Những yếu tố làm sụt giảm hiệu suất của hệ thống điện mặt trời

1. Ảnh hưởng của góc nghiêng và góc phương vị đối với hệ thống điện mặt trời

Trên thực tế, ít ai biết được rằng khi vừa lắp đặt năng lượng mặt trời, hệ thống của chúng ta đã phải chịu được những tổn hao nhất định.

Độ nghiêng rất quan trọng vì các tế bào quang điện năng lượng mặt trời sẽ tạo ra sản lượng tối đa khi được mặt trời chiếu vuông góc với bề mặt tấm pin mặt trời. Nếu góc nghiêng quá thoải hoặc quá dốc, khi đó lượng bức xạ vào bề mặt tấm pin, góc nghiêng lý tưởng nhất khi lắp pin khoảng từ 12-13 độ.

Yếu tố thứ 2 là góc phương vị, góc phương vị chính là hướng lắp của bề mặt pin, mặt trời mọc từ Đông sang Tây, địa lý Việt Nam thuộc Bắc bán cầu. Do vậy, để hệ thống đạt được hiệu suất cao nhất, hướng lắp sẽ được quay về hướng Nam, các hướng khác vẫn lắp được nhưng hiệu suất không cao bằng.

Các hệ thống năng lượng mặt trời phải lắp đặt theo cấu trúc công trình hiện hữu, việc xác định tổn hao rất quan trọng để đánh giá đúng hiệu suất hệ thống và sản lượng dự kiến thu được.

2. Ảnh hưởng của che bóng đối với hệ thống điện mặt trời

Yếu tố ngoại cảnh ảnh hưởng nhiều đến sản lượng điện mặt trời là che bóng, nguyên lý của hệ thống là sử dụng bức xạ mặt trời. Hiệu ứng che bóng lên một cell của tấm pin có thể gây sụt giảm công suất của tấm pin đó đến vài chục % do tác động của các diode chống ngược dòng của tấm pin.

Ngoài ra, hiện tượng che bóng còn có thể gây ra các hiệu ứng Mismatch hay quá nhiệt gây nguy hiểm cho thiết bị của chúng ta.

Bóng che râm có thể đến từ yếu tố bên ngoài như các tấm pin che nhau, bị phủ bóng bởi cây to hoặc các tòa nhà cao tầng.

3. Tổn hao trên dây Cap AC và DC

Sự khác biệt về chiều dài hay kích thước là nguyên nhân gây suy giảm hiệu suất, hệ thống cáp điện kết nối từ inverter đến tủ phân phối tổng hoặc đến trạm biến áp trung thế gây ra các tổn thất đáng kể do dây dẫn càng dài, điện trở càng lớn, trong quá trình dẫn điện sẽ gây tỏa nhiệt và tổn thất điện áp trên cáp.

4. Tổn hao do tấm pin năng lượng mặt trời

Ngoài yếu tố bị phủ bóng do ngoại cảnh, còn có nhiều tác nhân gây hại cho pin mặt trời như tổn hao do bụi bẩn, chất lượng tấm pin, nhiệt độ.

Nhiệt độ là yếu tố môi trường tác động mạnh vào điện áp của tấm pin. Nhiệt độ thấp sẽ làm tăng điện áp trong module và nhiệt độ cao thì làm giảm điện áp.

Ngoài ra, một hệ thống điện mặt trời nối lưới còn chịu ảnh hưởng từ nguồn lưới, sẽ có những tổn hao phụ khác, ảnh hưởng đến quá trình vận hành hệ thống.

5. Ảnh hưởng của Inverter đối với hệ thống điện mặt trời

Hệ thống điện năng lượng mặt trời sử dụng Inverter để chuyển hóa từ dòng điện một chiều (DC) sang dòng điện hai chiều (AC). Hiện nay có nhiều hãng inverter có thương hiệu nổi tiếng, nhưng trên bảng thông số kỹ thuật, hiệu suất chuyển đổi không bao giờ lên đến 100%. Mặc dù các thế hệ Inverter hiện đại đã đạt hiệu suất chuyển đổi lên đến 99%, nhưng tổn thất trên các biến tần vẫn rất đáng kể và bao gồm một số yếu tố chính sau:

Tổn thất trong quá trình chuyển đổi điện năng

Hiệu suất chuyển đổi của Inverter thay đổi theo một họ các đường cong hiệu suất theo điện áp hoạt động.

Điều này ảnh hưởng bởi các tổn hao nhiệt hay tổn thất đóng ngắt của các bộ IGBT, tổn thất do tự dùng của các inverter.

Tổn thất do quá công suất DC hay clipping.

Hệ thống năng lượng mặt trời thường được thiết kế với tỉ số DC/AC ở mức 1.25 – 1.3.

Điều này bắt nguồn từ việc công suất DC phát ra của hệ pin không phải lúc nào cũng ở công suất cực đại mà phụ thuộc vào các yếu tố thời tiết.

Tuy nhiên, điều này có thể gây ra tổn hao trong trường hợp tỉ số DC/AC quá cao. Khi đó inverter chỉ phát lên phía AC với công suất đến định mức và lượng năng lượng còn lại không được sử dụng.

Tổn thất do ngưỡng điện áp

Chúng ta đã biết các inverter sử dụng nguyên lý dò tìm điểm công suất cực đại (MPPT) và tương ứng một dãy điện áp MPP của mỗi inverter.

Do điều kiện thời tiết hoặc do điều kiện thiết kế mà khi điện áp của chuỗi PV đấu nối vào inverter vượt ra khỏi ngưỡng điện áp MPP.

Hiệu suất của hệ thống sẽ suy giảm và khi đến một ngưỡng nhất định, inverter tự ngắt chuỗi PV do không đủ điện áp để hoạt động hoặc tự ngắt thiết bị để đảm bảo an toàn, gây ra tổn thất sản lượng của hệ thống.

Tổn thất trên các máy biến áp

Các hệ thống NLMT có sử dụng MBA nâng áp cần phải kể đến tổn hao trên các MBA này.

Tổn hao trên các MBA bao gồm tổn hao do sắt từ (tổn hao không tải) và tổn thất đồng (tổn hao có tải), sản lượng điện tổn hao do các MBA có thể lên đến 0.1% tổng sản lượng.

HGS nhà phân phối ủy quyền của Tập đoàn INVT tại Miền Bắc

HGS là nhà phân phối ủy quyền của Tập đoàn INVT,  khu vực phía Bắc với hơn 50+ nhân sự giàu kinh nghiệm luôn sẵn sàng mang đến cho khách hàng dịch vụ chất lượng sẵn sàng hỗ trợ 24/7 trước và sau khi bán hàng. Chúng tôi cám kết đảm bảo chất lượng sản phẩm, cung cấp giải pháp thông minh hỗ trợ khách hàng giúp tiết kiệm thời gian và chi phí.

Lý do mà khách hàng luôn hoàn toàn có thể yên tâm khi đặt niềm tin với HGS:

• 10+ năm kinh nghiêm thi công dự án điện năng lượng mặt trời, đèn năng lượng mặt trời, hệ thống nước nóng trung tâm Heatpump.
• 1.000+ khách hàng trên toàn quốc
• Kho hàng số lượng lớn sản phẩm sẵn sàng đáp ứng mọi quy mô dự án
• Quy trình, thủ tục nhanh chóng và linh hoạt

HGS cam kết đồng hành cùng khách hàng sau khi dự án đi vào hoạt động, cam kết bảo hành thiết bị, hiệu suất và hỗ trợ kỹ thuật 24/24.

Yêu cầu tư vấn và báo giá – Hỗ trợ kỹ thuật 24/24