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Dieses Produkt ist ein Zweiachsen-Nachführsystem, das eine präzisere Ausrichtung von Photovoltaikmodulen zur Sonne durch horizontale und vertikale Winkelverstellung ermöglicht. Im Vergleich zu festen Halterungen oder einachsigen Nachführsystemen erzielt das Zweiachsen-Design ein höheres Potenzial zur Solarenergieausbeute zu verschiedenen Jahreszeiten und Tageszeiten. Das System ist modular aufgebaut, wobei jede Nachführeinheit unabhängig angesteuert wird und über Fernüberwachungsfunktionen verfügt. Dadurch eignet es sich ideal für Freiflächenkraftwerke mit hohen Anforderungen an die Stromerzeugung.
Produktbeschreibung
Dieses Zweiachsen-Nachführsystem besteht aus Säulen, einem Drehgetriebe, einer Raumfachwerkkonstruktion und einem Steuerungssystem. Jede Nachführeinheit kann mit maximal 40 Komponenten konfiguriert werden (die Anzahl der Komponenten ist projektspezifisch anpassbar). Der horizontale Nachführbereich beträgt ±120°, der Neigungsbereich 0° bis 60° und deckt damit den Hauptbereich der Änderungen des Sonnenazimuts und der Sonnenhöhe im Tagesverlauf ab.
Das Antriebsverfahren nutzt eine geschlossene Zeitregelung mit GPS-Signalunterstützung. Der MCU-Controller passt die Motorleistung automatisch anhand der Standortkoordinaten (Breiten- und Längengrad), der Echtzeit und den Daten eines optionalen Anemometers an. Das System unterstützt die Rückwärtsverfolgung, wodurch die Auswirkungen von Verschattungen zwischen den Modulen in den frühen Morgen- und Abendstunden reduziert werden. Für die Kommunikation stehen drahtlose oder kabelgebundene Schnittstellen zur Verfügung, die eine zentrale Überwachung des Betriebswinkels, des Fehlerstatus und weiterer Informationen jeder Moduleinheit durch die Wartungsplattform ermöglichen. Das System verfügt über eine automatische Rücksetzfunktion für Nacht- und Starkwindbedingungen, die dazu beiträgt, Windlast und mechanischen Verschleiß im Langzeit-Standby-Betrieb zu reduzieren.
Produktkomponenten
Vorteil
▶ Hohe Anpassungsfähigkeit:
Das System ist an unterschiedliche Geländeneigungen anpassbar, da es unabhängige Fundamente und verstellbare Verbindungsstücke nutzt, um Unebenheiten des Geländes auszugleichen, wodurch es weitgehend unabhängig vom Gelände einsetzbar ist (mit Ausnahme von großen Erosionsrinnen oder steilen Hängen).
▶ Hohe Stabilität:
Die Fischgrätenstützen und die mehrpunktgelagerte Gitterkonstruktion bilden eine gitterförmige Lastverteilung, die äußere Lasten wie Wind und Schnee effektiv ableitet. Die Baustoffe bestehen aus handelsüblichem Baustahl, und die Oberflächenbeschichtung mit Korrosionsschutz gewährleistet langfristigen Korrosionsschutz unter normalen Witterungsbedingungen.
▶ Gute Zugänglichkeit:
Jede Tracking-Einheit ist unabhängig angeordnet, wobei zwischen benachbarten Einheiten ausreichend Abstand besteht, um gegenseitige Behinderungen zu minimieren und die Durchfahrt für Baufahrzeuge, Inspektionspersonal und Wartungsgeräte zu erleichtern.
▶ Sicher und zuverlässig:
Das System zeichnet sich durch eine unabhängige 1:1-Steuerung aus. Der Status jeder einzelnen Unterstützungseinheit (Echtzeitwinkel, Fehlercodes, Motorstrom usw.) kann über die Systemplattform ferngesteuert eingesehen werden. Dies trägt dazu bei, Anomalien frühzeitig zu erkennen und langfristige Stromerzeugungsverluste durch Einzelpunktausfälle zu reduzieren.
▶ Intelligente Ortung:
Das System kann die Solarzellen mithilfe von GPS-Zeitmessung und Algorithmen zur Bestimmung der Sonnenposition automatisch nachführen. Durch den Zugriff auf lokale Echtzeit-Wetterdaten (Bewölkung, Sonneneinstrahlung) lässt sich die Nachführstrategie bei bewölktem Wetter anpassen, um die diffuse Strahlung optimal zu nutzen. Die Rückwärtsnachführungsfunktion optimiert die Anordnung der Solarzellen zusätzlich während der Morgen- und Abendstunden.
Tracker-Struktur
| Ortungstechnologie | Zwei-Achsen-Tracker |
| Systemspannung | 1000 V/1500 V |
| Tracking-Bereich | Azimut +120°, Elevation 0-60° |
| Arbeitswindgeschwindigkeit | 18 m/s (anpassbar) |
| Maximale Windgeschwindigkeit | 35 m/s (anpassbar) |
| Module pro Tracker | ≤40 Module (anpassbar) |
| Hauptmaterialien | Feuerverzinkter Stahl Q235B/Q355B, Zn-Al-Mg-beschichtet |
| Mittlere Beschichtungsdicke | ≥65μm |
| Antriebssystem | Schwenkantrieb |
| Fundamenttyp | PHC/Ortbetonpfahl/Stahlpfahl |
Steuerungssystem
| Steuerungssystem | MCU |
| Tracking-Modus | Zeitregelung mit geschlossenem Regelkreis + GPS |
| Genauigkeit der Nachführung | <2° |
| Kommunikation | Drahtlos (ZigBee, LoRa); Kabelgebunden (RS485) |
| Pulverbeschaffung | Externe Stromversorgung/Netzteilversorgung/Selbstversorgend |
| Automatische Verstauung bei Nacht | Ja |
| Automatische Ein- und Ausklappfunktion bei starkem Wind | Ja |
| Optimiertes Backtracking | Ja |
| Schutzgrad | IP65 |
| Betriebstemperatur | -30 °C bis 65 °C |
| Windmesser | Ja |
| Stromverbrauch | 0,5 kWh pro Tag |
Anwendbare Szenarien
▪ In Regionen mit hohem Anteil an direktem Sonnenlicht (wie in mittleren bis niedrigen Breitengraden, in trockenen und wolkenlosen Gebieten) ist das Gewinnpotenzial der Zweiachsennachführung vergleichsweise größer.
▪ Freiflächenkraftwerke mit hohen Anforderungen an die Steigerung der durchschnittlichen jährlichen Stromerzeugung und die Kontrolle der Landkosten.
▪ Bereiche mit leichten Unebenheiten, aber ohne drastische Höhenunterschiede, die unabhängige Fundamente erfordern.
▪ Mittelgroße bis große Kraftwerke, die Fernsteuerung und -wartung sowie eine zentrale Überwachung erfordern, insbesondere in unbemannten oder minimal besetzten Szenarien.
▪ Projekte mit bestimmten Zugänglichkeitsanforderungen, wie z. B. solche, die ergänzende Landwirtschaft oder Fischerei betreffen (und daher eine angemessene Erhöhung des Freiraums an der Basis der Tragkonstruktion erfordern).
Wichtige Hinweise:
▶ Anforderungen im Tiefbau:
Die Position, Höhe und Einbaugenauigkeit des freistehenden Fundaments beeinflussen unmittelbar die Bewegungsbahn und die Lebensdauer des Nachführsystems. Vor Baubeginn sollten daher Standortuntersuchungen und die Fundamentplanung durchgeführt werden.
▶ Windgeschwindigkeitsrisiko:
Die maximale Betriebswindgeschwindigkeit beträgt 18 m/s. Bei Überschreitung dieser Geschwindigkeit muss das System umgehend in den Hochwind-Reset-Modus geschaltet und die Nachführung abgeschaltet werden. In Gebieten mit häufigen Starkwinden oder Taifunen wird empfohlen, die Windbeständigkeit zu erhöhen oder zusätzliche Begrenzungsvorrichtungen einzubauen.
▶ Zuverlässigkeit der Stromversorgung:
Jedes System verbraucht ca. 0,5 kWh pro Tag. Die Tracking-Funktion ist bei Stromausfällen nicht verfügbar. Bei gelegentlichen Stromausfällen im Kraftwerk empfiehlt es sich, eine Notstromversorgung mit geringer Kapazität zu konfigurieren oder die Stromversorgung des Steuerkreises zu priorisieren.
▶ Kommunikationszuverlässigkeit:
Bei drahtlosen Lösungen (ZigBee/LoRa) müssen Signalblockaden und der Einsatz von Repeatern in großen Kraftwerken berücksichtigt werden; kabelgebundene RS485-Lösungen haben etwas höhere Verkabelungskosten, bieten aber eine stärkere Störfestigkeit und können je nach Projektgröße und Umgebung ausgewählt werden.
▶ Faktoren, die die Genauigkeit der Nachführung beeinflussen:
Eine Genauigkeit von <2° ist ein typischer Wert unter Bedingungen korrekter Kalibrierung, ohne Sensordrift und ohne lose mechanische Verbindungen. Im realen Betrieb kann die Genauigkeit durch Faktoren wie Setzungen des Fundaments, Windschwingungen und Motorhysterese abnehmen, was eine regelmäßige Kalibrierung erforderlich macht.
▶ Wartungsempfehlungen:
Es wird empfohlen, alle sechs Monate den Zustand des Schmieröls des Rotationsgetriebes und den festen Sitz der Befestigungselemente zu überprüfen und die Sensoroberfläche von Staub zu befreien; führen Sie jährlich eine Nullpunktkalibrierung des Winkels durch.
▶ Absolute Leistung nicht garantiert:
Das Zweiachsen-Nachführsystem garantiert keine überlegene Leistung im Vergleich zu einem festen Trägersystem unter allen Wetterbedingungen (z. B. bei anhaltender Bewölkung, Sandstürmen oder Schneefall). Der tatsächliche Stromerzeugungszuwachs wird durch Faktoren wie Projektstandort, Klimabedingungen und Systemzuverlässigkeit beeinflusst.
Zusammenfassung
Dieses Produkt ist ein Zweiachsen-Nachführsystem. Durch die Bewegung in horizontaler Richtung (±120°) und in Neigungsrichtung (0–60°) werden die Photovoltaikmodule präziser dem Sonnenstand ausgerichtet. Das System verfügt über ein modulares, unabhängiges Steuerungskonzept in Kombination mit einer Fischgrätenmast- und Gitterstruktur. Es ist anpassungsfähig an verschiedene Geländearten und gewährleistet eine hohe Stabilität. Jedes System ist mit einem Mikrocontroller, GPS und optional einem Anemometer ausgestattet und unterstützt zeitgesteuerte Nachführung im geschlossenen Regelkreis, Rückwärtsnachführung und automatische Rückstellung bei starkem Wind oder in der Nacht. Die Statusüberwachung erfolgt per Kabel oder drahtlos. Die Strukturmaterialien bestehen hauptsächlich aus feuerverzinktem oder magnesium-aluminium-zinkbeschichtetem Stahl. Die maximale Betriebswindgeschwindigkeit beträgt 18 m/s, der Windwiderstand ist auf 35 m/s ausgelegt. Der tägliche Eigenverbrauch einer einzelnen Einheit liegt bei ca. 0,5 kWh. Insgesamt eignet es sich für große und mittelgroße bodenmontierte Photovoltaik-Kraftwerke mit hohem Stromerzeugungsbedarf und relativ komplexen Standortbedingungen.
Referenzprojekt Solar First
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