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Das einachsige Nachführsystem ist ein Solarnachführungssystem für Photovoltaik-Kraftwerke. Durch eine einachsige Drehachse folgen die PV-Module dem Sonnenstand im Tagesverlauf und verbessern so die Stromerzeugungseffizienz der Anlage. Das System arbeitet mit einer Doppelgelenkkonstruktion und einer Trägereinheit, die bis zu 120 Module aufnehmen kann und sowohl mit 182-mm- als auch mit 210-mm-Siliziumwafer-Modulen kompatibel ist. Die Steuereinheit unterstützt verschiedene Stromversorgungsarten und Kommunikationsprotokolle und eignet sich daher für Kraftwerksprojekte unterschiedlicher Größe und Geländebeschaffenheit.
Produktbeschreibung
Dieses System nutzt eine Regelungsstrategie, die eine geschlossene Zeitregelung mit GPS-Signalen kombiniert. Ein Mikrocontroller berechnet die theoretische Sonnenposition und steuert Schubstangen, um die Modulhalterung innerhalb eines Bereichs von ±50° zu drehen. Die Nachführgenauigkeit liegt typischerweise innerhalb von 2°. Ausgestattet mit einem Anemometer, fährt das System bei starkem Wind automatisch in eine Schutzposition zurück und reduziert so die Auswirkungen von Windlasten auf die Struktur. Bei unebenem Gelände oder potenzieller Verschattung zwischen den Modulen am frühen Morgen oder späten Abend unterstützt das System die Rückwärtsnachführung, wodurch die durch Verschattung verursachten Stromerzeugungsverluste teilweise reduziert werden können. Die Konstruktion basiert auf Windkanaltestdaten, und Dämpfer können je nach Projektanforderungen ausgewählt werden, um die Resonanzgefahr unter bestimmten Windbedingungen zu minimieren. Das Steuerungssystem ist nach IP65 geschützt und kann bei Umgebungstemperaturen von -30 °C bis 65 °C betrieben werden.
Produktkomponenten
Vorteil
▶ Hochleistungsdesign:
Die Doppelverbindungsstruktur ermöglicht es jeder Trägereinheit, 4 Stränge (bis zu 120 Module) zu installieren, wodurch die Anzahl der Träger pro Megawatt reduziert und die Bauarbeiten vereinfacht werden.
▶ Modulkompatibilität:
Kompatibel mit den gängigen 182-mm- und 210-mm-Siliziumwafermodulen, wodurch die Auswahl für verschiedene Projekte erleichtert wird.
▶ Stabilitätshilfe:
Reservierte Dämpferschnittstellen tragen dazu bei, die Systemresonanz unter bestimmten Windbedingungen zu unterdrücken.
▶ Unabhängige Steuerung und Überwachung:
Jede Unterstützungseinheit kann unabhängig voneinander gesteuert werden. Das Steuerungssystem unterstützt die Echtzeitüberwachung des Betriebszustands der Unterstützungseinheiten und trägt so dazu bei, Anomalien frühzeitig zu erkennen und potenzielle Stromerzeugungsverluste zu reduzieren.
▶ Intelligente Tracking-Logik:
Auf Basis von Echtzeit-Geländedaten und meteorologischen Informationen (in Verbindung mit einem Anemometer) kann der Nachführwinkel dynamisch optimiert werden, um die Effizienz der Solarenergienutzung zu verbessern.
▶ Grundlage der Tragwerksplanung:
Eine gezielte Strukturauslegung auf Basis von Windkanalversuchsergebnissen trägt dazu bei, die Windbeständigkeit des Systems über seinen gesamten Lebenszyklus hinweg zu verbessern.
Tracker-Struktur
| Ortungstechnologie | Horizontaler Einachsen-Tracker |
| Systemspannung | 1000 V/1500 V |
| Tracking-Bereich | ±50° |
| Arbeitswindgeschwindigkeit | 18 m/s (anpassbar) |
| Maximale Windgeschwindigkeit | 45 m/s (anpassbar) |
| Module pro Tracker | ≤120 Module (anpassbar) |
| Hauptmaterialien | Feuerverzinkter Stahl Q235B/Q355B, Zn-Al-Mg-beschichtet |
| Mittlere Beschichtungsdicke | >80μm |
| Antriebssystem | Linearantrieb |
| 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 | 0,3 kWh pro Tag |
Anwendbare Szenarien
▪ Großflächige, bodenmontierte Photovoltaik-Kraftwerke (flaches oder leicht hügeliges Gelände)
▪ Landwirtschaftlich-solare Hybridprojekte und Fischerei-solare Hybridprojekte (die Eignung muss anhand der Fundamentart beurteilt werden)
▪ Regionen mittlerer bis hoher Breitengrade, Gebiete mit signifikanten Schwankungen des Sonnenazimutwinkels
▪ Kraftwerke mit bestimmten Anforderungen an die Systemzuverlässigkeit und dem Wunsch, die Häufigkeit von Betriebs- und Wartungsinspektionen zu reduzieren
▪ Projektstandorte mit drahtloser Kommunikationsabdeckung oder Umgebungen, die sich für die Verlegung von RS485-Leitungen eignen.
Wichtige Hinweise:
Die angegebene Windgeschwindigkeit von 18 m/s ist ein Standardreferenzwert. In realen Projekten können kundenspezifische Auslegungen auf Basis der lokalen Windverteilung umgesetzt werden. In Gebieten mit komplexen Windfeldern wird eine spezielle windtechnische Bewertung empfohlen.
▪ Die Windbeständigkeit von 45 m/s entspricht ASCE-Standard 7-10: Die Auslegungswindgeschwindigkeiten können je nach Projektstandort variieren; bitte informieren Sie sich über die örtlichen Vorschriften.
▪ Die maximale Anzahl der Komponenten (120 Stück) hängt von der Größe und dem Gewicht der Komponenten ab; die tatsächliche Konfiguration erfordert eine Berechnung und Bestätigung auf Basis der Schubkraft der Schubstange und der strukturellen Belastung.
▪ Eine Zinkbeschichtungsdicke von ≥65μm ist eine gängige Konstruktionsanforderung; zusätzliche Korrosionsschutzmaßnahmen können in stark korrosiven Umgebungen (wie Küstengebieten oder stark verschmutzten Industriezonen) erforderlich sein.
▪ Der typische Stromverbrauch im Betrieb beträgt ca. 0,3 kW·h/Tag; der tatsächliche Verbrauch wird durch die Tracking-Frequenz, die Kommunikationsmethode und die nächtliche Rückstellung beeinflusst.
▪ Die Wahl des Fundamenttyps sollte auf der Grundlage der geologischen Gegebenheiten erfolgen: PHC-Rohrpfähle eignen sich für weiche Bodenschichten, Ortbetonpfähle eignen sich für harte Fundamente und Stahlpfähle eignen sich für temporäre oder wiederverwertbare Szenarien.
▪ Die automatische Hochwind-Rückstellfunktion basiert auf Anemometersignalen; eine regelmäßige Anemometerkalibrierung wird empfohlen, um Fehlfunktionen oder Reaktionsverzögerungen zu vermeiden.
▪ Die Rückwärtsnachführungsfunktion kann die Abschattung in den frühen Morgen- und Abendstunden reduzieren, jedoch können Schatteneffekte aufgrund von Antennenanordnung und Geländebeschränkungen nicht vollständig beseitigt werden.
Zusammenfassung
Dieses einachsige Nachführsystem kombiniert eine Doppelgelenkstruktur, eine geschlossene Zeitregelung und GPS-Tracking, Mehrpunktkommunikation und verschiedene Stromversorgungsmethoden und eignet sich daher für diverse Photovoltaik-Kraftwerke. Das Systemdesign berücksichtigt Windkanaltests, die Auswahl geeigneter Dämpfer, unabhängige Überwachungssysteme und Fehlerwarnsysteme, um eine optimale Balance zwischen Stromerzeugung und Betriebsstabilität zu gewährleisten. Die verwendeten Materialien und Schutzarten ermöglichen einen kontinuierlichen Betrieb in gemäßigten und einigen kaltgemäßigten Regionen. Insgesamt bietet dieses einachsige Nachführsystem deutliche Vorteile hinsichtlich technischer Praktikabilität, Umweltverträglichkeit und Anpassbarkeit.
Referenzprojekt Solar First
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Dieses Produkt ist ein horizontales, einachsiges Nachführsystem, das primär in Photovoltaik-Kraftwerken eingesetzt wird, um die Modulanordnung entsprechend dem Sonnenstand auszurichten. Das System zeichnet sich durch unabhängige Steuerung und einen modularen Aufbau aus, wodurch die Anzahl der benötigten Fundamentpfähle unter bestimmten Geländebedingungen reduziert und die Kompatibilität mit gängigen Großmodulen gewährleistet wird. Die Gesamtstruktur wurde in Windkanaltests verifiziert und eignet sich für verschiedene Freiflächenanlagen.
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