วิธีตรวจสอบประสิทธิภาพการใช้พลังงานไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ในเมือง: คู่มือปฏิบัติ

การแนะนำ

เหตุใดการตรวจสอบไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์จึงมีความสำคัญ

ผู้บริหารเมืองและผู้รับเหมาติดตั้งระบบไฟส่องสว่างต่างตั้งคำถามมากขึ้นเรื่อยๆ ว่า: การตรวจสอบประสิทธิภาพการใช้พลังงานของไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ในเมืองต่างๆ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพสูงสุด ลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา และยืดอายุการใช้งานของระบบได้อย่างไร การตรวจสอบที่เหมาะสมจะช่วยยืนยันการผลิตเทียบกับการบริโภค ระบุข้อบกพร่องและความไม่มีประสิทธิภาพ และรับรองความปลอดภัยสาธารณะด้วยระดับความสว่างที่ถูกต้อง คู่มือนี้นำเสนอกรอบการทำงานที่ใช้งานได้จริงซึ่งคุณสามารถนำไปใช้ได้ในปัจจุบัน พร้อมข้อมูลเชิงลึกเชิงพาณิชย์สำหรับการจัดซื้อ การปรับปรุง และการจัดการสินทรัพย์ในระยะยาว

เหตุใดจึงต้องตรวจสอบประสิทธิภาพการใช้พลังงานไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์?

ประโยชน์สำหรับเมืองและผู้มีส่วนได้ส่วนเสีย

การตรวจสอบไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ให้ประโยชน์ที่ชัดเจน ได้แก่ การประหยัดพลังงานที่วัดผลได้ ลดการพึ่งพาโครงข่ายไฟฟ้า ไฟถนนดับน้อยลง และอายุการใช้งานแบตเตอรี่และหลอด LED ที่ยาวนานขึ้น ระบบที่ได้รับการตรวจสอบอย่างดีจะช่วยสนับสนุนการคาดการณ์งบประมาณและสนับสนุนการลงทุนในโซลูชันไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ สำหรับนักวางผังเมือง การตรวจสอบจะช่วยจัดลำดับความสำคัญของการเปลี่ยน อัปเกรด และการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ เพื่อเครือข่ายไฟถนนในเมืองที่ปลอดภัยและยั่งยืนยิ่งขึ้น

กรอบการตรวจสอบแบบทีละขั้นตอน

1. เตรียมและรวบรวมข้อมูลพื้นฐาน

เริ่มต้นด้วยการรวบรวมรายการสินทรัพย์: ตำแหน่งเสาไฟฟ้า หมายเลขรุ่น ข้อมูลจำเพาะของแผงโซลาร์เซลล์ (W) ประเภทและความจุของแบตเตอรี่ (Ah และแรงดันไฟฟ้า) ประเภทตัวควบคุม (MPPT/PWM) กำลังวัตต์และฟลักซ์ส่องสว่างของ LED วันที่ติดตั้ง การรับประกัน และบันทึกการบำรุงรักษา รวมถึงรวบรวมข้อมูลประสิทธิภาพการทำงานย้อนหลัง (ถ้ามี) เช่น บันทึกการทำงาน รายงานการหยุดทำงาน บันทึกอินเวอร์เตอร์/ตัวควบคุม

2. การตรวจสอบสถานที่และการตรวจดูด้วยสายตา

ตรวจสอบการติดตั้งแต่ละครั้งเพื่อหาปัญหาทางกายภาพ เช่น แผงสกปรก ร่มเงาจากต้นไม้หรือโครงสร้างใหม่ สายไฟหลวม การเชื่อมต่อที่สึกกร่อน น้ำซึมเข้า และการวางแนวหรือเอียงที่ไม่เหมาะสม ข้อบกพร่องทางสายตามักเป็นสาเหตุของการสูญเสียประสิทธิภาพ 30-50% และเป็นวิธีแก้ไขที่ประหยัดต้นทุน

3. วัดประสิทธิภาพไฟฟ้าและพลังงาน

ใช้แคลมป์มิเตอร์ มัลติมิเตอร์ และเครื่องบันทึกข้อมูลแบบพกพาเพื่อวัด: แรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดของแผงโซลาร์เซลล์ (Voc), แรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าขณะใช้งานภายใต้โหลด, สถานะการชาร์จ (SoC), กระแสไฟฟ้าขณะชาร์จ/คายประจุ และกระแสไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าของไดรเวอร์ LED เปรียบเทียบกระแสไฟฟ้าขณะใช้งานจริงกับข้อมูลจำเพาะด้านการออกแบบ บันทึกการใช้พลังงานในเวลากลางคืน (วัตต์ × ชั่วโมง) และปริมาณการผลิตไฟฟ้าจากแผงโซลาร์เซลล์ในเวลากลางวัน (วัตต์-ชั่วโมง/วัน)

4. ประเมินการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์

คำนวณปริมาณแสงอาทิตย์ที่คาดว่าจะได้รับจากแผงโซลาร์เซลล์ (PV) โดยใช้ปริมาณรังสีดวงอาทิตย์ในพื้นที่ (Insolation) หลายเมืองมีค่าเฉลี่ย 3–6 กิโลวัตต์ชั่วโมง/ตารางเมตร/วัน สำหรับแผงขนาด 200 วัตต์ต่อตารางนิ้ว พลังงานดิบที่คาดว่าจะได้รับ = 200 วัตต์ × ชั่วโมงแสงอาทิตย์สูงสุดเฉลี่ย (เช่น 5 ชั่วโมง) = 1,000 วัตต์ชั่วโมง/วัน คำนวณการสูญเสียพลังงานของระบบ (ความสกปรก อุณหภูมิ สายไฟ ตัวควบคุม) ซึ่งโดยทั่วไปอยู่ที่ 20–30% เพื่อประมาณค่าพลังงานที่ใช้ได้

5. ทดสอบแบตเตอรี่และสุขภาพของที่จัดเก็บ

วัดแรงดันแบตเตอรี่ ความต้านทานภายใน (หากทำได้) และทดสอบความจุหากทำได้ เปรียบเทียบความจุที่เหลือกับสเปคเดิม โดยทั่วไปแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดจะเสื่อมสภาพเร็ว (300–800 รอบ) ในขณะที่แบตเตอรี่ LiFePO4 จะยังมีอายุการใช้งานยาวนาน (1,000–3,000 รอบขึ้นไป) ควรเปลี่ยนแบตเตอรี่ก่อนที่ความจุจะลดลงต่ำกว่าระดับที่สามารถรองรับการใช้งานได้จริงตามที่กำหนด

6. ตรวจสอบตัวควบคุมและการควบคุมการชาร์จ

ตรวจสอบการตั้งค่าตัวควบคุม (เกณฑ์ช่วงพลบค่ำถึงรุ่งเช้า, กำหนดการหรี่แสง) โดยทั่วไปแล้วตัวควบคุม MPPT จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการชาร์จได้ 10–30% เมื่อเทียบกับ PWM ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเฟิร์มแวร์เป็นเวอร์ชันล่าสุด และกำหนดค่าเกณฑ์สัญญาณเตือนสำหรับสภาวะ SoC ต่ำและแรงดันไฟเกิน

7. ประเมินประสิทธิภาพและความปลอดภัยของแสงสว่าง

วัดค่าความสว่าง (ลักซ์) ที่ระดับพื้นดิน และเปรียบเทียบกับมาตรฐานการออกแบบสำหรับถนนและทางเดินเท้า (อ้างอิงมาตรฐานท้องถิ่นหรือคำแนะนำของ IES) นอกจากนี้ ควรตรวจสอบอุณหภูมิของหลอด LED และการทำงานของผู้ขับขี่ ควรติดตามค่าการเสื่อมของลูเมนของหลอด LED (L70) โดยทั่วไปหลอด LED จะมีอายุการใช้งานมากกว่า 50,000 ชั่วโมง ก่อนที่จะสูญเสียลูเมนอย่างมีนัยสำคัญ

8. วิเคราะห์ข้อมูลและจัดทำแผนปฏิบัติการ

รวบรวมโปรไฟล์การผลิตเทียบกับการใช้งาน ระบุหน่วยที่ประสิทธิภาพต่ำกว่ามาตรฐาน จัดประเภทข้อบกพร่อง (เช่น การผลิต PV ต่ำกว่ามาตรฐาน แบตเตอรี่ขัดข้อง การกำหนดค่าคอนโทรลเลอร์ไม่ถูกต้อง) และประเมินต้นทุนสำหรับการซ่อมแซม เปลี่ยน หรืออัปเกรด จัดลำดับความสำคัญของการแทรกแซงโดยพิจารณาจากผลตอบแทนจากการลงทุน (ROI) และผลกระทบต่อความปลอดภัยสาธารณะ

เครื่องมือและการวัดที่จำเป็น

เครื่องมือที่จำเป็นสำหรับการตรวจสอบที่มีประสิทธิภาพ

เครื่องมือสำคัญ: มัลติมิเตอร์แบบดิจิทัล, แคลมป์แอมมิเตอร์, เครื่องวัดความเข้มรังสีแสงอาทิตย์ (ไพแรนอมิเตอร์หรือเครื่องวัดพลังงานแสงอาทิตย์แบบพกพา), เครื่องวัดลักซ์สำหรับวัดความสว่าง, เครื่องทดสอบหรือเครื่องวิเคราะห์แบตเตอรี่ และเครื่องบันทึกข้อมูลสำหรับการตรวจสอบแบบหลายวัน ขอแนะนำให้ใช้แพลตฟอร์มตรวจสอบระยะไกล (IoT) สำหรับการตรวจสอบระดับเมืองเพื่อรวบรวมข้อมูลทางไกลของระบบอย่างต่อเนื่อง

ตัวชี้วัดประสิทธิภาพหลัก (KPI) ที่ต้องติดตาม

สิ่งที่ต้องวัดและเกณฑ์มาตรฐานที่ยอมรับได้

ติดตาม KPI เหล่านี้: พลังงานที่ผลิตได้ (Wh/วัน), พลังงานที่ใช้ (Wh/คืน), ความพร้อมใช้งานของระบบ (% เวลาทำงาน), สถานะสุขภาพแบตเตอรี่ (SoH), รอบการชาร์จ/การคายประจุ, อัตราการสกปรกของแผงโซลาร์เซลล์ และการปฏิบัติตามมาตรฐานความสว่าง (% ของเสาที่ตรงตามเป้าหมายลักซ์) เกณฑ์มาตรฐาน: ไฟถนน LED สามารถลดการใช้พลังงานได้ 50–70% เมื่อเทียบกับ HPS; ตัวควบคุม MPPT สามารถให้พลังงานที่ใช้ได้มากกว่า PWM สูงสุด 20%; โดยทั่วไป PV เสื่อมสภาพอยู่ที่ประมาณ 0.5% ต่อปี

ปัญหาทั่วไปที่พบในระหว่างการตรวจสอบและวิธีแก้ไข

ข้อผิดพลาดทั่วไปและขั้นตอนการแก้ไข

ปัญหาที่พบบ่อย ได้แก่ แผงโซลาร์เซลล์สกปรกหรือถูกบังแดด (การทำความสะอาด การตัดแต่งต้นไม้ การปรับทิศทางแผงโซลาร์เซลล์ใหม่) แบตเตอรี่เสื่อมสภาพ (เปลี่ยนเป็น LiFePO4 เพื่ออายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นและ DoD ที่ลึกขึ้น) การกำหนดค่าคอนโทรลเลอร์ไม่ถูกต้อง (อัปเดตการตั้งค่า เปลี่ยนเป็น MPPT) สายไฟชำรุด (ซ่อมแซมและป้องกันการกัดกร่อน) และแผงโซลาร์เซลล์หรือแบตเตอรี่ที่มีขนาดเล็กเกินไป (ปรับขนาดระบบให้เหมาะสมระหว่างการปรับปรุง) ให้ความสำคัญกับการแก้ไขที่คืนความปลอดภัยและเพิ่มผลผลิตพลังงานต่อดอลลาร์ให้สูงสุด

ตัวอย่างการคำนวณ: การสร้างสมดุลระหว่างการผลิตและโหลด

ตัวอย่างง่ายๆ ในการตรวจสอบไฟถนนดวงเดียว

สมมติ: โหลดของ LED = 40 วัตต์ ทำงาน 12 ชั่วโมง/คืน → การใช้พลังงานต่อวัน = 40 วัตต์ × 12 ชั่วโมง = 480 วัตต์ชั่วโมง/วัน PV = แผง 200 วัตต์, ชั่วโมงแสงแดดสูงสุดเฉลี่ย = 5 → การผลิตไฟฟ้าดิบ = 200 × 5 = 1,000 วัตต์ชั่วโมง/วัน ใช้การสูญเสียพลังงานของระบบ 25% → PV ที่ใช้งานได้ ≈ 750 วัตต์ชั่วโมง/วัน PV ที่ใช้งานได้ (750 วัตต์ชั่วโมง) ครอบคลุมความต้องการ 480 วัตต์ชั่วโมง พร้อมส่วนต่างสำหรับการชาร์จแบตเตอรี่และในวันที่มีเมฆมาก ขนาดของแบตเตอรี่: สำหรับอายุการใช้งาน 3 วัน พื้นที่เก็บพลังงานที่ใช้งานได้ที่ต้องการ = 480 × 3 = 1,440 วัตต์ชั่วโมง แบตเตอรี่ 12 โวลต์ 200 Ah = 2,400 วัตต์ชั่วโมง; โดย LiFePO4 DoD ที่ใช้งานได้ 80% → ใช้งานได้ ≈ 1,920 วัตต์ชั่วโมง ซึ่งตรงตามข้อกำหนดด้านอายุการใช้งาน สิ่งนี้แสดงให้เห็นว่าการตรวจสอบใช้ข้อมูลจริงเพื่อยืนยันหรือออกแบบระบบใหม่อย่างไร

กวางตุ้ง Queneng สามารถสนับสนุนการตรวจสอบเมืองได้อย่างไร

บริการตรวจสอบและปรับปรุงอย่างมืออาชีพ

บริษัท กวางตุ้ง เควนอิง ไลท์ติ้ง เทคโนโลยี จำกัด (ก่อตั้งในปี พ.ศ. 2556) เชี่ยวชาญด้านไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ ไฟสปอตไลท์ ไฟสวนและสนามหญ้า แผงโซลาร์เซลล์ แบตเตอรี่ และการออกแบบโครงการแสงสว่าง เควนอิงให้บริการตรวจสอบพลังงานอย่างมืออาชีพ การวินิจฉัยระดับระบบ และการปรับปรุงระบบแบบครบวงจร ทีมงานวิจัยและพัฒนาของเรา พร้อมด้วยระบบจัดการคุณภาพ ISO 9001 กระบวนการตรวจสอบที่ได้รับการรับรองจาก TÜV และใบรับรองระดับสากล (CE, UL, BIS, CB, SGS, MSDS) รับรองโซลูชันที่เชื่อถือได้และเป็นไปตามมาตรฐานสากล เควนอิงมีบริการติดตั้งระบบตรวจสอบระยะไกล การเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน (การอัปเกรด MPPT, การแปลง LiFePO4) และสัญญาบำรุงรักษาระยะยาว เพื่อเพิ่มผลตอบแทนจากการลงทุน (ROI) สูงสุดให้กับลูกค้าในเมือง

เคล็ดลับการนำไปปฏิบัติสำหรับโครงการในเมือง

การตรวจสอบขนาดและสร้างแผนงานการบำรุงรักษา

เริ่มต้นด้วยพื้นที่นำร่องเพื่อตรวจสอบวิธีการตรวจสอบ จากนั้นจึงขยายขนาดโดยใช้การจัดลำดับความสำคัญที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูล ได้แก่ ถนนที่มีการจราจรหนาแน่นและจุดที่มีปัญหาเป็นอันดับแรก ใช้แท็กสินทรัพย์และสินค้าคงคลังแบบ GIS เพื่อการติดตามอย่างมีประสิทธิภาพ พิจารณาเงื่อนไขตามสัญญาสำหรับการบำรุงรักษาตามประสิทธิภาพ เพื่อให้แรงจูงใจของผู้ขายสอดคล้องกับเป้าหมายด้านเวลาทำงานและพลังงาน

บทสรุป

การตรวจสอบเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน ต้นทุน และความปลอดภัย

การตรวจสอบประสิทธิภาพการใช้พลังงานไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ในเมืองเป็นกิจกรรมที่เน้นการปฏิบัติจริงและมีผลกระทบสูง ซึ่งผสมผสานการวัดผลภาคสนาม การวิเคราะห์ข้อมูล และการลงทุนแบบเจาะจง การปฏิบัติตามกรอบการตรวจสอบที่มีโครงสร้างจะช่วยให้เมืองต่างๆ ลดปัญหาไฟฟ้าดับ ปรับปรุงความปลอดภัยของแสงสว่าง และลดต้นทุนตลอดอายุการใช้งาน การใช้ประโยชน์จากซัพพลายเออร์ที่มีประสบการณ์อย่างกวางตุ้ง เควิ่นเอ็ง ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการตรวจสอบสามารถนำไปปฏิบัติได้จริง และเชื่อมโยงกับกลยุทธ์การจัดซื้อและการบำรุงรักษาที่เชื่อถือได้

คำถามที่พบบ่อย

ถาม: เมืองควรทำการตรวจสอบพลังงานไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์บ่อยเพียงใดก: ดำเนินการตรวจสอบพื้นฐานเต็มรูปแบบตั้งแต่การติดตั้งหรือรับช่วงต่อ จากนั้นกำหนดการตรวจสอบแบบสุ่มทุกปี และการตรวจสอบเต็มรูปแบบทุก 3 ปี พื้นที่ที่มีข้อบกพร่องสูงอาจจำเป็นต้องตรวจสอบบ่อยขึ้น

ถาม: วิธีที่เร็วที่สุดในการระบุไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพต่ำกว่ามาตรฐานคืออะไร?A: ใช้ระบบโทรมาตรตรวจสอบระยะไกลเพื่อระบุความคลาดเคลื่อนของการผลิตไฟฟ้ารายวัน การใช้พลังงานรายคืน หรือค่า SoC ของแบตเตอรี่ หากไม่มีระบบโทรมาตร ให้ตรวจสอบความเข้มของรังสี แรงดัน/กระแสไฟฟ้าของ PV และค่าลักซ์ในเวลากลางคืนที่โหนดสำคัญ

ถาม: ตัวควบคุม MPPT สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบเมื่อเทียบกับ PWM ได้จริงหรือไม่ตอบ ใช่ โดยทั่วไปแล้วตัวควบคุม MPPT จะเก็บเกี่ยวพลังงานได้มากขึ้น 10–30% โดยการปรับแรงดันไฟฟ้าการทำงานของ PV โดยเฉพาะในสภาวะการแผ่รังสีที่แปรผัน

ถาม: ควรเปลี่ยนแบตเตอรี่เมื่อใดในระหว่างการตรวจสอบ?ก: เปลี่ยนแบตเตอรี่เมื่อความจุลดลงต่ำกว่าระดับที่จำเป็นสำหรับอายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่กำหนด (โดยทั่วไปต่ำกว่า 60–70% ของความจุเดิม) หรือเมื่อความต้านทานภายในเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว หรือหลังจากนับรอบเกินตามเคมีของแบตเตอรี่

ถาม: ค่าเสื่อมของลูเมน LED และการกระจายแสงเป็นส่วนหนึ่งของการตรวจสอบพลังงานหรือไม่ตอบ: ใช่ การตรวจสอบพลังงานควรวัดค่าลักซ์ที่ระดับพื้นดินและเปรียบเทียบกับเป้าหมายการออกแบบ และตรวจสอบค่าลูเมนของ LED และอุณหภูมิสี เพื่อความปลอดภัยและเป็นไปตามข้อกำหนด

ถาม: Queneng สามารถช่วยอัปเกรดระบบไฟส่องสว่างในเมืองขนาดใหญ่ได้อย่างไรA: Queneng ให้บริการครบวงจร ได้แก่ การตรวจสอบ การวินิจฉัยระบบ การอัปเกรด PV และแบตเตอรี่ การปรับปรุง MPPT การติดตั้งการตรวจสอบระยะไกล และสัญญาการบำรุงรักษาที่รองรับโดยกระบวนการที่ผ่านการรับรอง ISO และ TÜV