I. Giới thiệu

A. Tầm quan trọng của dây cáp trong hệ thống năng lượng mặt trời

Cáp năng lượng mặt trời đóng vai trò là liên kết vật lý giữa các thành phần khác nhau của hệ thống năng lượng mặt trời. Chúng có nhiệm vụ đưa dòng điện một chiều (DC) do các tấm pin mặt trời tạo ra đến bộ biến tần, tại đây nó được chuyển đổi thành dòng điện xoay chiều (AC) phù hợp để sử dụng trong các thiết bị gia dụng và lưới điện.

B.Giới thiệu về cáp năng lượng mặt trời DC và AC

Cáp năng lượng mặt trời DC:

Cáp dòng điện một chiều (DC) tạo thành xương sống của hệ thống năng lượng mặt trời, đóng vai trò là ống dẫn dòng điện từ các tấm pin mặt trời đến bộ biến tần để chuyển đổi thành dòng điện xoay chiều (AC) có thể sử dụng được. Các loại cáp này được thiết kế đặc biệt để chịu được điện áp và dòng điện cao do mảng quang điện mặt trời (PV) tạo ra đồng thời giảm thiểu tổn thất năng lượng và đảm bảo hoạt động an toàn và đáng tin cậy.

Cáp năng lượng mặt trời AC:

Ngược lại, cáp dòng điện xoay chiều (AC) sẽ phát huy tác dụng sau khi điện được biến tần chuyển đổi, mang nguồn điện xoay chiều từ biến tần đến các phụ tải điện trong nhà hoặc cơ sở và, trong các hệ thống nối lưới, cung cấp lại lượng điện dư thừa vào lưới tiện ích. Các loại cáp này phải đáp ứng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt về xếp hạng điện áp, cách điện và an toàn để đảm bảo tích hợp liền mạch với cơ sở hạ tầng điện hiện có và tuân thủ các yêu cầu quy định.

Mặc dù sự khác biệt giữa cáp DC và AC có vẻ đơn giản nhưng các sắc thái nằm ở đặc điểm thiết kế, cấu trúc và hiệu suất của chúng. Ví dụ, cáp DC thường được thiết kế để xử lý điện áp và dòng điện cao hơn so với cáp AC, đòi hỏi lớp cách điện dày hơn và vật liệu chuyên dụng để chịu được sự khắc nghiệt khi tiếp xúc ngoài trời và điều kiện môi trường.

Mặt khác, cáp AC phải tuân thủ các tiêu chuẩn nghiêm ngặt về trở kháng, điện dung và độ tự cảm để giảm thiểu tổn thất điện năng và duy trì chất lượng điện trong suốt quá trình truyền tải và phân phối. Điều này đòi hỏi phải lựa chọn cẩn thận vật liệu, kích thước dây dẫn và kỹ thuật che chắn để tối ưu hóa hiệu suất và độ tin cậy đồng thời đảm bảo khả năng tương thích với biến tần và các thành phần hệ thống khác.

II. Cáp năng lượng mặt trời DC

A. Đặc điểm

Xếp hạng điện áp: Cáp năng lượng mặt trời DC được thiết kế để xử lý điện áp cao được tạo ra bởi mảng quang điện mặt trời (PV), thường nằm trong khoảng từ 600 volt đến 1500 volt trở lên. Các mức điện áp này được xác định dựa trên các yếu tố như kích thước và cấu hình của tấm pin mặt trời, điều kiện nhiệt độ môi trường và các yêu cầu quy định. Việc lựa chọn cáp có định mức điện áp phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo vận hành an toàn và đáng tin cậy, giảm thiểu rủi ro xảy ra sự cố hoặc hỏng hóc về điện.

Khả năng mang dòng điện: Ngoài định mức điện áp, cáp năng lượng mặt trời DC cũng phải có khả năng mang dòng điện cao do các tấm pin mặt trời tạo ra trong các điều kiện hoạt động khác nhau. Khả năng mang dòng điện của cáp được xác định bởi các yếu tố như diện tích mặt cắt ngang, vật liệu dây dẫn và định mức nhiệt độ môi trường. Cáp có kích thước dây dẫn lớn hơn và định mức nhiệt độ cao hơn có thể xử lý dòng điện lớn hơn mà không bị quá nhiệt hoặc sụt điện áp quá mức, từ đó tối đa hóa hiệu suất năng lượng và hiệu suất hệ thống.

Yêu cầu cách điện: Cách điện là một khía cạnh quan trọng của cáp năng lượng mặt trời DC, cung cấp khả năng bảo vệ chống điện giật, đoản mạch và các mối nguy hiểm về môi trường. Cáp được sử dụng trong hệ thống năng lượng mặt trời phải đáp ứng các yêu cầu cách điện nghiêm ngặt để đảm bảo hoạt động an toàn và đáng tin cậy trong điều kiện khắc nghiệt ngoài trời, bao gồm tiếp xúc với ánh sáng mặt trời, độ ẩm và biến động nhiệt độ. Các vật liệu cách điện phổ biến được sử dụng trong cáp năng lượng mặt trời DC bao gồm polyetylen liên kết ngang (XLPE) và cao su ethylene propylene (EPR), mang lại các đặc tính cơ và điện tuyệt vời trong khi chịu được các tác nhân gây áp lực từ môi trường.

Độ bền và khả năng chống chịu thời tiết: Cáp năng lượng mặt trời DC phải chịu nhiều điều kiện môi trường, bao gồm tiếp xúc với ánh sáng mặt trời, mưa, tuyết, gió và nhiệt độ khắc nghiệt. Vì vậy, chúng phải được thiết kế để chịu được các yếu tố này trong khi vẫn duy trì hiệu suất và độ tin cậy tối ưu theo thời gian. Cáp có lớp cách điện chống tia cực tím, dây dẫn chống ăn mòn và kết cấu chắc chắn được ưa chuộng để lắp đặt năng lượng mặt trời ngoài trời, đảm bảo độ bền lâu dài và khả năng chống chịu thời tiết.

B. Kết nối với tấm pin mặt trời

Đầu nối bảng với cáp: Trọng tâm của kết nối giữa các tấm pin mặt trời và cáp năng lượng mặt trời DC là các đầu nối giữa bảng với cáp, còn được gọi là hộp nối hoặc hộp tổ hợp. Chúng được thiết kế để buộc chặt cáp vào các tấm một cách an toàn đồng thời cách ly điện và bảo vệ khỏi các mối nguy hiểm từ môi trường như độ ẩm, bụi và mảnh vụn.

Quản lý và định tuyến cáp: Cáp năng lượng mặt trời DC phải được định tuyến cẩn thận từ đầu nối bảng đến cáp đến hộp nối chính hoặc hộp tổ hợp, đảm bảo có đủ khoảng trống, hỗ trợ và bảo vệ trên đường đi. Cáp phải được cố định bằng kẹp, giá đỡ hoặc dây buộc cáp thích hợp để tránh bị võng, cọ xát hoặc hư hỏng do gió, rung hoặc giãn nở nhiệt. Ngoài ra, cần cẩn thận để tránh làm cáp bị uốn cong, xoắn hoặc gấp khúc vì những điều này có thể làm tăng điện trở và giảm hiệu quả sử dụng năng lượng.

C. Khả năng tương thích của biến tần

Xếp hạng điện áp và dòng điện: Cáp năng lượng mặt trời DC phải có khả năng mang điện áp và dòng điện do các tấm pin mặt trời tạo ra đến biến tần một cách an toàn mà không vượt quá thông số kỹ thuật đầu vào tối đa của nó. Việc lựa chọn cáp có định mức điện áp và khả năng mang dòng phù hợp là điều cần thiết để đảm bảo tính tương thích và tránh những hư hỏng tiềm ẩn đối với biến tần hoặc các bộ phận điện.

Chiều dài và kích thước cáp: Các nhà sản xuất biến tần thường cung cấp các hướng dẫn và khuyến nghị về kích thước cáp dựa trên các yếu tố như chiều dài cáp, vật liệu dây dẫn và điều kiện nhiệt độ môi trường. Điều cần thiết là phải tuân thủ các nguyên tắc này để đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy tối ưu, giảm thiểu tổn thất năng lượng và tối đa hóa sản lượng điện.

Phương thức và giao thức kết nối: Ngoài các cân nhắc về điện áp và dòng điện, khả năng tương thích giữa cáp năng lượng mặt trời DC và bộ biến tần cũng có thể liên quan đến việc sử dụng các phương thức kết nối và giao thức liên lạc cụ thể. Một số bộ biến tần có thể yêu cầu các đầu nối hoặc giao diện truyền thông độc quyền để hỗ trợ các chức năng trao đổi, giám sát và điều khiển dữ liệu.

III. Cáp năng lượng mặt trời AC

A. Đặc điểm

Xếp hạng điện áp: Cáp năng lượng mặt trời AC được thiết kế để mang điện ở điện áp tiêu chuẩn gia đình, thường từ 110 volt đến 240 volt cho các ứng dụng dân dụng và điện áp cao hơn cho lắp đặt thương mại và công nghiệp. Định mức điện áp của cáp AC được xác định bởi các yếu tố như kích thước của tải điện, khoảng cách truyền tải và các yêu cầu pháp lý quản lý việc lắp đặt điện.

Khả năng mang dòng điện: Tương tự như cáp năng lượng mặt trời DC, cáp năng lượng mặt trời AC cũng phải có khả năng mang dòng điện cao do bộ biến tần năng lượng mặt trời tạo ra trong các điều kiện tải khác nhau. Khả năng mang dòng điện của cáp AC bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như kích thước dây dẫn, mức cách điện và điều kiện nhiệt độ môi trường. Cáp có diện tích mặt cắt lớn hơn và định mức nhiệt độ cao hơn có thể xử lý dòng điện lớn hơn mà không bị quá nhiệt hoặc sụt áp quá mức.

Yêu cầu cách điện: Các vật liệu cách nhiệt phổ biến được sử dụng trong cáp năng lượng mặt trời AC bao gồm polyvinyl clorua (PVC), polyetylen liên kết ngang (XLPE) và cao su ethylene propylene (EPR), mang lại các đặc tính cơ và điện tuyệt vời trong khi chịu được các tác nhân gây áp lực từ môi trường.

B. Kết nối với biến tần

Đầu vào và đầu ra của biến tần: Kết nối giữa cáp năng lượng mặt trời AC và bộ biến tần thường xảy ra ở đầu vào và đầu ra của bộ biến tần. Các thiết bị đầu cuối đầu vào nhận điện xoay chiều từ các tấm pin mặt trời thông qua quá trình chuyển đổi DC sang AC, trong khi các thiết bị đầu cuối đầu ra cung cấp điện xoay chiều đã chuyển đổi cho các tải điện trong nhà hoặc cơ sở và, trong các hệ thống nối lưới, cung cấp điện dư thừa vào tiện ích lưới.

Cấu hình và kích thước dây: Cấu hình dây có thể khác nhau tùy thuộc vào thiết kế và bố trí của hệ thống năng lượng mặt trời, với các tùy chọn kết nối một pha hoặc ba pha để đáp ứng các yêu cầu tải và thiết lập phân phối điện khác nhau.

Ống dẫn và bảo vệ: Cần lắp đặt các thiết bị nối đất và bảo vệ quá dòng thích hợp để đảm bảo sự an toàn và toàn vẹn của hệ thống điện. Bộ ngắt mạch khi chạm đất (GFCI), thiết bị chống sét lan truyền và các thiết bị bảo vệ khác giúp ngăn ngừa điện giật, hỏa hoạn và hư hỏng thiết bị trong trường hợp xảy ra lỗi hoặc đột biến trong hệ thống điện.

C. Khả năng tương thích với hệ thống nối lưới

Tích hợp với lưới điện: Một trong những đặc điểm nổi bật của hệ thống nối lưới là khả năng kết nối trực tiếp với lưới điện, cho phép lượng điện dư thừa do các tấm pin mặt trời tạo ra được xuất vào lưới điện để lấy tín dụng hoặc bồi thường. Cáp năng lượng mặt trời AC đóng vai trò là ống dẫn qua đó lượng điện dư thừa này được truyền từ bộ biến tần năng lượng mặt trời đến lưới điện, cho phép dòng điện hai chiều và tương tác liền mạch giữa hệ thống năng lượng mặt trời và lưới điện.

Khả năng tương thích về điện áp và tần số: Cáp năng lượng mặt trời AC được sử dụng trong hệ thống nối lưới phải tương thích với các yêu cầu về điện áp và tần số của lưới điện để đảm bảo hoạt động an toàn và đáng tin cậy. Trong hầu hết các trường hợp, điều này liên quan đến việc kết hợp điện áp và tần số đầu ra của biến tần năng lượng mặt trời với các thông số kỹ thuật của lưới điện, thường là 120/240 volt AC ở tần số 60 Hz ở Bắc Mỹ hoặc 230 volt AC ở tần số 50 Hz ở Bắc Mỹ. Châu Âu và các khu vực khác.

Tiêu chuẩn kết nối lưới: Hệ thống nối lưới phải tuân thủ các tiêu chuẩn và quy định kết nối cụ thể do các công ty tiện ích, cơ quan quản lý và tổ chức công nghiệp thiết lập để đảm bảo sự an toàn, độ tin cậy và ổn định của lưới điện. Các tiêu chuẩn này thường bao gồm các yêu cầu về chứng nhận thiết bị, thiết kế hệ thống, sơ đồ bảo vệ và kỹ thuật đồng bộ hóa lưới điện để ngăn ngừa các tác động bất lợi như dao động điện áp, mất ổn định tần số và các sự kiện đảo.

Biểu giá đo đếm ròng và giá điện đầu vào: Cáp năng lượng mặt trời AC đóng một vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ các chương trình đo lường ròng và giá điện đầu vào bằng cách tạo điều kiện thuận lợi cho dòng điện hai chiều giữa hệ thống năng lượng mặt trời và lưới điện. Điều cần thiết là phải đảm bảo rằng cáp năng lượng mặt trời AC được lắp đặt, định cỡ và cấu hình đúng cách để tối đa hóa việc sản xuất năng lượng và tối ưu hóa lợi ích kinh tế của việc lắp đặt năng lượng mặt trời nối lưới.

IV. Phần kết luận

Nếu bạn quan tâm đến cáp chất lượng cao và dịch vụ hậu mãi toàn diện, vui lòng đến thăm SUNKEAN, nơi có tất cả các loại sản phẩm cáp mới nhất mà bạn cần. Nếu bạn có nhu cầu, bạn có thể để lại tin nhắn cho nhân viên bán hàng của chúng tôi, cảm ơn sự phối hợp của bạn. Email: sales@sunkean.com