Überblick über das Duale

Während sich einachsige Solar-Tracker-Installationen im Versorgungsmaßstab auf dem dynamischen Solarmarkt stark verbreitet haben, verzeichneten die eher kommerziell und industriell ausgerichteten zweiachsigen Tracker-Installationen kein so schnelles Wachstum, trotz der wirtschaftlichen Vorteile, die die zweite Achse bietet, da sie der Sonne stark folgt genauer.

Einer der Gründe dafür, dass der Markt für zweiachsige Tracker nicht boomt, liegt darin, dass die meisten US-Hersteller im Vergleich zu den großen Konzernherstellern von einachsigen Trackern kleinere Unternehmen sind. Ein weiterer Grund besteht darin, dass einachsige Nachführsysteme in Regionen mit großen, flachen Standorten am wirtschaftlichsten sind, etwa im Südosten und Südwesten der USA, wo sich vor allem Versorgungsprojekte konzentrieren, obwohl sich dies derzeit ändert. Ein weiterer wichtiger Grund ist, dass sich viele Entwickler in erster Linie auf die Vorlaufkosten des Projekts konzentrieren und nicht auf den Ertrag über die gesamte Lebensdauer und einen niedrigen ROI.

Die Kernstärke von zweiachsigen Trackern besteht darin, dass sie einen um 20 % höheren Ertrag als einachsige Tracker bieten, eine Technologie, die bereits einen um 20 % höheren Ertrag als Installationen mit fester Neigung bietet. Mehrere Hersteller von Doppelachsen behaupten daher, dass die Ausbeute um 50 bis 70 % höher sei als bei fester Neigung.

„Unsere robusten erhöhten Stracker-Zweiachsen-Solartracker dokumentieren eine beeindruckende 70 % höhere Energieproduktion als die gleiche PV-Anlage in einem Flachdachsystem und 50 % mehr als optimal positionierte, fest geneigte Bodensysteme bei gleicher Anzahl und gleichem Typ von Modulen“, meint Jeff Sharpe, Gründer und COO von Stracker Solar mit Sitz in Ashland, OR. Hier erklärt Sharpe diese Zahlen in The Pitch ausführlicher:

Eine Technologie, die dazu beiträgt, die senkrechte Ausrichtung des Trackertisches zur Sonne zu maximieren, kann ebenfalls entscheidend für den Ertrag sein.

DEGER Energie mit Sitz in Ofterdingen, Deutschland, verfügt weltweit über 100.000 Tracker-Installationen. Cafer Aldemir, internationaler Vertriebsleiter, nennt ihren patentierten Maximum Light Detection (MLD)-Sensor als einen wichtigen Grund dafür:

Der MLD-Sensor misst kontinuierlich die Intensität und den Winkel des einfallenden Lichts und bewegt den Tracker in die günstigste Position. Der Sensor berücksichtigt die Sonneneinstrahlung sowie Licht, das von Schnee oder Wasser reflektiert wird. Zwei Sensorzellen im MLD-Sensor liefern Referenzwerte, die von einem Logikmodul ausgewertet werden, um die Moduloberfläche im Tagesverlauf zu verfolgen, während eine dritte Sensorzelle den Tracker jeden Morgen zurücksetzt.

Die aktuelle Marktnische für zweiachsige Tracker scheinen C&I-Installationen zu sein, bei denen die Grundstückskosten und der Grundstückswert hoch sind, wo eine geringe Stellfläche entscheidend ist und wo ein hoher Ertrag ausschlaggebend für die Wirtschaftlichkeit ist.

„Die Flexibilität der kleinen Stellfläche mit Doppelachse ermöglicht es uns, die Bedürfnisse von viel mehr Kundentypen zu erfüllen, als wir es ohne sie könnten.“ Sie müssen weder Grundstücke aufgeben, noch können Sie Grundstücke nutzen, die derzeit nicht nutzbar sind. Sie müssen nicht planieren und können es in sehr engen Räumen einsetzen“, sagt Joe Goodman, CEO von AgriPower Solar in Salt Lake City.

Sein im Mittleren Westen und Nordwesten tätiges Unternehmen hat bereits 700 Doppelachsen-Tracker installiert und plant, in diesem Jahr mehrere Hundert weitere zu installieren.

Da sich der zweiachsige Tracker mit 15 bis 20 Fuß höher über dem Boden befindet als einachsige Tracker, erreicht mehr reflektiertes Licht die Unterseite des Trackertisches, sodass der Boost durch bifaziale Panels höher ist als der, der mit einachsigen Trackern erreicht wird , bemerkt Kevin Anderson, Direktor für Geschäftsentwicklung bei Mechatron Solar mit Sitz in Stockton, Kalifornien. Sein Unternehmen verfügt über eine weltweite Installationsleistung von insgesamt 90 MW.

Diese Boost-Rate kann den Bereich von 20 % erreichen, insbesondere bei einer starken Bodenreflexionsoberfläche oder Albedo, wie Schnee, sind sich mehrere Anbieter und Benutzer einig:

„Wenn Schnee liegt, kann der Ertrag die auf dem Typenschild angegebene Kapazität der Module überschreiten und die Leistungsfähigkeit des Wechselrichters voll ausschöpfen; es kann mehr als 20 % betragen“, sagt Goodman.

„Wir haben bifaziale Boost-Zahlen im Bereich von 18 % bis 22 % gesehen“, sagt Michael Fakukakis, CEO von Mechatron.

Die Höhe des Trackertisches auf einem zweiachsigen Array ermöglicht eine doppelte Nutzung des Geländes. Das Land unter einem Zweiachsen-Tracker kann für Feldfrüchte, Weideland oder andere Zwecke genutzt werden, oder der Raum darunter kann als Carport genutzt werden. Diese breite Anpassungsfähigkeit macht den Doppelachser zu einer erstklassigen Technologie für landwirtschaftliche, industrielle und andere Arten von Standorten, bei denen die Landnutzung eingeschränkt ist.

Wo die Begrenzung der Anzahl der Masten in einer Installation nicht so wichtig ist, können kleinere zweiachsige Tracker-Designs wie das von AllEarth Renewables – mit 20 bis 24 Panels – dazu beitragen, kleinere Installationen modularer für zukünftiges Wachstum zu machen. AllEarth mit Sitz in Williston, VT, hat über 70.000 Installationen abgeschlossen.

Wo eine minimale Anzahl von Masten bevorzugt wird, verfügt der größte verfügbare zweiachsige Tracker von Mechatron über 90 Panels. Mechatron bietet auch ein landwirtschaftliches Modell an, bei dem der vertikale Abstand zwischen den Plattensäulen dafür sorgt, dass mehr Sonnenlicht in die darunter liegende Ernte eindringen kann.

Ein alter Kritikpunkt an zweiachsigen Trackern ist, dass die Zuverlässigkeit gering ist, vermutlich weil es mehr bewegliche Teile gibt als bei einachsigen Trackern. „Zweiachsige Nachführsysteme haben den schlechten Ruf, nicht effizient zu sein, aber das ist nicht der Fall, da ihre Zuverlässigkeit normalerweise höher ist als die von einachsigen Nachführsystemen“, sagt Goodman.

Tatsächlich besteht eine wesentliche Stärke von Zweiachsen-Trackern darin, dass sie mittlerweile äußerst zuverlässig sind. Mechatron Solar gibt eine Betriebszeit von 99,9 % an und bietet eine Leistungsgarantie für die Produktion: „Als Garantie für den Kunden bieten wir eine Leistungsgarantie von 1 c/Watt, was in der Branche beispiellos ist“, sagt Fakukakis.

Laut Sharpe liegt die Betriebszeit von Stracker bei über 99 %. „Unsere Ausfallzeiten waren bei allen unseren Stracker-Installationen, die wir seit 2017 in den unterschiedlichsten Klimazonen und Geländen durchgeführt haben, minimal. Wir haben bei keinem unserer Antriebskern-Aktuatorsysteme einen Ausfall festgestellt, und die Ausfallzeit von weniger als 1 % im gesamten Feld für die Tracker ist typischerweise auf Wechselrichterprobleme zurückzuführen und liegt nicht an den Einheiten.“

Das Design der Bewegungsaktivierung kann ein Faktor für die Zuverlässigkeit von zweiachsigen Trackern sein, insbesondere wenn eine Schaukel- oder Galoppbewegung durch den Wind verursacht werden kann. Die meisten Doppelachsen-Tracker sind für die Bewegung über die Achsen auf Getriebe-Schwenkantriebe und hydraulische Betätigungsarme angewiesen. Mechatron verfügt jedoch über ein patentiertes Design mit einreihigen Kugellagerringen für eine spielfreie Technologie und einem Doppelbremsendesign.

Für einen C&I-Kunden mit hohen Nachfragegebühren, Spitzengebühren, TOU-Gebühren, drohenden Ausfällen und anderen vom Versorgungsunternehmen auferlegten Tarifvariablen ist die Chance, einen hohen ROI zu erzielen, viel größer als für ein System im Versorgungsmaßstab mit einer festen Verschuldung und PPA. basierendes Einkommen.

Mehrere Hersteller von Zweiachsen-Geräten weisen darauf hin, dass ihre Tracker zwar einen leichten Preisaufschlag gegenüber Einachsen-Trackern aufweisen, der ROI jedoch über die gesamte Lebensdauer der Ausrüstung hinweg am schnellsten ausfällt. „Wir glauben, dass das Design des Zweiachsensystems die größte Kapitalrendite bringt“, stellt Goodman fest.

Deger geht davon aus, dass „sich die Mehrkosten, die für Ortungssysteme anfallen, in zwei bis zweieinhalb Jahren amortisieren.“ Mechatron geht davon aus, dass die vollständige Amortisierung der ROI-Kosten in weniger als vier Jahren erfolgen kann.

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