Tin Tức, Tin năng lượng mặt trời
Giám Sát Hiệu Suất Hệ Thống Năng Lượng Mặt Trời
Th12
Tại sao cần phải giám sát hiệu suất của hệ thống năng lượng mặt trời?
Thông số quan trọng nhất trong giám sát năng lượng mặt trời là độ chiếu xạ. Với các hệ thống pin quang điện lớn, độ chính xác của phép đo độ chiếu xạ lại càng quan trọng để đánh giá hiệu quả của hệ thống.
Gió là 1 tác nhân làm giảm nhiệt độ của các tấm pin quang điện và do đó gió được xem là một thành phần để tính toán hiệu suất của hệ thống pin năng lượng mặt trời. Mưa cũng có thể làm bẩn hoặc bao phủ các tấm pin quang điện.
Mặt khác, khi nhiệt độ tăng lên, hiệu suất của các tấm pin quang điện giảm. Do đó, nhiệt độ của mô-đun năng lượng mặt trời và nhiệt độ không khí cần phải giám sát liên tục.
I. Hiệu suất tấm pin NLMT
Hiệu suất tấm pin là tỉ số giữa năng lượng điện tử và năng lượng ánh sáng mặt trời. Tính thời điểm buổi trưa ánh nắng mặt trời tỏa nhiệt khoảng 1000 W/m². Nếu 1 tấm pin có diện tích là 1 m² và hiệu suất là 10% thì nó sẽ tạo ra năng lượng khoảng 100 W còn với hiệu suất 20% và diện tích là 1 m² sẽ tạo ra được 200 W. Như vậy các tấm pin có hiệu suất càng cao thì kích thước vật lý của chúng sẽ càng giảm xuống và công suất càng lớn, điều này sẽ có lợi cho khách hàng có diện tích nhỏ hẹp muốn lắp hệ thống điện mặt trời có công suất lớn.
Hiện nay, hiệu suất trung bình của các tấm pin tại Việt Nam đạt trên 16%, trong khi những ông lớn về tấm pin trên thế giới đã có những dòng “siêu hiệu suất” như hiệu suất 20% rồi 23%,…
II. Hệ thống giám sát hiệu suất
Hệ thống giám sát hiệu suất cung cấp cho bạn thông tin chi tiết về hiệu suất của hệ thống pin năng lượng mặt trời của bạn. Với hệ thống giám sát, bạn có thể đo lường và theo dõi lượng điện mà hệ thống của bạn sản xuất hàng giờ.
Mặc dù một số trình cài đặt năng lượng mặt trời tính phí thêm để cài đặt một hệ thống giám sát, nó có thể cung cấp giá trị đáng kể trong suốt vòng đời của các tấm pin mặt trời. Hệ thống giám sát giúp bạn xác định bất kỳ vấn đề hiệu suất nào để đảm bảo rằng bạn tối đa hóa việc sản xuất điện (và do đó là lợi nhuận tài chính) của hệ thống bảng điều khiển năng lượng mặt trời của bạn.
+ Có hai loại hệ thống giám sát:
Giám sát tại chỗ: Thiết bị giám sát được đặt trên thực tế trên tài sản của bạn và ghi lại lượng điện được sản xuất.
Giám sát từ xa: Hệ thống pin năng lượng mặt trời của bạn truyền dữ liệu hiệu suất của nó đến một dịch vụ giám sát mà bạn có thể truy cập trực tuyến hoặc bằng thiết bị di động.
III. Cách giám sát hệ thống NLMT
Để giám sát tốt cho hiệu suất của hệ thống năng lượng mặt trời thì các dòng thiết bị giám sát khí tượng từ Lufft (Đức) là một trong những sự lựa chọn tối ưu.
+ Các sản phẩm khí tượng từ Lufft có thể tích hợp vào hệ thống giám sát các tấm quang điện, với:
- Ngõ giao tiếp Modbus
- Phạm vi đo lớn
- Tuổi thọ của cảm biến đi kèm với hệ thống, ước tính là 10 năm
- Công nghệ đo độ chiếu xạ:
GHI: Chiếu xạ toàn cầu trên bề mặt nằm ngang
GTI: Chiếu xạ toàn cầu, nghiêng. Và do đó được căn chỉnh với góc chiếu xạ của mặt trời.
DHI: Chiếu xạ ngang khuếch tán
Các cảm biến này được truyền qua giao diện Modbus tới bộ phận thu thập dữ liệu/bộ điều khiển của hệ thống các tấm quang điện.
+ Lợi ích của sản phẩm đo khí tượng Lufft:
Các trạm thời tiết đa thông số Lufft hoàn toàn phù hợp với nhu cầu của các trang trại năng lượng mặt trời quy mô lớn, vì:
- Mô-đun hóa các thế hệ áp kế khác nhau (đạt tiêu chuẩn thứ cấp để vận hành an toàn)
- Các cảm biến của nhiều dự án có thể được kết nối qua ngõ giao tiếp Modbus
- Khả năng truy xuất và độ chính xác cao nhất cho hiệu quả tối đa và an toàn hệ thống
IV. Những yếu tố làm sụt giảm hiệu suất của hệ thống điện năng lượng mặt trời
+ Ảnh hưởng của góc nghiêng và góc phương vị đối với hệ thống điện năng lượng mặt trời
Trên thực tế, ít ai biết được rằng khi vừa lắp đặt năng lượng năng lượng mặt trời, hệ thống của chúng ta đã phải chịu được những tổn hao nhất định.
Yếu tố thứ nhất là độ nghiêng, 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.
+ 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.
+ 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.
+ 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.
+ 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). Các thế hệ Inverter hiện đại đã đạt hiệu suất chuyển đổi lên đến 99% tổn thất trên các biến tần vẫn rất đáng kể và bao gồm một số yếu tố 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.
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. Trường hợp tỉ số DC/AC quá cao thì sẽ gây tổn hao. 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
Inverter sử dụng nguyên lý dò tìm điểm công suất cực đại (MPPT) và tương ứng một dãy điện áp MPP của mỗi inverter.
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.
Nguồn: Tham khảo
Quý khách hàng cần tìm mua sản phẩm Năng Lượng Mặt Trời thì liên hệ Dakia nhé!!!
Fanpage: DAKIA
Website: https://dakiatech.com/
Hotline: 034.3535.797
Email: Dakiatech.sales@gmail.com
