Nachführung von Solarmodulen
Der Sonnenhöhenwinkel ändert sich am selben Ort kontinuierlich im Laufe des Tages. Daher variiert auch der Neigungswinkel, unter dem das Photovoltaik- (PV-) Feld die maximale Sonneneinstrahlung empfängt, ständig. Die Funktion des Nachführungssystems besteht darin, Algorithmen zu verwenden, um die Echtzeitposition der Sonne zu bestimmen und den Motorrotationswinkel über Motor-Encoder zu überwachen, um sicherzustellen, dass die Sonne immer auf die Solarmodule ausgerichtet ist, um die maximale einfallende Sonnenstrahlung zu erfassen. Unter der Voraussetzung, den sicheren Betrieb der Halterungen zu gewährleisten, berechnen nachgeführte Solarmodule in Echtzeit den optimalen Stromerzeugungswinkel der Module für unterschiedliche Wetterbedingungen und priorisieren die optimale Stromerzeugungsleistung der Module. Häufige Typen sind wie folgt:
Die Achse horizontaler Einachsnachführungen ist Nord-Süd-orientiert, und die Module drehen sich von Ost nach West, um den Azimutwinkel der Sonne nachzuverfolgen. Es bietet Vorteile wie geringere Anforderungen an die Fundamentpräzision im Vergleich zu festen Halterungen, geringe Tiefbaukosten, reduzierter Bedarf an Pfahlgründungen, Mehrpunktunterstützung für hohe Windbeständigkeit, geringe Strukturkosten, geringe Stromgestehungskosten (LCOE) und hohe Kapitalrendite (ROI) und Wirtschaftlichkeit.
Die Achse geneigter Einachsnachführungen ist Nord-Süd-orientiert, mit einem höheren Nordende und einem niedrigeren Südende. Im Vergleich zu horizontalen Einachsnachführungen ist es förderlicher für die Erfassung der Sonnenstrahlung. Zu seinen Vorteilen gehören geringere Anforderungen an die Fundamentpräzision als bei festen Halterungen, geringe Tiefbaukosten und eine größere Eignung für Regionen mit hohem Breitengrad. Es hat jedoch Nachteile wie geringere Windbeständigkeit, größere Grundfläche, höherer Preis und geringere Kapitalrendite und Wirtschaftlichkeit, wenn es in groß angelegten, bodenmontierten PV-Anlagen eingesetzt wird.
Zweiachsnachführungssysteme können sowohl den Azimut- als auch den Höhenwinkel der Sonne nachverfolgen und so eine Echtzeit- und präzise Sonnennachführung erreichen. Der Hauptvorteil ist, dass es die höchste Stromerzeugungssteigerung unter allen Halterungstypen liefert – 25 % bis 35 % höher als bei festen Halterungen. Zu den Nachteilen gehören ein hoher Preis, hohe Anfangsinvestitionen, eine große Grundfläche (ungefähr doppelt so groß wie bei festen Halterungen) und hohe langfristige Wartungskosten, was zu geringer Wirtschaftlichkeit für groß angelegte, bodenmontierte PV-Anlagen führt.