Di quanto aumenta l’energia prodotta con un inseguitore solare?

Gli inseguitori solari vengono utilizzati per mantenere i collettori/pannelli solari orientati direttamente verso il sole, mentre il sole si muove nel cielo. L’uso degli inseguitori solari aumenta la quantità di energia solare ricevuta dai pannelli solari e migliora la produzione di energia del calore/elettricità che viene generata. Gli inseguitori solari sono utilizzati principalmente in parchi solari montati a terra con una capacità di raccolta di energia superiore a 1 MW. È più difficile utilizzare gli inseguitori solari su installazioni su tetti residenziali. I tracker orizzontali ad asse singolo sono in genere utilizzati per grandi progetti di generazione distribuita e progetti su scala industriale. Ma di quanto aumenta l’energia prodotta con un inseguitore solare?

Aumento della produzione dell’impianto fotovoltaico con un inseguitore solare

In termini di numeri, un inseguitore di pannelli solari ad asse singolo può fornire un aumento delle prestazioni dal 25 al 35 percento, Assi aggiuntivi possono offrire ulteriori incrementi marginali di efficienza. Il doppio asse non solo segue il sole per tutto il giorno come un unico asse, ma varia anche l’angolo verticale per compensare i cambiamenti stagionali. In uno studio è stato dimostrato che l’inseguimento solare fornisce il 40% di energia in più all’anno. L’aumento arriva al 65% durante le estati.

L’energia solare è una straordinaria fonte di energia rinnovabile, che offre ampi benefici economici e ambientali. Tuttavia, ha un limite importante: un pannello solare genera più energia quando è rivolto direttamente al sole, ma il sole è un bersaglio mobile nel cielo! Per questo motivo, i pannelli solari tendono ad essere più produttivi a mezzogiorno quando ricevono la luce solare frontalmente, ma subiscono una produzione ridotta durante la mattina presto o alla fine del pomeriggio.

Oltre all’ora del giorno, anche altri fattori influenzano la posizione del sole nel cielo:

  • Posizione geografica – Il sole tende a essere più basso nel cielo per i paesi più a nord oa sud. Ai tropici, invece, il percorso giornaliero del sole nel cielo è molto alto ea mezzogiorno il sole può essere posizionato direttamente verso l’alto.
  • Stagioni – Le ore di sole giornaliere in una determinata località cambiano a seconda della stagione e il percorso generale del sole nel cielo tende a salire in estate e ad abbassarsi in inverno.

Con tutti questi fattori, è semplicemente impossibile catturare tutta l’energia solare disponibile in una determinata posizione geografica con un impianto fotovoltaico fisso. La regolazione dell’inclinazione durante l’anno è possibile, ma non pratica, e i costi della regolazione costante del sistema superano i vantaggi!

Per fortuna, la tecnologia di inseguimento solare automatico è già disponibile in commercio. Gli inseguitori solari prendono ispirazione dalla natura e funzionano fondamentalmente come un girasole meccanico: possono ruotare e inclinare i pannelli solari in modo che siano sempre rivolti verso il sole, dall’alba al tramonto, in qualsiasi luogo e durante tutto l’anno!

La posizione geografica non ha importanza, poiché gli inseguitori solari automatici sono generalmente dotati di tecnologia GPS che consente loro di calcolare il percorso di inseguimento ottimale per ogni singolo giorno dell’anno.

I vantaggi della tecnologia di inseguimento solare

La tecnologia di inseguimento solare è in grado di aumentare la produzione delle celle fotovoltaiche fino al 45% rispetto a un sistema su tetto e del 30% rispetto a un sistema a terra. Ciò significa che, nelle giuste condizioni, un impianto solare a inseguimento con una capacità di 1000 watt avrà la stessa potenza di un sistema a tetto fisso con 1450 watt di capacità installata! Questo ha diversi vantaggi:

  • Per un nuovo progetto, l’investimento iniziale viene ridotto perché l’obiettivo di produzione di energia può essere raggiunto con meno pannelli solari. Per un impianto fotovoltaico esistente, la produzione di energia attuale viene aumentata. L’effetto in entrambi i casi è che l’impianto solare offre un maggiore ritorno sull’investimento!
  • Gli impianti fotovoltaici richiedono meno spazio. Questo può essere un vantaggio considerevole quando l’area disponibile per il sistema solare è limitata. In altre parole, un sistema di inseguimento solare fornisce più energia per metro quadrato di pannelli solari! La tecnologia di inseguimento solare è progettata per l’alloggiamento di celle solari standard, il che le consente di integrarsi facilmente con la maggior parte dei pannelli solari commerciali. Qualsiasi banco di batteria o collegamento alla rete attualmente installato può continuare a funzionare quando un sistema fotovoltaico è montato su un inseguitore solare.

Dove hanno più senso i sistemi di inseguimento solare?

Gli inseguitori di pannelli solari non sono comuni nei progetti residenziali, molti dei quali sono situati sui tetti e non hanno la scala e/o la posizione geografica per rendere il monitoraggio degno di questo tempo. Nel solare commerciale e su scala industriale, l’inseguimento è molto più importante.

Le applicazioni commerciali montate a terra sono i principali candidati per i sistemi di inseguimento solare, che consentiranno una maggiore efficienza e un più rapido ritorno sull’investimento. Il montaggio a terra è migliore di un tetto per sostenere il peso dei tracker.

Inoltre, c’è il vantaggio aggiuntivo di un utilizzo del suolo superiore: un pannello solare fotovoltaico dotato di un inseguitore può in genere produrre la stessa quantità o più energia di un’alternativa a inclinazione fissa sulla stessa superficie.

Infine, la precisione e la regolazione degli inseguitori di pannelli solari consentono i livelli di produzione necessari per fornire energia extra alle reti elettriche locali durante le ore di punta. Questo è applicabile solo con contratti basati su tariffe multiorarie.

Tipi di inseguitori (tracker) attivi

I tracker ad asse singolo hanno un grado di libertà che funge da asse di rotazione. L’asse di rotazione dei tracker ad asse singolo è tipicamente allineato lungo un vero meridiano nord. È possibile allinearli in qualsiasi direzione cardinale con algoritmi di inseguimento avanzati. Esistono diverse implementazioni comuni di tracker ad asse singolo.

I tracker a doppio asse hanno due gradi di libertà che fungono da assi di rotazione. Questi assi sono in genere normali l’uno rispetto all’altro. L’asse che è fisso rispetto al suolo può essere considerato un asse primario. L’asse che fa riferimento all’asse primario può essere considerato un asse secondario. Esistono diverse implementazioni comuni di tracker a doppio asse. Sono classificati in base all’orientamento dei loro assi primari rispetto al suolo.