Bóng râm ảnh hưởng đến hiệu suất hệ thống điện mặt trời như nào ?

Cập nhật: 24-04-2023 03:19:14 | Tin công nghệ | Lượt xem: 946

Năng lượng tái tạo đang trở thành xu hướng chính trong ngành điện, và điện mặt trời đang được sử dụng phổ biến như một nguồn năng lượng tái tạo. Tuy nhiên, để đảm bảo hiệu suất và sản lượng tối đa của hệ thống điện mặt trời, cần phải lưu ý đến một yếu tố quan trọng đó là bóng râm.

Tại sao bóng râm lại tác động đến hiệu suất của hệ thống điện mặt trời

Bóng râm là một trong những nguyên nhân ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của hệ thống điện năng lượng mặt trời. Khi một phần của dàn pin mặt trời bị che phủ bởi bóng râm, nó có thể gây tác động đáng kể đến sản lượng điện tạo ra, chỉ với việc 1% diện tích của tấm pin bị bóng râm, sản lượng điện của hệ thống năng lượng mặt trời có thể giảm đến 50-80%.

Các tấm pin mặt trời riêng biệt được kết nối theo phương pháp mắc nối tiếp để tạo thành một hệ thống các giá trị điện áp Voc và Vmp như thường thấy trong tài liệu kỹ thuật. Do đó, nếu một phần nhỏ của hệ thống bị ảnh hưởng bởi che phủ, tấm pin nhận được ít ánh sáng nhất trong hệ thống sẽ có xu hướng đưa những tấm pin khác xuống cùng mức hiệu suất, từ đó dẫn đến hiệu suất của toàn hệ thống sẽ bị giảm theo.

Các nguồn tạo ra bóng râm

Các yếu tố gây ra bóng râm có thể được kể đến như mây, các vật cản môi trường như cây cối hoặc các tòa nhà gần đó, tự che bóng giữa các tấm theo hàng song song, bụi bẩn và các loại rác khác như phân chim, v.v. Những hiệu ứng che bóng này cũng tĩnh do kết quả của vị trí của vật cản hoặc trong một số trường hợp là động, chẳng hạn như bóng đổ bởi những đám mây chuyển động.

Cây cối

Nhưng cây to mọc xung quanh vị trí lắp đặt tấm pin có thế là yếu tố hàng đầu gây ra sự che bóng, nhất là các khu vực ở vùng ngoại ô, lượng cây cối lớn và có thể phát triển, mở rộng diện tích che phủ trong suốt 25 năm hoạt động của tấm pin.

Mây

Vào những ngày thời tiết nhiều mây, những đám mây chắc chắn sẽ là nguyên nhân đóng vai trò như một vật cản trở ánh sáng mặt trời, nhưng chúng vẫn cho phép một tỷ lệ phần trăm cụ thể của các tia mặt trời đi qua. Do đó, hệ mặt trời vẫn có thể tạo ra năng lượng với hiệu suất thấp hơn bình thường do những đám mấy.

Toà nhà cao ốc

Không có gì ngạc nhiên khi sự phát triển nhanh chóng của các tòa nhà cao tầng ở khu vực đông dân cư có những ảnh hưởng nhất định đến việc sản xuất điện của các hệ thống . Nếu vị trí lắp đặt không thuận lợi, chính các toàn nhà cao ốc sẽ là nguyên nhân khiến cho sản lượng điện bị giảm đáng kể.

Tác động của bóng râm đến hệ thống điện năng lượng mặt trời

Khi một phần của hệ thống tấm pin bị che phủ, một số tấm pin sẽ dừng hoạt động sẽ có hiệu suất hoạt động thấp hơn so với phần còn lại. Do đó, nếu số lượng tấm pin bị bao phủ bởi bóng râm càng nhiều, tổng sản lượng năng lượng thu được sẽ giảm đáng kể so với hoạt động bình thường trong ánh sáng ban ngày. Thời gian càng lâu, các tấm pin vẫn ở trong bóng râm, nó có thể tạo ra ít năng lượng hơn.

Ngoài tác động làm giảm hiệu suất của hệ thống, bóng râm còn là nguyên nhân khiến cho tấm pin mặt trời bị giảm tuổi thọ. Giống như các thiết bị điện tử khác, các tế bào của tấm năng lượng mặt trời có độ nhạy cao không cho phép chúng vẫn còn nguyên vẹn sau khi được bật và tắt liên tục.

Trong trường hợp một số tế bào quang điện trong tấm pin bị ngừng hoạt động, các tế bào khác trong tấm pin đó sẽ phải làm việc nhiều hơn để bù năng lượng bị mất, những tế bào quang điện đó có nguy cơ bị đốt cháy cao hơn do quá nóng, làm giảm tuổi thọ. Do đó, những tấm pin bị che phủ một thường xuyên sẽ bị giảm tuổi thọ do bóng râm.

Về lâu dài, có thể bạn sẽ phải trả chi phí lớn cho việc bảo trì hoặc thay thế thường xuyên để có một hệ thống tốt hơn. Ngoài ra, sự khác biệt về hiệu suất năng lượng giữa các bộ phận không bóng râm và bóng râm có thể làm giảm tổng sản lượng năng lượng thu được.

Các phương pháp hạn chế tác động của bóng râm

Để hạn chế tối đa sự tác động của bóng râm đến hệ thống điện mặt trời, cần áp dụng một số phương pháp nhất định như:

Lựa chọn nơi lắp đặt điện mặt trời phù hợp

Trước khi lắp đặt hệ thống, bạn phải phân tích kỹ địa điểm, cần xem xét mọi thời điểm trong ngày cho tất cả các mùa trong năm để tránh bóng râm. Một cây hoặc tòa nhà đang phát triển gần đó có thể mọc lên trong tương lai cũng cần được xem xét trước khi hoàn thiện vị trí.

Lựa chọn loại pin mặt trời được trang bị nhiều công nghệ cao cấp

Tấm pin mặt trời ngày càng được cải tiến nhằm tạo ra hiệu suất cao hơn trước. Để chắc chắn về chất lượng, bạn nên hỏi nhà cung cấp tấm pin có được trang bị những công nghệ sau hay không.

Half-cut cells: Với công nghệ này, các cell pin được cắt đôi đi, do đó số lượng cell pin hoạt động độc lập sẽ tăng lên thành gấp đôi. Nhờ đó giảm suy hao công suất, tấm pin mát hơn khi hoạt động, tăng hiệu quả chuyển đổi quang năng. Ngoài ra, những yếu tố này còn giúp tấm pin có tuổi thọ cao hơn so với thông thường.

Black Silicon: Được áp dụng chất xúc tác kim loại MCCE và công nghệ cắt kim cương, tấm Wafer tinh thể Poly có khả năng hấp thụ ánh sáng ở các bước sóng rộng hơn. Bên cạnh đó, bề mặt còn được phủ thêm một lớp cấu trúc nano giúp giảm tỉ lệ phản xạ ánh sáng ngược lại xuống tối đa, nhờ đó đem lại hiệu suất phát điện cực cao.

PERC: Công nghệ này giúp cải thiện hiệu suất của tấm pin bằng cách cho phép các electron di chuyển dễ dàng hơn đồng thời tăng độ phản xạ ánh sáng ở mặt sau của cell pin mặt trời, giúp chuyển hóa lượng quang năng lớn hơn so với thông thường.

Multi Busbar: Busbar có vai trò là đường chính dẫn các electron từ cell pin ra mạch ngoài tạo thành dòng điện. Với một cell pin có nhiều busbar, các electron dễ dàng tập trung để tạo thành dòng điện hơn. Càng nhiều busbar thì sẽ dẫn dòng điện càng ổn định và ít bị tiêu hao hơn.

Sử dụng inverter chuỗi có khả năng theo dõi MPP

Công nghệ theo dõi điểm Công suất Tối đa (MPPT) hiện là tiêu chuẩn giữa các nhà sản xuất inverter chuỗi. Inverter chuỗi với MPP Tracker có thể sử dụng nhiều năng lượng nhất có thể từ một chuỗi các tấm pin mặt trời (ngay cả khi được che bóng) bằng cách điều chỉnh điện áp đầu vào. Tóm lại, một MPP Tracker giúp giảm thiểu tổn thất đầu ra liên quan đến bóng mờ một phần và các sai lệch đầu ra khác.

Micro Inverter và bộ tối ưu hóa điện năng

Sự ra đời của bộ biến tần siêu nhỏ đã đánh dấu sự đổi mới của công nghệ. Trong khi các hệ thống thông thường chỉ sử dụng một biến tần cho toàn bộ hệ thống, mô hình biến tần trang bị cho mỗi tấm pin năng lượng mặt trời một biến tần siêu nhỏ. Nếu một tấm pin mặt trời bị che phủ, giảm hiệt suất hoạt động, các tấm pin khác sẽ vẫn hoạt động với hiệu suất cao nhất. Điều này giúp tạo ra nhiều năng lượng hơn, giảm thiểu thiệt hại gây ra bởi điện DC cao áp đi và theo dõi hiệu suất của mỗi tấm pin theo ý muốn.

Nhược điểm chính của các công nghệ này là chúng đắt hơn so với hệ thống có hệ thống tiêu chuẩn chứa bộ biến tần trung tâm, vì vậy không cần thiết phải sử dụng chúng trong trường hợp đổ bóng không phải là vấn đề.

Công ty lắp điện mặt trời tại Hải Phòng uy tín chuyên nghiệp

Hoàng Gia Smart Energy (HGS) là công ty năng lượng mặt trời tại Hải Phòng có hơn 10 năm kinh nghiệm về điện năng lượng mặt trời, đèn năng lượng mặt trời, hệ thống máy nước nóng trung tâm Heatpump tại khu vực Miền Bắc. Chúng tôi có đội ngũ kỹ thuật được đào tạo chuyên sâu, bề dày kinh nghiệm sẽ tư vấn giải pháp tối ưu nhất cho khách hàng. Đáp ứng tốt nhất các tiêu chuẩn kỹ thuật khắt khe cho nhiều dự án lớn.

Hệ thống điện năng lượng mặt trời vận hành hiệu suất cao, an toàn trong suốt 35 năm, thu hồi vốn nhanh.

HGS cung cấp sản phẩm chính hãng thuộc TOP thương hiệu dẫn đầu trên thế giới

Đến với HGS bạn có thể thiết kế hệ thống điện năng lượng mặt trời theo cách của bạn. Đội ngũ thiết kế của HGS sẽ thiết kế theo từng nhu cầu riêng của khách hàng dựa vào nhu cầu thực tế, đảm bảo kỹ thuật, an toàn, đạt hiệu suất cao nhất cho dự án.