W Katedrze Automatyki na Wydziale Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Elektroniki krakowskiej Akademii Górniczo-Hutniczej zbudowano eksperymentalną elektrownie słoneczną złożoną z systemów stacjonarnych i nadążnych.

Istota działania systemu nadążnego polega na precyzyjnym nakierowaniu paneli fotowoltaicznych pod takim kątem do źródła światła, aby uzyskiwać maksymalną ilość energii słonecznej w ciągu całego dnia. Układ pozwala na zwiększenie wydajności średnio o około 30-35% w odniesieniu do systemów stacjonarnych. W sezonie letnim zysk może sięgać nawet 40%.
Klasyczne systemy fotowoltaiczne z układem nadążnym dostępne na rynku oparte są na wyliczaniu trajektorii słońca na nieboskłonie, którą można przekalkulować znając datę, godzinę i położenie geograficzne miejsca, w jakim się znajdujemy. Są to układy zegarowe automatycznie naprowadzające panel prostopadle do słońca, w których przyjęte jest założenie, że taka jest największa efektywność systemu podczas słonecznej pogody. Sytuacja jednak zmienia się w chwili gdy następuje zachmurzenie i światło staje się rozproszone. Wtedy okazuje się, że najlepiej ustawić panel w kierunku gdzie znajduje się najcieńsza warstwa chmur. Taką ewentualność bierze pod uwagę system aktywnego sterowania eksperymentalną elektrownią na AGH. Zestaw czterech czujników umieszczonych tuż ponad panelem fotowoltaicznym sprzężony z odpowiednim programem komputerowym potrafi wyliczyć najjaśniejsze miejsce na niebie i optymalnie skierować zestaw uwzględniając przy tym stałe przemieszczanie się chmur. System kontroluje również czy przy aktualnym poziomie oświetlenia warto śledzić trasę słońca, czy też może lepiej ustawić panel w ustalonym położeniu spoczynkowym. Układ zapewnia maksymalne wykorzystanie energii z paneli fotowoltaicznych w ciągu całego dnia. Zagrożeniem dla poprawnej pracy systemu może być np. odbicie światła od szyby wieżowca lub zanieczyszczenie czujników. W takiej sytuacji pomocnym okazuje się porównanie odczytów z czujników z obliczonym położeniem słońca.
Nasza rola oprócz badań naukowych to kształcenie studentów - mówi mgr inż. Janusz Teneta, główny inicjator i twórca fotowoltaicznego systemu nadążnego. Studenci poza poznawaniem układów fotowoltaicznych mogą zobaczyć tutaj w praktyce ciekawe zastosowanie sprzętu kontrolno pomiarowego automatyki przemysłowej. Laboratorium oprócz systemu z układem nadążnym o mocy 165 W posiada jeszcze stacjonarne zestawy paneli fotowoltaicznych. Całość o łącznej mocy 1,6 kW. Część z nich zamontowano na dachu, część znajduje się przed budynkiem. W ramach prac badawczych porównuje się tutaj efektywność krzemowych modułów fotowoltaicznych, wykonanych w technologiach krzemu amorficznego, poli- i monokrystalicznego.
Mimo wdrażania zagadnień pozyskiwania energii ze słońca przez placówki naukowe i kilka uczelni rozwój elektrowni słonecznych w naszym kraju hamuje jednak wiele przeszkód. Główny problem to brak odpowiednich technologii umożliwiających uruchomienie rodzimej produkcji systemów fotowoltaicznych. Chętni do zbudowania własnej elektrowni słonecznej muszą korzystać głównie z urządzeń pochodzących z importu. Uwzględniając opłaty celne i podatki, cena paneli słonecznych w Polsce jest o około 28% wyższa niż w Europie Zachodniej. Pojawili się u nas co prawda pierwsi producenci samych ogniw fotowoltaicznych, lecz to stanowi zaledwie część procesu produkcji całego panelu. Problem tkwi między innymi w dużej hartowanej szybie, w której umieszczane są ogniwa. Powierzchnia szyby musi być w specjalny sposób ukształtowana, ponieważ gładka odbijałaby promienie słońca. Takie szyby potrafią produkować już na Ukrainie i w Czechach, lecz nasze krajowe huty nie posiadają jeszcze odpowiedniej technologii. Ważny etap w procesie produkcyjnym paneli słonecznych to łączenie delikatnych struktur ogniw fotowoltaicznych w moduły i zabezpieczenie ich przed wpływem warunków atmosferycznych. Zestawy ogniw znajdujące się pomiędzy dwoma szybami zalewane są specjalnym polimerem, którego technologię posiada tylko kilka koncernów na świecie. Podejmowano w Polsce próby montowania paneli, lecz tu krajowy przemysł też nie uporał się z zagadnieniem. Gotowe produkty traciły parametry sprawnościowe już po kilku latach użytkowania, podczas gdy np. Siemens Solar gwarantuje wysoką wydajność swoich produktów przez 25 lat. Następną istotną sprawą w temacie wykorzystywania energii słonecznej jest jej magazynowanie. Ze świecą szukać w Polsce producenta, który posiada w swojej ofercie akumulator spełniający ważne kryteria do wykorzystania go w energetycznym słonecznym układzie autonomicznym. Chodzi o odpowiednio wydajne akumulatory żelowe, bo takie mogą być użytkowane w pomieszczeniach, gdzie przebywają ludzie. Pracownicy naukowi Laboratorium Systemów Fotowoltaicznych ubolewają, że w kraju brak specjalnego, klarownego programu rozwoju energetyki słonecznej opartej o ogniwa fotowoltaiczne. Potrzebne jest stabilne prawo i konkretny program, taki jaki został przyjęty i jest konsekwentnie realizowany w Niemczech. Wystarczy przyglądnąć się krajom Unii Europejskiej aby dostrzec, że inwestycje w przemysł zaawansowanych technologii powodują również rozwój innych działów gospodarki.
Ogniwa fotowoltaiczne choć są stosunkowo drogie, mają jednak szanse rozwoju i w naszym kraju. Dotyczy to przede wszystkim miejsc gdzie do zasilania urządzeń wystarczy niewielka ilość energii, a ich podłączenie do sieci energetycznej wiąże się ze znacznymi kosztami ze względu na dużą odległość od linii przesyłowych. Układy autonomiczne oparte na fotowoltaice sprawdzają się między innymi przy zasilaniu stacji meteorologicznych, bannerów reklamowych, informacyjnych znaków drogowych czy też telefonów alarmowych zlokalizowanych przy drogach szybkiego ruchu.