太阳能跟踪器解释:它如何工作，利弊

太阳能跟踪器可以提高太阳能电池板的效率，并减少太阳能所有者收回安装成本的回报时间。虽然它们在商用规模和地面安装的太阳能电池板上更常见，但有些设计也可以安装在平坦或低坡屋顶上。它们是否值得付出额外的代价取决于许多因素。

太阳能跟踪器如何工作

太阳能跟踪器是支撑结构，使太阳能电池板沿着太阳的路径遵循太阳能电池并吸收更多的太阳辐射。它们可以通过10％至45％的任何地方提高面板的效率，具体取决于跟踪器的类型。由于硬件和安装的成本，它们在大型太阳能项目上更常见于如此社区太阳能农场而不是个人住宅。在接地阵列上安装跟踪器比在屋顶上更容易，更安全，更具成本效益，并且该项目的规模允许更多的投资回报。

在屋顶上安装跟踪器是一项物理挑战。地面安装的跟踪器通常用混凝土柱子沉入地面，而屋顶安装的跟踪器则依赖于屋顶的强度和完整性。屋顶跟踪器提高了太阳能电池板的曝光度，增加了它们在强风中的曝光度——在极端天气下，这可能会把整个太阳系从屋顶上扯下来。屋顶跟踪器需要更轻的重量和更低的姿态。

太阳能跟踪器的类型

跟踪器以两种方式之一跟踪太阳。单轴跟踪器旋转在东方轴上，沿着阳光在整天之后。这些设计用于将太阳能吸收增加25％至35％。双轴跟踪器也在南北轴上旋转，整个年份都在太阳之后。与安装在屋顶上的固定倾斜系统相比，具有双轴跟踪器的接地系统可以产生高达45％的电力。

跟踪器如何遵循太阳取决于模型和价格。一些低成本的跟踪器需要手动转移。被动跟踪器处于中等成本范围;他们没有使用电机，但相反，使用液体将系统倾斜到西方，因为它在冷却时升起或将其倾斜回到东方。有源太阳能跟踪器使用电机自动定向面板，以便最大限度地接触太阳，双轴系统可以倾斜到几乎任何角度面向太阳。许多活动跟踪器从太阳能电池板本身产生的能量运行其电机。他们也可能使用GPS和软件来最大限度地提高面板的效率。

投资太阳能跟踪器的利弊

太阳能跟踪器并不便宜，因此他们的利益需要重视其成本。根据跟踪器的布置和系统的尺寸，单轴跟踪系统可以为整个系统成本增加500％至1,000美元。双轴系统可以加倍整个项目的成本。太阳系的产出增加可能或可能不值得增加成本。

有很多因素在起作用。使用跟踪系统意味着可以安装更少的面板。考虑一下下面的粗略计算:在美国，美国家庭平均每年消耗11000千瓦时(kWh)的电，或大约30千瓦时/天。为了提供这些能量，一个包含17块300瓦电池板和一个太阳能跟踪器的5.1千瓦太阳能系统理论上可以在6小时内产生30.6千瓦时的电力，而一个包含13块300瓦电池板和一个太阳能跟踪器的3.9千瓦太阳能系统在8小时内可以产生31.2千瓦时的电力。安装更高效率的太阳能电池板甚至可以进一步减少电池板的数量:11块350瓦的电池板与太阳能跟踪器可以在8小时内产生30.8千瓦时。

这个简单的数学计算对整个系统成本有很多影响。

当你的生活时纬度越低(越靠近赤道)，太阳能板与太阳的南北季节性变化就越小。在亚利桑那州，双轴跟踪器提供的投资回报比增加更多的电池板来捕捉太阳的峰值时间要少。然而，在阿拉斯加，日照高峰时间的变化更大，这取决于一年中的时间，双轴跟踪器可能提供更多的好处。

一个国家的峰值阳光时间的抽样
状态	峰值太阳峰
阿拉斯加州	2 - 3
印第安纳州	2.5 - 4
纽约	3 - 3.5
明尼苏达州	4
乔治亚州	4 - 4.5
蒙大拿	4 - 5
德克萨斯州	4.5 - 6
科罗拉多州	5 - 6.5
加州	5 - 7.5
亚利桑那	7 - 8

在根据一天的时间（称为“使用时间”计费或TOU）的地区，跟踪器可以在来自网格电力最昂贵的电力时增加太阳能的输出，减少了所有者的能量成本。

州净计量程序允许太阳能业主获得他们发送到网格的任何过量能量的信用。但是，不是每个州都有这样的程序。在那些那样的中，一些国家为生产的超额能量提供100％的信贷，而其他国家则提供更小的百分比。太阳能跟踪器在拥有100％净计量计划中提供较少的福利，因为房主可以在阳光下使用更多面板以产生更多能量，然后基本上使用电网存储该电力，在他们使用时以后获得全额信誉它。

然而，在较低（或否）净计量计划中的州，当峰值能量送入网格时，这些峰值能量的部分或全部信贷将丢失。通过安装太阳能跟踪器，房主可以安装更少的面板，在高峰时段（因此失去不利率的能量），延长了它们产生电力的小时数，产生更少的电力。

特别是在没有净计量的状态下，电网不能用作虚拟电池，太阳能跟踪器太阳能电池存储可以允许更多的能量存储较少数量的面板。

你的能源使用模式也可能很重要。如果你生活在一个温暖的气候中，你在夏天用更多的电来冷却你的房子，而不是在冬天用更多的电来加热它，你可以通过一个太阳能跟踪器来增加你的能源生产，从而更充分地利用更长时间的夏天。在寒冷的气候中，情况可能正好相反:在你的阵列中增加三分之一的太阳能板，全年的能量输出就会增加三分之一，包括冬季，当你更需要它的时候。

一如既往，供应和需求。随着对太阳能电池板和供应链问题的需求不断增加，太阳能组件价格从2021年开始上涨这可能会使安装更多的电池板比增加太阳能跟踪器更不划算。“学习曲线”也是太阳能行业的一个重要因素;随着太阳能跟踪器行业的发展，其成本效率可能会提高，价格可能会下降。联邦和国家激励措施对于太阳能也可以改变等式。