Vì sao mô-đun thường là bộ phận ít được đọc đến cuối cùng
Đèn đường năng lượng mặt trời được đặc tả xoay quanh công suất phát ban đêm, nên sự chú ý dồn vào lumen, dung lượng pin và chế độ giảm sáng. Mô-đun quang điện — bộ phận phải nạp lại pin đó mỗi ngày trong mười năm tới — thường được chấp nhận đúng bằng công suất mà báo giá ghi. Đó là cách một dự án đạt cấp chiếu sáng trên giấy tờ nhưng mất khả năng tự chủ vào mùa đông thứ hai.
Mô-đun cũng là linh kiện có nhiều thông tin được công bố nhất, và vấn đề không phải là thiếu dữ liệu mà là biết được vài trường nào quyết định việc nó có nạp được pin tại công trình của bạn hay không. Hướng dẫn này dành cho những người ký duyệt đặc tả, và kết thúc bằng những dòng cần đưa vào RFQ để hai báo giá có thể được so sánh theo từng dòng.
Vị trí của mô-đun trong đèn đường năng lượng mặt trời
Mô-đun được gắn vào đèn đường năng lượng mặt trời theo một trong ba cách, và phương thức lắp đặt quyết định những câu hỏi bạn phải đặt ra ở giai đoạn thiết kế: diện tích mô-đun có được là bao nhiêu, độ nghiêng có thể đặt theo công trình hay không, và ai chịu trách nhiệm tuyến cáp đến pin.
| Kiểu lắp đặt | Cách gắn mô-đun | Điều gì thay đổi |
|---|---|---|
| Tích hợp (tất cả trong một) | Là bề mặt trên cùng của vỏ đèn | Diện tích mô-đun do vỏ đèn cố định, nên công suất và hiệu suất tế bào là những đòn bẩy duy nhất |
| Kiểu tách rời | Một mô-đun riêng trên giá đỡ riêng phía trên đèn | Mô-đun có thể lớn hơn vỏ đèn và độ nghiêng đặt theo từng công trình; tuyến cáp và sụt áp trở thành hạng mục thiết kế |
| Dàn mô-đun hoặc cột độc lập | Một hoặc nhiều mô-đun trên khung đỉnh cột hoặc khung mặt đất, cấp cho bộ điều khiển và bộ ắc quy | Kích thước dàn, cách đấu nối tiếp/song song và tải trọng cơ học là những quyết định thiết kế mở |
Nếu kiểu lắp đặt vẫn còn bỏ ngỏ, các đánh đổi được trình bày trong phần so sánh đèn đường năng lượng mặt trời tích hợp và kiểu tách rời của chúng tôi. Điểm ở đây hẹp hơn: kiểu lắp đặt quyết định bạn mua được bao nhiêu diện tích mô-đun, và diện tích chính là phần dễ tính sai nhất trong câu hỏi “bao nhiêu watt”.
Các dòng mô-đun bạn sẽ được chào
Hầu hết báo giá ngày nay đều ghi mô-đun đơn tinh thể; đa tinh thể vẫn xuất hiện ở nơi hồ sơ mời thầu được viết từ nhiều năm trước hoặc nơi giá là tiêu chí duy nhất. Màng mỏng hiếm gặp trong chiếu sáng đường phố vì cần diện tích lớn hơn cho cùng công suất.
| Dòng sản phẩm | Hình thức bên ngoài | Nơi vẫn còn phù hợp |
|---|---|---|
| Đơn tinh thể, tế bào nguyên | Tế bào đồng màu tối, thanh dẫn (busbar) nhìn thấy rõ | Lựa chọn tiêu chuẩn khi vỏ đèn cho phép đủ diện tích |
| Đơn tinh thể, tế bào cắt đôi (half-cut) | Tế bào được cắt đôi và đấu thành hai nửa song song | Phổ biến hiện nay: tổn thất điện trở thấp hơn, hoạt động tốt hơn khi một phần mô-đun bị che bóng |
| Đa tinh thể | Màu xanh, các tế bào đa tinh thể nhìn thấy rõ | Thiết kế cũ và phương án thay thế chi phí thấp ở nơi có diện tích rộng rãi |
| Màng mỏng | Tối, đồng màu, thường lớn hơn với cùng công suất | Trường hợp đặc biệt; thường quá lớn đối với đèn tích hợp |
Công nghệ tế bào chỉ là điểm khởi đầu, không phải là thông số kỹ thuật: hai nhà máy cùng chào “đơn tinh thể, loại A” có thể khác nhau về nhà cung cấp tế bào, vật liệu đóng gói và hộp đấu dây, những điều không hề xuất hiện trong từ “mono”.
Đọc bảng dữ liệu: Những thông số quyết định dự án
Bảng dữ liệu mô-đun mô tả chi tiết một điểm làm việc và phần còn lại của mô-đun trong một bảng. Phần lớn các thông số đều hữu ích, nhưng một vài thông số quyết định liệu mô-đun có thực sự sạc được pin của bạn hay không: điện áp và dòng điện tại công suất cực đại, điện áp hở mạch khi trời lạnh, các hệ số nhiệt độ và dung sai công suất định mức.
| Thông số | Đơn vị | Điều nó quyết định |
|---|---|---|
| Pmax (công suất định mức) | Wp | Con số trên nhãn máy mà mọi so sánh đều dựa vào — nhưng chỉ ở điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn |
| Dung sai công suất | W hoặc % | Giá trị bạn thực sự có thể nhận được; dung sai chỉ dương là một cam kết mạnh hơn dung sai đối xứng |
| Vmp | V | Liệu mô-đun có nằm trong dải điện áp đầu vào của bộ điều khiển tương ứng với điện áp ắc quy của bạn hay không |
| Imp | A | Tiết diện cáp, định mức đầu nối, giới hạn dòng điện đầu vào của bộ điều khiển |
| Voc | V | Kiểm tra thời tiết lạnh: điện áp này phải nằm dưới mức điện áp đầu vào PV tối đa của bộ điều khiển khi nhiệt độ tại điểm lắp đặt xuống thấp nhất |
| Isc | A | Định mức cầu chì và đầu nối, cùng giá trị dùng để đối chiếu với kết quả đo tại hiện trường |
| Hệ số nhiệt độ của Pmax / Voc | %/°C | Công suất tổn thất do nhiệt, và điện áp tăng thêm khi trời lạnh |
| NMOT / NOCT, hiệu suất, kích thước, khối lượng | °C, %, mm, kg | Nhiệt độ vận hành, công suất trên một đơn vị diện tích, và liệu mô-đun có lắp vừa về mặt vật lý hay không |
Một lưu ý áp dụng cho toàn bộ bảng: Pmax được công bố tại điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn — một mức bức xạ, nhiệt độ tế bào và phổ xác định. Đây là giá trị tham chiếu trong phòng thí nghiệm để so sánh các mô-đun, không phải dự đoán về sản lượng thực tế của mô-đun trên cột đèn vào tháng Hai. Việc tính toán kích thước được thực hiện theo tháng bất lợi nhất tại điểm lắp đặt, và các trường khảo sát quan trọng được trình bày trong hướng dẫn khảo sát hiện trường đèn đường năng lượng mặt trời của chúng tôi.
Ghép mô-đun với bộ điều khiển và ắc quy
Mô-đun và bộ điều khiển thường do những người khác nhau báo giá, và đó chính là nơi phần lớn các vấn đề tương thích bắt đầu. Bốn bước kiểm tra sẽ khép lại những vấn đề này: cấp điện áp của dàn ắc quy, dải điện áp đầu vào PV của bộ điều khiển tại các mức nhiệt độ cực trị của điểm lắp đặt, giới hạn dòng điện đầu vào và công suất dàn của bộ điều khiển, và sơ đồ đấu dây mà bạn dự định sử dụng.
- Cấp điện áp của dàn ắc quy. Hệ thống 12 V, 24 V và 48 V mỗi loại yêu cầu một cấp điện áp mô-đun khác nhau. Điều quan trọng là Vmp so với dải đầu vào đã quy định của bộ điều khiển, chứ không phải nhãn danh định trên mô-đun.
- Dải điện áp đầu vào PV của bộ điều khiển. Hãy yêu cầu cung cấp điện áp đầu vào PV tối thiểu và tối đa tại nhiệt độ thấp nhất và cao nhất của điểm lắp đặt, không chỉ một nhãn “12/24 V”: một mô-đun hoạt động bình thường trên bàn thử ấm có thể vượt mức tối đa của bộ điều khiển vào một buổi sáng lạnh.
- Dòng điện đầu vào và công suất dàn. Bộ điều khiển có dòng điện đầu vào tối đa, và thường có cả công suất dàn tối đa. Một số bộ điều khiển cho phép vượt công suất dàn ở một mức nhất định, số khác lại giới hạn cứng, vì vậy hãy yêu cầu xác nhận bằng văn bản giới hạn này cho đúng model cụ thể; sự khác biệt giữa hai loại bộ điều khiển được trình bày trong bài so sánh MPPT và PWM của chúng tôi.
- Sơ đồ đấu dây. Mô-đun mắc nối tiếp thì cộng điện áp; mắc song song thì cộng dòng điện. Tổ hợp này phải nằm trong dải của bộ điều khiển suốt cả năm, và nó quyết định tiết diện cáp DC cùng định mức cầu chì.
Câu hỏi mà mọi người mua đều đặt ra: Bao nhiêu watt?
“Bao nhiêu watt tấm pin cho một đèn 100 W?” không thể trả lời chỉ dựa vào công suất của đèn, và một nhà cung cấp trả lời câu này bằng một câu duy nhất mà không hỏi dự án nằm ở đâu thì đã trả lời một câu hỏi khác. Phương pháp ở đây là cân bằng năng lượng hằng ngày.
Nhu cầu năng lượng ban đêm là mức tiêu thụ của đèn trong toàn bộ thời gian trời tối, bao gồm cả chế độ giảm công suất theo giờ giới nghiêm và mọi cấu hình cảm biến chuyển động. Nếu đèn tiêu thụ 60 W trong những giờ đầu và giảm xuống mức thấp hơn cho phần còn lại của đêm, tổng năng lượng ban đêm là tổng của các giai đoạn đó — 4 h ở 60 W cộng 6 h ở 30 W là 420 Wh. Việc tính cỡ dàn pin chia con số đó cho năng lượng mà một module cùng loại cung cấp tại vị trí của bạn trong tháng xấu nhất, sau khi tính đến nhiệt độ, bụi bẩn và tổn thất hệ thống. Không yếu tố nào trong số đó là giá trị trong catalogue.
Vì vậy hãy yêu cầu một bản tính toán, không phải một tỷ lệ: bảng cân bằng năng lượng hằng ngày của đúng model được báo giá, thể hiện phụ tải ban đêm, sản lượng dàn pin trong tháng xấu nhất, dung lượng pin khả dụng, cùng độ xả sâu và số ngày tự chủ giả định.
Che bóng, diode bypass và tế bào half-cut
Che bóng là lý do phổ biến nhất khiến một dàn pin được tính đúng cỡ vẫn hoạt động kém, và cột đèn là nơi khó tránh che bóng: cây cối, tòa nhà, một bộ đèn thứ hai trên cùng cột hoặc máng cáp đều có thể che một phần module trong một phần thời gian trong ngày.
Module được bảo vệ chống che bóng cục bộ bằng diode bypass: khi một chuỗi con bị che bóng, diode của nó dẫn điện và bỏ qua nhóm tế bào đó để phần còn lại tiếp tục hoạt động. Hệ quả cần nói rõ — diode bảo vệ module, nhưng không thu hồi được năng lượng bị che bóng. Tế bào half-cut hoạt động tốt hơn vì chuỗi được chia thành hai nửa song song. Không có gì thay thế được việc đo che bóng tại vị trí lắp đặt trước khi đặt hàng.
Các thông số cơ học và môi trường trên cùng một datasheet
Một nửa datasheet của module mô tả một sản phẩm phải tồn tại ngoài trời suốt một thập kỷ, và những dòng này xứng đáng được quan tâm như bảng thông số điện: kính và lớp đóng gói chống mưa đá và độ ẩm, kết cấu khung kín phía trên phần điện tử, cấp bảo vệ của hộp đấu dây, và định mức tải cơ học mà bạn phải so với tải gió tại vị trí lắp đặt.
- Kính và lớp đóng gói. Chúng quyết định cách module chịu đựng mưa đá, chu kỳ nhiệt và độ ẩm, và được chứng minh bằng thử nghiệm chấp nhận thiết kế chứ không phải bằng một tuyên bố tiếp thị.
- Khung và kết cấu kín mép. Trong một bộ đèn tích hợp, khung đồng thời là bề mặt vỏ đèn; chi tiết làm kín chính là yếu tố giữ nước không lọt vào phần điện tử bên dưới.
- Hộp đấu dây và đầu nối. Cấp bảo vệ và loại đầu nối được nêu rõ quan trọng hơn trên cột đèn so với trên mái nhà: mối nối lộ ra ngoài và khó bảo trì.
- Định mức tải cơ học. Datasheet nêu tải mặt trước và mặt sau tính bằng pascal từ một thử nghiệm tải cơ học. Hãy so chúng với tải gió tại vị trí của bạn, và kiểm tra phương thức lắp đặt mà con số đó giả định.
- Kích thước và khối lượng. Trên bộ đèn tích hợp, chúng quyết định module có lắp vừa hay không; trên loại tách rời, chúng quyết định giá đỡ và tải tác động lên cột.
Bụi bẩn, muối biển và tuyết
Sản lượng giảm khi bề mặt bị bẩn, và mức giảm phụ thuộc vào vị trí: bụi và cát ở vùng khô hạn, phấn hoa và phân chim ở khu vực nhiều cây xanh, sương muối ở vùng ven biển. Hai hệ quả kéo theo cho công tác đặc tính kỹ thuật, cả hai đều được quyết định từ rất lâu trước lần vệ sinh đầu tiên.
Thứ nhất, việc vệ sinh phải được lên kế hoạch ngay khi chọn cột: một module nằm phẳng trên đỉnh bộ đèn khó vệ sinh hơn nhiều so với module tách rời đặt ở góc có thể với tới, và chi phí tiếp cận trong mười năm cần được tính vào chi phí dự án. Thứ hai, môi trường ăn mòn cần được đối chiếu với phạm vi đã thử nghiệm của module: một vị trí ven biển hoặc trên đảo nên yêu cầu bằng chứng thử nghiệm ăn mòn thay vì giả định. Khi một con số về bụi bẩn được dùng trong thiết kế, nó phải xuất phát từ dữ liệu tại vị trí chứ không phải từ datasheet.
Tài liệu cần yêu cầu kèm theo module
Hãy yêu cầu giấy tờ trước khi so sánh giá: một báo giá kèm sẵn tài liệu dễ xác minh hơn một báo giá hứa sẽ gửi sau. Với module đèn đường, danh mục ngắn nhưng cụ thể, và mỗi mục phải nêu đúng model bạn đang mua chứ không phải dòng sản phẩm mà nó thuộc về.
- Datasheet của đúng model được báo giá, số model khớp với báo giá.
- Báo cáo chấp nhận thiết kế và an toàn cho loại module, từ một phòng thử nghiệm có thể tra cứu, kèm số báo cáo, ngày và model được thử nghiệm.
- Bằng chứng thử nghiệm ăn mòn cho vị trí ven biển hoặc khu nông nghiệp nặng — đây là thử nghiệm riêng, khác với thử nghiệm an toàn module thông thường.
- Dữ liệu flash-test hoặc bản ghi điện phát quang cho lô sản xuất, nếu kế hoạch chất lượng của bạn yêu cầu.
- ISO 9001 đứng tên chính nhà sản xuất, cho nhà máy thực sự sản xuất module.
- Tài liệu thị trường: chứng nhận nào có hiệu lực tại quốc gia đích, và nhà nhập khẩu còn phải xin gì tại địa phương. Chứng nhận mang tính quốc gia — cơ cấu được trình bày trong hướng dẫn chứng nhận đèn đường năng lượng mặt trời của chúng tôi.
Hai thói quen giúp tránh tranh cãi về sau: đối chiếu số model trên mọi tài liệu với báo giá, và kiểm tra thị trường, vì một báo cáo cấp cho một khu vực không tự động đáp ứng gói thầu ở khu vực khác. Nếu không có tài liệu cho model bạn muốn, hãy yêu cầu điều đó bằng văn bản.
Mười dòng cho phần module trong RFQ của bạn
Hãy đưa mười dòng sau vào phần mô-đun của yêu cầu báo giá, và đề nghị mọi nhà cung cấp trả lời theo đúng thứ tự đó. Những báo giá được viết theo cùng một danh mục có thể so sánh từng dòng; những báo giá viết tự do thì không thể.
- Kiểu lắp đặt và diện tích mô-đun khả dụng, kèm bản vẽ.
- Vị trí công trình và điều kiện thiết kế của tháng xấu nhất.
- Biểu đồ phụ tải ban đêm, kèm các mức giảm công suất hoặc cảm biến chuyển động và số giờ tương ứng.
- Số ngày tự chủ yêu cầu và độ sâu xả giả định.
- Cấp điện áp của bộ ắc quy và model bộ điều khiển, kèm giới hạn điện áp và dòng điện đầu vào PV.
- Họ mô-đun, giới hạn kích thước và khối lượng.
- Danh mục tài liệu yêu cầu kèm theo báo giá, theo từng thị trường.
- Yêu cầu về tải cơ học, tham chiếu theo điều kiện gió tại công trình.
- Yêu cầu kiểm tra và nghiệm thu trước khi giao hàng, và ai là người chứng kiến.
- Mô-đun hoặc linh kiện dự phòng cần dự trữ, và các điều khoản bảo hành mô-đun.
Bốn dòng quyết định phần lớn các bất đồng: điều kiện thiết kế của tháng xấu nhất, biểu đồ phụ tải ban đêm, dải đầu vào của bộ điều khiển và danh mục tài liệu. Hãy gửi kèm bốn mục đó cùng yêu cầu báo giá.
Câu hỏi thường gặp
Nên chọn mô-đun đơn tinh thể hay đa tinh thể cho đèn đường năng lượng mặt trời?
Đơn tinh thể trong hầu hết các trường hợp: nhiều watt hơn trên cùng một diện tích, và diện tích là ràng buộc quyết định bên trong vỏ đèn. Đa tinh thể vẫn phù hợp khi cách lắp đặt cho diện tích rộng rãi và ngân sách là yếu tố quyết định. Hãy so sánh đúng model, không so sánh tên họ sản phẩm.
Cần bao nhiêu watt tấm pin cho đèn đường năng lượng mặt trời 100 W?
Không thể suy ra từ công suất của đèn. Con số này được tính từ nhu cầu năng lượng ban đêm theo biểu đồ giảm công suất của bạn chia cho sản lượng hằng ngày của tháng xấu nhất tại vị trí của bạn, sau khi trừ tổn thất do nhiệt độ, bụi bẩn và tổn thất hệ thống. Hãy yêu cầu bảng cân bằng năng lượng hằng ngày và kiểm tra điều kiện tháng xấu nhất trong đó.
Tôi có thể lắp mô-đun lớn hơn mức bộ điều khiển cho phép không?
Chỉ trong giới hạn mà nhà sản xuất bộ điều khiển công bố. Một số bộ điều khiển cho phép vượt công suất dàn pin ở một mức nhất định, số khác giới hạn công suất đầu vào, và mọi bộ điều khiển đều có điện áp đầu vào PV tối đa không được vượt quá ở nhiệt độ thấp nhất dự kiến. Hãy đưa cả hai giới hạn vào yêu cầu báo giá.
Hiệu suất mô-đun có quan trọng với đèn đường không?
Nó quan trọng ở góc độ watt trên một đơn vị diện tích. Khi mô-đun là mặt trên của một đèn tích hợp, hiệu suất quyết định bạn có thể có bao nhiêu dàn pin. Khi mô-đun được lắp riêng, hiệu suất ít quan trọng hơn giá trên mỗi watt, vì ràng buộc về diện tích đã được loại bỏ.
Làm thế nào để kiểm tra xem mô-đun có phải là nguyên nhân khiến đèn ngừng hoạt động?
Hãy đo điện áp hở mạch và dòng điện ngắn mạch tại các đầu cực mô-đun dưới ánh sáng ban ngày và so sánh với datasheet, sau khi đã kiểm tra các nguyên nhân hiển nhiên: bụi bẩn hoặc tuyết, che bóng mới xuất hiện, đầu nối bị ăn mòn. Phương pháp này có trong hướng dẫn chẩn đoán đèn đường năng lượng mặt trời không hoạt động của chúng tôi.
Bước tiếp theo: Gửi thông tin công trình và phụ tải, không chỉ công suất
Hãy gửi cho chúng tôi kiểu lắp đặt và diện tích mô-đun, vị trí công trình hoặc điều kiện tháng xấu nhất tại đó, biểu đồ phụ tải ban đêm, cấp điện áp của bộ ắc quy và model bộ điều khiển. Chúng tôi sẽ gửi lại các dòng thông số mô-đun đã điền đầy đủ và datasheet của model chúng tôi sẽ báo giá — và ở những chỗ không có số liệu công bố, chúng tôi sẽ nói rõ điều đó thay vì ước đoán.
Module cho chiếu sáng đường phố và cột điện độc lập nằm trong dải tấm pin mặt trời của chúng tôi, cho các vị trí di động và xa xôi có dòng tấm pin gấp gọn, và các dự án kết hợp phát điện, lưu trữ và phân phối được đáp ứng bởi giải pháp trạm PV phân tán của chúng tôi.
Liên hệ với đội ngũ kỹ thuật VOLTIC kèm thông tin chi tiết về vị trí lắp đặt và biểu đồ phụ tải, chúng tôi sẽ tiếp nhận yêu cầu từ khâu chọn module đến báo giá có thể so sánh được.