Tracker do fotowoltaiki – czym jest, jaki wybrać, wady i zalety

Czy Twoja instalacja fotowoltaiczna może produkować jeszcze więcej energii? W wielu przypadkach jest to możliwe. Trackery fotowoltaiczne to nowoczesne systemy, które pozwalają maksymalnie wykorzystać promieniowanie słoneczne. Dzięki nim panele fotowoltaiczne mogą automatycznie zmieniać swoje położenie, podążając za słońcem. Brzmi futurystycznie? Z pewnością, ale technologia ta jest już powszechnie dostępna i znajduje zastosowanie zarówno w farmach fotowoltaicznych, jak i mniejszych instalacjach. Czym dokładnie jest tracker solarny, jak działa i który rodzaj wybrać? Jakie są wady i zalety systemów nadążnych i czy inwestycja w nie każdemu się opłaci? Wyjaśniamy krok po kroku.

Czym jest tracker? Fotowoltaika z systemem śledzenia słońca

Tracker fotowoltaiczny, zwany także trackerem solarnym, to system mechaniczno-elektroniczny, który umożliwia dynamiczne ustawianie paneli fotowoltaicznych w kierunku maksymalnego nasłonecznienia. W odróżnieniu od tradycyjnych, statycznych instalacji, trackery solarne mogą obracać panele w ciągu dnia, podążając za ruchem słońca od wschodu na zachód.

Co wyróżnia systemy nadążne?

• Zwiększona wydajność – panele ustawione pod optymalnym kątem mogą wygenerować nawet o 25–40% więcej energii w porównaniu do instalacji statycznych.
• Zaawansowana technologia – dzięki wykorzystaniu czujników światła, systemu GPS lub algorytmów śledzenia ruchu słońca, trackery mogą precyzyjnie przewidywać położenie słońca na niebie.
• Wszechstronność zastosowania – idealne zarówno dla dużych farm fotowoltaicznych, jak i mniejszych projektów, np. na terenach o ograniczonej przestrzeni.

Trackery to technologia przyszłości, która pozwala maksymalnie wykorzystać promieniowanie słoneczne. Przed decyzją o ich zakupie warto jednak poznać również ograniczenia tego rozwiązania – za moment o nich opowiemy.

Jak działa tracker do fotowoltaiki?

Mechanizm działania trackerów opiera się na prostych zasadach fizyki i zaawansowanych systemach sterowania. Panele słoneczne są zamontowane na ruchomej konstrukcji, która zmienia swoje położenie, aby dostosować się do ruchu słońca. Ale jak to działa w praktyce?

Kluczowe elementy systemu śledzenia słońca:

1. Czujniki światła – odpowiadają za wykrywanie kierunku promieniowania słonecznego i przekazanie informacji do sterownika.
2. Sterowniki – centralny “mózg” trackera, który interpretuje dane z czujników i przesyła polecenia do silników.
3. Silniki elektryczne – odpowiadają za przesuwanie całej konstrukcji zgodnie z ruchem słońca.
4. Mechanizmy ruchome – ramy i osie umożliwiają zmianę pozycji paneli w jednej lub dwóch płaszczyznach.

Typy systemów sterowania

• Pasujące algorytmy – korzystają z danych astronomicznych, by śledzić ruch słońca z precyzją, nawet w pochmurne dni.
• Systemy GPS – pozwalają określić idealne położenie paneli w czasie rzeczywistym.

Efektem działania systemu nadążnego jest utrzymanie paneli w idealnym położeniu względem słońca, co znacznie zwiększa produkcję energii w ciągu dnia.

Jak zbudowane są systemy nadążne?

Zaawansowane działanie trackerów fotowoltaicznych nie byłoby możliwe bez odpowiednio zaprojektowanej konstrukcji. Systemy te składają się z kilku kluczowych elementów, które współpracują w celu osiągnięcia maksymalnej wydajności.

Podstawowe elementy budowy trackera:

1. Konstrukcja mechaniczna:
   • Główne ramy, które podtrzymują panele fotowoltaiczne.
   • Przeguby i osie umożliwiające ruch w jednej lub dwóch płaszczyznach.
   • Stabilizatory, które zapobiegają nadmiernym drganiom, szczególnie w wietrznych lokalizacjach.
2. System sterowania:
   • Wyposażony w mikroprocesory analizujące dane z czujników światła i systemów GPS.
   • Oprogramowanie, które decyduje o optymalnym położeniu paneli w danej chwili.
3. Silniki elektryczne:
   • Kluczowy element odpowiadający za przesuwanie paneli zgodnie z ruchem słońca.
   • W przypadku trackerów dwuosiowych wymagane są dwa niezależne silniki dla obu płaszczyzn ruchu.
4. Systemy zasilania:
   • Trackery często korzystają z energii wygenerowanej przez same panele.
   • W sytuacjach awaryjnych mogą być zasilane przez baterie lub podłączone do sieci elektrycznej.

Wytrzymałość i konserwacja

Dobrze zaprojektowany tracker do fotowoltaiki jest odporny na działanie czynników atmosferycznych, takich jak deszcz, wiatr czy śnieg. Jednak ruchome części wymagają regularnej konserwacji, by zapobiec zużyciu mechanizmów. W farmach fotowoltaicznych standardem są przeglądy co kilka miesięcy.

Rodzaje trackerów fotowoltaicznych

Trackery fotowoltaiczne dzielą się na dwa główne rodzaje: jednoosiowe i dwuosiowe. Wybór odpowiedniego typu zależy od lokalizacji, budżetu oraz oczekiwanej wydajności instalacji.

Trackery jednoosiowe (single axis)

Trackery jednoosiowe poruszają się w jednej płaszczyźnie – zwykle w osi poziomej (horyzontalnej). Dzięki temu panele fotowoltaiczne mogą śledzić ruch słońca od wschodu na zachód.

Cechy i zastosowanie:

• Prostota konstrukcji sprawia, że są tańsze i łatwiejsze w instalacji niż systemy dwuosiowe.
• Sprawdzają się w miejscach o dużym nasłonecznieniu przez cały dzień, takich jak południowe regiony Europy.
• Mogą współpracować z modułami bifacjalnymi, co dodatkowo zwiększa wydajność.

Trackery dwuosiowe (double axis)

Trackery dwuosiowe śledzą słońce zarówno w osi poziomej, jak i pionowej, co pozwala na jeszcze dokładniejsze dopasowanie kąta padania promieni słonecznych.

Cechy i zastosowanie:

• Wyższa wydajność, szczególnie w regionach, gdzie położenie słońca zmienia się bardziej dynamicznie w ciągu dnia.
• Idealne do zastosowań w farmach fotowoltaicznych, które wymagają maksymalizacji produkcji energii.
• Większe ryzyko awarii mechanicznych wynikające z bardziej złożonej konstrukcji.

Który tracker fotowoltaiczny wybrać?

Decyzja zależy od kilku czynników:

• Lokalizacja instalacji – trackery jednoosiowe są wystarczające w miejscach o stabilnym nasłonecznieniu, podczas gdy dwuosiowe sprawdzą się tam, gdzie słońce porusza się po bardziej złożonej trajektorii.
• Budżet – trackery jednoosiowe są tańsze w zakupie i eksploatacji.
• Oczekiwana wydajność – jeśli celem jest maksymalizacja produkcji energii, dwuosiowe systemy będą lepszym wyborem, mimo wyższych kosztów.

Zalety i wady fotowoltaiki na trackerach

Inwestycja w trackery fotowoltaiczne ma swoje niezaprzeczalne plusy, ale warto również poznać potencjalne trudności. Niemal każde rozwiązanie posiada pewne wady i nie inaczej jest z trackerami.

Do zalet systemów z trackerami z pewnością zaliczymy:

1. Zwiększoną wydajność – jak już wspomnieliśmy na początku, dzięki systemowi śledzenia słońca panele fotowoltaiczne mogą produkować nawet o 25–40% więcej energii niż instalacje statyczne.
2. Efektywność przestrzenna – w przypadku farm fotowoltaicznych pozwalają maksymalnie wykorzystać dostępną powierzchnię.
3. Możliwość współpracy z modułami bifacjalnymi – trackery jednoosiowe i dwuosiowe pozwalają na lepsze wykorzystanie paneli dwustronnych, co dodatkowo zwiększa produkcję energii.
4. Zaawansowana automatyzacja – systemy GPS i czujniki światła eliminują potrzebę ręcznej regulacji, co oszczędza czas i minimalizuje ryzyko błędów.

Wady systemów nadążnych, które mogą odwieść od inwestycji, to natomiast:

1. Wyższe koszty inwestycyjne – trackery są droższe niż tradycyjne konstrukcje montażowe – szczególnie modele dwuosiowe.
2. Większe ryzyko awarii mechanicznych – Ruchome części, takie jak silniki elektryczne, są bardziej podatne na zużycie i uszkodzenia.
3. Zwiększone koszty konserwacji – Aby zapobiec awariom, trackery wymagają regularnych przeglądów i serwisowania.
4. Wrażliwość na warunki atmosferyczne – Silne wiatry mogą stanowić zagrożenie dla konstrukcji, co wymaga dodatkowych zabezpieczeń, np. systemów blokujących ruch.

Ile kosztuje tracker do instalacji fotowoltaicznej?

Koszty zakupu i instalacji trackerów fotowoltaicznych różnią się w zależności od ich rodzaju, skali instalacji oraz zastosowanej technologii. Możemy podać jednak orientacyjne ceny trackerów, żeby odrobinę przybliżyć potencjalne koszty takiej inwestycji:

1. Trackery jednoosiowe:
   • Kosztują od 2 000 do 5 000 zł za system obsługujący jeden rząd paneli.
   • Cena zależy od wielkości instalacji i producenta.
2. Trackery dwuosiowe:
   • Ich cena zaczyna się od 5 000 zł za pojedynczy moduł, a w przypadku większych systemów może sięgać nawet 15 000 zł.
   • Są droższe ze względu na bardziej skomplikowaną konstrukcję i zaawansowane systemy sterowania.

Do ceny samego systemu trzeba jednak doliczyć jeszcze dodatkowe koszty

• Instalacja – w zależności od regionu i skali projektu, koszt montażu trackerów może wynosić od 1 000 do 3 000 zł za jednostkę.
• Konserwacja – regularne przeglądy i ewentualne naprawy to dodatkowy wydatek, który należy uwzględnić w budżecie.

Czy tracker solarny się opłaca? I jeśli tak – komu?

Decyzja o zakupie trackera fotowoltaicznego powinna być dobrze przemyślana, ponieważ opłacalność zależy od wielu czynników. Dla kogo taka inwestycja ma sens, a kto powinien postawić na tradycyjne, statyczne rozwiązania?

Kiedy tracker solarny się opłaca?

1. Farmy fotowoltaiczne – w przypadku farm fotowoltaicznych każdy dodatkowy procent wydajności ma znaczenie. Trackery solarne pozwalają znacząco zwiększyć produkcję energii przy relatywnie niewielkim wzroście kosztów w porównaniu do skali całej inwestycji.
2. Tereny o dużym nasłonecznieniu – w regionach o wysokim współczynniku nasłonecznienia, jak np. południowa Polska, różnica w wydajności między instalacją statyczną a trackerem jest najbardziej odczuwalna.
3. Instalacje z ograniczoną powierzchnią – jeśli miejsce montażu paneli jest ograniczone, tracker może zwiększyć efektywność produkcji energii na małej przestrzeni.

Kiedy tracker solarny nie jest opłacalny?

1. Małe, przydomowe instalacje – w przypadku mniejszych systemów, np. o mocy 5 czy 10 kW, koszty zakupu i utrzymania systemu nadążnego mogą przewyższyć potencjalne korzyści finansowe z wyższej produkcji energii.
2. Regiony o słabym nasłonecznieniu – w miejscach, gdzie słońce jest rzadziej widoczne (np. w północnych regionach Polski), trackery nie przyniosą znacznych korzyści.
3. Ograniczony budżet – dla inwestorów szukających niskokosztowego rozwiązania statyczne systemy będą bardziej atrakcyjne.

Tracker do fotowoltaiki – czy to rozwiązanie dla Ciebie?

Trackery fotowoltaiczne to nowoczesna technologia, która może znacznie zwiększyć wydajność instalacji fotowoltaicznych, szczególnie w przypadku farm i dużych systemów. Dzięki systemowi śledzenia słońca panele są zawsze ustawione pod optymalnym kątem, co przekłada się na większą produkcję energii.

Podsumujmy zatem krótko najważniejsze za i przeciw:

Za:

• Większa wydajność instalacji.
• Możliwość efektywnego wykorzystania ograniczonej przestrzeni.
• Automatyczne dostosowywanie kąta nachylenia paneli.

Przeciw:

• Wyższe koszty zakupu i konserwacji.
• Większe ryzyko awarii mechanicznych związane z ruchomymi częściami.
• Ograniczona opłacalność w małych, przydomowych instalacjach.

Czy warto zatem zainwestować w tracker? Odpowiedź zależy od Twoich indywidualnych potrzeb, budżetu i warunków nasłonecznienia w Twojej lokalizacji. Jeśli celujesz w maksymalną wydajność i szybki zwrot inwestycji w farmie fotowoltaicznej, trackery solarne mogą być strzałem w dziesiątkę. Jeśli jednak priorytetem jest niski koszt, zdecydowanie lepszym wyborem będą tradycyjne, statyczne systemy.