Mùa Đông có ảnh hưởng như thế nào tới hoạt động của hệ thống điện mặt trời?

Nhìn chung, cường độ bức xạ mặt trời tổng thể trong mùa đông là tương đối thấp. Nhìn vào sản lượng phát điện của một nhà máy điện mặt trời trong một năm, mùa hè là thời kỳ cao điểm phát điện, còn mùa đông là thời kỳ thấp điểm của sản lượng điện.

Các yếu tố ảnh hưởng chính đến hoạt động của các nhà máy điện mặt trời trong mùa đông:

1) Nhiệt độ thấp

Trong thời tiết lạnh giá, nhiệt độ môi trường ở một số khu vực thường xuống dưới ngưỡng đóng băng (0 ° C), một số khu vực rét đậm có thể xuống dưới -10 ° C;

Nhiệt độ thấp ảnh hưởng đến hoạt động của thiết bị hệ thống

Do các thiết bị trong hệ thống điện mặt trời như tấm pin mặt trời, bộ biến tần, bộ thu dữ liệu, pin lưu trữ, ... đều có một dải nhiệt độ hoạt động nhất định nên khi nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ cho phép của thiết bị, nó có thể ảnh hưởng đến hoạt động bình thường. Điều này cần được xem xét khi lựa chọn vị trí lắp đặt và thiết kế của hệ thống.

Nên đặt thiết bị ở những nơi có nhiệt độ trong giới hạn làm việc của thiết bị. Các vật dụng như pin lưu trữ năng lượng, bộ biến tần năng lượng mặt trời cho gia đình, bộ thu thập dữ liệu, v.v., có thể được lắp đặt trong nhà hoặc trong môi trường chống lạnh.

Nhiệt độ thấp ảnh hưởng đến điện áp hở mạch (Voc) của hệ thống PV

Nhiệt độ thấp sẽ làm cho điện áp hở mạch (Voc) của dây PV tăng lên. Nếu thiết kế ban đầu của hệ thống không xem xét đầy đủ ảnh hưởng của nhiệt độ, trong quá trình vận hành sau này của hệ thống, chuỗi Voc trong điều kiện nhiệt độ thấp có thể vượt quá điện áp đầu vào tối đa cho phép của biến tần, điều này có khả năng gây ra hư hỏng.

Lưu ý: Hệ số nhiệt độ điện áp mạch hở của bảng PV này là -0,28% / ℃, Giá trị của hệ số này khác nhau đối với các nhãn hiệu khác nhau của bảng PV;

Trong thiết kế sơ bộ của nhà máy PV, cần phải xem xét đầy đủ Voc của chuỗi PV ở nhiệt độ cực thấp. Dành đủ biên độ để ngăn chặn quá áp DC vào mùa đông gây hư hỏng cho biến tần. Nếu hệ thống có cảnh báo “OV-DC”, cần phải tắt ngay công tắc DC của biến tần và giảm số lượng tấm pin mặt trời của chuỗi PV.

2) Bóng râm

Vào mùa đông, góc chiếu của ánh sáng mặt trời hẹp hơn và bóng tối dài hơn. Do đó, dễ xảy ra hiện tượng đổ bóng, ảnh hưởng lớn đến quá trình phát điện của hệ thống PV.

Không chỉ mùa đông mà vào bất cứ thời gian nào cũng nên làm sạch bề mặt tấm pin năng lượng mặt trời thường xuyên để tránh tích tụ bụi bẩn. Cũng nên cắt bớt những cây nhô cao để tránh tạo bóng cũng như loại bỏ đồ đạc xung quanh gây bóng nếu có thể.

3) Tuyết phủ

Một vấn đề lớn khác phải đối mặt khi vận hành hệ thống điện mặt trời vào mùa đông là tuyết tích tụ. Tuyết phủ lên tấm pin mặt trời sẽ làm giảm bức xạ mặt trời mà tấm pin mặt trời nhận được và giảm trực tiếp việc phát điện. Hơn nữa, việc các thành phần chiếu xạ không đồng đều trong thời gian dài còn có thể gây ra những nguy hiểm tiềm ẩn lớn hơn do hiệu ứng điểm nóng (Hotspot).

Vận hành và bảo trì hệ thống điện mặt trời trong mùa Đông như thế nào? 

1) Dọn sạch tuyết khỏi các tấm trong thời gian thích hợp

Khi một hệ thống điện mặt trời với tấm pin phủ kín tuyết, nó cần được làm sạch kịp thời để tránh tuyết tích tụ quá nhiều tạo thành băng, khiến nó nặng và khó làm sạch. Sử dụng các vật mềm để làm sạch, không làm xước kính và không dẫm lên tấm pin.  

Việc dọn tuyết không chỉ bao gồm các tấm pin mặt trời mà còn có các thiết bị như biến tần, tủ phân phối điện. Ví dụ, làm sạch tuyết kịp thời từ cửa thoát khí làm mát của biến tần, sẽ ngăn bề mặt của biến tần và quạt làm mát bên ngoài không bị đóng băng.

Tham khảo ngay: Phương pháp vệ sinh tấm pin đơn giản mà cực hiệu quả

2) Điều chỉnh thiết kế và lắp đặt phù hợp với điều kiện địa phương

Đối với những khu vực thường xuyên có tuyết rơi, chúng ta cần tăng góc nghiêng của tấm pin năng lượng mặt trời trong phạm vi độ nghiêng tối ưu. Giữ trong giới hạn phát điện hiệu quả, tuyết trên bề mặt tấm pin năng lượng mặt trời có thể tự trượt xuống cũng rất tiện lợi.

Khi lắp đặt, hãy giữ một khoảng cách nhất định giữa đáy của tấm pin năng lượng mặt trời và mặt đất để tránh tuyết tích tụ dưới đáy. Ngoài ra, các tấm pin mặt trời nên được lắp đặt theo chiều ngang ở những nơi thường xuyên có tuyết. So với việc lắp đặt theo phương thẳng đứng, giải pháp này có thể đảm bảo có đủ không gian giữa đáy của tấm pin mặt trời và mặt đất để tránh tuyết xếp chồng lên nhau. Do đặc điểm cấu trúc của tấm pin năng lượng mặt trời, việc lắp đặt theo chiều ngang có lợi cho việc giảm tổn thất khi phát điện.

Cũng nên lắp đặt biến tần ở nơi có thể tránh được tuyết, chẳng hạn như trong nhà, nơi có mái che v.v ... Nếu biến tần được lắp đặt ở nơi thoáng đãng, nên thêm một vách ngăn để tránh quá tải. tuyết làm tắc ống dẫn khí làm mát của biến tần hoặc tăng thêm trọng lượng làm rơi biến tần và hư hỏng.

3)  Vận hành và bảo trì trực tuyến

Cái lạnh khắc nghiệt, gió và tuyết vào mùa đông có thể  gây ra những khó khăn lớn trong việc bảo trì một  nhà máy PV. Do đó, ngoài các hoạt động vận hành và bảo trì như dọn tuyết và thay thế thiết bị, hầu hết các công việc kiểm tra, vận hành và bảo trì nhà máy PV được khuyến nghị thực hiện từ xa thông qua nền tảng giám sát thông minh Solis, SolisCloud.

Ngoài việc bảo vệ đầy đủ các biện pháp bảo vệ ấm và lạnh, bạn cũng cần duy trì trạm phát quang điện của riêng mình, giữ cho các tấm pin sạch sẽ và không bị bóng. Nếu tuyết rơi, hãy dọn sạch nó nhanh chóng để tránh thiệt hại tiềm ẩn và mất điện. Việc đảm bảo các điều kiện địa phương và các kiểu thời tiết được cân nhắc khi thiết kế một hệ thống điện mặt trời mới sẽ đảm bảo rằng nguồn điện được duy trì trong mùa đông khắc nghiệt.