Nên lắp đặt hệ thống điện năng lượng mặt trời ở đâu?

Khi lựa chọn vị trí để lắp đặt các tấm pin năng lượng mặt trời sẽ có một vài điều mà bạn cần phải tính toán đến. Bạn sẽ có 2 lựa chọn chính là lắp đặt hệ thống điện mặt trời trên không gian mặt đất trống hoặc là trên mái nhà của bạn.

Ở bài viết này, chúng tôi sẽ nói với bạn về những cân nhắc về mặt kỹ thuật và chi tiết những điều mà bạn nên chú ý trước khi lựa chọn nơi để cài đặt các tấm pin mặt trời.

Các yếu tố có thể ảnh hưởng đến hệ thống điện năng lượng mặt trời:

Hướng và độ nghiêng

Mặt Trời di chuyển theo một “con đường” cụ thể trong suốt cả năm và theo mùa, có một góc cụ thể sẽ có lợi cho việc sản xuất của hệ thống mặt trời nhất. Nhìn chung, có 2 ưu tiên chính khi chọn vị trí đặt hệ thống là góc nghiêng và hướng.

Nếu vị trí địa lý nơi bạn sống thuộc Bắc bán cầu thì các tấm pin năng lượng mặt trời phải hướng về phía Nam. Ngược lại, nếu ở Nam bán cầu phải hướng các tấm pin về phía bắc để có thể đạt được hiệu suất sản xuất điện tối đa. Đối với Việt Nam chúng ta thuộc Bắc bán cầu nên chúng ta sẽ hướng các tấm pin về phía Nam.

Nếu bạn có ý định lựa chọn mái nhà để cài đặt hệ thống pin mặt trời thì đòi hỏi mái nhà phải hướng về phía Nam, Đông Nam hoặc Tây Nam, điều này sẽ tốt cho hoạt động của hệ thống. Ngược lại, nếu mái nhà hướng về phía Bắc thì tốt nhất bạn nên tìm một lựa chọn lắp đặt khác.

Trong trường hợp mái nhà không phải là một lựa chọn lý tưởng, bạn có thể nghĩ đến việc sử dụng sân sau nhà, đất trống bên hông nhà…để thiết lập một hệ thống điện năng lượng mặt trời dưới mặt đất. Khi lắp dưới mặt đất cũng vẫn phải lưu ý đến góc và hướng để tấm pin tiếp nhận trực tiếp bức xạ mặt trời để từ đó tối ưu hoá sản lượng.

Độ nghiêng (góc nghiêng) của các bảng pin mặt trời cũng rất quan trọng. Các hệ thống sẽ có thể gặp hạn chế rất nhiều ở yếu tố này, vì chúng phải phụ thuộc vào độ nghiêng của mái nhà đã có sẵn trước đó.

Nên lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời ở đâu 1

Góc nghiêng tối ưu sẽ thay đổi theo từng mùa. Tuy nhiên, việc cài đặt hệ thống thông thường là cố định nên chúng ta phải lựa chọn một góc duy nhất cho sản lượng tối ưu nhất để thiết lập dự án năng lượng mặt trời của mình xuyên suốt cả năm. Chọn một góc nghiêng bằng với vĩ độ của vị trí địa lý nơi bạn sinh sống là một lựa chọn tốt. Do đó, khi lắp đặt trên mái nhà bạn sẽ phải gặp thêm vấn đề về góc nghiêng có thể ảnh hưởng đến năng suất.

Đối với hệ thống dưới mặt đất thì không gặp phải bất cứ vấn đề về góc hay hướng nào, bạn có thể hoàn toàn tự chủ được trong việc điều chỉnh các tấm pin.

Không gian có sẵn

Trình cài đặt năng lượng mặt trời sẽ thiết kế hệ thống theo một số yếu tố và một trong số đó là không gian có sẵn để đặt các tấm pin mặt trời.

Năng lượng mặt trời lắp trên mái thường sẽ có những tình huống bất cập do thiếu hụt không gian hoặc không gian không đồng đều để lắp các tấm pin.

Tất nhiên, sẽ có những phương pháp để khắc phục trường hợp này nhưng sẽ đòi hỏi chi phí đắt hơn (sử dụng tấm pin năng lượng cao cấp công suất lớn, bộ biến tần vi mô, tối ưu hoá DC…).

Nên lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời ở đâu 2

Các hệ thống điện mặt trời trên mặt đất cũng có thể có những hạn chế về vấn đề không gian. Nó sẽ phụ thuộc vào diện tích đất trống quanh nhà bạn như thế nào và tải trọng của mặt đất khu vực đó ra sao. Tuy nhiên, lợi thế của điện mặt trời dưới mặt đất là bạn sẽ hoàn toàn không phải lo lắng về góc và hướng của các tấm pin.

Gần bóng râm

Một trong những yếu tố quan trọng và thường xuyên phải xem xét khi lắp đặt hệ thống điện năng lượng mặt trời là những bóng râm của cây cối, nhà cửa có thể ảnh hưởng đến năng suất của hệ thống PV.

Nên lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời ở đâu 3

Hệ thống điện PV không thể hoạt động hiểu quả khi mà có những vật thể che đi lượng ánh sáng mặt trời chiếu vào các bảng pin năng lượng, vì vậy người thiết kế phải tính đến sự hiện diện của cây cối, ống khói, ăng-ten, nhà cửa ở gần nơi lắp đặt dự án mặt trời.

Các duy nhất để đo lường được tổn thất do bóng râm gây ra là nhờ các chuyên gia sử dụng phần mềm phân tích hiệu suất và họ khuyên không nên để lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời có mức tổn thất cao hơn 10% mỗi năm (trường hợp xấu nhất).

Vì có vô số kiểu nhà với các mái nhà và đất trống khác nhau nên thật khó để đưa ra một quy chuẩn rằng nhà như thế nào thì lắp đặt được hệ thống PV. Do đó, chỉ đơn giản là nó sẽ phụ thuộc vào trường hợp cụ thể là ngôi nhà bạn như thế nào mà thôi.

Lựa chọn: Hệ thống năng lượng mặt trời trên mái hay dưới mặt đất?

Mỗi loại hệ thống sẽ có những ưu và nhược điểm riêng biệt của nó nên cả hai mới cùng tồn tại song song.

Như bạn có thể thấy, liên quan đến góc nghiêng và hướng, các hệ thống dưới mặt đất sẽ có thể điều chỉnh tuỳ ý hơn, vì vậy chúng sẽ thích hợp cho những gia đình có mái nhà có độ nghiên và hướng bất lợi. Tuy nhiên, vấn đề liên quan đến việc chiếm diện tích đất trống và khả năng bị bóng râm che khuất sẽ bất lợi hơn.

Những thứ khác cũng phải được tính đến như thuận tiện trong việc bảo trì hệ thống chẳng hạn. Làm sạch các tấm pin định kỳ là điều khá cần thiết để cải thiện sản lượng cho chúng và tất nhiên một hệ thống dưới mặt đất sẽ cho phép bạn dễ dàng tiếp cận để vệ sinh hơn. Thêm nữa, các tấm pin đặt dưới mặt đất sẽ có được luồng không khí mát hơn và đây cũng là một lợi thế vì các bảng pin sẽ hoạt động hiệu quả hơn trong khí hậu mát mẻ.

Tuy nhiên, các hệ thống PV trên mặt đất sẽ có xu hướng cao hơn nhiều về chi phí lắp đặt vì chúng đòi hỏi nhiều công đoạn và vật liệu đắt tiền hơn. Hệ thống này đòi hỏi phải xây dựng nền móng vì vậy chúng ta phải thuê máy móc và nhân công để đào đất khá tốn kém chi phí.

Hơn nữa, bạn rất hiếm khi đi lại trên mái nhà và gần như đây là một khoảng không gian dư thừa, tại sao bạn không tận dụng nó để thiết lập dự án mặt trời và để chừa lại sân vườn, đất trống để trồng trọt, chăn nuôi hoặc phục vụ cho một mục đích nào đó khác.

Chung quy, việc lựa chọn đúng nơi để lắp đặt các tấm pin mặt trời sẽ khó và khiến bạn đau đầu hơn so với vẻ ngoài của nó. Cách tốt nhất để tìm giải pháp tối ưu và phù hợp với ngôi nhà của bạn là tham khảo ý kiến của các chuyên gia, chuyên viên trong lĩnh vực lắp đặt hệ thống điện mặt trời.