jednoosiowy poziomy system śledzenia typu 1P | Wzrost wydajności energetycznej o +25% dla dużych farm fotowoltaicznych na terenach płaskich o mocy do ponad 100 MW
System śledzenia poziomego jednoosiowego 1P (jeden moduł w orientacji pionowej) jest standardem branżowym dla elektrowni fotowoltaicznych o skali użytkowej na terenach płaskich i lekko falistych. Poprzez obracanie każdego rzędu modułów od wschodu do zachodu w ciągu dnia w celu śledzenia azymutu Słońca system ten generuje o 20–28% więcej energii rocznie niż równoważna instalacja o stałym nachyleniu — zysk, który bezpośrednio poprawia wskaźnik IRR projektu, obniża koszt energii LCOE oraz wzmacnia konkurencyjność umów PPA.
System został zaprojektowany z myślą o skalowalności. Każdy rząd trackerów obsługuje 60–120 modułów w konfiguracji 1P (moduły w orientacji pionowej na jednej wspólnej rurze momentu), napędzanych centralnym silnikiem obrotowym umieszczonym w środku rzędu. Wariant 2P systemu podwaja liczbę modułów na rząd do 120 i więcej, umożliwiając układy o nadzwyczaj wysokiej gęstości.
Główne cechy inżynierskie:
Siłownik obrotowy (nie siłownik liniowy/tylko tłoczyskowy): Siłownik obrotowy zapewnia ciągłą możliwość obrotu o 360° przy wysokiej gęstości momentu obrotowego i zerowym luzie, co czyni go odpowiednim do warunków wysokiego zużycia cyklicznego w codziennym śledzeniu Słońca (ponad 9000 cykli w ciągu 25 lat)
dokładność śledzenia ±0,5°: Sterowanie w pętli zamkniętej za pomocą sygnału zwrotnego z pochylościomierza, a nie pozycjonowanie w pętli otwartej oparte na czasie, które ulega dryfowi bez korekcji
Algorytm astronomiczny + logika unikania cienia: Sterownik oblicza położenie Słońca na podstawie współrzędnych GPS oraz daty i godziny, a logika unikania cienia wyrównuje rzędy w niskich kątach wysokości Słońca, aby wyeliminować zacienianie między rzędami
Rura nośna z galwanizowanej stali Q355B z ochroną przeciwkorozji klasy C4: Dobrana do długości rzędu i lokalnego obciążenia wiatrem pod kątem sztywności skrętnej zapobiegającej skręcaniu rzędu i nieprawidłowemu ustawieniu modułów
Metryczny |
Stałe nachylenie (10°) |
jednoosiowy system śledzący typu 1P |
Roczny przyrost wydajności |
— |
+20% do +28% |
Poprawa współczynnika wykorzystania mocy |
— |
+3 do +5 punktów procentowych |
Zmniejszenie LCOE |
— |
8–15% (w porównaniu do systemu o stałym nachyleniu) |
Efektywność wykorzystania terenu (GCR) |
0.35–0.45 |
0.35–0.50 |
Dodatkowe nakłady kapitałowe w porównaniu do systemu o stałym nachyleniu |
— |
0,04–0,07 USD/Wdc |


Parametry |
poziomy jednoosiowy śledzący (1P) |
wersja dwuosiowa (2P) |
Oś śledzenia |
Pozioma (obrót w kierunku W–E) |
Pozioma (obrót w kierunku W–E) |
Orientacja modułu |
Pionowa (1P) |
Pionowa, 2 rzędy na rurę momentową (2P) |
Moduły na rząd |
60–90 |
90–120 |
Zasięg śledzenia |
±55° od poziomu |
±55° od poziomu |
Dokładność śledzenia |
±0.5° |
±0.5° |
Typ napędu |
Napęd obrotowy (centralny) |
Napęd obrotowy (centralny) |
Metoda sterowania |
Algorytm astronomiczny + GPS + zwrotna informacja z pochylościomierza |
Tego samego |
Śledzenie bez przesłaniania |
Tak (eliminacja przesłaniania między rzędami) |
Tak |
Układ do chowania przed wiatrem |
Automatyczne chowanie przy 25 m/s (podczas pracy) |
Automatyczne chowanie przy 25 m/s |
Prędkość wiatru |
42 m/s (pozycja schowana) |
42 m/s |
Rura momentu obrotowego |
Stal ocynkowana Q355B, średnica 168–219 mm |
Stal ocynkowana Q355B, średnica 219–273 mm |
Fundacja |
Pala wbijana / Śruba gruntowa |
Pala wbijana / Śruba gruntowa |
Przewidywany czas użytkowania |
25 lat na konstrukcję / 5 lat na napęd |
Tego samego |
Gwarancja konstrukcji |
20 lat |
20 lat |
Gwarancja napędu |
5 lat |
5 lat |
Farmy fotowoltaiczne na terenach płaskich (10 MW)
Obszary o wysokim nasłonecznieniu (MENA, Południowa Afryka, Chile, Australia, południowo-zachodnie USA, Indie)
Projekty przetargowe na dużą skalę dla niezależnych producentów energii (IPP) i instytucji rządowych
Lokalizacje, w których koszt gruntu uzasadnia wyższy współczynnik pokrycia gruntu (GCR)
Analiza ukształtowania terenu: weryfikacja maksymalnego nachylenia południowo-północnego (<5% dla standardowego projektu; >5% wymaga adaptacji rzędów tarasowanych)
Współczynniki obciążeń aerodynamicznych z tunelu wiatrowego: wartości Cp dla konkretnej geometrii modułu przy wszystkich kątach pozycjonowania trackerów, uzyskane w wyniku badań w tunelu wiatrowym lub analizy CFD
Dobór średnicy rury nośnej: obliczenie sztywności skrętnej w celu ograniczenia skręcenia rzędu do <1° pod działaniem projektowego obciążenia wiatrem, zapobiegając tym samym nieprawidłowemu ustawieniu modułów i naprężeniom szkła
Projekt fundamentów: weryfikacja obciążeń bocznych i momentów przewracających zgodnie z normą EN 1997-1, uwzględniająca wzrost obciążeń dynamicznych spowodowany ruchem trackerów
Optymalizacja odległości między rzędami: symulacja algorytmu unikania zacienienia przez cały rok w celu określenia minimalnego odstępu między rzędami bez utraty mocy przez zacienienie
Stopień |
Działalność |
Odnośnik czasowy |
1 |
Fundamenty (pale wbijane) |
3–5 minut na poszczególny słup |
2 |
Montaż zespołu łożyskowego |
Wstępnie zmontowane jednostki łożyskowo-podporowe umieszczane na słupach |
3 |
Montaż rury napędowej |
Segmenty łączone śrubami w miejscu montażu, a następnie podnoszone i umieszczane na łożyskach |
4 |
Montaż silnika napędowego |
Napęd obrotowy montowany w środku rzędu |
5 |
Montaż szyn modułowych |
Szyny mocowane do wsporników belki poprzecznej rury napędowej |
6 |
Montaż modułów |
Standardowe zaciskanie modułów do szyn |
7 |
Zasilanie i sterowanie |
Montaż przewodów silnikowych, uruchomienie sterownika, test cyklu śledzenia |
Wyzwanie: płaska, półpustynna terenowość o wysokim natężeniu promieniowania bezpośredniego (ponad 2200 kWh/m²/rok). Wymóg projektowy – zwiększenie uzysku energii o 25 % w porównaniu do instalacji nieruchomej nachylonej pod kątem stałym, aby spełnić model finansowy umowy zakupu energii (PPA). Porywające wiatry o prędkości do 35 m/s w okresie letnich burz.
Rozwiązanie: jednoosiowy poziomy system śledzenia typu 1P, rura momentowa o średnicy Ø219 mm, napęd obrotowy, algorytm astronomiczny z synchronizacją GPS i włączoną funkcją unikania cienia. Stal Q355B z gorącym ocynkowaniem, powłoka klasy C4. Fundamenty w postaci pali wbijanych. 90 modułów w rzędzie, układ 2×45 w pozycji portretowej. Automatyczne chowanie paneli przy wietrze wyzwalane przy prędkości 25 m/s.
Wynik: zmierzony roczny wzrost uzysku energii o 26,4 % w porównaniu do odniesienia – instalacji nieruchomej nachylonej pod kątem 10° na tym samym terenie. Brak strat spowodowanych cieniem między rzędami potwierdzono pomiarami wykonanymi na miejscu za pomocą piranometru. Średnia liczba aktywacji automatycznego chowania paneli wyniosła 12 przypadków rocznie; po trzech latach eksploatacji nie stwierdzono żadnych uszkodzeń konstrukcyjnych ani napędów.
Pytanie: Jaki jest okres zwrotu inwestycji dla systemu śledzenia w porównaniu do instalacji nieruchomej?
Dla lokalizacji o wysokim wskaźniku DNI (ponad 2000 kWh/m²/rok) premia za systemy śledzące (0,04–0,07 USD/Wdc) zwykle zwraca się w ciągu 3–5 lat dzięki wyższym przychodom ze sprzedaży energii. Okres zwrotu zależy jednak w dużym stopniu od konkretnej lokalizacji — dla miejsc o niższym wskaźniku DNI (poniżej 1500 kWh/m²/rok) czas zwrotu wydłuża się do 6–8 lat, a bardziej uzasadnione może być zastosowanie konstrukcji stało-nachylonej.
Pyt. Jak działa funkcja unikania cieniowania i dlaczego jest ona niezbędna?
Wczesnym rankiem i późnym popołudniem, gdy słońce znajduje się nisko nad horyzontem, pierwszy rząd paneli mógłby rzucać cień na kolejny rząd. Funkcja unikania cieniowania tymczasowo wyrównuje wszystkie rzędy do kąta bliskiego poziomowi, co wiąże się z częściową utratą korzyści wynikających z śledzenia położenia słońca, ale całkowicie eliminuje zacienienie. Skutkiem końcowym jest niewielka utrata energii o świcie i zmierzchu, lecz zapobiega się przy tym utratom energii spowodowanym przez zacienienie w zakresie 5–8%.
Pyt. Jakie czynności konserwacyjne wymaga układ napędowy?
Napędy obrotowe są jednostkami uszczelnionymi smarowanymi tłuszczem, które wymagają inspekcji co 2 lata oraz uzupełniania smaru w razie potrzeby. Silnik napędowy ma stopień ochrony IP65 i zaprojektowany jest jako bezszczotkowy silnik prądu stałego, zapewniający długotrwałą żywotność. 5-letnia gwarancja na napęd obejmuje silnik, przekładnię i elektronikę sterownika.
# |
Sekcja |
Rekomendacja |
Format |
1 |
Hero |
Zdjęcie z drona z lotu ptaka rzędów śledzących pod kątem porannym w południowej części dnia |
1920 × 750 pikseli |
2 |
Mechanizm |
Zbliżenie: napęd obrotowy zamontowany na rurze momentu skręcającego z fundamentem palowym |
800×600 pikseli |
3 |
Porównanie wydajności |
Wykres słupkowy: miesięczna wydajność układu nieruchomego w porównaniu z układem śledzącym |
800×500 pikseli |
4 |
Śledzenie bez przesłaniania |
Schemat: kąty rzędów o godzinie 7:00 / 10:00 / 13:00 / 16:00 / 18:00 |
1000×400 pikseli |
5 |
Montaż |
Czasowe przyspieszenie montażu rzędu śledzącego |
800×500 pikseli |
6 |
Przypadek: Republika Południowej Afryki |
Gotowe pole śledzące o mocy 80 MW |
1000×600 pikseli |
Główne: jednoosiowy tracker słoneczny, poziomy tracker jednoosiowy typu 1P, system śledzenia słonecznego w skali elektrowni, producent trackerów fotowoltaicznych
Dodatkowe: poziomy jednoosiowy tracker – zwiększenie wydajności o 25%, napęd obrotowy trackerów słonecznych, tracker słoneczny z funkcją backtrackingu, system śledzenia słonecznego dla elektrowni fotowoltaicznych