Système de montage photovoltaïque à suivi solaire : avantages, types et atouts

Qu'est-ce qu'un système de montage photovoltaïque à suivi solaire ?

Un système de montage photovoltaïque à suivi solaire, aussi appelé système photovoltaïque à suivi, est une structure qui ajuste automatiquement son angle pour suivre la course du soleil tout au long de la journée. Grâce à des boîtiers de commande électriques et des mécanismes d'entraînement intégrés, le système suit le mouvement du soleil en temps réel et ajuste l'angle des panneaux solaires pour qu'ils soient toujours orientés vers lui. Cette conception maximise la capture d'énergie solaire, améliorant ainsi l'efficacité globale du système photovoltaïque. Les systèmes à suivi solaire sont particulièrement adaptés aux régions bénéficiant d'un fort ensoleillement direct, en tenant compte de facteurs tels que la latitude, le coût du terrain et les conditions climatiques. Du fait de leur augmentation significative de la production d'énergie, ces systèmes sont largement utilisés dans les grandes centrales au sol. Énergie solaire Les systèmes de suivi solaire permettent d'augmenter la production d'énergie de plus de 20 % sur les toitures des usines, des bâtiments commerciaux et industriels, des serres agricoles et le long des autoroutes. En ajustant l'angle des panneaux pour mieux capter les rayons du soleil, ces systèmes peuvent contribuer à une meilleure captation de l'énergie solaire.

Types de systèmes de montage photovoltaïques à suivi solaire

Les systèmes de montage photovoltaïques à suivi solaire peuvent être classés en plusieurs types : suiveurs horizontaux à un seul axe, suiveurs inclinés à un seul axe, suiveurs omnidirectionnels à deux axes et suiveurs à axe polaire, entre autres.

Nous nous concentrerons ici principalement sur l'option la plus économique : le tracker mono-axe.

Qu'est-ce qu'un système de montage de tracker mono-axe ?

Un système de suivi mono-axial est un système de montage photovoltaïque qui pivote autour d'un seul axe horizontal (généralement orienté nord-sud) pour suivre la course du soleil. Ce système permet aux panneaux solaires de pivoter d'est en ouest avec le mouvement du soleil, optimisant ainsi la captation de la lumière solaire et améliorant l'efficacité énergétique du système photovoltaïque.

Le principe de fonctionnement du tracker mono-axial est relativement simple. Il utilise des capteurs ou des contrôleurs intégrés pour surveiller en temps réel la position du soleil, puis actionne un moteur ou un dispositif hydraulique pour faire pivoter le système de montage autour de l'axe horizontal. Au fur et à mesure que le soleil se déplace dans le ciel, les panneaux solaires ajustent leur inclinaison afin de maintenir un angle d'incidence optimal avec la lumière solaire.

Principaux composants d'un système de suivi mono-axe

La structure principale du système de montage est généralement en aluminium ou en acier inoxydable, ce qui garantit la fixation sécurisée des panneaux solaires et leur résistance aux intempéries telles que le vent et la pluie. Les fondations sont habituellement en béton ou en béton armé et, selon la nature du site, la structure peut être ancrée directement dans le sol pour assurer sa stabilité.

L'axe de rotation est le centre autour duquel le système de suivi solaire tourne, généralement situé au centre du champ de panneaux solaires. Des roulements supportent cet axe et assurent une rotation fluide et précise. Le choix et l'entretien appropriés de ces roulements sont essentiels à la stabilité du système sur le long terme.

Le moteur est l'élément central du système de suivi solaire ; il fournit l'énergie nécessaire à la rotation des panneaux solaires autour de leur axe. Parmi les types de moteurs courants, on trouve les moteurs pas à pas et les servomoteurs, qui permettent un contrôle précis de l'angle et de la vitesse de rotation. Le mécanisme de transmission, qui peut inclure des engrenages, des chaînes ou des courroies, transmet la puissance du moteur à la structure de montage afin d'entraîner la rotation des panneaux solaires.

Le système de contrôle est un élément essentiel du tracker mono-axe. Il intègre généralement des algorithmes intelligents qui prédisent la course du soleil et gèrent le fonctionnement du système d'entraînement. Ce système utilise des capteurs (luminosité, angle, GPS) pour suivre en temps réel la position du soleil. À partir des données recueillies, il calcule l'angle de rotation optimal des panneaux solaires et commande les moteurs pour ajuster cet angle.

Le boîtier de raccordement, situé à l'arrière des panneaux solaires, relie ces derniers à l'onduleur et aux autres appareils électriques. Des câbles acheminent l'électricité produite par les panneaux solaires. Des dispositifs de protection, tels que des fusibles et des parafoudres, protègent le système contre les défauts électriques et la foudre.

Avantages d'un système photovoltaïque à tracker mono-axial

En matière de rapport coût-efficacité, les systèmes de suivi mono-axe, mono-axe incliné et bi-axe présentent des avantages indéniables. Si les trackers bi-axes augmentent l'efficacité de la production d'énergie de 40 %, leur coût d'installation est élevé (3 à 4 RMB par watt) et ils nécessitent une surface au sol 2 à 3 fois supérieure à celle des systèmes à inclinaison fixe. Ainsi, malgré une efficacité accrue, l'investissement initial des systèmes bi-axes est nettement plus important. Le tracker mono-axe incliné se situe entre les systèmes mono-axe et bi-axe, tant en termes de coût d'investissement que d'emprise au sol, cette dernière étant environ deux fois plus importante que celle d'un système mono-axe.

En subdivisant davantage les systèmes de suivi mono-axial, on distingue les suiveurs mono-axiaux standards et les suiveurs mono-axiaux inclinés. Dans les mêmes conditions, les suiveurs mono-axiaux inclinés permettent d'accroître l'efficacité de production d'énergie de 5 à 10 % par rapport aux systèmes mono-axiaux standards. Comparés aux systèmes traditionnels à inclinaison fixe, les suiveurs mono-axiaux standards offrent un gain d'efficacité de 10 à 15 %, tandis que les suiveurs mono-axiaux inclinés permettent une augmentation de 18 à 23 %. Par conséquent, en considérant le coût global et l'efficacité de la production d'énergie, les suiveurs mono-axiaux constituent sans aucun doute le choix optimal.

Les systèmes de suivi solaire offrent de nombreux avantages à la production d'énergie solaire. Grâce à cette technologie, les panneaux solaires peuvent ajuster leur angle en temps réel, ce qui rend les centrales moins vulnérables aux intempéries. Les centrales solaires équipées de systèmes de suivi sont plus adaptables et peuvent être intégrées à la production agricole, que ce soit en étang, en zone montagneuse ou sur des terres arides. Ces systèmes présentent des avantages considérables par rapport aux centrales solaires traditionnelles à inclinaison fixe. De plus, les systèmes photovoltaïques agricoles et aquacoles peuvent également utiliser la technologie de suivi solaire, favorisant une intégration optimale entre l'agriculture, l'aquaculture et l'énergie solaire. Ceci garantit un rendement économique maximal aux propriétaires, même dans les zones où les ressources foncières sont limitées.