Hiểu các yêu cầu kỹ thuật năng lượng mặt trời
Kỹ thuật năng lượng mặt trời bao gồm các khía cạnh kỹ thuật của việc thiết kế và lắp đặt hệ thống quang điện mặt trời (PV). Điều này bao gồm đánh giá địa điểm, thiết kế hệ thống năng lượng mặt trời, tính toán điện và kết cấu, đồng thời đảm bảo tuân thủ tất cả các quy tắc và tiêu chuẩn liên quan. Phạm vi của kỹ thuật năng lượng mặt trời bao gồm mọi thứ từ nghiên cứu khả thi ban đầu đến kiểm tra cuối cùng vàphê duyệt giấy phép năng lượng mặt trời của AHJ.
Các yêu cầu về giấy phép năng lượng mặt trời thay đổi đáng kể theo khu vực. Người lắp đặt năng lượng mặt trời phải đáp ứng các yêu cầu thiết kế năng lượng mặt trời của liên bang, bao gồm Bộ luật Điện lực Quốc gia (NEC) và các quy tắc xây dựng quốc gia, cùng với các yêu cầu của địa phương và tiểu bang.
Ví dụ, ở Quận Dade, Florida, các yêu cầu về kỹ thuật năng lượng mặt trời nghiêm ngặt hơn do các quy định xây dựng liên quan đến bão. AHJ yêu cầu các tiêu chuẩn lắp đặt và thiết kế cấu trúc năng lượng mặt trời mạnh mẽ để đảm bảo khả năng phục hồi trước gió lớn và thời tiết khắc nghiệt, vượt quá các quy định điển hình của quốc gia hoặc tiểu bang.
Hiểu các quy định kỹ thuật năng lượng mặt trời ở từng địa điểm cụ thể là rất quan trọng để tránh sự chậm trễ của dự án, tăng chi phí và thậm chí cả các vấn đề pháp lý. Trước khi thiết kế hệ thống năng lượng mặt trời, điều cần thiết là phải hiểu mã ở vị trí nhất định. Nhiều AHJ đăng các yêu cầu cấp phép năng lượng mặt trời trên trang web của họ, nếu không thì việc gọi điện hoặc gửi email có thể là cần thiết.
Chad Buccine, kỹ sư chuyên nghiệp của Jolt Engineering được cấp phép ở 17 tiểu bang, giải thích: “Phần thách thức nhất trong công việc của tôi là nghiên cứu và kết hợp các yêu cầu về tiện ích và AHJ địa phương vào từng dự án”. “Sẽ rất tốn kém khi tìm hiểu những hạng mục này từ người kiểm tra sau khi hệ thống đã được lắp đặt.”
Yêu cầu kỹ thuật năng lượng mặt trời thay đổi đáng kể tùy thuộc vào vị trí và dự án. Chad giải thích: “Các bộ phận xây dựng có xu hướng yêu cầu sự tham gia của kỹ sư chuyên nghiệp vào các dự án khi độ phức tạp của dự án tăng lên”. “Ở một số bang, hiếm khi có sự tham gia của một kỹ sư chuyên nghiệp vào dự án năng lượng mặt trời dân dụng, trong khi ở những bang khác thì điều này lại khá phổ biến. Tuy nhiên, đối với các dự án năng lượng mặt trời thương mại, yêu cầu khá phổ biến trên khắp Hoa Kỳ là phải có kỹ sư điện và/hoặc kỹ sư kết cấu trong nhóm thiết kế. Hầu hết các AHJ đều yêu cầu cả hai do rủi ro lớn hơn đối với tính mạng con người.”
Vai trò của một kỹ sư năng lượng mặt trời
Kỹ sư năng lượng mặt trời đóng vai trò then chốt trong việc cấp phép thành công cho các dự án cần được đánh giá hoặc đóng dấu kỹ thuật. Trách nhiệm chính của họ là thiết kế các hệ thống năng lượng mặt trời tuân thủ, đáp ứng tất cả các tiêu chuẩn quy định cho địa điểm nhất định đồng thời tối đa hóa việc sản xuất năng lượng mặt trời và giảm thiểu chi phí dự án.
Một khía cạnh quan trọng trong vai trò của kỹ sư năng lượng mặt trời là đảm bảo an toàn về kết cấu và điện bằng cách tuân theo các quy tắc xây dựng và điện. Điều này bao gồm việc xác minh rằng mái nhà hoặc các bề mặt lắp đặt khác có thể chịu được trọng lượng của các tấm pin mặt trời và chịu được các điều kiện môi trường như tải trọng gió và tuyết. Ngoài ra, các kỹ sư năng lượng mặt trời phải đảm bảo rằng các bộ phận điện được tích hợp đúng cách với hệ thống điện hiện có để ngăn ngừa các mối nguy hiểm và tối ưu hóa hiệu suất.
Yêu cầu kỹ thuật năng lượng mặt trời
Hầu hết các yêu cầu kỹ thuật năng lượng mặt trời thuộc hai loại cơ bản.
Kỹ thuật kết cấu
Tính toàn vẹn của mái nhà: Đánh giá khả năng mái nhà chịu được trọng lượng của các tấm pin mặt trời và hệ thống lắp đặt. Điều này bao gồm việc đánh giá loại mái, tuổi và tình trạng.
Tính toán tải: Đảm bảo rằng mái nhà hoặc kết cấu lắp đặt có thể chịu được tải trọng bổ sung do hệ mặt trời gây ra, bao gồm tải trọng gió và tuyết.
Hệ thống lắp đặt: Thiết kế và lắp đặt các hệ thống lắp đặt an toàn tuân thủ các quy định của địa phương và có khả năng phục hồi các điều kiện môi trường.
Kỹ thuật điện
Thiết kế hệ thống: Thiết kế hệ thống điện tích hợp với hạ tầng điện hiện có và đáp ứng các quy chuẩn, tiêu chuẩn địa phương.
Dây và linh kiện: Sử dụng hệ thống dây điện và các bộ phận thích hợp để đảm bảo an toàn, hiệu quả và tuân thủ quy tắc. Điều này bao gồm việc lựa chọn đồng hồ đo dây, đầu nối và bộ ngắt mạch thích hợp.
Lắp đặt biến tần: Đang cài đặtbiến tần năng lượng mặt trời chuyển đổi nguồn DC do các tấm pin mặt trời tạo ra thành nguồn AC để sử dụng trong nhà, đảm bảo chúng đáp ứng các tiêu chuẩn về hiệu suất và an toàn.
Yêu cầu kỹ thuật năng lượng mặt trời chung
Kỹ thuật kết cấu
Nó liên quan đến việc thiết kế và đảm bảo sự ổn định và độ bền của hệ thống lắp đặt năng lượng mặt trời cũng như cấu trúc hỗ trợ cho các tấm pin mặt trời, để chúng chịu được các tác động của môi trường theo thời gian và tuân thủ các quy tắc.
Đánh giá kỹ thuật kết cấu
Đánh giá thiết kế: Đánh giá toàn diện về thiết kế kết cấu để xác nhận rằng việc lắp đặt tấm pin mặt trời sẽ không ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của cấu trúc tòa nhà.
Đánh giá tải: Đảm bảo rằng mái nhà hoặc bề mặt lắp đặt có thể chịu được trọng lượng và ứng suất tăng thêm do hệ mặt trời gây ra.
Phân tích kỹ thuật kết cấu
Tính toán tải: Thực hiện các tính toán chi tiết để đánh giá tác động của các tấm pin mặt trời, có xét đến các yếu tố như tải trọng gió và tuyết.
Tính toàn vẹn về cấu trúc: Đánh giá xem cấu trúc hiện tại có thể chịu được tải trọng mới hay không và xác định bất kỳ sự gia cố hoặc sửa đổi cần thiết nào.
Thư kỹ thuật kết cấu
Chứng nhận chuyên nghiệp: Tuyên bố bằng văn bản của kỹ sư được cấp phép xác nhận rằng thiết kế hệ thống năng lượng mặt trời đã được xem xét và đáp ứng tất cả các yêu cầu về an toàn và quy định.
Tài liệu tuân thủ: Cung cấp bằng chứng cho thấy các khía cạnh cấu trúc của việc lắp đặt năng lượng mặt trời tuân thủ các quy chuẩn xây dựng của địa phương.
Tem kỹ thuật kết cấu
Con dấu kỹ sư: Con dấu hoặc con dấu chính thức của kỹ sư được cấp phép xác nhận rằng thiết kế và phân tích đã được xem xét và tuân thủ các quy chuẩn và tiêu chuẩn xây dựng.
Yêu cầu pháp lý: Thường được yêu cầu phê duyệt giấy phép, đảm bảo việc lắp đặt đáp ứng mọi tiêu chuẩn an toàn về kết cấu.
Kỹ thuật điện
Nó liên quan đến việc thiết kế và triển khai các hệ thống điện kết nối các tấm pin mặt trời với lưới điện hoặc bộ lưu trữ pin, đảm bảo chuyển đổi năng lượng hiệu quả, an toàn và tuân thủ các quy định về điện.
Đánh giá kỹ thuật điện
Đánh giá thiết kế năng lượng mặt trời: Đánh giá kỹ lưỡng thiết kế điện để đảm bảo việc tích hợp hệ thống năng lượng mặt trời với cơ sở hạ tầng điện của ngôi nhà được an toàn và tuân thủ các quy tắc.
Đánh giá thành phần: Đánh giá các thành phần điện như hệ thống dây điện, bộ biến tần năng lượng mặt trời và thiết bị ngắt kết nối để lắp đặt và vận hành đúng cách.
Phân tích kỹ thuật điện
Khả năng tương thích hệ thống: Phân tích hệ thống điện để đảm bảo hệ thống có thể chịu được tải bổ sung và tất cả các bộ phận đều có kích thước và lắp đặt phù hợp.
Tuân thủ quy tắc: Xác minh rằng thiết kế điện tuân thủ các quy định về điện và tiêu chuẩn an toàn của quốc gia và địa phương.
Thư kỹ thuật điện
Chứng nhận chuyên nghiệp: Tuyên bố bằng văn bản của kỹ sư được cấp phép xác nhận rằng thiết kế và lắp đặt điện đáp ứng tất cả các yêu cầu quy định và an toàn.
Tài liệu tuân thủ: Cung cấp sự đảm bảo chính thức rằng các khía cạnh điện của hệ mặt trời đã được xem xét và phê duyệt.
Tem kỹ thuật điện
Con dấu kỹ sư: Tem hoặc con dấu chính thức của kỹ sư được cấp phép xác nhận rằng thiết kế và phân tích điện tuân thủ các quy tắc và tiêu chuẩn liên quan.
Yêu cầu giấy phép: Thường cần thiết cho việc phê duyệt giấy phép, xác nhận rằng các thành phần điện và thiết kế đã được đánh giá chuyên nghiệp và được coi là an toàn.
Đáp ứng các yêu cầu về giấy phép kỹ thuật năng lượng mặt trời
Hầu hết các nhà thầu năng lượng mặt trời đều đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật năng lượng mặt trời ngay trong nhà hoặc bằng cách thuê một công ty kỹ thuật năng lượng mặt trời chuyên ngành như GreenLancer.
Kỹ thuật năng lượng mặt trời trong nhà
Ưu điểm:
Tích hợp: Tích hợp dễ dàng hơn với các phòng ban và dự án khác trong tổ chức của bạn.
Hiệu quả chi phí: Có thể giảm chi phí dài hạn nếu bạn có đội ngũ nhân viên hiện có với kỹ năng và giấy phép kỹ thuật phù hợp.
Điều khiển: Kiểm soát tốt hơn dự án và tiếp cận ngay với nhóm của bạn nếu họ có thời gian.
Nhược điểm:
Khoảng trống kỹ năng: Yêu cầu kiến thức chuyên môn và đào tạo liên tục, những kiến thức này có thể không có sẵn trong nội bộ.
Phân bổ nguồn lực: Chuyển hướng nguồn lực khỏi các nhiệm vụ hoặc dự án quan trọng khác.
Độ phức tạp: Việc quản lý việc tuân thủ, quy định và các chi tiết cụ thể của dự án có thể gặp khó khăn nếu không có chuyên môn chuyên sâu và giấy phép kỹ thuật cần thiết.
Khả năng mở rộng:Đội ngũ nội bộ có thể không mở rộng quy mô khi doanh nghiệp phát triển, tạo ra độ trễ trong việc hoàn thành các đánh giá và phân tích kỹ thuật.
Những thách thức về cấp phép:Các kỹ sư năng lượng mặt trời phải được cấp phép ở bang nơi họ hoạt động, khiến các nhà thầu năng lượng mặt trời khó mở rộng sang bang mới.
Đầu tư ban đầu: Chi phí ban đầu cao cho việc tuyển dụng và đào tạo nhân viên chuyên môn.
Tốn thời gian: Việc thành lập một nhóm nội bộ và cập nhật cho họ các tiêu chuẩn và quy định mới nhất của ngành có thể tốn nhiều thời gian.
Rủi ro doanh thu: Khả năng mất vốn đầu tư nếu nhân viên được đào tạo rời bỏ công ty.
Quan điểm hạn chế: Các nhóm nội bộ có thể thiếu khả năng tiếp xúc với các dự án đa dạng và giải pháp sáng tạo mà các công ty kỹ thuật bên ngoài gặp phải.