Thứ Tư, 4 tháng 9, 2019

Làm thế nào xác định hệ thống điện mặt trời hòa lưới hiệu quả nhất (Phần 1)

Để xác định hệ thống điện mặt trời hòa lưới hiệu quả nhất, chúng ta hãy bắt đầu từ mặt trời, nguồn năng lượng thiết yếu cho trái đất trong hàng triệu năm qua.


1: BỨC XẠ MẶT TRỜI
- 174,000,000 kW là con số năng lượng khổng lồ mà mặt trời mang đến cho bầu khí quyển trong vòng một năm và 1/3 trong số này bị phản xạ lại ra ngoài vũ trụ.
- Toàn bộ phần năng lượng còn lại 3,850,000,000,000 kJ tác động lên bầu không khí, mây, nước biển và mặt đất.
- Năng lượng thu được tại trái đất trong vòng 1 giờ đủ để cung cấp điện cho toàn thế giới trong vòng 1 năm. Đây chính là lý do giúp cho mặt trời trở thành nguồn năng lượng lớn nhất trên trái đất hiện nay.
- Tổng năng lượng mặt trời trong vòng 1 năm lớn gấp đôi tất cả các nguồn năng lượng khác gộp lại. Bao gồm cả năng lượng hóa thạch và năng lượng nguyên tử.
- Lượng năng lượng mặt trời tác động lên trái đất mỗi giây đủ để chiếu sáng 4 tỉ bóng đèn 100W trong cùng một thời điểm. Những con số thật sự rất đáng ấn tượng về nguồn năng lượng tái tạo này.
- Trước khi ánh sáng xuyên qua bầu khí quyển. Bức xạ trung bình trái đất nhận được từ mặt trời là 1367W/m².
- Những ngày trời quang mây. Lượng bức xạ buổi trưa đạt khoảng 1000W/m² (Giá trị bức xạ dùng trong điều kiện thí nghiệm STC để kiểm tra tấm pin).
Chúng ta luôn thắc mắc làm thế nào để đo lường công suất điện mặt trời tại một vị trí? Hay làm thế nào để nhận biết nơi nào sẽ nhận được nhiều bức xạ hơn? Hãy cùng HALO GROUP theo dõi tiếp phần bên dưới nhé!

2: GIỜ NẮNG ĐỈNH
Với bức xạ 1000 W/m² chiếu vào bề mặt 1m² trong vòng 1 giờ. Chúng ta thu được công suất là 1000Wh (hoặc 1kWh). Giá trị này gọi là 1 giờ nắng đỉnh.

Giờ nắng đỉnh là đại lượng quy đổi tổng công suất bức xạ thu được trên 1m² mặt đất trong một ngày, về mức tham chiếu 1kW/m².
Quy đổi theo mức tham chiếu giúp chúng ta so sánh được lượng bức xạ giữa các khu vực.

Dưới đây là biểu đồ giờ nắng đỉnh tại từng khu vực của Việt Nam.
- Khu vực Ninh Thuận và Bình Thuận có giờ nắng đỉnh lên đến 5h. Đây là hai khu vực tập trung Solar Farm (nhà máy điện mặt trời công suất lớn) nhiều nhất cả nước.
- Trong khi đó khu vực miền Bắc thấp nhất, trung bình chỉ đạt 3.2-3.6h

3: NĂNG SUẤT CỤ THỂ (SPECIFIC YEILD)
Nếu như giờ nắng đỉnh dùng để đánh giá lượng bức xạ tại khu vực. Specific Yield (tạm dịch là năng suất cụ thể) dùng để đánh giá hiệu quả phát điện của hệ thống điện mặt trời.

"Năng suất cụ thể" sử dụng để so sánh các khu vực, phân tích các phương án thiết kế hệ thống điện mặt trời tối ưu.

Năng suất cụ thể được tính toán như sau :
Tổng lượng điện năng (thực tế hoặc dự kiến) hệ thống tạo ra trong 1 năm (kWh)/ tổng kWp giàn pin lắp đặt. "Năng suất cụ thể" càng lớn, hiệu quả hoạt động của hệ thống càng cao.

4: CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SPECIFIC YEILD
- Địa điểm: Nơi lắp đặt quyết định lượng bức xạ của mặt trời nhận được. Bức xạ quyết định đến hiệu quả hoạt động của hệ thống.
- Lượng bức xạ thu được phụ thuộc vào hướng của giàn pin, tỉ lệ giàn pin bị che bóng, mật độ bụi bẩn.
- Một số khu vực ở miền Bắc nước ta xuất hiện tuyết trên bề mặt tấm pin vào mùa đông. Tuyết sẽ làm cản trở tấm pin nhận ánh sáng từ mặt trời.
- Dữ liệu thời tiết: Mây, mưa, nhiệt độ môi trường, gió ảnh hưởng đến lượng bức xạ thu được và hiệu năng của hệ thống
- Dữ liệu được thu thập bao gồm: Bức xạ, nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ gió... là thành phần không thể thiếu trong các phần mềm thiết kế.
- Thông tin được thu thập từ trạm khí tượng học và tổng hợp thành cơ sở dữ liệu. Đây là cơ sở để phần mềm thực hiện tính toán sản lượng điện hệ thống dự kiến tạo ra.
- Tấm pin sẽ bị giảm hiệu suất khi nhiệt độ tăng hoặc trong điều kiện ánh sáng yếu.
- Tùy theo công nghệ và chất lượng, mỗi tấm pin có mức độ suy giảm và hao hụt khác nhau. Hệ số suy giảm theo nhiệt độ cho biết độ suy giảm công suất thay đổi theo nhiệt độ.
- Tổn hao của hệ thống: bao gồm hiệu suất inverter, tổn hao MPPT, tổn hao dây dẫn AC và DC....
- Dây dẫn DC/AC luôn tồn tại nội trở (ký hiệu là R). Nội trở sinh ra tổn hao trên dây dẫn (P=I2.R) khi hệ thống hoạt động.

Những điều này làm giảm lượng điện năng thu được. Trong khi đó tổn hao của Inverter giao động từ 3-4% (Hiệu suất đạt từ 96-97%)

Không có nhận xét nào:

Đăng nhận xét