Top 3 Lỗi Thường Gặp Khi Lắp Đặt Tấm Pin Năng Lượng Mặt Trời

Khi đầu tư hệ thống điện mặt trời, nhiều người thường quan tâm trước tiên đến công suất tấm pin, thương hiệu inverter hoặc tổng công suất của hệ thống. Tuy nhiên, hiệu quả khai thác điện năng còn phụ thuộc đáng kể vào cách bố trí và điều kiện thực tế tại vị trí lắp đặt.

Một hệ thống sử dụng thiết bị tốt nhưng được bố trí chưa phù hợp về góc nghiêng, hướng lắp đặt hoặc bị ảnh hưởng bởi bóng râm vẫn có thể phát sinh tổn thất trong quá trình vận hành.

Dưới đây là 3 vấn đề thường gặp cần được lưu ý ngay từ bước khảo sát và thiết kế hệ thống điện mặt trời.

Bố trí tấm pin phù hợp với điều kiện thực tế của mái là một trong những yếu tố cần được tính toán ngay từ bước khảo sát.

1. Lắp đặt tấm pin với góc nghiêng không phù hợp

Góc nghiêng là góc tạo bởi mặt phẳng của tấm pin và mặt phẳng ngang. Đây là một trong những yếu tố cần được xem xét khi thiết kế hệ thống, bởi góc đặt tấm pin ảnh hưởng đến khả năng tiếp nhận bức xạ mặt trời cũng như khả năng thoát nước và hạn chế tích tụ bụi bẩn trên bề mặt module.

1.1. Vì sao góc nghiêng cần được tính toán?

Không có một góc nghiêng cố định phù hợp cho tất cả công trình tại Việt Nam. Góc đặt tấm pin cần được lựa chọn dựa trên vị trí địa lý, hướng mái, điều kiện bức xạ, đặc điểm kết cấu và yêu cầu thực tế của công trình.

Với hệ thống lắp trên mái, phương án thiết kế còn phải cân nhắc đến hình dạng mái và khả năng thoát nước. Nếu bề mặt module được bố trí quá phẳng, nước mưa có thể thoát chậm hơn và bụi bẩn dễ lưu lại trên bề mặt. Ngược lại, việc thay đổi góc nghiêng cũng cần phù hợp với kết cấu, tải trọng và điều kiện gió của công trình.

Góc nghiêng cần được lựa chọn phù hợp với vị trí địa lý, hướng mái, khả năng thoát nước và điều kiện thực tế của công trình.

1.2. Ảnh hưởng đến hiệu suất như thế nào?

Khi góc đặt không phù hợp, khả năng khai thác bức xạ mặt trời có thể không đạt mức tối ưu theo điều kiện thiết kế. Bên cạnh đó, việc thoát nước và làm sạch tự nhiên trên bề mặt tấm pin cũng có thể bị ảnh hưởng.

Tuy nhiên, không nên chỉ lựa chọn góc nghiêng dựa trên một con số cố định. Trong thực tế, phương án phù hợp phải cân bằng giữa khả năng khai thác bức xạ, đặc điểm mái, khả năng thoát nước, kết cấu và tính khả thi khi thi công.

1.3. Cách hạn chế

Trước khi lắp đặt, cần khảo sát thực tế mái và xác định hướng, độ dốc, diện tích sử dụng cũng như điều kiện kết cấu. Từ đó, đơn vị thiết kế có thể lựa chọn phương án bố trí tấm pin phù hợp thay vì áp dụng cùng một góc nghiêng cho mọi công trình.

2. Lựa chọn hướng lắp đặt tấm pin chưa tối ưu

Hướng của tấm pin quyết định góc tiếp nhận ánh sáng mặt trời trong ngày. Vì vậy, đây là yếu tố cần được xem xét cùng với góc nghiêng và nhu cầu sử dụng điện của từng công trình.

2.1. Hướng Nam có phải lúc nào cũng bắt buộc?

Tại Việt Nam, hướng Nam thường là một hướng thuận lợi để khai thác bức xạ mặt trời trong tổng thể ngày. Tuy nhiên, điều đó không có nghĩa mọi hệ thống đều phải xoay về hướng Nam.

Nhiều công trình có mái quay về Đông, Tây, Đông Nam hoặc Tây Nam. Trong trường hợp đó, việc tận dụng diện tích mái sẵn có vẫn có thể là phương án hợp lý nếu được tính toán phù hợp với đặc điểm công trình và nhu cầu sử dụng điện.

Hướng và góc nghiêng của tấm pin cần được xem xét đồng thời với vị trí địa lý, điều kiện mái và hướng bức xạ mặt trời.

2.2. Vì sao không nên chỉ nhìn vào một hướng cố định?

Mục tiêu của thiết kế không đơn giản là tìm một hướng tốt nhất, mà là lựa chọn phương án phù hợp với toàn bộ công trình.

Ví dụ, một mái có hướng Đông và Tây có thể tạo ra sản lượng điện vào các khung giờ khác nhau. Với công trình có nhu cầu sử dụng điện vào buổi sáng và buổi chiều, cách bố trí này có thể cần được đánh giá cùng với biểu đồ phụ tải thay vì chỉ xét tổng sản lượng theo lý thuyết.

Ngoài hướng mái, cần xem xét thêm:

• Góc nghiêng của tấm pin.
• Diện tích mái có thể sử dụng.
• Các vật cản trên mái.
• Tình trạng bóng râm.
• Nhu cầu sử dụng điện theo từng thời điểm.
• Cách phân chia các tấm pin thành từng string.
• Khả năng bố trí các string vào các MPPT phù hợp của inverter.

2.3. Cách hạn chế

Hướng lắp đặt nên được xác định sau khi khảo sát thực tế thay vì chỉ dựa vào hướng la bàn hoặc một quy tắc chung.

Đối với những mái có nhiều hướng khác nhau, cần tính toán phương án bố trí và phân chia string phù hợp để hạn chế ảnh hưởng do sự khác biệt về hướng và điều kiện bức xạ giữa các nhóm tấm pin.

3. Bỏ qua hoặc đánh giá chưa đầy đủ tình trạng bóng râm

Bóng râm là một trong những yếu tố có thể gây tổn thất đáng kể nhưng đôi khi bị xem nhẹ trong quá trình khảo sát.

Nguồn bóng có thể đến từ cây xanh, tòa nhà lân cận, bồn nước, cột, thiết bị kỹ thuật, phần mái cao hơn hoặc chính các cấu trúc trên mái.

Các nguồn gây bóng như cây xanh, bồn nước, tường hoặc công trình lân cận cần được kiểm tra trước khi bố trí tấm pin.

3.1. Vì sao một vùng bóng nhỏ vẫn có thể ảnh hưởng đáng kể?

Không nên đánh giá tác động của bóng râm chỉ bằng cách nhìn vào tỷ lệ diện tích bị che.

Trong các module quang điện mắc nối tiếp, dòng điện trong chuỗi có sự liên hệ giữa các phần tử. Khi một khu vực bị che, các bypass diode trong module có thể hoạt động để hạn chế ảnh hưởng lên vùng cell bị che. Khi đó, một phần điện áp của module có thể bị bỏ qua và công suất đầu ra có thể giảm nhiều hơn so với diện tích bóng nhìn thấy trên bề mặt.

Điều này cũng có nghĩa là không thể đưa ra một quy tắc cố định như “che X% thì hệ thống giảm Y%”. Mức ảnh hưởng phụ thuộc vào vị trí bóng, mức độ che, thời điểm trong ngày, cấu trúc module, cách mắc string và thiết kế của hệ thống.

3.2. Những nguồn bóng thường gặp

Khi khảo sát, cần chú ý đến các vật thể có khả năng tạo bóng theo từng thời điểm trong ngày, chẳng hạn:

• Cây xanh và cành cây.
• Tòa nhà hoặc công trình lân cận.
• Bồn nước, ống kỹ thuật và thiết bị trên mái.
• Tường hoặc phần mái cao hơn.
• Cột, lan can và các cấu trúc che chắn.
• Các dãy tấm pin nếu khoảng cách bố trí chưa phù hợp.

Một vật thể có thể không tạo bóng vào buổi trưa nhưng lại gây bóng vào buổi sáng hoặc chiều. Vì vậy, chỉ khảo sát tại một thời điểm duy nhất có thể chưa phản ánh đầy đủ điều kiện vận hành thực tế.

3.3. Cách hạn chế

Bóng râm cần được đánh giá ngay từ bước khảo sát. Tùy từng công trình, phương án có thể bao gồm thay đổi vị trí đặt module, điều chỉnh khoảng cách giữa các dãy pin, bố trí lại string hoặc phân bổ các nhóm module vào các MPPT phù hợp.

Với hệ thống chịu ảnh hưởng của bóng cục bộ, cách thiết kế string và khả năng xử lý của inverter cũng cần được xem xét để hạn chế tổn thất.

4. Những yếu tố cần kiểm tra trước khi lắp đặt

Trước khi triển khai một hệ thống điện mặt trời, việc khảo sát không nên chỉ dừng lại ở diện tích mái có thể đặt được bao nhiêu tấm pin.

• Hướng mái: xác định hướng và đặc điểm từng khu vực mái.
• Góc nghiêng: đánh giá độ dốc hiện hữu và phương án bố trí module.
• Bóng râm: xác định các vật cản có thể ảnh hưởng đến bức xạ trong ngày.
• Diện tích và hình dạng mái: xác định không gian thực tế có thể bố trí module.
• Khả năng chịu tải và kết cấu: xem xét điều kiện mái và phương án liên kết khung.
• Vị trí inverter: lựa chọn vị trí phù hợp cho vận hành, bảo trì và tuyến cáp.
• Tuyến cáp: tính toán đường đi cáp DC/AC hợp lý, hạn chế chiều dài không cần thiết.
• Phương án bố trí string: phân chia module phù hợp với đặc điểm hệ thống và các MPPT của inverter.

Những yếu tố này cần được xem xét đồng thời. Một phương án bố trí có nhiều tấm pin hơn chưa chắc là phương án phù hợp nếu phải đánh đổi quá nhiều về bóng râm, hướng mái, kết cấu hoặc tuyến cáp.

Kết luận

Hiệu suất của hệ thống điện mặt trời không chỉ được quyết định bởi công suất của tấm pin hay inverter. Cách khảo sát và bố trí hệ thống ngay từ đầu có vai trò quan trọng trong việc khai thác nguồn bức xạ và hạn chế các tổn thất trong quá trình vận hành.

Góc nghiêng, hướng lắp đặt và bóng râm là ba vấn đề cần được đánh giá kỹ trước khi thi công. Khi kết hợp với việc kiểm tra kết cấu mái, tuyến cáp, vị trí inverter và phương án chia string, đơn vị thiết kế có thể xây dựng cấu hình phù hợp hơn với điều kiện thực tế của từng công trình.

Với mỗi mái nhà, điều kiện lắp đặt có thể khác nhau. Vì vậy, phương án thiết kế nên được xây dựng dựa trên khảo sát thực tế thay vì áp dụng một công thức cố định cho mọi công trình.

Liên hệ Solar E

Nếu cần khảo sát hiện trạng và tư vấn phương án thiết kế hệ thống điện mặt trời, bạn có thể liên hệ:

• Công ty TNHH Solar E
• Hotline / Zalo: 0888.687.123 – 0888.744.123 – 0888.786.123
• Email: info@solare.vn
• Địa chỉ: 15 Đường số 1, Khu phố 35, Phường Hiệp Bình, TP. Hồ Chí Minh
• Website: solare.vn