- 102/39 Phan Huy Ích, Phường 15, Q. Tân Bình, TP. HCM
- 0934 033 083
- T2 - CN: 7h45 - 17h
Trong bài viết ngày hôm nay, chúng ta sẽ xem xét một vấn đề có thể tạo ra nhiều sai lầm trong quá trình thiết kế hệ thống điện năng lượng mặt trời: việc tăng số lượng tấm pin PV cho biến tần (inverter) của bạn.
Đầu tiên, những điều cơ bản chúng ta cần phải hiểu là tấm pin mặt trời và bộ biến tần đều sẽ có những loại với xếp hạng công suất cụ thể khác nhau. Ví dụ, một tấm pin năng lượng mặt trời 380W sẽ tạo ra công suất tối đa là 380W và một biến tần hòa lưới 5 kW có thể tạo ra công suất tối đa là 5.000W.
Khi các tấm pin điện mặt trời tạo ra nhiều năng lượng hơn mức biến tần có thể xử lý, công suất dư thừa sẽ bị cắt đi, bởi những hạn chế đầu vào của biến tần.
Sau khi đọc tất cả những điều trên, bạn đang suy nghĩ rằng việc lắp đặt mức công suất của mảng pin mặt trời vượt quá công suất của biến tần sẽ rất lãng phí phải không? – Tuy nhiên, điều đó không hoàn toàn là đúng!
Vì khi thiết lập một hệ thống điện năng lượng mặt trời, để có thể tận dụng tối ưu lợi ích của chúng bạn nên tăng số lượng pin năng lượng mặt trời của mình sao cho tổng công suất của các tấm pin hơn 10 – 20% so với công suất của biến tần. Điều này trái ngược với suy nghĩ ban đầu của bạn phải không? Nhưng thực tế nó là vậy.
Mục lục
Lưu ý: Lời khuyên này chỉ áp dụng cho các hệ thống điện mặt trời hòa lưới. Các hệ thống điện năng lượng mặt trời độc lập sẽ có những sự cân nhắc khác về kích cỡ – biến tần cần có kích thước phù hợp với mức tải tối đa của ban để chạy các thiết bị điện, thay vì sử dụng mức trung bình hàng ngày. Do đó, những lời khuyên ở bài viết này chỉ áp dụng cho hệ thống điện mặt trời hòa lưới.
- Để nhận được hỗ trợ thiết lập hệ thống năng lượng mặt trời phù hợp hãy nhấp vào đây!
Trong điều kiện thực tế, các bảng pin mặt trời hiếm khi tạo ra điện với mức công suất định mức của chúng. Có 2 lý do chính về vấn đề này là:
Bây giờ, chúng ta hãy cũng tìm hiểu từng điểm một cách chi tiết hơn!
Để đưa ra các đánh giá thì các nhà sản xuất sẽ thử nghiệm tấm pin ở điều kiện lý tưởng sau:
Các điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn này đo lường những gì tấm pin có thể tạo ra trong một môi trường hoàn hảo, nhưng trong thực tế hiếm khi có được điều kiện lý tưởng này.
Trong thực tế, có một số yếu tố có thể tác động và làm giảm hiệu quả của các bảng pin PV:
Trong điều kiện thực tế, một tấm pin PV 380W hiếm khi có thể tạo ra mức công suất tức thời 380W.
Nguyên tắc chung của hầu hết các nhà sản xuất là hiệu suất sẽ bị tác động và giảm khoảng 10% bởi các điều kiện khí hậu thời tiết trong thế giới thực. Con số này có thể thay đổi tùy theo môi trường tại địa phương của bạn, nhưng 10% là con số trung bình ước tính.
Để một tấm pin mặt trời đạt được sản lượng cực đại, tia nắng mặt trời chiếu xuống phải vuông góc với bề mặt của tấm pin, điều này cho phép nó hấp thụ tối đa lượng ánh nắng mặt trời.
Điều đó chỉ xảy ra vào khung giờ cao điểm là giữa trưa. Khi mặt trời liên tục di chuyển trên bầu trời trong ngày, góc chiếu lên tấm pin cũng sẽ liên tục thay đổi. Điều này làm cho sản lượng điện tạo ra của các tấm pin giảm.
Chúng tôi sử dụng thuật ngữ thời gian bức xạ mặt trời (thời gian chiếu nắng) để mô tả khái niệm này. Thời gian chiếu nắng để đề cập đến khoảng thời gian trong ngày mà mặt trời cung cấp ánh nắng để các tấm pin tạo ra điện năng. Số giờ mặt trời chiếu nắng được đo dựa trên mức chiếu xạ 1.000W trên một mét vuông (giống trong điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn).
Hầu hết các nơi ở Việt Nam có mức trung bình 4 – 5.5 giờ nắng mỗi ngày. Đồ thị mô tả sản lượng điện tạo ra của hệ thống năng lượng mặt trời là một đường cong, sản lượng thấp vào sáng sớm và sẽ tăng dần đến giữa trưa, sau đó giảm dần cho đến mức thấp nhất vào buổi tối.
Đường ngang biểu thị giới hạn đầu vào của biến tần. Bất kỳ sản lượng nào nằm trên đường ngang này (phần mô tả màu cam nhạt) đều bị cắt bỏ.
Vùng màu xanh bên dưới đường ngang biểu thị tiềm năng sản xuất chưa được khai thác. Trong những giai đoạn này, biến tần có khả năng “chấp nhận” lượng điện nhiều hơn nhưng các tấm pin năng lượng mặt trời lại không cung cấp đủ công suất để tận dụng tối đa tiềm năng sản xuất này.
Mục tiêu của chúng ta với việc thiết kế hệ thống điện năng lượng mặt trời là cân bằng giữa sản lượng điện bị “cắt xén” với sản lượng tiềm năng mất đi. Trên biểu đồ, chú ý kỹ ta có thể thấy 2 phần này có vẻ gần bằng nhau.
Bằng cách tăng quá khổ mảng pin năng lượng mặt trời, bạn sẽ sử dụng tốt hơn công suất của biến tần, tạo ra tổng công suất cao hơn.
Khi thiết kế hệ thống năng lượng mặt trời của bạn, một nguyên tắc nhỏ là các tấm pin PV phải có tổng công suất lớn hơn 10 – 20% so với công suất biến tần của bạn. Ở vùng khí hậu nóng, mức chênh lệch này có thể là 30%, do tổn thất hiệu quả lớn từ nhiệt độ.
Dưới đây là 2 ví dụ về việc kết hợp tốt giữa biến tần và pin năng lượng mặt trời để bạn dễ hình dung:
Lưu ý rằng các nhà sản xuất thường sẽ đề xuất phạm vi rộng hơn nhiều. Nhưng ở các hướng dẫn này, chúng tôi nêu rõ những gì bộ biến tần có thể xử lý mọt cách an toàn và chúng tôi chỉ đưa ra các lời khuyên ở phạm vi hẹp hơn để tối đa hóa sản lượng điện và tối ưu chi phí đầu tư hệ thống của bạn. Cuối cùng, hãy nhớ rằng sự chênh lệch tăng thêm này sẽ thay đổi tùy thuộc vào vị trí địa lý, điều kiện thời tiết khí hậu tại nơi bạn đang sinh sống.
Hi vọng với bài viết này, sẽ giúp bạn hiểu được “tại sao phải thiết kế quá khổ các tấm pin lên 10 – 20% so với biến tần?” từ đó có thể xem xét và đưa ra quyết định chuẩn xác hơn trong việc lắp đặt một hệ thống điện năng lượng mặt trời theo ý muốn và phù hợp với nhu cầu của gia đình mình.
