- FLAPTrack 系統利用雙軸追蹤技術提高電力產生。
- 系統在惡劣天氣下自動折疊以保護面板。
- 該系統的能源產出比傳統系統高出近 40%。
- FLAPTrack 連接氣象站以預測即將來臨的風暴。
一個光伏系統利用雙軸追蹤技術來跟隨太陽的運行路徑，從而在黎明和黃昏時提高電力產生。這一系統由奧地利格拉茨工業大學的電氣測量與傳感技術研究所設計，名為 FLAPTrack（Face-to-Face Lay-Down Anti-Degradation Protection）。最值得一提的是，該系統懂得如何保護自己。當嚴重風暴、冰雹或降雪威脅該地區時，面板會迅速折疊在一起以獲得最佳保護。
為了證明這一概念，研究人員已經在格拉茨工業大學 Inffeldgasse 校區的一座辦公樓屋頂上部署了一個 1.8 kWp 的原型。
雙軸追蹤的光伏面板在陽光直接以 90 度角照射時產生最多的電力。如果光線以角度入射，則會散射並反射，浪費寶貴的能量。追蹤系統通過主動跟隨太陽來解決這一問題，保持面板完美對齊，以最大化整日的電力產出。該系統使用專利的線性執行器持續地在水平方向和垂直方向追蹤太陽。這一單一創新組件同時處理日常的太陽追蹤，並為保護的折疊序列提供動力。這些結合的功能降低了安裝和運營成本，提高了整體盈利能力。
自動折疊機制的優勢
FLAPTrack 系統通過一種地面工程設計實現最佳的太陽對齊：一個沿圓形導軌旋轉的帶傳動裝置處理水平方向的運動，而一個垂直執行器則傾斜面板。這種持續追蹤確保面板在整個白天都面向太陽。因此，與固定的光伏模組相比，該系統的平均能量產出增長幾乎達到 40%，在極為有利的日子裡，性能峯值可達 56% 的額外產出。阿爾敏·布赫羅伊特納表示：“在早晨和傍晚，一般電力消耗特別高時，FLAPTrack 以其最佳的太陽位置追蹤，提供的電力超過傳統光伏系統的兩倍，這也有助於減輕電網擁堵。
”
該裝置在冬季月份和高緯度地區表現尤為突出，因為太陽在地平線上保持較低的高度。此外，折疊機制使面板完全無雪，減少了傳統光伏系統通常遭受的陡峭冬季效率損失。隨著嚴重的冰雹暴風雨和不可預測的天氣成為新常態，保護光伏投資已成為當前的首要任務。標準光伏系統是被動的，完全暴露在天空下，對自然環境完全脆弱。當巨大的冰雹開始落下，或狂風冬季威脅將光伏面板從屋頂撕下時，未受保護的模塊只能任其受損。
主動防禦系統的創新
然而，奧地利的研究人員已經建立了一個主動防禦系統。該可折疊系統連接到當地氣象站和區域預測模型，能夠提前獲得即將來臨的風暴、極端降雪或冰雹的警報。FLAPTrack 系統會自動將模塊“面對面”地折疊，並在夜間或即將來臨的風暴中平躺於地面。這一動作減少了風阻，並防止冰雹破裂內部的矽晶圓，這是導致效率下降的主要原因之一。便宜且耐用的網狀材料保護了暴露的背面。總體而言，這一設計減少了物理損壞和威脅傳統光伏陣列的雪遮蔽。
目前，這個 1.8 kWp 的原型正在格拉茨的一所大學屋頂上運行，捕獲風阻和天氣模式的數據。這是一個小型測試項目，但目標卻相當宏大：證明未來的綠色能源網絡需要適應不斷變化的電力需求。
自動化技術對太陽能的影響
FLAPTrack 系統的自動折疊功能顯示出在氣候變化影響下，太陽能技術必須具備更高的適應性。隨著惡劣天氣事件的頻繁出現，傳統的被動光伏系統面臨著更大的風險。這種主動防禦系統不僅提高了發電效率，還能有效減少損壞風險，為未來的綠色能源網絡提供了重要的技術支持。這樣的創新不僅能夠提升能源產出，還能促進可再生能源的更廣泛採用。