Khái niệm
Performance Ratio (PR)
Performance Ratio đo lường phần năng lượng mà một nhà máy điện mặt trời có thể phát ra đã được chuyển thành điện năng. Công thức IEC 61724-1 và ví dụ ở Chile.
Khái niệm
Suy giảm tấm pin mặt trời
Suy giảm là sự mất công suất dần dần và vĩnh viễn của một tấm pin mặt trời theo số năm. Tổng quan được trích dẫn nhiều nhất, của NREL, tập hợp khoảng 2.000 phép đo tại hiện trường trong bốn thập kỷ và tìm thấy trung vị là 0,5% mỗi năm. Suy giảm khác với bám bẩn, vốn được khắc phục bằng cách làm sạch, và khác với sự cố, vốn chỉ ảnh hưởng đến một số tấm pin nhất định.
Tóm tắt
- Trung vị trong các nghiên cứu: 0,5% mỗi năm; trung bình, 0,8%.
- Tại Santiago, một nghiên cứu kéo dài hai năm đo được từ 1,3% đến 2,8% mỗi năm tùy theo công nghệ.
- Bám bẩn không phải suy giảm: được khôi phục bằng một lần làm sạch.
- Để yêu cầu bảo hành cần đo công suất, không phải ước tính.
Mức bình thường là bao nhiêu
Dirk Jordan và Sarah Kurtz, thuộc NREL, đã rà soát các tỷ lệ suy giảm được công bố trong 40 năm thử nghiệm tại hiện trường. Từ khoảng 2.000 phép đo, họ thu được trung vị 0,5% mỗi năm và trung bình 0,8%. Sự khác biệt giữa hai con số cho thấy điều đáng chú ý: phần lớn tấm pin già đi chậm, còn một số ít thì già đi rất nhanh.
Dữ liệu sẵn có của Chile cao hơn. Nghiên cứu của Fraunhofer Chile và Universidad Católica tại Santiago, trong giai đoạn 2014 và 2015, đo được trên các cụm lắp đặt thử nghiệm của họ:
| Công nghệ | Suy giảm hằng năm đo được |
|---|---|
| Đa tinh thể | 1,29 % |
| Đơn tinh thể | 1,74 % |
| Màng mỏng | 2,77 % |
Hai năm là khoảng thời gian ngắn để đo suy giảm, và những năm đầu của một tấm pin thường là giai đoạn mất nhiều công suất nhất. Dù vậy, đây là các số liệu đo tại Chile và nên tham khảo khi rà soát dự báo sản lượng 25 năm.
Vì sao tấm pin suy giảm
| Cơ chế | Là gì |
|---|---|
| Suy giảm do ánh sáng (LID) | Mất công suất ban đầu trong vài giờ hoặc vài tuần đầu phơi nắng |
| Suy giảm do điện thế (PID) | Rò dòng điện giữa các tế bào và khung, trong chuỗi có điện áp cao |
| Vi nứt | Vết nứt trên tế bào, theo thời gian cách ly các mảnh |
| Đổi màu lớp keo bọc | Vật liệu bảo vệ tế bào sẫm màu dưới tác động của tia cực tím |
| Bong tách lớp và độ ẩm | Các lớp tách rời khiến nước xâm nhập và ăn mòn tiếp điểm |
| Hỏng màng nền phía sau | Nứt làm lộ các phần đang chịu điện áp |
Nhiệt độ, tia cực tím và biên độ nhiệt đẩy nhanh hầu hết các cơ chế này. Vì vậy miền Bắc Chile là môi trường khắt khe, và đó cũng là lý do ra đời của các liên danh như AtaMoS-TeC.
Những gì không phải suy giảm
- Bám bẩn. Được khôi phục bằng một lần làm sạch. Tại Santiago, bám bẩn có thể làm mất từ 0,13% đến 0,56% hiệu suất mỗi ngày.
- Bóng che mới. Một cái cây đã lớn lên hoặc một công trình lân cận.
- Sự cố cục bộ. Một diode, một đầu nối hoặc một chuỗi bị ngắt kết nối.
Nhầm lẫn các khái niệm này dẫn tới quyết định tốn kém: thay tấm pin chỉ bị bẩn, hoặc chấp nhận như «suy giảm bình thường» một sự cố lẽ ra còn trong thời hạn bảo hành.
Cách đo lường
- Xu hướng của Performance Ratio. Với nhiều năm dữ liệu và một cảm biến bức xạ đáng tin cậy, độ dốc của PR cho thấy mức suy giảm của cả hệ thống.
- Đường cong I-V. Đo công suất thực tế của một chuỗi hoặc một tấm pin rồi so với công suất ghi trên nhãn, có hiệu chỉnh theo bức xạ và nhiệt độ.
- Phòng thí nghiệm. Một bộ mô phỏng mặt trời đo tấm pin trong điều kiện tiêu chuẩn. Đây là phép thử mà nhà sản xuất chấp nhận.
Bảo hành
Tấm pin có hai loại bảo hành khác nhau. Bảo hành sản phẩm bao gồm lỗi sản xuất. Bảo hành hiệu suất đảm bảo công suất không giảm xuống dưới một tỷ lệ nhất định trong thời gian dài, thường với mức mất tối đa ở năm đầu và độ dốc cố định sau đó. Các giá trị chính xác nằm trong giấy chứng nhận bảo hành của từng nhà sản xuất và cần đọc trước khi mua, không phải khi yêu cầu bảo hành.
Câu hỏi thường gặp
Điều người ta thường hỏi
Một tấm pin mặt trời suy giảm bao nhiêu mỗi năm?
Trung vị của các phép đo tại hiện trường đã công bố là 0,5% mỗi năm, theo tổng quan của Jordan và Kurtz (NREL). Một nghiên cứu hai năm tại Santiago cho giá trị cao hơn, từ 1,29% đến 2,77% mỗi năm tùy công nghệ.
Một tấm pin mặt trời dùng được bao lâu?
Không có thời điểm kết thúc cố định: tấm pin vẫn phát điện chừng nào chưa hỏng, mỗi năm một ít hơn. Bảo hành hiệu suất của các nhà sản xuất thường bao phủ 25 năm trở lên.
Làm sao biết tấm pin đã suy giảm nhiều hơn mức bình thường?
Bằng cách đo. Một cuộc kiểm toán so sánh sản lượng thực tế với sản lượng kỳ vọng, loại trừ bám bẩn và sự cố, và đo công suất một mẫu chuỗi bằng đường cong I-V.
Nguồn
Dữ liệu lấy từ đâu
- Jordan, D. y Kurtz, S., Photovoltaic Degradation Rates — An Analytical Review, Progress in Photovoltaics 21 (2013).
- Urrejola et al., Effect of soiling and sunlight exposure on the performance ratio of photovoltaic technologies in Santiago, Chile, Energy Conversion and Management 114 (2016).
Đọc tiếp
Trang liên quan
Khái niệm
Điện phát quang trên tấm pin mặt trời
Điện phát quang làm tấm pin mặt trời phát sáng trong vùng hồng ngoại để chụp ảnh các vi nứt và tế bào không hoạt động mà mắt thường không nhìn thấy.
Hướng dẫn
Cách yêu cầu bảo hành tấm pin mặt trời
Để yêu cầu bảo hành tấm pin mặt trời, cần xác định loại bảo hành nào áp dụng, loại trừ bụi bẩn và bóng che, đo lường sự cố và trình bày bằng văn bản.
Kiểm toán hiệu suất nhà máy quang điện
Từ CLP 490.000. Cuộc gọi ban đầu 15 phút miễn phí.