Tìm hiểu hệ thống giá đỡ năng lượng mặt trời gắn trên mặt đất

Hệ thống năng lượng mặt trời gắn trên mặt đất cung cấp giải pháp thay thế cho việc lắp đặt năng lượng mặt trời trên mái nhà truyền thống, cung cấp giải pháp linh hoạt để khai thác năng lượng mặt trời trực tiếp từ mặt đất trong nhà của bạn. Bài viết này đi sâu vào bản chất của các hệ thống năng lượng mặt trời gắn trên mặt đất, cân nhắc những ưu điểm và nhược điểm của chúng cũng như thảo luận về sự phù hợp của chúng khi sử dụng trong dân dụng.

**Tìm hiểu về hệ thống năng lượng mặt trời gắn trên mặt đất**

Về cơ bản, hệ thống năng lượng mặt trời gắn trên mặt đất liên quan đến việc lắp đặt các tấm pin mặt trời trên mặt đất trong khuôn viên nhà bạn, thay vì đặt chúng trên mái nhà của bạn.

Những hệ thống như vậy có thể thích ứng với bất kỳ khu vực nào trên đất của bạn có không gian rộng rãi và nhận đủ ánh sáng mặt trời. Việc thiết lập cho phép các tấm pin mặt trời được nâng lên khỏi mặt đất ở các độ cao khác nhau, dựa trên thiết kế của cấu trúc lắp đặt. Những tấm pin này được kết nối với một bộ biến tần năng lượng mặt trời, giúp chuyển đổi năng lượng mặt trời thành điện năng. Biến tần này có thể được lắp đặt gần các tấm pin hoặc trong nhà bạn.

Để lắp đặt tại nhà, hệ thống gắn trên mặt đất thường sử dụng 60-các tấm pin mặt trời dạng tế bào, phản ánh kích thước tấm pin thường thấy trong các thiết lập năng lượng mặt trời trên mái nhà. Mặt khác, những công trình lắp đặt trên mặt đất quy mô lớn hơn, như lắp đặt trong công viên năng lượng mặt trời, lại thích sử dụng các tấm pin 72-lớn hơn.

Hướng dẫn này nhằm mục đích làm sáng tỏ các hệ thống bảng điều khiển năng lượng mặt trời gắn trên mặt đất, trình bày các đặc điểm của chúng, những lợi ích và nhược điểm mà chúng mang lại cũng như khả năng phù hợp với nhu cầu năng lượng dân cư của bạn.

Các loại gắn kết

Để lắp đặt trên mái nhà, phần lớn các hệ thống lắp đặt đều có khung kết cấu gắn trực tiếp vào dầm đỡ và xà nhà của mái nhà. Trong những trường hợp mà việc xuyên qua mái nhà không phải là lý tưởng, chẳng hạn như với mái ngói đất sét, bề mặt kim loại hoặc mái bằng dễ bị đọng nước, thì có sẵn các lựa chọn giá đỡ có dằn, không xuyên thấu.

Khi lắp đặt trên mặt đất, các hệ thống này có thể được neo vào nền bê tông hoặc nâng lên trên cột, điều này đặc biệt hữu ích ở những vùng thường có tuyết rơi dày hoặc cho các cơ sở nông nghiệp kết hợp nông nghiệp với sản xuất năng lượng mặt trời.

Các tấm pin mặt trời gắn trên cột được nâng lên khỏi mặt đất so với các tấm gắn trên giá treo tiêu chuẩn, thường tích hợp công nghệ theo dõi giúp điều chỉnh các tấm pin suốt cả ngày để tối đa hóa khả năng hấp thụ ánh sáng mặt trời.

Các cơ chế theo dõi như vậy có thể nâng cao hiệu suất của tấm pin mặt trời ít nhất 25%.Hệ thống gắn trên mặt đấtcó thể được trang bị máy theo dõi trục đơn, theo quỹ đạo hàng ngày của mặt trời hoặc máy theo dõi trục kép, cũng điều chỉnh sự khác biệt theo mùa trong ánh sáng mặt trời.

Vật liệu cho cả hệ thống trên mái nhà và trên mặt đất thường bao gồm nhôm và thép không gỉ bền, được thiết kế để chịu được tải trọng tuyết đáng kể - lên tới 90 pound mỗi foot vuông - và tốc độ gió lên tới 190 dặm/giờ.

**Đánh giá các tấm pin mặt trời gắn trên mặt đất: Ưu điểm và nhược điểm**

Xem xét một hệ thống bảng điều khiển năng lượng mặt trời gắn trên mặt đất? Dưới đây là một số điểm chính cần suy ngẫm:

Thuận lợi:
- Lý tưởng để khắc phục mọi thách thức về mái nhà, cho dù do hạn chế về không gian hoặc hạn chế về cấu trúc.
- Cho phép bố trí bảng điều khiển tối ưu, có khả năng tăng sản lượng năng lượng.
- Đơn giản hóa công việc vệ sinh và bảo trì.
- Không bị giới hạn bởi kích thước mái, mang lại sự linh hoạt hơn về kích thước hệ thống.

Nhược điểm:
- Thường tốn kém hơn so với lắp đặt trên mái nhà.
- Tiêu tốn không gian đất có giá trị.
- Có thể ảnh hưởng đến tính thẩm mỹ của tài sản của bạn.
- Thường bao gồm một quá trình cấp phép phức tạp hơn.

Lợi ích chính của hệ thống năng lượng mặt trời gắn trên mặt đất nằm ở tính linh hoạt của chúng; các tấm có thể được định hướng chính xác để tiếp xúc với ánh nắng mặt trời tối đa, một kỳ tích không phải lúc nào cũng có thể đạt được với các hệ thống gắn trên mái nhà. Vị trí tối ưu này có thể dẫn đến tăng cường sản xuất năng lượng mặt trời và tiết kiệm nhiều hơn theo thời gian.

**Các thành phần chính trên tất cả các hệ thống giá đỡ năng lượng mặt trời**

Bất kể loại lắp đặt nào, hệ thống giá đỡ năng lượng mặt trời đều bao gồm bộ biến tần để chuyển đổi đầu ra DC của tấm pin mặt trời thành nguồn điện xoay chiều phù hợp cho sử dụng tại nhà hoặc doanh nghiệp. Trong khi một số hệ thống tích hợp bộ biến tần trực tiếp vào giá đỡ thì những hệ thống khác lại gắn chúng riêng biệt.

Hệ thống dây điện chạy qua mảng bên trong các thanh ray lắp đặt, liên kết từng tấm pin mặt trời với hộp nối của hệ thống.

Ngoài ra, nhiều loại phần cứng lắp đặt - chẳng hạn như vấu, bu lông, nắp đầu, kẹp và kẹp dây - đóng vai trò quan trọng trong việc lắp ráp và độ ổn định của hệ thống giá đỡ.

Chi phí của một hệ thống năng lượng mặt trời gắn trên mặt đất

Thông thường, chi phí lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời dao động khoảng 2,81 USD mỗi watt. Do đó, một hệ thống có công suất 6 kilowatt, đủ để cung cấp điện cho một ngôi nhà trung bình ở Mỹ, sẽ có giá khoảng $16,860, bao gồm phí lắp đặt. Khoản đầu tư ban đầu cho thiết lập gắn trên mặt đất có xu hướng cao hơn do cần có đế bê tông, các bộ phận lắp đặt bổ sung, tăng lao động, quy trình cấp phép rộng rãi hơn và có thể bao gồm cơ chế theo dõi, có thể làm tăng chi phí lên 500 USD đến $1,000 cho mỗi bảng trong quá trình thiết lập.

Đầu tư vào hệ thống năng lượng mặt trời được coi là một cam kết lâu dài và do đó, con số quan trọng cần xem xét không phải là chi tiêu ban đầu mà là lợi tức đầu tư (ROI). Một số yếu tố ảnh hưởng đến ROI của việc lắp đặt năng lượng mặt trời, bao gồm chi phí và hiệu suất của tấm pin, chi phí tài chính, tỷ lệ lao động địa phương, ưu đãi của chính phủ ở cả cấp liên bang và tiểu bang cũng như chi phí điện của địa phương, cùng những cân nhắc khác. Trung bình, phải mất khoảng 7 đến 12 năm để lắp đặt năng lượng mặt trời để bù lại chi phí.

Hiệu suất của hệ thống năng lượng mặt trời gắn trên mặt đất đóng một vai trò quan trọng trong khả năng cạnh tranh về mặt chi phí với việc lắp đặt trên mái nhà. Một hệ thống đạt được sản lượng điện cao hơn với ít tấm pin hơn có thể mang lại ROI nhanh hơn.

Việc quyết định cấu hình mảng năng lượng mặt trời phù hợp nhất không chỉ liên quan đến việc so sánh chi phí trả trước. Việc tư vấn với một nhà thầu dày dạn kinh nghiệm có thể cung cấp những hiểu biết có giá trị về ưu điểm và nhược điểm của từng phương án, hướng dẫn bạn lựa chọn hợp lý nhất về mặt tài chính cho dự án năng lượng mặt trời của mình.