Như chúng ta đều biết, hầu hết các tấm pin năng lượng mặt trời (Tấm PV) hiện hiện nay đều hoạt động dựa trên nguyên lý quang điện được hiểu là các tấm PV sẽ chuyển đổi năng lượng ánh sáng ( quang năng) thành năng lượng điện một chiều. Các tấm PV được cấu tạo từ các Cells được tập hợp từ rất nhiều tế bào quang điện ghép nối với nhau ( thường là các tinh thể bán dẫn Silicon).
Để lựa chọn được một tấm PV phù hợp cho hệ thống điện phù hợp, chúng ta cần dựa trên các yêu cầu sau: Cấu trúc cơ bản, Thông số kỹ thuật về điện , Thống số kỹ thuật về cơ khí, Các thuộc tính ảnh hưởng đến hoạt động của tấm pin, Các đường đặc tính U,I,P ;Chất lượng bảo hành và các chứng chỉ. Sau đây, hãy cùng chúng tôi tìm hiểu và cùng giải thích rõ hơn để chúng ta hiểu đúng và có thể lựa chọn loại tấm pin phù hợp cho hệ thống của mình.
Cấu trúc cơ bản của tấm pin năng lượng mặt trời
Trên trang đầu tiên của tất cả các bảng mô tả sản phẩm tấm pin quang điện nói chúng ta sẽ tìm thấy tên và mã sản phẩm của nhà sản xuất. Chúng tôi sẽ lấy ví dụ sau đây:
Nhìn vào Datasheet trên chúng ta có thể thấy:
Nhà sản xuất: Longi Solar, mã sản phẩm LR4-72HPH 425~455M ( gồm 5 mã sản phầm có công suất: 425W,430W,435W,440W,445W,450W,455W); Loại tấm pin Mono-PERC, 72 cell HPH, 9 bus bar.
Ngoài ra, chúng ta có thể nhìn thấy mô tả hình ảnh, một số mô tả ưu điểm của tấm pin: Hiệu suất lên tới 20.9%; suy giảm hiệu suất sau năm đầu tiên là % và từ năm thứ 2 đến năm thứ 25 là 0.55%/năm,..
Nên lắp đặt hệ thống điện mặt trời có tấm pin được sản xuất bởi cùng 1 nhà sản xuất và công nghệ tương đồng nhau.
Các thông số về kỹ thuật cơ khí
Nhìn vào bảng thông số trên chúng ta thấy các thông số mô tả sau:
♥ Các thông số cơ bản về hình dạng, kết cấu bên ngoài:
- Hộp cáp là loại chống nước chuẩn IP68, 3 đi-ốt.
- Dây cáp đầu ra tấm pin là loại có tiết diện 4.0mm, chiều dài 300mm ( có thể tùy chọn đặt hàng)
- Mặt kính là kính cường lực dày 3.2mm
- Khung được làm bằng hợp kim nhôm anode
- Trọng lượng: 23 kg
- Kích thước ( DxRxC ): 2094x1038x35mm
- Kích thước đóng gói: 30 tấm/pallet; 150 tấm/1container 20’; 660 tấm/1container 40’.
- Tải trọng chịu lực mặt trước của tấm pin :5400Pa; mặt sau: 2400Pa.
Các thông số mà chúng ta cần chú ý nhiều nhất đó là kích thước tấm pin ( tính toán bố trí tấm pin cho phù hợp, chọn phụ kiện kẹp tấm pin, khung giá đỡ phù hợp ); Trọng lượng tấm pin ( tính toán kết cấu khung giá đỡ, trợ lực để đảm bảo an toàn chịu tải trọng) và lựa chọn phương án đấu nối tấm pin hợp lý cho từng kích thước chiều dài cáp đầu ra của từng tấm pin đã được thiết kế.
♥ Các thống số làm việc của tấm pin:
- Nhiệt độ làm việc: -40 oC ~+80oC
- Dung sai công suất đầu ra tấm pin: 0~ +5W
- Dung sai Voc và Isc: 3%
- Điện áp làm việc tối đa: 1500VDC
- Dòng điện ghép nối tấm pin tối đa : 20A
- Nhiệt độ làm việc định mức của cell pin: 45±2 oC
- Cấp bảo vệ an toàn: cấp III
Các thông số kỹ thuật về điện
♥ Các thông số cơ bản về điện: U,I,P
Đây là phần thông số quan trọng nhất của một tấm pin vì các thông số này là điều kiện bắt buộc để lựa chọn biến tần và tính toán hiệu suất của hệ thống điện mặt trời. Chúng ta sẽ tiếp tục tìm hiểu các thông số này nhé:
♥ Chúng ta cùng nhau giả thích một số thuật ngữ, ký hiệu sau đây:
- STC : Công suất danh định của tấm pin trong điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn ( cường độ bức xạ là 1000W/m2; nhiệt độ cell là 25oC; khối lượng không khí AM =1,5. Đây là điều kiện thử nghiệm lý tưởng trong phòng thí nghiệm.
- NOCT: Công suất danh định của tấm pin ở điều kiện nhiệt bộ môi trường ( cường độ bức xạ là 800W/m2; nhiệt độ cell là 20oC; khối lượng không khí AM =1,5, có gió với tốc độ 1m/s.)
♥ Để giải thích rõ hơn, chúng tôi xin lấy ví dụ về tấm pin Longi có mã sản phẩm là LR4-72HPH-440M để giải thích rõ hơn các thông số kỹ thuật điện của tấm pin:
- Công suất đầu ra tối đa của tấm pin( Pmax/W) = 440W (STC) và 328,6W (NOCT).
- Điên áp hở mạch tấm pin (Voc/V) = 48.9V (STC) và 45.8V (NOCT).
- Dòng điện ngắn mạch (Isc/A) = 11.46A (STC) và 9.27A (NOCT)
- Điện áp tại điểm công suất cực đại (Vmp/V) =41.1V (STC) và 38.3V (NOCT).
- Dòng điện tại điểm công suất cực đại (Imp/A) = 10.71A (STC) và 8.59A (NOCT).
- Hiệu suất tấm pin : 20.0%
♥ Các đường đặc tính mô tả sự ảnh hưởng của nhiệt độ, cường độ bức xạ đến điện áp(V), dòng điện (A) và công suất phát (P):
- Đường đặc tính mô tả sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến điện áp, dòng điện làm việc của tấm pin( Current-Voltage Curve): Nhiệt độ môi trường ảnh hưởng rất lớn đến điện áp và ảnh hưởng không đáng kể tới dòng điện làm việc của tấm pin. Nhiệt độ môi trường càng cao thì điện áp làm việc tấm pin càng giảm và dòng điện tăng không đáng kể và ngược lại.
- Đường đặc tính mô tả sự ảnh hưởng của cường độ bức xạ đến điện áp và công suất phát của tấm pin (Power-Voltage Curve): Cường độ bức xạ ảnh hưởng lớn đến điện áp và công suất phát của tấm pin. Cường độ bức xạ càng cao thì công suất phát của tấm pin càng lớn và ngược lại.
- Đường đặc tính mô tả sự ảnh hưởng của cường độ bức xạ đến điện áp và dòng điện làm việc của tấm pin ( Current-Voltage Curve): Cường độ bức xạ ảnh hưởng trực tiếp đến dòng điện và điện áp làm việc của tấm pin. Cường độ bức xạ càng lớn thì điện áp và dòng điện làm việc sẽ lớn và ngược lại.
- Ảnh hưởng của nhiệt độ tới Isc : +0.048%/ oC
- Ảnh hưởng của nhiệt độ tới Voc: -0.27%/ oC
- Ảnh hưởng của nhiệt độ tới Pmax: -0.35%/ oC
Bảo hành và chứng chỉ của tấm pin
Là người mua hàng, bất kể chúng ta đều quan tâm tới chất lượng sản phẩm và tấm pin năng lượng mặt trời cũng không ngoại lệ. Một tấm pin tốt là tấm pin có chế độ bảo hành lâu dài và có các chứng chỉ chất lượng quốc tế để phù hợp làm việc với từng khu vực và hơn hết là để đảm bảo hệ thống điện mặt trời làm việc ổn đinh, an toàn.
Chúng ta có thể nhận thấy rằng các nhà sản xuất tấm pin sẽ mô tả bảo hành sản phẩm của họ thông qua đồ thị tuyến tính thể hiện sự suy giảm hệu suất của tấm pin trong vòng 20 hoặc 25 năm. Đối với ví dụ về nhà sản xuất tấm pin Longi được thể hiện như sau:
các sản phẩm tấm pin có mã sản phẩm như trên bảng mô tả sản phẩm Datasheet là LR4-72HPH-450M được bảo hành lên tới 12 năm, bảo hành hiệu suất trong vòng 25 năm hoạt động không xuống dưới 80% với độ suy hao mỗi năm là 0.55%.
các tâm pin năng lượng mặt trời cũng cần phải thỏa mãn cũng như đạt được các Ttiêu chuẩn, chứng chỉ quan trọng như sau:
- Tiêu chuẩn IEC 61215 ( Tiêu chuẩn quốc tế về Thiết kế tấm pin năng lượng mặt trời)
- Tiêu chuẩn IEC 61730 ( Tiêu chuẩn về an toàn điện cho tấm pin mặt trời)
- Tiêu chuẩn UL 61730 ( Tiêu chuẩn cho module và panel quang điện tấm phẳng)
- ISO 9001:2008 :ISO Quality Management System ( Tiêu chuẩn đối với hệ thống quản lý chất lường)
- ISO 14001:2004: ISO Enviroment Management System ( Tiêu chuẩn về hệ thống quản lý môi trường)
- TS62941: Guideline for module design qualification and type approval ( Hướng dẫn về chất lượng thiết kế và phê duyệt tấm mô-dun)
- OHSAS 18001:2007 Occupational Helth anh Safety ( Quản lý an toàn và sức khỏe)
Ngoài ra còn có các chứng nhận khác như:
Trên đây là những giải thích cơ bản và các thông số kỹ thuật cần chú ý để chúng ta lựa chọn tấm pin năng lượng mặt trời phù hợp cho mình, từ đó hệ thống điện mặt trời sau khi lắp đặt mới đáp ứng được các yếu tố: đạt yêu cầu kỹ thuật, vận hành ổn định, an toàn và đảm chất lượng tốt nhất với giá thành hợp lý.
Tham khảo ngay bài biết hay khác:
