Cùng một công suất lắp đặt nhưng tại sao sản lượng điện lại khác nhau? Điều này liên quan đến hiệu suất phát điện của nhà máy điện. Làm thế nào để nâng cao hiệu quả phát điện mặt trời, tăng sản lượng điện và tăng nguồn thu cho nhà máy điện? Bài viết này xin chia sẻ một số bí quyết sau đây.

 

1. Chọn góc và hướng lắp đặt tối ưu

Vị trí địa lý của nhà máy điện mặt trời là một trong những yếu tố quan trọng nhất. Trong giai đoạn đầu xây dựng nhà máy điện, cần khảo sát điều kiện thời tiết và cường độ nắng của địa phương, lập phương án xây dựng phù hợp với điều kiện thực tế, tạo nền tảng tốt cho những năm phát điện tiếp theo.

Chọn góc nghiêng tối ưu: Xét đến sự thay đổi theo mùa, cần chọn góc lắp đặt phù hợp để các tấm pin quang điện nhận được bức xạ mặt trời ở mức lớn nhất trong suốt cả năm. Nói chung, đối với các nhà máy điện mặt trời cố định, góc lắp đặt bằng góc vĩ độ của khu vực cộng với góc điều chỉnh. Góc điều chỉnh có thể được xác định bằng thực nghiệm để đạt được hiệu quả phát điện tốt nhất.

Chọn hướng tối ưu: Hướng của tấm pin quang điện là góc của mặt phẳng tấm pin so với hướng nam. Ở nước ta, các tấm pin quang điện thường quay về hướng Nam, vì đây là hướng đón được nhiều ánh nắng nhất. Chỉ cần nằm trong phạm vi ±20° so với hướng Nam thì sẽ không ảnh hưởng lớn đến sản lượng điện. Nếu điều kiện cho phép, nên lệch khoảng 20° về phía Tây Nam, để sản lượng điện mặt trời đạt cực đại vào một thời điểm nhất định sau buổi trưa, nhờ đó sản xuất được nhiều điện hơn vào mùa đông. Ở bán cầu nam thì chọn hướng về phía bắc.

Giảm thiểu bóng che: đảm bảo các tấm pin quang điện không bị che khuất bởi bóng của các vật thể như tòa nhà và cây cối, để không ảnh hưởng đến hiệu suất phát điện. Cần tránh những khu vực dễ bị bóng che. Theo nguyên lý mạch điện, khi các tấm pin được mắc nối tiếp thì dòng điện của cả chuỗi được quyết định bởi tấm pin có dòng điện thấp nhất; do đó, nếu một trong các tấm pin bị bóng che thì sẽ ảnh hưởng đến khả năng phát điện của toàn bộ chuỗi.

Tạo điều kiện thông gió tốt: Khi lắp đặt các tấm pin quang điện, hãy chừa đủ không gian và bố trí giá đỡ để không khí có thể lưu thông qua mặt dưới và các cạnh của tấm pin. Chiều cao và khoảng cách của các giá đỡ phải được thiết kế hợp lý theo điều kiện khí hậu địa phương và loại tấm pin quang điện. Việc bố trí tấm pin hợp lý sẽ tạo điều kiện thông gió tốt. Cần tránh để các tấm pin che chắn nhau quá mức và đảm bảo có đủ khoảng trống giữa chúng để không khí lưu thông thuận lợi.

Vệ sinh thường xuyên: Nếu các tấm pin tiếp xúc với không khí lâu ngày sẽ tích tụ chất hữu cơ cùng một lượng lớn bụi bẩn và tuyết. Bụi hoặc tuyết trên bề mặt sẽ cản ánh sáng, làm giảm hiệu suất đầu ra của tấm pin và ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng phát điện. Đồng thời, điều này cũng có thể gây ra hiện tượng “điểm nóng” trên tấm pin, dẫn đến hư hỏng. Vì vậy, cần vệ sinh các tấm pin thường xuyên để đảm bảo chúng luôn hoạt động bình thường.

2. Chọn biến tần hiệu quả và đáng tin cậy

Ngoài việc lựa chọn biến tần có công suất phù hợp với các tấm pin theo tình hình thực tế, việc chọn biến tần đáng tin cậy và chất lượng cao còn giúp nâng cao tính ổn định và tuổi thọ của hệ thống nhà máy điện. Biến tần đáng tin cậy có khả năng giám sát theo thời gian thực, cho phép kiểm tra hiệu suất của hệ thống bất cứ lúc nào và nhanh chóng phát hiện lỗi. Công suất đầu ra của tấm pin quang điện liên quan đến điện áp làm việc của bộ điều khiển MPPT. Chỉ khi hoạt động ở điện áp tối ưu thì công suất đầu ra mới đạt giá trị cực đại. Công nghệ Bám điểm công suất cực đại (MPPT) giúp tối ưu hóa công suất đầu ra từ các tấm pin quang điện, vì vậy khi chọn biến tần, hãy đảm bảo thiết bị được trang bị công nghệ MPPT hiệu quả.

Hiệu suất MPPT là yếu tố chính quyết định khả năng phát điện của biến tần quang điện, và tầm quan trọng của nó còn vượt xa hiệu suất của bản thân biến tần. Hiệu suất MPPT bằng hiệu suất phần cứng nhân với hiệu suất phần mềm. Hiệu suất phần cứng chủ yếu được quyết định bởi độ chính xác của cảm biến dòng điện và mạch lấy mẫu; còn hiệu suất phần mềm được quyết định bởi tần số lấy mẫu. Có nhiều cách triển khai MPPT, nhưng dù sử dụng phương pháp nào thì trước tiên cũng cần đo sự thay đổi công suất của tấm pin rồi mới phản hồi lại sự thay đổi đó. Thành phần quan trọng ở đây là cảm biến dòng điện; độ chính xác và độ tuyến tính của nó sẽ quyết định trực tiếp đến hiệu suất phần cứng, và độ chính xác lấy mẫu của phần mềm cũng phụ thuộc vào độ chính xác của phần cứng.

 

3. Chú ý đến môi trường lắp đặt biến tần

Tránh ánh nắng trực tiếp: Không lắp đặt biến tần ở nơi có ánh nắng chiếu trực tiếp. Nên lắp đặt biến tần dưới mái hiên ở mặt sau hoặc dưới các tấm pin năng lượng mặt trời để giảm tác động của ánh nắng. Nếu lắp ở khu vực ngoài trời không có mái che thì nên dựng thêm mái hiên.

Đảm bảo không gian thông gió: Cần chừa đủ không gian xung quanh biến tần và lắp đặt thiết bị ở nơi không khí lưu thông tốt, để biến tần nhận được đủ luồng không khí và tản nhiệt hiệu quả. Phải đảm bảo biến tần hoạt động ở nhiệt độ thích hợp, nếu không tuổi thọ thiết bị và công suất phát điện chung của nhà máy điện sẽ bị ảnh hưởng khi nhiệt độ tăng cao.

Chú ý vệ sinh và bảo trì: thường xuyên vệ sinh biến tần và khu vực xung quanh, đồng thời đảm bảo các khe thông gió không bị tắc nghẽn để thiết bị duy trì hoạt động hiệu quả.

 

4. Giảm mất dòng

Trong hệ thống quang điện, dây cáp là thành phần không thể thiếu. Dù chỉ chiếm một phần nhỏ nhưng không thể bỏ qua tác động của dây cáp đến việc phát điện. Khi lựa chọn và lắp đặt cáp cho hệ thống, cần xem xét đầy đủ các yếu tố: khả năng cách điện, khả năng chịu nhiệt và chống cháy, khả năng chống ẩm và chống tia cực tím, loại lõi cáp, kích thước và thông số kỹ thuật của cáp. Trong quá trình vận hành và bảo trì hằng ngày, cần kiểm tra xem đường dây có bị hư hỏng hay rò rỉ hay không; đặc biệt sau mỗi cơn bão hoặc mưa đá, phải kiểm tra xem đường dây và đầu nối có bị lỏng hay không.

Cần thường xuyên kiểm tra cáp để tránh tình trạng cáp hoặc đầu nối bị mỏi, lão hóa, vốn có thể gây quá nhiệt cục bộ, dẫn đến cháy nổ và mất điện ở các nhà máy điện.