集光型太陽電池（CPV）向け全波長対応二軸追尾式トラッキングシステム

製品概要

集中型太陽光発電（CPV）システムおよび高DNI地域の太陽光発電所では、単軸追尾方式では達成できない高い追尾精度が求められます。濃縮率500倍のCPVモジュールは、太陽の位置ベクトルに対して±0.5度以内の光学的整列を維持する必要があります。わずか1度のずれでも、発電出力は30％以上低下します。方位角のみ±0.5度の精度で動作し、仰角追尾機能を持たない標準的な単軸追尾装置では、この用途には対応できません。

フルスペクトラム二軸追尾システムは、閉ループ式光学エンコーダーによるフィードバック制御を備えた二つのスルー・ドライブ作動機構を用いて、方位角方向に360度、仰角方向に±90度の追尾範囲を実現します。これは、CPV用途に後付けで適用された汎用追尾装置ではありません。高濃縮光学系、高DNIの砂漠地帯、そして追尾誤差がわずか0.1度でも収益損失につながるような用途のために、ゼロから設計されたCPV専用プラットフォームです。

主な技術仕様：

デュアル・スルードライブ構造：方位角と仰角を独立して駆動する方式により、単一モーター連動方式に見られる機械的結合やバックラッシュを解消。各軸には専用のモーター、ギアボックス、エンコーダが搭載されている

±0.5°の追尾精度（自動キャリブレーション付き）：コントローラーは毎日正午（太陽南中時）に太陽センサーによるキャリブレーションを実行し、前回キャリブレーション以降に生じた機械的ドリフト、基礎沈下、またはエンコーダオフセットを補正

天文計算アルゴリズム＋光学的微調整：主追尾軌道はGPS情報を基にした天文計算で算出。さらに、副次的な光学式太陽センサーが地平線付近における大気屈折の影響をリアルタイムで補正する。この屈折により、低仰角時に太陽の見かけの位置が最大で0.6°ずれることがある

収納状態での耐風速50 m/s：すべての列が仰角0°（水平）、方位角0°（南向き）の収納姿勢に回転し、風に対する投影面積を最小限に抑える

技術仕様

用途

多接合型太陽電池を用いた集光型太陽光発電（CPV）プラント

直達日射量（DNI）の高い砂漠地域における研究・実証プロジェクト

太陽熱集熱器向け追尾方式（放物線形トロフ式、フレネル式）

プレミアムPPA市場における発電効率最大化を目的とした太陽光発電設備

直達日射量測定に必要な直接法線方向追尾機能を備えた太陽資源観測ステーション

設計：二重スリュードライブ方式

従来の二軸追尾装置の多くは、方位角軸と仰角軸を連結機構でつなぐ単一モーター方式を採用しており、製造コストは低いものの、機構的なバックラッシュや軸間の機械的連動により、追尾精度が±1.0～1.5°に制限される。当社の二重ドライブ方式では、各軸に独立したスリュードライブを配置し、ウォームギア減速機構を採用することで、ほぼゼロのバックラッシュと風荷重による逆駆動を防止する自己保持機能を実現している。これは、0.5°の追尾誤差が光学的集光効率に直ちに悪影響を及ぼすCPV用途において極めて重要である。

インストールと調整

よくあるご質問

単軸追尾方式と比較したコスト差はどのくらいですか？

二軸追尾方式では、トラッカー本体のコストが単軸方式に比べて約0.08～0.15米ドル／Wdc高くなります。さらに、通常はより高価なコンクリート基礎も必要です。経済的な採算性が最も高いのは、集光型太陽電池（CPV）システム（二軸追尾が必須であり、任意ではありません）およびDNI（直接法線日射量）が高い地域で、単軸方式に比べて発電量が15～20％向上することにより、そのコスト増分が十分に回収できる場合です。

システムの再キャリブレーションはどのくらいの頻度で必要ですか？

毎日の真南通過時刻における自動キャリブレーション機能により、わずかなドリフトが補正されます。また、予防保全時の年1回の点検や、基礎の著しい沈下が発生した場合には、技術者による手動再キャリブレーションを推奨します。

画像配置

SEO keywords

主な呼称：二軸追尾式CPV、二軸PV追尾システム、全波長対応太陽追尾装置、360度方位角追尾式太陽トラッカー

補足的な呼称：集光型PV追尾システム、高精度太陽追尾装置（±0.5度）、二重スルーブドライブ式トラッカー、CPV用マウントシステム