Hướng dẫn định cỡ chuỗi tấm pin năng lượng mặt trời

Hướng dẫn định cỡ chuỗi tấm pin năng lượng mặt trời


Việc thiết kế một hệ thống điện năng lượng mặt trời là một quá trình tương đối phức tạp. Ở các bài viết trước, chúng tôi đã hướng dẫn các bạn về cách định cỡ hệ thống hoà lưới, cũng như định cỡ ắc quy cho hệ thống ngoài lưới phần nào hỗ trợ cho các bạn có ý tưởng tốt để lắp đặt một hệ thống năng lượng mặt trời phù hợp với nhu cầu sử dụng điện của mình.

Nhưng vẫn chưa đi sâu vào các khái niệm định cỡ phức tạp hơn như là chọn các phụ kiện tương thích với hệ thống của bạn và kết nối chúng như thế nào thì đúng cách.

Một vấn đề mà khá nhiều người quan tâm, thắc mắc và vẫn chưa thực sự hiểu rõ là “Có thể kết nối được bao nhiêu tấm pin mặt trời vào một bộ biến tần của bạn?”.

Tôi muốn viết bài viết này để giải thích khái niệm của việc định cỡ kích thước chuỗi và vào chi tiết cách tính toán kích thước chuỗi để giúp bạn đảm bảo được chuỗi tấm pin năng lượng của bạn có kích thước phù hợp và đạt được hiệu quả tối đa.

1. Thế nào là định cỡ chuỗi?
Một chuỗi là tập hợp nhiều tấm pin mặt trời được nối vào chung 1 bộ biến tần (inverter). Do đó, định cỡ chuỗi nghĩa là chúng ta phải tính toán xem nên kết nối bao nhiêu tấm pin vào một bộ biến tần của bạn để có được hiệu quả tối ưu nhất.



2. Tải sao phải quan tâm đến việc định cỡ chuỗi?
Những bộ biến tần hoạt động tốt trong một khoảng điện áp đầu vào cụ thể, được gọi là phạm vi hoạt động giới hạn. Điều này có nghĩa là chuỗi tấm pin của bạn phải xuất ra một điện áp nằm trong phạm vi đó.

• Nếu những tấm pin không cung cấp đủ mức điện áp, biến tần sẽ không có đủ năng lượng để bật.
• Nếu cung cấp quá nhiều điện áp sẽ có thể làm hỏng biến tần của mình và làm mất hiệu lực bảo hành từ nhà sản xuất.

Nếu các chuỗi tấm pin cung cấp điện áp phù hợp nằm trong phạm vi này thì biến tần sẽ được bật lên hoạt động và cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện của bạn.

Tuy nhiên, việc điện áp nằm trong phạm vi này bạn chỉ hiểu đơn giản là nó sẽ hoạt động nhưng chưa hẳn đã là tối ưu nhất.

Vậy để thực sự có thể tối ưu lượng điện đầu ra của inverter, đòi hỏi bạn phải cấu hình điện áp để làm sao gần sát với điểm công suất tối đa nhất. Thông số này thường sẽ được nhà sản xuất nêu ra trong tờ mô tả bộ biến tần mà bạn mua.

Nhưng điều bạn cần quan tâm nhất chính là định cỡ các chuỗi tấm pin mặt trời như thế nào để cung cấp điện áp phù hợp với phạm vi tối ưu của Inverter đó. Hãy cùng tôi tiếp tục đi vào phần sau để xem cách tính toán như thế nào nhé!

3. Cách tính kích thước chuỗi
Để bắt đầu tính kích thước chuỗi tấm pin trước tiên bạn cần biết điện áp đầu vào tối ưu của bộ biến tần bạn đang sử dụng là bao nhiêu.

Mỗi tấm pin mặt trời sẽ có mức điện áp đầu ra nhất định, đây chính là mức điện áp đưa vào inverter. Ngoài ra. chúng ta cũng cần xem xét một vài con số như sau:

• Điện áp mạch mở (V-oc): Điện áp được cung cấp khi mạch đang mở (khi dòng điện không chạy qua mạch). Trạng thái này xảy ra khi bộ biến tần đang tắt nguồn.
• Điện áp tối đa (Vmp): Điện áp của tấm pin sau khi được bật và hoạt động bình thường (có dòng điện chạy qua mạch).

Mỗi loại tấm pin sẽ có những thông số khác nhau, vì vậy bạn hãy xem các con số này trên các tấm pin của bạn để có thông tin chính xác.

Tiếp theo là xem xét những thông số của bộ biến tần (Inverter):

• Hãy tìm dải điện áp tối ưu (Maximum Power Point – MPP) được ghi trong bảng thông số kỹ thuật của biến tần. Đây là khoảng điện áp lý tưởng để inverter có thể hoạt động tốt nhất mà tôi đã có nêu ở phần trên.
• Bạn cũng cần phải đặc biệt lưu ý đến điện áp đầu vào DC tối đa (DC là dòng điện 1 chiều) bởi vì nếu vượt quá điện áp hoạt động tối đa sẽ làm quá tải biến tần dẫn đến cháy thiết bị và dĩ nhiên lỗi này thuộc về bạn nên nhà cung cấp sẽ không bảo hành.
• Mặc khác, cũng có mức điện áp đầu vào DC tối thiểu bởi vì nếu không đạt được mức điện áp này thì inverter sẽ không thể khởi động.

Được rồi, như vậy là chúng ta đã có được những con số cần thiết cho việc tính toán. Giờ chúng ta đi vào các bước tính toán cho ví dụ ngay dưới đây nhé!

Ví dụ: Lắp đặt một hệ thống điện năng lượng mặt trời hoà lưới 8.64 kW. Dưới đây là các thông số kỹ thuật

• Tấm pin mặt trời GivaSolar 330W có điện áp mạch hở Voc là 43.2V và điện áp tối đa Vmp là 36V.
• Biến tần 7700W có dải điện áp MPP định mức là 270 – 480V và phạm vi hoạt động là 100 – 600V (điện áp tối thiểu và tối đa của dòng điện DC).

 

hay đấy bạn