Ứng dụng và tùy chỉnh thanh cái năng lượng mặt trời (Solar Bus Bar) cho các dự án lưu trữ năng lượng quang điện (PV)

Khi các dự án lưu trữ năng lượng quang điện (PV) mở rộng quy mô ngày càng nhanh, nhu cầu về hệ thống phân phối điện chất lượng trở nên rõ rệt. Việc phát điện từ năng lượng mặt trời đặt ra một số thách thức đặc thù đối với giải pháp phân phối điện; và tại Kinto, chúng tôi đã nhận ra nhu cầu này từ nhiều năm trước, từ đó bắt đầu phát triển các thanh cái chuyên dụng. Các yếu tố làm cho ứng dụng PV trở nên đặc biệt bao gồm điện áp một chiều (DC) cao, nhiệt độ khắc nghiệt và hạn chế về không gian.

Các kỹ sư Kinto, hợp tác cùng các chuyên gia năng lượng tái tạo khác, trong nhiều năm qua đã thiết kế, sản xuất và tối ưu hóa các thiết kế thanh cái tùy chỉnh dành riêng cho ứng dụng quang điện (PV) và lưu trữ năng lượng. Bốn yếu tố cần lưu ý khi thiết kế và sử dụng thanh cái trong hệ thống năng lượng mặt trời kết hợp lưu trữ năng lượng sẽ được trình bày chi tiết bên dưới:

Tại sao hệ thống lưu trữ năng lượng mặt trời cần thanh cái chuyên dụng

Việc phát điện từ năng lượng mặt trời bằng pin quang điện (PV) là một lĩnh vực còn khá mới so với phần lớn thế giới về phân phối điện, nhưng các nguyên lý truyền thống thường vẫn được áp dụng. Các tấm pin PV có thể tạo ra dòng điện một chiều (DC) cực lớn dưới ánh sáng mặt trời mạnh để sạc pin. Khi đến lúc pin xả năng lượng vào ban đêm nhằm hỗ trợ các bộ biến tần (inverter). Khi dòng electron này luân phiên đổi chiều liên tục giữa nguồn và tải, các bộ phận kết nối sẽ giãn nở và co lại lặp đi lặp lại, dẫn đến mô-men xoắn giảm dần theo thời gian.

Các thanh cái dùng cho năng lượng mặt trời của chúng tôi bao gồm thiết kế đầu nối chuyên biệt và các kỹ thuật chế tạo nhằm đảm bảo mô-men xoắn ổn định, từ đó duy trì kết nối liên tục trong hàng triệu chu kỳ nhiệt. Do đặc thù hoạt động ngoài trời, hệ thống năng lượng mặt trời thường chịu những dao động lớn về nhiệt độ môi trường — điều này có thể ảnh hưởng khác nhau đến hợp kim đồng và nhôm; vì vậy Kinto áp dụng các phương pháp sản xuất hoặc lắp ráp dựa trên cách thức liên kết phân tử của từng loại kim loại cụ thể khi chịu tác động của các điều kiện nhiệt độ khác nhau, đồng thời ngăn chặn sự xâm nhập của độ ẩm gây tổn hao điện năng và làm hỏng sớm đầu nối. Nhiều thanh cái mặt trời của chúng tôi được phủ lớp hoàn thiện chống ăn mòn hoặc trang bị gioăng cao su O-ring tại những vị trí cần thiết nhằm kéo dài tuổi thọ hiệu quả cho hệ thống lắp đặt 25 năm.

Thông số điện chính cho thanh cái lưu trữ PV

Ba tham so chinh can xem xet cho cac thanh dan dong luc nang luong mat troi cua ban: Kha nang tai dong (ampacity) – su phat dien nang luong mat troi khi nhiet do lam viec cao se lam tang nhiet do hoat dong, nen doi voi cac du an lap dat tren mai nha va tren mat dat, thuc te tieu chuan la giam dinh muc kha nang tai dong cua cac thanh dan nang luong mat troi it nhat 10–15 phan tram. Dinh muc dien ap – cac ung dung luu tru pin thong thuong hoat dong trong khoang 600–1500 von mot chieu (DC), cao hon nhieu so voi cac thanh dan cong nghiep thong thuong; do do, viec chu y khoang cach an toan va cach dien tro nen het suc quan trong. Kinto san xuat theo cac cap dien ap rat cao. Kha nang chiu ngan mach – su phong dien tu bo pin vao duong day trong dieu kien su co co the tao ra dong dien len toi hang nghin ampe, dan den hien tuong “nong chay”, hu hong va cuoi cung la hong he thong. Chung toi biet cach tang cuong cac noi ket thanh dan nang luong mat troi nay bang cac quy trinh san xuat cua minh.

Cac lua chon tuyn chinh de dap ung yeu cau rieng cua du an nang luong mat troi

Các ứng dụng điện mặt trời (PV) có thể bao gồm giải pháp thanh cái tùy chỉnh. Bố trí vật lý của hệ thống — với các ràng buộc về không gian trong hộp kết hợp năng lượng mặt trời (solar combiner box) so với bộ biến tần năng lượng mặt trời lớn hoặc tủ pin — sẽ ảnh hưởng không chỉ đến hình dạng mà còn đến việc lựa chọn vật liệu cũng như số lượng và cách bố trí các điểm đầu nối. Các yếu tố tùy chỉnh bổ sung có thể bao gồm số lượng chỗ uốn cong, mẫu lỗ và vị trí lỗ, cũng như các điểm gắn cách điện hoặc giá đỡ cách ly. Một số khách hàng yêu cầu các đặc tính hiệu suất điện chuyên biệt; ví dụ: cấu tạo hoàn toàn bằng đồng mang lại độ dẫn điện cao nhất trong một không gian rất nhỏ; trong khi những khách hàng khác có thể ưa chuộng nhôm nhẹ hơn và chi phí thấp hơn khi không gian không phải là yếu tố thiết kế ưu tiên. Việc bổ sung thanh cái cách điện linh hoạt có thể hữu ích trong các thiết kế chịu rung động mạnh, chẳng hạn như trên bảng điều khiển bộ biến tần hoặc một số hệ thống theo dõi (tracker). Đối với các ứng dụng sử dụng công nghệ bộ biến tần chuyển mạch nhanh, việc giảm độ tự cảm nhờ thanh cái dạng tấm ghép (laminated) hoặc thanh cái được bọc chắn (shielded) có thể cải thiện đáng kể hiệu suất hệ thống.

Các thực hành tốt nhất khi lắp đặt và độ tin cậy lâu dài

Thời gian sử dụng của bất kỳ giải pháp phân phối điện năng mặt trời nào đều phụ thuộc vào việc lắp đặt đúng cách. Trước khi lắp đặt, hãy kiểm tra cẩn thận bề mặt của từng thanh dẫn điện hoặc thành phần thanh dẫn điện dạng tấm để phát hiện các khuyết tật bề mặt có thể cho thấy sự nhiễm bẩn bên trong hoặc lỗi vật lý nào đó — những vấn đề này về lâu dài sẽ làm giảm hiệu suất. Các kiểm soát độ phẳng siêu chính xác của chúng tôi đảm bảo áp lực tiếp xúc đồng đều dọc theo toàn bộ bề mặt dẫn điện của mỗi thanh dẫn điện. Hãy sử dụng cờ-lê lực chất lượng cao và siết chặt theo thông số kỹ thuật do nhà sản xuất quy định; siết quá chặt sẽ làm hỏng lớp cách điện và làm trượt ren, trong khi siết không đủ chặt sẽ khiến mối nối ‘đánh lửa’ do điện trở tiếp xúc quá cao. Nếu các thành phần của bạn có chứa nhôm, bạn nên phủ một lớp chất chống oxy hóa tại vị trí nối nhôm với kim loại khác hoặc với thành phần thanh dẫn điện nhằm ngăn ngừa hình thành oxit. Việc kiểm tra bằng mắt và/hoặc đo nhiệt độ dưới tải trong giai đoạn vận hành thử nghiệm sẽ giúp phát hiện rõ các mối nối nóng. Ngoài ra, bạn cũng nên tiến hành kiểm tra bằng mắt định kỳ hàng năm đối với mọi mối nối nằm trong khu vực chịu rung động để phát hiện sớm các vấn đề tiềm ẩn. Quy trình sản xuất của Kinto được quản lý theo các yêu cầu chất lượng IATF 16949 và ISO 9001. Chứng nhận chất lượng này đảm bảo tính nhất quán trong việc chế tạo linh kiện qua nhiều năm. Do đó, bạn luôn có thể tìm mua được linh kiện thay thế trực tiếp cho thanh dẫn điện mặt trời gốc của Kinto trong nhiều thập kỷ tới.

Kết luận

Một hệ thống phân phối điện năng mặt trời đáng tin cậy — dòng điện mặt trời di chuyển hai chiều từ nguồn đến pin và ngược lại, cùng với điều kiện môi trường mặt trời khắc nghiệt, đòi hỏi thiết kế và thi công bền bỉ. Việc cân nhắc kỹ lưỡng những yêu cầu đặc thù của thanh cái điện trong hệ thống phát điện mặt trời của bạn sẽ giúp tạo ra một hệ thống điện có tuổi thọ sử dụng rất dài. Kinto cung cấp nhiều chuyên môn về các dây dẫn điện quan trọng bằng đồng và nhôm, được sử dụng trong hệ thống quang điện (PV) và hệ thống pin. Hãy liên hệ với các chuyên gia kỹ thuật của chúng tôi để thảo luận chi tiết về dự án lắp đặt tiếp theo của bạn — chúng tôi mong muốn cung cấp giải pháp phù hợp chính xác với không gian, yêu cầu điện và ứng dụng cụ thể của bạn, đồng thời được chế tạo với độ chính xác cao.