Giải pháp Năng lượng Mặt trời + Lưu trữ + Sạc Xe Điện

Tại sao Việc Kết hợp Năng lượng Mặt trời, Lưu trữ và Sạc Xe Điện Thay đổi Toàn bộ Phương Trình Tài Chính

Hầu hết các cơ sở thương mại đều xem năng lượng mặt trời, lưu trữ pin và sạc xe điện là ba dự án riêng biệt. Cách tiếp cận này làm thất thoát lợi ích tài chính. Khi một dàn pin mặt trời sản xuất nhiều điện hơn mức tiêu thụ của tòa nhà, phần dư thường được xuất vào lưới điện với giá mua lại thấp. Sau đó, vào buổi tối khi xe cần sạc, cơ sở lại phải mua điện từ lưới với giá bán lẻ cao hơn nhiều.

Việc kết hợp ba thành phần này giải quyết vấn đề không khớp đó. Năng lượng mặt trời dư thừa được chuyển vào hệ thống lưu trữ pin thay vì rời khỏi cơ sở. Năng lượng đã lưu trữ sau đó sạc các phương tiện vào buổi tối hoặc trong các khung giờ nhu cầu cao. Hệ thống trở thành một đơn vị cung cấp điện nhỏ, dịch chuyển các electron giá rẻ vào ban ngày sang các phiên sạc có giá trị vào buổi tối.

Giải pháp tích hợp năng lượng mặt trời, lưu trữ pin và sạc xe điện (EV) cũng giúp giảm chi phí phụ tải đỉnh. Hóa đơn điện thương mại thường bao gồm thành phần phụ tải đỉnh dựa trên mức tiêu thụ cao nhất trong khoảng thời gian mười lăm phút trong một chu kỳ thanh toán. Việc vài xe EV sạc đồng thời có thể làm tăng đột biến con số này. Pin hấp thụ đỉnh tải, làm phẳng đường cong phụ tải và giảm hóa đơn hàng tháng mà không cần thay đổi số lượng xe được sạc.

Kiến trúc kỹ thuật đằng sau một hệ thống đáng tin cậy

Một hệ thống được thiết kế tốt không chỉ đơn thuần là lắp ráp các tấm pin mặt trời, pin và bộ sạc với nhau. Chuyển đổi điện năng là thách thức kỹ thuật đầu tiên. Các tấm pin mặt trời tạo ra điện một chiều (DC). Pin lưu trữ điện một chiều (DC). Bộ sạc xe điện (EV) cung cấp dòng xoay chiều (AC) hoặc một chiều (DC), tùy thuộc vào mức độ sạc. Mỗi bước chuyển đổi đều làm hao hụt một phần nhỏ năng lượng.

Các hệ thống ghép nối DC giảm thiểu những tổn thất này bằng cách kết nối pin mặt trời và pin trên cùng một đường bus DC trước khi chuyển đổi thành AC. Kiến trúc này phù hợp khi phần lớn năng lượng mặt trời sẽ được lưu trữ trước rồi mới sử dụng sau. Các hệ thống ghép nối AC dễ tích hợp hơn vào các hệ thống năng lượng mặt trời hiện có, nhưng lại làm tăng thêm các bước chuyển đổi.

Hệ thống quản lý năng lượng nằm ở trung tâm. Hệ thống này giám sát sản lượng điện mặt trời, tải của tòa nhà, trạng thái sạc của pin và các yêu cầu sạc trong thời gian thực. Một bộ điều khiển tốt tự động ưu tiên các tải. Vào một buổi chiều nắng, hệ thống chuyển phần điện mặt trời dư thừa vào pin. Vào giờ cao điểm sáng sớm nhiều mây, hệ thống kết hợp điện từ lưới với năng lượng đã lưu trữ để tránh đỉnh tải đột ngột. Bảng dưới đây so sánh các cấu hình hệ thống điển hình.

Thuc te xay ra gi tren mot co so thuong mai

Mot kho phan phoi o trung tam California da lap dat mot he thong pin mat troi cong suat 200 kW, kem theo 400 kWh dung luong luu tru bang pin va sau tram sac xe dien (EV) cap do 2. Truoc khi nang cap, co so nay phai tra phi nhu cau toi da hang thang, voi muc phi tang dot ngot moi khi ba nhan vien tro len cung cam day sac vao buoi chieu. Pin duoc lap trinh de phong dien trong cac khoang thoi gian sac nay.

Sau muoi hai thang, co so bao cao rang dinh nhu cau da giam trong moi chu ky hoa don. Pin cung giup cac tram sac van hoat dong lien tuc trong hai dot mat dien luc mang, dieu nay khong nam trong ke hoach kinh doanh ban dau nhung nhanh chong tro thanh loi ich duoc noi den nhieu nhat. Kinh nghiem nay cho thay kha nang chong chiu va giam chi phi hoa don khong phai la hai muc tieu tranh chap ma la ket qua cua cung mot quyet dinh thiet ke.

Bài học chủ chốt không nằm ở phần cứng. Mà nằm ở chiến lược điều khiển. Chủ sở hữu cơ sở dành nhiều thời gian hơn để hiệu chỉnh lịch trình sạc và xả pin so với việc lựa chọn tấm pin mặt trời hay ắc-quy. Các thiết lập phần mềm quyết định hệ thống có thực sự tiết kiệm chi phí hay chỉ đơn thuần chuyển thời điểm chi tiêu.

Các yếu tố quy định và khuyến khích định hình tính khả thi thương mại

Quy định của công ty điện lực địa phương thường quyết định một dự án có hợp lý về mặt tài chính hay không. Một số khu vực áp dụng cơ chế đo đếm ròng (net metering), trong đó năng lượng mặt trời dư thừa được tính giá theo mức giá bán lẻ. Các khu vực khác áp dụng biểu giá theo thời điểm sử dụng (time-of-use rates), khiến giá điện vào buổi tối trở nên đắt đỏ. Giá trị của hệ thống lưu trữ pin phụ thuộc rất lớn vào cấu trúc biểu giá này.

Các ưu đãi từ liên bang và tiểu bang cũng làm thay đổi các con số. Tín dụng thuế đầu tư có thể giảm chi phí ban đầu cho hệ thống điện mặt trời và lưu trữ, nếu hệ thống lưu trữ được sạc chủ yếu từ nguồn điện mặt trời. Các chương trình của công ty điện lực tại một số tiểu bang cung cấp thêm khoản hoàn lại (rebate) cho cơ sở hạ tầng sạc xe điện (EV). Những chương trình này thường xuyên thay đổi, do đó kế hoạch dự án phải bao gồm đánh giá cập nhật về quy định hiện hành.

Thị trường sạc xe điện (EV) Bắc Mỹ tiếp tục mở rộng. Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế, số lượng trạm sạc công cộng đã tăng mạnh trong những năm gần đây, nhờ vào xu hướng điện khí hóa đội xe và nhu cầu sạc tại nơi làm việc. Các bất động sản thương mại lắp đặt hệ thống tích hợp ngay từ bây giờ đang chuẩn bị cho một mô hình tải sẽ chỉ ngày càng gia tăng.

Những hạn chế trung thực mà không nên bỏ qua

Hệ thống kết hợp năng lượng mặt trời – lưu trữ – sạc xe điện (EV) không phù hợp với mọi địa điểm. Mái nhà bị che bóng, điểm kết nối lưới yếu hoặc số lượng xe thấp có thể làm phá sản phép tính hoàn vốn. Tuổi thọ chu kỳ pin cũng phụ thuộc vào mức độ thường xuyên hệ thống xả – nạp pin. Một bộ điều khiển phản ứng với mọi đợt tăng nhỏ về nhu cầu sẽ làm hao mòn pin nhanh hơn so với bộ điều khiển chỉ xả pin trong các đỉnh tải đáng kể.

Kích thước quan trọng hơn việc lựa chọn linh kiện. Lưu trữ quá cỡ làm tăng chi phí mà không mang lại tiết kiệm. Lưu trữ quá nhỏ không kiểm soát được phí nhu cầu. Thiết kế nên bắt đầu với dữ liệu khoảng thời gian từ đồng hồ đo điện, chứ không phải với danh mục phần cứng.

Bảo trì cũng cần được lên kế hoạch sớm. Pin cần quản lý nhiệt, cập nhật firmware và cân bằng tế bào định kỳ. Máy sạc xe điện cần kiểm tra cáp và đầu nối. Tấm pin mặt trời cần được vệ sinh và kiểm tra bộ biến tần. Một hệ thống không có kế hoạch dịch vụ sẽ suy giảm hiệu suất ban đầu trong vòng vài năm.

Tại sao giá đỡ kết cấu và cơ sở hạ tầng địa điểm vẫn quan trọng

Cơ sở hạ tầng năng lượng tích hợp chỉ hoạt động khi giá đỡ vật lý, giá đỡ kết cấu và tủ bảo vệ được xây dựng để tồn tại lâu dài. Mảng pin mặt trời đặt trên khung thép tiếp xúc với gió, tuyết và chu kỳ nhiệt. Tủ pin cần nền móng chắc chắn và rào chắn bảo vệ. Trạm sạc xe điện yêu cầu bệ lắp đặt ổn định và quản lý cáp chịu được sử dụng hàng ngày.

Nhiều sự chậm trễ trong dự án bắt nguồn từ các thành phần kết cấu được xác định quá muộn. Bố trí bộ sạc thay đổi, và đột nhiên việc đi dây ống dẫn không còn phù hợp với kế hoạch lắp đặt. Đế pin cần gia cố sau khi kiểm tra đất cho thấy khả năng chịu tải kém. Những vấn đề này không thu hút sự chú ý, nhưng lại quyết định liệu một dự án có duy trì đúng tiến độ hay không.

Kinpower cung cấp các kết cấu thép và hệ thống giá đỡ được sử dụng trong lắp đặt pin mặt trời, bảo vệ hàng rào và các dự án cơ sở hạ tầng liên quan. Hoạt động sản xuất tại Hà Bắc phục vụ khách hàng trong lĩnh vực năng lượng và xây dựng, đồng thời am hiểu các yêu cầu lắp đặt thực tế tại hiện trường. Đối với các nhà phát triển đang tích hợp giải pháp năng lượng mặt trời kết hợp lưu trữ năng lượng và trạm sạc xe điện (EV), việc có một nhà cung cấp kết cấu hiểu rõ cách các thành phần lắp ráp với nhau tại hiện trường sẽ giảm thiểu rủi ro phối hợp và giúp duy trì tiến độ dự án ở mức thực tế.