3 bước chạy thử hệ thống quang điện đạt hiệu suất tối ưu

5, Tháng mười một, 2024
Gửi bởi Nguyễn Phương Liên

Dù được chế tạo tốt đến đâu, không hệ thống nào là không thể hư hỏng. Chạy thử giúp thiết lập hiệu suất cơ bản cho nghiệm thu và bảo trì. Đây là bước quan trọng để đảm bảo hiệu suất, tuổi thọ thiết bị, an toàn, ROI, và bảo hành cho hệ thống quang điện (PV).

Nội dung chính:

Bước 1: Thiết kế và sản lượng hệ thống quang điện

Để ước tính sản lượng của hệ thống PV, xác định nguồn năng lượng mặt trời và xem xét các yếu tố bóng râm trên tấm pin. Tài nguyên năng lượng mặt trời đo bằng số giờ nắng đỉnh (1.000 W/m² mỗi ngày). Ví dụ, nhiều khu vực ở California có khoảng 6 giờ nắng đỉnh (6.000 W/m²). Dùng Máy đo bức xạ mặt trời Fluke IRR-1 để đo thực tế bức xạ mặt trời và bóng râm.

Ví dụ: với dàn pin PV 10 kW, công thức tính sản lượng hàng năm là: 10 kW × 6 giờ × 365 ngày × 0,85 (hiệu suất giảm 15%) ≈ 18.615 kWh/năm (51 kWh/ngày).

Bước 2: Đo hiệu suất PV

Sau khi lắp đặt, kiểm tra hệ thống bằng cách đo các đặc tính điện và công suất thực tế của dàn pin. Dựa trên đường cong dòng-áp (IV), inverter tối ưu công suất đầu ra bằng cách xác định điểm công suất tối đa (MPP) của dàn pin, nơi tạo ra điện năng lớn nhất.

Hình 1. Ampe Fluke 393 FC

Để kiểm tra hệ thống:

Điện áp mạch hở (Voc): Dùng ampe kìm Fluke 393 FC đo Voc giữa cực dương và cực âm để đảm bảo điện áp nằm trong giới hạn an toàn. Fluke 393 FC có định mức CAT III 1500 V, thích hợp cho môi trường hệ thống năng lượng mặt trời.
Dòng ngắn mạch (Isc): Ngắt các mạch song song và đo dòng điện giữa cực dương và âm bằng đồng hồ vạn năng. Ghi lại Isc và Voc trên ứng dụng Fluke Connect™ để theo dõi và báo cáo.

Kiểm tra điện trở cách điện và nối đất: Đảm bảo dây dẫn, kết nối giữa các mô-đun và tủ rack có điện trở cách điện an toàn. Dùng Kìm đo điện trở nối đất Fluke 1630-2 FC để đo điện trở nối đất, đảm bảo dưới 25 ohm.

Bước 3: Chẩn đoán biến thiên

Dù lắp đặt đúng, hệ thống PV vẫn có thể không đạt sản lượng điện mong đợi. Kiểm tra các yếu tố sau:

Tình huống 1: Điện áp hoặc dòng ngắn mạch sai phạm vi – Nếu điện áp hoặc dòng không đúng bảng dữ liệu, inverter có thể không hoạt động, hoặc hiệu suất giảm. Cần xác định và thay mô-đun không đạt chuẩn.
Tình huống 2: Đầu ra điện thấp – Đầu ra thấp hơn dự kiến có thể do điểm nóng, lỗi nối đất, bóng râm, hoặc góc lắp chưa tối ưu. Sử dụng thiết bị kiểm tra nhiệt để phát hiện điểm nóng và kiểm tra nối đất.
Hệ thống PV lớn – Ở quy mô lớn, kiểm tra cáp và biến áp với thiết bị đo điện trở cách điện để đảm bảo an toàn và hiệu suất.
Hệ thống có pin – Đối với hệ thống lưu trữ, so sánh điện áp pin thực tế với dự kiến bằng thiết bị phân tích pin.