В солнечных электростанциях фиксированное положение панелей означает, что значительная часть света, поступающего в течение дня, теряется. Системы солнечного трекинга перемещают панели в соответствии с положением солнца именно для предотвращения этих потерь. На рынке представлены два основных типа: одноосевые и двухосевые системы. Разница между ними основана на том, в скольких направлениях может двигаться панель и, соответственно, какой уровень эффективности она обеспечивает.

Одноосевые системы обычно поворачивают панель в направлении восток-запад, тогда как двухосевые системы движутся как по горизонтальной, так и по вертикальной оси. Даже это различие, выраженное одним предложением, напрямую влияет на стоимость, монтаж и показатели выработки. Перед принятием инвестиционного решения необходимо ясно понимать, как работают эти две системы и какая из них подходит вашему проекту.
 

Для чего нужна система солнечного трекинга?

Солнечный трекер — это механическое устройство, которое направляет панели в соответствии с движением солнца по небу. В системах с фиксированным монтажом угол панели настраивается один раз и не меняется в течение дня. В этом случае ранним утром и ближе к вечеру свет не может попадать на панель перпендикулярно, поэтому выработка снижается.

Система слежения, напротив, удерживает панель обращенной к солнцу в течение всего дня. Благодаря этому одна и та же панель в одном и том же регионе производит значительно больше электроэнергии по сравнению с фиксированной системой. Особенно на электростанциях, размещенных на больших участках, эта разница отражается в годовой выработке весьма существенными цифрами.

В основе системы лежат три основных компонента: двигатель, обеспечивающий движение, блок управления, определяющий направление, и подвижная конструкция, несущая панели. Разделение на одноосевые и двухосевые системы как раз связано с тем, в скольких направлениях происходит это движение. Согласованная работа компонентов напрямую определяет производительность системы на площадке.
 

Как работает одноосевой солнечный трекер?

В одноосевых системах панели обычно вращаются вокруг одной оси в направлении восток-запад. Когда утром солнце восходит на востоке, панели начинают день, будучи направленными в эту сторону, а по мере продвижения дня перемещаются на запад. Благодаря этому свет большую часть дня попадает на панель под углом, близким к перпендикулярному.

Главная сильная сторона этой системы — простота. Поскольку она движется только в одном направлении, ее механическая структура состоит из меньшего количества деталей. Это облегчает как монтаж, так и обслуживание, а также снижает вероятность неисправностей. В долгосрочной перспективе эксплуатационные расходы остаются близкими к фиксированным системам, тогда как выработка становится намного выше.

Одноосевые решения дают очень эффективные результаты особенно в регионах с длительным солнечным периодом и ровным рельефом. Они входят в число наиболее предпочтительных моделей для средних и крупных электростанций, потому что успешно обеспечивают баланс между стоимостью и эффективностью.

Иными словами, одноосевые системы предлагают рациональную отправную точку для инвесторов, которые хотят получить высокий доход при минимальной сложности.
 

Как работает двухосевой солнечный трекер?

В двухосевых системах движение не ограничивается одним направлением. Панели вращаются как по оси восток-запад, так и по оси север-юг. То есть система отслеживает как горизонтальное движение солнца в течение дня, так и угол высоты, который меняется в зависимости от сезона. В результате панель почти весь день смотрит на солнце под практически прямым углом.

Эта дополнительная подвижность обеспечивает серьезное увеличение выработки. Поскольку положение солнца меняется в течение года, двухосевые системы одинаково успешно улавливают низкое зимнее солнце и высокое летнее солнце. Так они собирают значительную часть света, которую упускают фиксированные или одноосевые системы.

Разумеется, у такой продвинутой конструкции есть своя цена. Поскольку она движется в двух направлениях, ей требуется больше механических деталей, более мощные двигатели и более детальное программное обеспечение управления. Это повышает как первоначальные инвестиции, так и делает процессы обслуживания немного более требовательными.

Двухосевые системы особенно выделяются в проектах, где пространство ограничено и приоритетом является получение максимальной эффективности с каждого квадратного метра.
 

Основные различия между двумя системами

Когда две системы рассматриваются рядом, становится гораздо яснее, где начинается различие. Следующие пункты кратко описывают наиболее важные критерии при принятии решения:

• Направление движения: Одноосевые системы вращаются в одном направлении, обычно по оси восток-запад. Двухосевые системы движутся как по горизонтальной, так и по вертикальной оси.
• Эффективность: Двухосевые системы обычно обеспечивают более высокую выработку. Одноосевые системы, в свою очередь, также дают заметный прирост по сравнению с фиксированными панелями.
• Стоимость: Одноосевые решения более доступны по цене. У двухосевых систем первоначальная стоимость выше.
• Обслуживание: Одноосевые системы, состоящие из меньшего количества деталей, проще обслуживать. Двухосевые системы требуют большего внимания.
• Использование площади: На ограниченных площадях двухосевые системы дают преимущество. На больших участках одноосевые системы выделяются с точки зрения стоимости.

Эти различия сами по себе не делают одну систему однозначно лучше другой. Правильный выбор зависит от региона проекта, площади участка и бюджета инвестора. В одном проекте одноосевая система может быть самым разумным выбором, а в другом дополнительная эффективность двухосевой системы может быстро компенсировать разницу в стоимости.

Сравнение с точки зрения эффективности

Эффективность — главный фактор, определяющий решение большинства инвесторов. По сравнению с фиксированной системой одноосевые системы слежения обеспечивают заметный рост выработки. Двухосевые системы добавляют к этому приросту еще немного, поскольку отслеживают солнце и по горизонтали, и по вертикали.

Однако значимость этой дополнительной эффективности во многом зависит от географии. В регионах, близких к экватору, где солнце в течение года находится под высоким углом, дополнительная выгода от двухосевой системы может быть более ограниченной. Напротив, в регионах, где угол солнца сильно меняется по сезонам, эта разница становится гораздо более выраженной.

Еще один важный момент — затенение. Когда подвижные системы следят за светом в течение всего дня, панели должны быть размещены с правильными интервалами, чтобы не затенять друг друга. На хорошо спланированной площадке обе системы могут превратить расчетную эффективность в реальную выработку.
 

Стоимость и окупаемость инвестиций

Важно не только то, сколько система производит, но и то, за какой срок она окупается. Поскольку одноосевые системы требуют меньших вложений, они обычно окупаются быстрее. Это преимущество особенно заметно в проектах с ограниченным бюджетом на первоначальный монтаж.

У двухосевых систем начальная стоимость выше, потому что им требуется больше механических компонентов и более развитая инфраструктура управления. Тем не менее дополнительная энергия, которую они производят, в долгосрочной перспективе может в значительной степени компенсировать эту разницу. Особенно там, где электроэнергия дорогая или площадь ограничена, такая отдача ощущается быстрее.

Следует также учитывать расходы на обслуживание. В одноосевых системах с меньшим количеством деталей затраты на обслуживание остаются низкими, тогда как у двухосевых систем этот показатель немного выше. При принятии решения гораздо правильнее смотреть не только на первоначальную цену монтажа, но и на общую стоимость, которая возникнет за весь срок службы системы.
 

Какая система подходит какому проекту?

Правильный выбор во многом зависит от особенностей проекта. Следующие ситуации помогают понять, какая система может быть более подходящей для вас:

• Если у вас большой и ровный участок: Одноосевые системы предлагают сбалансированное решение с точки зрения стоимости и эффективности.
• Если пространство ограничено: Двухосевые системы выгодны, потому что производят больше энергии с той же площади.
• Если бюджет ограничен: Одноосевые системы позволяют начать с более доступной первоначальной стоимости.
• Если приоритет — максимальная выработка: Двухосевые системы нацелены на максимальный доход, отслеживая солнце наиболее эффективным способом.
• Если возможности обслуживания ограничены: Благодаря простой конструкции одноосевые системы требуют меньше усилий.

Эти пункты служат своего рода дорожной картой, однако перед окончательным решением полезно изучить реальные условия площадки. Даже в одном и том же регионе уклон участка, ветровые условия и тип панелей могут изменить предпочтительный выбор.

На что обратить внимание для правильного выбора?

Сводить выбор системы только к показателям эффективности может быть ошибочно. Продолжительность солнечного сияния в регионе, структура грунта участка и ветровые нагрузки напрямую влияют на фактическую производительность выбранной системы. Поэтому перед принятием решения обязательно следует провести обследование площадки и технико-экономическое обоснование.

Качество используемых материалов не менее важно, чем тип системы. Мощность двигателя, прочность конструкции и надежность опорных элементов продлевают срок службы системы. В подвижных системах качество несущих соединительных точек имеет критическое значение для бесперебойной работы в течение многих лет.

Наконец, работа с производителем, сильным в монтаже и послепродажной поддержке, важна не меньше, чем выбор системы. Даже хорошо спроектированная система может потерять эффективность из-за неправильного монтажа.

В итоге разница между одноосевыми и двухосевыми солнечными трекерами на самом деле является разницей потребностей и приоритетов. Для тех, кто ищет практичное и бюджетное решение, выделяются одноосевые системы; для тех, кто хочет получить максимальную эффективность с каждого квадратного метра, — двухосевые. При правильном анализе обе системы могут приносить вашему вложению доход на протяжении многих лет.