Liệu tấm pin năng lượng mặt trời có thể sản xuất ra bao nhiêu điện năng? Đây là một trong số những câu hỏi khá phổ biến trong lĩnh vực điện năng lượng mặt trời. Tuy nhiên, bạn hãy yên tâm là chắc chắn bạn sẽ nhận được câu trả lời “gãi đúng chỗ ngứa” của bạn sau khi đọc hết bài viết này.
Một tấm pin năng lượng mặt trời có thể sản xuất ra bao nhiêu điện năng?
Nếu bạn là một chủ sở hữu hệ thống điện mặt trời hoặc đang có ý định lắp điện mặt trời thì chắc hẳn bạn cũng có thắc mắc rằng liệu tấm pin năng lượng mặt trời mà bạn đang sở hữu (hoặc dự định mua) có thể sản xuất ra bao nhiêu điện năng phải không?
Nếu bạn chưa tìm hiểu trước mà đi mua pin năng lượng mặt trời chắc hẳn bạn sẽ rất bối rối vì có khá nhiều loại để bạn lựa chọn, điều này thì sẽ phụ thuộc vào nhu cầu cũng như mức độ phù hợp của dự án mà bạn mong muốn. Thật khó để nhà sản xuất có thể nói rằng chính xác thì tấm pin của họ có thể sản xuất ra bao nhiêu điện trong điều kiện thực tế, chính vì vậy tất cả các tấm pin đều được đánh giá khả năng sản xuất dựa trên Điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn (Standard Test Condition – STC).
Con số này thường sẽ được liệt kê trên nhãn (label) được dán ở mặt sau của tấm pin, nó cho bạn biết mức điện năng mà tấm pin có thể tạo ra được trong điều kiện lý tưởng.
Điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn sẽ bao gồm các yếu tố là nhiệt độ và ánh sáng được duy trì ổn định, hay chính xác hơn là 1000 watt/m2 ánh sáng mặt trời được chiều vào bề mặt tấm pin năng lượng trong quá trình thử nghiệm.
Trong điều kiện tiêu chuẩn, công suất được tính bằng cách nhân điện áp đầu ra của tấm pin với cường độ dòng điện (ampe). Đầu ra của tấm pin sẽ phụ thuộc vào nhiều yếu tố chính như là kích thước (số lượng tế bào), hiệu suất và kiểu tế bào quang điện của tấm pin.
Kích thước tấm pin năng lượng mặt trời
Ở đây tôi muốn nhắc đến là số lượng tế bào quang điện trên tấm pin. Hiện nay các loại phổ biến thường có số lượng cell là 60 và 72. Tùy thuộc vào diện tích lắp đặt, đặc biệt là diện tích mái nhà để quyết định lựa chọn loại nào thích hợp nhất.
Thông thường, vì các tấm pin mặt trời kích thước lớn hơn sẽ có bề mặt lớn hơn từ đó sẽ đón và hấp thụ được nhiều ánh sáng mặt trời hơn, do đó sản lượng điện chúng tạo ra cũng nhiều hơn. Trung bình, loại tấm pin mặt trời 60 cells thường có công suất từ 270 – 300W, trong khi đó loại 72 cells có công suất trung bình 350 – 400W trong điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn.
>>Bài viết liên quan: Kích thước tấm năng lượng mặt trời tiêu chuẩn
Hiệu suất pin năng lượng mặt trời
Các loại tấm pin khác nhau sẽ có các xếp hạng hiệu suất tấm pin mặt trời khác nhau. Tấm pin có hiệu suất 20%, tức là nó có khả năng chuyển đổi 20% năng lượng từ ánh sáng mặt trời thành điện năng. Giá pin năng lượng mặt trời có hiệu suất cao sẽ đắt hơn các loại hiệu suất thấp hơn.
Nếu không gian lắp đặt điện năng lượng mặt trời không phải là vấn đề quá quan trọng đối với dự án của bạn, thì có thể xem xét lựa chọn mua những dòng pin mặt trời hiệu suất thấp với số lượng lớn sẽ có thể tiết kiệm chi phí. Tuy nhiên, nếu trong trường hợp mái nhà của bạn rất hạn chế không gian thì bạn phải nên tính toán kỹ và lựa chọn những loại pin mặt trời hiệu suất cao để đảm bảo hệ thống cung cấp đủ lượng điện năng theo nhu cầu của gia đình bạn.
Kiểu tế bào quang điện (solar cell)
Tế bào quang điện được cấu tạo dựa trên công nghệ gì cũng ảnh hưởng đến sản lượng điện của tấm pin mặt trời. Phần lớn các tấm pin solar được bán trên thị trường đều được chế tạo dựa trên vật liệu bán dẫn silicon. Khi nhắc đến pin mặt trời làm từ silicon sẽ có 2 loại là silicon đơn tinh thể Mono (tốt nhất) và silicon đa tinh thể Poly.
Các tấm pin năng lượng mặt trời đơn tinh thể được chế tạo từ silicon tinh khiết và quá trình tạo ra chúng vô cùng phức tạp, do đó giá thành của nó cao nhất nhưng đổi lại hiệu suất của nó là tốt nhất hiện nay.
Các tấm pin mặt trời đa tinh thể thì được chế tạo từ silicon đa tinh thể và quá trình xử lý đơn giản hơn (khá giống quá trình xử lý thủy tinh vỡ). Nhưng tấm pin này hiệu suất thấp hơn và cũng có giá thành rẻ hơn.
Tại sao cần quan tâm đến đầu ra của pin mặt trời?
Đầu ra của pin năng lượng mặt trời là một số liệu rất quan trọng mà bạn cần quan tâm khi đang lên kế hoạch lắp đặt hoặc đang sở hữu một hệ thống năng lượng mặt trời. Nó sẽ giúp bạn trả lời được rất nhiều câu hỏi như cung cấp khoảng bao nhiêu ký điện mỗi ngày, cần bao nhiêu tấm pin là đủ cho ngôi nhà của bạn,…
Tuy nhiên, số liệu này là dựa trên điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn như tôi đã nhắc đến ở trên. Do đó trên thực tế, con số này sẽ có những sai lệch như cao hơn hoặc thấp hơn tùy vào điệu kiện tự nhiên và một số yếu tố tác động bên ngoài tại nơi lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời.
Công suất đầu ra dựa trên điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn tuy không chính xác hoàn toàn khi vận hành trong thực tế nhưng bạn có thể dựa vào con số này để đánh giá xem hệ thống điện mặt trời gia đình bạn đang hoạt động tốt hay không, từ đó kiểm soát sản lượng hoặc phát hiện ra lỗi nào đó làm giảm sản lượng…
Các yếu tố tác động đến công suất của tấm pin mặt trời
Mặc dù mỗi tấm pin mặt trời đều có những thông số kỹ thuật được ghi rất rõ ràng trên nhãn của sản phẩm, tuy nhiên có rất nhiều yếu tố trong tự nhiên có thể ảnh hưởng đến sản lượng của hệ thống pin năng lượng mặt trời.
Việc quan tâm và nắm được các yếu tố này trong thực tế sẽ giúp bạn có thể giảm thiếu sản lượng điện mặt trời bị tổn thất, qua đó giúp quá trình hoàn vốn đầu tư của bạn được rút ngắn cũng như hệ thống vận hành an toàn hơn. Dưới đây là một số yếu tố có thể ảnh hưởng đến hiệu quả sản xuất điện của hệ thống năng lượng mặt trời.
Bóng râm
Bóng râm sẽ ngăn chặn ánh sáng mặt trời chiếu vào các tế bào quang-điện điều này đồng nghĩa với việc chúng sẽ không thể hấp thụ ánh nắng và tạo ra dòng điện. Do đó, việc hạn chế tối đa khả năng các vật cản tạo bóng râm trên bề mặt các tấm pin của bạn sẽ giảm thiểu đáng kể tổn thất.
Ngoài các yếu tố tự nhiên như mây, sương mù mà chúng ta không thể can thiệp đến thì bạn cần lưu ý trước khi bố trí các tấm pin mặt trời. Để ý xung quanh có bị các vật cản như nhà cao tầng, cây cối…che bóng hệ thống pin mặt trời của bạn vào những khung giờ nắng cao điểm hay không
Hướng lắp pin năng lượng mặt trời
Hướng của các tấm pin cũng sẽ ảnh hưởng rất nhiều đến sản lượng điện mặt trời của bạn. Đây cũng là lý do vì sao việc lựa chọn một nhà cung cấp và lắp đặt chuyên nghiệp rất quan trọng.
Lãnh thổ Việt Nam thuộc bắc bán cầu do đó các tấm pin mặt trời hướng bề mặt về phía nam (đối diện Xích Đạo) sẽ hấp thụ được nhiều bức xạ mặt trời nhất. Nếu mái nhà của bạn không “lý tưởng” được như vậy thì có thể hướng tấm pin về hướng Đông Nam hoặc Tây Nam, nếu không may mái nhà của bạn hướng về phía Bắc thì có thể chúng ta sẽ cần sự hỗ trợ của các dàn khung giá đỡ để đảm bảo các tấm pin nhận được lượng ánh sáng cần thiết.
Tỷ lệ xuống cấp
Mỗi năm các tấm năng lượng mặt trời sẽ mất khoảng 0.5 – 1% dựa trên hiệu suất ban đầu của chúng. Ví dụ hiệu suất ban đầu của tấm pin là 20% thì sau năm thứ nhất sẽ còn lại là 20 – 20×0.005 = 19.9%, sau 2 năm sẽ là 19.8%…
Tỷ lệ suy giảm hiệu suất này sẽ tùy thuộc vào chất lượng tấm pin, hiện nay các loại tấm pin cao cấp trên thị trường có tỷ lệ xuống cấp rất thấp có thể kể đến như pin mặt trời Canadian, LONGi, Jinko…
Phần lớn các sản phẩm pin năng lượng mặt trời mà Intech Energy cung cấp đều được nhà sản xuất đảm bảo hiệu suất quang điện đạt 80% so với ban đầu sau 25 năm sử dụng.
Bụi bẩn
Bụi bẩn trong không khí, lá cây khô và thậm chí là phân chim có thể sẽ bám lên bề mặt các tấm pin của bạn. Chúng thì tác động tương tự như bóng râm, nếu để lâu sẽ gây tổn thất sản lượng điện mặt trời một cách đáng kể.
Do đó, định kỳ một năm 2 lần hoặc hàng tháng (nếu nơi bạn lắp đặt có khả năng cao xảy ra các yếu tố kể trên) bạn cần vệ sinh tất cả các tấm pin của mình để đảm bảo rằng bề mặt của chúng luôn sạch sẽ, từ đó giảm tối đa tổn thất do các yếu tố này gây ra.
>>Xem thêm: Cách vệ sinh và bảo trì pin mặt trời
Tính toán đầu ra của tấm pin năng lượng mặt trời
Bạn hoàn toàn có thể tự mình ước tính xem liệu tấm pin mà bạn mua có thể sản xuất ra bao nhiêu điện năng mỗi ngày dựa trên các thống số tấm pin năng lượng mặt trời in trên nhãn của nhà sản xuất. Để có thể tính toán sản lượng đầu ra của tấm pin mặt trời bạn dùng công thức sau:
Đầu ra của pin mặt trời = Công suất STC x Số giờ nắng x 75%
Sản lượng điện mặt trời đầu ra của một tấm pin sẽ bằng công suất định mức của tấm pin nhân với số giờ nắng cao điểm trong một ngày tại địa phương của bạn và nhân tiếp với 75% (trừ 25% bởi tác động của các yếu tố tự nhiên).
>>Xem thêm: Pin lithium-ion là gì?
Trừ hao 25% là ở trường hợp xấu nhất, vị trí địa lý của bạn không được “đẹp” thường có nhiều mây, mưa…do đó, tôi ước lượng con số này khá cao nhằm giúp bạn không quá kỳ vọng để rồi lại thất vọng vì không được như mong muốn.
Sau khi tính được con số trung bình mà tấm pin năng lượng mặt trời có thể tạo ra trong một ngày, bạn có thể sử dụng số liệu này để ước tính cho cả tháng hoặc cả năm. Ví dụ một tấm pin năng lượng mặt trời Canadian 450W được lắp đặt tại TP.Hồ Chí Minh có số giờ nắng cao điểm hàng ngày là 5.5 giờ, ta tính sản lượng đầu ra mỗi ngày như sau:
Sản lượng đầu ra = 450 x 5.5 x 0.75 = 1856 W ≈ 2 ký điện một ngày
Như vậy với một tấm pin mặt trời Canadian 450W nếu được lắp đặt tại TP.Hồ Chí Minh mỗi ngày có thể sản xuất ra xấp xỉ 2 ký điện, đây là ước tính trường hợp thời tiết xấu nhất còn trên thực tế con số này sẽ cao hơn.
Trên đây là thông tin giải đáp về công suất thực tế của tấm pin năng lượng mặt trời. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào cần giải đáp hay muốn nhận tư vấn chi tiết về các dịch vụ, hãy liên hệ ngay đến Hotline 0966.966.819 để được hỗ trợ và tư vấn nhanh chóng.
