Торға тәуелсіз және гибридті күн көше жүйелері

Күн энергиясымен жұмыс істейтін көше жарықтандыруды зерттейтін муниципалитеттер мен жоба иелері екі негізгі тәсілге тап болады: электр желісінен тәуелсіз (желіден тыс) жүйелер және гибридті (күн энергиясымен жұмыс істейтін резервтік жүйемен байланысқан) жүйелер. Бұл мақалада практикалық шешім қабылдау критерийлері – алаң шектеулері, сенімділік қажеттіліктері, өмірлік цикл құны, техникалық қызмет көрсету үлгілері және өнім форматы (муниципалдық күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамы, бөлінген күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамы, барлығы бір жерде күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдары) – қарастырылады және техникалық және бюджеттік мақсаттарға сай келетін жүйелерді таңдау, жобалау және сатып алу бойынша дәлелдерге негізделген нұсқаулықтар берілген. Тереңірек тексеру үшін сыртқы сілтемелер (IEA, NREL, ISO) қосылған.

Қалалық күн сәулесімен жарықтандыру қажеттіліктерін түсіну

Пайдаланушының ниеті және жобаның жалпы мақсаттары

Муниципалитеттер күн энергиясымен жұмыс істейтін көше жарықтандыру шешімдерін іздеген кезде, әдетте келесілердің біріне немесе бірнешеуіне қол жеткізуге тырысады: энергия шығындарын және электр желісіне түсетін жүктемені азайту, электр желісін кеңейту қымбатқа түсетін жерлерде жарықтандыруды қамтамасыз ету, қоғамдық қауіпсіздікті жақсарту немесе тұрақтылық мақсаттарына жету. SEO мақсаты көбінесе «шешім түрлерін салыстыру», «өмірлік цикл шығындарын бағалау» немесе «жеткізушілерді таңдау» деп оқылады — дәл осы нұсқаулықта қарастырылатын сұрақтар. Таратылған күн және электр желісінен тыс әсерлер туралы сенімді ақпарат алу үшін электр желісінен тыс жаңартылатын энергия көздері туралы ХЭА есебін қараңыз (IEA - Желіден тыс жаңартылатын энергия көздері).

Орынды бағалау: күн энергиясы ресурсы, жүктеме профилі және шектеулер

Жүйені дұрыс таңдау объективті сайт деректерінен басталады: жергілікті күн сәулеленуі, маусымдық күндізгі сағаттар, түнде күтілетін люмен-сағат, полюстер арақашықтығы және кедергілер. NREL және басқа агенттіктердің құралдары мен дерекқорлары күн ресурстарын сандық түрде анықтай алады және фотоэлектрлік энергияның мөлшерін анықтай алады (NRELМуниципалдық орналастырулар үшін жаяу жүргіншілер мен көліктердің жарықтандыру деңгейлерін, ағаштардың немесе биік ғимараттардың болуын және жергілікті ережелерді (жарықтандыру деңгейлері, жарқырау шектеулері) ескеріңіз.

Меншіктің жалпы құны және бастапқы капитал құны

Муниципалдық шешім қабылдаушылар тек бастапқы бағаны емес, меншіктің жалпы құнын (TCO) — оның ішінде капиталдық шығындар, орнату, техникалық қызмет көрсету, батареяны ауыстыру және электр желісінің әлеуетті энергия шығындарын — бағалауы керек. Күн энергиясы шешімдері көбінесе шығындарды пайдаланудан (электр энергиясынан) капиталға (аппараттық құралдарға) ауыстырады. ISO 9001 сияқты стандарттар сатып алу сапасына қатысты күтілетін нәтижелерді анықтайды (ISO 9001).

Желіден тәуелсіз (желіден тыс) күн энергиясымен жұмыс істейтін көше жүйелері

Жүйенің компоненттері және бөлінген күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдарының рөлі

Электр желісінен тәуелсіз жүйелер – коммуналдық қуатқа тәуелді емес автономды қондырғылар. Негізгі компоненттерге фотоэлектрлік модульдер, зарядтау реттегіші, батарея банкі, жарықдиодты шам және бекіту/баған құрылымдары кіреді. Өнімнің екі кең таралған форматы:

• Барлығы бір жерде күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдары: фотоэлектрлік модуль, батарея және контроллер бір ықшам блокта орналасқан интеграцияланған басы - артықшылықтарына орнатудың қарапайымдылығы және кабельдердің азаюы жатады.
• Бөлінген күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдары: бөлек күн энергиясымен жұмыс істейтін модуль (әдетте биік немесе шатырға орнатылады), батарея корпусы және жарықдиодты басы - артықшылықтарына батареяларды жылуды оңай басқару, инсоляцияны барынша арттыру үшін күн энергиясын икемді орналастыру және көбінесе батареяға техникалық қызмет көрсету немесе ауыстырудың қарапайымдылығы жатады.

Күн энергиясы мен жүйені жобалаудың техникалық негіздері үшін Уикипедиядағы жалпы күн энергиясына шолуды қараңыз (Күн энергиясы - Уикипедия).

Артықшылықтары мен шектеулері

Торға тәуелсіз жүйелердің артықшылықтары:

• Электр желісін кеңейтуді күтпей-ақ жылдам орналастыру — жаңа жобалар немесе шалғай жолдар үшін өте қолайлы.
• Электр қуатының болжамды құны (коммуналдық қызметтерге төлемсіз) және электр желісінің үзілістеріне төзімділік.
• Модульдік масштабталу — әрбір баған сайт қажеттіліктеріне сәйкес келетіндей етіп дербес жобалануы мүмкін.

Шектеулер:

• Бұлтты маусымдарда көп күндік автономияны қамтамасыз ету үшін жоғары батарея сыйымдылығы қажет, бұл CapEx және батареяны ауыстыру шығындарын арттырады.
• «Барлығы бірде» құрылғылары дұрыс жобаланбаған жағдайда батареяларға термиялық кернеуге ұшырауы мүмкін; бөлінген жүйелер мұны азайтады, бірақ орнатудың қосымша күрделілігін қажет етеді.
• Өнімділік жүктеме мен күн энергиясы ресурстарын дәл бағалауға қатты байланысты; өлшемдердің жеткіліксіздігі жиі үзілістерге әкеледі.

Желіден тыс жүйелерге арналған ең жақсы қолданбалар

Электр желісінен тыс күн энергиясымен жұмыс істейтін көше жүйелері, әдетте, электр желісін кеңейту өте қымбат немесе баяу болған жерлерде (шалғай қала маңы, ауылдық жолдар, саябақ жолдары) немесе жоба иелері жергілікті коммуналдық қызметтердің сенімділігінен тәуелсіз кепілдендірілген жұмысты қажет ететін жерлерде ең жақсы болып табылады. Олар сондай-ақ сымдарды төсеу үшін траншея қазу қажет емес пилоттық жобалар мен мұражай аймақтарына да сәйкес келеді.

Гибридті күн энергиясымен жұмыс істейтін көше жүйелері (қосымша қуатпен электр желісіне қосылған)

Гибридті жүйелер қалай жұмыс істейді

Гибридті жүйелер электр желісіне қосылған күйінде қалады, бірақ күн энергиясы мен электр желісінен импортты азайтатын немесе түнгі жұмыс және электр қуатының үзілуін резервтеу үшін батареяларды зарядтайтын басқару элементтерін қамтиды. Әдеттегі гибридті конфигурацияда күн энергиясы күндізгі жүктемелерді қамтамасыз етеді және батареяларды зарядтайды, ал электр желісі қосымша зарядтауды қамтамасыз етеді немесе қажет болған жағдайда шамды тікелей қуаттандырады. Гибридті контроллерлер сұранысқа жауап беру үшін коммутацияны, батареяны басқаруды және кейде ақылды басқаруды басқарады.

Артықшылықтары мен шектеулері

Артықшылықтары:

• Әдетте желіден тыс жүйелерге қарағанда кішірек батарея банктері қажет, себебі желі буфер ретінде әрекет ете алады, бұл жалпы CapEx-ті төмендетеді.
• Маңызды қалалық бағыттардың сенімділігі жоғарырақ — күн энергиясы тапшылығы болған кезде коммуналдық қуат қосалқы қуат ретінде қызмет ете алады.
• Кейбір юрисдикцияларда муниципалдық энергия басқаруымен оңай интеграция және таза энергияны өлшеу немесе экспорттау мүмкіндігі.

Шектеулер:

• Электр желісінің қолжетімділігіне байланысты; үзілістер тек батареяның резервтік қуатының ұзақтығына байланысты болады.
• Пайдаланудың күрделілігі мен реттеуші талаптардың жоғары болуы мүмкін (өзара байланыс туралы келісімдер, қауіпсіздікті ажырату).
• Электр желісіне қосылу ұзақ мерзімді кеңейту жұмыстарын қажет ететін шынымен шалғай орналасқан жерлер үшін үнемді болмауы мүмкін.

Гибридті қашан таңдау керек

Егер учаскеде сенімді электр желісіне қол жеткізу мүмкіндігі болса, бірақ иесі энергия шығындарын азайтқысы, тұрақтылықты жақсартқысы немесе үлкен батарея батареяларына инвестиция салмай қысқа мерзімді электр қуатының үзілуіне төзімділікке қол жеткізгісі келсе, гибридті таңдаңыз. Әдеттегі пайдалану жағдайлары: қалалық магистральдар, кейде электр қуатының үзілуі бар қала маңындағы аудандар және муниципалдық бюджеттер төмен капиталдық шығындарды қалайтын, бірақ прогрессивті электрлендіруді қалайтын аймақтар.

Техникалық және экономикалық салыстыру

Өнімділік, сенімділік және техникалық қызмет көрсету

Сенімділік жүйенің дизайнының сапасына, өнімді таңдауға және техникалық қызмет көрсету режимдеріне байланысты. Батареялар (көбінесе қазіргі заманғы қондырғыларда LiFePO4) өмірлік циклді жоспарлауды қажет етеді — көптеген жеткізушілер циклдің қызмет ету мерзімін және разряд тереңдігін көрсетеді. Батарея университеті батарея химиясы бойынша жалпы нұсқаулық береді (Батарея университеті).

«Барлығы бір жерде» конструкциялары орнату қателерін азайтады, бірақ жылуды шоғырландыруы және мұқият жылулық жобалауды қажет етуі мүмкін. Бөлінген жүйелер жылу көздерін бөлек ұстайды және корпустар желдетілген немесе климаттық бақылау орнатылған кезде батареяның қызмет ету мерзімін ұзарта алады.

Өмірлік цикл шығындарын салыстыру

Төмендегі кестеде өмірлік циклдің салыстырмалы аспектілері келтірілген. Нақты шығындар аймаққа, еңбекақы тарифтеріне және компоненттерді таңдауға байланысты өзгереді; мұны баға ұсынысы емес, шешім қабылдау негізі ретінде пайдаланыңыз.

Дизайнға қатысты мәселелер: бөлінген және барлығы бір жерде

Split Solar Street Light және All-in-One Solar Street Lights арасында таңдау келесі басымдықтарға байланысты:

• Егер сізге құрылыс жұмыстары аз және техникалық қызметкерлер саны аз ең жылдам орнату қажет болса, «Барлығы бір жерде» құрылғылары тиімді болуы мүмкін.
• Егер жылу ортасы қатал болса, батареяларды жиі ауыстыру қажет болса немесе фотоэлектрлік батареяны орналастыру үшін бағандардан тәуелсіздік қажет болса (көлеңке, шатыр), сплит жүйелер ұзақ мерзімді қызмет ету мерзімін ұзартады.
• Орталықтандырылған техникалық қызмет көрсету топтары бар муниципалдық орналастырулар үшін бөлінген жүйелер батареяларды ауыстыруды және бақылауды жеңілдете алады.

Жеткізушіні таңдау және сапа көрсеткіштері

Берік тестілеу, халықаралық сертификаттау (CE, UL, BIS) және сапа менеджменті жүйелері (ISO 9001) бар жеткізушілерді таңдаңыз. TÜV сияқты тәуелсіз аудиттер сенімділікті арттырады (TÜVКепілдік шарттарын (батарея мен жарықдиодты шамның қызмет ету мерзімін), жергілікті сатудан кейінгі қолдауды және ауыстырылатын компоненттердің қолжетімділігін ескеріңіз.

Жеткізушінің назарында: Queneng Lighting

2013 жылы құрылған Queng Lighting компаниясы күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдарына, күн прожекторларына, күн бақша шамдарына, күн көгал шамдарына, күн бағаналы шамдарға, күн фотоэлектрлік панельдеріне, портативті сыртқы қуат көздері мен батареяларына, жарықтандыру жобаларын жобалауға және LED мобильді жарықтандыру индустриясын өндіру мен дамытуға мамандандырылған жеткізуші болып табылады. Жылдар бойы дамығаннан кейін Queng Lighting көптеген тізімделген компаниялар мен инженерлік жобалар үшін тағайындалған жеткізушіге айналды және кәсіби басшылық пен шешімдер ұсынатын күн энергиясымен жұмыс істейтін жарықтандыру инженерлік шешімдері бойынша ой-пікір орталығы ретінде жұмыс істейді.

Негізгі күшті жақтар мен сертификаттар:

• Бөлінген және барлығы бір жерде өнім топтарына арналған тәжірибелі ғылыми-зерттеу және тәжірибелік-конструкторлық жұмыстар тобы және озық өндірістік жабдықтар.
• Қатаң сапаны бақылау жүйелері және жетілген басқару процестері; ISO 9001 стандартымен бекітілген және TÜV сияқты халықаралық органдармен аудиттелген.
• Нарықтардағы муниципалдық сатып алуларды жеңілдететін халықаралық өнім сертификаттарына (CE, UL, BIS, CB, SGS, MSDS) ие.

Негізгі өнім санаттарына күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдары, күн сәулесімен жұмыс істейтін жарық шамдары, күн көгал шамдары, күн бағана шамдары, күн фотоэлектрлік панельдері, бөлінген күн сәулесімен жұмыс істейтін көше шамдары, барлығы бір жерде күн сәулесімен жұмыс істейтін көше шамдары кіреді. Бұл өнім желілері шалғай ауылдық жолдардан бастап қалалық негізгі магистральдарға дейінгі типтік муниципалдық қажеттіліктерді қамтиды, энергияны автономиялау, ақылды басқару және модульдік техникалық қызмет көрсету үшін дизайн нұсқалары бар.

Ең үздік тәжірибелерді енгізу және тексеру

Тестілеу, пилоттық жобалар және көрсеткіштер

Толық енгізу алдында нақты инсоляцияны, полюстер аралығын, люмен талаптарын және батареяның автономиясын тексеру үшін пилоттық дәліздерді іске қосыңыз. Негізгі өнімділік көрсеткіштерін бақылаңыз: орташа жұмыс уақыты, жердегі жазықтықтағы люкс деңгейлері, 100 полюске шаққандағы техникалық қызмет көрсету оқиғалары және батареяны ауыстыру аралықтары. Бұл көрсеткіштерді тексеру кішігірім жүйелердің жиі кездесетін қателіктерін болдырмайды.

Стандарттар, қауіпсіздік және өзара байланыс

Бағанға орнату, жерге қосу және найзағайдан қорғау бойынша жергілікті электр ережелерін сақтаңыз. Гибридті жүйелер үшін, экспорттау мүмкін болса, коммуналдық қызметтермен өзара байланыс туралы келісімдер мен аралдарға қарсы қорғаныстарды қамтамасыз етіңіз. Жарықтандыру инженерлік стандарттарымен танысыңыз (мысалы, Жарықтандыру инженерлік қоғамы:IES) әр түрлі жол түрлері үшін ұсынылған жарықтандыру деңгейлері үшін.

Техникалық қызмет көрсету стратегиясы және қашықтан бақылау

Автопарк деңгейіндегі көрінуді қамтамасыз ету үшін қашықтан бақылауға инвестиция салыңыз (батареяның зарядталу күйі, ақаулық туралы ескертулер, энергия өндіру). Белгіленген профилактикалық техникалық қызмет көрсету кестесі (фотокөлік тазалау, линзаларды тексеру, батареяны тексеру) қызмет ету мерзімін ұзартады және шұғыл жұмыс тапсырыстарын азайтады. Жұмыстың тоқтап қалуын азайту үшін батареяларды ауыстыру және бағаналарды тексеру үшін жергілікті топтармен келісімшарт жасаңыз немесе оқытыңыз.

Жиі қойылатын сұрақтар

1. Ұзақ мерзімді перспективада қайсысы арзанырақ: торға тәуелсіз немесе гибридті жүйелер?

Әмбебап жауап жоқ. Электр желісінен тәуелсіз жүйелер ең төменгі пайдалану шығындарын ұсына алады (электр энергиясына төлемдер жоқ), бірақ батареялар мен фотоэлектрлік құрылғылардың өлшемдеріне бастапқы инвестицияларды көп қажет етеді. Гибридті жүйелер көбінесе электр желісін буфер ретінде пайдалану арқылы бастапқы батарея шығындарын азайтады. Жергілікті коммуналдық қызметтер тарифтерімен, батареяның күтілетін қызмет ету мерзімімен және техникалық қызмет көрсету шығындарымен 10-15 жылдық перспективада меншіктің жалпы құнын бағалаңыз.

2. Барлығы бір жердегі құрылғының орнына бөлінген күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамын қашан таңдауым керек?

Икемді фотоэлектрлік орналастыру (көлеңкеден аулақ болу үшін), батарея жылуын жақсы басқару немесе техникалық қызмет көрсету бригадаларымен батареяны оңай ауыстыру қажет болған кезде бөлінген дизайндарды таңдаңыз. Қоршаған орта жағдайлары орташа болған кезде жылдам орнату және минималды құрылыс жұмыстары үшін барлығы бір жерде орналасқан құрылғылар қолайлы.

3. Батареяның автономды жұмысы қанша күн қажет?

Әдеттегі жобалар климаттың өзгеруіне және маңызды талаптарға байланысты 2-5 күндік автономияны қамтамасыз етеді. Маңызды дәліздер немесе ұзақ бұлтты маусымдары бар аймақтар үлкенірек автономияны қажет етуі мүмкін; жергілікті сәулелену деректерін пайдаланып, учаскеге тән энергия моделін іске қосыңыз.

4. Көше жарықтандыруы үшін LiFePO4 батареялары қорғасын-қышқылды батареяларға қарағанда жақсырақ па?

LiFePO4 батареялары әдетте ұзақ мерзімді қызмет ету мерзімін, разряд тереңдігін және температураға төзімділікті жақсартады, дегенмен CapEx жоғарырақ. Көптеген заманауи муниципалдық жобалар өмірлік циклдің құндылығы үшін LiFePO4-ті артық көреді. Жеткізушінің цикл кепілдіктерін және қызмет ету мерзімі аяқталғаннан кейінгі ауыстыру саясатын тексеріңіз.

5. Гибридті жүйелер артық күн энергиясын электр желісіне қайта экспорттай ала ма?

Негізінде, иә — егер жергілікті ережелер мен өзара байланыс туралы келісімдер экспортқа немесе таза өлшеуге мүмкіндік берсе. Көптеген муниципалдық көше жарықтандыру қондырғылары экспортқа қарағанда жергілікті тұтынуға басымдық береді, бірақ тиісті инверторлары мен бекітулері бар гибридті жүйелер муниципалдық энергетикалық стратегиялармен біріктірілуі мүмкін.

6. Люмен шығысы және батареяның жұмыс уақыты бойынша жеткізушінің мәлімдемелерін қалай тексеремін?

Тәуелсіз сынақ есептерін, танылған сынақ стандарттарына сілтеме жасайтын өнім деректерінің парақтарын және қолданыстағы жобалардан далалық өнімділік деректерін сұраңыз. Сертификаттар (CE, UL) және үшінші тарап аудиттері (TÜV, SGS) тексеруді қосады. Пилоттық орнатулар - ең сенімді тексеру әдісі.

Егер сізге жеке қолдау қажет болса — алаңды бағалау, пилоттық жобалау немесе сатып алу бойынша көмек — сараптамалық кеңес алу және өнім нұсқаларын алу үшін Queng Lighting компаниясына хабарласыңыз. Біздің күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдары, бөлінген күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдары және барлығы бір жерде жұмыс істейтін күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдары өнімдерінің желілерін қарап, жоба бағасын сұраңыз.

Бізбен хабарласыңыз: Queneng Lighting — кәсіби күн энергиясымен жұмыс істейтін жарықтандыру шешімдері және инженерлік қолдау.