¿Qué es una Tracker Control Unit (TCU) y cómo funciona?

Una Tracker Control Unit (TCU) es el controlador electrónico embarcado que se monta en cada seguidor solar de un eje y que calcula el ángulo de inclinación óptimo y acciona el motor del seguidor para que los módulos fotovoltaicos sigan la trayectoria del Sol. Es el dispositivo que toma decisiones más pequeño de una planta fotovoltaica a gran escala y, como actúa miles de veces al día en cada emplazamiento, también uno de los que más consecuencias tiene para la producción de energía.

La fotovoltaica a gran escala se ha convertido en un juego de fracciones de punto porcentual. La eficiencia de los módulos, las pérdidas del inversor y la suciedad se optimizan con todo el rigor. El control del seguimiento, en cambio, se suele especificar como una partida más del presupuesto, aunque el ángulo que mantiene cada seguidor en un minuto determinado define directamente cuánta irradiancia capta el campo solar. Este artículo explica qué hace una TCU, cómo toma sus decisiones y por qué la calidad de esas decisiones se nota en la curva de producción de la planta.

El problema: un seguidor vale lo que vale su lógica de control

Un seguidor de un eje es un activo mecánico: tubo de torsión, rodamientos, accionamiento, estructura. Por sí solo no hace nada. La ganancia energética que se atribuye al «seguimiento» la produce en realidad una decisión de control: ¿qué ángulo debe mantener este seguidor concreto, ahora mismo, teniendo en cuenta la posición del sol, el terreno, el estado del cielo y el riesgo meteorológico?

Esa decisión hay que tomarla con restricciones muy reales:

• El terreno ya no es llano. A medida que los emplazamientos planos se han vuelto escasos, los proyectos se construyen sobre topografías onduladas e irregulares en las que un único ángulo uniforme provoca sombras entre filas.
• El cielo no siempre está despejado. Con cielo cubierto, apuntar directamente al sol capta menos energía que un ángulo más tendido que recoge irradiancia difusa de una porción más amplia de la bóveda celeste.
• El tiempo es un riesgo financiero. El granizo, el viento extremo, las inundaciones y la nieve pueden dañar módulos y estructuras en cuestión de minutos.
• La conectividad es imperfecta. Una estrategia de control que dependa de un enlace permanente con un servidor central hereda todos los fallos de comunicación del emplazamiento.

La TCU es el punto donde se resuelven todas estas restricciones, en local y seguidor a seguidor. Descubre con nuestro equipo qué TCU se ajusta mejor a las necesidades de tu proyecto fotovoltaico.

Cómo funciona una Tracker Control Unit

1. Calcula dónde está el Sol

La TCU ejecuta un algoritmo de posición solar integrado. En lugar de depender de un sensor de luz, calcula astronómicamente la posición del sol para las coordenadas y la hora del seguidor, lo que hace que el seguimiento sea determinista e inmune a la deriva o a la suciedad de los sensores.

2. Mide dónde está realmente el seguidor

La TCU de Suntrack utiliza un acelerómetro integrado para medir la inclinación con precisión. Así se cierra el lazo: el controlador compara el ángulo ordenado con el ángulo medido físicamente y acciona el motor hasta minimizar el ángulo de incidencia entre la luz solar entrante y el panel. Sin realimentación de inclinación, un controlador estima la posición en lugar de conocerla.

3. Aplica backtracking para evitar el autosombreado

A primera y a última hora del día, seguir al sol de forma directa haría que cada fila diera sombra a la siguiente. El backtracking gira los seguidores hacia la horizontal para eliminar esas sombras. En terreno irregular, un modelo sencillo de backtracking en 2D —que asume pendientes uniformes— deja producción sin aprovechar.

3D Backtracking®, integrado en la TCU de Suntrack, calcula el ángulo óptimo de cada seguidor individual teniendo en cuenta la topografía tridimensional real, lo que aumenta la superficie de captación hasta un 5,93 %. Y lo decisivo: funciona en local. Todo el procesamiento del emplazamiento se hace antes de la entrega y, a partir de ahí, cada TCU opera de forma independiente con unas pocas decenas de registros y una función de transferencia rápida. Sin órdenes externas, sin hardware adicional y sin depender de que la red siga en pie.

4. Se adapta al estado del cielo

En condiciones dominadas por la radiación difusa, los enfoques convencionales exigen piranómetros dobles, datos de satélite o cámaras de cielo en campo, y todo ello añade coste, cálculo y flujos de datos. El algoritmo Advanced Overcast de Suntrack estima la irradiancia directa sobre plano inclinado (BTI) y la irradiancia difusa horizontal (DHI) a partir de un único valor medido de irradiancia global horizontal (GHI) más la elevación solar teórica, y corrige después la posición del seguidor en consecuencia.

El resultado: hasta un +5,51 % de producción de energía durante los periodos de cielo cubierto, con un solo piranómetro horizontal, con funcionamiento totalmente local, sin conexión a internet y sin periodo de calibración ni de aprendizaje.

5. Protege el activo cuando el tiempo empeora

Una TCU moderna es también un dispositivo de gestión del riesgo. El Severe Weather Protection System de Suntrack incluye:

• Granizo: posicionamiento automático de los seguidores a partir de predicciones de granizo en nowcast, alimentadas por fuentes meteorológicas en tiempo real integradas en la plataforma de monitorización.
• i-Stow®: replegado inteligente frente al viento, propio, con anemómetros ultrasónicos y ángulos de repliegue progresivos y variables, ajustables seguidor a seguidor.
• i-Flood: algoritmo propio frente a inundaciones que emplea sensores ultrasónicos para adaptar los ángulos de seguimiento a la posición de cada seguidor y a las irregularidades del terreno.
• Funcionamiento a baja temperatura: unidades Self-Powered que operan con éxito hasta −30 ºC (−22 ºF), con más de 25.000 dispositivos desplegados.

Entre las funcionalidades embarcadas adicionales están Winter Mode y Dynamic Limits.

 

Preguntas frecuentes

¿Qué significa TCU en el sector solar?
TCU son las siglas de Tracker Control Unit: el controlador embarcado que acciona y posiciona un seguidor solar de un eje.

¿Necesita una TCU conexión a internet?
No para el seguimiento esencial. Los algoritmos 3D Backtracking® y Advanced Overcast de Suntrack funcionan en local dentro de cada TCU; los datos del emplazamiento se procesan antes de la entrega y la unidad opera después de forma autónoma.

¿Cómo se alimenta una TCU?
Hay cuatro arquitecturas disponibles: String Powered (300/400–1500 Vdc, directamente desde el campo solar), Self Powered, Self Powered Plus (que elimina la necesidad de un pony panel dedicado) y AC Powered (110/220/277 V). Las opciones de potencia de salida van de 150 W a 300 W.

¿Es una TCU compatible con cualquier seguidor?
La TCU de Suntrack es ajustable a distintas estructuras de seguidores de un eje, adaptable a una gran variedad de motores y compatible con configuraciones 1P, 2P, 3L y de doble fila.

En resumen

La Tracker Control Unit es el punto en el que el seguimiento solar deja de ser mecánico y se vuelve inteligente. Con más de 1.000.000 de TCU entregadas, más de 50 GW de fotovoltaica y CPV instalados en más de 4.000 plantas solares de más de 40 países, y 25 años de diseño y fabricación de electrónica propios, Suntrack concibe el control del seguimiento como un sistema de optimización de la producción.

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