Champ de tableaux G1

La pneumatique laisse les panneaux solaires produire plus d’énergie

Les ingénieurs et les concepteurs utilisent tous les outils et techniques d’ingénierie de leurs arsenaux pour améliorer l’efficacité des installations solaires. La plupart finissent par construire des fermes solaires couvrant des hectares de terrain principalement plat avec des rangées après rangées de panneaux identiques de cellules solaires.

Les dirigeants et ingénieurs de Sunfolding, une entreprise basée à San Francisco, ont décidé de réfléchir ensemble et de concevoir une méthode encore plus efficace pour construire la prochaine génération de fermes solaires.

L’objectif était un réseau flexible, facile à assembler, capable de fournir le plus d’électricité au moindre coût. Le résultat a été la baie de suivi Sunfolding T29. Comme les autres panneaux solaires, il est conçu pour être disposé en rangées est-ouest avec les cellules photoélectriques orientées au sud pour capter le soleil du matin au crépuscule (dans l’hémisphère nord). Pour augmenter la quantité de lumière solaire qui brille sur les cellules au cours de la journée, Sunfolding a ajouté un simple dispositif de suivi à commande pneumatique qui maintient les réseaux pointés vers le soleil en mouvement.


Le T29 utilise des actionneurs AirDrive X. Chacun contient deux vessies à air flexibles – l’une à l’ouest, l’autre à l’est – prises en sandwich entre deux plaques métalliques. Le module solaire se monte sur la plaque métallique supérieure. Lorsque la vessie se gonfle, elle soulève le côté ouest du panneau et l’incline vers l’est, ce qui lui permet de recueillir plus de soleil le matin. Il fait alors le contraire vers le coucher du soleil.

Les trackers mono-axes tels que ceux-ci génèrent 20 à 25% plus d’électricité que les tableaux statiques, en fonction de la géographie et d’autres facteurs d’installation. La question dans l’industrie n’est plus de savoir s’il faut utiliser des trackers ou non, mais quel tracker est le plus rentable.

Sur le T29, un contrôleur de suivi contrôle la pression d’air dans et hors de l’AirDrive X de 50 lb afin qu’il pointe les modules vers le soleil. Le contrôleur est programmé avec des tables célestes contenant la position du soleil dans le ciel pendant la journée et oriente les modules en conséquence. Un contrôleur à la fin de chaque rangée de modules gère la rangée entière.

Le lecteur Sunfolding T29 utilise des vessies pour soulever et viser les panneaux solaires.Le lecteur Sunfolding T29 utilise des vessies pour soulever et viser les panneaux solaires.

L’air comprimé provient du système d’alimentation en air (SAS) de Sunfolding. Il dispose d’un seul compresseur d’air et peut gérer des modules ou des panneaux générant de 4 à 6 mégawatts d’électricité. Ainsi, par exemple, une ferme solaire de 50 MW peut avoir besoin de 10 SAS. Le compresseur consomme une quantité négligeable d’électricité en termes de coût, selon Sunfolding. Ils utilisent également l’air comme fluide de travail, un matériau facilement disponible, gratuit et pouvant être évacué dans l’atmosphère. Les SAS sont livrés de l’usine sous forme d’unités plug-and-play pré-assemblées qui se déposent en place près de l’onduleur.

S’appuyer sur cette approche pneumatique confère au T29 des avantages significatifs. Les unités n’ont qu’à déplacer les modules une fois par jour. C’est un taux de cycle assez bas, se traduisant par moins de 13 000 cycles sur une durée de vie de 35 ans. L’actionneur pneumatique du T29 pourrait probablement supporter 6 millions de cycles avant de devoir être remplacé. Cela signifie que les Sunfolding T29 sont durables et nécessitent peu d’entretien.

Le système T29 se compose principalement de composants standard qui ont déjà subi des tests rigoureux en laboratoire et sur le terrain. Il existe également une chaîne d’approvisionnement de fabricants et de distributeurs fournissant déjà des pièces et des composants pneumatiques pour une poignée de grandes industries. Par exemple, une ferme solaire complète de Sunfolding T2 peut être raccordée à l’aide de harnais à tuyaux pneumatiques fabriqués par des entreprises qui fournissent des harnais similaires pour les voitures et les camions. Les harnais de qualité automobile se connectent rapidement et facilement à l’aide de connecteurs standard.

L'installation des Sunfolding T29 est simple et ne nécessite aucun outil spécial.L’installation des Sunfolding T29 est simple et ne nécessite aucun outil spécial.

Le T29 utilise également moins de pièces que les tableaux avec des systèmes de suivi qui ont des machines complexes et une armée de moteurs ou d’actionneurs hydrauliques. Selon Sunfolding, le système pneumatique a beaucoup moins de points de défaillance critiques et moins de besoins de maintenance que les autres technologies de tracking-array. Cela réduit les coûts, y compris l’installation, et réduit le risque de panne.

Avec des technologies de suivi qui reposent sur des moteurs lourds pour déplacer les panneaux, les concepteurs sont incités à s’assurer que les moteurs sont utilisés à leur pleine capacité. Cela conduit à de longues rangées de panneaux alimentés par un moteur pour maîtriser les dépenses en capital. Mais cela limite la façon dont les concepteurs peuvent organiser les panneaux sur la parcelle de terrain disponible pour la ferme solaire. Avec les trackers pneumatiques de Sunfolding, les concepteurs peuvent utiliser efficacement des rangées de panneaux plus courtes pour placer autant de panneaux solaires que possible sur le terrain, quelle que soit sa forme. Les rangées plus courtes permettent également aux câbles électriques ou même aux routes de traverser le terrain sans laisser trop de superficie inutilisée.

Sunfolding est compétitif par rapport aux autres panneaux solaires auto-suiveurs. Les avantages réels se présentent sous la forme de dispositions flexibles qui obtiennent plus d’électricité à partir de parcelles de forme irrégulière sur un terrain accidenté, ainsi que d’économies de construction grâce à moins de composants et de fixations qui simplifient le processus d’installation. La ferme finie a moins d’exigences d’entretien pendant la durée du projet.

Regardez une vidéo de la matrice de suivi Sunfolding T29 en action ici.

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