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Nov 20, 2023

Una mirada al mercado de seguidores solares

Por Billy Ludt | 3 de mayo de 2023 Los seguidores solares de un solo eje son la estructura de

Por Billy Ludt | 3 de mayo de 2023

Los seguidores solares de un solo eje son la estructura preferida para el desarrollo solar a gran escala, ya que estos sistemas generan más energía al mantener los módulos fotovoltaicos apuntando hacia el sol durante todo el día. Nombres de empresas como Array Technologies, Nextracker y PV Hardware son sinónimos de proyectos solares a gran escala, porque fabrican los sistemas de seguimiento que producen gigavatios de energía renovable en todo el planeta.

Los actuadores fabricados por Kinematics hacen posible la rotación de muchos seguidores solares de muchos fabricantes diferentes. Cinemática

Estos fabricantes de la competencia tienen un componente en común que se usa en muchos de sus rastreadores: el hardware que los hace moverse en primer lugar.

"Kinematics puede ser la empresa más importante de la que nadie haya oído hablar en lo que respecta a rastreadores", dijo Adam Plesniak, CTO de Kinematics. "A menudo, tienes varias [proposiciones] de valor con los rastreadores, como que Nevados tiene un tipo de sistema muy diferente al de OMCO, al de Nextracker, al de Array, pero todos literalmente giran en torno a nuestra caja de cambios".

Kinematics fabrica y ensambla impulsores de giro o actuadores desplegados en sistemas de seguimiento de un solo eje, muchos para las empresas que tienen la mayor parte de la cuota de mercado mundial de seguidores solares. Hay más de 2 millones de actuadores Kinematics en el campo, responsables de impulsar 53 GW de potencia en seguidores solares de un solo eje.

"Estamos en las primeras etapas de un viaje para exponernos un poco más", dijo John Payne, director ejecutivo de Kinematics.

Una fuerza motriz en la energía solar

Para una empresa que comenzó a ensamblar actuadores para el mercado móvil industrial hace casi 30 años, Kinematics ha crecido junto con la industria solar. Desde su sede en Phoenix, Arizona, Kinematics aún atiende a las industrias de estaciones terrestres satelitales y móviles industriales, pero el 90% del negocio ahora se centra en suministrar actuadores a los fabricantes de seguidores solares.

"Obtenemos el beneficio de trabajar en todas esas industrias y poder tomar el conocimiento de, digamos, la repetibilidad de precisión que tenemos que ofrecer para los satélites, llevándolo a la energía solar para servicios públicos, tomando la capacidad de fabricar grandes volúmenes para la energía solar para servicios públicos. para empresas como Nextracker y PV Hardware, y llevar ese aprendizaje a otras industrias", dijo Payne.

Un actuador es una caja de engranajes autónoma compuesta por uno o más engranajes que hacen girar cargas sobre un eje. En aplicaciones solares, se conecta un actuador a un tubo de torsión, la parte giratoria de un seguidor solar de un solo eje, para crear la torsión que lo mueve.

John Payne, director ejecutivo de Kinematics, de pie con una fila de actuadores ensamblados. Cinemática

Un actuador Kinematics puede girar una fila de seguidores de un solo eje que alberga entre 90 y 100 paneles solares. En promedio, se necesitan alrededor de 30 actuadores Kinematics para impulsar la rotación de 1 MW de energía solar.

Kinematics no fabrica un solo modelo de controlador, porque no hay dos seguidores solares iguales. Por ejemplo, Nextracker produce seguidores solares con filas de paneles independientes que usan unidades individuales; y los rastreadores de Array Technologies usan líneas de transmisión que se conectan entre filas de paneles y rotan grupos al unísono. Por lo tanto, Kinematics trabaja con los fabricantes de rastreadores para diseñar un actuador que se adapte a las demandas de par y el diseño rotacional de sus sistemas.

"Realmente aprecian que no solo están comprando un producto listo para usar. Estamos innovando para ellos y estamos ayudando a las empresas de rastreadores a alcanzar sus objetivos", dijo Jennifer Cangelosi, vicepresidenta de ventas globales y desarrollo comercial de Cinemática.

Kinematics también ha ayudado a las empresas de estanterías de inclinación fija a hacer la transición a los sistemas de seguimiento.

"Tuvimos varias empresas de inclinación fija que se acercaron a nosotros y nos dijeron: 'Nuestros clientes piden rastreadores. ¿Pueden ayudarnos?'", dijo Cangelosi. "Hemos hecho que el camino sea muy fácil para ellos. Usted proporciona el acero y los paneles, y nosotros proporcionaremos las agallas y el corazón del sistema de control de movimiento para esos rastreadores. Somos una forma realmente sencilla de venir de un lado de inclinación fija del negocio y transformarse fácilmente en una empresa de seguimiento".

Kinematics diseña y fabrica actuadores que se bloquean automáticamente, lo que significa que un seguidor solar puede cambiar los ángulos para mirar hacia el sol y bloquearse en su lugar durante el tiempo que sea necesario sin riesgo de que una fuerza externa como el viento aplique un par opuesto y lo gire fuera de posición.

El actuador es solo un componente de la cartera de hardware de control de motores para seguidores solares de la empresa. Kinematics también fabrica codificadores y sensores que monitorean el sistema y producen datos para que los operadores y el fabricante optimicen el rendimiento del rastreador.

"Existe este movimiento hacia lo que caracterizamos como 'solar digital'", dijo Payne. "Entonces, hacer un mayor uso de la conectividad, los sensores, la gestión de datos, la inteligencia, en realidad desarrollar inteligencia procesable que, en última instancia, debería mejorar el costo total del ciclo de vida de la instalación de una planta solar".

Para reducir aún más los costos de operación y mantenimiento, Kinematics tiene la ambición de producir un actuador "sin mantenimiento". En modelos anteriores, los accionamientos Kinematics requerían un reabastecimiento de grasa de rutina. La última actualización de la línea de actuadores de la empresa es una caja de engranajes sellada en la que el lubricante es autónomo y no es necesario reabastecerlo, mientras que la transmisión también está protegida de elementos externos como el polvo. Kinematics llama a esto la serie ST

"[Los rastreadores solares] se inspeccionan al menos una vez cada 10 años, porque hay elementos en los componentes electrónicos del controlador, es decir, en las baterías, que deben inspeccionarse y, en muchos casos, reemplazarse cada 10 años", dijo Plesniak. "Entonces, tener un producto libre de mantenimiento, en un sentido, significa que básicamente tiene la oportunidad de ser tocado cada 10 años. El ST ha sido diseñado a propósito para que pueda verlo cada 10 años, asegúrese de que tengamos un par de cosas para inspeccionar, pero finalmente no hay nada que mantener".

Perspectivas de fabricación

Si bien tiene su sede en Phoenix, Kinematics fabrica componentes en su fábrica en Jiangsu, China, y los envía a su otra planta en Nogales, México, para el ensamblaje final.

La empresa recibió recientemente la aprobación para exportar sus actuadores a los Estados Unidos desde su fábrica mexicana. El envío del producto final desde México le permite a la empresa evitar los aranceles que se aplicarían si se importara directamente desde China.

Un equipo de línea de ensamblaje ensambla actuadores en la fábrica de Kinematics en Nogales, México. Cinemática

"Es nuestra tecnología única la que nos permite obtener ese cambio de tarifas, por lo que podemos llevar productos libres de aranceles a los EE. UU. desde nuestras instalaciones de México, lo cual es una gran ventaja para nuestros clientes", dijo Payne.

Kinematics planea expandir sus líneas de fabricación y posiblemente abrir una fábrica en los Estados Unidos utilizando los incentivos de la Ley de Reducción de la Inflación.

"Estamos esperando, creo que junto con muchas otras compañías, obtener más claridad de la IRA", dijo Payne. "Pero hemos desarrollado un plan para lo que llamamos 'futura fábrica', que, si podemos hacer que funcione... podremos producir unidades en una fracción del tiempo que actualmente las estamos produciendo fuera de nuestro instalación en Jiangsu".

Esas mejoras podrían lograrse mediante la automatización de fábricas y la robótica. Kinematics planea eventualmente hacer esas actualizaciones también en sus instalaciones existentes.

Hasta entonces, Kinematics continuará produciendo sus actuadores en China y México para mantener en movimiento gran parte del mercado de seguidores solares, impulsando otros 2 millones implementados.

"Construimos estas relaciones con los clientes, duran mucho tiempo y simplemente trabajamos en silencio entre bastidores", dijo Payne. "Necesitamos ser un poco más directos en algunas de las cosas asombrosas que estamos haciendo, francamente, porque somos el líder mundial en el espacio. No creo que alguna vez seamos el tipo del equipo que está haciendo una gran cantidad de autopromoción y autoengrandecimiento. Simplemente no estamos conectados de esa manera ".