Các trường hợp điển hình: Các dự án chiếu sáng năng lượng mặt trời đô thị thành công

Tôi đã tham gia các dự án chiếu sáng năng lượng mặt trời đô thị ở nhiều vùng khí hậu và môi trường mua sắm khác nhau, và tôi biết rằng những người ra quyết định cần nhiều hơn là những slide tiếp thị—điều họ cần là hiệu suất có thể kiểm chứng, chi tiết thiết kế thực tế và tiêu chí mua sắm đáng tin cậy. Bài viết này tổng hợp những bài học từ các chương trình quốc tế như của Ngân hàng Thế giới.Thắp sáng châu Phixu hướng chi phí năng lượng tái tạo toàn cầu được báo cáo bởiIRENAvà các tiêu chuẩn chất lượng nhưTiêu chuẩn ISO9001Tôi tập trung vào việc triển khai đèn đường năng lượng mặt trời đô thị (bao gồm đèn đường năng lượng mặt trời tách rời và đèn đường năng lượng mặt trời tích hợp), các nghiên cứu điển hình và các bước thực tiễn mà các nhóm đô thị nên thực hiện để nhân rộng các kết quả thành công.

Vì sao các đô thị lựa chọn đèn đường năng lượng mặt trời?

An ninh năng lượng và khả năng dự đoán chi phí

Các đô thị đang đối mặt với giá điện tăng cao và lưới điện quá tải. Lý do chính khiến các thành phố áp dụng hệ thống đèn đường năng lượng mặt trời là chi phí vận hành có thể dự đoán được: với các tấm pin quang điện mặt trời và pin lưu trữ tại chỗ, năng lượng cho chiếu sáng đường phố được sản xuất tại chỗ, không bị ảnh hưởng bởi sự biến động giá điện hàng ngày. Các xu hướng toàn cầu được ghi nhận bởiIRENAĐiều này cho thấy chi phí lắp đặt hệ thống quang điện quy mô lớn và phân tán đã giảm mạnh trong thập kỷ qua, củng cố thêm cơ sở cho các giải pháp năng lượng mặt trời phân tán trong chiếu sáng công cộng.

Mục tiêu an toàn, khả năng tiếp cận và phát triển

Hệ thống chiếu sáng đường phố góp phần trực tiếp vào an toàn giao thông và an ninh công cộng. Việc lắp đặt đèn đường năng lượng mặt trời trên các tuyến đường tối giúp tăng cường an toàn cho người đi bộ và thúc đẩy hoạt động kinh tế sau khi trời tối. Những lợi ích này phù hợp với Mục tiêu Phát triển Bền vững số 7 của Liên Hợp Quốc và các mục tiêu phát triển đô thị liên quan.Mục tiêu phát triển bền vững số 7 của Liên Hợp Quốc).

Triển khai nhanh chóng và cơ hội hoạt động độc lập

Đối với các khu dân cư ngoại ô hoặc không có điện lưới, chiếu sáng bằng năng lượng mặt trời thường là cách nhanh nhất để cung cấp ánh sáng an toàn, đáng tin cậy mà không cần mở rộng lưới điện tốn kém. Các chương trình như...Thắp sáng châu PhiĐiều này chứng minh rằng các sản phẩm năng lượng mặt trời phù hợp với mục đích sử dụng có thể được sản xuất hàng loạt nhanh chóng khi quy trình thu mua và đảm bảo chất lượng được thực hiện đúng cách.

Nghiên cứu trường hợp và phân tích so sánh

Dưới đây, tôi trình bày ba loại trường hợp minh họa: triển khai cộng đồng ngoài lưới điện theo một chương trình toàn cầu, dự án thí điểm cải tạo đô thị (tổng hợp từ các dự án tôi đã dẫn dắt), và xây dựng thành phố thông minh mới sử dụng hệ thống đèn đường năng lượng mặt trời tách rời hiệu suất cao. Để có bối cảnh và khả năng kiểm chứng, tôi tham khảo dữ liệu chương trình công khai và báo cáo ngành khi thích hợp.

Nghiên cứu điển hình A — Triển khai hệ thống chiếu sáng ngoài lưới điện cho cộng đồng (mô hình Lighting Africa)

Bối cảnh: Sáng kiến ​​Chiếu sáng Châu Phi của Ngân hàng Thế giới/IFC đã thúc đẩy việc áp dụng các giải pháp chiếu sáng độc lập chất lượng cao bằng cách tạo ra các tiêu chuẩn thị trường và hỗ trợ các nhà cung cấp. Hệ thống chiếu sáng đường phố quy mô đô thị dựa trên mô hình này sử dụng các thiết bị chiếu sáng dạng mô-đun, bền bỉ và được triển khai có giám sát.

Kết quả: Các dự án tuân theo hướng dẫn của Lighting Africa đã đạt được tốc độ triển khai nhanh chóng và giảm đáng kể chi phí chiếu sáng bằng dầu hỏa/dầu diesel, cải thiện an toàn hộ gia đình và kéo dài thời gian sử dụng điện hiệu quả về mặt kinh tế. Cách tiếp cận dựa trên thị trường và đảm bảo chất lượng của chương trình đã giảm tỷ lệ thất bại so với việc mua sắm tùy tiện.

Nghiên cứu điển hình B — Dự án thí điểm cải tạo đô thị (tổng hợp)

Bối cảnh: Tại một thành phố ven biển cỡ trung bình mà tôi từng làm việc, chính quyền thành phố đã thí điểm việc thay thế các đèn natri cao áp cũ bằng đèn LED sử dụng năng lượng mặt trời lắp đặt trên mái nhà và pin lưu trữ gắn trên cột đèn đường ở một số khu dân cư được chọn.

Kết quả chính (được đo lường trong 18 tháng): chi phí năng lượng cho khu vực thí điểm giảm khoảng 70% so với hệ thống chiếu sáng HPS sử dụng điện lưới thông thường; tần suất bảo trì giảm nhờ đèn LED tuổi thọ cao và hộp pin kín; điểm hài lòng của người dân tăng lên ở các khu dân cư mục tiêu. Thành công của dự án phụ thuộc vào việc lập hồ sơ tải chính xác, phần cứng chống ăn mòn mạnh mẽ cho khu vực ven biển, và hợp đồng bảo hành và dịch vụ rõ ràng.

Nghiên cứu điển hình C — Triển khai dự án thành phố thông minh trên khu đất trống

Bối cảnh: Một dự án phát triển khu dân cư mới đã tích hợp đèn đường năng lượng mặt trời vào quy hoạch tổng thể bằng cách sử dụng hệ thống đèn đường năng lượng mặt trời tách rời: các tấm pin mặt trời và tủ pin riêng biệt cho phép công suất lớn hơn và bảo trì dễ dàng hơn so với các thiết bị "tất cả trong một".

Kết quả: Phương pháp tách rời cho phép đạt được quang thông cao hơn, tích hợp hệ thống đo từ xa và thời gian hoạt động liên tục lâu hơn (hơn 5 đêm) trong trường hợp khẩn cấp. Các lợi ích bao gồm các chiến lược điều khiển vượt trội (lịch trình làm mờ, tăng cường độ sáng khi phát hiện chuyển động) và việc thay pin được đơn giản hóa mà không cần phải nhấc đèn gắn trên cột.

Bảng so sánh: Các chỉ số điển hình giữa các loại dự án

Ghi chú: Chi phí và phạm vi hiệu suất chỉ mang tính chất tham khảo; việc mua sắm, mức lương lao động địa phương và khí hậu (bức xạ mặt trời, nhiệt độ) ảnh hưởng mạnh mẽ đến cả chi phí và thời gian hoàn vốn. Để biết xu hướng chi phí điện mặt trời toàn cầu, hãy xem dữ liệu của IRENA (Ấn phẩm của IRENA).

Các phương pháp thực hành tốt nhất về thiết kế, mua sắm và hiệu suất

Xác định mức độ dịch vụ và tiêu chí đo lường

Trước khi tiến hành đấu thầu, tôi luôn làm việc với các đối tác thuộc chính quyền địa phương để xác định rõ các thỏa thuận mức dịch vụ (SLA): mục tiêu độ sáng, giờ hoạt động, tỷ lệ hỏng hóc chấp nhận được, thời gian phản hồi bảo trì và các chỉ số giám sát. Sử dụng các mục tiêu mức độ lux và các chỉ số độ đồng đều phù hợp với...Kỹ thuật chiếu sángCác khuyến nghị (nếu có).

Chọn kiến ​​trúc phần cứng phù hợp: máy tính tách rời hay máy tính tất cả trong một

Các hệ thống tích hợp tất cả trong một có thể tiết kiệm chi phí cho các dự án nhỏ và triển khai đơn giản. Tuy nhiên, đối với các yêu cầu về độ sáng lớn hơn hoặc các dự án yêu cầu dễ dàng tiếp cận pin và khả năng mở rộng, tôi thường khuyên dùng hệ thống đèn đường năng lượng mặt trời tách rời, trong đó mảng PV và tủ pin hoạt động độc lập với đèn chiếu sáng. Những sự đánh đổi được tóm tắt như sau:

• Giải pháp tất cả trong một: chi phí phần cứng ban đầu thấp hơn, hậu cần đơn giản hơn, nhưng có khả năng gây áp lực nhiệt cao hơn lên pin.
• Hệ thống tách rời: quản lý nhiệt tốt hơn, dung lượng pin có thể mở rộng, bảo trì dễ dàng hơn—nhưng chi phí đầu tư ban đầu và công trình xây dựng cao hơn.

Xác định chất lượng có thể kiểm chứng và các chứng nhận.

Nêu rõ các chứng nhận sản phẩm và hệ thống quản lý chất lượng nhà máy (ví dụ: ISO 9001:Tiêu chuẩn ISO9001Yêu cầu báo cáo kiểm tra hệ thống chiếu sáng và pin, kiểm tra khả năng chống ăn mòn do muối biển đối với các địa điểm ven biển, xếp hạng IP/IK và tài liệu chất lượng của nhà cung cấp (CE/UL/BIS/CB nếu có). Các phòng thí nghiệm kiểm tra bên thứ ba như...SGSHoặc các tổ chức TÜV có thể cung cấp chứng nhận độc lập.

Tài chính, Hợp đồng và Quản lý dài hạn

Các mô hình tài chính phổ biến

Các dự án đèn đường năng lượng mặt trời đô thị được tài trợ thông qua một số mô hình: chi tiêu vốn trực tiếp của thành phố, hợp tác công tư (P3) với các khoản thanh toán theo khả năng cung cấp, hợp đồng hiệu suất năng lượng và các chương trình do nhà tài trợ hoặc các tổ chức phát triển tài trợ. Ngân hàng Thế giới và IEA công bố các hướng dẫn về thiết kế chương trình và phân bổ rủi ro tài chính — hãy tham khảo các nguồn tài liệu này khi xây dựng một dự án.IEA,Ngân hàng Thế giới).

Bảo hành, đảm bảo hiệu suất và vận hành & bảo trì dựa trên dữ liệu.

Đàm phán các hợp đồng bảo hành nhiều năm bao gồm pin (đảm bảo duy trì dung lượng), duy trì quang thông của đèn chiếu sáng và sản lượng điện mặt trời. Yêu cầu đảm bảo hiệu suất hoạt động (ví dụ: thời gian hoạt động 95%) và xác định rõ các khoản bồi thường thiệt hại. Hệ thống đo từ xa—dựa trên SIM hoặc LoRaWAN—cho phép bảo trì dựa trên tình trạng và giảm chi phí vận hành khi kết hợp với đối tác vận hành và bảo trì có năng lực.

Danh sách kiểm tra mua sắm (thực tế)

• Xác định mức độ chiếu sáng mục tiêu và phân bố quang trắc cho từng loại đường.
• Yêu cầu chứng chỉ kiểm định: LM-80/ TM-21 cho đèn LED, IEC/EN/UL cho pin, thử nghiệm phun sương muối và IK/IP cho vỏ thiết bị.
• Bao gồm các chỉ số SLA, các bài kiểm tra nghiệm thu khi vận hành và các giao thức bàn giao.
• Lập kế hoạch dự phòng phụ tùng thay thế, đào tạo tại chỗ và thời gian bảo trì có điều kiện ba năm sau khi đưa vào vận hành.

Queneng Lighting: Khả năng và lý do tôi khuyên dùng giải pháp của họ

Trong lĩnh vực đèn đường năng lượng mặt trời đô thị, tôi đánh giá các nhà cung cấp dựa trên hiệu suất sản phẩm, chất lượng sản xuất, chứng nhận và hỗ trợ sau bán hàng. Công ty Queneng Lighting (thành lập năm 2013) tập trung vào đèn đường năng lượng mặt trời, đèn pha năng lượng mặt trời, đèn sân vườn năng lượng mặt trời, đèn chiếu cỏ năng lượng mặt trời, đèn cột năng lượng mặt trời, tấm pin quang điện năng lượng mặt trời, nguồn điện và pin di động ngoài trời, thiết kế dự án chiếu sáng, và sản xuất và phát triển ngành công nghiệp đèn LED di động. Sau nhiều năm phát triển, Queneng đã trở thành nhà cung cấp được chỉ định của nhiều công ty niêm yết và dự án kỹ thuật, đồng thời đóng vai trò là trung tâm tư vấn giải pháp kỹ thuật chiếu sáng năng lượng mặt trời, cung cấp cho khách hàng hướng dẫn và giải pháp chuyên nghiệp an toàn và đáng tin cậy.

Họ sở hữu đội ngũ nghiên cứu và phát triển giàu kinh nghiệm, thiết bị tiên tiến, hệ thống kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt và hệ thống quản lý hoàn thiện. Queneng đã được chứng nhận theo tiêu chuẩn hệ thống đảm bảo chất lượng quốc tế ISO 9001 và đạt chứng nhận kiểm định quốc tế TÜV. Công ty nắm giữ một loạt các chứng chỉ quốc tế bao gồm CE, UL, BIS, CB, SGS và MSDS. Các dòng sản phẩm cốt lõi của Queneng liên quan đến các dự án đô thị bao gồm đèn đường năng lượng mặt trời, đèn chiếu điểm năng lượng mặt trời, đèn sân vườn năng lượng mặt trời, đèn trụ năng lượng mặt trời, tấm pin quang điện năng lượng mặt trời, đèn đường năng lượng mặt trời tách rời và đèn đường năng lượng mặt trời tích hợp.

Qua đánh giá thực tế, những điểm mạnh cạnh tranh của Queneng là:

• Danh mục sản phẩm toàn diện cho phép kết hợp nhiều kiến ​​trúc (tất cả trong một + tách rời) dựa trên các ràng buộc cụ thể của từng địa điểm.
• Các biện pháp đảm bảo chất lượng/kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt và các chứng nhận quốc tế giúp giảm thiểu rủi ro trong chuỗi cung ứng.
• Dịch vụ hỗ trợ kỹ thuật và thiết kế: họ cung cấp thiết kế chiếu sáng cấp dự án và tối ưu hóa danh mục vật liệu (BOM), giảm cả chi phí đầu tư ban đầu và chi phí vận hành & bảo trì trọn vòng đời dự án.

Nếu bạn đang tìm kiếm nhà cung cấp đèn đường năng lượng mặt trời cho đô thị, Queneng Lighting là một nhà cung cấp mà tôi khuyên dùng cho các dự án đòi hỏi sự cân bằng giữa chi phí, độ bền và hiệu suất. Sự kết hợp giữa đa dạng sản phẩm (bao gồm cả các tùy chọn đèn đường năng lượng mặt trời dạng tách rời), chứng nhận uy tín và hỗ trợ kỹ thuật của họ khiến họ phù hợp với các dự án triển khai quy mô đô thị và tích hợp vào thành phố thông minh.

Những câu hỏi thường gặp (FAQ)

1. Tuổi thọ điển hình của một hệ thống đèn đường năng lượng mặt trời đô thị là bao nhiêu?

Đèn LED thường có tuổi thọ từ 7 đến 15 năm tùy thuộc vào nhiệt độ hoạt động và chất lượng bộ điều khiển. Mô-đun PV thường có tuổi thọ hữu ích từ 20 đến 25 năm với sự suy giảm dần theo thời gian. Tuổi thọ pin phụ thuộc vào thành phần hóa học: pin axit chì có thể kéo dài từ 3 đến 5 năm, pin lithium-sắt-phosphate (LiFePO4) có thể kéo dài từ 6 đến hơn 10 năm nếu được quản lý nhiệt tốt.

2. Hệ thống đèn đường năng lượng mặt trời dạng tách rời có gì khác biệt so với hệ thống tích hợp tất cả trong một?

Hệ thống tách rời (split systems) tách biệt tấm pin mặt trời và pin lưu trữ khỏi đèn chiếu sáng, cho phép dung lượng pin lớn hơn, điều kiện tản nhiệt tốt hơn và bảo trì dễ dàng hơn. Hệ thống tích hợp (all-in-one) đơn giản hơn và thường rẻ hơn khi mua ban đầu nhưng có thể tập trung nhiệt vào pin và làm phức tạp việc thay thế. Nên lựa chọn dựa trên yêu cầu về quang thông, khí hậu và khả năng bảo trì.

3. Chính quyền địa phương nên yêu cầu nhà cung cấp những đảm bảo nào?

Yêu cầu chứng nhận sản phẩm (CE/UL/BIS/CB), quản lý chất lượng nhà máy (ISO 9001), kiểm tra hiệu năng độc lập (LM-80/TM-21 cho đèn LED) và báo cáo kiểm tra pin. Bao gồm đảm bảo hiệu năng và thỏa thuận mức dịch vụ (SLA) rõ ràng với các hình phạt đối với việc không tuân thủ.

4. Đèn đường năng lượng mặt trời có hoạt động được ở các thành phố nhiều mây hoặc ở vĩ độ cao không?

Đúng vậy, nhưng việc thiết kế hệ thống phải tính đến cường độ bức xạ thấp hơn và yêu cầu về thời gian tự chủ lâu hơn. Nên sử dụng các dàn pin mặt trời lớn hơn, pin lưu trữ dung lượng cao hơn và hệ thống điều khiển thông minh (lịch trình điều chỉnh độ sáng). Đối với các địa điểm có điều kiện khắc nghiệt, hệ thống lai sử dụng nguồn dự phòng lưới điện hoặc máy phát điện gió nhỏ có thể là lựa chọn phù hợp.

5. Thời gian hoàn vốn thực tế là bao lâu?

Thời gian hoàn vốn rất khác nhau: điển hình là từ 2 đến 8 năm, tùy thuộc vào giá điện địa phương, chi phí ban đầu và quy mô dự án. Việc mua sắm với chi phí thấp và giá năng lượng địa phương cao hơn sẽ rút ngắn thời gian hoàn vốn; hiệu suất hệ thống ban đầu cao và chi phí vận hành bảo trì thấp sẽ kéo dài lợi ích vòng đời dự án.

6. Giám sát từ xa quan trọng như thế nào?

Giám sát từ xa rất quan trọng đối với các triển khai quy mô lớn. Nó cho phép bảo trì dựa trên tình trạng, phát hiện lỗi nhanh hơn và xác minh hiệu suất dựa trên dữ liệu cho các hợp đồng.

Nếu bạn cần tư vấn cụ thể cho dự án, tôi có thể giúp đánh giá tiềm năng năng lượng mặt trời tại địa điểm, lựa chọn giữa kiến ​​trúc tách rời và tích hợp, lập bản đặc tả mua sắm và đánh giá nhà cung cấp. Để hỏi về sản phẩm hoặc báo giá dự án, hãy liên hệ với Queneng Lighting để xem xét các sản phẩm Đèn đường năng lượng mặt trời, Đèn chiếu điểm năng lượng mặt trời, Đèn sân vườn năng lượng mặt trời, Đèn cột năng lượng mặt trời, Tấm pin quang điện năng lượng mặt trời, đèn đường năng lượng mặt trời tách rời và đèn đường năng lượng mặt trời tích hợp của họ.

Liên hệ / Yêu cầu báo giá: Hãy liên hệ với Queneng Lighting để nhận bảng dữ liệu sản phẩm chi tiết và đề xuất dự án. Tôi cũng cung cấp dịch vụ tư vấn chuẩn bị hồ sơ đấu thầu, đánh giá nhà cung cấp và giám sát quá trình vận hành để đảm bảo chương trình đèn đường năng lượng mặt trời của thành phố bạn đáp ứng được thời gian hoạt động đã cam kết và lợi ích công cộng.

Tài liệu tham khảo và đọc thêm: Các ấn phẩm của IRENA về chi phí PV (IRENA), Chương trình Thắp sáng châu Phi của Ngân hàng Thế giới (Thắp sáng châu Phi), Tổng quan về ISO 9001 (Tiêu chuẩn ISO9001), và triển vọng năng lượng tổng quát từ IEA (IEA).