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            室外供電為什么選用新竹科技鋰電太陽能系統

            全世界各行各業數字化、智能化建設大潮正在加速降臨,平安城市、智慧景區、森林防火、礦區監控、水利監控、智能電網、環保監測、智慧交通、電信基站、建筑工地、智慧園區等眾多行業,各種智慧系統、安防系統、監測系統、廣播顯示系統等都在如火如荼地建設,這些IT、DT項目建設中視頻監控點、信息采集點、智慧控制點、廣播顯示點等弱電系統的如何供電常常會遇到難題。太陽能供電特別是以新竹科技鋰電太陽能供電系統為代表的新勢力,就是為廣大用戶解決室外供電難題的神器!

            一、施工信息點供電難題

            傳統的室外弱電系統供電通常采用的是有線拉遠方式,即用電源線把220V市電較長距離鋪設解決系統供電。這種方式本身會遇到諸多問題:

            1)、安全性問題:電源線拉遠很多施工單位為了省事,常采用架空方式,天長日久電源線老化裸露為沿途的居民特別是兒童帶來觸電的安全隱患。即使是挖溝埋管,也難免因為施工而挖斷導致斷路事故發生。如果出現短路,設備財產損失是一方面,更大的安全隱患是人身傷害。如果布線的施工單位為了節省成本,會選用比較細的電源線,越細的線纜電阻越大,一旦用電器電流比較大,根據焦耳定律Q=I2Rt可知,發熱融化甚至燃燒就有可能造成電火災害。長距離室外架空線纜的雷電感應效應可能產生異常高電壓,造成用電器的燒毀,為用電器本身的安全帶來隱患。另外,架空線纜如果過路,維護不及可能影響路人車輛的行駛安全,造成意外事故,也是需要注意的地方。

            2)、造價高問題:如果取電點比較偏僻,取電距離比較遠,電源線挖溝埋管的施工費就會非常高,即使是采用有安全隱患和影響美觀的架空明線,也會因為線纜本身和施工不便等原因造成較高的成本。電纜良莠不齊,如果質量差會有火災等隱患,壽命低則需不定期更換;如果使用線徑足夠、帶有防老化護套且質量較好的電纜,恐怕單點造價會較高,如果沿途涉及立桿,造價更是非常高。

            造價還有一方面是電費問題,如果采用有線方式,可能會向取電點的單位或者個人繳納電費,如果電費標準過高,例如1度電2元,那一年電費都需要幾百甚至幾千元,如果常年使用,非常不劃算。

            3)、可靠性問題:有線取電還有可用性和可靠性問題。取電點本身可能是居民家、路燈、公用設施等,本身供電能力可能存在不確定性,那么異常斷電、人為斷電等將影響系統的可靠性。沿途如果架空明線,因為可能搭接在其他單位立桿或者建筑物上,屬于非法行為,特別是在“三線下地”的城市區域,如果線路歸屬單位的維護人員巡線剪斷電纜,關系協調也很困難。為了防觸電,取電點一般會配空氣開關等保護裝置,但雷電感應會經常使普通空開跳閘,影響系統使用,增加維護負擔。

            4)、美觀度問題:在城市管理較好的主城區、旅游風景區、環境保護區、廣場、現代化廠區、別墅區等眾多場景,架空明線因越來越影響美觀遭到業主反對;而埋地方式因為需要破路,要采用施工成本較高的“頂管”作業或者開挖回填方式,除了有挖斷其他管路的隱患,也難免影響美觀和耐用度,業主也多有顧慮。

            除了安全隱患、造價考慮、可用性和美觀度等,采用太陽能光伏技術解決信息點的供電,還符合國家政策鼓勵的“綠色環保”大趨勢,既沒有后期持續的電費支出,安裝又方便快捷,還能降低維護壓力和總造價,可謂好處多多。但為什么太陽能供電方式一直難于普及呢?

             

            二、什么影響了太陽能供電系統普及

            新竹科技基于多年IT及物聯網行業室外工程從業經驗,對太陽能光伏供電普及難題總結了以下幾點:

            1)、技術專業度較高

            太陽能光伏供電系統屬于對技術專業度要求較高的行業,從設計、安裝到調試維護等環節,處處都必須有專業的知識才可以。需要廠商對用戶的實際需求了解清楚,并為用戶量身定制最合適的解決方案。

            常見的問題:

            設計過量:很多用戶提供的功耗參數都是按照設備標稱指標來的,而標稱指標往往就是設備的最大功耗,造成太陽能在設計環節高配,甚至因造價高企而不得不另尋方案。標稱50W功耗的設備實際功耗是多少?實際上與使用時長、業務類型、設備特性、天氣因素等諸多因素相關,不能簡單推導。

            設計不足:有一些太陽能光伏系統廠商通過指標虛標,或借助概念上的“信息不對稱”提供給用戶提供“便宜”的系統,造成用戶系統完全不夠用。例如:配置100W太陽能板,很多用戶會認為帶載50W的負載沒問題,哪里能了解100W的太陽能板的“100W”指的是最高發電量,理想情況一天實際發電也就300-500WH,而50W的負載一天功耗50W×24小時=1200WH,也就是說2100W的太陽能板都不夠。

            安裝問題:太陽能板架設、電池或主機安裝都有其特殊要求,如果安裝、調試有問題,整套系統使用性就會差很多。例如:太陽能板安裝的傾角會因為各地海拔和氣候等因素不同,而朝向國內一般都要超正南方,我們曾遇到過有外行工程人員把四塊太陽能板方向按照四方部署,而且角度極度隨意的布局,讓人哭笑不得,嚴重影響使用。

            2)、復雜性影響普及:

            傳統的太陽能系統多采用“太陽能板+鉛酸電池(含膠體電池)+控制器+逆變器+……”組合,因其標準化程度低且系統結構復雜,部署起來需要專業人士設計、施工和調試,所以難于普及。系統主成本是電池,為了降低系統造價,很多廠商片面追求低成本,而偷工減料選擇低品質的鉛酸電池,或者在單位上打馬虎眼,降低成本,造成用戶實際使用效果不佳。因為鉛酸電池的壽命普遍較短(平均約1-3年),不定期的電池更換費用是系統的“隱形成本”,使很多潛在用戶望而卻步。

            3)、安全與易用局限性

            傳統太陽能供電系統多采用鉛酸電池組串并聯方式存儲電能,電池組的連接過程,稍有不慎就會出現“打火”燒毀、損傷問題,甚至有傷人的可能。系統復雜就難于部署,且安全性和易用性也難于保證。鉛酸電池往往非常重,動輒幾十甚至上百公斤,如何把電池運到野外部署地點,有時會是大問題,必須要體積小、重量輕的系統才實用。

            4)、太陽能應用的局限性

            太陽能供電還有局限,常年陰雨連綿的地方太陽能供電不會很好用,而有的山坳樹林深處,如果常年不見太陽,太陽能更是根本無法使用,這都限制了太陽能的普及。另外,太陽能電池板架設需要合適的位置和空間,有些地方會比較困難。

            5)、可用性與造價的平衡

            太陽能發電與光照面積成正比,太陽能電池板越大越多,發電也越多;電池組的電容量越大,就可以存儲更多的能源,以備晚上沒太陽或者陰雨天太陽光不強時使用。但是太陽能板越多、電池容量越大,系統造價也就會更高,且安裝施工條件能否滿足也是問題,實際部署必須在系統的可用性(可靠性)與經濟性間謀求平衡,這對供應商的“跨界”思維和統籌思考的能力提出了較高的要求。

             

            三、iPower1600Li鋰電太陽能供電系統的優勢

            為了解決以上實際問題,新竹科技基于自身多年的摸索和經驗,創新地推出了iPower1600Li鋰電太陽能供電系統。對于廣大需要解決室外信息點供電的用戶來說,該系統可是非常實用,性價比超高,突出體現在如下幾方面:

            1、標準化解決選型與部署難題

            “非標”和“定制”對于很多非專業用戶來說,是很頭痛的問題,只有標準化和集成化,才能解決技術復雜性問題,大大降低用戶使用門檻。新竹科技的iPower1600Li鋰電太陽能供電系統沒有單獨的電池組,而是把鋰電的電池組集成到主機里;沒有單獨的太陽能控制器、逆變器,不用再繁瑣的連線。高度集成的鋰電主機作為整個系統的核心,把鋰電主機標準化更利于系統的大批量生產加工、品質控制、包裝運輸和安裝部署;太陽能電池板數量與主機是配套的,這是我們基于市場調研和技術分析而得出的最優解。正是因為標準化,我們與用戶的溝通也變得更簡單了一些,只要了解了用戶的實際耗電量和使用方式,給用戶的就是套餐式的選擇方案。

            2、集成化解決安裝與使用難題

            iPower1600Li鋰電太陽能供電系統核心是鋰電主機,將高品質磷酸鐵鋰電池組、電池安全控制管理系統、太陽能控制器、逆變器、狀態監視器等高度集成,這種設計極大簡化了系統的部署,提高了系統的安全性和易用性。新竹科技的鋰電主機只需要直接接駁太陽能電池板即可完成系統連接,對于廣大系統集成商和工程商來說,實在是太方便了。如果后期要維護、升級,只要更換鋰電主機即可,把復雜問題簡單化是新竹創新的關鍵能力。

            3、磷酸鐵鋰電池的優勢

            鋰電池領域技術發展非?,目前主要的技術路線之爭就是三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池。

            三元鋰電池能量密度高,循環性能好于正常鈷酸鋰。目前,隨著配方的不斷改進和結構完善,電池的標稱電壓已達到3.7V,在容量上已經達到或超過鈷酸鋰電池水平。三元材料動力鋰電池主要有鎳鈷鋁酸鋰電池、鎳鈷錳酸鋰電池等,缺點是由于鎳鈷鋁的高溫結構不穩定,導致高溫安全性差,且pH值過高易使單體脹氣,進而引發危險,目前造價較高。

            磷酸鐵鋰特色是不含鈷等貴重元素,原料價格低且磷、鐵存在于地球的資源含量豐富,后期不會有材料短缺問題。其工作電壓適中(3.2V)、單位重量下電容量大、高放電功率、可快速充電且循環壽命長,在高溫與高熱環境下的穩定性高。相比目前市面上較為常見的鈷酸鋰和錳酸鋰電池來說,磷酸鐵鋰電池具有五大優點:更高的安全性、更長的使用壽命(循環壽命達到2000次以上)、不含重金屬和稀有金屬(原材料成本低)、支持快速充電、工作溫度范圍廣。與三元鋰相比,磷酸鐵鋰最大缺點能量密度比不上三元鋰電池,但安全性高是行業公認的,特別是大容量電池,采用磷酸鐵鋰無疑是最安全的解決方案。

            新竹科技iPower1600Li的儲能選用磷酸鐵鋰電池,最主要的考量就是安全和壽命,其次才是價格。

            4、安全性是新竹的底線,性價比是新竹的追求

            iPower1600Li鋰電太陽能供電系統電芯采用磷酸鐵鋰電池,是經過多年研究和實踐的結果。

            從儲能部分講,鋰電池性能和技術先進性是鉛酸電池(含膠體電池)無法比擬的,相比之下,鋰電池具有能量比高、壽命更長、體積較小、重量較輕等顯著優勢,生產儲運也更綠色環保,但價格高一直是鋰電用于大容量儲能的難題。但是,隨著鋰電池技術的高速發展,特別是電動汽車等行業的發展,鋰電池大規模取代鉛酸電池是大勢所趨,新竹科技選用鋰電池正是基于這個趨勢。新竹科技第一代鋰電主機電容量為1500WH,第二代為1600WH\3000WH,而今在造價不升的前提下,第三代鋰電主機電容量已經提高到2000WH\4000WH,而這個電容量已經跨過大多數室外信息節點可用性“儲能基準線”,系統可用性有保證,造價又有可能隨著鋰電行業大發展而逐步走低,性價比將越來越高。提升性價比的底線是安全,新竹科技第三代鋰電主機選用磷酸鐵鋰電池組就是為了保證儲能安全性。

            從太陽能電池板選型上,新竹科技一直堅持選用A級單晶硅電池板,其高轉化率適合大多數場景使用,且性價比較高。太陽能電池板一般包括ABC三個級別,A片基本上無任何瑕疵,B片主要缺陷是有漏漿、虛印、斷珊等缺陷,C片主要缺陷包括崩邊、大面積虛印、珊線脫落、嚴重沾污等,價格也有區別。以次充好是部分網商沖量的“秘訣”,但成本降低影響的卻是實際使用效果。新竹科技選用的太陽能電池板是單晶硅A級,配合大容量鋰電主機(400W電池板配合2000WH主機,800W電池板配合4000WH主機)是根據IT及安防系統使用場景的實際情況而設計搭配并不斷升級迭代的,是真正實用的一體化系統。

            對于部分客戶特殊需求,新竹科技還可以提供“柔性太陽能板”、“可折疊太陽能包”,以滿足移動太陽能發電的需求。

            在保證安全的前提下,不追求低價,而是系統綜合性價比,這是新竹科技鋰電太陽能系統清晰的發展脈絡與技術追求。

             

            四、新竹科技技術與服務優勢

            除了產品本身,供應鋰電太陽能系統,新竹科技還有哪些優勢?

            1、綜合技術實力

            新竹科技多年來業務橫跨無線通信、安防監控、工控自動化等行業,對各行各業的實際需求有著深刻的理解和把握。所以在系統集成項目中,涉及信息節點供電系統的設計、招標、施工和運維全項目周期,我們都可以為合作伙伴貢獻力量,用技術和創新為用戶創造價值!

            以方案設計環節為例,對于太陽能供電系統設計環節的關鍵點,新竹科技有獨特的經驗和理解:設計太陽能供電系統最主要的依據是負載功耗;其次是地理和氣候條件約束;還有使用方式和要求的不同。

            1)、負載功耗是指所有用電器的總功耗,其中最高功耗和平均功耗比較重要。需要說明的是,很多電氣設備都有功耗指標,但一般標識的都是最大功耗指標,即峰值功耗,如果太陽能供電系統按照所有設備最大標稱功耗設計,造價會高很多,不劃算。新竹科技一般會建議用戶利用功率計對目標用電器功耗進行實地測量,最好是長時間測量取其平均值,視作真實使用條件下的平均功耗,然后按照這個平均功耗,稍留余量設計即可。

            2)、地理氣候因素主要是多年的氣象數據、光照系數、太陽高度角等因素的疊加,同樣的太陽能供電系統用在不同地區發電量差別是非常大的(例如:在新疆平均發電量幾乎是在四川的一倍)。所以,太陽能供電系統不能光看指標,一定要因地制宜設計。并且,在施工安裝及調試環節,也都有很多注意事項,購買產品的同時不要忽略了同樣重要的服務質量。每個城市的太陽高度角和發電系數都是不同的,甚至同一個城市不同區縣也是有區別的,詳情可咨詢新竹科技技術部

            3)、使用方式的不同對供電系統設計也很大:有的系統白天用晚上少用甚至不用(如:景區的部分監控點);有的系統晴天用的多,雨天用得少(如:森林防火監控系統);有的系統陰雨天也必須保證好用(如:水利防洪預警監測系統);有的系統要移動使用(如:車載太陽能發電和單兵背負式發電系統);有的系統必須24小時在線,但功耗較低(如:環保水質監測系統)。不同的使用方式對系統發電量和儲能的要求是不一樣的,新竹科技可以為用戶提供最合適的項目設計。

            2、服務和升級

            對于一個成熟的產品,良好的服務支撐是系統成功的關鍵因素之一,新竹科技的技術服務從售前、售中到售后,多年來有口皆碑,堪稱我們核心競爭力之一。良好的服務說起來簡單,但要做好卻是非常的不容易,“以客戶為中心”也不是一個口號,而是在項目全周期為客戶負責,為項目成功負責。簡單的系統配置和售后支持不適用于專業化較高的應用場景,鋰電太陽能供電系統需要立足于用戶視角甚至切換到項目宏觀視角,設身處地為合作伙伴著想,保證項目整體的成功。

            技術發展是永無止境的,所以產品的升級迭代也是永無止境的,但升級必須堅守安全性底線和性價比追求,必須保證用戶的利益不受損失。新竹科技在螺旋式產品升級的上升軌道中,將一如既往與合作伙伴攜手前行!

            關于iPower1600Li系統的詳細資訊,可查看新竹科技公眾號中“熱銷產品”部分;也可訪問新竹官網www.wangkashe.com的“產品中心”。因為該系統應用需要結合需求定制,有技術及配置問題歡迎來電垂詢!

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