Cần những cảm biến nào cho một nhà máy điện mặt trời?

Giới thiệu

Đối với các nhà thầu EPC, nhà phát triển năng lượng mặt trời và đơn vị vận hành nhà máy PV, việc lựa chọn cảm biến thường phức tạp hơn so với vẻ ngoài ban đầu. Một nhà máy điện mặt trời có thể cần đo bức xạ, nhiệt độ mô-đun, nhiệt độ môi trường, gió, độ ẩm, lượng mưa hoặc bụi bẩn, nhưng không phải dự án nào cũng yêu cầu cùng một cấu hình. Một bộ cảm biến không phù hợp có thể dẫn đến dữ liệu hiệu suất không đầy đủ, chi phí thiết bị không cần thiết hoặc các vấn đề tích hợp với hệ thống thu thập dữ liệu và hệ thống SCADA.

Vậy, những cảm biến nào là cần thiết cho danh sách cảm biến nhà máy điện mặt trời? Câu trả lời phụ thuộc vào quy mô nhà máy, cấu hình mô-đun PV, khí hậu tại địa điểm, mục tiêu giám sát và các yêu cầu hiệu suất áp dụng. Danh sách cảm biến năng lượng mặt trời này giải thích các loại cảm biến chính được sử dụng trong các nhà máy PV, mục đích đo lường của chúng, ứng dụng điển hình, cân nhắc lắp đặt và các yếu tố lựa chọn, giúp các nhóm dự án xác định cảm biến nhà máy điện mặt trời nào là thiết yếu và loại nào chỉ cần thiết cho các điều kiện vận hành cụ thể. Nếu bạn muốn xem IEC 61724 ảnh hưởng như thế nào đến giám sát PV và lựa chọn cảm biến, [Hướng dẫn IEC 61724] cung cấp tổng quan thực tiễn.

Cần những cảm biến nào cho một nhà máy điện mặt trời?

Một nhà máy điện mặt trời thường sử dụng kết hợp các cảm biến bức xạ mặt trời, nhiệt độ mô-đun, nhiệt độ môi trường xung quanh, tốc độ gió, hướng gió, độ ẩm và lượng mưa để giám sát hiệu suất PV và môi trường theo danh sách cảm biến nhà máy điện mặt trời. Các cảm biến nhà máy điện mặt trời này cung cấp dữ liệu cần thiết để đánh giá điều kiện tài nguyên mặt trời, điều kiện vận hành và các yếu tố có thể ảnh hưởng đến sản lượng năng lượng. Cảm biến bụi bẩn, cảm biến albedo và các cảm biến chuyên dụng khác cũng có thể được bổ sung tùy theo địa điểm và hệ thống PV.

Không có một cấu hình cảm biến duy nhất cho mọi nhà máy điện mặt trời. Quy mô nhà máy, cấu hình mô-đun PV, kết cấu cố định nghiêng hoặc theo dõi, khí hậu địa phương, mục tiêu giám sát và độ chính xác đo lường yêu cầu đều ảnh hưởng đến gói cảm biến phù hợp. Các phần sau đây đề cập đến các cảm biến nhà máy điện mặt trời chính được sử dụng trong các nhà máy PV cảm biến năng lượng mặt trời và giải thích khi nào từng loại thường được yêu cầu.

Cảm biến nhà máy điện mặt trời trong nháy mắt

Không phải mọi nhà máy PV đều yêu cầu mọi cảm biến. Sự kết hợp phù hợp phụ thuộc vào thiết kế nhà máy, mục tiêu giám sát, cấu hình mô-đun và điều kiện môi trường địa phương.

Loại cảm biến	Phép Đo Chính	Sử dụng điển hình
Cảm biến bức xạ / Pyranometer	Bức xạ mặt trời	POA / GHI và giám sát hiệu suất PV
Mô-đun cảm biến nhiệt độ	Nhiệt độ mô-đun	Phân tích điều kiện vận hành PV
Cảm biến nhiệt độ môi trường	Nhiệt độ không khí	Giám sát thời tiết tại địa điểm
Cảm biến tốc độ gió	Tốc độ gió	Giám sát thời tiết và điều kiện nhiệt
Cảm biến hướng gió	Hướng gió	Giám sát điều kiện gió tại địa điểm
Cảm biến độ ẩm	Độ ẩm tương đối	Giám sát độ ẩm và môi trường
Cảm biến bụi bẩn	Bụi bẩn mô-đun	Đánh giá vệ sinh
Thiết bị đo lượng mưa	Lượng mưa	Hồ sơ thời tiết và O&M
Cảm biến tia cực tím	Bức xạ UV	Giám sát môi trường chuyên dụng
Trạm Thời Tiết Năng Lượng Mặt Trời	Nhiều thông số	Giám sát thời tiết PV tập trung

Cảm biến cốt lõi cho giám sát hiệu suất PV năng lượng mặt trời

Không thể đánh giá một nhà máy PV chỉ từ sản lượng điện. Bức xạ cho thấy lượng năng lượng mặt trời có sẵn cho dàn pin, trong khi nhiệt độ mô-đun và các phép đo thời tiết cung cấp các điều kiện vận hành cần thiết để giải thích sản lượng đó. Cùng nhau, các phép đo này giúp các kỹ sư phân biệt những thay đổi do tài nguyên mặt trời và thời tiết gây ra với những thay đổi tiềm ẩn trong hiệu suất cảm biến nhà máy điện mặt trời.

Cấu hình cảm biến thực tế phụ thuộc vào quy mô nhà máy, thiết kế mô-đun và giá đỡ, hệ thống theo dõi, khí hậu địa phương và yêu cầu giám sát. Các phần dưới đây trình bày các phép đo được sử dụng phổ biến nhất cho giám sát hiệu suất PV, bao gồm bức xạ, nhiệt độ mô-đun, nhiệt độ môi trường, tốc độ gió, hướng gió và độ ẩm tương đối. Bụi bẩn, lượng mưa, albedo, bức xạ phía sau và các phép đo khác có thể được bổ sung khi địa điểm hoặc mục tiêu giám sát yêu cầu.

Cảm biến bức xạ mặt trời — TBQ-2C Pyranometer

Bức xạ mặt trời là tham chiếu cơ bản cho phân tích hiệu suất PV vì nó đại diện cho năng lượng mặt trời sẵn có cho dàn pin. Khi sản lượng điện thay đổi, dữ liệu bức xạ giúp xác định liệu sự thay đổi đó có liên quan đến điều kiện mặt trời hay chính hệ thống PV.

Đối với các nhà máy PV cảm biến năng lượng mặt trời, mặt phẳng đo lường cũng rất quan trọng. Một pyranometer được lắp đặt trong cùng mặt phẳng với các mô-đun có thể đo bức xạ mặt phẳng dàn pin (POA), cung cấp tham chiếu trực tiếp cho bức xạ mà dàn pin PV nhận được.

Yantai Sensor TBQ-2C Pyranometer

TBQ-2C là một pyranometer nhiệt điện loại 1 để đo tổng bức xạ mặt trời trong dải 0,3–3,2 μm. Nó có thời gian phản hồi <35 s và độ ổn định hàng năm ≤±2%, phù hợp cho giám sát tài nguyên mặt trời và hiệu suất PV. RS485 có sẵn để tích hợp dữ liệu kỹ thuật số.

Dữ liệu bức xạ giúp xác định điều gì?

Dữ liệu bức xạ chủ yếu được sử dụng để:

• So sánh tài nguyên mặt trời sẵn có với sản lượng điện PV thực tế
• Hỗ trợ Tỷ lệ hiệu suất (PR) và phân tích hiệu suất
• Xác định liệu những thay đổi sản lượng có liên quan đến điều kiện mặt trời
• So sánh điều kiện vận hành giữa các giai đoạn hoặc khu vực nhà máy khác nhau

Việc lắp đặt cũng ảnh hưởng đến chất lượng đo lường. Đối với giám sát POA, pyranometer phải được căn chỉnh chính xác với dàn pin PV và được đặt tránh xa bóng che do kết cấu, cột, thiết bị theo dõi hoặc thiết bị khác gây ra.

Pyranometer so với Reference Cell

Một pyranometer nhiệt điện đo bức xạ mặt trời băng rộng, trong khi một reference cell silicon có đáp ứng phổ gần với thiết bị PV hơn. Đối với giám sát tài nguyên mặt trời và môi trường nói chung, một pyranometer như TBQ-2C là lựa chọn thực tế; reference cell phù hợp hơn khi phép đo cần thể hiện sát đáp ứng của mô-đun PV.

Cảm biến nhiệt độ mô-đun — RYQ-3

Các mô-đun năng lượng mặt trời có thể hoạt động cao hơn đáng kể so với nhiệt độ không khí xung quanh dưới ánh nắng mạnh. Vì nhiệt độ mô-đun ảnh hưởng đến hiệu suất điện của PV, chỉ nhiệt độ môi trường không thể đại diện cho điều kiện nhiệt thực tế của các mô-đun. Một phép đo nhiệt độ mô-đun chuyên dụng cung cấp dữ liệu nhiệt độ vận hành cần thiết để phân tích hiệu suất PV chính xác hơn.

Tại sao nhiệt độ mô-đun hữu ích?

Nhiệt độ mô-đun hữu ích nhất khi được đánh giá cùng với bức xạ và công suất đầu ra. Hai khoảng thời gian có bức xạ mặt trời tương tự có thể tạo ra công suất PV khác nhau khi nhiệt độ vận hành mô-đun khác nhau. Ghi lại các thông số này cùng nhau giúp các kỹ sư giải thích các thay đổi hiệu suất liên quan đến nhiệt độ và đánh giá điều kiện vận hành lâu dài chính xác hơn.

Lưu ý lắp đặt thực tế

Cảm biến nhiệt độ thường được gắn vào bề mặt sau của một mô-đun PV đại diện với tiếp xúc nhiệt tốt. Vị trí được chọn nên tránh bóng râm bất thường, thông gió hoặc nguồn nhiệt cục bộ để kết quả đọc đại diện cho hoạt động bình thường của mô-đun. Phép đo phản ánh nhiệt độ tại điểm được chọn và không nên được coi là phát hiện điểm nóng cấp tế bào; chẩn đoán điểm nóng cục bộ yêu cầu thiết bị kiểm tra chuyên dụng.

Cảm biến nhiệt độ môi trường — XF103

Nhiệt độ môi trường mô tả điều kiện không khí xung quanh dàn PV, chứ không phải nhiệt độ của chính module. Đây là phép đo khí tượng cơ bản được sử dụng để ghi lại điều kiện tại vị trí lắp đặt và cung cấp bối cảnh môi trường cho các dữ liệu giám sát PV khác. Khác với nhiệt độ module, nó phải đại diện cho không khí xung quanh mà không bị ảnh hưởng trực tiếp bởi nhiệt từ bề mặt PV hoặc thiết bị lân cận.

Nhiệt độ môi trường được sử dụng ở đâu?

Nhiệt độ môi trường chủ yếu được ghi lại như một phần của dữ liệu khí tượng tại vị trí PV. Nó giúp ghi nhận điều kiện thời tiết hàng ngày và theo mùa, và có thể được đánh giá cùng với độ ẩm, gió, lượng mưa và áp suất khí quyển để mô tả môi trường vận hành. Điều này khiến nhiệt độ môi trường đặc biệt hữu ích khi cảm biến được tích hợp vào trạm khí tượng năng lượng mặt trời hoặc hệ thống giám sát môi trường rộng hơn.

Cảm biến tốc độ gió — RY-FX01-X

Tốc độ gió là một thông số môi trường hữu ích để hiểu điều kiện xung quanh dàn PV. Sự chuyển động của không khí ảnh hưởng đến trao đổi nhiệt tại bề mặt module, trong khi điều kiện gió thay đổi cũng có thể cung cấp thông tin hữu ích cho vận hành hệ thống theo dõi, giám sát thời tiết tại vị trí và quản lý thiết bị ngoài trời. Nó nên được coi là dữ liệu môi trường hỗ trợ, chứ không phải chỉ số độc lập về hiệu suất PV.

Cảm biến Yên Đài RY-FX01-X

Cảm biến tốc độ gió ngoài trời RY-FX01-X sử dụng cấu trúc ba cốc truyền thống để đo tốc độ gió thông qua tốc độ quay của các cốc. Các cấu hình cảm biến nhà máy điện mặt trời Yantai với phạm vi tốc độ gió lên đến 0–60 m/s, tốc độ gió khởi động ≤0,3 m/s và các tùy chọn bao gồm RS485, 4–20 mA, 0–5 V, 0–10 V và đầu ra xung. Cảm biến được thiết kế cho giám sát khí tượng và môi trường ngoài trời và có thể được tích hợp vào các hệ thống giám sát PV.

Dữ liệu tốc độ gió nên được diễn giải như thế nào?

Tốc độ gió trở nên hữu ích hơn khi được đánh giá cùng với bức xạ, nhiệt độ module, nhiệt độ môi trường và hướng gió. Ví dụ, điều kiện bức xạ tương tự với tốc độ gió khác nhau có thể tạo ra nhiệt độ module khác nhau vì trao đổi nhiệt đối lưu thay đổi theo luồng không khí. Đối với các nhà máy PV theo dõi, dữ liệu gió cũng có thể được đưa vào hệ thống giám sát môi trường rộng hơn, nhưng ngưỡng bảo vệ và thu gọn tracker phải luôn tuân theo chiến lược điều khiển của nhà sản xuất tracker thay vì một giá trị tốc độ gió phổ quát.

Cảm biến hướng gió — RY-FX02-X-485

Tốc độ gió mô tả cường độ của luồng không khí, trong khi hướng gió xác định nguồn gốc của nó. Trong một nhà máy PV, chiều hướng bổ sung này giúp đặt điều kiện gió vào bối cảnh địa lý. Ảnh hưởng của luồng không khí có thể thay đổi theo hướng của nó so với các hàng PV, cấu trúc tracker, địa hình và chướng ngại vật gần đó, vì vậy chỉ tốc độ gió không cung cấp bức tranh đầy đủ về điều kiện gió tại vị trí.

Cảm biến Yên Đài RY-FX02-X-485

Cảm biến hướng gió RY-FX02-X-485 được thiết kế cho giám sát hướng gió ngoài trời, với dải đo 0–360° và giao tiếp RS485. Thiết bị sử dụng cánh chỉ gió để theo dõi những thay đổi trong hướng luồng không khí và chuyển đổi vị trí cánh chỉ gió thành tín hiệu điện cho các hệ thống thu thập dữ liệu và giám sát.

Hướng gió được sử dụng như thế nào trong giám sát PV?

Dữ liệu hướng gió chủ yếu được sử dụng để xác định các mô hình gió thịnh hành và những thay đổi trong điều kiện luồng không khí trên toàn vị trí. Khi kết hợp với tốc độ gió, nhiệt độ môi trường, nhiệt độ module và các phép đo thời tiết khác, nó cung cấp bức tranh hoàn chỉnh hơn về môi trường vận hành cục bộ. Đối với các nhà máy PV lớn hơn và hệ thống theo dõi, dữ liệu hướng gió lịch sử cũng có thể giúp các kỹ sư tương quan các sự kiện thời tiết với những thay đổi trong vận hành thiết bị và điều kiện tại vị trí.

Thay vì coi hướng gió như một chỉ số hiệu suất độc lập, sẽ hữu ích hơn khi sử dụng nó như dữ liệu khí tượng theo ngữ cảnh bổ sung cho phép đo tốc độ gió. Sự phân biệt này rất quan trọng khi xây dựng trạm thời tiết năng lượng mặt trời hoặc lựa chọn các cảm biến năng lượng mặt trời giám sát PV cần thiết cho một dự án.

Cảm biến độ ẩm tương đối — XF103

Độ ẩm tương đối mô tả lượng hơi ẩm trong không khí so với mức bão hòa của nó ở một nhiệt độ nhất định. Đây không phải lúc nào cũng là phép đo ưu tiên cho mọi cảm biến năng lượng mặt trời nhà máy PV, nhưng nó trở nên liên quan hơn trong các môi trường ven biển, nhiệt đới, mưa nhiều hoặc độ ẩm cao, nơi hơi ẩm có thể là một phần quan trọng trong điều kiện vận hành của địa điểm.

Cảm biến Yên Đài XF103

Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm, áp suất XF103 cung cấp phép đo độ ẩm tương đối cùng với nhiệt độ môi trường và áp suất khí quyển trong một thiết bị ngoài trời duy nhất. Thiết bị đáp ứng dải 0–100%RH, với độ chính xác điển hình ≤±3%RH tại 25°C trong dải 10–80%RH được chỉ định, và hỗ trợ giao tiếp RS485 Modbus RTU. Cấu trúc ngoài trời được che chắn bức xạ của nó được thiết kế cho giám sát khí tượng và môi trường.

Khi nào giám sát độ ẩm hữu ích?

Dữ liệu độ ẩm trở nên có nhiều thông tin hơn khi được đánh giá cùng với nhiệt độ môi trường và các phép đo thời tiết khác. Ví dụ, sự kết hợp giữa độ ẩm tương đối cao và nhiệt độ không khí giảm có thể chỉ ra điều kiện ngày càng dễ bị ẩm ướt, trong khi hồ sơ độ ẩm dài hạn có thể giúp mô tả đặc điểm phơi nhiễm môi trường của một vị trí PV. Điều này khiến độ ẩm đặc biệt hữu ích cho các nhà máy ở khu vực ven biển ẩm ướt, khí hậu nhiệt đới và các vùng có lượng mưa thường xuyên.

Do đó, độ ẩm nên được coi là một phép đo môi trường phụ thuộc vào vị trí, thay vì là cảm biến bắt buộc cho mọi nhà máy điện mặt trời. Khi độ ẩm đã được yêu cầu như một phần của hệ thống giám sát thời tiết, một cảm biến tích hợp như XF103 có thể cung cấp phép đo mà không cần thêm một thiết bị chỉ đo độ ẩm riêng biệt.

Các Cảm Biến Bổ Sung cho Các Điều Kiện Nhà Máy PV Khác Nhau

Các cảm biến bổ sung trong danh sách cảm biến nhà máy điện mặt trời cho một nhà máy điện mặt trời không phải là yêu cầu phổ biến. Việc lựa chọn chúng phụ thuộc vào khí hậu địa điểm, công nghệ mô-đun, điều kiện môi trường, quy mô nhà máy và yêu cầu O&M. Các phép đo này được bổ sung khi điều kiện địa điểm cụ thể hoặc mục tiêu giám sát yêu cầu nhiều dữ liệu hơn mức mà gói cảm biến PV cốt lõi có thể cung cấp.

Cảm Biến Bụi Bẩn cho Các Trang Trại Năng Lượng Mặt Trời Nhiều Bụi

Cảm biến bụi bẩn giám sát sự tích tụ bụi và ô nhiễm trên các module PV, giúp người vận hành ước tính tổn thất do bụi bẩn và xác định thời điểm vệ sinh có hiệu quả kinh tế. Chúng đặc biệt hữu ích trong môi trường sa mạc, Gobi, khô hạn và nhiều bụi, nơi bụi tích tụ có thể làm giảm sản lượng năng lượng và tăng yêu cầu vệ sinh.

Yantai Sensor cung cấp Thiết Bị Giám Sát Tình Trạng Ô Nhiễm Module Quang Điện DustLV, sử dụng cảm biến quang học và đo ánh sáng xanh sóng ngắn để giám sát ô nhiễm module. Hệ Thống Giám Sát Chỉ Số Bụi Quang Điện DustCom định lượng ô nhiễm bụi và tác động của nó đến phát điện PV, cung cấp dữ liệu có thể hỗ trợ khoảng thời gian vệ sinh và đánh giá ROI vệ sinh.

Máy Đo Mưa và Cảm Biến Lượng Mưa

Máy đo mưa và cảm biến lượng mưa ghi lại điều kiện mưa tại vị trí PV, cung cấp dữ liệu có thể tương quan với tình trạng bụi bẩn module và hoạt động vệ sinh. Cường độ và tần suất mưa có thể ảnh hưởng đến lượng bụi tích tụ được loại bỏ khỏi bề mặt module, khiến dữ liệu lượng mưa hữu ích khi đánh giá hiệu quả làm sạch tự nhiên.

Hồ sơ lượng mưa cũng có thể hỗ trợ giám sát thời tiết, lập kế hoạch O&M và đánh giá vận hành, đặc biệt ở những khu vực có mưa thường xuyên hoặc tuyết theo mùa. Do đó, chúng là một phép đo bổ sung được lựa chọn theo khí hậu địa phương và yêu cầu giám sát của nhà máy.

Cảm Biến Bức Xạ UV — RY-ZW

Cảm biến bức xạ UV đo phần tia cực tím của bức xạ mặt trời, trong khi pyranometer thông thường đo phổ bức xạ mặt trời rộng hơn nhiều. Cảm biến bức xạ ánh sáng tia cực tím RY-ZW do đó có thể cung cấp dữ liệu bức xạ bổ sung cho các hệ thống năng lượng mặt trời và giám sát môi trường nơi yêu cầu phơi nhiễm UV hoặc đặc trưng bức xạ.

Đo UV nói chung là một chức năng phụ trợ hơn là phép đo hiệu suất PV cốt lõi. Nó phù hợp hơn cho các dự án yêu cầu hồ sơ phơi nhiễm môi trường, nghiên cứu bức xạ hoặc dữ liệu vị trí bổ sung hơn là giám sát hiệu suất PV thường quy.

Hệ Thống Theo Dõi Bức Xạ Mặt Trời Tự Động — SAUT

SAUT là một hệ thống đo bức xạ mặt trời chuyên dụng hơn là một cảm biến độc lập thông thường. Nó theo vị trí mặt trời trong khi liên tục thu thập dữ liệu bức xạ mặt trời, phù hợp cho các ứng dụng chuyên dụng như đo bức xạ mặt trời độ chính xác cao, nghiên cứu tài nguyên mặt trời và các nghiên cứu giám sát chuyên dụng.

Không giống như pyranometer cố định thông thường, SAUT không phải là yêu cầu tiêu chuẩn cho mọi cảm biến nhà máy điện mặt trời thương mại. Nó có thể được xem xét khi một dự án yêu cầu dữ liệu tài nguyên mặt trời chi tiết, các phép đo bức xạ chuyên dụng hoặc giám sát định hướng nghiên cứu.

Trạm Thời Tiết Năng Lượng Mặt Trời: Khi Nào Bạn Cần Một Trạm?

Trạm thời tiết năng lượng mặt trời kết hợp nhiều phép đo hiện trường trong một hệ thống. Nó không bắt buộc cho mọi nhà máy PV. Việc lựa chọn thường phụ thuộc vào số lượng thông số cần giám sát, kiến trúc SCADA hiện có, không gian lắp đặt và quy mô nhà máy.

Cảm biến riêng lẻ cho các phép đo cụ thể

Các cảm biến nhà máy điện mặt trời riêng lẻ rất thiết thực cho các dự án PV nhỏ cảm biến năng lượng mặt trời, công việc cải tạo và giám sát một tham số. Chúng cũng là lựa chọn phổ biến khi một cảm biến bức xạ, nhiệt độ, gió hoặc cảm biến khác hiện có cần được thay thế. Ưu điểm chính là chỉ phép đo cần thiết được thêm vào hoặc thay thế mà không thay đổi phần còn lại của hệ thống giám sát.

Trạm thời tiết nhỏ gọn cho các dự án hạn chế không gian

Một trạm thời tiết nhỏ gọn kết hợp nhiều phép đo trong một thiết bị hiện trường, giảm số lượng thiết bị riêng biệt và điểm lắp đặt. Nó phù hợp với PV thương mại, PV công nghiệp và các dự án năng lượng mặt trời phân tán nơi không gian lắp đặt bị hạn chế hoặc ưu tiên giao diện dữ liệu đơn giản. Yantai Sensor cung cấp XF500S-CWB và XF100S-CWB cho giám sát môi trường PV nhỏ gọn.

Trạm đa cảm biến cho các nhà máy PV quy mô tiện ích

Các nhà máy PV lớn thường thu thập nhiều dữ liệu môi trường hơn và kết nối nhiều thiết bị hiện trường với hệ thống SCADA trung tâm. Một trạm đa cảm biến có thể kết hợp các phép đo bức xạ mặt trời, nhiệt độ, độ ẩm, gió và nhiệt độ mô-đun trong một thiết lập giám sát. Trạm Giám sát Môi trường Quang điện Mặt trời RYQ-3, XF700S và XF700SL của Yantai Sensor là các lựa chọn cho các mạng giám sát PV lớn hơn và phân tích hiệu suất.

Điều kiện dự án	Lựa chọn điển hình
PV nhỏ, cải tạo hoặc một tham số	Cảm biến riêng lẻ
PV thương mại, công nghiệp hoặc hạn chế không gian	Trạm khí tượng nhỏ gọn
PV quy mô tiện ích hoặc SCADA tập trung	Trạm giám sát đa cảm biến

Hướng dẫn lắp đặt cảm biến năng lượng mặt trời

Việc lắp đặt cảm biến năng lượng mặt trời có ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác đo lường. Các thiết bị khác nhau cần điều kiện gắn kết khác nhau. Đối với một nhà máy PV trong danh sách cảm biến nhà máy điện mặt trời, hãy chú ý đến mặt phẳng đo lường, độ phơi sáng, điểm gắn kết, định tuyến cáp và khả năng tiếp cận để bảo trì thay vì sử dụng một phương pháp lắp đặt cho mọi cảm biến.

Cảm biến bức xạ nên được lắp đặt ở đâu?

Đối với bức xạ POA, hãy lắp đặt cảm biến bức xạ mặt trời trong cùng mặt phẳng với các mô-đun PV, sử dụng cùng độ nghiêng và góc phương vị. Điều này giữ cho số đọc đại diện cho bức xạ mà dàn pin nhận được. Nếu cần GHI, nhiệt kế bức xạ nên được lắp đặt theo chiều ngang. Trong cả hai trường hợp, giữ bề mặt cảm biến không bị bóng, phản xạ và vật cản từ các cấu trúc hoặc thiết bị.

Giữ vòm hoặc bề mặt cảm biến sạch sẽ trong quá trình vận hành. Bụi, phân chim, ngưng tụ và sự thay đổi nhỏ về góc cảm biến có thể gây ra sai số đo lường. Kiểm tra vị trí lắp đặt trong quá trình bảo trì định kỳ và tuân theo hướng dẫn của nhà sản xuất về vệ sinh và hiệu chuẩn.

Cảm biến nhiệt độ mô-đun nên được lắp đặt ở đâu?

Cảm biến nhiệt độ mô-đun thường được cố định vào mặt sau của một mô-đun PV đại diện với tiếp xúc nhiệt tốt. Vị trí gần trung tâm mô-đun thường được chọn, trong khi các khu vực xung quanh ranh giới tế bào, khung, hộp nối hoặc các đặc điểm cấu trúc khác nên tránh nếu chúng không đại diện cho nhiệt độ mô-đun bình thường.

Cố định cảm biến và cáp chắc chắn để rung động, gió hoặc công việc bảo trì không thể di chuyển điểm đo. Tránh các vị trí bị ảnh hưởng bởi luồng không khí bất thường, bóng râm hoặc nguồn nhiệt gần đó. Mô-đun được chọn nên đại diện cho điều kiện vận hành điển hình của dàn pin được giám sát.

Cảm biến thời tiết nên được lắp đặt ở đâu?

Cảm biến thời tiết cho cảm biến nhà máy điện mặt trời cần tiếp xúc rõ ràng với môi trường được đo. Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm môi trường xung quanh cần có luồng không khí tự do và được bảo vệ khỏi bức xạ mặt trời trực tiếp. Cảm biến tốc độ gió và hướng gió cần vị trí thoáng đãng cách xa các tòa nhà, cây cối, kết cấu PV, khí thải inverter và các chướng ngại vật khác có thể làm nhiễu luồng không khí.

Đối với cảm biến hướng gió, đặt hướng tham chiếu theo hệ thống giám sát, thường sử dụng Chính Bắc. Chiều cao và vị trí lắp đặt nên phù hợp với bố cục nhà máy PV và mục đích giám sát. Theo kinh nghiệm của chúng tôi, một cảm biến được đặt ở vị trí thuận tiện không nhất thiết là một điểm cảm biến đại diện. Trước khi vận hành, hãy kiểm tra hướng, cố định cơ học, hệ thống dây điện, liên lạc và số đọc ban đầu, sau đó ghi lại vị trí lắp đặt cuối cùng để bảo trì trong tương lai.

Lựa chọn cảm biến năng lượng mặt trời: Bạn nên kiểm tra gì trước khi mua?

Việc chọn đúng cảm biến nhà máy điện mặt trời cho danh sách cảm biến năng lượng mặt trời nhà máy PV bắt đầu với các phép đo mà dự án thực sự cần. Xác nhận xem hệ thống yêu cầu bức xạ POA, GHI hay DNI, nhiệt độ mô-đun và môi trường xung quanh, tốc độ và hướng gió, độ ẩm hoặc dữ liệu địa điểm khác. Sau đó kiểm tra phạm vi đo lường yêu cầu, độ chính xác, độ phân giải, cấp đo lường, phương pháp hiệu chuẩn và độ ổn định lâu dài. Thông số kỹ thuật nên bao quát các điều kiện dự kiến của địa điểm thay vì chỉ sử dụng độ chính xác cao nhất hoặc phạm vi rộng nhất hiện có.

Môi trường lắp đặt và giao diện dữ liệu cũng quan trọng không kém. Kiểm tra khả năng tiếp xúc với bụi, độ ẩm, sương muối, gió mạnh, mưa và tuyết, cùng với yêu cầu về bảo vệ vỏ và lắp đặt. Đối với tích hợp hệ thống, xác nhận phương thức cấp nguồn và truyền thông, chẳng hạn như RS485, Modbus RTU, 4–20 mA, 0–5 V, 0–10 V, LoRa, NB-IoT hoặc Ethernet. Trước khi mua, chúng tôi khuyến nghị đối chiếu các chi tiết này với hệ thống SCADA hoặc hệ thống thu thập dữ liệu của nhà máy và xác nhận cáp, phụ kiện lắp đặt, tài liệu hiệu chuẩn và bảo hành cần thiết. Điều này tránh việc chọn một cảm biến phù hợp về mặt kỹ thuật nhưng không thể tích hợp dễ dàng tại hiện trường.

Kết luận

Một nhà máy điện mặt trời không cần tất cả các cảm biến hiện có. Gói cảm biến mặt trời phù hợp phụ thuộc vào những gì nhà máy cần đo, tiêu chuẩn giám sát, cấu hình mô-đun, khí hậu địa phương, quy mô nhà máy và yêu cầu O&M. Các phép đo bức xạ và nhiệt độ tạo thành lớp giám sát cơ bản, trong khi các cảm biến nhà máy điện mặt trời về gió, độ ẩm, lượng mưa và bụi bẩn có thể được bổ sung khi điều kiện địa điểm hoặc yêu cầu dự án đòi hỏi. Vị trí lắp đặt, độ chính xác đo lường, giao diện truyền thông và khả năng tương thích hệ thống cũng cần được xem xét trước khi mua sắm.

Các cảm biến nhà máy điện mặt trời thực tiễn nên dẫn đến một cấu hình phù hợp, không chỉ đơn thuần là một danh sách cảm biến mặt trời dài hơn gồm các thiết bị. Yantai Sensor có thể hỗ trợ các dự án PV với các cảm biến bức xạ, nhiệt độ, gió, độ ẩm, bụi bẩn và môi trường khác riêng lẻ, cũng như các trạm thời tiết mặt trời tích hợp và các tùy chọn truyền thông cho SCADA hoặc nền tảng bên thứ ba. Cần hỗ trợ chọn cảm biến cho dự án PV? Hãy gửi cho chúng tôi công suất nhà máy, vị trí, các thông số giám sát cần thiết và yêu cầu truyền thông của bạn. Đội ngũ của chúng tôi có thể xem xét điều kiện dự án và đề xuất cấu hình cảm biến phù hợp cho ứng dụng của bạn. Liên hệ với chúng tôi để thảo luận về yêu cầu giám sát PV của bạn.

Câu hỏi thường gặp