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Nov 20, 2023

Un regard sur le marché des trackers solaires

Par Billy Ludt | 3 mai 2023 Les suiveurs solaires à axe unique sont la structure de

Par Billy Ludt | 3 mai 2023

Les suiveurs solaires à axe unique sont la structure de choix pour le développement solaire à grande échelle, car ces systèmes génèrent plus d'énergie en gardant les modules photovoltaïques pointés vers le soleil tout au long de la journée. Des noms d'entreprises comme Array Technologies, Nextracker et PV Hardware sont synonymes de projets solaires à grande échelle, car ils fabriquent les systèmes de suivi qui produisent des gigawatts d'énergie renouvelable à travers la planète.

Les actionneurs fabriqués par Kinematics permettent la rotation de nombreux suiveurs solaires de nombreux fabricants différents. Cinématique

Ces fabricants concurrents ont un composant en commun qui est utilisé dans bon nombre de leurs trackers : le matériel qui les fait bouger en premier lieu.

"Kinematics est peut-être la société la plus importante dont personne n'a jamais entendu parler en matière de trackers", a déclaré Adam Plesniak, directeur technique de Kinematics. "Souvent, vous avez différentes valeurs [propositions] avec les trackers, comme Nevados a un type de système très différent de celui d'OMCO, de Nextracker, de Array, mais ils tournent tous littéralement autour de notre boîte de vitesses."

Kinematics fabrique et assemble des entraînements ou des actionneurs déployés sur des systèmes de suivi à axe unique, dont beaucoup pour les entreprises qui détiennent la majorité de la part de marché mondiale des suiveurs solaires. Il y a plus de 2 millions d'actionneurs Kinematics sur le terrain, responsables de l'alimentation de 53 GW de puissance sur des suiveurs solaires à axe unique.

"Nous en sommes aux premières étapes d'un voyage pour nous mettre un peu plus en avant", a déclaré John Payne, PDG de Kinematics.

Un moteur dans le solaire

Pour une entreprise qui a commencé à assembler des actionneurs pour le marché mobile industriel il y a près de 30 ans, Kinematics s'est développée parallèlement à l'industrie solaire. Depuis son siège social à Phoenix, en Arizona, Kinematics dessert toujours les industries des stations terrestres mobiles et satellites industrielles, mais 90 % de l'activité se concentre désormais sur la fourniture d'actionneurs aux fabricants de suiveurs solaires.

"Nous avons l'avantage de travailler dans toutes ces industries et de pouvoir tirer parti des connaissances, disons, de la répétabilité de précision que nous devons fournir pour les satellites, en poussant cela dans le solaire utilitaire - en prenant la capacité de fabriquer d'énormes volumes pour le solaire utilitaire. pour des entreprises comme Nextracker et PV Hardware, et de repousser cet apprentissage dans les autres industries », a déclaré Payne.

Un actionneur est une boîte de vitesses autonome composée d'un ou plusieurs engrenages qui font tourner des charges sur un axe. Dans les applications solaires, un actionneur est fixé à un tube de torsion - la partie rotative d'un tracker solaire à axe unique - pour créer la torsion qui le déplace.

John Payne, PDG de Kinematics, se tient debout avec une rangée d'actionneurs assemblés. Cinématique

Un actionneur Kinematics peut faire pivoter une rangée de suiveurs à axe unique hébergeant entre 90 et 100 panneaux solaires. En moyenne, il faut environ 30 actionneurs Kinematics pour alimenter la rotation pour 1 MW d'énergie solaire.

Kinematics ne fabrique pas un seul modèle de pilote, car il n'y a pas deux trackers solaires identiques. Par exemple, Nextracker produit des trackers solaires avec des rangées de panneaux indépendantes qui utilisent des entraînements individuels ; et les trackers d'Array Technologies utilisent des lignes d'entraînement qui se connectent entre les rangées de panneaux et font pivoter les groupes à l'unisson. Ainsi, Kinematics travaille avec les fabricants de trackers pour concevoir un actionneur qui répond aux exigences de couple et à la disposition de rotation de leurs systèmes.

"Ils apprécient vraiment qu'ils n'achètent pas seulement un produit standard. Nous innovons pour eux et nous aidons les sociétés de suivi à atteindre leurs objectifs", a déclaré Jennifer Cangelosi, vice-présidente des ventes mondiales et du développement commercial chez Cinématique.

Kinematics a également aidé les entreprises de rayonnages à inclinaison fixe à passer aux systèmes de suivi.

"Plusieurs entreprises d'inclinaison fixe sont venues nous voir et nous ont dit : "Nos clients demandent des trackers. Pouvez-vous nous aider ?", a déclaré Cangelosi. "Nous leur avons rendu le chemin super facile. Vous fournissez l'acier et les panneaux, et nous fournirons les entrailles et le cœur du système de contrôle de mouvement pour ces trackers. Nous sommes un moyen vraiment sans friction de venir d'un côté à inclinaison fixe de l'entreprise et se transforme facilement en une société de suivi."

Kinematics conçoit et fabrique des actionneurs autobloquants, ce qui signifie qu'un tracker solaire peut changer d'angle pour faire face au soleil et se verrouiller en place aussi longtemps que nécessaire sans risque d'une force extérieure comme le vent appliquant un couple opposé et le faisant tourner hors de position.

L'actionneur n'est qu'un composant du portefeuille de matériel de commande de moteur pour suiveurs solaires de la société. Kinematics fabrique également des encodeurs et des capteurs qui surveillent le système et produisent des données pour les opérateurs et le fabricant afin d'optimiser les performances du tracker.

"Il y a ce mouvement vers ce que nous qualifions de" solaire numérique "", a déclaré Payne. "Donc, en utilisant davantage la connectivité, les capteurs, la gestion des données, l'intelligence, en développant en fait une intelligence exploitable qui devrait finalement améliorer le coût total du cycle de vie de l'installation d'une centrale solaire."

Pour réduire davantage les coûts d'exploitation et de maintenance, Kinematics ambitionne de produire un actionneur "sans maintenance". Dans les modèles précédents, les entraînements Kinematics nécessitaient un réapprovisionnement régulier en graisse. La dernière mise à jour de la gamme d'actionneurs de la société est une boîte de vitesses scellée où le lubrifiant est autonome et n'a pas besoin d'être reconstitué, tandis que l'entraînement est également protégé des matières extérieures telles que la poussière. La cinématique appelle cela la série ST

"[Les trackers solaires] sont inspectés au moins une fois tous les 10 ans, car il y a des éléments dans les composants électroniques du contrôleur - dans les batteries, à savoir - qui doivent être inspectés et, dans de nombreux cas, remplacés tous les 10 ans", a déclaré Plesniak. "Donc, avoir un produit sans entretien, dans un sens, signifie qu'il a essentiellement la possibilité d'être touché tous les 10 ans. Le ST a été délibérément conçu pour que vous puissiez le voir tous les 10 ans, assurez-vous que nous avons quelques choses à inspecter, mais finalement il n'y a rien à entretenir."

Perspectives de fabrication

Bien que basée à Phoenix, Kinematics fabrique des composants dans son usine de Jiangsu, en Chine, et les expédie à son autre usine de Nogales, au Mexique, pour l'assemblage final.

La société a récemment été autorisée à exporter ses actionneurs aux États-Unis depuis son usine mexicaine. L'expédition du produit final du Mexique permet à l'entreprise d'éviter les tarifs qui s'appliqueraient si elle importait directement de Chine.

Une équipe de la chaîne de montage assemble des actionneurs à l'usine de Kinematics à Nogales, au Mexique. Cinématique

"C'est notre technologie unique qui nous permet d'obtenir ce changement de tarif, de sorte que nous pouvons effectivement faire entrer des produits en franchise de droits aux États-Unis à partir de notre usine mexicaine, ce qui est un gros, gros avantage pour nos clients", a déclaré Payne.

Kinematics prévoit d'étendre ses lignes de fabrication et éventuellement d'ouvrir une usine aux États-Unis en utilisant les incitations de la loi sur la réduction de l'inflation.

"Nous attendons, je pense avec beaucoup d'autres entreprises, d'obtenir plus de clarté de l'IRA", a déclaré Payne. "Mais nous avons développé un plan pour ce que nous appelons" l'usine du futur ", qui, si nous pouvons le faire fonctionner … nous serons en mesure de produire des disques en une fraction du temps que nous les produisons actuellement à partir de notre installation dans le Jiangsu. »

Ces améliorations pourraient être réalisées grâce à l'automatisation des usines et à la robotique. Kinematics prévoit également d'apporter ces mises à jour à ses installations existantes.

Jusque-là, Kinematics continuera à produire ses actionneurs en Chine et au Mexique pour maintenir une grande partie du marché des suiveurs solaires en mouvement, poussant vers 2 millions supplémentaires déployés.

"Nous construisons ces relations avec les clients, elles durent longtemps et nous travaillons simplement en coulisses", a déclaré Payne. "Nous devons être un peu plus francs dans certaines des choses, très franchement, incroyables que nous faisons, parce que nous sommes le leader mondial dans l'espace. Je ne pense pas que nous serons jamais du genre d'équipe qui fait énormément d'auto-promotion et d'auto-glorification. Nous ne sommes tout simplement pas câblés de cette façon.