現在、太陽光発電技術の継続的な進歩に伴い、エネルギー捕捉効率の向上への重点は、コンポーネント自体からシステムレベルの最適化へと移行しています。単軸または二軸追尾システムを採用した太陽光発電所の場合、理論上の利益がどの程度実現されるかは、基本的に「追尾精度」、つまり駆動システムが常に太陽光に対して理想的な角度で太陽光発電モジュールの表面を維持できるかどうかにかかっています。HONDE社が発売した全自動太陽光追尾センサー「Zhitong」シリーズは、完全な自律性、高精度、メンテナンスフリーという独自の利点を備え、追尾システムの制御戦略に革命をもたらし、発電ポテンシャルを最大限に引き出す中核的な「知覚頭脳」になりつつあります。
I. コアバリュー：「様式化された回転」から「知覚的な整列」へのパラダイムアップグレード
従来の太陽追尾システムは、主に地理的位置と走行時間に基づく天文学的なアルゴリズムを用いて太陽の位置を推定しています。しかし、実際の運用においては、機械的な誤差、支持物の変形、基礎の沈下、強風などの要因により、実際の方向と理論計算値の間に偏差が生じる可能性があります。さらに、これらの偏差は時間の経過とともに蓄積され、「不正確な追尾」につながり、発電損失は3～8%に達します。HONDEの全自動太陽追尾センサーの核心的な価値は、以下の点にあります。
1. 絶対的な真実のフィードバックを提供：光学原理に基づく独立した測定基準として、太陽光の実際の入射方向をリアルタイムで直接測定し、「現時点で太陽がどこにあるか」という絶対的な真実を制御システムに提供します。
2. 閉ループ精密制御の実現：システムは、センサーからのリアルタイムフィードバックデータに基づいて天文学アルゴリズムの出力と比較し、自動的に修正指示を生成し、追跡機構を駆動して微調整を行い、高精度の「知覚-意思決定-実行」閉ループを形成し、累積エラーを完全に排除します。
3. 複雑な環境への適応：曇りや雨の日など、散乱光が支配的な気象条件や、太陽の位置が急激に変化する状況では、天文学的アルゴリズムの有効性が低下します。光学センサーは、最も明るい光源や有効な直射光の方向を能動的に探索し、追跡戦略を最適化し、利用可能な放射エネルギーを最大化します。
II. 技術原理：全天候型「ソーラーコンパス」
HONDE「Zhitong」センサーは、マルチ象限の精密光電検出とインテリジェントな適応アルゴリズムを採用しています。
高精度光学アレイ：コアは、精密に分離された多象限光検出器アレイです。太陽光が垂直に入射すると、光スポットは各象限を均等にカバーし、出力はバランスを保ちます。角度偏差が発生すると、スポットシフトによって各象限の信号に差が生じます。
リアルタイム偏差計算：内蔵プロセッサが各象限の信号差をリアルタイムで計算し、方位と高度の2次元でセンサー法線からの太陽光線の偏差角度と方向を正確に計算します。
インテリジェントな作業モード
晴天モード: 太陽ディスクの中心を正確にロックし、角度以下の傾斜の指向精度を実現します。
曇り/曇りモード: 遮られている可能性のある太陽を盲目的に追いかけるのではなく、自動的に「放射照度最大化」モードに切り替わり、トラッカーを空の最も明るい領域または最も強い散乱放射の方向に向けます。
悪天候保護モード: 有効な光源が継続的に不足していることが検出された場合、または強風や雹の警告を受信した場合、トラッカーは自動的に風保護のための固定角度 (水平位置など) に入るように指示されます。
III. 太陽光発電所における主要な応用シナリオ
さまざまな追跡システムの実際の効率を向上させる
単軸追跡システム: 南北の傾斜や設置のずれによって生じる体系的な偏差を修正し、東から西への毎日の回転軌道が太陽の方位角と正確に一致するようにします。
2軸追跡システム：方位角と仰角の偏差を同時に補正し、特に高緯度地域や極度の効率が追求されるシナリオにおいて、全次元追跡における理論上の利点を最大限に活用します。
2. 校正と診断のための「ものさし」として
定期的な自動キャリブレーション：毎朝または定期的にセンサーの真値に基づいて、全視野追跡システムの天文アルゴリズムパラメータと機械的ゼロ位置を自動的にキャリブレーションするように設定でき、長期的な精度を維持します。
性能診断ツール: 同じ発電所内の異なる追跡ユニットのセンサーのデータを比較したり、センサーデータを理論値と比較したりすることで、特定の追跡装置の機械的故障、伝達機構の摩耗、またはコントローラの異常を迅速に診断できます。
3. 高度な追跡戦略とシステム統合をサポート
逆追跡と影の回避: 両面発電モジュールまたは高密度に配置されたアレイでは、センサーデータは「逆追跡」戦略の最適化に役立ち、前列の後列への影の遮蔽を減らしながら、裏面の散乱光の受信を最大化することの間の最適なバランスを見つけます。
SCADA および分析プラットフォームとの統合: 高価値データ ソースとして発電所監視システムに接続され、発電パフォーマンス分析および効率損失分解のための重要なディメンション データを提供します。
IV. HONDEの「スマートアイ」システムの主な利点
完全に自律的でメンテナンスフリーの操作: 機械的な可動部品がなく、光学的な認識のみに依存しているため、手動による介入や定期的な現場での調整は必要ありません。
超高精度と高速応答: 指向測定精度は ±0.1° に達し、応答時間が速く、太陽の見かけの動きに効果的に追従します。
強力な環境堅牢性: 光学面にはセルフクリーニングコーティングとオプションのアクティブクリーニングデバイス (マイクロワイパーなど) が装備されており、高い保護レベルを備え、風や砂、雨や雪、高温や低温の環境でも安定した動作が可能です。
適応型インテリジェントアルゴリズム：組み込まれた AI アルゴリズムは、雲の端や鳥などによって引き起こされる短期的な干渉信号を識別して除去し、安定した信頼性の高い出力を保証します。
プラグアンドプレイとオープンインターフェース：インストールが簡単で、Modbusなどの標準プロトコルを出力し、国内外の主流のトラッカーコントローラーと簡単に統合できます。
V. 実証事例：閉ループ制御による発電量増加
チリのアタカマ砂漠にある50MWの太陽光発電所は、二軸追尾システムを採用しており、一部のアレイにHONDE社の全自動太陽追尾センサーを追加し、天文学的アルゴリズムのみを使用する従来のアレイと同時比較しています。四半期の運用データは以下のとおりです。
センサーを搭載したアレイの平均日次発電量は、純粋な天文アルゴリズムのアレイよりも 4.7% 高くなります。
午後に雲が点在する時間帯には、センサーが雲の隙間から現れる太陽にコンポーネントをより早く合わせるように誘導できるため、発電量の利点は 8 ～ 12 % にも達することがあります。
発電所の運用保守チームは、センサーから提供される長期偏差データを通じて、一部のトラッカーの長期初期設置偏差も発見し、修正しました。
プロジェクトオーナーの評価レポートの結論には、「HONDE追跡センサーによってもたらされた発電量の増加により、投資回収期間は6か月未満となり、すべての技術改修措置の中で最も高い回収率を誇る選択肢の1つとなった」と記されています。
結論
太陽光発電所が「洗練され、スマート化された」運用段階に完全に突入した時代において、「追尾」の基本機能に対する理解は、単純な機械的な回転から、リアルタイムの知覚に基づく「精密な光電アライメント」へと進化しています。HONDE全自動太陽光追尾センサーは、まさにこのアップグレードプロセスにおける重要なイネーブラーです。光で光を測り、最も直接的な方法で追尾制御の精密ループを閉じ、「不正確さ」による太陽光の損失を真のグリーン電力に変換します。追尾システムの潜在能力を最大限に活用し、究極のLCOE（均等化発電原価）を追求する太陽光発電所の投資家と運営者にとって、このような高精度センサーフィードバックシステムの導入はもはや「オプションソリューション」ではなく、資産のコア競争力を高め、設計収益の実現を確保し、将来のエネルギー市場を獲得するための「必須のインテリジェントインフラ」です。
HONDEについて：太陽光発電のインテリジェント運用・保守および精密センシング技術のイノベーターとして、HONDEは太陽光発電システムのライフサイクル全体を通じて、エネルギー出力と資産価値の向上に継続的に注力しています。太陽光発電の普及率向上に向けた道のりにおいて、技術の価値は、理論上の効率向上率を発電所の具体的な利益へと変換することにあると確信しています。「智通」シリーズ製品は、まさにこの信念を具現化したものです。
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投稿日時: 2025年12月16日