الطاقة الشمسية مصدر طاقة متجددة سريع النمو، ويكتسب شعبية متزايدة كبديل صديق للبيئة للوقود الأحفوري التقليدي. ومع استمرار نمو الطلب على الطاقة الشمسية، تزداد الحاجة إلى تقنيات وأنظمة تتبع مبتكرة لتسخيرها بكفاءة. في هذه المقالة، سنستكشف الاختلافات بين أنظمة الطاقة أحادية المحور وأنظمة الطاقة الشمسية أحادية المحور.أنظمة التتبع ثنائية المحور، مع تسليط الضوء على ميزاتها وفوائدها.
صُممت أنظمة التتبع أحادية المحور لتتبع حركة الشمس على طول محور واحد، عادةً من الشرق إلى الغرب. عادةً ما يُميل النظام الألواح الشمسية في اتجاه واحد لزيادة التعرض لأشعة الشمس طوال اليوم. يُعد هذا حلاً بسيطًا واقتصاديًا لزيادة إنتاج الألواح الشمسية بشكل ملحوظ مقارنةً بأنظمة الإمالة الثابتة. تُضبط زاوية الإمالة وفقًا للوقت من اليوم والفصل لضمان أن تكون الألواح دائمًا عمودية على اتجاه الشمس، مما يزيد من كمية الإشعاع المُستقبلة.
من ناحية أخرى، ترتقي أنظمة التتبع ثنائية المحور بتتبع الشمس إلى مستوى جديد من خلال دمج محور حركة ثانٍ. لا يقتصر النظام على تتبع الشمس من الشرق إلى الغرب فحسب، بل يتتبع أيضًا حركتها الرأسية، التي تتغير على مدار اليوم. من خلال إعادة ضبط زاوية الميلان باستمرار، تتمكن الألواح الشمسية من الحفاظ على وضعها الأمثل بالنسبة للشمس في جميع الأوقات. هذا يزيد من التعرض لأشعة الشمس ويزيد من إنتاج الطاقة. أنظمة التتبع ثنائية المحور أكثر تطورًا منأنظمة أحادية المحوروتوفر التقاطًا أكبر للإشعاع.
على الرغم من أن كلا نظامي التتبع يوفران توليد طاقة أفضل مقارنةً بأنظمة التتبع ذات الميل الثابت، إلا أن هناك اختلافات جوهرية بينهما. يتمثل أحد أهم هذه الاختلافات في تعقيدهما. فأنظمة التتبع أحادية المحور بسيطة نسبيًا وتحتوي على أجزاء متحركة أقل، مما يجعلها أسهل في التركيب والصيانة. كما أنها أكثر فعالية من حيث التكلفة، مما يجعلها خيارًا جذابًا لمشاريع الطاقة الشمسية الصغيرة أو المواقع ذات الإشعاع الشمسي المعتدل.
من ناحية أخرى، تُعد أنظمة التتبع ثنائية المحور أكثر تعقيدًا، وتحتوي على محور حركة إضافي يتطلب محركات وأنظمة تحكم أكثر تعقيدًا. هذا التعقيد المتزايد يجعل أنظمة المحور المزدوج أكثر تكلفة في التركيب والصيانة. ومع ذلك، فإن زيادة إنتاج الطاقة التي توفرها غالبًا ما تُبرر التكلفة الإضافية، خاصةً في المناطق ذات الإشعاع الشمسي العالي أو حيث توجد منشآت شمسية كبيرة.
من الجوانب الأخرى التي يجب مراعاتها الموقع الجغرافي وكمية الإشعاع الشمسي. في المناطق التي يتغير فيها اتجاه الشمس بشكل كبير على مدار العام، تُصبح قدرة نظام التتبع ثنائي المحور على تتبع حركة الشمس من الشرق إلى الغرب وقوسها العمودي ميزةً كبيرة. فهو يضمن أن تكون الألواح الشمسية عموديةً دائمًا على أشعة الشمس، بغض النظر عن الفصل. ومع ذلك، في المناطق التي يكون فيها مسار الشمس ثابتًا نسبيًا،نظام تتبع أحادي المحورعادة ما يكون كافيا لتحقيق أقصى قدر من إنتاج الطاقة.
باختصار، يعتمد الاختيار بين نظام تتبع أحادي المحور ونظام تتبع ثنائي المحور على عدة عوامل، منها التكلفة، والتعقيد، والموقع الجغرافي، ومستويات الإشعاع الشمسي. في حين يُحسّن كلا النظامين توليد الطاقة الشمسية مقارنةً بأنظمة التتبع الثابتة، تُوفّر أنظمة التتبع ثنائية المحور التقاطًا أعلى للإشعاع بفضل قدرتها على تتبع حركة الشمس على محورين. في النهاية، ينبغي أن تستند القرارات إلى تقييم شامل للمتطلبات والشروط الخاصة بكل مشروع طاقة شمسية.
وقت النشر: ٣١ أغسطس ٢٠٢٣