ما هي أنظمة تعقّب الطاقة الشمسية؟

ما هي أنظمة تعقّب الطاقة الشمسية؟

أنظمة تعقّب الطاقة الشمسية هي أجهزة إلكترونية ميكانيكية تُوجّه الألواح الشمسية ديناميكياً نحو الشمس طوال النهار. على عكس التركيبات الثابتة، فإن هذه الحلول الذكية للتعقب تزيد بشكل كبير من استيعاب الطاقة من خلال الحفاظ على زوايا مثالية لسقوط أشعة الشمس.

العلم وراء تقنية تعقب الشمس

من خلال تعويض دوران الأرض والاختلافات الموسمية، تزيد المتعقبات الشمسية من الإنتاجية بنسبة 20-45٪ مقارنة بالأنظمة الثابتة. تستخدم التقنيات الحديثة:

• تحديد المواقع عبر GPS والحسابات الفلكية
• مجسات ضوئية للتكيف مع الظروف الجوية
• خوارزميات تنبؤية بالذكاء الاصطناعي

الأنواع الرئيسية لأنظمة التعقب الشمسي

1. متعقبات شمسية أحادية المحور

أنظمة المحور الواحد تدور الألواح على محور واحد (شرق-غرب عادةً)، مما يزيد الإنتاج بنسبة 10-25٪. الخصائص الرئيسية:

• مدى ±60° بدقة <2°
• تتكيف مع منحدرات شمال-جنوب تصل إلى 20%
• نظام دفع متعدد النقاط يزيد الصلابة بنسبة 20%
• استهلاك طاقة منخفض (<0.02 كيلووات/يوم)

مثالية للمزارع الشمسية في الأراضي غير المنتظمة. حلول المحور الواحد هذه يمكنها تركيب حتى 90 لوحاً لكل متعقب.

2. متعقبات شمسية ثنائية المحور

أنظمة المحور المزدوج تُعدّل السمت (الأفقي) والارتفاع (الرأسي)، مما يحقق كفاءة أكبر بنسبة 30-45٪. تشمل النماذج المتطورة:

• 3-5 محركات لكل صف لمزيد من الاستقرار
• نظام دفع خطي لصيانة مبسطة
• توافق مع وحدات ثنائية الوجه
• تحكم هجين بين GPS ومجسات الميلان

فعالة بشكل خاص في خطوط العرض العالية. أنظمة المِحورين هذه تدعم وحدات 182مم/210مم عالية الطاقة.

3. متعقبات سلبية ثنائية المحور

المتعقبات الشمسية السلبية تستخدم محركات حرارية-ميكانيكية بدون استهلاك طاقة خارجي. يقلل تصميم المزدوج من الصفوف وحدات التحكم بنسبة 50٪، مع:

• ملف هوائي مُحسّن للرياح
• حماية ضد التآكل بالتغليف الحراري
• نظام تأريض تلقائي
• مزامنة تلقائية مع أنظمة التخزين

المزايا الأساسية لتقنية التعقب

التطبيقات العالمية عبر القطاعات

مستقبل تقنية التعقب الشمسي

تشمل الابتكارات المستقبلية خوارزميات ثنائية الوجه مُحسّنة بالذكاء الاصطناعي (زيادة الإنتاج +5-10%)، ومواد مركبة خفيفة الوزن، ودمج أنظمة تخزين الطاقة. هذا التطور سيقلص الفجوة بين الإمكانات الشمسية والطلب العالمي على الطاقة.