Trong hầu hết các cuộc thảo luận về dự án năng lượng mặt trời mà chúng tôi đã có tại Wuxi Chenglida Machinery Co., Ltd., một trong những quyết định thực tế đầu tiên không phải là về tấm pin hay bộ biến tần-mà là về nơi hệ thống sẽ thực sự được lắp đặt. Và tại thời điểm đó, sự lựa chọn thường có hai lựa chọn: hệ thống năng lượng mặt trời gắn trên mái nhà hoặc trên mặt đất.
Trên lý thuyết, cả hai hệ thống đều tạo ra điện theo cách giống nhau. Trên thực tế, quyết định này có tác động mạnh mẽ đến chi phí lắp đặt, thiết kế hệ thống, quyền truy cập bảo trì và-tiềm năng mở rộng lâu dài.
Chúng tôi nhận thấy cả hai giải pháp đều hoạt động rất hiệu quả-nhưng trong các điều kiện dự án rất khác nhau.
Hệ thống năng lượng mặt trời gắn trên mái nhà: Sử dụng không gian hiện có
Hệ thống năng lượng mặt trời-gắn trên mái nhà được lắp đặt trực tiếp trên mái nhà của các tòa nhà, cho dù là khu dân cư, thương mại hay công nghiệp.
Trong nhiều cuộc trò chuyện với chủ dự án, không gian trên mái nhà được mô tả là “diện tích trống đã có sẵn”. Đó thường là lý do chính khiến hệ thống mái được chọn-chúng sử dụng kết cấu hiện có mà không cần thêm đất.
Chúng tôi đã từng thảo luận về một dự án nhà kho trong đó việc lắp đặt trên mái nhà là lựa chọn thực tế duy nhất do hạn chế về đất đai xung quanh cơ sở. Trong trường hợp đó, trọng tâm thiết kế không phải là mở rộng mà là tối đa hóa phạm vi lắp đặt an toàn trong cấu trúc mái có sẵn.
Ưu điểm của hệ thống gắn trên mái nhà
- Sử dụng hiệu quả không gian xây dựng hiện có
- Không cần thêm đất
- Thích hợp cho các tòa nhà đô thị và công nghiệp
- Chi phí thu hồi đất thấp hơn
- Phê duyệt dự án nhanh hơn trong nhiều trường hợp
Tuy nhiên, hệ thống mái cũng phụ thuộc rất nhiều vào tình trạng kết cấu của công trình. Khả năng chịu tải, loại mái và khả năng chống thấm đều đóng một vai trò quan trọng trong thiết kế hệ thống.
Hệ thống năng lượng mặt trời gắn trên mặt đất: Tính linh hoạt tối đa
Hệ thống năng lượng mặt trời-gắn trên mặt đất được lắp đặt trên vùng đất trống bằng cách sử dụng các khung đỡ kết cấu cố định vào mặt đất.
Từ góc độ thiết kế, hệ thống mặt đất mang lại sự linh hoạt hơn nhiều so với việc lắp đặt trên mái nhà. Góc nghiêng, hướng, khoảng cách và bố cục đều có thể được tối ưu hóa cho hiệu suất.
Chúng tôi thường nghe ý kiến từ các nhà phát triển dự án rằng các hệ thống-gắn trên mặt đất được ưu tiên hơn khi ưu tiên chính là sản lượng năng lượng và quỹ đất sẵn có không phải là hạn chế.
Ưu điểm của hệ thống gắn trên mặt đất
- Thiết kế và bố trí hệ thống linh hoạt
- Truy cập bảo trì và làm sạch dễ dàng hơn
- Tối ưu hóa tốt hơn góc nghiêng
- Thích hợp cho-trang trại năng lượng mặt trời quy mô lớn
- Mở rộng hệ thống dễ dàng hơn theo từng giai đoạn
Trong các dự án-quy mô tiện ích, hệ thống-gắn trên mặt đất thường là lựa chọn mặc định vì chúng cho phép các kỹ sư thiết kế để đạt hiệu quả tối đa thay vì hạn chế về cấu trúc.
Sự khác biệt chính trong điều kiện thực tế của dự án
Trong thực tế, quyết định giữa việc lắp đặt trên mái và trên mặt đất hiếm khi mang tính lý thuyết. Điều này phụ thuộc vào những ràng buộc-trong thế giới thực:
1. Không gian có sẵn
Hệ thống mái: bị giới hạn bởi kết cấu công trình
Hệ thống mặt đất: bị giới hạn bởi đất sẵn có
2. Cơ cấu chi phí lắp đặt
Hệ thống mái: chi phí đất thấp hơn nhưng có thể yêu cầu đánh giá kết cấu
Hệ thống mặt đất: yêu cầu đất cao hơn nhưng quy mô kết cấu đơn giản hơn
3. Quyền truy cập bảo trì
Hệ thống mái: việc tiếp cận khó khăn hơn
Hệ thống mặt đất: kiểm tra và làm sạch dễ dàng hơn
4. Thiết kế linh hoạt
Hệ thống mái: bị hạn chế bởi cách bố trí tòa nhà
Hệ thống mặt đất: có khả năng tùy biến cao
Những cân nhắc về môi trường và cấu trúc
Điều kiện thời tiết cũng ảnh hưởng đến việc lựa chọn hệ thống.
Ví dụ, ở những khu vực có tuyết dày hoặc gió mạnh, các yêu cầu về kỹ thuật kết cấu trở nên quan trọng hơn. Các hệ thống-gắn trên mái nhà phải được đánh giá cẩn thận để đảm bảo an toàn cho tòa nhà, trong khi các hệ thống-gắn trên mặt đất có thể được gia cố thông qua thiết kế móng.
Chúng tôi đã thấy các dự án mà các yếu tố môi trường cuối cùng trở thành lý do quyết định để chọn hệ thống này thay vì hệ thống kia, ngay cả khi kế hoạch ban đầu thiên về điều ngược lại.
- Chi phí so với-Giá trị dài hạn
Chi phí luôn là một phần của quyết định, nhưng nó không phải là yếu tố duy nhất.
Hệ thống-gắn trên mái nhà thường giảm chi phí-liên quan đến đất đai, điều này có thể khiến chúng trở nên hấp dẫn đối với các tòa nhà thương mại và nhà máy. Các hệ thống được gắn trên mặt đất có thể đòi hỏi mức sử dụng đất ban đầu cao hơn nhưng lại có khả năng mở rộng và bảo trì dễ dàng hơn.
Các nhà phát triển có kinh nghiệm có xu hướng đánh giá cả hai tùy chọn dựa trên tổng hiệu suất của vòng đời thay vì chỉ dựa trên chi phí lắp đặt ban đầu.
- suy nghĩ cuối cùng
Tại Wuxi Chenglida Machinery Co., Ltd., kinh nghiệm của chúng tôi trong các cuộc thảo luận về lắp đặt năng lượng mặt trời cho thấy rằng không có lựa chọn phổ biến nào "tốt hơn" giữa hệ thống lắp trên mái nhà và hệ thống lắp trên mặt đất.
Hệ thống-gắn trên mái nhà là lựa chọn lý tưởng khi ưu tiên hiệu quả về không gian và tích hợp tòa nhà. Các hệ thống-gắn trên mặt đất phù hợp hơn với các cài đặt được tối ưu hóa-quy mô lớn, linh hoạt và{4}}hiệu suất.
Trong các dự án thực tế, lựa chọn đúng đắn phụ thuộc vào sự kết hợp của các điều kiện địa điểm, cơ cấu ngân sách, mục tiêu năng lượng và-chiến lược hoạt động dài hạn.
Một quyết định được lập kế hoạch tốt ở giai đoạn này thường quyết định mức độ hiệu quả của hệ mặt trời trong toàn bộ thời gian sử dụng của nó.
