Hoje, com o avanço contínuo da tecnologia de geração de energia fotovoltaica, o foco na melhoria da eficiência de captura de energia está se deslocando dos componentes em si para a otimização em nível de sistema. Para usinas fotovoltaicas que adotam sistemas de rastreamento de eixo único ou duplo, a extensão em que seus ganhos teóricos são alcançados depende fundamentalmente da "precisão de rastreamento" – ou seja, se o sistema de acionamento consegue manter a superfície dos módulos fotovoltaicos em um ângulo ideal com a luz solar em todos os momentos. A série "Zhitong" de sensores de rastreamento solar totalmente automáticos, lançada pela HONDE, com suas vantagens exclusivas de autonomia completa, alta precisão e isenção de manutenção, está se tornando o "cérebro de percepção" central que revoluciona a estratégia de controle dos sistemas de rastreamento e libera totalmente seu potencial de geração de energia.
I. Valor Essencial: Uma atualização paradigmática da “rotação estilizada” para o “alinhamento perceptual”
Os sistemas de rastreamento tradicionais dependem principalmente de algoritmos astronômicos para determinar a posição solar com base na localização geográfica e no horário de funcionamento. No entanto, na prática, fatores como erros mecânicos, deformação da estrutura de suporte, assentamento da fundação e fortes ventos podem causar desvios entre a direção real e os valores teóricos calculados. Além disso, esses desvios se acumulam ao longo do tempo, resultando em um "rastreamento impreciso", com perdas na geração de energia que chegam a 3-8%. O principal diferencial do sensor de rastreamento solar totalmente automático da HONDE reside em:
1. Fornece feedback de verdade absoluta: Como uma referência de medição independente baseada em princípios ópticos, mede a direção real de incidência da luz solar em tempo real e diretamente, fornecendo ao sistema de controle a verdade absoluta de "onde o sol está neste momento".
2. Alcançar um controle preciso em circuito fechado: O sistema, baseado nos dados de feedback em tempo real dos sensores, compara-os com a saída de algoritmos astronômicos, gera automaticamente instruções de correção e aciona o mecanismo de rastreamento para fazer ajustes finos, formando um circuito fechado de alta precisão de “percepção – tomada de decisão – execução”, eliminando completamente os erros cumulativos.
3. Adaptação a ambientes complexos: Em condições climáticas dominadas por luz difusa, como dias nublados ou encobertos, ou quando a posição do sol muda rapidamente, a eficácia dos algoritmos astronômicos diminui. Sensores ópticos podem buscar ativamente a fonte de luz mais brilhante ou a direção da luz direta efetiva, otimizar estratégias de rastreamento e maximizar a captura da energia radiante disponível.
II. Princípio técnico: “Bússola solar” para todas as condições climáticas
O sensor HONDE “Zhitong” adota detecção fotoelétrica precisa em múltiplos quadrantes e algoritmo adaptativo inteligente.
Matriz óptica de precisão: O núcleo é uma matriz de fotodetectores multiquadrantes precisamente separados. Quando a luz solar incide perpendicularmente, o ponto de luz cobre uniformemente cada quadrante e a saída é balanceada. Se houver um desvio angular, o deslocamento do ponto causará diferenças nos sinais de cada quadrante.
Cálculo de desvio em tempo real: O processador integrado calcula as diferenças de sinal em cada quadrante em tempo real, calculando com precisão os ângulos e direções de desvio dos raios solares em relação à normal do sensor nas duas dimensões de azimute e altitude.
Modo de funcionamento inteligente
Modo dia ensolarado: Trava com precisão o centro do disco solar, proporcionando uma precisão de apontamento com gradação subangular.
Modo nublado/encoberto: Alterna automaticamente para o modo "Maximização da Irradiância" para direcionar o rastreador para a área mais brilhante do céu ou para a direção com a radiação dispersa mais forte, em vez de seguir cegamente o sol, que pode estar bloqueado.
Modo de proteção contra condições climáticas severas: Quando é detectada uma falta contínua de fonte de luz eficaz ou quando é recebido um aviso de vento forte ou granizo, o rastreador pode ser instruído automaticamente a assumir um ângulo fixo para proteção contra o vento (como uma posição horizontal).
III. Principais cenários de aplicação em usinas fotovoltaicas
Aprimorar a eficiência real de diversos sistemas de rastreamento.
Sistema de rastreamento de eixo único: Corrige desvios sistemáticos causados pela inclinação norte-sul e pelo desalinhamento da instalação para garantir que a trajetória de rotação diária de leste a oeste corresponda precisamente ao azimute solar.
Sistema de rastreamento de eixo duplo: Corrige simultaneamente os desvios dos ângulos de azimute e elevação, aproveitando ao máximo suas vantagens teóricas no rastreamento multidimensional, especialmente em regiões de alta latitude ou cenários onde se busca extrema eficiência.
2. Como “régua” para calibração e diagnóstico
Calibração automática regular: Pode ser configurada para calibrar automaticamente os parâmetros do algoritmo astronômico e a posição zero mecânica do sistema de rastreamento de campo completo com base no valor real do sensor todas as manhãs ou em intervalos regulares, mantendo a precisão a longo prazo.
Ferramenta de diagnóstico de desempenho: Comparando os dados dos sensores em diferentes unidades de rastreamento dentro da mesma usina, ou comparando os dados dos sensores com valores teóricos, é possível diagnosticar rapidamente falhas mecânicas, desgaste do mecanismo de transmissão ou anormalidades do controlador de rastreadores específicos.
3. Suporte a estratégias avançadas de rastreamento e integração de sistemas.
Rastreamento reverso e prevenção de sombras: Em módulos de geração de energia bifaciais ou em arranjos densos, os dados dos sensores podem ajudar a otimizar a estratégia de "rastreamento reverso", encontrando o melhor equilíbrio entre reduzir a oclusão da sombra da fileira frontal na fileira traseira e maximizar a recepção de luz difusa na parte de trás.
Integração com sistemas SCADA e plataformas de análise: Como uma fonte de dados de alto valor, conecta-se ao sistema de monitoramento da usina para fornecer dados dimensionais essenciais para a análise do desempenho da geração de energia e a decomposição das perdas de eficiência.
IV. Principais vantagens do sistema “Smart Eye” da HONDE
Operação totalmente autônoma e sem necessidade de manutenção: Sem peças mecânicas móveis, dependendo exclusivamente da percepção óptica, sem necessidade de intervenção manual ou calibração regular no local.
Ultra-alta precisão e resposta rápida: A precisão da medição de apontamento pode atingir ±0,1°, com um tempo de resposta rápido, acompanhando eficazmente o movimento aparente do sol.
Robustez ambiental excepcional: A superfície óptica é equipada com um revestimento autolimpante e um dispositivo de limpeza ativo opcional (como um microlimpador), apresentando um alto nível de proteção e capacidade de operação estável em ambientes com vento e areia, chuva e neve, e temperaturas altas e baixas.
Algoritmo inteligente adaptativo: O algoritmo de IA integrado consegue identificar e filtrar sinais de interferência de curto prazo causados por bordas de nuvens, pássaros, etc., garantindo uma saída estável e confiável.
Interface aberta e fácil de usar: Fácil de instalar, suporta protocolos padrão como Modbus e integra-se facilmente com os principais controladores de rastreadores nacionais e internacionais.
V. Caso empírico: Ganho de geração de energia proporcionado pelo controle em malha fechada
Uma usina fotovoltaica de 50 MW no Deserto do Atacama, no Chile, que adota um sistema de rastreamento de dois eixos, adicionou sensores de rastreamento solar totalmente automáticos da HONDE a alguns de seus painéis para comparação simultânea com os painéis originais que dependem apenas de algoritmos astronômicos. Os dados operacionais de um trimestre mostram:
A geração média diária de energia do conjunto equipado com sensores é 4,7% maior do que a do conjunto baseado apenas em algoritmo astronômico.
Durante o período em que há frequentes nuvens dispersas à tarde, a vantagem na geração de energia pode chegar a 8-12%, pois os sensores conseguem guiar os componentes para se alinharem mais rapidamente com o sol que emerge entre as nuvens.
A equipe de operação e manutenção da usina também descobriu e corrigiu os desvios iniciais de longo prazo da instalação de alguns rastreadores por meio dos dados de desvio de longo prazo fornecidos pelos sensores.
A conclusão do relatório de avaliação do proprietário do projeto afirma: “O aumento na geração de energia proporcionado pelo sensor de rastreamento da HONDE fez com que seu período de retorno do investimento fosse inferior a seis meses, tornando-o uma das opções com maior taxa de retorno entre todas as medidas de renovação técnica.”
Conclusão
Na era em que as usinas fotovoltaicas entraram de vez na fase de operação "refinada e inteligente", a compreensão da função fundamental do "rastreamento" está evoluindo da simples rotação mecânica para o "alinhamento fotoelétrico preciso" baseado na percepção em tempo real. O sensor de rastreamento solar totalmente automático da HONDE é justamente o elemento-chave nesse processo de aprimoramento. Ele mede a luz com a própria luz e fecha o ciclo de precisão do controle de rastreamento da maneira mais direta, convertendo a luz solar perdida devido à "imprecisão" de volta em energia verde real. Para qualquer investidor e operador de usina fotovoltaica dedicado a explorar todo o potencial dos sistemas de rastreamento e buscar o LCOE (Custo Nivelado de Energia) ideal, a implantação de sistemas de feedback de sensores de alta precisão como esses não é mais uma "solução opcional", mas sim uma "infraestrutura inteligente essencial" para aumentar a competitividade central dos ativos, garantir o retorno do investimento e conquistar o futuro do mercado de energia.
Sobre a HONDE: Como inovadora em operação e manutenção inteligentes de sistemas fotovoltaicos e em tecnologia de sensores de precisão, a HONDE concentra-se continuamente em aprimorar a produção de energia e o valor dos ativos ao longo de todo o ciclo de vida dos sistemas fotovoltaicos. Acreditamos firmemente que, no caminho para uma maior penetração da energia fotovoltaica, o valor da tecnologia reside em converter cada aumento percentual teórico de eficiência em benefícios tangíveis para a usina. A série de produtos “Zhitong” é precisamente a materialização dessa crença.
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Data da publicação: 16/12/2025