Cách thu ánh sáng phía sau thay đổi phép toán hiệu suất cho các trang trại năng lượng mặt trời gắn trên mặt đất
Mảng gắn trên mặt đất nhìn thấy một thế giới khác với hệ thống trên mái nhà. Tấm này được nâng lên trên mặt đất trống, nghiêng ở một góc cố định hoặc góc nghiêng và được bao quanh bởi một bề mặt phản chiếu thay vì ván lợp hoặc màng được ép chặt vào sàn mái. Hình dạng đó chính xác là thứ mà một mô-đun hai mặt kính kép được chế tạo để khai thác, vì mặt sau của tế bào có thể hấp thụ các photon phản xạ từ đất, sỏi, bê tông hoặc màng địa kỹ thuật màu trắng thay vì để ánh sáng đó bị lãng phí.
Đối với các nhà phát triển quy mô tiện ích, câu hỏi thực tế hiếm khi là liệu công nghệ hai mặt có hoạt động hay không. Đó là mức năng lượng bổ sung mà một địa điểm cụ thể, chiều cao lắp đặt và bề mặt mặt đất sẽ thực sự cung cấp và liệu mức tăng đó có làm thay đổi tính kinh tế của kết nối, định mức vật liệu và mô hình doanh thu dài hạn hay không. Hướng dẫn này thực hiện thông qua phép toán đó bằng cách sử dụng các số liệu cụ thể thay vì ngôn ngữ tiếp thị, bao gồm suất phản chiếu, chiều cao lắp đặt, hành vi xuống cấp và tổng chi phí sở hữu cho một Nhà cung cấp tấm pin mặt trời hai chiều LONGi Hi-MO X10 640-670W quá trình đánh giá.
Một cách hữu ích để đưa ra quyết định là coi mô-đun như một biến số bên trong một hệ thống lớn hơn chứ không phải là toàn bộ câu trả lời. Khoảng cách giữa các hàng, giá đỡ theo dõi so với giá đỡ có độ nghiêng cố định, kích thước chuỗi biến tần và ngân sách xử lý mặt đất đều tương tác với hệ số hai chiều của mô-đun để tạo ra sản lượng năng lượng thực tế hàng năm của nhà máy. Việc bỏ qua bất kỳ biến nào trong số đó trong quá trình nghiên cứu tính khả thi ban đầu có xu hướng xuất hiện sau này dưới dạng khoảng cách giữa đảm bảo sản xuất theo mô hình và kết quả được đo lường, đây chính xác là khoảng cách mà việc đánh giá cẩn thận trước khi xây dựng nhằm thu hẹp.
640-670W Lớp quyền lực
Lên tới 30% Hệ số hai mặt
2 ly Đóng gói kép
01
Tại sao độ phản xạ bề mặt mặt đất quyết định mức tăng hai chiều thực sự của bạn
Mức tăng hai mặt không phải là một con số cố định được in trên biểu dữ liệu. Đó là một hàm của suất phản chiếu, phần ánh sáng mặt trời tới mà một bề mặt phản chiếu ngược lên trên. Một lô nhựa đường tối màu và một lớp đá dăm màu trắng bên dưới cùng một giá đỡ sẽ không tạo ra cùng một đầu ra phía sau, ngay cả với các mô-đun giống hệt nhau và các góc nghiêng giống nhau.
Các nhà phát triển thường đánh giá thấp biến số này trong quá trình lập mô hình lợi nhuận ở giai đoạn đầu, sau đó phát hiện ra trong quá trình vận hành thử rằng bức xạ thực tế phía sau nằm thấp hơn nhiều so với giả định được đưa vào mô hình tài chính. Việc xử lý mặt đất phù hợp với loại đất của địa điểm và lập ngân sách cho lớp phủ mặt đất phản chiếu ở nơi bề mặt tự nhiên tối là một trong những quyết định mang tính đòn bẩy cao nhất trong gói thiết kế gắn trên mặt đất.
Những số liệu này thể hiện sự bổ sung năng suất phía sau điển hình so với mô-đun một mặt tương đương ở cùng độ nghiêng và chiều cao, chứ không phải tổng sản lượng của nhà máy. Lưu ý rằng bước nhảy từ đất trống sang lớp phủ phản chiếu được lắp đặt theo mục đích thường lớn hơn bước nhảy từ thế hệ mô-đun này sang thế hệ mô-đun tiếp theo, đó là lý do tại sao các thông số kỹ thuật xử lý mặt đất nằm trong cùng một đánh giá thiết kế như biểu dữ liệu mô-đun.
Sự biến đổi theo mùa cũng đóng một vai trò mà mức trung bình hàng năm có xu hướng che giấu. Mặt đất phủ đầy tuyết trong những tháng mùa đông có thể tạm thời đẩy mức tăng phía sau cao hơn nhiều so với những con số mà một chuyến thăm địa điểm chỉ diễn ra vào mùa hè sẽ gợi ý, trong khi một cánh đồng thực vật vẫn xanh tươi trong suốt mùa sinh trưởng sẽ có xu hướng ở mức thấp hơn của phạm vi. Khi ngân sách cho phép, lớp phủ mặt đất bằng cốt liệu hoặc vải địa kỹ thuật có màu sáng với chi phí thấp bên dưới và giữa các hàng là một trong những nâng cấp tiết kiệm chi phí hơn dành cho dự án trên mặt đất, vì nó làm tăng suất phản chiếu cơ sở cho toàn bộ thời gian vận hành của nhà máy thay vì chỉ trong các tuần cụ thể trong năm.
02
Chiều cao và độ nghiêng lắp đặt: Nhận hình học ngay trước khi đặt hàng giá đỡ
Bức xạ phía sau giảm mạnh ở gần mặt đất vì mô-đun chặn ánh sáng phản xạ của chính nó ở khoảng cách thấp. Việc nâng cạnh dưới của mảng sẽ làm tăng hệ số nhìn bầu trời trên kính phía sau, nhưng hiệu suất quay lại giảm dần đến một điểm nhất định và mỗi centimet chiều cao của trụ tăng thêm sẽ bổ sung thêm thép và nhân công lắp đặt trên một trường nhiều megawatt.
Khoảng cách hàng và góc nghiêng tương tác với chiều cao theo cách tương tự. Độ nghiêng dốc hơn trên hệ thống gắn trên mặt đất có độ nghiêng cố định sẽ mở ra nhiều góc nhìn từ phía sau xuống đất giữa các hàng, trong khi khoảng cách giữa các hàng chặt chẽ hơn sẽ làm giảm điều đó. Hầu hết các thiết kế quy mô tiện ích đều hội tụ một phạm vi giải phóng mặt bằng giúp cân bằng mức tăng gia tăng với chi phí tăng thêm của giá đỡ cao hơn thay vì theo đuổi mức tối đa theo lý thuyết.
Đường cong phẳng hơn đáng kể khi vượt quá khoảng trống khoảng 1,5 mét. Đối với hầu hết các dự án tiện ích có độ nghiêng cố định, đây là thời điểm mà nhóm kỹ thuật nên ngừng tối ưu hóa riêng bức xạ phía sau và bắt đầu cân nhắc mức tăng biên so với chi phí thép, tải trọng gió và độ sâu của móng.
Hệ thống theo dõi trục đơn lại thay đổi phép tính này vì hướng của mô-đun so với mặt trời thay đổi suốt cả ngày và mặt sau dành một phần thời gian của buổi chiều hướng về một phần mặt đất khác với buổi sáng. Các thiết bị theo dõi được ghép nối với mô-đun hai mặt thường báo cáo mức tăng tổng thể lớn hơn so với mảng hai mặt có độ nghiêng cố định tại cùng một địa điểm, nhưng chúng cũng mang lại độ phức tạp cơ học cao hơn và chi phí giá đỡ trả trước cao hơn cần được cân nhắc so với doanh thu năng lượng gia tăng trong thời hạn hợp đồng.
03
Giờ nắng cao điểm: Định cỡ một mảng gắn trên mặt đất mà không cần đoán
Số giờ nắng cao điểm mô tả số giờ mỗi ngày trong đó bức xạ mặt trời cần giữ ổn định ở mức tham chiếu để cung cấp tổng năng lượng tương đương với bức xạ thực tế, có thể thay đổi mà một địa điểm nhận được. Đây là con số hữu ích nhất để kiểm tra độ tỉnh táo ước tính hiệu suất năng lượng trước khi chạy mô phỏng đầy đủ.
Việc kiểm tra kích thước đơn giản hóa hoạt động như sau: lấy số giờ nắng cao điểm trung bình hàng ngày của trang web, nhân với công suất định mức của mô-đun, sau đó áp dụng hệ số suy giảm hệ thống có tính đến hiệu suất biến tần, làm bẩn, tổn thất dây dẫn và ảnh hưởng của nhiệt độ. Đối với mô-đun hai mặt, đóng góp của mặt sau được xếp chồng lên trên ước tính mặt trước đó sau khi biết được suất phản chiếu mặt đất và hệ số khoảng sáng từ các phần trước đó.
Giờ nắng cao điểm của địa điểm
Chỉ xuất bản mặt trước hàng ngày
Với mức tăng hai chiều 15%
4,0 giờ
2,56 kWh mỗi bảng
2,94 kWh mỗi tấm
5,0 giờ
3,20 kWh mỗi bảng
3,68 kWh mỗi tấm
6,0 giờ
3,84 kWh mỗi tấm
4,42 kWh mỗi tấm
Trong một nhà máy có hàng chục nghìn mô-đun, sự khác biệt giữa cột chỉ phía trước và cột hai mặt không còn là lỗi làm tròn và bắt đầu hiển thị trực tiếp trong bảo đảm sản xuất hàng năm. Đây là lý do tại sao giả định về độ hở và suất phản chiếu chính xác trong quá trình lập mô hình trước khi xây dựng lại quan trọng như đánh giá hiệu suất phía trước của mô-đun.
Nên thực hiện tính toán này với giả định suất phản chiếu lạc quan và thận trọng cạnh nhau thay vì ước tính một điểm duy nhất, vì điều kiện mặt đất tại khu vực bãi đất trống thường thay đổi trong quá trình xây dựng. Công việc phân loại, thoát nước và kiểm soát thảm thực vật đều có thể làm dịch chuyển độ phản xạ bề mặt ra khỏi giá trị được sử dụng trong khảo sát địa điểm ban đầu và một mô hình định cỡ chỉ đưa một số chuyển tiếp vào giai đoạn đóng tài chính sẽ có ít chỗ hơn để hấp thụ kiểu trôi dạt đó.
04
Cấu trúc kính kép: Điều gì thay đổi khi cả hai mặt đều thu ánh sáng
Việc xây dựng một mô-đun hoạt động trên cả hai mặt sẽ thay đổi nhiều hơn so với cách bố trí điện. Tấm phía sau chuyển từ tấm nền polyme sang tấm kính cường lực thứ hai, giúp cải thiện khả năng chống ẩm xâm nhập, suy thoái do tiềm ẩn gây ra và tiếp xúc với tia cực tím trong thời gian sử dụng kéo dài nhiều thập kỷ. Lớp bảo vệ bổ sung đó là một phần lý do tại sao các mô-đun hai mặt kính kép thường có thời hạn bảo hành sản phẩm và hiệu suất dài hơn so với các thiết kế một mặt tiêu chuẩn.
Thiết kế khung và hộp nối cũng phải tính đến trọng lượng tăng thêm của tấm kính thứ hai và để giữ cho bề mặt phía sau không bị cản trở nhất có thể, vì bất kỳ thành phần che chắn nào ở mặt sau, từ thanh ray khung đến kẹp gắn được đặt một cách bất cẩn, sẽ trực tiếp trừ đi phần thu hoạch phía sau mà toàn bộ thiết kế tồn tại để nắm bắt.
Kính cường lực phía trước và phía sau làm giảm sự lan truyền của các vết nứt nhỏ so với kết cấu tấm nền bằng kính
Cán màng kính kép kín làm giảm sự xâm nhập của hơi ẩm lâu dài ở các cạnh tế bào
Thiết kế khung không khung hoặc khung mỏng giảm thiểu bóng đổ phía sau từ cấu trúc của chính mô-đun
Xếp hạng tải cơ học cao hơn hỗ trợ các vùng có tuyết và gió mà không làm giảm hiệu suất của mảng
Các quy trình xử lý trong quá trình lắp đặt đáng được chú ý như nhau vì mô-đun kính kép nặng hơn bảng mặt sau bằng kính tương đương và yêu cầu đội kỹ thuật phải tuân theo các điểm nâng và giá trị mô-men xoắn được chỉ định của nhà sản xuất trên kẹp lắp. Việc vặn quá mạnh kẹp trên kính cường lực là nguyên nhân phổ biến gây ra hư hỏng hiện trường có thể tránh được và đó là một rủi ro hoàn toàn có thể ngăn ngừa được bằng một cuộc nói chuyện ngắn về hộp dụng cụ trước ngày làm việc đầu tiên của đội mới tại hiện trường.
05
Sản lượng năng lượng tích lũy trong thời gian sở hữu 25 năm
Suy thoái trong năm đầu tiên và tốc độ suy giảm tuyến tính hàng năm theo sau cả hai sự suy giảm này trong suốt thời hạn của hợp đồng mua hoặc thuê điện. Một mô-đun có tổn thất trong năm đầu tiên thấp hơn và đường cong suy giảm hàng năm phẳng hơn không chỉ có khởi đầu cao hơn mà còn duy trì ở mức cao hơn trong thời gian dài hơn và khoảng cách giữa hai cấu hình xuống cấp ngày càng mở rộng thay vì cố định ở con số được in trên dòng đầu tiên của biểu dữ liệu.
Trong một hợp đồng đầy đủ 25 năm, khoảng cách ngày càng lớn giữa đường cong suy giảm tuyến tính tiêu chuẩn và đường cong suy giảm hai mặt chậm hơn không cố định ở con số của năm đầu tiên. Nó tăng trưởng qua từng năm, đây là một biến số quan trọng đối với mô hình tài chính đối với các hợp đồng mua bán điện và cơ cấu cho thuê, trong đó doanh thu được gắn trực tiếp với sản lượng được đo thay vì công suất trên bảng tên.
06
So sánh thuộc tính: Nơi các mô-đun kính hai chiều đạt được hiệu quả cao nhất
Không có thông số kỹ thuật đơn lẻ nào nói lên toàn bộ câu chuyện về sự phù hợp của mô-đun đối với dự án gắn trên mặt đất. Biểu đồ bên dưới trình bày năm thuộc tính cạnh nhau để nhóm thiết kế có thể thấy được sự cân bằng thực sự nằm ở đâu thay vì dựa vào một con số hiệu quả tiêu đề.
Trục giới hạn chảy và khả năng chống suy thoái phía sau là nơi hình dạng của hai mặt cắt khác nhau nhiều nhất. Sự khác biệt về hiệu suất và độ ổn định nhiệt là có ý nghĩa nhưng tăng dần, trong khi thu hoạch phía sau là khả năng mà cấu hình một mặt không có, đó là lý do tại sao các dự án trên mặt đất là nơi lớp mô-đun này thu hồi phí bảo hiểm nhanh nhất.
07
Từ đánh giá địa điểm đến vận hành thử: Quy trình triển khai trên mặt đất
Việc đạt được mức tăng hai mặt được xếp hạng tại hiện trường phụ thuộc vào các quyết định được đưa ra đúng đắn trước khi mở hộp mô-đun đầu tiên. Trình tự bên dưới phác thảo các giai đoạn trong đó các lựa chọn về suất phản chiếu, khoảng trống và thiết kế điện thực sự bị ràng buộc.
1
Khảo sát địa điểm và Albedo
→
2
Thiết kế giá đỡ và nghiêng
→
3
Cài đặt mô-đun
→
4
Thiết lập chuỗi và biến tần
→
5
Giám sát năng suất
Kiểm tra điện phát quang sau khi chạy thử dây đặc biệt quan trọng đối với mô-đun hai mặt công suất cao, vì các vết nứt nhỏ hoặc tế bào không khớp ở mặt sau không thể nhìn thấy khi kiểm tra đi bộ nhưng có thể ảnh hưởng đáng kể đến hệ số lấp đầy. Người mua tìm nguồn cung ứng từ một Nhà phân phối tấm pin năng lượng mặt trời LR7-72HVD cần xác nhận rằng việc kiểm tra EL trước khi giao hàng là tiêu chuẩn chứ không phải là tùy chọn đối với các đơn hàng lớn.
08
Giá treo mặt đất và mái nhà: So sánh tổng chi phí sở hữu
Lợi tức đầu tư phụ thuộc nhiều hơn vào giá mỗi watt được in trên báo giá. Việc sử dụng đất, thiết kế giá đỡ, rủi ro che nắng và năng suất lâu dài đều là yếu tố được đưa vào tính toán cuối cùng và chúng có trọng lượng khác nhau tùy thuộc vào việc mảng nằm trên mặt đất trống hay trên mái tòa nhà.
Yếu tố
Triển khai trên mặt đất
Triển khai trên mái nhà
Diện tích bề mặt có sẵn
Bố cục lớn, được thiết kế
Cố định bằng hình học mái
Giá trị năng suất phía sau hai mặt
Có thể kiểm soát được suất phản chiếu mặt đất cao
Thấp đến trung bình, phụ thuộc vào vật liệu lợp
Chi phí giá đỡ và móng
Cao hơn, được thúc đẩy bởi chiều cao giải phóng mặt bằng
Thấp hơn, gắn với cấu trúc hiện có
Độ nhạy với bóng
Thấp, địa điểm được chọn để hiển thị
Trung bình, vật cản thay đổi tùy theo mái nhà
Tác động của sự xuống cấp chậm hơn
Cải thiện PPA và doanh thu cho thuê
Cải thiện tiết kiệm dài hạn
Chủ đề được chia sẻ trên cả hai cài đặt là tính kinh tế của mô-đun hai mặt kính kép cải thiện hầu hết ở những nơi hạn chế về mặt vật lý là diện tích đất hoặc mái nhà thay vì ngân sách và nơi môi trường vận hành bao gồm bề mặt đất phản chiếu thực sự. Khi hai điều kiện đó được đáp ứng, chi phí trả trước cao hơn cho mỗi mô-đun thường được phục hồi tốt trong thời gian bảo hành.
09
Những điều cần đánh giá khi tìm nguồn cung ứng mô-đun hai mặt hiệu suất cao cho một dự án gắn trên mặt đất
1
Xác minh yếu tố hai mặt, không chỉ hiệu quả phía trước
Hệ số hai mặt xác định lượng bức xạ phía sau thực sự chuyển thành năng lượng. Yêu cầu dữ liệu thử nghiệm được xác minh của bên thứ ba thay vì một con số duy nhất trên bảng tiếp thị, vì con số này biến suất phản chiếu mặt đất thành sản lượng có thể đo lường được.
2
Xác nhận cơ cấu bảo hành xuống cấp, không chỉ số tiêu đề
Bảo hành hiệu suất có ý nghĩa chỉ rõ sản lượng được đảm bảo ở nhiều thời điểm trong thời hạn 25 năm thay vì một con số duy nhất khi hết tuổi thọ. Cấu trúc đó đưa ra một bức tranh rõ ràng hơn nhiều về cách đường cong suy giảm dự kiến sẽ diễn biến theo từng năm.
3
Hỏi cách kiểm tra tải trọng và độ bền trước khi giao hàng
Đối với nguồn cung ứng dự án Cần bán mô-đun pv hai mặt hiệu quả cao ở quy mô tiện ích, thử nghiệm tải cơ học cấp lô, thử nghiệm điểm nóng và dung sai đầu ra nhất quán giữa các mô-đun cũng quan trọng như loại công suất tiêu biểu, vì các mảng lớn sẽ khuếch đại tác động tài chính của ngay cả sự không nhất quán nhỏ trong sản xuất.
10
Câu hỏi thường gặp
Các câu hỏi dưới đây bao gồm các chi tiết thường xuất hiện nhất khi thiết kế trên mặt đất chuyển từ nghiên cứu khả thi sang mua sắm.
Câu hỏi 1: Trên thực tế, hệ thống hai mặt gắn trên mặt đất có thể mong đợi thêm bao nhiêu năng lượng?
Mức tăng phía sau điển hình dao động từ khoảng 6% trên đường nhựa tối màu đến hơn 20% trên lớp phủ mặt đất có độ phản chiếu cao, tùy thuộc vào chiều cao lắp đặt, độ nghiêng và khoảng cách giữa các hàng. Một ước tính thận trọng ở giai đoạn đầu nên sử dụng cách xử lý mặt đất thực tế của địa điểm thay vì số liệu trong trường hợp tốt nhất.
Câu hỏi 2: Chi phí lắp đặt mô-đun hai mặt kính kép có cao hơn so với các tấm tiêu chuẩn không?
Chi phí trên mỗi mô-đun thường cao hơn do có lớp kính thứ hai và giá đỡ có thể cần khoảng trống cao hơn để mở khóa năng suất phía sau có ý nghĩa. Hầu hết các nhà phát triển quy mô tiện ích đều bù đắp điều này thông qua sản lượng năng lượng cao hơn trên mỗi mẫu Anh của dự án thay vì giá mỗi watt thấp hơn.
Câu hỏi 3: Mô-đun hai mặt có dễ vỡ hơn bảng mặt sau bằng kính không?
Cấu trúc kính kép thường có khả năng chống lại sự xâm nhập của hơi ẩm và suy giảm tia cực tím theo thời gian tốt hơn vì cả hai mặt đều là kính cường lực chứ không phải là tấm nền polymer. Xử lý cơ học trong quá trình lắp đặt vẫn cần tuân theo hướng dẫn về tải trọng và kẹp cạnh của nhà sản xuất để tránh các vết nứt nhỏ ở một trong hai mặt.
Câu hỏi 4: Độ lợi hai mặt có còn quan trọng ở vùng khí hậu ẩm ướt hoặc suất phản chiếu thấp không?
Độ lợi nhỏ hơn trong môi trường ẩm ướt, suất phản chiếu thấp, nơi bề mặt mặt đất tối và ẩm ướt, nhưng hiếm khi giảm xuống 0. Việc kết hợp mảng này với phương pháp xử lý mặt đất phản chiếu, ngay cả trong điều kiện khí hậu khó khăn, có thể phục hồi một phần đáng kể tiềm năng phía sau.
Câu hỏi 5: Số giờ nắng cao điểm ảnh hưởng như thế nào đến quyết định kích thước lắp đặt trên mặt đất?
Giờ nắng cao điểm đặt ra mức năng lượng cơ bản phía trước cho địa điểm. Sau khi đường cơ sở đó được thiết lập, mức tăng hai mặt dự kiến từ bề mặt mặt đất và chiều cao khoảng trống sẽ được xếp lên trên để đưa ra dự báo tổng sản lượng hàng ngày và hàng năm chính xác hơn.
