Ngày nay, với sự tiến bộ không ngừng của công nghệ sản xuất điện mặt trời, trọng tâm vào việc nâng cao hiệu quả thu năng lượng đang chuyển từ bản thân các linh kiện sang tối ưu hóa ở cấp độ hệ thống. Đối với các nhà máy điện mặt trời sử dụng hệ thống theo dõi một trục hoặc hai trục, mức độ hiện thực hóa lợi ích lý thuyết phụ thuộc chủ yếu vào “độ chính xác theo dõi” – tức là liệu hệ thống điều khiển có thể giữ cho bề mặt của các mô-đun quang điện ở một góc lý tưởng so với ánh sáng mặt trời mọi lúc hay không. Dòng cảm biến theo dõi năng lượng mặt trời hoàn toàn tự động “Zhitong” do công ty HONDE ra mắt, với những ưu điểm độc đáo như khả năng tự hành hoàn toàn, độ chính xác cao và không cần bảo trì, đang trở thành “bộ não cảm nhận” cốt lõi, cách mạng hóa chiến lược điều khiển của hệ thống theo dõi và giải phóng hoàn toàn tiềm năng sản xuất điện của chúng.
I. Giá trị cốt lõi: Nâng cấp mô hình từ “xoay chuyển theo phong cách” lên “sự căn chỉnh nhận thức”
Các hệ thống theo dõi truyền thống chủ yếu dựa vào thuật toán thiên văn để xác định vị trí mặt trời dựa trên vị trí địa lý và thời gian di chuyển. Tuy nhiên, trong hoạt động thực tế, các yếu tố như sai số cơ học, biến dạng giá đỡ, lún nền móng và nhiễu loạn gió mạnh có thể gây ra sai lệch giữa hướng thực tế và giá trị tính toán lý thuyết. Hơn nữa, những sai lệch này sẽ tích lũy theo thời gian, dẫn đến "theo dõi không chính xác", gây tổn thất sản lượng điện từ 3-8%. Giá trị cốt lõi của cảm biến theo dõi mặt trời tự động hoàn toàn của HONDE nằm ở chỗ:
1. Cung cấp phản hồi chính xác tuyệt đối: Là một tham chiếu đo lường độc lập dựa trên các nguyên lý quang học, nó đo hướng chiếu thực tế của ánh sáng mặt trời trong thời gian thực và trực tiếp, cung cấp cho hệ thống điều khiển thông tin chính xác tuyệt đối về "vị trí của mặt trời tại thời điểm này".
2. Đạt được khả năng điều khiển chính xác vòng kín: Hệ thống, dựa trên dữ liệu phản hồi thời gian thực từ các cảm biến, so sánh dữ liệu này với kết quả đầu ra của các thuật toán thiên văn, tự động tạo ra các chỉ dẫn hiệu chỉnh và điều khiển cơ chế theo dõi để thực hiện các điều chỉnh tinh tế, tạo thành một vòng kín “nhận thức – ra quyết định – thực thi” có độ chính xác cao, loại bỏ hoàn toàn các lỗi tích lũy.
3. Thích ứng với môi trường phức tạp: Trong điều kiện thời tiết bị chi phối bởi ánh sáng tán xạ như những ngày nhiều mây hoặc u ám, hoặc khi vị trí của mặt trời thay đổi nhanh chóng, hiệu quả của các thuật toán thiên văn giảm đi. Các cảm biến quang học có thể chủ động tìm kiếm nguồn sáng mạnh nhất hoặc hướng ánh sáng trực tiếp hiệu quả, tối ưu hóa chiến lược theo dõi và tối đa hóa việc thu nhận năng lượng bức xạ có sẵn.
II. Nguyên lý kỹ thuật: La bàn mặt trời hoạt động trong mọi điều kiện thời tiết
Cảm biến HONDE “Zhitong” sử dụng phương pháp phát hiện quang điện chính xác đa góc phần tư và thuật toán thích ứng thông minh.
Mảng quang học chính xác: Cốt lõi là một mảng cảm biến quang đa góc phần tư được phân tách chính xác. Khi ánh sáng mặt trời chiếu vuông góc, điểm sáng sẽ bao phủ đều mỗi góc phần tư, và tín hiệu đầu ra được cân bằng. Khi có sự lệch góc, sự dịch chuyển điểm sáng sẽ gây ra sự khác biệt trong tín hiệu của mỗi góc phần tư.
Tính toán độ lệch theo thời gian thực: Bộ xử lý tích hợp tính toán sự khác biệt tín hiệu trong mỗi góc phần tư theo thời gian thực, tính toán chính xác các góc lệch và hướng của tia nắng mặt trời so với pháp tuyến của cảm biến theo hai chiều phương vị và độ cao.
Chế độ làm việc thông minh
Chế độ ngày nắng: Khóa chính xác tâm của đĩa mặt trời, cung cấp độ chính xác định vị theo góc nhỏ.
Chế độ trời nhiều mây/u ám: Tự động chuyển sang chế độ “Tối đa hóa bức xạ” để điều khiển thiết bị theo dõi hướng về vùng sáng nhất trên bầu trời hoặc hướng có bức xạ tán xạ mạnh nhất, thay vì chỉ theo đuổi mặt trời một cách mù quáng khi nó có thể bị che khuất.
Chế độ bảo vệ thời tiết khắc nghiệt: Khi phát hiện liên tục thiếu nguồn sáng hiệu quả hoặc nhận được cảnh báo gió mạnh hoặc mưa đá, thiết bị theo dõi có thể tự động được lệnh chuyển sang một góc cố định để chống gió (ví dụ như vị trí nằm ngang).
III. Các kịch bản ứng dụng chính trong các nhà máy điện mặt trời
Nâng cao hiệu quả thực tế của các hệ thống theo dõi khác nhau.
Hệ thống theo dõi một trục: Hiệu chỉnh các sai lệch hệ thống do độ dốc bắc-nam và sự lệch hướng lắp đặt gây ra để đảm bảo quỹ đạo quay hàng ngày từ đông sang tây hoàn toàn khớp với góc phương vị của mặt trời.
Hệ thống theo dõi hai trục: Hệ thống này đồng thời hiệu chỉnh các sai lệch của góc phương vị và góc nâng, tận dụng tối đa ưu điểm lý thuyết trong việc theo dõi toàn diện, đặc biệt là ở các vùng vĩ độ cao hoặc các trường hợp cần hiệu quả tối đa.
2. Dùng làm “thước đo” để hiệu chuẩn và chẩn đoán.
Hiệu chuẩn tự động định kỳ: Có thể thiết lập để tự động hiệu chuẩn các tham số thuật toán thiên văn và vị trí điểm 0 cơ học của hệ thống theo dõi toàn trường dựa trên giá trị thực của cảm biến mỗi buổi sáng hoặc theo định kỳ, duy trì độ chính xác lâu dài.
Công cụ chẩn đoán hiệu suất: Bằng cách so sánh dữ liệu từ các cảm biến trên các thiết bị theo dõi khác nhau trong cùng một nhà máy điện, hoặc bằng cách so sánh dữ liệu cảm biến với các giá trị lý thuyết, các lỗi cơ khí, hao mòn cơ cấu truyền động hoặc bất thường của bộ điều khiển của các thiết bị theo dõi cụ thể có thể được chẩn đoán nhanh chóng.
3. Hỗ trợ các chiến lược theo dõi nâng cao và tích hợp hệ thống.
Theo dõi ngược và tránh bóng: Trong các mô-đun phát điện hai mặt hoặc các mảng được sắp xếp dày đặc, dữ liệu cảm biến có thể giúp tối ưu hóa chiến lược “theo dõi ngược”, tìm ra sự cân bằng tốt nhất giữa việc giảm thiểu sự che khuất bóng của hàng trước lên hàng sau và tối đa hóa khả năng thu nhận ánh sáng tán xạ của mặt sau.
Tích hợp với hệ thống SCADA và các nền tảng phân tích: Là một nguồn dữ liệu có giá trị cao, nó được kết nối với hệ thống giám sát nhà máy điện để cung cấp dữ liệu đa chiều quan trọng cho việc phân tích hiệu suất phát điện và phân tích tổn thất hiệu suất.
IV. Những ưu điểm cốt lõi của hệ thống “Mắt thông minh” của HONDE
Hoạt động hoàn toàn tự động và không cần bảo trì: Không có bộ phận chuyển động cơ học, chỉ dựa vào khả năng nhận diện quang học, không cần sự can thiệp thủ công hoặc hiệu chuẩn định kỳ tại chỗ.
Độ chính xác cực cao và phản hồi nhanh: Độ chính xác đo hướng có thể đạt ±0,1°, với thời gian phản hồi nhanh, theo dõi hiệu quả chuyển động biểu kiến của mặt trời.
Độ bền môi trường cao: Bề mặt quang học được trang bị lớp phủ tự làm sạch và thiết bị làm sạch chủ động tùy chọn (như cần gạt siêu nhỏ), có mức độ bảo vệ cao và có khả năng hoạt động ổn định trong điều kiện gió và cát, mưa và tuyết, cũng như môi trường nhiệt độ cao và thấp.
Thuật toán thông minh thích ứng: Thuật toán AI tích hợp có thể nhận diện và lọc bỏ các tín hiệu nhiễu ngắn hạn do rìa mây, chim chóc, v.v. gây ra, đảm bảo đầu ra ổn định và đáng tin cậy.
Cắm là chạy và giao diện mở: Dễ dàng cài đặt, xuất ra các giao thức tiêu chuẩn như Modbus, và dễ dàng tích hợp với các bộ điều khiển thiết bị theo dõi phổ biến trong và ngoài nước.
V. Trường hợp thực nghiệm: Tăng công suất phát điện nhờ điều khiển vòng kín
Một nhà máy điện mặt trời 50MW tại sa mạc Atacama của Chile, sử dụng hệ thống theo dõi hai trục, đã bổ sung các cảm biến theo dõi mặt trời tự động hoàn toàn của HONDE vào một số mảng pin để so sánh đồng thời với các mảng pin ban đầu chỉ dựa vào thuật toán thiên văn. Dữ liệu hoạt động trong một quý cho thấy:
Lượng điện năng trung bình hàng ngày mà hệ thống trang bị cảm biến tạo ra cao hơn 4,7% so với hệ thống chỉ sử dụng thuật toán thiên văn.
Trong khoảng thời gian buổi chiều có nhiều mây rải rác, lợi thế về sản lượng điện thậm chí có thể đạt 8-12%, vì các cảm biến có thể hướng dẫn các bộ phận căn chỉnh nhanh hơn để đón ánh nắng mặt trời ló dạng giữa các đám mây.
Đội vận hành và bảo trì nhà máy điện cũng đã phát hiện và khắc phục các sai lệch lắp đặt ban đầu dài hạn của một số thiết bị theo dõi thông qua dữ liệu sai lệch dài hạn do các cảm biến cung cấp.
Kết luận trong báo cáo đánh giá của chủ đầu tư dự án nêu rõ: “Việc tăng sản lượng điện nhờ cảm biến theo dõi HONDE đã giúp thời gian hoàn vốn dưới sáu tháng, biến nó trở thành một trong những lựa chọn có tỷ suất lợi nhuận cao nhất trong số tất cả các biện pháp cải tiến kỹ thuật.”
Phần kết luận
Trong kỷ nguyên mà các nhà máy điện mặt trời đã hoàn toàn bước vào giai đoạn vận hành “tinh vi và thông minh”, sự hiểu biết về chức năng cơ bản của “theo dõi” đang phát triển từ sự quay cơ học đơn giản đến “căn chỉnh quang điện chính xác” dựa trên nhận thức thời gian thực. Cảm biến theo dõi năng lượng mặt trời tự động hoàn toàn của HONDE chính là yếu tố then chốt trong quá trình nâng cấp này. Nó đo ánh sáng bằng ánh sáng và khép kín vòng điều khiển theo dõi chính xác một cách trực tiếp nhất, chuyển đổi ánh sáng mặt trời bị mất do “sai sót” trở lại thành điện năng xanh thực sự. Đối với bất kỳ nhà đầu tư và vận hành nhà máy điện mặt trời nào muốn khai thác tối đa tiềm năng của hệ thống theo dõi và theo đuổi LCOE (chi phí điện năng bình quân) tối ưu, việc triển khai các hệ thống phản hồi cảm biến độ chính xác cao như vậy không còn là “giải pháp tùy chọn” mà là “cơ sở hạ tầng thông minh thiết yếu” để nâng cao năng lực cạnh tranh cốt lõi của tài sản, đảm bảo thực hiện lợi nhuận thiết kế và giành chiến thắng trên thị trường năng lượng tương lai.
Giới thiệu về HONDE: Là một nhà tiên phong trong lĩnh vực vận hành và bảo trì thông minh hệ thống quang điện và công nghệ cảm biến chính xác, HONDE liên tục tập trung vào việc nâng cao sản lượng năng lượng và giá trị tài sản trong suốt vòng đời của hệ thống quang điện. Chúng tôi tin tưởng chắc chắn rằng trên con đường hướng tới tỷ lệ thâm nhập cao hơn của điện mặt trời, giá trị của công nghệ nằm ở việc chuyển đổi từng phần trăm tăng hiệu suất lý thuyết thành lợi ích hữu hình cho nhà máy điện. Dòng sản phẩm “Zhitong” chính là sự kết tinh của niềm tin này.
Để biết thêm thông tin về cảm biến thời tiết,
Vui lòng liên hệ Công ty TNHH Công nghệ Honde.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Trang web công ty:www.hondetechco.com
Thời gian đăng bài: 16/12/2025