Hệ thống theo dõi năng lượng mặt trời hoạt động như thế nào?

Hệ thống theo dõi PV năng lượng mặt trời , một hệ thống định vị vật thể ở một góc so với Mặt trời. Các ứng dụng phổ biến nhất của thiết bị theo dõi năng lượng mặt trời là định vị các tấm quang điện (PV) (tấm pin mặt trời) sao cho chúng vuông góc với tia Mặt trời và định vị các kính viễn vọng không gian để chúng có thể xác định hướng của Mặt trời. Bộ theo dõi năng lượng mặt trời PV điều chỉnh hướng mà tấm pin mặt trời hướng về phía theo vị trí của Mặt trời trên bầu trời. Bằng cách giữ tấm pin vuông góc với Mặt trời, nhiều ánh sáng mặt trời chiếu vào tấm pin mặt trời hơn, ít ánh sáng bị phản xạ hơn và hấp thụ nhiều năng lượng hơn. Năng lượng đó có thể chuyển hóa thành năng lượng.

Theo dõi mặt trời sử dụng các công cụ phức tạp để xác định vị trí của Mặt trời so với vật thể được căn chỉnh. Những thiết bị này thường bao gồm máy tính, có thể xử lý các thuật toán phức tạp cho phép hệ thống theo dõi Mặt trời và cảm biến, cung cấp thông tin cho máy tính về vị trí của Mặt trời hoặc khi được gắn vào bảng năng lượng mặt trời bằng bảng mạch đơn giản, có thể theo dõi Sun mà không cần máy tính.

Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng góc ánh sáng ảnh hưởng đến công suất đầu ra của tấm pin mặt trời. Một tấm pin mặt trời vuông góc với Mặt trời sẽ tạo ra nhiều năng lượng hơn một tấm pin mặt trời không vuông góc. Các góc nhỏ vuông góc có ảnh hưởng nhỏ hơn đến công suất phát ra so với các góc lớn hơn. Ngoài ra, góc Mặt trời thay đổi theo mùa từ bắc xuống nam và từ đông sang tây hàng ngày. Kết quả là, mặc dù việc theo dõi từ đông sang tây là quan trọng, nhưng việc theo dõi từ bắc xuống nam có tác động ít đáng kể hơn.

Máy theo dõi năng lượng mặt trời mang lại lợi thế đáng kể cho năng lượng tái tạo. Với việc theo dõi năng lượng mặt trời, sản lượng điện có thể tăng khoảng 30 đến 40%. Sản lượng điện tăng hứa hẹn sẽ mở ra thị trường mới cho năng lượng mặt trời. Tuy nhiên, máy theo dõi năng lượng mặt trời có một số nhược điểm quan trọng. Một tấm pin mặt trời tĩnh có thể được bảo hành kéo dài hàng thập kỷ và có thể cần ít hoặc không cần bảo trì. Mặt khác, thiết bị theo dõi năng lượng mặt trời có thời gian bảo hành ngắn hơn nhiều và yêu cầu một hoặc nhiều bộ truyền động để di chuyển bảng điều khiển. Những bộ phận chuyển động này làm tăng chi phí lắp đặt và giảm độ tin cậy; hệ thống theo dõi chủ động cũng có thể sử dụng một lượng nhỏ năng lượng (hệ thống thụ động không cần thêm năng lượng). Máy theo dõi năng lượng mặt trời bằng thuật toán dựa trên máy tính đắt hơn, cần bảo trì bổ sung và trở nên lỗi thời nhanh hơn nhiều so với các tấm pin mặt trời tĩnh vì chúng sử dụng các linh kiện điện tử phát triển nhanh với các bộ phận có thể khó thay thế trong thời gian tương đối ngắn.