Hybrydowy, dwuosiowy system śledzenia energii słonecznej GPS/LDR do przezwyciężania strat energii w stałych instalacjach fotowoltaicznych

    Wraz ze wzrostem światowego zapotrzebowania na energię odnawialną, Technologia fotowoltaiki słonecznej (PV) stała się kluczowym elementem sektora czystej energii. Jednak tradycyjne stałe Systemy fotowoltaiczne mają znaczne ograniczenia w zakresie wydajności – ponieważ pozycja słońca zmienia się w sposób ciągły w czasie i jest stała Panele fotowoltaiczne nie są w stanie utrzymać optymalnego kąta padania światła, co powoduje niewykorzystanie dużej ilości energii słonecznej. Badania pokazują, że efektywność wychwytywania energii w systemach stacjonarnych zwykle osiąga jedynie 60–70% warunków idealnych, co oznacza, że ​​marnowana jest prawie jedna trzecia potencjalnej energii.

    Aby zaradzić stratom energii spowodowanym niewystarczającą dokładnością śledzenia słońca w systemach fotowoltaicznych, badacze opracowali hybrydowy algorytm dwuosiowego systemu śledzenia słońca (DASTS), który integruje pozycjonowanie GPS i rezystory zależne od światła (LDR). Dzięki innowacyjnej konstrukcji LDR i optymalizacji algorytmu błąd śledzenia został zmniejszony do 1,8°, a wyniki eksperymentów wykazują 38,2% wzrost wytwarzania energii w porównaniu z systemami stacjonarnymi. Takie systemy maksymalizują wychwytywanie energii poprzez ciągłą regulację kąta panelu tak, aby pozostawał prostopadły do ​​promieni słonecznych. Obecnie najpopularniejsze systemy śledzenia obejmują typy jedno- i dwuosiowe, przy czym DASTS teoretycznie oferuje najwyższy zysk energii. Jednakże istniejące technologie DASTS stoją przed kilkoma poważnymi wyzwaniami: po pierwsze, dokładność śledzenia – konwencjonalne systemy oparte na technologii LDR są podatne na zakłócenia środowiskowe, takie jak chmury i cienie; po drugie, koszt — precyzyjne systemy GPS są dokładne, ale drogie; i po trzecie, niezawodność — zużycie elementów mechanicznych i złożoność algorytmu sterowania wpływają na długoterminową stabilną pracę.

    W tym kontekście naukowcy opublikowali w czasopiśmie Renewable Energy to innowacyjne badanie, którego celem było opracowanie wysokowydajnego, taniego i precyzyjnego hybrydowego dwuosiowego systemu śledzenia energii słonecznej.