Trackery słoneczne: Jedno- czy dwuosiowe? Analiza zysku dla farmy

Jak działają trackery solarne na farmie PV – mechanika, automatyzacja i kontrola

Budowa jednoosiowca – rama, siłownik, sterownik PLC

Tracker jednoosiowy obraca ramą wokół jednej osi północ–południe. Kąt obrotu wynosi ±45°. Konstrukcja składa się z ramy stalowej, siłownika linearnego i sterownika PLC. Przykład: Corab Tracker WS T-001 waży 35 kg na 1 kW mocy. Siłownik zużywa 0,3–0,5 kWh dziennie na 10 kW mocy. Sterownik PLC sprawdza pozycję co 30 s. Tracker jednoosiowy musi wytrzymać obciążenie wiatrem do 20 m/s.

Budowa dwuosiowca – dwa siłowniki, kontrola azymut+elewacja

Tracker dwuosiowy może obracać modułami w azymucie 270° i elewacji 0–90°. Dwuosiowiec ma dwa siłowniki: jeden obrotowy, drugi podnoszący. Napęd może być elektryczny lub termiczny. Ciekawostka: napęd termiczny wykorzystuje różnicę ciśnień w gazie. Masa konstrukcji to 48 kg/1 kW. Więcej komponentów zwiększa awaryjność.

Automatyzacja – GPS, stacja pogodowa, tryby odśnieżania

Automatyczne śledzenie słońca wykorzystuje sygnał GPS i stację pogodową. Sterownik powinien przełączać się między trybami:

• śledzenie słońca – podstawowy tryb pracy,
• odśnieżanie – pozycja pionowa z delikatnym kołysaniem,
• czyszczenie – ruchy oscylacyjne wczesnym rankiem.

Trackery powinny wracać do pozycji nocnej, dlatego zużycie energii spada do 0,05 kWh/doba.

Parametr	Jednoosiowy	Dwuosiowy
Siłowniki	1 linearowy	2 obrotowe
Zużycie energii	0,4 kWh/doba	0,7 kWh/doba
Masa na 1 kW	35 kg	48 kg
Czas montażu	2 h/moduł	3 h/moduł
Awaryjność	2 %/rok	4 %/rok
Cena za 10 kW	14 500 zł	16 800 zł

Większa masa dwuosiowca wymaga głębszych fundamentów, co dodaje 5 % do kosztu.

• Czujniki nasłonecznienia – pyranometr mierzy promieniowanie globalne.
• Anemometr – rejestruje prędkość wiatru powyżej 15 m/s.
• Żyroskop – wykrywa niekontrolowane drgania konstrukcji.
• Czujnik temperatury – koryguje temperaturowe zniekształcenie ramy.
• Czujnik pozycji – enkoder magnetyczny z dokładnością 0,1°.

Zysk energii: jedno- vs dwuosiowe trackery – dokładne porównanie na danych z 2024

Wiosna/lato – ¾ rocznej energii

Uzysk energetyczny trackerów sięga 30 % w sezonie IV–IX. Farma 1 MW w Łódzkiem zyskała 27 % dzięki jednoosiowcowi. Dwuosiowy tracker generuje 42 % więcej energii niż stelaż stały. Brak czujnika wiatru może uszkodzić konstrukcję przy >15 m/s. Trackery jednoosiowe muszą obracać się od rana do wieczora.

Jesień/zima – kilka-kilkanaście %

Trackery dwuosiowe mogą podążać za niskim słońcem. W Rzeszowie dwuosiowiec daje +12 % do uzysku w grudniu. Jednoosiowy zysk spada do 8 %. Dwuosiowy tracker powinien przechylać moduły do 90°, dlatego zbiera światło odbite od śniegu.

Bifacjalność – dodatkowe +5-10 %

Bifacjalność a trackery daje 22,6–28,4 % więcej energii. Moduły Glass-Glass na trackerze zyskują 7 % rocznie. Inwestor powinien wybrać albedo ≥0,25, np. jasny żwir. Bifacjalne panele na trackerze generują prąd także od strony tyłu.

Mapa Polski – zasięg 29 % dla centralnej

Optymalizacja farmy PV zależy od lokalizacji. Centralna Polska osiąga 29 % przyrostu przy jednoosiowcu. Wybrzeże zachodnie uzyskuje 25 % przez częstsze zachmurzenie. Dlatego lokalizacja ma znaczenie dla zwrotu z inwestycji.

Miasto	Jednoosiowy (%)	Dwuosiowy (%)
Szczecin	25	38
Łódź	29	42
Rzeszów	31	45

Wysokie zachmurzenie na Pomorzu obniża różnicę między trackerami do 8 %.

Roczny przyrost uzysku energii w % dla farmy 1 MW w Łódzkiem

Analiza opłacalności CAPEX-OPEX dla farmy 1 MW – jedno- vs dwuosiowe trackery

CAPEX – koszt trackerów i montażu

CAPEX farmy PV z trackerami wynosi 1,45 mln PLN/MW dla jednoosiowca i 1,68 mln PLN/MW dla dwuosiowca. Farma 1 MW w Lubelskiem potrzebuje 2,2 ha. Cena obejmuje trackery, fundamenty i montaż. Tracker generuje koszty montażu na poziomie 180 tys. PLN/MW. Inwestor musi doliczyć 8 % VAT.

OPEX – serwis, części, energia siłowników

OPEX trackerów solarnych obejmuje trzy pozycje:

• serwis 0,35 % CAPEX rocznie, czyli 5 075 PLN/MW,
• części 8 tys. PLN/MW co 10 lat,
• energia 1,2 MWh/rok, czyli 1 000 PLN/MW.

Inwestor powinien rezerwować 0,5 % CAPEX na naprawy pogwarancyjne. Monitoring online obniża OPEX o 15 %.

LCOE – obniżenie o 8 % (1-oś) vs 11 % (2-oś)

LCOE jednoosiowe vs dwuosiowe wynosi 0,315 vs 0,302 PLN/kWh. Różnica sięga 0,013 PLN/kWh na korzyść dwuosiowca. LCOE może spaść do 0,29 PLN/kWh przy umowie PPA. Koszt ten obejmuje CAPEX, OPEX i dyskontowanie 5 %.

NPV i payback – 7,2 vs 7,8 roku

Analiza opłacalności trackerów wskazuje payback 7,2 lata dla jednoosiowca i 7,8 roku dla dwuosiowca. Umowa PPA na 15 lat gwarantuje cenę 0,35 PLN/kWh. Inwestor powinien uwzględnić 2 % inflacji kosztów. NPV dla dwuosiowca jest wyższe o 180 tys. PLN przy 25-letiej eksploatacji.

Koszt	Jednoosiowy (PLN)	Dwuosiowy (PLN)
Tracker 1 MW	870 000	1 080 000
Montaż	180 000	200 000
Fundament	400 000	400 000
Serwis 1 r.	5 075	5 880
Części 1 r.	800	1 000
Energia 1 r.	1 000	1 500
Ubezpieczenie	11 600	13 400

Ceny trackerów mogą wzrosnąć o 4 % w 2025 r. z powodu inflacji stali.

LCOE po 25 latach eksploatacji w PLN/kWh

• Wybierz długą gwarancję 10 lat na siłowniki.
• Negocjuj pakiet serwisowy w cenie CAPEX.
• Stosuj cable pooling a trackery by obniżyć koszt przyłącza.
• Monitoruj zużycie energii siłowników w czasie rzeczywistym.
• Rezerwuj części magazynowe na miejscu.

Ryzyka eksploatacyjne trackerów – awarie, klimat, ubezpieczenie i mitigacja

Wiatr i śnieg – norma EN 1991, autoparkowanie

Ryzyka trackerów solarnych rosną przy wietrze >20 m/s. Norma EN 1991-1-4 wymija obciążenie wiatrem 0,8 kN/m². Farma w Lubelskiem w 2023 r. straciła 5 trackerów przez burzę. Brak rezerwy częściowej może wydłużyć przestój do 45 dni. Wiatr uszkadza ramę trackera, dlatego autoparkowanie powinno zadziałać w <120 s.

Hot-spot – koncentracja promieniowania, spadek mocy

Hot-spot na trackerze powstaje przy częściowym zacienieniu. Dwuosiowiec jest bardziej narażony z powodu dwóch osi obrotu. Roczny spadek mocy sięga 2–4 %. Tracker powinien przechodzić w tryb bezpieczny przy zacienieniu >10 % powierzchni. Hot-spot może obniżyć uzysk o 5 % w skali roku.

Ubezpieczenie – OWES, franszyza, rezerwa częściowa

Ubezpieczenie trackerów obejmuje:

• koszt polisy 0,8 % CAPEX,
• franszyza wiatrowa 5 % szkody,
• gwarancja 12 lat na spadek mocy <5 %.

Inwestor powinien stosować rezerwę częściową 2 % CAPEX. UWAGA: brak czujnika wiatru może unieważnić odszkodowanie.

Ryzyko	Prawdopodobieństwo	Mitigacja
Wiatr >20 m/s	Średnie	Autoparkowanie <120 s
Zator śnieżny	Niskie	Pozycja pionowa
Hot-spot	Średnie	Monitoring IV-curve
Kurz	Wysokie	Czyszczenie robotem
Korozja	Średnie	Cynkowanie ogniowe
Kradzież	Niskie	Monitoring CCTV

Ryzyka podnoszą LCOE o 0,005 PLN/kWh, dlatego warto je ograniczać.

1. Autoparkowanie trackerów – uruchamia się przy 18 m/s.
2. Testuj system co kwartał.
3. Ustaw czas parkowania <120 s.
4. Stosuj redundantne czujniki wiatru.
5. Archiwizuj logi zdarzeń.
6. Podpisz umowę serwisową O&M.