Danh mục
Điện năng lượng mặt trời ngày càng phổ biến vì những lợi ích mà nó mang lại. Đây không những là giải pháp bảo vệ môi trường, mà còn mang lại giá trị kinh tế cho người sử dụng. Nhưng làm thế nào để đạt được hiệu quả sử dụng cao? Trước hết là cần phải biết cách tính sản lượng điện mặt trời.
Tính theo số giờ nắng
Ánh nắng mặt trời là nguồn năng lượng cốt lõi sản sinh ra điện mặt trời. Bạn có thể xem xét nhu cầu sử dụng điện mặt trời có thích hợp với nơi ở của bạn không qua số giờ nắng. Tuy nhiên lượng nắng mỗi ngày mỗi khác nhau, mỗi vùng có số giờ nắng khác nhau. Vì thế không phải cứ cùng hệ thống pin năng lượng mặt trời mà lượng điện sản sinh ra sẽ bằng nhau.
Nước ta nằm trong vùng nhiệt đới, là khu vực mà có ít nhất một lần trong năm mặt trời lên thiên đỉnh. Chính vì vậy mà số giờ nắng trong năm ở Việt Nam tương đối nhiều.
Tính số giờ nắng như thế nào?
Cách tính như sau:
- Số giờ nắng (giờ/năm) = số giờ nắng 1 ngày (cường độ bức xạ mặt trời, kWh/m2/ngày) x 365 ngày.
Theo thống kế, lượng bức xạ mặt trời ở khu vực miền Trung và miền Nam khoảng 5kWh/m2/ngày, khu vực miền Bắc khoảng 4 kWh/m2/ngày. Như vậy, số giờ nắng trung bình ở miền Bắc khoảng 1500-1700; miền Trung và miền Nam khoảng 2000-2600 giờ. Tóm lại, Việt Nam nằm ở vị trí sở hữu lượng bức xạ mặt trời khá cao khoảng 4.66 kWh/m2/ngày tức là 1700.9 giờ nắng trong năm. Tạo điều kiện để phát triển điện năng lượng mặt trời.
Hướng dẫn tính sản lượng điện mặt trời
Trước hết là tính kWp/năm dựa vào hoạt động của pin mặt trời. Mà hiệu suất của tấm pin thường là 80% vì nhiều yếu tố tác động. => 1700.9 x 80% = 1360.72 kWp/năm.
Công thức tính sản lượng điện mặt trời:
- Sản lượng điện mặt trời (kWh/năm) = công suất cực đại (kWp/năm) x mức sản xuất năng lượng trên công suất cực đại (kWh/kWp).
Hướng dẫn cách tính sản lượng điện mặt trời chính xác nhất
Kết quả của phép tính sản lượng điện mặt trời trên là tổng năng lượng điện được tạo ra từ các tấm pin mặt trời mỗi năm. Chẳng hạn dự án điện mặt trời khoảng 3kWp có khả năng tạo ra 3 x 1360.72 = 4082.19 kWh/năm.
Tính công suất pin mặt trời cần dùng
Muốn tính toán kích cỡ pin của toàn hệ thống. Bạn cần phải tính được Watt-peak (Wp) của pin mặt trời. Lượng Wp phụ thuộc vào khí hậu của từng khu vực trên thế giới. Vì cùng 1 tấm pin nhưng khi đặt ở vị trí này lại tiếp nhận năng lượng thấp hơn ở vị trí kia.
Để đưa ra kết quả chính xác, người ta thường tiến hành khảo sát từng vùng và đưa ra hệ số “panel generation factor”. Hệ số phát điện của pin mặt trời, đơn vị tính là kWh/m2/ngày. Cách tính hệ số này chỉ cần lấy hiệu suất hấp thụ (collection efficiency) nh.ân với độ bức xạ năng lượng mặt trời (solar radiation) của tháng có ít năng.
Công thức tính công suất pin mặt trời cần thiết:
- Số Wp tối thiểu mà tấm pin phải cung cấp = hệ số an toàn (1.3-1.5) x tổng số Wh toàn tải.
- Số lượng tấm pin cần dùng = Số Wp tối thiểu mà tấm pin phải cung cấp : số Wp của 1 tấm pin.
Làm thế nào để xác định công suất của pin mặt trời cho toàn hệ thống?
Ví dụ một hộ gia đình sử dụng:
- Tivi có công suất 80W dùng trong 8 giờ => 80*8 = 640Wh;
- 5 bóng đèn công suất 20W dùng trong 5 giờ => 5*20*5 = 500Wh;
- 1 cái quạt công suất 50W dùng trong 3 giờ ⇒ 50×3=150Wh;
- 1 tủ lạnh công suất 100W ⇒ 100×12=1200Wh.
=> Tổng số Wh toàn tải sử dụng 1 ngày = 640 + 500 + 150 + 1200 = 2490Wh;
=> Số Wp các tấm pin phải cung cấp = 1.4 x 2490 = 3486Wp.
Đây không phải là kết quả chính xác nhất nhưng ít nhất bạn cũng đã có cơ sở để lựa chọn mua tấm pin phù hợp cho hệ thống và nhu cầu sử dụng.
Tính sản lượng điện – thời gian dùng điện của các thiết bị
Bên cạnh việc tính sản lượng điện mặt trời, để thiết kế một hệ thống điện năng lượng mặt trời hoàn hảo. Bạn cần phải tính thời gian sử dụng điện của các thiết bị.
Công thức tính như sau:
- AH = (TxW) / (Vxpf);
- => Thời gian sử dụng: T = (AH x V x pf) / W.
Thời gian dùng điện của các thiết bị tính thế nào?
Trong đó: AH là tổng dung lượng của ắc quy;
- T là thời gian sử dụng hệ thống;
- W là tổng công suất của bộ biến tần (inverter);
- V là điện thế của bộ nạp
- pf thường là 0.7 hoặc 0.8, tùy inverter
Tính toán dựa vào bộ biến tần (inverter)
Bộ biến tần (inverter) phải đủ lớn để đáp ứng các tải khi bật lên đều cung cấp đủ công suất.
Công thức tính như sau: Công suất inverter = 125% x công suất tải.
Đối với trường hợp tải mô tơ thì cần phải tính thêm công suất để đáp ứng thời gian khởi động.
Tính sản lượng điện mặt trời là bước quan trọng giúp cho việc đầu tư hệ thống điện năng lượng mặt trời hiệu quả. Việc này sẽ giúp bạn tiết kiệm chi phí hóa đơn điện hiệu quả nhưng vẫn không làm ảnh hưởng đến hoạt động sản xuất năng lượng điện của hệ thống và khả năng hấp thụ ánh nắng của các tấm pin.
