تتغير زاوية ارتفاع الشمس في نفس الموقع باستمرار على مدار اليوم. لذلك، تتغير أيضًا زاوية الميل التي تتلقى عندها مصفوفة الخلايا الكهروضوئية (PV) أقصى إشعاع شمسي باستمرار. تتمثل وظيفة نظام التتبع في استخدام الخوارزميات لتحديد الموضع الفعلي للشمس ومراقبة زاوية دوران المحرك من خلال مشفرات المحرك، مما يضمن محاذاة الشمس دائمًا مع الألواح الشمسية لالتقاط أقصى إشعاع شمسي وارد. على أساس ضمان التشغيل الآمن للحوامل، تحسب حوامل الطاقة الشمسية المتتبعة زاوية توليد الطاقة المثلى للوحدات في الوقت الفعلي لظروف الطقس المختلفة، مع إعطاء الأولوية لأداء توليد الطاقة الأمثل للوحدات. الأنواع الشائعة هي كما يلي:
النوع 1: حوامل التتبع أحادية المحور الأفقية
يكون محور حوامل التتبع أحادية المحور الأفقية موجهًا من الشمال إلى الجنوب، وتدور الوحدات من الشرق إلى الغرب لتتبع زاوية سمت الشمس. يوفر مزايا مثل متطلبات أقل لدقة الأساس مقارنة بالحوامل الثابتة، وتكاليف هندسية مدنية منخفضة، وتقليل الحاجة إلى أساسات الأكوام، ودعم متعدد النقاط لمقاومة الرياح القوية، وتكاليف هيكلية منخفضة، وتكلفة كهرباء منخفضة المستوى (LCOE)، وعائد استثمار مرتفع (ROI) وفعالية من حيث التكلفة.
النوع 2: حوامل التتبع أحادية المحور المائلة
يكون محور حوامل التتبع أحادية المحور المائلة موجهًا من الشمال إلى الجنوب، مع نهاية شمالية أعلى ونهاية جنوبية أقل. بالمقارنة مع الحوامل أحادية المحور الأفقية، فهي أكثر ملاءمة لتجميع الإشعاع الشمسي. تشمل مزاياه متطلبات أقل لدقة الأساس من الحوامل الثابتة، وتكاليف هندسية مدنية منخفضة، وملاءمة أكبر للمناطق ذات خطوط العرض المرتفعة. ومع ذلك، لديها عيوب مثل مقاومة الرياح الأضعف، ومساحة أرضية أكبر، وسعر أعلى، وعائد استثمار أقل وفعالية من حيث التكلفة عند تطبيقها في محطات الطاقة الكهروضوئية الأرضية واسعة النطاق.
النوع 3: حوامل التتبع ثنائية المحور
يمكن لأنظمة التتبع ثنائية المحور تتبع كلاً من زوايا سمت الشمس وارتفاعها، مما يحقق تتبعًا دقيقًا للشمس في الوقت الفعلي. الميزة الرئيسية هي أنها توفر أعلى زيادة في توليد الطاقة بين جميع أنواع الحوامل - أعلى بنسبة 25٪ إلى 35٪ من الحوامل الثابتة. تشمل العيوب السعر المرتفع، والاستثمار الأولي الكبير، والمساحة الأرضية الواسعة (حوالي ضعف مساحة الحوامل الثابتة)، وتكاليف الصيانة طويلة الأجل المرتفعة، مما يؤدي إلى انخفاض الفعالية من حيث التكلفة لتطبيقات محطات الطاقة الكهروضوئية الأرضية واسعة النطاق.