Năng lượng Sạch
Yếu tố liên quan đến khả năng sản xuất điện của hệ thống điện mặt trời
Th11
Việc sản xuất điện của một hệ thống năng lượng mặt trời phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Ngoài các yếu tố vị trí lắp đặt còn liên quan đến việc lựa chọn các tấm pin cho phù hợp.
4 yếu tố quan trọng với việc sản xuất điện của hệ thống năng lượng mặt trời:
Công suất lắp đặt của hệ thống:
Công suất lắp đặt được tính bằng kilowatt cực đại. Điều này đề cập đến sản lượng danh nghĩa mà một hệ thống có thể cung cấp trong các Điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn nhất định (bức xạ mặt trời toàn cầu 1.000 W/m2, khối lượng không khí là 1,5 và ở nhiệt độ là 25°C).
- Trong hệ thống năng lượng mặt trời nối lưới, công suất lắp đặt được điều chỉnh phù hợp nhất có thể với mức tiêu thụ điện (Quy tắc: sản lượng hàng năm = điện năng tiêu thụ hàng năm).
- Trong hệ thống điện mặt trời không nối lưới, công suất lắp đặt phải được điều chỉnh phù hợp với hồ sơ tiêu thụ và khả năng lưu trữ.
Năng suất của hệ thống:
Năng suất có thể có của hệ thống phần lớn được xác định bởi bức xạ mặt trời hiệu quả tại chỗ và điều kiện thời tiết địa phương (số ngày nhiều mây và quang đãng, lượng ô nhiễm không khí, v.v.).
Vì vậy, điều quan trọng là phải biết giá trị trung bình của bức xạ mặt trời ở nơi bạn sống trong những năm trước là bao nhiêu.
Khi hệ thống được lắp đặt, năng suất hiệu quả được xác định bằng các đồng hồ (đồng hồ nạp vào, đồng hồ tiêu thụ). Bộ ghi dữ liệu điện mặt trời cũng cung cấp thông tin về sản lượng của hệ thống.
Biến động sản lượng điện hàng tháng (chu kỳ năm)
Do thời tiết và theo mùa nên sản lượng điện có nhiều biến động. Giá trị của sản lượng điện thay đổi trong năm.
Có các cơ sở dữ liệu, cung cấp các biến động hàng năm (về mức trung bình hàng tháng) của sản lượng điện cho một nơi cụ thể và một năm nhất định.
Mẹo: Trong trường hợp hệ thống không nối lưới, chu kỳ năng suất hàng năm phải được xem xét khi chọn kích thước pin lưu trữ.
Biến động hàng ngày về sản lượng điện (chu kỳ ngày)
Chu kỳ ngày là kết quả của sự dao động hàng giờ trong sản lượng điện. Ở đây, có thể chu kỳ ngày cho các ngày làm việc trông hoàn toàn khác như vào cuối tuần.
Chu kỳ ngày cho thấy các biến thể năng suất của hệ thống điện mặt trời chi tiết hơn so với chu kỳ hàng năm.
Mẹo: Tùy thuộc vào khu vực, hướng lắp đặt, vì sương mù vào buổi sáng sớm có thể gây ra ít năng suất hơn.
5 thông số kỹ thuật hiệu suất quan trọng nhất để đánh giá một hệ thống điện mặt trời
Một tiêu chí lựa chọn và chất lượng thiết yếu cho các hệ thống điện mặt trời (hay đúng hơn là các tấm pin mặt trời) là năng suất thu được từ hệ thống. Khi so sánh các báo giá khác nhau, chắc chắn bạn sẽ bắt gặp các thông số kỹ thuật, đây là điều cần thiết để đánh giá một hệ thống.
Việc đánh giá hiệu suất phụ thuộc vào quan điểm cụ thể: Đó là vấn đề về công suất định mức của hệ thống pin Mặt trời, hiệu suất pin mặt trời, tổng hiệu suất của hệ thống điện mặt trời hay cân bằng sinh thái?
Sản lượng đỉnh / Kilowatt peak
Watt peak hay kilowatt peak là đơn vị công suất của tấm pin và nó cũng là đặc điểm của hệ thống, cung cấp công suất cực đại xy kilowatt.
Cái gọi là sản lượng đỉnh được định nghĩa là sản lượng danh nghĩa của các tấm pin mặt trời trong Điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn (STC). Những điều này dựa trên các điều kiện sau: bức xạ mặt trời là 1000W/m², nhiệt độ môi trường là 25°c và áp suất không khí là AM = 1,5. Trong thực tế, các Điều kiện Kiểm tra Tiêu chuẩn hiếm khi có thể đạt được.
Sản lượng đỉnh của hệ thống điện năng lượng mặt trời phụ thuộc vào hai điều:
- Công suất danh định của các tấm pin được lắp đặt
- Kích thước của hệ thống (số lượng tấm pin).
Sản lượng đỉnh hiếm khi có thể đạt được. Do đó, giá trị thông tin của Watt peak bị hạn chế. Nó phục vụ như thông tin thực tế. Tuy nhiên, có những trường hợp, trong đó việc tham chiếu Watt peak (Wp) / kilowatt peak (kWp) là hữu ích:
- Biểu thức của công suất danh định ở Watt Peak cũng rất thú vị để xác định diện tích cần thiết để lắp đặt một công suất hệ thống nhất định trên một bề mặt mái có giới hạn.
- Để so sánh giá giữa các loại pin năng lượng mặt trời khác nhau. Sau đó, có thể ước tính nhanh xem liệu hệ thống có hiệu quả về chi phí hay không.
Mẹo: Chỉ nên so sánh các tấm pin mặt trời sử dụng cùng một tế bào quang điện, vì vậy không nên so sánh pin đơn tinh thể với pin đa tinh thể
Khi so sánh, hệ số nhiệt độ (điều này mô tả hoạt động của pin khi ấm lên) và khả năng hấp thụ của ánh sáng khuếch tán (hành vi ánh sáng yếu) cũng phải được xem xét.
- Hơn nữa, cuối cùng, việc lựa chọn biến tần năng lượng mặt trời dựa trên sản lượng đỉnh cũng như dải dòng điện và điện áp mà hệ thống điện mặt trời có thể hoạt động.
Hiệu quả của hệ thống:
Hiệu quả của hệ thống điện mặt trời bị ảnh hưởng quyết định bởi hai yếu tố:
- Hiệu quả của tấm pin
- Hiệu quả của inverter
Hiệu suất biến tần quan trọng hơn trong số 2 yếu tố. Một inverter năng lượng mặt trời với hiệu suất thấp có thể làm mất hiệu quả tốt nhất của các tấm pin tạo ra
Hiệu quả tấm pin:
Hiệu suất tấm năng lượng mặt trời được định nghĩa là tỷ lệ giữa năng lượng đầu ra và năng lượng mặt trời được chiếu xạ. Nó đưa ra câu trả lời cho câu hỏi: Có bao nhiêu năng lượng mặt trời có sẵn được chuyển đổi thành dòng điện?
Hiệu suất này phụ thuộc vào công nghệ tế bào quang điện được sử dụng trong các module
Biểu đồ sau đây cho thấy tổng quan về hiệu quả của các loại solar cell khác nhau.
| Các loại Solar Cell | Hiệu suất |
|---|---|
| Đơn tinh thể | 18% đến 21% |
| Đa tinh thể | 13% đến 16% |
| Tế bào silicon vô định hình | 6% đến 7% |
| Tế bào màng mỏng (CIS) | 10% đến 12% |
Thời gian hoàn vốn
Thời gian hoàn vốn cho biết thời gian tính theo năm, từ đó hệ thống bắt đầu sản xuất nhiều năng lượng hơn lượng được sử dụng trong quá trình sản xuất. Thời gian hoàn vốn của hệ thống càng ngắn thì càng tốt.
Thời gian hoàn vốn năng lượng cũng rất quan trọng đối với việc đánh giá giá trị của hệ thống năng lượng mặt trời. Chúng phụ thuộc vào vị trí lắp đặt vì thời gian phân bổ năng lượng có thể đạt được nhanh chóng ở các vùng có bức xạ mặt trời cao.
Sự cân bằng sinh thái của hệ thống năng lượng mặt trời:
Bạn nghe thấy nhiều điều tốt đẹp về hệ thống năng lượng mặt trời: chúng có lợi nhuận, cân bằng CO2 tốt, mức tiêu thụ tài nguyên của chúng tương đối thấp, v.v.
Mặc dù đây là những khía cạnh quan trọng, đóng một vai trò quan trọng trong việc thiết lập cân bằng sinh thái, nhưng nó còn thiếu rất nhiều thứ khác để đánh giá đúng vòng đời.
Cân bằng sinh thái xem xét hệ thống PV năng lượng mặt trời từ việc khai thác nguyên liệu thô (sản xuất silicon từ cát thạch anh) cho đến khi xử lý các tấm pin đã cũ. Trọng tâm ở đây là tác động môi trường ở từng giai đoạn.
Thiết lập cân bằng sinh thái không phải là một nhiệm vụ đơn giản, bởi vì đặc biệt là trong giai đoạn sử dụng các tấm pin, các thông số khác nhau tương tác với nhau. Điều này làm cho việc đánh giá rất khó khăn.
Sự cân bằng sinh thái của các hệ thống năng lượng mặt trời không ngừng được cải thiện và nó rõ ràng là tốt hơn sự cân bằng sinh thái của các nhà máy sử dụng nhiên liệu hóa thạch.
