Bóng râm ảnh hưởng như thế nào đến hệ thống pin năng lượng mặt trời 

Khi đánh giá vị trí lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời, việc xem xét tình trạng bóng râm là rất quan trọng. Do cần ánh sáng mặt trời trực tiếp để các tấm pin mặt trời hoạt động, bóng râm được coi là một trong những yếu tố đối đầu lớn nhất của hệ thống năng lượng mặt trời.

Bóng râm gây ảnh hưởng tiêu cực lớn đến sản lượng điện của hệ thống. Ngay cả khi chỉ một phần nhỏ của hệ thống bị che bởi bóng râm, nó vẫn có thể gây tác động đáng kể đến hiệu suất hoạt động của toàn bộ hệ thống.

Tùy thuộc vào từng trường hợp cụ thể, chỉ với việc 1% diện tích của tấm pin bị bóng râm, sản lượng điện của hệ thống năng lượng mặt trời có thể giảm đến 50-80%. Do đó, vấn đề này cần được giải quyết để cải thiện hiệu suất hoạt động của hệ thống năng lượng mặt trời.

Tại sao bóng râm lại có tác động đáng kể đến việc sản xuất năng lượng?

Trong hầu hết các trường hợp, hệ thống điện mặt trời áp mái cho gia đình và doanh nghiệp gồm các tấm pin mặt trời (được gọi là "mảng") và một bộ biến tần. Các tấm pin sẽ bắt đầu thu nhận ánh sáng mặt trời và chuyển đổi nó thành điện năng một chiều (DC), sau đó bộ biến tần sẽ chuyển đổi điện năng một chiều thành điện năng xoay chiều (AC) để có thể sử dụng được trong gia đình hoặc đưa vào lưới điện.

Tùy thuộc vào kích thước và yêu cầu điện áp của bộ biến tần, các tấm pin năng lượng mặt trời sẽ được kết nối thành từng chuỗi. Mỗi chuỗi có thể bao gồm một hoặc nhiều tấm pin và được thiết kế để đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu. Khi một tấm pin trong chuỗi bị che khuất bởi bóng râm từ cây hoặc nhà cao tầng, sản lượng điện năng của toàn bộ chuỗi sẽ giảm xuống.

Tuy nhiên, các tấm pin hiện đại được trang bị các điốt bỏ qua (bypass diode) để giảm thiểu tác động của bóng râm. Khi có bóng râm, điện năng sẽ chuyển hướng vòng quanh tấm pin bị che khuất và tránh tình trạng tấm pin bị cháy do quá tải. Ngoài ra, công nghệ half-cell cũng được áp dụng để giảm thiểu tác động của bóng râm và tăng hiệu suất hoạt động của hệ thống điện mặt trời áp mái.

Hình ảnh cho thấy sự khác biệt về sản lượng từ pin năng lượng mặt trời có bóng mờ và không bóng mờ

Các yếu tố gây ra bóng râm là gì?

Che bóng, thường gây ra do mây, các vật cản môi trường như cây cối hoặc các tòa nhà gần đó, tự che bóng giữa các tấm theo hàng song song, bụi bẩn và các loại rác khác như phân chim, v.v. Những hiệu ứng che bóng này cũng tĩnh do kết quả của vị trí của vật cản hoặc trong một số trường hợp là động, chẳng hạn như bóng đổ bởi những đám mây chuyển động.

Các dây điện và cành cây có ảnh hưởng không?

Có. Dây điện và cây cối có thể ảnh hưởng xấu đến việc sản xuất của hệ thống tùy thuộc vào thời gian trong ngày mà chúng tạo bóng râm. Ngay cả khi nó chỉ che bóng một phần lên các tấm pin, nó có thể loại bỏ hoàn toàn việc sản xuất điện từ tấm pin đó, vì các cell trong tấm pin được kết nối với nhau.

Bóng râm có ảnh hưởng đến thời gian hoàn vốn của hệ thống không?

Vì sản xuất điện từ mảng năng lượng mặt trời cung cấp dòng doanh thu để thanh toàn lại, bóng râm sẽ ảnh hưởng đến thời gian hoàn vốn của hệ thống của bạn. Ví dụ: nếu mảng của bạn bị ảnh hưởng bởi bóng râm 30%, thời gian hoàn vốn của bạn sẽ được kéo dài tương ứng.

Các chiến lược và công nghệ để xử lý các tấm pin bị che bóng

Mặc dù hiệu suất và do đó lợi tức đầu tư (ROI) từ hệ thống điện mặt trời có thể bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi việc che bóng – đặc biệt là việc che bóng xảy ra thường xuyên do một vật thể đổ bóng vào cùng một thời điểm mỗi ngày khi mặt trời đi qua – có một số cách để tránh hoặc giảm thiểu những ảnh hưởng này.

 - Định vị hệ thống PV

Trước khi lắp đặt hệ thống PV năng lượng mặt trời, bạn phải phân tích kỹ địa điểm xem xét mọi thời điểm trong ngày cho tất cả các mùa trong năm để tránh bóng râm. Một cây hoặc tòa nhà đang phát triển gần đó có thể mọc lên trong tương lai cũng cần được xem xét trước khi hoàn thiện vị trí cho Hệ thống PV.

Đây là bước đầu tiên và rõ ràng nhất để đảm bảo hệ thống của bạn không phải chịu hậu quả của việc bị che một phần. Điều cực kỳ quan trọng là phải xem xét mọi thời điểm trong ngày cho tất cả các mùa trong năm khi xác định xem một số vật thể gần đó có thể đổ bóng lên mái nhà của bạn hay không.

Chủ sở hữu hệ thống năng lượng mặt trời cũng nên thận trọng trong việc đảm bảo rằng không có cây nào gần đó có thể mọc đủ cao để gây ra các vấn đề về bóng râm. Tuổi thọ của hệ mặt trời thường được dự kiến ​​là 25 năm trở lên, trong thời gian đó cây cối có nhiều thời gian để phát triển.

Mây là một nguồn che nắng tiềm năng khác. Những đám mây đi qua bầu trời trong ngày cũng có thể dẫn đến sự biến động đầu ra của hệ thống, nhưng về cơ bản là không thể tránh khỏi. Các pin mặt trời silicon vô định hình được cho là xử lý bóng tốt hơn so với các tấm pin silicon tinh thể, nhưng nói chung, hiệu suất tổng thể tương đối thấp của các tấm pin vô định hình có nghĩa là các mô-đun tinh thể nói chung là lựa chọn tốt hơn.

- Sử dụng biến tần chuỗi có khả năng Theo dõi MPP

Công nghệ Theo dõi Điểm Công suất Tối đa (MPPT) hiện là tiêu chuẩn giữa các nhà sản xuất biến tần chuỗi. Biến tần chuỗi với MPP Tracker có thể sử dụng nhiều năng lượng nhất có thể từ một chuỗi các tấm pin mặt trời (ngay cả khi được che bóng) bằng cách điều chỉnh điện áp đầu vào. Tóm lại, một MPP Tracker giúp giảm thiểu tổn thất đầu ra liên quan đến bóng mờ một phần và các sai lệch đầu ra khác.

- Micro Inverter và bộ tối ưu hóa điện năng

Cả Micro inverter và bộ tối ưu hóa công suất đều được sử dụng để khắc phục tình trạng bóng một phần. Nó cho phép mọi tấm năng lượng mặt trời hoạt động riêng lẻ để việc sản xuất năng lượng của hệ thống không bị ảnh hưởng một cách không cân đối bởi chỉ một hoặc hai tấm bóng mờ.

Nhược điểm chính của các công nghệ này là chúng đắt hơn so với hệ thống có hệ thống tiêu chuẩn chứa bộ biến tần trung tâm, vì vậy không cần thiết phải sử dụng chúng trong trường hợp đổ bóng không phải là vấn đề.

-----------------------------------------------------------------------

Cảm ơn quý độc giả đã dành thời gian đọc bài viết, mong rằng những chia sẻ của KMD SOLAR có thể giúp bạn có được những thông tin hữu ích và đưa ra lựa chọn phù hợp nhất, nếu bạn đang cần được tư vấn, hãy liên hệ ngay với chúng tôi theo thông tin sau:

CÔNG TY TNHH ĐÀO TẠO VÀ CÔNG NGHỆ KMD EDU TECH

Hotline: 094.678.1873 – 0931.000.266

Zalo: 094.678.1873 - 0931.000.266

Website: www.kmdsolar.com

Fanpage Facebook: https://www.facebook.com/dienmattroik...

Kênh Youtube: www.youtube.com/@kmdsolar

Trụ sở: 681A –Tỉnh Lộ 15 – Huyện Củ Chi – Tp Hồ Chí Minh