Sản lượng điện mặt trời được đo bằng kilowatt-giờ (kWh), thể hiện tổng lượng điện năng tạo ra trong một khoảng thời gian.
Tỷ lệ hụt sản lượng được xác định bằng công thức:
Tỷ lệ hụt (%) = [(Sản lượng dự kiến − Sản lượng thực tế) / Sản lượng dự kiến] × 100%
Ví dụ:
Sản lượng dự kiến: 10.000 kWh.
Sản lượng thực tế: 9.000 kWh.
Sản lượng thiếu hụt: 1.000 kWh.
Tỷ lệ chênh lệch: 10%.
Dù phép tính đơn giản, con số này chưa phản ánh chính xác tình trạng hệ thống.
Điều quan trọng là xác định sản lượng dự kiến được xây dựng dựa trên điều kiện nào. Đó là mức trung bình nhiều năm, dự báo theo tháng hay sản lượng cam kết trong hợp đồng?
Ngoài ra, cần đảm bảo số liệu được so sánh có cùng khoảng thời gian và vị trí đo. Điện năng đầu ra inverter, điện tiêu thụ tại công trình và điện xuất lên lưới là những đại lượng khác nhau.
.png)
Câu trả lời là có.
Điện mặt trời phụ thuộc trực tiếp vào lượng bức xạ chiếu đến bề mặt tấm pin. Vì vậy, sản lượng có thể biến động đáng kể giữa các ngày hoặc các tháng.
Những yếu tố ảnh hưởng phổ biến gồm:
Mây dày làm giảm bức xạ mặt trời.
Mưa kéo dài khiến thời gian phát điện hiệu quả giảm.
Sương mù và điều kiện khí quyển làm suy giảm ánh sáng.
Nhiệt độ tế bào quang điện tăng làm giảm hiệu suất chuyển đổi.
Đặc biệt, nhiều người cho rằng trời càng nóng thì tấm pin càng sản xuất nhiều điện. Điều này không hoàn toàn chính xác.
Khi nhiệt độ tế bào pin tăng, công suất có xu hướng giảm. Ví dụ, với hệ số nhiệt độ công suất −0,35%/°C, nếu nhiệt độ tế bào cao hơn điều kiện tham chiếu 20°C, công suất có thể giảm khoảng 7% do tác động nhiệt độ, giả sử các điều kiện khác không đổi.
Tuy nhiên, mức giảm công suất tức thời không đồng nghĩa với mức giảm sản lượng cả tháng.
Muốn xác định sản lượng giảm do thời tiết, cần so sánh điện năng thực tế với dữ liệu bức xạ mặt trời trong cùng giai đoạn.
Nếu bức xạ thấp hơn dự kiến khoảng 10% và hiệu suất hệ thống không thay đổi đáng kể, thời tiết có thể là nguyên nhân chính.
Một chỉ số quan trọng trong đánh giá hệ thống điện mặt trời là Performance Ratio (PR), hay tỷ số hiệu suất hệ thống.
PR phản ánh mức độ chuyển đổi nguồn năng lượng mặt trời nhận được thành điện năng đầu ra, sau khi xét đến những tổn thất trong hệ thống.
Công thức cơ bản:
PR = Sản lượng AC thực tế / Sản lượng tham chiếu theo bức xạ × 100%
Trong đó, sản lượng tham chiếu được tính dựa trên công suất DC danh định của dàn pin và lượng bức xạ tích lũy trên mặt phẳng tấm pin.
Ví dụ, một hệ thống điện mặt trời 100 kWp có:
Sản lượng dự kiến: 11.200 kWh/tháng.
Bức xạ dự kiến: 140 kWh/m².
PR dự kiến: 80%.
Giả sử sản lượng thực tế giảm còn 10.080 kWh.
Trường hợp A: Bức xạ thực tế giảm còn 126 kWh/m², PR vẫn đạt 80%.
Điều này cho thấy sản lượng giảm tương ứng với mức bức xạ thấp hơn.
Trường hợp B: Bức xạ vẫn đạt 140 kWh/m² nhưng sản lượng chỉ còn 10.080 kWh, tương ứng PR giảm xuống 72%.
Khi đó, cần xem xét những tổn thất bổ sung do nhiệt độ, thiết bị, bóng che hoặc điều kiện vận hành.
PR không phải chỉ số tuyệt đối để kết luận thiết bị hỏng, nhưng là công cụ quan trọng giúp phát hiện hiệu suất bất thường.
Nếu bức xạ không giảm đáng kể nhưng sản lượng vẫn thấp, cần kiểm tra các thành phần trong hệ thống.
Bụi, lá cây, phân chim hoặc bóng che từ công trình xung quanh có thể làm giảm lượng ánh sáng đến tế bào quang điện.
Đặc biệt, bóng che không đồng đều có thể khiến công suất của các chuỗi pin chênh lệch đáng kể.
Inverter có thể giảm công suất hoặc ngừng phát khi gặp điều kiện vận hành không phù hợp.
Một số nguyên nhân gồm điện áp lưới bất thường, giới hạn công suất AC, cài đặt hạn chế phát ngược hoặc những cảnh báo kỹ thuật.
Ở hệ thống hybrid, khi phụ tải thấp, pin lưu trữ đầy và không cho phép phát điện dư lên lưới, inverter có thể chủ động giảm công suất khai thác PV.
Đây là giới hạn vận hành, không nhất thiết là lỗi thiết bị.
Những chuỗi pin có cùng cấu hình và điều kiện chiếu sáng nhưng công suất chênh lệch bất thường cần được kiểm tra.
Nguyên nhân có thể liên quan đến bóng che, module suy giảm, kết nối điện hoặc cách bố trí MPPT.
Dữ liệu giám sát từng MPPT và nhật ký vận hành inverter sẽ hỗ trợ xác định vấn đề.
Không phải hệ thống nào vận hành bình thường cũng được thiết kế tối ưu.
Một số sai lệch trong quá trình khảo sát và mô phỏng có thể khiến sản lượng thực tế thấp hơn dự báo ngay từ khi đưa vào sử dụng.
Thứ nhất, đánh giá bóng che chưa đầy đủ. Bóng từ cây xanh, tòa nhà hoặc vật cản có thể thay đổi theo mùa nhưng không được đưa vào mô hình.
Thứ hai, hướng và góc nghiêng tấm pin không đúng giả định. Điều kiện lắp đặt thực tế khác với mô phỏng sẽ ảnh hưởng đến bức xạ nhận được.
Thứ ba, cấu hình DC/AC hoặc MPPT chưa phù hợp. Tổn thất do giới hạn công suất hoặc ghép các chuỗi pin không tương đồng có thể lớn hơn dự tính.
Thứ tư, dự báo sản lượng quá lạc quan. Mô hình có thể chưa tính đầy đủ tổn thất do nhiệt độ, bụi bẩn, dây dẫn, thời gian ngừng hoạt động và các giới hạn phát điện.
Nếu hệ thống liên tục hụt sản lượng từ khi nghiệm thu, dù điều kiện thời tiết và thiết bị không có bất thường đáng kể, hồ sơ thiết kế là một trong những nội dung cần được xem xét.
Để đánh giá khách quan, có thể thực hiện theo năm bước:
Bước 1: Kiểm tra dữ liệu sản lượng. Đối chiếu thông tin từ công tơ, inverter và hệ thống giám sát để loại trừ sai lệch đo lường.
Bước 2: So sánh bức xạ thực tế. Sử dụng dữ liệu bức xạ trên mặt phẳng tấm pin, thay vì chỉ dựa vào số giờ nắng hoặc tình trạng thời tiết.
Bước 3: Đánh giá Performance Ratio. Xác định PR có giảm so với mức tham chiếu hay không, đồng thời xem xét ảnh hưởng của nhiệt độ.
Bước 4: Kiểm tra lịch sử vận hành. Phân tích biểu đồ công suất, cảnh báo inverter, trạng thái MPPT và thời gian bị giới hạn phát điện.
Bước 5: Đối chiếu hồ sơ thiết kế. Kiểm tra cấu hình thực tế, giả định bức xạ, bóng che và các tổn thất được sử dụng trong mô hình ban đầu.
Các bước này giúp thu hẹp nguyên nhân trước khi tiến hành kiểm tra kỹ thuật chuyên sâu tại hiện trường.
Hệ thống điện mặt trời hụt sản lượng 10% không đồng nghĩa với việc thiết bị bị lỗi hoặc thiết kế không đạt yêu cầu.
Sự chênh lệch có thể đến từ thời tiết, nhiệt độ, bụi bẩn, điều kiện vận hành hoặc những giả định chưa chính xác trong mô hình thiết kế.
Để xác định đúng nguyên nhân, cần kết hợp dữ liệu bức xạ, sản lượng thực tế, chỉ số Performance Ratio và hồ sơ kỹ thuật.
Trong điện mặt trời, điều quan trọng không chỉ là hệ thống sản xuất được bao nhiêu kWh, mà còn là hệ thống đã khai thác hiệu quả đến mức nào nguồn năng lượng mặt trời thực sự có sẵn.
Chia sẻ nhận xét về bài viết