Có cần Phải Có Ánh Sáng Trực Tiếp Cho Tấm Năng Lượng Mặt Trời Không?

Trong các tình huống thời gian thực, tấm năng lượng mặt trời không luôn nhận được ánh sáng trực tiếp từ mặt trời. Ví dụ, khi có bóng râm / che phủ bởi các tòa nhà khác và khi trời có mây/đang mưa, sản lượng sản xuất có thể bị ảnh hưởng.

4 thành phần trongánh sáng năng mặt trời.

Do đó, tấm năng lượng mặt trời hoạt động ở mức tốt nhất khi ánh sáng trực tiếp chiếu vào chúng. Để hiểu cách hiệu suất bị ảnh hưởng dưới ánh sáng gián tiếp, trước hết chúng ta cần hiểu cách bức xạ từ mặt trời đến tầng khí quyển Trái Đất. Lượng bức xạ đến tầng khí quyển Trái Đất ít hơn so với không gian bên ngoài. Khi chúng đánh vào khí quyển, các tia sáng này được phân loại thành:

1. Global Horizontal Irradiance (GHI): Tổng lượng ánh sáng trực tiếp chiếu vuông góc vào bề mặt của tấm năng lượng mặt trời.
2. Diffuse Horizontal Irradiance (DHI): DHI không có đường đi trực tiếp từ mặt trời. Nó bị phản xạ bởi các hạt trong không khí và mây, sau đó chiếu vào tấm năng lượng mặt trời sau khi bị phản xạ.
3. Global Tilted Irradiance (GTI): GTI đề cập đến bức xạ trên một bề mặt nghiêng. Tấm năng lượng mặt trời được lắp đặt ở một góc cụ thể và ánh sáng mặt trời chiếu vào các tấm này.
4. Albedo: Albedo đề cập đến bức xạ mặt trời phản xạ từ mặt đất.

Tấm pin năng lượng mặt trời dùng thành phần đầu vào nào ?

Tấm năng lượng mặt trời tạo điện bằng sự kết hợp giữa các đầu vào bức xạ trực tiếp và gián tiếp như đã đề cập ở trên. Vì vậy, nếu không có bức xạ trực tiếp, tấm năng lượng mặt trời vẫn sẽ sản xuất điện nhưng hiệu suất của chúng sẽ giảm đi. Khi xem xét về bóng râm, tấm năng lượng mặt trời sẽ tạo ra ít điện năng hơn vì chúng không ở trong điều kiện tối ưu của mình. Những yếu tố này ảnh hưởng đến mức độ bóng râm, càng lâu tấm năng lượng mặt trời ở dưới bóng râm, mức sản lượng tối ưu sẽ giảm đi. Ánh sáng mặt trời và bóng râm biến đổi qua cả ngày, vì vậy nói chung, sản xuất tối ưu sẽ thay đổi qua từng khoảng thời gian trong ngày. Các loại mây khác nhau cũng ảnh hưởng đến sản lượng điện. Liệu Tấm Năng Lượng Mặt Trời Có Hoạt Động Trong Những Ngày Mây? bài viết mô tả các nguồn mây khác nhau và cách nó ảnh hưởng đến sản xuất điện của tấm năng lượng mặt trời.

Trong những năm gần đây, công nghệ mới đã được giới thiệu vào thị trường nhằm giảm thiểu tác động của bóng râm một cách hiệu quả hơn. Những cell pin này được biết đến là tế bào nửa cell (Half cell). So với các cell pin silic dạng tiêu chuẩn, mỗi cell pin năng lượng mặt trời được cắt đôi, tạo ra cell pin cắt đôi, điều này tăng số lượng tế bào trong một tấm năng lượng mặt trời và cải thiện hiệu suất và độ bền của mô-đun. Những tấm pin loại này này có tổng cộng 120 và 144 cell pin cắt đôi. Với những cell pin cắt đôi này, sẽ giảm thiểu tổn thất điện trở và tăng cường sản lượng điện. Hình 1 hiển thị các kích thước cell pin khác nhau đã được sử dụng trong quá khứ theo ITRPV, cell pin cắt đôi và cell pin cắt tỉa sẽ chiếm ưu thế.

Cần Phải Có Ánh Sáng Trực Tiếp Cho Tấm Năng Lượng Mặt Trời Không?

Khi một tấm năng lượng mặt trời được đặt dưới ánh sáng mặt trời, nó không chỉ chuyển đổi ánh sáng trực tiếp thành điện năng mà còn chuyển đổi ánh sáng gián tiếp (còn được gọi là Bức Xạ Mặt Trời Phân Tán).

Tấm năng lượng mặt trời không cần ánh sáng trực tiếp để hoạt động. Tuy nhiên, chúng chỉ có thể sản xuất công suất định mức của chúng dưới ánh sáng trực tiếp. Ví dụ, một tấm năng lượng mặt trời 100W chỉ sẽ sản xuất 100 Watts năng lượng nếu nó đang trực tiếp hướng mặt vào mặt trời.

Số lượng công suất mà một tấm năng lượng mặt trời sản xuất phụ thuộc trực tiếp vào lượng ánh sáng mà nó nhận được. Ánh sáng này thông thường là tổng của ánh sáng trực tiếp, ánh sáng phân tán và ánh sáng phản xạ.

Cần Bao Nhiêu Ánh Sáng Mặt Trời Cho Tấm Năng Lượng Mặt Trời?

Lượng ánh sáng mặt trời được đo bằng W/m² (watt trên mỗi mét vuông), với 1000W/m² đại diện cho bầu trời hoàn toàn quang đãng và 0W/m² đại diện cho tình trạng hoàn toàn tối tăm.

Một tấm năng lượng mặt trời cần 1000W/m² ánh sáng để sản xuất 100% công suất định mức của nó. Ví dụ, một tấm năng lượng mặt trời 100W chỉ có thể sản xuất 100 watt năng lượng dưới ánh sáng mặt trời đỉnh điểm (1000W/m² ánh sáng mặt trời). Nếu trời có mây và tấm năng lượng mặt trời cùng loại chỉ nhận được 500W/m² ánh sáng, nó chỉ sẽ sản xuất 50 watt năng lượng.

Như đã đề cập ở trên, lượng ánh sáng mà một bề mặt nhận được được gọi là Bức Xạ Mặt Trời. Và bức xạ mặt trời chủ yếu phụ thuộc vào điều kiện thời tiết.

Ví dụ, hãy xem xét tấm năng lượng mặt trời 100 watt với các thông số kỹ thuật sau:

• Dòng định mức (Impp): 5,86 Amps
• Điện áp định mức (Vmpp): 17,1 Volts
• Công suất đầu ra (Pmpp): 100 Watts

Bảng dưới đây cho bạn thấy cách dòng điện, điện áp và công suất của tấm năng lượng mặt trời này phản ứng với các lượng ánh sáng khác nhau:

Bảng sản lượng công suất của một tấm năng lượng mặt trời 100W

Ví dụ về sản lượng công suất của một tấm năng lượng mặt trời 100W liên quan đến Bức xạ mặt trời.

Xem thêm: Tấm pin mặt trời có thể bền bao lâu ?

Kết luận

Về khía cạnh bóng râm, khi bạn có hai chuỗi nối song song và có bóng râm ở phía dưới của tấm năng lượng mặt trời đó, dòng điện sẽ giảm nhưng những ô cell pin này bị bóng râm có thể được cô lập hoàn toàn trong khi phần trên (các ô cell pin không bị bóng râm) vẫn sản xuất công suất đầy đủ.

Loại biến áp cài đặt cũng sẽ đóng vai trò quan trọng. Ví dụ, nếu hệ thống sử dụng biến áp chuỗi thì bóng râm trên một tấm năng lượng mặt trời sẽ ảnh hưởng đáng kể đến công suất của toàn bộ mảng năng lượng mặt trời. Ngược lại, việc sử dụng microinverters / bộ tối ưu hóa DC sẽ không ảnh hưởng đến toàn bộ mảng năng lượng mặt trời. Vì mỗi microinverter được kết nối với mỗi tấm năng lượng mặt trời trong mảng, điều này sẽ không ảnh hưởng đến sản lượng điện. Bóng râm chỉ làm giảm đôi chút sản xuất điện trên một tấm năng lượng mặt trời.

Nếu bạn muốn biết thêm về các loại cơ bản của biến áp năng lượng mặt trời có sẵn trên thị trường, bài viết này sẽ cung cấp thông tin cơ bản mà bạn cần biết.

Tóm lại, tấm năng lượng mặt trời hoạt động tốt nhất dưới ánh sáng trực tiếp, nhưng trong khu dân cư, không luôn có khả năng để tấm năng lượng mặt trời nằm dưới ánh sáng trực tiếp, trong trường hợp đó, chúng vẫn hoạt động tốt nhưng không hiệu quả như khi ở dạng tối ưu.