نظام تتبع شمسي للمحطات الكهربائية واسعة النطاق
يمثل نظام تتبع الطاقة الشمسية للمنشآت الكهربائية الكبيرة تقنية متطورة تقوم تلقائيًا بتعديل اتجاه الألواح الشمسية على مدار اليوم للحفاظ على أفضل وضع ممكن بالنسبة لحركة الشمس. وتستخدم هذه الأنظمة مستشعرات متقدمة ومحركات وخوارزميات تحكم لتحديد مسار الشمس بدقة عبر السماء، مما يضمن امتصاصًا أقصى للطاقة الشمسية من شروق الشمس إلى غروبها. وتتمثل الوظيفة الأساسية في تدوير الألواح الشمسية حول محور واحد أو محورين للحفاظ على محاذاة عمودية مع الإشعاع الشمسي الوارد، ما يزيد بشكل كبير من إنتاج الطاقة مقارنةً بالتركيبات الثابتة. وتشمل الميزات التقنية أنظمة موضع ممكّنة من GPS، ومستشعرات لمراقبة الطقس، ووحدات طاقة احتياطية، وبرمجيات تحكم ذكية يمكنها التنبؤ بموقع الشمس بناءً على الموقع الجغرافي والوقت. وتحتوي هذه الأنظمة على مكونات ميكانيكية قوية مصممة لتحمل الظروف البيئية القاسية، بما في ذلك الرياح العاتية، وتقلبات درجات الحرارة، والأمطار. وعادةً ما يستخدم آلية التتبع مشغلات هيدروليكية أو كهربائية تُدار بواسطة وحدات تحكم منطقية قابلة للبرمجة تقوم بمعالجة البيانات الفعلية من المستشعرات الضوئية والحسابات الفلكية. كما تتميز أنظمة التتبع الشمسية المتطورة للمنشآت الكبيرة بإمكانية المراقبة عن بُعد، مما يمكّن المشغلين من مراقبة مقاييس الأداء، وتشخيص المشكلات، وتحسين الإعدادات من غرف التحكم المركزية. وتشمل التطبيقات مزارع الطاقة الشمسية على نطاق المرافق، والمنشآت الصناعية، والمنشآت التجارية، حيث يكون تعظيم إنتاج الطاقة أمرًا بالغ الأهمية للجدوى الاقتصادية. وتبين أن هذه الأنظمة ذات قيمة كبيرة خاصةً في المناطق ذات الإشعاع الشمسي المباشر العالي، حيث يمكن للتتبع أن يزيد من توليد الطاقة بنسبة تتراوح بين 25 و45 في المئة سنويًا. وتدعم هذه التقنية أنواعًا مختلفة من الألواح، بما في ذلك أنظمة الخلايا الكهروضوئية والطاقة الشمسية المركزة، ما يجعلها متعددة الاستخدامات لتلبية متطلبات مشاريع مختلفة. ويتيح الدمج مع تقنيات الشبكة الذكية الاستجابة الديناميكية لتقلبات الطلب على الكهرباء والظروف السوقية. وغالبًا ما تدمج المنشآت الحديثة خوارزميات تعلّم الآلة التي تعمل باستمرار على تحسين دقة التتبع استنادًا إلى أنماط الطقس المحلية وبيانات الأداء التاريخية، مما يزيد من تحسين كفاءة امتصاص الطاقة للمنشآت الكبيرة لتوليد الطاقة.