Οι διαφορές μεταξύ των συστημάτων ακολούθησης του ήλιου και των σταθερών ηλιακών συστημάτων

Κατά την κατασκευή φωτοβολταϊκών σταθμών, η επιλογή του συστήματος στήριξης ηλιακής ενέργειας καθορίζει απευθείας την απόδοση παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και τις μακροπρόθεσμες αποδόσεις του σταθμού. Σήμερα, οι κύριες συσκευές που διατίθενται στην αγορά διαχωρίζονται σε δύο κατηγορίες: συστήματα ακολουθίας ηλιακής ενέργειας και σταθερά συστήματα ηλιακής ενέργειας. Πολλοί χρήστες αντιμετωπίζουν δυσκολίες κατά τη λήψη απόφασης για το ποιο σύστημα θα επιλέξουν κατά την κατασκευή ενός φωτοβολταϊκού σταθμού. Στην πραγματικότητα, η γενική δομή, οι κατάλληλες εφαρμογές και η διάρκεια ζωής των δύο συστημάτων διαφέρουν ελάχιστα. Η βασική διαφορά βρίσκεται στην πτυχή της απόδοσης παραγωγής ενέργειας, ενώ ο καθοριστικός παράγοντας που προκαλεί τη διαφορά στον όγκο παραγόμενης ενέργειας είναι η εγκατάσταση ενός επαγγελματικού συστήματος ακολούθησης του ήλιου.

Το σταθερό σύστημα ηλιακής ενέργειας είναι η κοινώς χρησιμοποιούμενη διάταξη για τους παραδοσιακούς φωτοβολταϊκούς σταθμούς. Μετά την εγκατάσταση του εξοπλισμού, η γωνία κλίσης και η προσανατολισμός των ηλιακών πλαισίων παραμένουν μόνιμα σταθεροί και δεν μπορούν να ρυθμιστούν σύμφωνα με τη θέση του ήλιου. Κατά τη διάρκεια της ημερήσιας ηλιοφάνειας, μόνο κατά τη μεσημβρινή περίοδο τα ηλιακά πλαίσια λαμβάνουν κάθετη άμεση ηλιακή ακτινοβολία. Το πρωί, το βράδυ και κατά τις μεταβολές της γωνίας ύψους του ήλιου στις διάφορες εποχές, η γωνία πρόσληψης του φωτός από τα φωτοβολταϊκά πλαίσια αποκλίνει, με αποτέλεσμα σημαντική απώλεια φωτεινών πόρων. Αυτός είναι ο βασικός λόγος για τον οποίο η παραγόμενη ενέργεια του σταθερού συστήματος είναι πάντα περιορισμένη. Τα πλεονεκτήματα αυτού του συστήματος είναι η απλή δομή, το χαμηλό κόστος και η ευκολία στη μεταγενέστερη συντήρηση, καθιστώντας το κατάλληλο για μικρής κλίμακας οικιακούς φωτοβολταϊκούς σταθμούς και απλά σενάρια παραγωγής ενέργειας με ομοιόμορφες συνθήκες φωτισμού.

Αντίθετα, το μεγαλύτερο πλεονέκτημα του συστήματος ακολούθησης του ήλιου είναι η σημαντική αύξηση της παραγωγής ενέργειας από τις φωτοβολταϊκές μονάδες. Αυτός είναι επίσης ο βασικός λόγος για τον οποίο επιλέγεται ευρέως σε βιομηχανικά και εμπορικά φωτοβολταϊκά έργα. Το σύστημα είναι εξοπλισμένο με υψηλής απόδοσης ανιχνευτές ηλιακής ενέργειας, οι οποίοι μπορούν να ανιχνεύουν με ακρίβεια την τροχιά κίνησης του ήλιου σε πραγματικό χρόνο και να προσαρμόζουν αυτόματα τη γωνία και τον προσανατολισμό των φωτοβολταϊκών πλαισίων σύμφωνα με την ανατολή και τη δύση του ήλιου, καθώς και με τις εποχιακές αλλαγές, επιτρέποντας στις ηλιακές πλάκες να διατηρούν συνεχώς τη βέλτιστη γωνία κλίσης καθ’ όλη τη διάρκεια της ημέρας, μεγιστοποιώντας έτσι την απορρόφηση των ηλιακών ενεργειακών πόρων και βελτιώνοντας πλήρως το χαμηλό ποσοστό αξιοποίησης του φωτός στα σταθερά συστήματα.

Διάφοροι τύποι υποστηρίξεων ηλιακής ενέργειας με σύστημα ακολούθησης που κυκλοφορούν στην αγορά είναι κατάλληλοι για διαφορετικά σενάρια και παρουσιάζουν σημαντικές διαφορές όσον αφορά την αύξηση της παραγωγής ενέργειας. Οι κοινές μονοάξονες υποστηρίξεις ηλιακής ενέργειας με σύστημα ακολούθησης μπορούν να αυξήσουν την παραγωγή ενέργειας κατά 20%–30%, ενώ οι διάξονες υποστηρίξεις ηλιακής ενέργειας με σύστημα ακολούθησης προσφέρουν υψηλότερη ακρίβεια και μπορούν να αυξήσουν την παραγωγή ενέργειας έως και κατά 35%–45%. Σε σύγκριση με τα σταθερά συστήματα υποστήριξης, η απόδοση σε ό,τι αφορά την παραγωγή ενέργειας έχει επιτύχει ποιοτικό άλμα. Για βιομηχανικούς και εμπορικούς φωτοβολταϊκούς σταθμούς με μεγάλη έκταση και που επιδιώκουν υψηλές αποδόσεις σε μακροπρόθεσμη βάση, καθώς και για μεγάλου μεγέθους επίγειους σταθμούς, η εγκατάσταση ενός συστήματος ακολούθησης ηλιακής ενέργειας αποτελεί εξαιρετικά αποδοτική επένδυση.

Εκτός από τη βασική διαφορά στην απόδοση παραγωγής ενέργειας, δεν υπάρχει σημαντική διαφορά μεταξύ των δύο φωτοβολταϊκών συστημάτων. Και τα δύο χρησιμοποιούν εξελιγμένα φωτοβολταϊκά μόντουλ και προστατευτικές κατασκευές, διαθέτουν βασικές επιδόσεις όπως αντοχή στον άνεμο, προστασία από τη βροχή και αντοχή στη διάβρωση, είναι κατάλληλα για περίπλοκα εξωτερικά περιβάλλοντα και έχουν περίπου την ίδια διάρκεια ζωής. Η διαδικασία συντήρησης και οι μέθοδοι αντιμετώπισης βλαβών είναι επίσης εξαιρετικά παρόμοιες.

Συνολικά, η επιλογή μεταξύ των δύο συστημάτων εξαρτάται κυρίως από τις απαιτήσεις του χρήστη όσον αφορά την παραγωγή ενέργειας και τον προϋπολογισμό. Εκείνοι που επιδιώκουν χαμηλό κόστος και απλή εγκατάσταση μπορούν να επιλέξουν το σταθερό σύστημα· εκείνοι που επιθυμούν να μεγιστοποιήσουν την αξιοποίηση των φωτεινών πόρων, να αυξήσουν τον μακροπρόθεσμο όγκο παραγωγής ενέργειας και τις αποδόσεις τους, μπορούν να εγκαταστήσουν ένα σύστημα ακολούθησης του ήλιου με επαγγελματικό tracker ηλιακής ενέργειας. Με υψηλής ποιότητας στηρίγματα ακολούθησης ηλιακής ενέργειας, αυτή αποτελεί μια πιο ευνοϊκή επαγγελματική λύση.