Trackery PV: kluczowe badania i wymagania techniczne

Działalności Energy5 od zawsze przyświecała idea dostarczania na rynek najwyższej jakości systemów do montażu modułów fotowoltaicznych. Ciągłe doskonalenie oferty produktowej to także odpowiedź na międzynarodowe trendy, które przyczyniają się do zwiększania uzysków, pochodzących z odnawialnych źródeł energii. Na rynku krajowym i zagranicznym pojawiają się kolejne oferty solarnych konstrukcji nadążnych – na co jednak zwrócić uwagę przy wyborze odpowiedniego systemu?

W związku ze specyfiką sterowanych automatycznie ruchomych konstrukcji fotowoltaicznych konieczne jest przeprowadzenie testów, potwierdzających cechy techniczne i użytkowe produktu. Należą do nich:

• badania wyskalowanych modeli w tunelu aerodynamicznym pod kątem występowania drgań konstrukcji oraz w celu ustalenia pozycji bezpiecznej, w której tracker zachowa trwałość przy normatywnych i ponadnormatywnych wiatrach w danej lokalizacji,  
• badania całego systemu w zakresie odporności antykorozyjnej,
• badania poziomu mocy akustycznej, oddziałującej na środowisko,  
• badania funkcyjno-użytkowe łożysk ślizgowych, amortyzatorów, jednostek napędowych oraz przewodów uziemiających poprzez wykonanie zadanej liczby cykli pracy, odpowiadającej deklarowanemu okresowi użytkowania systemu,
• badania rzeczywistego momentu obrotowego, generowanego przez jednostkę napędową,
• analiza MES poszczególnych podzespołów,
• przygotowanie trójwymiarowych projektów konstrukcyjnych dla poszczególnych długości trackera w celu doboru amortyzatorów, niwelujących momenty obrotowe i drgania konstrukcji.   

Badania trackera PV Energy5

Wprowadzenie do sprzedaży nowej, zoptymalizowanej wersji trackera fotowoltaicznego na farmy wielkopowierzchniowe poprzedzono wzmożonymi, długotrwałymi pracami badawczymi. Przygotowania do premiery systemu obejmowały przede wszystkim stworzenie firmowego laboratorium badawczego, w którym zainstalowano trackery PV. Testowany system wykonał blisko 11 000 cykli pracy, co odpowiada okresowi około 30 lat ciągłego, bezawaryjnego działania systemu nadążnego. W tym czasie obserwacji poddano wszystkie składowe trackera, odpowiadające za jego funkcjonalność. Otrzymane wyniki potwierdziły poprawność zamocowania modułów fotowoltaicznych i ich wytrzymałość w długiej perspektywie czasowej. 

W zakresie bezpieczeństwa istotne okazały się badania makiety trackera w skali 1:27, wykonane w tunelu aerodynamicznym zewnętrznego laboratorium. Strefę kontrolną stanowił tunel o długości 4 metrów i kwadratowym przekroju 2×2 metry. Dzięki wykorzystaniu trybu ssącego w tunelu możliwe było wytworzenie wiatru o prędkości nawet 40 m/s. Badania obejmowały osiem prób, w których zmiennymi były:

• prędkość wiatru,
• kąt nachylenia modułów w rzędzie,
• występowanie amortyzatorów oraz ich liczba,
• rozmieszczenie amortyzatorów badawczych.
• symulacje naturalnych przeszkód terenu i zaburzeń powiewów wiatru.

Warto nadmienić, że przyjmowanie pozycji bezpiecznej jest jedną z kluczowych, a jednocześnie wymaganych, cech trackera fotowoltaicznego – w przypadku przekroczenia wartości granicznych konstrukcja ustawia moduły w pozycji, która niweluje negatywne skutki oddziaływania wiatru. Próby badawcze wskazały najbardziej optymalne ustawienie trackera podczas występowania normatywnych i ponadnormatywnych prędkości wiatru przy zastosowaniu zadanej liczby amortyzatorów oraz ich umiejscowienia. Co istotne, badania potwierdziły także poprawność zamocowań modułów PV przy oddziaływaniu wiatru o prędkości aż do 120 km/h. Tym samym  tracker PV uzyskał pozytywny raport Laboratorium Badawczego w zakresie odporności konstrukcji na zmienne warunki atmosferyczne.

Cechy trackera fotowoltaicznego

System nadążny Energy5 wykonany jest ze stali czarnej pokrytej antykorozyjną powłoką metaliczną lub ze stali ocynkowanej. Ruch rzędów modułów możliwy jest dzięki zastosowaniu łożysk ślizgowych oraz indywidualnie zaprogramowanych jednostek sterujących, bazujących na Almanachu astronomicznym i na czujnikach, które monitorują warunki pogodowe danej lokalizacji. Tracker od Energy5 charakteryzuje się zredukowaną ilością elementów montażowych, dzięki czemu jego wykorzystanie jest atrakcyjne kosztowo, a zastosowanie obniżonej konstrukcji ułatwia dokonywanie wszelkich prac serwisowych.

Z punktu widzenia bezpieczeństwa użytkowania instalacji fotowoltaicznych wyjątkowo ważne jest, by w przypadku systemów nadążnych (ruchomych) istniała możliwość nie tylko ręcznego, ale także automatycznego, ustawienia kąta nachylenia modułów. Obok wielu innych funkcjonalności trackera to właśnie jego zdolność do wykrycia zmian pogodowych pełni najważniejszą rolę, będącą w stanie zagwarantować trwałość konstrukcji podczas występujących w ostatnim czasie anomalii pogodowych. 

Konfigurowanie ustawień trackera możliwe jest za sprawą zintegrowanej sieciowej jednostki sterującej, pozwalającej na sprawne wykrywanie silnego wiatru oraz na szybkie reagowanie w przypadku przekroczenia wartości granicznych. System komunikuje się z użytkownikiem za pomocą alertów i alarmów,  a jego obsługa może odbywać się zdalnie.

Do pozostałych cech sieciowej jednostki sterującej należą między innymi:

• algorytm 3D Backtracking,
• zabezpieczenie przed nadmiernym ośnieżeniem modułów,
• zarządzanie zasilaczem UPS w trybie online,
• zdalna obsługa i aktualizacja oprogramowania sprzętowego.

Spółka Energy5 po raz kolejny potwierdziła najwyższą jakość oferowanych przez siebie rozwiązań. Zoptymalizowany system nadążny umożliwia montaż modułów w jednym rzędzie o długości nawet 98 metrów i pozwala na zwiększenie uzysków energii elektrycznej aż do 30%! Co istotne, wszystkie indywidualne rozwiązania Energy5 zostały zastrzeżone procedurą Alicante.

Pierwsze trackery fotowoltaiczne Energy5 zostały już zainstalowane na farmie solarnej w północno-zachodniej części Polski. Spółka podpisała kolejne umowy na produkcję i dostawę systemów nadążnych pod budowę farm o mocy około 50 MW.

26.09.2022