Wraz z ciągłym rozwojem technologii fotowoltaicznej, nacisk na poprawę efektywności pozyskiwania energii przesuwa się z samych komponentów na optymalizację na poziomie systemu. W przypadku elektrowni fotowoltaicznych wykorzystujących jedno- lub dwuosiowe systemy śledzenia, stopień, w jakim teoretyczne korzyści są osiągane, zależy zasadniczo od „dokładności śledzenia” – czyli od tego, czy układ napędowy jest w stanie utrzymać powierzchnię modułów fotowoltaicznych pod idealnym kątem względem światła słonecznego przez cały czas. Seria w pełni automatycznych czujników śledzących słońce „Zhitong”, wprowadzona na rynek przez firmę HONDE, dzięki swoim unikalnym zaletom pełnej autonomii, wysokiej precyzji i bezobsługowości, staje się kluczowym „mózgiem percepcyjnym”, który rewolucjonizuje strategię sterowania systemami śledzenia i w pełni wykorzystuje ich potencjał w zakresie wytwarzania energii.
I. Wartość podstawowa: Ulepszenie paradygmatu ze „stylizowanej rotacji” na „wyrównanie percepcyjne”
Tradycyjne systemy śledzenia opierają się głównie na astronomicznych algorytmach określających położenie Słońca w oparciu o lokalizację geograficzną i czas przejazdu. Jednak w praktyce czynniki takie jak błędy mechaniczne, odkształcenia podpór, osiadanie fundamentów i silne zakłócenia spowodowane wiatrem mogą powodować odchylenia między rzeczywistym kierunkiem a teoretycznie obliczonymi wartościami. Co więcej, odchylenia te będą się kumulować z czasem, prowadząc do „niedokładnego śledzenia”, a straty energii sięgają 3-8%. Podstawową zaletą w pełni automatycznego czujnika śledzenia Słońca firmy HONDE jest:
1. Zapewnia absolutną prawdę zwrotną: Jako niezależny punkt odniesienia pomiarowego oparty na zasadach optyki, mierzy rzeczywisty kierunek padania światła słonecznego w czasie rzeczywistym i bezpośrednio, dostarczając systemowi sterowania absolutną prawdę na temat tego, „gdzie słońce znajduje się w danym momencie”.
2. Osiągnięcie precyzyjnej kontroli w pętli zamkniętej: System, bazując na danych zwrotnych w czasie rzeczywistym z czujników, porównuje je z wynikami algorytmów astronomicznych, automatycznie generuje instrukcje korekcyjne i steruje mechanizmem śledzenia, aby wprowadzać drobne zmiany. Tworzy to wysoce precyzyjną pętlę zamkniętą „percepcja – podejmowanie decyzji – realizacja”, całkowicie eliminując błędy kumulacyjne.
3. Adaptacja do złożonych warunków: W warunkach pogodowych zdominowanych przez światło rozproszone, takich jak dni pochmurne lub zachmurzone, lub gdy położenie Słońca zmienia się gwałtownie, skuteczność algorytmów astronomicznych spada. Czujniki optyczne mogą aktywnie poszukiwać najjaśniejszego źródła światła lub kierunku efektywnego światła bezpośredniego, optymalizować strategie śledzenia i maksymalizować przechwytywanie dostępnej energii promieniowania.
II. Zasada techniczna: „Kompas słoneczny” na każdą pogodę
Czujnik HONDE „Zhitong” wykorzystuje wielokwadrantową precyzyjną detekcję fotoelektryczną i inteligentny algorytm adaptacyjny
Precyzyjny układ optyczny: Rdzeń to precyzyjnie oddzielona, wielokwadrantowa matryca fotodetektorów. Gdy światło słoneczne pada prostopadle, plamka świetlna równomiernie pokrywa każdy kwadrant, a sygnał wyjściowy jest zrównoważony. W przypadku odchylenia kątowego, przesunięcie plamki spowoduje różnice w sygnałach w każdym kwadrancie.
Obliczanie odchyleń w czasie rzeczywistym: Wbudowany procesor oblicza różnice sygnałów w każdym kwadrancie w czasie rzeczywistym, dokładnie obliczając kąty odchyleń i kierunki promieni słonecznych od normalnej czujnika w dwóch wymiarach azymutu i wysokości.
Inteligentny tryb pracy
Tryb słonecznego dnia: precyzyjne zablokowanie środka tarczy słonecznej, zapewniające dokładność wskazywania poziomów pod kątem.
Tryb pochmurny/całkowicie zachmurzony: automatyczne przełączenie na tryb „Maksymalizacji natężenia promieniowania”, aby skierować tracker w stronę najjaśniejszego obszaru na niebie lub w kierunku o najsilniejszym rozproszonym promieniowaniu, zamiast bezmyślnie podążać za słońcem, które może być zablokowane.
Tryb ochrony przed niekorzystnymi warunkami pogodowymi: Gdy wykryty zostanie ciągły brak skutecznego źródła światła lub otrzymane zostanie ostrzeżenie o silnym wietrze lub gradzie, tracker może automatycznie wprowadzić stały kąt ochrony przed wiatrem (np. pozycję poziomą).
III. Kluczowe scenariusze zastosowań w elektrowniach fotowoltaicznych
Zwiększenie rzeczywistej wydajności różnych systemów śledzenia
Jednoosiowy system śledzenia: koryguje odchylenia systematyczne spowodowane nachyleniem północ-południe i niewłaściwym ustawieniem instalacji, aby zapewnić, że dzienna trajektoria obrotu ze wschodu na zachód dokładnie odpowiada azymutowi słonecznemu.
Dwuosiowy system śledzenia: Równocześnie koryguje odchylenia kątów azymutu i elewacji, w pełni wykorzystując swoje teoretyczne zalety w śledzeniu pełnowymiarowym, zwłaszcza w regionach położonych na dużych szerokościach geograficznych lub w scenariuszach, w których liczy się wyjątkowa wydajność.
2. Jako „linijka” do kalibracji i diagnostyki
Regularna automatyczna kalibracja: Można ustawić automatyczną kalibrację parametrów algorytmu astronomicznego i pozycji zera mechanicznego systemu śledzenia pełnego pola na podstawie rzeczywistej wartości czujnika każdego ranka lub w regularnych odstępach czasu, co zapewnia długoterminową dokładność.
Narzędzie diagnostyki wydajności: Porównując dane z czujników zainstalowanych na różnych jednostkach śledzących w tej samej elektrowni lub porównując dane z czujników z wartościami teoretycznymi, można szybko zdiagnozować usterki mechaniczne, zużycie mechanizmów przekładni lub nieprawidłowości w działaniu sterowników konkretnych jednostek śledzących.
3. Wsparcie zaawansowanych strategii śledzenia i integracji systemów
Odwrotne śledzenie i unikanie cienia: W dwustronnych modułach generujących energię lub gęsto rozmieszczonych tablicach dane z czujników mogą pomóc zoptymalizować strategię „odwrotnego śledzenia”, znajdując najlepszą równowagę między redukcją cienia przedniego rzędu na tylny rząd i maksymalizacją odbioru rozproszonego światła przez tylną stronę.
Integracja ze SCADA i platformami analitycznymi: Jako źródło danych o wysokiej wartości, jest ono połączone z systemem monitorowania elektrowni w celu zapewnienia kluczowych danych wymiarowych do analizy wydajności wytwarzania energii i rozkładu strat sprawności.
IV. Główne zalety systemu „Smart Eye” firmy HONDE
Całkowicie autonomiczna i bezobsługowa praca: brak ruchomych części mechanicznych, opieranie się wyłącznie na percepcji optycznej, brak konieczności ręcznej interwencji lub regularnej kalibracji na miejscu.
Niezwykle wysoka precyzja i szybka reakcja: dokładność pomiaru wskazania może osiągnąć ±0,1°, a szybki czas reakcji pozwala skutecznie śledzić pozorny ruch słońca.
Wysoka odporność na warunki atmosferyczne: powierzchnia optyczna wyposażona jest w powłokę samoczyszczącą i opcjonalne aktywne urządzenie czyszczące (np. mikrowycieraczkę), które charakteryzuje się wysokim poziomem ochrony i umożliwia stabilną pracę w warunkach wiatru i piasku, deszczu i śniegu, a także w warunkach wysokich i niskich temperatur.
Adaptacyjny inteligentny algorytm: Wbudowany algorytm sztucznej inteligencji potrafi identyfikować i filtrować krótkotrwałe sygnały zakłócające spowodowane przez krawędzie chmur, ptaki itp., zapewniając stabilny i niezawodny wynik.
Otwarty interfejs i technologia Plug-and-Play: łatwa instalacja, obsługa standardowych protokołów, takich jak Modbus, oraz łatwa integracja z popularnymi kontrolerami trackerów w kraju i za granicą.
V. Przypadek empiryczny: Zysk w wytwarzaniu mocy dzięki sterowaniu w pętli zamkniętej
Elektrownia fotowoltaiczna o mocy 50 MW na pustyni Atakama w Chile, wykorzystująca dwuosiowy system śledzenia, dodała do niektórych swoich systemów w pełni automatyczne czujniki śledzące Słońce HONDE, aby umożliwić jednoczesne porównanie z oryginalnymi systemami, które opierają się wyłącznie na algorytmach astronomicznych. Dane operacyjne jednej czwartej pokazują:
Średnia dzienna produkcja energii przez układ wyposażony w czujniki jest o 4,7% wyższa niż w przypadku układu opartego wyłącznie na algorytmie astronomicznym.
W okresie, gdy po południu często występują rozproszone chmury, przewaga w wytwarzaniu energii może sięgać nawet 8-12%, ponieważ czujniki mogą szybciej ustawić podzespoły w linii ze słońcem wyłaniającym się z luk w chmurach.
Zespół zajmujący się eksploatacją i konserwacją elektrowni odkrył również i skorygował długoterminowe odchylenia początkowe niektórych trackerów, wykorzystując dane o długoterminowych odchyleniach dostarczone przez czujniki.
W podsumowaniu raportu oceniającego właściciela projektu stwierdzono: „Wzrost wytwarzania energii elektrycznej dzięki czujnikowi śledzącemu HONDE sprawił, że okres zwrotu nakładów inwestycyjnych wyniósł mniej niż sześć miesięcy, co czyni tę inwestycję jedną z opcji o najwyższej stopie zwrotu wśród wszystkich środków renowacji technicznej”.
Wniosek
W erze, gdy elektrownie fotowoltaiczne w pełni weszły w fazę „wyrafinowanej i inteligentnej” eksploatacji, rozumienie fundamentalnej funkcji „śledzenia” ewoluuje od prostego obrotu mechanicznego do „precyzyjnego ustawienia fotoelektrycznego” opartego na percepcji w czasie rzeczywistym. W pełni automatyczny czujnik śledzenia słońca HONDE jest właśnie kluczowym czynnikiem w tym procesie modernizacji. Mierzy on światło światłem i zamyka precyzyjną pętlę sterowania śledzeniem w najbardziej bezpośredni sposób, przekształcając utracone z powodu „niedokładności” światło słoneczne z powrotem w prawdziwą, zieloną energię elektryczną. Dla każdego inwestora i operatora elektrowni fotowoltaicznych, któremu zależy na pełnym wykorzystaniu potencjału systemów śledzenia i dążeniu do uzyskania jak najwyższego LCOE (zrównanego kosztu energii elektrycznej), wdrożenie takich precyzyjnych systemów sprzężenia zwrotnego z czujników nie jest już „rozwiązaniem opcjonalnym”, lecz „niezbędną inteligentną infrastrukturą” służącą zwiększeniu konkurencyjności aktywów, zapewnieniu zwrotu z inwestycji i zdobyciu rynku energii w przyszłości.
O firmie HONDE: Jako innowator w dziedzinie inteligentnej eksploatacji i konserwacji systemów fotowoltaicznych oraz technologii precyzyjnego pomiaru, HONDE nieustannie koncentruje się na zwiększaniu wydajności energetycznej i wartości aktywów w całym cyklu życia systemów fotowoltaicznych. Jesteśmy głęboko przekonani, że na drodze do zwiększenia penetracji rynku fotowoltaicznego, wartość technologii tkwi w przełożeniu każdego teoretycznego procentowego wzrostu wydajności na wymierne korzyści w bilansie elektrowni. Seria produktów „Zhitong” jest właśnie ucieleśnieniem tego przekonania.
Aby uzyskać więcej informacji o czujnikach pogodowych,
prosimy o kontakt z Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Strona internetowa firmy:www.hondetechco.com
Czas publikacji: 16 grudnia 2025 r.