Farma fotowoltaiczna na trackerach: budowa, sterowanie i opłacalność

Farma fotowoltaiczna na trackerach odpowiada na pytanie, które zadaje sobie każdy inwestor: jak ustawić panele, żeby farma zwróciła się jak najszybciej? Kierunek południowy daje najwięcej energii w południe. Układ wschód-zachód wydłuża produkcję, ale obniża jej szczyt. Fotowoltaika na trackerach jednoosiowych łączy obie zalety: panele przez cały dzień patrzą w stronę słońca, a produkcja zaczyna się wcześniej i kończy później.

Farma solarna na trackerach w skrócie

Farma solarna na trackerach to elektrownia fotowoltaiczna, w której rzędy paneli obracają się wokół poziomej osi ustawionej z północy na południe. Rano panele kierują się na wschód, w południe leżą prawie płasko, wieczorem patrzą na zachód. Na farmach stosuje się prawie wyłącznie trackery jednoosiowe, bo dwuosiowe przy tej skali kosztują za dużo w przeliczeniu na megawat.

Podstawy działania samej konstrukcji obrotowej, w tym trackery dwuosiowe dla domów, opisujemy w artykule tracker fotowoltaiczny. Tutaj skupiamy się na farmie, czyli na setkach rzędów pracujących jako jeden system.

Budowa farmy z trackerami

Farma z trackerami ma te same elementy co farma na stałej konstrukcji, ale dochodzą do nich napędy, sterowniki i sieć komunikacyjna. Najważniejsze części to:

• słupy stalowe wbijane w grunt kafarem, zwykle bez betonowych fundamentów,
• rura nośna (wał), na której montuje się panele w jednym rzędzie,
• łożyska, które pozwalają rzędowi obracać się pod obciążeniem wiatru i śniegu,
• napęd z silnikiem i przekładnią oraz sterownik rzędu,
• stacja pogodowa i bramki komunikacyjne, które łączą sterowniki z systemem farmy.

Głębokość wbicia słupów zależy od gruntu i obciążeń od wiatru. Przed projektem wykonuje się badania geotechniczne i próbne wyrywanie słupów, które pokazują, jak głęboko trzeba je osadzić. Rozstaw rzędów dobiera się tak, żeby panele nie zacieniały się nawzajem rano i wieczorem. Dlatego farma na trackerach zajmuje zwykle więcej terenu na megawat niż gęsto ustawiony układ wschód-zachód.

Ile energii więcej daje tracker?

Według PVGIS, narzędzia Wspólnego Centrum Badawczego Komisji Europejskiej, tracker jednoosiowy w Poznaniu produkuje ok. 16% więcej energii niż stała konstrukcja południowa i ok. 42% więcej niż układ wschód-zachód. Policzyliśmy to dla 1 kWp, strat systemowych 14% i danych pogodowych z lat 2005–2023.

PVGIS liczy pojedynczy, niezacieniony system. Na farmie rzędy częściowo zasłaniają się nawzajem przy nisko stojącym słońcu, a sterownik stosuje wtedy tzw. backtracking: lekko cofa panele, żeby uniknąć cienia, kosztem kąta padania promieni. Realny przyrost na farmie jest więc mniejszy niż w tabeli i liczymy go w symulacji całego układu dla konkretnej działki.

Kiedy farma produkuje energię

Tracker zmienia też godziny produkcji. Według godzinowych danych PVGIS dla Poznania z lat 2019–2023:

• stała konstrukcja południowa wytwarza 63% rocznej energii między 10:00 a 15:00,
• tracker jednoosiowy wytwarza w tym oknie 47%, a 23% przed 10:00 i 31% po 15:00.

Ma to znaczenie, bo energia z farmy trafia na rynek, gdzie od 1 października 2025 r. cena na rynku dnia następnego zmienia się co 15 minut. W słoneczne dni najwięcej instalacji pracuje w południe i wtedy ceny rynkowe bywają najniższe, a w części godzin ujemne. Produkcja przesunięta na poranek i późne popołudnie trafia w godziny o wyższych cenach. Historię cen RCE pokazuje nasz wykres RCE.

Sterowanie trackerów

Sterownik każdego rzędu liczy pozycję słońca z algorytmu astronomicznego, czyli z daty, godziny i współrzędnych farmy. Na tej podstawie co kilka minut koryguje kąt paneli. Trackery pracują w trzech trybach:

1. Tryb automatyczny: normalna praca, śledzenie słońca i automatyczne zabezpieczenia.
2. Tryb ręczny: serwisant ustawia rząd w wybranej pozycji, np. do mycia paneli, koszenia trawy lub wymiany modułu.
3. Tryb stop: rząd zostaje nieruchomy po wykryciu usterki, żeby nie pogłębić uszkodzenia.

Zabezpieczenia automatyczne opierają się na danych ze stacji pogodowej farmy. Przy silnym wietrze rzędy przechodzą w pozycję o najmniejszym oporze. Przy obfitym śniegu ustawiają się stromo, żeby śnieg się zsunął. W nocy wracają do pozycji spoczynkowej.

Monitoring farmy fotowoltaicznej

Monitoring farmy fotowoltaicznej z trackerami musi pokazywać produkcję i stan każdego rzędu. Zatrzymany tracker nadal produkuje, tylko mniej, więc bez osobnych alarmów łatwo go przeoczyć.

Typowy system nadzoru (SCADA) zbiera:

• produkcję i alarmy z falowników oraz liczników na przyłączu,
• pozycję, status napędu i komunikacji każdego rzędu,
• dane ze stacji pogodowej: nasłonecznienie, prędkość i kierunek wiatru, temperaturę, pokrywę śnieżną,
• obraz z kamer i sygnały z czujników na ogrodzeniu, jeśli farma ma system ochrony z oświetleniem i monitoringiem wizyjnym.

Dane trafiają przez sieć światłowodową lub radiową do routera w stacji transformatorowej, a stamtąd do operatora i serwisu. Na tej podstawie prowadzimy monitoring serwisowy i planujemy przeglądy.

Serwis i gwarancja trackerów

Farma z trackerami wymaga więcej przeglądów niż farma na stałej konstrukcji, bo ma części ruchome. Zakres serwisu określa producent konstrukcji, a typowo obejmuje:

• kontrolę i smarowanie łożysk oraz przekładni w odstępach podanych w instrukcji,
• sprawdzenie napędów, sterowników, czujników i zasilania awaryjnego sterowania,
• aktualizacje oprogramowania sterowników,
• kontrolę połączeń śrubowych i stanu słupów.

Większość prac, w tym mycie paneli i pielęgnację terenu, wykonuje się bez zatrzymywania całej farmy: rzędy w danym sektorze przełącza się w tryb ręczny. Przed zakupem warto porównać warunki gwarancji na napędy i sterowniki oraz czas reakcji serwisu producenta, bo każdy dzień postoju rzędu to utracona produkcja.

Opłacalność farmy z trackerami

Tracker podnosi koszt budowy farmy, a w zamian zwiększa produkcję i jej wartość. O opłacalności decyduje bilans kilku czynników:

Okresu zwrotu nie da się podać jedną liczbą. Zależy od mocy farmy, gruntu, warunków przyłączenia i modelu sprzedaży energii (rynek hurtowy, umowa PPA). Dlatego dla każdej lokalizacji porównujemy w symulacji trzy warianty: stały układ południowy, wschód-zachód i trackery. Coraz częściej rozważamy też połączenie farmy z magazynem energii BESS, który przenosi energię na wieczorny szczyt, czego tracker nie robi.

Od czego zacząć projekt farmy

Projekt farmy solarnej zaczyna się od działki i przyłącza, a dopiero potem od wyboru konstrukcji. Kolejność, którą stosujemy:

1. Analiza działki: nasłonecznienie, ukształtowanie, grunt, dostęp do sieci.
2. Warunki przyłączenia od operatora sieci.
3. Symulacja produkcji dla układu stałego i trackerów.
4. Model finansowy z profilem cen energii w ciągu doby i kosztami serwisu.
5. Projekt, budowa i uruchomienie, a potem wieloletni serwis.

Sun Valley Energy projektuje instalacje gruntowe i farmy, od analizy działki po monitoring w czasie eksploatacji. Jeśli rozważasz farmę na trackerach, przygotujemy porównanie wariantów dla Twojej lokalizacji.