TỶ LỆ HIỆU SUẤT (PERFORMANCE RATIO)

Yếu tố chất lượng cho nhà máy điện mặt trời

I. NỘI DUNG CHÍNH

Tỷ lệ hiệu suất là một trong những biến số quan trọng nhất để đánh giá hiệu quả của một nhà máy điện mặt trời.

Cụ thể, tỷ lệ hiệu suất là tỷ lệ giữa sản lượng điện đầu ra thực tế và số liệu tính toán trên lý thuyết. Nó phần lớn không phụ thuộc vào hướng và bức xạ mặt trời đến nhà máy ĐMT. Vì lý do này, tỷ lệ hiệu suất có thể được sử dụng để so sánh các nhà máy ĐMT cung cấp lưới điện tại các địa điểm khác nhau trên toàn thế giới.

Bài viết này sẽ giải thích tỷ lệ hiệu suất là gì và chức năng của nó. Bạn cũng sẽ khám phá cách tính toán tỷ lệ hiệu suất cho nhà máy ĐMT của bạn và những yếu tố ảnh hưởng đến nó.

Tỷ lệ hiệu suất

Tỷ lệ hiệu suất nhà máy điện mặt trời

1. Tỷ lệ hiệu suất là gì?

Tỷ lệ hiệu suất là thước đo chất lượng của một nhà máy điện mặt trời không phụ thuộc vào vị trí lắp đặt, do đó nó thường được xem như là một yếu tố chất lượng. Tỷ lệ hiệu suất (Performance Ratio – PR) được tính dưới dạng phần trăm và mô tả mối quan hệ giữa sản lượng năng lượng thực tế và lý thuyết của nhà máy điện mặt trời. Do đó, nó thể hiện tỷ lệ năng lượng thực sự có sẵn để xuất vào lưới điện sau khi trừ đi tổn thất năng lượng (vd: do tổn thất nhiệt và tổn thất truyền dẫn..) và phần điện năng tiêu thụ.

Giá trị PR được xác định cho một nhà máy điện mặt trời càng gần 100% thì nhà máy PV tương ứng càng hoạt động hiệu quả hơn. Trong cuộc sống thực, không thể đạt được giá trị 100%, vì tổn thất không thể tránh khỏi luôn phát sinh khi vận hành nhà máy PV (ví dụ: tổn thất nhiệt do đốt nóng các mô-đun PV). Tuy nhiên, các nhà máy PV hiệu suất cao có thể đạt tỷ lệ hiệu suất lên đến 80%.

2. Chức năng của tỷ lệ hiệu suất

Tỷ lệ hiệu suất cho nhà đầu tư biết về mức độ hiệu quả và đáng tin cậy của nhà máy điện mặt trời.

Dựa vào tỷ lệ hiệu suất đo được, bạn có thể so sánh sản lượng năng lượng của nhà máy ĐMT của bạn với sản lượng của các nhà máy ĐMT khác hoặc theo dõi tình trạng của nhà máy ĐMT của bạn trong một thời gian dài.

Việc xác định tỷ lệ hiệu suất trong các khoảng thời gian đều đặn và cố định không cung cấp sự so sánh tuyệt đối. Thay vào đó, nó cung cấp cho người vận hành lựa chọn kiểm tra hiệu suất và sản lượng: giả định nhà máy ĐMT đang hoạt động tối ưu khi được đưa vào vận hành và do đó giá trị ban đầu cho tỷ lệ hiệu suất là 100%, thì việc lấy các giá trị PR tiếp theo theo thời gian cho phép xác định các sai lệch từ đó đưa ra thực hiện kiểm tra và điều chỉnh thích hợp. Do đó, nhờ vào các giá trị thể hiện sai lệch trong PR Test cho bạn sớm phát hiện việc có thể có hư hỏng trong nhà máy ĐMT.

3. Tỷ lệ hiệu suất được tính toán như thế nào?

Cần các biến số khác nhau để có thể tính toán tỷ lệ hiệu suất của nhà máy ĐMT của bạn. Đầu tiên, đây là các giá trị bức xạ mặt trời cho vị trí của nhà máy ĐMT. Bạn có thể xác định các giá trị này bằng cách sử dụng một đồng hồ đo bức xạ mặt trời tới tại nhà máy. Mặt khác, bạn cần yếu tố diện tích mô-đun của nhà máy ĐMT và hiệu quả tương đối của các mô-đun PV. Hiệu quả mô-đun của bảng dữ liệu cho mô-đun PV có thể được lấy trong bảng dữ liệu.

Yêu cầu tính toán

Nếu sử dụng đồng hồ đo cho nhà máy ĐMT để đo bức xạ mặt trời tới trực tiếp, hướng của mô-đun PV và đồng hồ phải giống nhau trước khi bạn có thể tính toán chính xác giá trị PR. Do đó, bạn đảm bảo rằng các mô-đun PV và thiết bị đo được tiếp xúc với cùng lượng bức xạ mặt trời tới và cùng nhiệt độ.

Khoảng thời gian phân tích

Khoảng thời gian phân tích tối ưu để tính toán tỷ lệ hoạt động là 1 năm. Tuy nhiên, bạn cũng có thể chọn khoảng thời gian ngắn hơn, ví dụ: nếu bạn muốn so sánh trực tiếp nhà máy PV của bạn với các nhà máy PV khác. Nói như vậy, bạn nên chọn khoảng thời gian phân tích tối thiểu là 1 tháng để đảm bảo rằng các điều kiện xung quanh như độ cao mặt trời thấp, nhiệt độ thấp và bóng đổ trên mô-đun PV hoặc thiết bị đo không ảnh hưởng mạnh đến việc tính toán.

3.1 Tính toán thủ công tương đối

Nếu bạn muốn tự mình tính toán tỷ lệ hiệu suất, bạn có thể sử dụng công thức đơn giản sau:

Công thức tính toán thủ công tỷ lệ hiệu suất

Sản lượng điện thực tế của nhà máy tính bằng kWh có thể được đọc vào cuối năm từ đồng hồ xuất lưới. Sản lượng danh nghĩa hàng năm được tính toán của nhà máy bao gồm như sau:

Công thức tính sản lượng danh nghĩa của nhà máy

Góc tới bức xạ mặt trời hàng năm tại bề mặt máy phát điện của nhà máy PV x hiệu suất tương đối của các mô-đun nhà máy PV

Giá trị bức xạ mặt trời thu được bằng thiết bị đo lường được đo ở cấp mô-đun, lý tưởng là trong cả năm. Trước khi có thể xác định giá trị bức xạ này, phải xác định giá trị trung bình của các giá trị bức xạ được đo bằng thiết bị đo. Giá trị bức xạ xác định trên mỗi m2 sau đó được ngoại suy cho toàn bộ bề mặt mô-đun của nhà máy PV (= diện tích máy phát điện). Bạn có thể nhận được hiệu quả của mô-đun trong bảng dữ liệu cho nhà máy PV.

3.2 Tính toán dựa vào các thông số đo bởi thiết bị đo chuyên dụng

EPC Solar là đơn vị cung cấp dịch vụ đánh giá tỷ lệ hiệu suất (PR Test) chuyên nghiệp, cung cấp các kết quả đánh giá độc lập và chính xác về hiệu quả hoạt động. Việc đánh giá và kiểm tra dựa trên các tiêu chuẩn quốc tế (IEC) và tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN).

Tham khảo quy trình thực hiện PR Test của EPC Solar

4. Những yếu tố nào ảnh hưởng đến tỷ lệ hiệu suất?

Tỷ lệ hiệu suất là một biến hoàn toàn dựa trên định nghĩa, dưới ảnh hưởng của các yếu tố nhất định, thậm chí có thể vượt quá giá trị 100%. Điều này là do đặc tính hiệu suất của các mô-đun PV được sử dụng để tính toán tỷ lệ hiệu suất đã được xác định trong các điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn (bức xạ mặt trời 1.000 W / m2 và nhiệt độ mô-đun 25 ° C). Do đó, điều kiện sai lệch trong điều kiện hoạt động thực tế sẽ ảnh hưởng đến tỷ lệ hiệu suất.

Các yếu tố sau có thể ảnh hưởng đến giá trị PR:

* Nhân tố môi trường

– Nhiệt độ của mô-đun PV

– Chiếu xạ năng lượng mặt trời và tiêu tán điện năng

– Thiết bị đo ở trong bóng râm hoặc có bụi bẩn- Mô-đun PV trong bóng râm hoặc bị dính bụi bẩn.

* Những yếu tố khác

– Thời gian ghi âm

– Tổn thất dẫn điện

– Hệ số hiệu quả của các mô-đun PV

– Hệ số hiệu quả của biến tần

– Sự khác biệt trong công nghệ pin mặt trời của đồng hồ đo và của các mô-đun PV

– Định hướng của đồng hồ đo

4.1 Các yếu tố môi trường

Nhiệt độ của mô-đun PV

Hiệu suất và hiệu suất của pin mặt trời phụ thuộc vào nhiệt độ của mô-đun PV. Ở nhiệt độ thấp hơn, mô-đun PV đặc biệt hiệu quả. Ví dụ, mô-đun PV lạnh khi trời vào đông. Nếu trong các điều kiện này, bức xạ mặt trời đầy đủ xảy ra sự cố trên mô-đun PV lạnh, thì mô-đun này hoạt động rất hiệu quả. Điều này có thể tạo ra giá trị PR cao trong thời gian ngắn. Sau một thời gian nhất định, mô-đun PV nóng lên và hiệu suất giảm trở lại.

Bức xạ mặt trời và tiêu tán điện năng

Vào buổi sáng, buổi tối và đặc biệt là vào mùa đông, khi mặt trời xuống thấp trên bầu trời, giá trị của bức xạ mặt trời tới tiệm cận với công suất tiêu hao (= chênh lệch giữa công suất đầu vào và đầu ra) gần hơn so với các thời điểm khác trong ngày và của năm. Vì lý do này, giá trị PR thấp hơn bình thường vào những thời điểm này.

Đo cảm biến trong bóng râm hoặc bụi bẩn

Tùy thuộc vào vị trí lắp đặt, các nhà máy và tòa nhà có thể đổ bóng lên thiết bị đo của nhà máy ĐMT của bạn và do đó thiết bị đo có thể tạm thời hoặc thậm chí thường xuyên trong bóng râm. Đặc biệt khi mặt trời xuống thấp, bản thân các bộ phận của nhà máy PV có thể đổ bóng lên thiết bị đo.

Việc đặt một phần hoặc toàn bộ trong bóng của thiết bị đo có thể dẫn đến giá trị PR trên 100%. Ngoài ra, các yếu tố môi trường như tuyết, bụi hoặc phấn hoa có thể dẫn đến việc làm bẩn nhà máy PV của bạn và do đó cũng dẫn đến giá trị PR trên 100%.

Bóng râm hoặc bụi bẩn của các mô-đun PV

Các nhà máy và tòa nhà có thể đổ bóng lên các mô-đun PV của bạn và do đó thiết bị đo có thể tạm thời hoặc thậm chí thường xuyên trong bóng râm. Cũng làm bẩn bởi bụi, phấn hoa, tuyết, v.v. có thể dẫn đến che bóng các mô-đun PV. Việc che chắn này dẫn đến mô-đun PV hấp thụ ít bức xạ mặt trời hơn bình thường. Hiệu quả của các mô-đun PV và theo đó giá trị PR của nhà máy PV cũng giảm.

4.2 Các yếu tố khác

Thời gian đo lường

Nếu khoảng thời gian đo quá ngắn (tức là dưới 1 tháng), thì sẽ không có đủ phép đo để tính toán tỷ lệ hiệu suất một cách đáng tin cậy. Độ cao mặt trời thấp, nhiệt độ thấp và cao và bóng râm ảnh hưởng mạnh hơn đến kết quả tính toán trong trường hợp này, vì những giá trị này có thể không được ghi lại hoàn toàn.

Tổn thất dẫn điện

Với việc truyền điện từ biến tần đến đồng hồ xuất năng lượng của người vận hành lưới điện, tổn thất dẫn điện có thể xảy ra tùy thuộc vào loại và vật liệu của cáp điện được sử dụng. Giá trị PR có thể bị giảm do tổn thất dẫn truyền.

Hiệu suất của các mô-đun PV

Hiệu suất của các mô-đun PV có ảnh hưởng quyết định đến tỷ lệ hiệu suất của nhà máy PV của bạn. Hiệu suất của các mô-đun PV càng cao, giá trị PR càng cao (với các điều kiện môi trường tương ứng như bức xạ mặt trời cao hơn tại địa điểm, v.v.).

Hiệu suất của biến tần

Nếu bộ biến tần được sử dụng trong nhà máy PV của bạn có hiệu suất cao, điều này có thể dẫn đến giá trị PR cao. Biến tần SMA, TMEIC,… với hiệu suất 90% cho phép giá trị PR trên 80%.

Sử dụng các công nghệ pin mặt trời khác nhau trong các mô-đun PV và thiết bị đo

Có nhiều loại pin mặt trời khác nhau cho các mô-đun PV. Ba loại pin mặt trời sau đây được sử dụng thường xuyên nhất: tế bào silicon đơn tinh thể, tế bào silicon đa tinh thể và tế bào lớp mỏng. Nếu thiết bị đo được lắp đặt trong nhà máy PV sử dụng công nghệ pin mặt trời khác với mô-đun PV của bạn, điều này có thể dẫn đến sai lệch trong tỷ lệ hiệu suất.

Sự suy hao của pin mặt trời

Sự suy hao liên quan đến tuổi tác của pin mặt trời dẫn đến giá trị PR thấp hơn theo thời gian. Pin mặt trời đơn tinh thể và pin mặt trời đa tinh thể có suy hao lên đến 20% sau 20 năm.

Liên hệ EPC Solar để tìm hiểu cách đánh giá tỷ lệ hiệu suất của chúng tôi để đánh giá hiệu suất hoạt động và tài chính hiện tại của hệ thống của bạn.

Hotline: 079 664 8899

Fanpage: EPCSOLARVN