Oggi, con il continuo progresso della tecnologia di generazione di energia fotovoltaica, l'attenzione al miglioramento dell'efficienza di cattura dell'energia si sta spostando dai componenti stessi all'ottimizzazione a livello di sistema. Per le centrali fotovoltaiche che adottano sistemi di inseguimento monoassiale o biassiale, la misura in cui i loro guadagni teorici vengono realizzati dipende fondamentalmente dalla "precisione di inseguimento", ovvero dalla capacità del sistema di azionamento di mantenere la superficie dei moduli fotovoltaici a un'angolazione ideale rispetto alla luce solare in ogni momento. La serie "Zhitong" di sensori di inseguimento solare completamente automatici lanciata da HONDE Company, con i suoi vantaggi unici di completa autonomia, elevata precisione ed esenzione da manutenzione, sta diventando il "cervello percettivo" fondamentale che rivoluziona la strategia di controllo dei sistemi di inseguimento e ne libera completamente il potenziale di generazione di energia.
I. Valore fondamentale: un aggiornamento del paradigma da “rotazione stilizzata” ad “allineamento percettivo”
I sistemi di inseguimento tradizionali si basano principalmente su algoritmi astronomici per la posizione solare, basati sulla posizione geografica e sull'orario di guida. Tuttavia, nel funzionamento reale, fattori come errori meccanici, deformazione dei supporti, cedimenti delle fondamenta e forti perturbazioni del vento possono causare deviazioni tra la direzione effettiva e i valori teorici calcolati. Inoltre, queste deviazioni si accumulano nel tempo, determinando un "inseguimento impreciso", con perdite di produzione di energia che possono raggiungere il 3-8%. Il valore fondamentale del sensore di inseguimento solare completamente automatico di HONDE risiede in:
1. Fornisce un feedback di verità assoluta: come riferimento di misurazione indipendente basato su principi ottici, misura la direzione effettiva della luce solare incidente in tempo reale e direttamente, fornendo al sistema di controllo la verità assoluta di "dove si trova il sole in questo momento".
2. Ottenere un controllo preciso a ciclo chiuso: il sistema, basato sui dati di feedback in tempo reale provenienti dai sensori, li confronta con l'output degli algoritmi astronomici, genera automaticamente istruzioni di correzione e guida il meccanismo di tracciamento per effettuare regolazioni precise, formando un ciclo chiuso "percezione - decisione - esecuzione" ad alta precisione, eliminando completamente gli errori cumulativi.
3. Adattamento ad ambienti complessi: in condizioni meteorologiche dominate dalla luce diffusa, come giornate nuvolose o coperte, o quando la posizione del sole cambia rapidamente, l'efficacia degli algoritmi astronomici diminuisce. I sensori ottici possono cercare attivamente la fonte di luce più intensa o la direzione della luce diretta efficace, ottimizzare le strategie di tracciamento e massimizzare la cattura dell'energia radiante disponibile.
Ii. Principio tecnico: “Bussola solare” per tutte le stagioni
Il sensore HONDE “Zhitong” adotta un rilevamento fotoelettrico preciso multi-quadrante e un algoritmo adattivo intelligente
Array ottico di precisione: il nucleo è un array di fotorilevatori multiquadrante separati con precisione. Quando la luce solare incide perpendicolarmente, il punto luminoso copre uniformemente ogni quadrante e l'uscita è bilanciata. In caso di deviazione angolare, lo spostamento del punto luminoso causerà differenze nei segnali di ciascun quadrante.
Calcolo della deviazione in tempo reale: il processore integrato calcola le differenze del segnale in ogni quadrante in tempo reale, calcolando con precisione gli angoli di deviazione e le direzioni dei raggi solari dalla normale del sensore nelle due dimensioni di azimut e altitudine.
Modalità di lavoro intelligente
Modalità giornata soleggiata: blocca con precisione il centro del disco solare, garantendo un puntamento con inclinazione sub-angolare preciso.
Modalità nuvoloso/coperto: passa automaticamente alla modalità "Massimizzazione dell'irradianza" per guidare il tracker verso l'area più luminosa del cielo o la direzione con la radiazione diffusa più forte, anziché inseguire ciecamente il sole che potrebbe essere bloccato.
Modalità di protezione dalle intemperie: quando viene rilevata una continua mancanza di una fonte di luce efficace o viene ricevuto un avviso di vento forte o grandine, il tracker può essere automaticamente istruito a immettere un angolo fisso per la protezione dal vento (ad esempio una posizione orizzontale).
Iii. Scenari applicativi chiave nelle centrali fotovoltaiche
Migliorare l'effettiva efficienza dei vari sistemi di tracciamento
Sistema di inseguimento monoasse: corregge le deviazioni sistematiche causate dalla pendenza nord-sud e dal disallineamento dell'installazione per garantire che la traiettoria di rotazione giornaliera da est a ovest corrisponda esattamente all'azimut solare.
Sistema di tracciamento a doppio asse: corregge simultaneamente le deviazioni degli angoli di azimut ed elevazione, sfruttando appieno i suoi vantaggi teorici nel tracciamento full-dimensionale, soprattutto nelle regioni ad alta latitudine o in scenari in cui si persegue un'efficienza estrema.
2. Come “righello” per la calibrazione e la diagnosi
Calibrazione automatica regolare: può essere impostato per calibrare automaticamente i parametri dell'algoritmo astronomico e la posizione zero meccanica del sistema di tracciamento a campo pieno in base al valore reale del sensore ogni mattina o a intervalli regolari, mantenendo la precisione a lungo termine.
Strumento di diagnostica delle prestazioni: confrontando i dati dei sensori su diverse unità di tracciamento all'interno della stessa centrale elettrica, o confrontando i dati dei sensori con i valori teorici, è possibile diagnosticare rapidamente guasti meccanici, usura del meccanismo di trasmissione o anomalie del controller di specifici tracciatori.
3. Supportare strategie di tracciamento avanzate e integrazione di sistema
Tracciamento inverso ed evitamento delle ombre: nei moduli di generazione di energia bifacciali o nelle matrici densamente disposte, i dati dei sensori possono aiutare a ottimizzare la strategia di "tracciamento inverso", trovando il miglior equilibrio tra la riduzione dell'occlusione dell'ombra della fila anteriore sulla fila posteriore e la massimizzazione della ricezione della luce diffusa sul lato posteriore.
Integrazione con piattaforme SCADA e di analisi: in quanto fonte di dati di alto valore, è collegata al sistema di monitoraggio della centrale elettrica per fornire dati dimensionali chiave per l'analisi delle prestazioni di generazione di energia e la scomposizione delle perdite di efficienza.
Iv. Principali vantaggi del sistema “Smart Eye” di HONDE
Funzionamento completamente autonomo e senza manutenzione: nessuna parte meccanica in movimento, basato esclusivamente sulla percezione ottica, senza necessità di intervento manuale o di calibrazione regolare in loco.
Precisione elevatissima e risposta rapida: la precisione della misurazione del puntamento può raggiungere ±0,1°, con un tempo di risposta rapido, seguendo efficacemente il movimento apparente del sole.
Elevata robustezza ambientale: la superficie ottica è dotata di un rivestimento autopulente e di un dispositivo di pulizia attivo opzionale (ad esempio un microtergicristallo), con un elevato livello di protezione e in grado di funzionare stabilmente in presenza di vento e sabbia, pioggia e neve e in ambienti con temperature alte e basse.
Algoritmo intelligente adattivo: l'algoritmo AI incorporato è in grado di identificare e filtrare i segnali di interferenza a breve termine causati dai bordi delle nuvole, dagli uccelli, ecc., garantendo un output stabile e affidabile.
Interfaccia aperta e plug-and-play: facile da installare, supporta protocolli standard come Modbus ed è facile da integrare con i principali controller tracker in patria e all'estero.
V. Caso empirico: guadagno nella generazione di energia portato dal controllo a circuito chiuso
Una centrale fotovoltaica da 50 MW nel deserto di Atacama, in Cile, che adotta un sistema di inseguimento solare a doppio asse, ha aggiunto sensori di inseguimento solare completamente automatici HONDE ad alcuni dei suoi pannelli per un confronto simultaneo con i pannelli originali che si basano esclusivamente su algoritmi astronomici. I dati operativi di un trimestre mostrano:
La produzione media giornaliera di energia dell'array dotato di sensori è superiore del 4,7% rispetto a quella dell'array basato su un algoritmo astronomico puro.
Nel periodo in cui nel pomeriggio si verificano frequenti nubi sparse, il vantaggio nella produzione di energia può raggiungere addirittura l'8-12%, poiché i sensori riescono a guidare i componenti in modo che si allineino più rapidamente con il sole che emerge dagli spazi tra le nuvole.
Il team addetto alla gestione e alla manutenzione della centrale elettrica ha inoltre scoperto e corretto le deviazioni iniziali a lungo termine di alcuni tracker attraverso i dati di deviazione a lungo termine forniti dai sensori.
La conclusione del rapporto di valutazione del proprietario del progetto afferma: "L'aumento della produzione di energia apportato dal sensore di tracciamento HONDE ha ridotto il periodo di ammortamento a meno di sei mesi, rendendolo una delle opzioni con il più alto tasso di rendimento tra tutte le misure di ristrutturazione tecnica".
Conclusione
Nell'era in cui le centrali fotovoltaiche sono entrate pienamente nella fase di funzionamento "raffinata e intelligente", la comprensione della funzione fondamentale dell'"inseguimento" si sta evolvendo dalla semplice rotazione meccanica all'"allineamento fotoelettrico preciso" basato sulla percezione in tempo reale. Il sensore di inseguimento solare completamente automatico HONDE è proprio il fattore chiave in questo processo di aggiornamento. Misura la luce con la luce e chiude il ciclo di precisione del controllo dell'inseguimento nel modo più diretto, convertendo la luce solare persa a causa di "imprecisioni" in vera elettricità verde. Per qualsiasi investitore e gestore di centrali fotovoltaiche impegnato a sfruttare appieno il potenziale dei sistemi di inseguimento e a perseguire il massimo LCOE (costo livellato dell'elettricità), l'implementazione di tali sistemi di feedback dei sensori ad alta precisione non è più una "soluzione opzionale", ma un'"infrastruttura intelligente essenziale" per migliorare la competitività di base degli asset, garantire l'implementazione dei rendimenti di progettazione e conquistare il futuro mercato energetico.
Informazioni su HONDE: in qualità di innovatore nella tecnologia di gestione e manutenzione intelligente del fotovoltaico e di rilevamento di precisione, HONDE si concentra costantemente sul miglioramento della produzione energetica e del valore degli asset durante l'intero ciclo di vita degli impianti fotovoltaici. Crediamo fermamente che, nel percorso verso una maggiore penetrazione dell'energia fotovoltaica, il valore della tecnologia risieda nel convertire ogni teorico aumento percentuale di efficienza in benefici tangibili sul bilancio della centrale elettrica. La serie di prodotti "Zhitong" è proprio la concretizzazione di questa convinzione.
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Data di pubblicazione: 16-12-2025