آموزش نیروگاه خورشیدی از صفر تا صد: دوره جامع طراحی و نصب
پکیج آفلاین نیروگاه خورشیدی
آموزش نیروگاه خورشیدی از صفر تا صد با مدرک فنی حرفه‌ای
آموزش غیرحضوری نیروگاه خورشیدی
۲۸ آبان ۱۴۰۴ - ۱۵:۴۳
کد خبر: ۳۰۷

ترکرهای خورشیدی: فناوری، بازار و چشم‌انداز اقتصاد جهانی

دستگاه‌های «ترکر خورشیدی» یا سامانه‌های ردیابی خورشید به عنوان یکی از ابزارهای کلیدی برای افزایش کیفیت و کمیت تولید انرژی خورشیدی مطرح شده‌اند. این فناوری که پنل‌های فوتوولتائیک را به شکلی هوشمندانه به سمت خورشید تنظیم می‌کند توانایی افزایش بازدهی را تا حدود ۲۰–۴۰ درصد نسبت به سیستم‌های ثابت دارد.
ترکرهای خورشیدی: فناوری، بازار و چشم‌انداز اقتصاد جهانی

۱. تعریف و شیوه عملکرد

یک ترکر خورشیدی (Solar Tracker) دستگاهی مکانیکی–الکترونیکی است که برای تغییر جهت و زاویه پنل‌های خورشیدی در طول روز استفاده می‌شود تا پنل‌ها همواره بهترین زاویه تابش خورشید را داشته باشند.

۱.۱ انواع

  • ترکر تک‌محوره (Single‑axis): پنل‌ها را فقط حول یک محور (معمولاً شرق-غرب) حرکت می‌دهد.

  • ترکر دو‌محوره (Dual‑axis): پنل را هم در راستای افقی (شرق-غرب) و هم در راستای عمودی (حرکت ارتفاعی خورشید) حرکت می‌دهد.

۱.۲ بخش‌های اساسی

  • ساختار مکانیکی (فریم، پایه‌ها، موتورها)

  • حسگرهای نور یا زمان/مکان برای تشخیص موقعیت خورشید

  • سیستم کنترل (کنترلر، نرم‌افزار، ارتباط)

  • موتور یا سیستم محرک (هیدرولیک، الکتریکی) برای تغییر زاویه

  • اتصالات الکتریکی و ایمنی (برای شرایط باد، یخ‌زدگی، نگهداری)

۱.۳ مزایا

  • افزایش تولید انرژی: استفاده از ترکر می‌تواند بازدهی تولید سالانه را به میزان قابل توجهی افزایش دهد. برای مثال، یک منبع یادآور می‌شود که ترکیب ترکر با پنل دوفیس (دو رو) می‌تواند تا ۱۶ درصد از هزینه واحد تولید برق (LCOE) بکاهد.

  • بهینه‌سازی فضای نصب: با قابلیت دنبال کردن خورشید، می‌توان واحدهای بیشتری را با بازده بالا در فضای مشخص نصب کرد.

  • تطبیق با پنل‌های جدید: ترکیب با پنل‌های bifacial (دو رو) یا ماژول‌های با کارایی بالا ترکرها را جذاب‌تر کرده است.

۱.۴ محدودیت‌ها و چالش‌ها

  • هزینه اولیه بالاتر نسبت به سیستم ثابت.

  • نیاز به نگهداری بیشتر (به‌ویژه اجزای مکانیکی و محرک‌ها).

  • شرایط محیطی (باد شدید، یخبندان، خاک زیاد) می‌تواند عملکرد را تحت تأثیر قرار دهد.

  • در مناطق با تابش خورشید کم یا پروژه‌های کوچک، مزیت ترکر ممکن است کم‌تر باشد.


۲. عملکرد فنی و شاخص‌های کارایی

۲.۱ افزایش تولید انرژی

مطالعات فنی نشان می‌دهند که استفاده از ترکر در مقایسه با سیستم‌های ثابت می‌تواند افزایش تولید داشته باشد:

  • سیستم‌های ترکر در شرایط مناسب می‌توانند بین ۲۰-۳۵ درصد تولید بیشتر نسبت به سیستم‌های ثابت داشته باشند؛ در برخی شرایط دو محوره تا ۳۰-۴۵ درصد نیز گزارش شده است.

  • سیستم‌های تک‌محوره حدود ۲۵-۳۰ درصد افزایش دارند و دو محوره ممکن است ۵-۱۰ درصد بیشتر بروند.

۲.۲ عوامل مؤثر در کارایی

  • فصل و عرض جغرافیایی: در عرض‌های جغرافیایی بالا یا پایین، استفاده از ترکر دو محوره می‌تواند مزیت بیشتری داشته باشد.

  • نوع ماژول خورشیدی: پنل های bifacial در ترکیب با ترکر عملکرد بهتری دارند.

  • شرایط تابش و آب‌وهوا: در روزهای آفتابی و آسمان صاف، مزیت بیشتر است؛ در صورت ابری بودن زیاد، اختلاف کمتر خواهد بود.

  • هزینه سیستم و بازده اقتصادی: افزایش تولید باید هزینه اضافی نصب و نگهداری را جبران کند.

۲.۳ شاخص اقتصادی: LCOE و بازگشت سرمایه

  • ترکیب ترکر با پنل دو رو می‌تواند هزینه تولید برق (LCOE) را تا ۱۶ درصد کاهش دهد.

  • بازگشت سرمایه معمولاً در بازه ۵-۱۰ سال تخمین زده می‌شود؛ اگرچه بسته به شرایط پروژه (عرض جغرافیایی، هزینه سرمایه، قیمت برق) متغیر است.


۳. وضعیت بازار جهانی

۳.۱ اندازه بازار و رشد

  • بازار ترکرها در سال ۲۰۲۴ حدود ۵۰٫۱ میلیارد دلار برآورد شده و پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۳۴ به حدود ۱۱۱٫۴ میلیارد دلار برسد با نرخ رشد مرکب سالانه (CAGR) حدود ۸٫۵ درصد.

  • بازار در سال ۲۰۲۴ حدود ۹٫۴ میلیارد دلار بوده و تا سال ۲۰۳۵ به ۳۹٫۷ میلیارد دلار خواهد رسید با CAGR حدود ۱۴ درصد.

  • گزارش‌ها نشان می‌دهند که از حدود ۱۰٫۵۴ میلیارد دلار در ۲۰۲۴ به حدود ۱۲ میلیارد دلار در ۲۰۲۵ رشد خواهد داشت، با CAGR حدود ۱۳٫۸ درصد.

۳.۲ تقسیم‌بندی و منطقه جغرافیایی

  • از منظر نوع ترکر: بخش تک‌محوره غالب است چرا که هزینه آن کمتر است و بسیاری از پروژه‌های مقیاس بزرگ از آن استفاده می‌کنند.

  • بازار آمریکای شمالی به‌ویژه ایالات متحده یکی از پیشروهاست، به دلیل سیاست‌های حمایتی و مقیاس وسیع پروژه‌ها.

  • منطقه آسیا–پاسیفیک نیز به‌سرعت در حال رشد است، با توجه به سرمایه‌گذاری‌های گسترده در چین و هند.

۳.۳ شتاب‌دهنده‌ها و محرک‌ها

  • الزامات سیاستی برای انرژی تجدیدپذیر و کاهش انتشار کربن.

  • کاهش هزینه‌های قطعات و تولید ترکرها به‌علت افزایش مقیاس تولید.

  • رشد پنل‌های bifacial و نیاز به بهینه‌سازی تولید.

۳.۴ چالش‌ها و ریسک‌ها

  • هزینه اولیه بالا و سرمایه‌گذاری بیشتر نسبت به سیستم ثابت.

  • پیچیدگی نگهداری و بهره‌برداری، به خصوص در اقلیم‌های سخت.

  • رقابت با فناوری‌های دیگر افزایش عملکرد پنل یا سیستم ثابت ارزان‌تر.

  • سیاست‌های ناپایدار یا تغییر در یارانه‌ها می‌تواند رشد بازار را تحت تأثیر قرار دهد.


۴. کاربردها و نمونه‌های صنعتی

ترکرها عمدتاً در پروژه‌های مقیاس بزرگ (Utility-scale) کاربرد دارند، زیرا افزایش تولید نسبتاً ثابت در طول عمر پروژه اثر اقتصادی قابل توجهی دارد. سیستم‌ها در پروژه‌های تجاری و صنعتی نیز در حال ورود هستند.
مثال: در ایالات متحده، حدود ۹۴ درصد از ظرفیت تازه اضافه‌شده نیروگاه‌های فتوولتائیک بزرگ در سال ۲۰۲۲ از ترکر تک‌محوره استفاده کرده‌اند.


۵. چشم‌انداز برای ایران و منطقه

اگرچه داده‌های دقیق برای منطقه ایران کمتر منتشر شده است، اما با توجه به منابع تابشی بالا و نیاز به توسعه انرژی خورشیدی، استفاده از ترکر می‌تواند گزینه‌ای جذاب باشد. برای کشورهایی با عرض جغرافیایی متوسط تا بالا و تابش مناسب، مزیت تولید و ساختار اقتصادی آن می‌تواند محسوس باشد. کلید موفقیت در این بازار برای ایران شامل موارد زیر خواهد بود:

  • تحلیل دقیق تولید افزوده از ترکر به‌ویژه در شرایط اقلیمی ایران.

  • محاسبه هزینه کل مالکیت (CAPEX + OPEX) و مقایسه با سیستم ثابت.

  • ارزیابی مناسب بودن ترکر برای پروژه‌های مقیاس متوسط یا بزرگ (مثلاً ≥ ۱۰ مگاوات).

  • سیاست‌های حمایتی، تعرفه‌ها، امکان تأمین ارزان تجهیزات یا تولید داخلی.

  • در نظر گرفتن شرایط بادی، گردوغبار، نگهداری و تعمیرات در ایران.


۶. نتیجه‌گیری

ترکرهای خورشیدی به عنوان فناوری‌ای مؤثر برای بهبود عملکرد نیروگاه‌های خورشیدی در سطح جهان مطرح هستند. داده‌های جدید نشان می‌دهند که طی سال‌های آتی، بازار این فناوری با رشد چشمگیر روبرو خواهد بود و ترکیب آن با پنل‌های bifacial و زیرساخت‌های هوشمند می‌تواند ارزش اقتصادی را بیش از پیش افزایش دهد. اگرچه هزینه اولیه و شرایط عملیاتی چالش‌هایی ایجاد می‌کند، اما با مروری بر داده‌های بازار و عملکرد فنی، به نظر می‌رسد ترکرها گزینه‌ای جذاب برای پروژه‌های مقیاس بزرگ هستند. برای بازار ایران نیز، با اتخاذ استراتژی مناسب و بررسی دقیق فنی و اقتصادی، این فناوری می‌تواند سهمی معنادار در تحقق اهداف انرژی تجدیدپذیر داشته باشد.

ارسال نظر