Hiệu quả của điện mặt trời tại Việt Nam như thế nào ? Những khu vực nào lắp điện mặt trời đạt hiệu quả cao ? Đó là thắc mắc của đa số người dân khi tìm hiểu về điện mặt trời. Bài viết dưới đây sẽ phân tích và đưa ra câu trả lời khái quát nhất.
Những yếu tố quyết định hiệu quả của hệ thống điện mặt trời tại Việt Nam
Có nhiều yếu tố quyết định hiệu quả của hệ thống điện mặt trời:
- Lượng bức xạ ánh sáng.
- Tuổi thọ của thiết bị.
- Các yếu tố kỹ thuật chủ quan khác.
Bức xạ ánh sáng mặt trời
Không giống như các nguồn năng lượng hóa thạch khác như than đá, khí đốt, dầu khí. Nguồn năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng tái tạo và vô tận. Trung bình ngày có tới 120.000 Terawatts (TW) năng lượng mặt trời chiếu tới trái đất. Con số này gấp 20.000 lần so với nhu cầu sử dụng của toàn thế giới. Dưới dây là bản đồ thể hiện tiềm năng của năng lượng mặt trời trên toàn thế giới. (theo số liệu thống kê của World Bank.
Tại Việt Nam, theo con số ước tính khu vực có tiềm năng bức xạ cao nhất là khu vực Ninh Thuận, Bình Thuận với hệ số giờ nắng có thể đặt tới 4.5h/ngày. Số liệu được tính toán đã loại bỏ tổn hao theo điều kiện thời tiết, đường dây, hệ thống. Các khu vực khác có thể được phân chia theo vị trí địa lý của lãnh thổ.
Ở khu vực phía bắc, được tính từ các tỉnh thuộc phía bắc trải dọc xuống đến tỉnh Quảng Bình. Trung bình ngày có hệ số giờ nắng từ 3h-3.4h nắng. Trong đó, khu vực có lượng bức xạ cao nhất là khu vực các tỉnh Sơn La, Điện Biên và một phần ven biển các tỉnh Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình.
| Khu Vực | Hệ Số Giờ Nắng Trung Bình |
| Miền Bắc (đến Quảng Bình) | 3h – 3.4h |
| Miền Trung (Quảng Bình đến Quảng Ngãi) | 3.2h – 3.6h |
| Miền Nam (bao gồm cả Tây Nguyên) | 3.6h – 4.5h |
| Hà Nội | 3h |
| Hồ Chí Minh | 3.9h |
Bảng tổng hợp cường đồ bức xạ mặt trời tại Việt Nam
Các tỉnh miền trung gồm: Quảng Trị, Đà Nẵng, Thừa Thiên Huế, Quảng Nam, Quảng Ngãi có hệ số giờ nắng trung bình từ 3.2h-3.6h. Đặc biệt, một số khu vực ven biển tại Quảng Nam, Quảng Ngãi có thể đạt hệ số lên tới 3,8h-3.9h/ngày.
Tại các tỉnh thuộc khu vực Tây Nguyên và phía Nam có hệ số h nắng có thể cao hơn 25% so với khu vực miền Bắc. Theo đó hệ số trung bình ngày từ 3.8h tới 4.2h nắng/ngày. Đây là khu vực lắp đặt hệ thống điện năng lượng mặt trời đạt hiệu quả cao.
Tuổi thọ và hiệu suất của hệ thống năng lượng mặt trời
Một trong những câu hỏi được mọi người lưu ý nhất đó là “Tuổi đời của hệ thống năng lượng mặt trời được bao lâu?”. Đây là câu hỏi lớn đươc đặt ra trước khi chúng ta xuống quyết định để đầu tư một hệ thống điện năng lượng mặt trời.
Độ bền của tấm pin năng lượng mặt trời
Đối với những tấm pin hiện nay, các nhà sản xuất thường công bố tuổi đời của tấm pin từ 25-30 năm. Tuy nhiên, điều này không có nghĩa là nó sẽ dừng hoạt động sau 25 năm, đây là mốc thời gian khuyến nghị của nhà sản xuất để đảm bảo an toàn khi sử dụng tấm pin dưới tác động của điều kiện khí hậu và các nhân tố bên ngoài. Tấm pin năng lượng mặt trời do được lắp đặt cố định nên rủi ro duy nhất là dưới tác động của thời tiết hoặc các tác động trực tiếp từ các yếu tố bên ngoài.
Hệ số suy giảm công suất
Một nghiên cứu vào năm 2012 của National Renewable Energy Laboratory (NREL) đã công bố rằng, trung bình tấm pin năng lượng mặt trời có hệ số suy giảm công suất là vào 0.8%/năm. Tỉ lệ suy giảm này được gọi là: tỉ lệ suy giảm công suất. Tỉ lệ này phụ thuộc vào từng đơn vị sản xuất tấm pin năng lượng mặt trời như: tấm JA Solar có hiệu suất suy giảm là 0.55%/năm theo công suất của nhà sản xuất. Tỉ lệ này suy giảm đều theo các năm và hiện nay trong công nghiệp quy định đối với các dòng sản phẩm quy chuẩn đều cần tiêu chuẩn dưới 1%/năm.
Tỉ lệ suy giảm công suất này được hiểu là: sau năm thứ nhất công suất tấm pin năng lượng mặt trời sẽ suy giảm 0.8% xuống còn 99.2%. Các năm tiếp theo sẽ giảm đều và trong vòng 25 năm công suất sẽ đảm bảo không giảm dưới 80%.
Đối với mỗi tấm pin năng lượng mặt trời hiện nay, các nhà sản xuất công bố sẽ bảo hành 12 năm vật lý đối với tấm pin đối với lỗi từ phía nhà sản xuất và cam kết bảo hành hiệu suất tấm pin trong vòng 25 năm không đặt dưới 80%. Nhìn chung, các tấm pin năng lượng mặt trời rất bền. Hầu hết các nhà sản xuất đều đã thử nghiệm các tấm pin để xác nhận rằng chúng có thể chịu được sức gió và tải trọng tuyết lớn, thậm chí nhiều tấm pin còn có thể chịu được mưa đá (tấm pin hãng Tesla).
Ảnh hưởng bên ngoài tới hiệu suất tấm pin năng lượng mặt trời
Điều đầu tiên để giữ được các tấm pin hoạt động lâu dài đảm bảo hiệu suất tốt nhất thì chúng ta cần tìm tới các tấm pin của thương hiệu lớn và làm việc với các nhà lắp đặt uy tín chất lượng đảm bảo cung cấp dịch vụ khách hàng tốt. Bên cạnh đó còn có một số cách để đảm bảo hiệu suất hoạt động cao nhất của tấm pin năng lượng mặt trời như sau:
- Tấm pin bị bám bụi bẩn. Yếu tố bụi là tác nhân chính gây ra việc suy giảm hiệu suất đối với các tấm pin năng lượng mặt trời. Trong quá trình hoạt động thường xuyên cần vệ sinh rửa tấm pin để tránh việc cản trở hấp thụ bức xạ. Đối với các khu vực thành thị hoặc gần khu vực xây dựng cần vệ sinh 1 tháng/lần, còn đối với các khu vực nông thôn cần vệ sinh 3-6 tháng/lần.
- Vật cản che chắn, đổ bóng. Yếu tố này thường ảnh hưởng bởi quá trình lắp đặt sai kỹ thuật của đơn vị tư vấn hoặc đơn vị lắp đặt dẫn đến một phần hay toàn bộ hệ thống bị bóng che bởi cây cối hoặc tòa nhà bên cạnh. Mức độ suy giảm công suất phụ thuộc vào tỉ lệ đổ bóng.
- Kỹ thuật thiết kế và tính toán lắp đặt. Việc tính toán sai string hoặc công suất inverter sẽ ảnh hưởng tới hiệu suất hệ thống. Vì vậy, cần xem xét tới đơn vị tư vấn có trình độ và kinh nghiệm lâu năm.
Tiêu chuẩn kỹ thuật về tấm pin lượng mặt trời
Hiện nay, điện năng lượng mặt trời là lĩnh vực còn mới đối với Việt Nam, vì vậy mà hiện tại chúng ta chưa có hệ quy chuẩn tiêu chuẩn về ngành này mà vẫn căn cứ theo các tiêu chuẩn của thế giới. Để đảm bảo chất lượng khách hàng nên tìm tới các đơn vị tư vấn hay cung cấp uy tín trên thị trường. Dưới đây là một số chứng chỉ về tiêu chuẩn kỹ thuật cơ bản đối với tấm pin năng lượng mặt trời được áp dụng trên toàn thế giới:
Tiêu chuẩn thiết kế và thử nghiệm mẫu tấm pin NLMT – IEC 61215
Tiêu chuẩn IEC 61215 bao gồm các yêu cầu về thử nghiệm gồm: Thử nghiệm khả năng chịu nhiệt, Thử nghiệm khả năng chịu tuyết, chịu gió tại ứng suất 5400 Pa, Thử nghiệm khả năng hấp thụ trong điều kiện ánh sáng yếu. Mục tiêu của các thử nghiệm này là xác định các đặc tính điện và nhiệt của tấm pin. Thử nghiệm tấm pin có khả năng chịu được điều kiện khí hậu khắc nghiệt kéo dài ở vùng khí hậu được mô tả trong phạm vi.
Tiêu chuẩn về an toàn của tấm pin NLMT – IEC61730
Thử nghiệm mô tả các yêu cầu kiểm tra cho các mô-đun quang điện để cung cấp hoạt động điện và an toàn cơ khí trong suốt tuổi thọ dự kiến của tấm pin. IEC 61730 đề cập đến việc đảm bảo an toàn, ngăn chặn điện giật, nguy cơ hỏa hoạn và thương tích cá nhân do ứng suất cơ học và môi trường.
Tiêu chuẩn cho các tấm pin quang điện dạng phẳng – UL1703
Đây là tiêu chuẩn của Mỹ cho các tấm pin bao gồm các yêu cầu về tấm pin sử dụng trong các hệ thống có điện áp hệ thống tối đa từ 1500 V trở xuống. Các yêu cầu kết nối điện và các thiết bị đấu nối cho tấm pin.
Độ bền của bộ biến tần Inverter
Các thương hiệu Inverter ngày nay thường khuyến cáo người sử dụng nên thay thế theo chu kỳ. Tùy từng hãng mà thời gian này có thể khác nhau nhưng trung bình sẽ khoảng 10 – 15 năm. Tuy nhiên, sử dụng đôi khi cũng gặp các sự cố khiến bản phải thay thế hoặc sửa chữa. Do vậy để hạn chế rủi ro bạn nên lựa chọn thương hiệu inverter lâu năm, bảo hành tốt. Để đảm bảo hãy nhờ đến sự tư vấn của chuyên gia điện mặt trời khu vực của bạn.
