Según la Agencia Internacional de Energía (AIE), a finales de 2022 la capacidad instalada de la industria solar mundial superó los 1,183 GW, y el año pasado, la nueva capacidad instalada de la industria fotovoltaica mundial alcanzó los 235.8 GW.
Para aprovechar mejor los recursos de energía solar, se ha desarrollado una serie de nuevas tecnologías. Los sistemas de seguimiento solar son una de estas tecnologías y su finalidad es optimizar el uso de la luz solar, mejorando así la eficiencia de conversión fotoeléctrica. En los sistemas de seguimiento solar, el motor de flujo axial es un dispositivo de accionamiento de uso común. Su función principal es hacer que el panel solar siga el movimiento del sol, garantizar que el sol pueda irradiarse al panel solar de la manera más eficiente y "perseguir" activamente el sol para obtener la máxima generación de energía.
Esta guía ofrece a los minoristas una descripción general del mercado de motores de flujo axial, además de describir su potencial futuro.
Índice del contenido
Motores de flujo axial para sistemas de seguimiento solar.
Clasificación de motores de flujo axial.
Tamaño del mercado y perspectivas
Problemas existentes
Estado de la investigación
Algunas sugerencias para compradores.
El resultado final
Motores de flujo axial para sistemas de seguimiento solar.
Un motor rotativo general puede ser del tipo de rotor interno o del tipo de rotor externo. Sin embargo, no importa de qué tipo, el flujo magnético se produce en la dirección del radio. Por el contrario, un motor con un flujo magnético paralelo al eje de rotación es un motor de flujo axial.
En los sistemas de seguimiento solar, a menudo se utilizan motores de flujo axial para accionar el dispositivo de seguimiento, lo que permite que el panel solar ajuste su propio ángulo en tiempo real según la posición del sol. De esta manera, sin importar la posición del sol, el panel solar siempre puede mantener el mejor ángulo con el sol, maximizando así la absorción de la luz solar y mejorando la eficiencia de la conversión fotoeléctrica.
Clasificación de motores de flujo axial.
Los motores axiales en sistemas de seguimiento solar se pueden dividir en varios tipos. En esta tabla se desglosa la clasificación de los principales tipos existentes en el mercado:
| Por tipo de motor | Motores de flujo axial de CA | En las primeras etapas del desarrollo de equipos solares, los motores de inducción de CA se aplicaron a sistemas de seguimiento solar a gran escala. El voltaje del motor de CA es de 220 V. Este voltaje puede extraer energía directamente de la red sin necesidad de baterías adicionales. Además, el motor de CA, especialmente en la fase de arranque, puede proporcionar un gran par, lo que ayuda a superar la fricción inicial que puede encontrar el sistema de seguimiento solar al arrancar, asegurando que el motor pueda arrancar suavemente y ajustar el ángulo del panel. |  |
| Motores de CC de imanes permanentes | Los motores de CC de imanes permanentes, económicos y eficientes, se utilizan cada vez más en motores de seguimiento solar. No solo son capaces de entregar un par elevado a bajas presiones, sino que también producen menores interferencias electromagnéticas y son más eficientes energéticamente, proporcionando soluciones energéticas sostenibles para el uso energético. Sin embargo, la vida útil de las escobillas de carbón de los motores PMDC puede ser de entre 1000 y 3000 horas, lo que da como resultado que los motores PMDC tradicionales solo tengan entre 3000 y 5000 horas de tiempo de funcionamiento, lo que limita la vida útil del motor. |  | |
| Por modo de conducción | Motores paso a paso | Los motores paso a paso están controlados por una señal de pulso. El ángulo de paso de la rotación del motor paso a paso se genera mediante el control proporcional sobre la base de la estructura del motor. Si el control de subdivisión del circuito de control no cambia, entonces el ángulo de paso de la rotación del paso es teóricamente un ángulo fijo. Por lo tanto, la precisión del motor paso a paso es alta y la posición y velocidad del sistema de seguimiento se pueden controlar con precisión. Además, el bajo nivel de ruido lo hace adecuado para entornos silenciosos. Finalmente, la vida útil del motor paso a paso es larga, porque su estructura es simple y conveniente de mantener. |  |
| Motores asíncronos | También conocido como motor de inducción, este es un motor de CA que genera un par electromagnético a partir de la interacción entre el campo magnético giratorio del entrehierro y la corriente de inducción del devanado del rotor, para realizar la conversión de energía electromecánica en energía mecánica. Impulsado directamente por energía CA, el costo de operación es bajo, pero debido a las características del campo electromagnético inductivo, la precisión del control de los motores asíncronos es relativamente baja. |  | |
| Por el nivel de protección. | Motores IP65/IP66 | El nivel de protección de estos motores suele expresarse mediante el código IP (Ingress Protection), que es la identificación del nivel de sellado de la carcasa del motor. El motor IP65 proporciona un alto grado de protección contra el contacto directo de objetos sólidos y un cierto grado de protección contra chorros de agua. El IP66 proporciona un alto grado de protección contra el contacto directo con objetos sólidos y un cierto grado de protección contra fuertes salpicaduras de agua. |  Tabla de niveles de protección IP del motor (correspondiente a IPXX) |
Tamaño del mercado y perspectivas
En los últimos años, la industria de sistemas de seguimiento solar de China se ha desarrollado rápidamente. Según el análisis de la industria de sistemas de seguimiento solar de China, publicado por Market Research Online, de 2015 a 2018, el tamaño del mercado de la industria de sistemas de seguimiento solar de China creció de 18.62 millones de yuanes a 40.41 millones de yuanes, un aumento de casi el 117%. Sin embargo, las perspectivas del mercado de motores de flujo axial en sistemas de seguimiento solar todavía están influenciadas por varios factores.
Los siguientes son algunos de los factores clave que probablemente afectarán las perspectivas de los motores de flujo axial en el mercado de sistemas de seguimiento solar:
- Crecimiento en la industria de sistemas de seguimiento solar: Se espera que la industria solar siga creciendo a medida que aumenta la demanda mundial de energía renovable y soluciones de energía verde. Según las estadísticas, se estima que el tamaño del mercado de seguidores solares estará valorado en 36.62 mil millones de dólares en 2024 y se espera que alcance los 100.51 mil millones de dólares en 2029, creciendo a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 22.38% durante el período previsto (2024). -2029). Esto afectará directamente a la demanda de componentes de seguimiento solar, incluidos los motores de flujo axial.
- Precios de la energía: La volatilidad de los precios de la energía, especialmente el aumento de los precios de los combustibles fósiles, puede aumentar el atractivo de la generación de energía solar, lo que a su vez mejora las perspectivas del mercado para los motores de flujo axial.
- Apoyo a políticas y subsidios: Es probable que los subsidios gubernamentales y el apoyo político a la energía renovable estimulen la instalación de sistemas de seguimiento solar, aumentando así la demanda de motores de flujo axial. Por ejemplo, para promover aún más la industria solar, el Departamento de Energía de EE. UU. aportó 15 millones de dólares para ayudar a familias, empresas y comunidades a desarrollar proyectos solares. La Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos también anunció su compromiso de Asociación de Energía Verde para duplicar el uso de energía renovable, incluida la energía solar, en una década.
- Regulaciones ambientales y objetivos de reducción de emisiones de carbono: Es probable que el enfoque global en la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero conduzca a una mayor inversión en tecnologías de energía limpia, como la energía solar, que contribuirá al desarrollo del mercado de motores de flujo axial.
Problemas existentes
- Altos costos iniciales: La instalación de motores de flujo axial requiere una elevada inversión inicial, y además va acompañada de elevados costes de mantenimiento. Sin embargo, garantiza un mejor rendimiento y reduce el coste de todo el sistema de seguimiento solar, mejorando su competitividad en el mercado.
- Baja eficiencia energética: En comparación con otros tipos de motores, los motores de flujo axial pueden tener un índice de eficiencia energética más bajo en determinadas condiciones. Por ejemplo, en el caso de carga baja, arranques frecuentes, inestabilidad del voltaje de la red y envejecimiento del motor, los motores de flujo axial pueden tener una cierta pérdida de energía en el proceso de convertir energía eléctrica en energía mecánica.
- Problemas de ruido: Los motores de flujo axial pueden producir una cierta cantidad de ruido durante el funcionamiento, lo que puede ser un problema para entornos de aplicaciones sensibles al ruido (como áreas residenciales, reservas naturales, etc.).
Estado de la investigación
La aplicación de motores de flujo axial en sistemas de seguimiento solar es un campo de investigación interdisciplinario que involucra muchas disciplinas como la ingeniería eléctrica, la teoría de control y la tecnología de energía solar. A partir de 2023, el estado de la investigación de motores de flujo axial en sistemas de seguimiento solar se puede resumir de la siguiente manera:
Optimización de la eficiencia energética
Los investigadores han estado buscando formas de mejorar la eficiencia energética de los motores de flujo axial en los sistemas de seguimiento solar. Esto incluye optimizar el diseño del motor, como el uso de materiales magnéticos permanentes eficientes, mejorar los sistemas de refrigeración para reducir la pérdida de calor y adoptar estrategias de control y accionamiento más eficientes.
Sistemas de control
Las estrategias de control son fundamentales para garantizar que los motores de flujo axial funcionen con la máxima eficiencia cuando siguen al sol. Los investigadores han desarrollado una variedad de algoritmos de control avanzados, como control difuso, control PID, control adaptativo, etc., para mejorar la velocidad y precisión de la respuesta del motor.
Monitoreo y mantenimiento inteligentes
Con el desarrollo del Internet de las cosas y las tecnologías de big data, los investigadores están explorando cómo los motores de flujo axial pueden integrarse con otros sistemas inteligentes para permitir el monitoreo en tiempo real y el mantenimiento predictivo, reduciendo así el tiempo de inactividad y los costos de mantenimiento.
Algunas sugerencias para compradores.
Requisitos de desempeño
Determine los requisitos de rendimiento de su sistema de seguimiento solar para motores de flujo axial, incluidos potencia, velocidad, par y eficiencia.
Adaptabilidad ambiental
Considere las condiciones ambientales en las que se implementará el motor, como temperatura, humedad, polvo y corrosión, y elija un motor que pueda adaptarse a estos entornos.
Rentabilidad
Evaluar los precios de los motores ofrecidos por diferentes proveedores y realizar análisis de rentabilidad para garantizar que se seleccionen productos rentables.
Control e interfaz
Considere la complejidad del control del motor y la compatibilidad de la interfaz, y elija un motor que sea fácil de integrar en su sistema de seguimiento solar.
Certificación y estándares
Verifique si el motor cumple con los estándares y certificaciones industriales relevantes, como la certificación CE, la certificación UL, etc., para garantizar la calidad y seguridad del motor.
El resultado final
Los motores de flujo axial son un componente valioso de los sistemas de seguimiento solar, ya que ayudan a mejorar la eficiencia general de los sistemas solares. No sorprende entonces que el mercado de estos motores vaya a aumentar, y esto ofrece a los compradores la oportunidad de capitalizar este crecimiento. Para obtener más actualizaciones sobre tendencias solares clave, recuerde seguirnos Blog de Chovm.com.
