7 Lý Do Khiến Sản Lượng Điện Mặt Trời Bị Giảm

Sản lượng điện mặt trời thực tế không phải lúc nào cũng duy trì ở một mức cố định. Ngay cả khi công suất lắp đặt không thay đổi, lượng điện tạo ra mỗi ngày hoặc mỗi tháng vẫn có thể biến động do bức xạ mặt trời, nhiệt độ, bóng che, bụi bẩn, tổn hao điện, tình trạng inverter và quá trình suy giảm của tấm pin.

Điều quan trọng là không nên nhìn vào một vài ngày có sản lượng thấp rồi kết luận hệ thống đang gặp sự cố. Cần đặt dữ liệu sản lượng trong mối tương quan với thời tiết, thời gian vận hành, điều kiện mái và trạng thái thiết bị. Các tài liệu kỹ thuật của NREL và Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (DOE) đều xác định nhiều yếu tố môi trường và kỹ thuật có thể làm thay đổi sản lượng PV thực tế, trong đó có nhiệt độ module, bóng che, bụi bẩn, tổn hao inverter và thời gian ngừng hoạt động.

Dưới đây là 7 nguyên nhân thường gặp cần được xem xét khi nhận thấy sản lượng điện mặt trời thấp hơn thông thường.

7 nguyên nhân phổ biến khiến sản lượng điện mặt trời giảm

Bức xạ mặt trời thay đổi theo thời tiết và thời điểm

Yếu tố đầu tiên cần xem xét là lượng bức xạ mặt trời mà tấm pin thực sự nhận được. Công suất ghi trên tấm pin được xác định trong điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn, trong khi hệ thống ngoài thực tế phải vận hành dưới những điều kiện thay đổi liên tục.

Vào những ngày trời nhiều mây, mưa hoặc có sương mù, cường độ bức xạ đến bề mặt module có thể giảm đáng kể. Khi nguồn bức xạ đầu vào thấp, dòng điện mà module tạo ra cũng giảm và tổng sản lượng của hệ thống sẽ thấp hơn.

Sự khác biệt còn có thể xuất hiện giữa các mùa. Thời gian chiếu sáng trong ngày, góc chiếu của mặt trời và điều kiện khí quyển thay đổi theo thời điểm trong năm. Vì vậy, không nên lấy sản lượng của một ngày nắng đẹp để so sánh trực tiếp với một ngày nhiều mây rồi xem đó là dấu hiệu hư hỏng.

Ngay cả hai ngày đều được mô tả là “nắng”, lượng bức xạ thực tế cũng có thể không giống nhau. Mây mỏng, hơi nước trong khí quyển hoặc các điều kiện thời tiết khác có thể ảnh hưởng đến lượng năng lượng mà module hấp thụ.

Do đó, khi đánh giá sản lượng điện mặt trời, cần nhìn vào xu hướng trong một khoảng thời gian đủ dài thay vì chỉ dựa trên một ngày riêng lẻ.

Một hệ thống hoạt động bình thường vẫn có thể tạo ra sản lượng khác nhau giữa các ngày. Vấn đề đáng quan tâm hơn là sản lượng giảm rõ rệt trong khi điều kiện bức xạ tương đối tương đồng với giai đoạn trước.

Nhiệt độ tấm pin tăng làm giảm công suất thực tế

Nhiều người có thể nghĩ rằng trời càng nóng thì tấm pin càng tạo ra nhiều điện. Thực tế, ánh sáng mặt trời là nguồn năng lượng đầu vào, nhưng nhiệt độ module quá cao lại có thể làm giảm hiệu suất điện của tế bào quang điện.

Đây là một trong những điểm khác biệt giữa điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn và vận hành thực tế trên mái nhà. Khi module hấp thụ bức xạ, nhiệt độ bề mặt có thể tăng cao hơn đáng kể so với nhiệt độ không khí.

DOE cũng xác định nhiệt độ vận hành của module là một trong những yếu tố cần được đưa vào khi đánh giá sản lượng của hệ thống PV.

Vì vậy, trong điều kiện nắng gắt, tấm pin vẫn nhận được nhiều ánh sáng nhưng công suất tức thời không nhất thiết tăng tương ứng. Đặc biệt với hệ thống lắp đặt trên mái có khả năng tản nhiệt hạn chế, nhiệt độ module có thể trở thành yếu tố đáng lưu ý.

Hiện tượng này cũng giải thích tại sao việc đánh giá hiệu suất không nên chỉ dựa vào nhiệt độ không khí. Hai hệ thống cùng nằm trong một khu vực nhưng khác thiết kế mái, khoảng thông thoáng phía dưới module hoặc điều kiện lắp đặt có thể có nhiệt độ vận hành khác nhau.

Nói cách khác, nhiều nắng không đồng nghĩa với sản lượng luôn tăng theo cùng một tỷ lệ. Cần xét đồng thời bức xạ và nhiệt độ vận hành của module.

Bóng che làm suy giảm sản lượng của hệ thống

Bóng che là nguyên nhân đặc biệt đáng chú ý vì có thể xuất hiện sau một thời gian hệ thống đã được đưa vào sử dụng.

Nguồn bóng che không nhất thiết đến từ công trình đối diện. Cây xanh phát triển, bồn nước, cột, anten, nhà hàng xóm hoặc một phần kiến trúc trên mái đều có thể tạo bóng lên module vào một số thời điểm nhất định.

Đặc biệt, bóng che có thể thay đổi theo giờ. Một khu vực mái hoàn toàn thông thoáng vào buổi trưa nhưng lại bị bóng che vào buổi sáng hoặc chiều vẫn có thể làm giảm sản lượng trong khoảng thời gian đó.

Mức độ ảnh hưởng phụ thuộc vào vị trí bóng che, diện tích bị che, thời điểm xuất hiện và cách các module được bố trí trong các chuỗi điện. Vì vậy, không nên đánh giá bóng che chỉ bằng việc quan sát mái nhà tại một thời điểm.

Nguồn tài liệu kỹ thuật được sử dụng trong quá trình xây dựng nội dung cũng nhấn mạnh rằng điều kiện mái, bóng che và cấu hình hệ thống có thể làm thay đổi sản lượng thực tế.

Một điểm quan trọng là bóng che không phải lúc nào cũng khiến toàn bộ hệ thống “mất điện”. Hệ thống vẫn có thể hoạt động nhưng tạo ra ít điện hơn so với điều kiện không bị che.

Bụi bẩn và chất bám trên bề mặt tấm pin

Bề mặt module cần tiếp nhận ánh sáng để chuyển đổi thành điện năng. Vì vậy, bụi bẩn và các chất tích tụ trên bề mặt có thể làm giảm lượng bức xạ đến tế bào quang điện.

Ở khu vực có nhiều bụi, công trường, đường giao thông, hoạt động sản xuất hoặc môi trường dễ phát sinh chất bám, tình trạng này có thể rõ rệt hơn.

Không phải mọi hệ thống đều chịu mức độ bám bẩn giống nhau. Độ nghiêng của mái, lượng mưa, môi trường xung quanh và thiết kế lắp đặt đều có thể ảnh hưởng đến mức độ tích tụ.

Một số chất bẩn còn có thể tập trung ở mép dưới module sau nhiều lần mưa. Nếu lâu ngày không được kiểm tra, lớp bụi và cặn tích tụ có thể trở thành một trong những nguồn tổn hao sản lượng.

DOE cũng liệt kê hiện tượng bám bẩn bề mặt module (soiling) trong nhóm các yếu tố có thể làm giảm năng lượng thu được từ hệ thống PV.

Tuy nhiên, không nên mặc định rằng cứ sản lượng giảm là phải vệ sinh ngay. Nếu nguyên nhân thực sự nằm ở inverter hoặc một chuỗi pin, việc chỉ vệ sinh module sẽ không giải quyết được vấn đề.

Tổn hao điện trên dây dẫn và các thành phần hệ thống

Tấm pin không đưa điện trực tiếp đến thiết bị tiêu thụ. Điện năng phải đi qua nhiều thành phần như dây dẫn DC, đầu nối, thiết bị bảo vệ, inverter và hệ thống AC trước khi được sử dụng hoặc đưa lên lưới.

Trong quá trình này luôn tồn tại các tổn hao nhất định. Đây là điều bình thường trong thiết kế hệ thống điện mặt trời.

Tài liệu kỹ thuật về thiết kế PV cũng chỉ ra rằng sản lượng thực tế chịu ảnh hưởng của nhiều tổn hao trong toàn hệ thống, chứ không chỉ phụ thuộc vào hiệu suất danh định của module.

Khi hệ thống vận hành lâu dài, tình trạng kết nối, dây dẫn hoặc một số thiết bị liên quan có thể cần được kiểm tra nếu xuất hiện dấu hiệu bất thường.

Đây là lý do không nên chỉ nhìn vào thông số trên tấm pin để kỳ vọng một mức sản lượng cố định. Công suất danh định của module không phải là lượng điện cuối cùng mà người dùng chắc chắn nhận được.

Có thể hình dung quá trình theo chuỗi:

Bức xạ mặt trời → tấm pin → điện DC → dây dẫn/thiết bị bảo vệ → inverter → điện AC → tải hoặc lưới điện.

Mỗi giai đoạn đều có thể phát sinh tổn hao. Khi một điểm trong chuỗi hoạt động không đúng điều kiện thiết kế, sản lượng ghi nhận cuối cùng có thể thấp hơn dự kiến.

Inverter hoạt động không ổn định hoặc phát sinh lỗi

Inverter giữ vai trò quan trọng trong việc chuyển đổi điện DC từ các module thành điện AC phù hợp với hệ thống điện. Do đó, tình trạng hoạt động của inverter có liên quan trực tiếp đến sản lượng được ghi nhận.

Một inverter đang hoạt động nhưng không khai thác đầy đủ công suất đầu vào cũng có thể khiến sản lượng thấp hơn bình thường. Trong trường hợp nghiêm trọng hơn, inverter có thể dừng hoạt động hoặc phát cảnh báo.

Một số hệ thống hiện đại cho phép người dùng theo dõi sản lượng thông qua màn hình hoặc ứng dụng. Dữ liệu này có thể giúp nhận biết thời điểm sản lượng bắt đầu thay đổi.

Chẳng hạn, nếu sản lượng giảm đột ngột từ một thời điểm cụ thể và đồng thời xuất hiện cảnh báo trên inverter, đây là dấu hiệu khác hoàn toàn với việc sản lượng giảm từ từ theo mùa hoặc theo điều kiện thời tiết.

Khi kiểm tra, không nên chỉ xem tổng kWh. Nếu hệ thống có khả năng theo dõi từng chuỗi hoặc MPPT, dữ liệu chi tiết hơn có thể giúp xác định khu vực cần kiểm tra.

Tấm pin suy giảm hiệu suất theo thời gian

Tấm pin mặt trời không duy trì hiệu suất hoàn toàn không đổi trong suốt vòng đời. Các module có thể suy giảm công suất theo thời gian do quá trình lão hóa vật liệu và điều kiện vận hành ngoài trời.

NREL cho biết mức suy giảm thường được sử dụng trong nhiều phân tích nằm khoảng 0,5–1% mỗi năm, nhưng mức thực tế có thể khác nhau giữa công nghệ, module và điều kiện vận hành. Các nghiên cứu của NREL cũng cho thấy không nên áp dụng một tỷ lệ suy giảm cố định cho mọi hệ thống.

Điểm quan trọng là suy giảm do tuổi thọ thường diễn ra từ từ, khác với tình trạng sản lượng giảm đột ngột do bóng che, inverter dừng hoặc một vấn đề kỹ thuật.

Bảng trên chỉ dùng để định hướng kiểm tra, không phải công cụ chẩn đoán lỗi. Một hiện tượng có thể xuất phát từ nhiều nguyên nhân đồng thời.

Làm gì khi sản lượng điện mặt trời giảm bất thường?

Đối chiếu sản lượng với dữ liệu thời tiết và lịch sử vận hành

Bước đầu tiên không phải là thay tấm pin hay gọi sửa chữa ngay, mà là xác định mức giảm có thực sự bất thường hay không.

Hãy bắt đầu bằng việc so sánh dữ liệu trong nhiều ngày hoặc nhiều tháng. Nếu có dữ liệu lịch sử, nên xem những khoảng thời gian có điều kiện thời tiết tương đối tương đồng.

Một ngày mưa không phải là cơ sở phù hợp để kết luận hệ thống đang kém hiệu quả. Ngược lại, nếu nhiều ngày có điều kiện nắng tương đối ổn định nhưng sản lượng liên tục thấp hơn đáng kể so với giai đoạn trước, cần kiểm tra sâu hơn.

Đặc biệt, cần phân biệt hai kiểu giảm:

Giảm theo điều kiện tự nhiên: thường liên quan đến thời tiết, bức xạ, nhiệt độ hoặc mùa.

Giảm bất thường: có thể xuất hiện đột ngột hoặc kéo dài dù điều kiện vận hành tương đối ổn định.

Nếu hệ thống có nền tảng giám sát, nên lưu lại dữ liệu sản lượng và cảnh báo inverter. Dữ liệu theo thời gian có giá trị hơn nhiều so với việc chỉ nhìn vào con số kWh của một ngày.

Kiểm tra tấm pin, bóng che và inverter

Sau khi xác định sản lượng thực sự có xu hướng giảm, bước tiếp theo là kiểm tra các yếu tố dễ nhận biết.

Có thể kiểm tra tình trạng bề mặt module, sự xuất hiện của bụi bẩn, lá cây hoặc vật thể tạo bóng. Đồng thời quan sát xem môi trường xung quanh có thay đổi kể từ thời điểm hệ thống bắt đầu giảm sản lượng hay không.

Ví dụ, một cây xanh phát triển nhanh có thể không gây bóng khi hệ thống mới lắp nhưng vài năm sau lại che một phần module vào buổi sáng hoặc chiều.

Đối với inverter, cần kiểm tra trạng thái hoạt động và các cảnh báo được hiển thị. Nếu hệ thống có dữ liệu theo string hoặc MPPT, kỹ thuật viên có thể sử dụng những thông tin này để khoanh vùng vấn đề.

Các thành phần điện như đầu nối, dây dẫn, thiết bị bảo vệ cũng cần được kiểm tra khi có dấu hiệu bất thường. Những hạng mục này không nên tự tháo mở nếu người sử dụng không có chuyên môn về điện.

Tài liệu kỹ thuật về hệ thống điện mặt trời cũng cho thấy inverter, cấu hình hệ thống, bóng che và các tổn hao khác đều có thể ảnh hưởng đến sản lượng thực tế.

Khi nào cần kiểm tra kỹ thuật toàn bộ hệ thống?

Không phải mọi trường hợp sản lượng thấp đều cần can thiệp kỹ thuật ngay. Nhưng nếu hiện tượng kéo dài hoặc đi kèm các dấu hiệu bất thường, việc kiểm tra chuyên môn là cần thiết.

Một số trường hợp nên được kiểm tra kỹ hơn gồm:

• Sản lượng giảm rõ rệt trong thời gian dài dù điều kiện thời tiết tương đối tương đồng.
• Inverter liên tục báo lỗi hoặc dừng hoạt động.
• Dữ liệu giữa các string hoặc MPPT có sự chênh lệch bất thường.
• Module có dấu hiệu hư hỏng vật lý.
• Hệ thống xuất hiện vấn đề sau khi thay đổi hoặc sửa chữa một thành phần.
• Sản lượng suy giảm kéo dài nhưng không giải thích được bằng thời tiết, bóng che hoặc bám bẩn.

Khi đó, việc kiểm tra nên tập trung vào toàn bộ chuỗi tạo điện, thay vì chỉ kiểm tra riêng tấm pin. Mục tiêu là xác định chính xác nguyên nhân trước khi quyết định vệ sinh, sửa chữa, thay inverter hay thay module.

Đặc biệt, không nên vội kết luận rằng tấm pin đã “hết hiệu suất” chỉ vì sản lượng giảm. Một hệ thống có thể đồng thời chịu ảnh hưởng của thời tiết, nhiệt độ, bóng che, bụi bẩn và tổn hao thiết bị.

Kết luận

Sản lượng điện mặt trời bị giảm không đồng nghĩa với việc tấm pin bị hỏng. Bảy nguyên nhân cần xem xét gồm bức xạ thay đổi, nhiệt độ module cao, bóng che, bụi bẩn, tổn hao hệ thống, tình trạng inverter và suy giảm module theo thời gian.

Trong đó, những nguyên nhân liên quan đến thời tiết và nhiệt độ có thể tạo ra biến động tự nhiên, còn sự cố inverter, bóng che mới phát sinh hoặc vấn đề ở các thành phần điện có thể cần được kiểm tra kỹ thuật.

Cách đánh giá đáng tin cậy nhất là kết hợp dữ liệu sản lượng + điều kiện thời tiết + lịch sử vận hành + trạng thái thiết bị. Khi xác định đúng nguyên nhân, chủ hệ thống mới có thể lựa chọn biện pháp xử lý phù hợp và tránh thay thế thiết bị không cần thiết.

Sản Lượng Điện Mặt Trời Giảm? Đừng Vội Thay Tấm Pin

Khi sản lượng điện mặt trời thấp hơn bình thường, nguyên nhân có thể đến từ nhiều yếu tố như điều kiện bức xạ, bóng che, bụi bẩn, nhiệt độ tấm pin, tổn hao trong hệ thống hoặc tình trạng inverter. Vì vậy, việc xác định đúng nguyên nhân trước khi sửa chữa hay thay thế thiết bị là rất quan trọng.

Lưu Solar cung cấp giải pháp điện năng lượng mặt trời và hỗ trợ khách hàng kiểm tra, đánh giá các yếu tố có thể ảnh hưởng đến hiệu suất vận hành của hệ thống. Từ tình trạng inverter, khả năng khai thác công suất đến các vấn đề liên quan đến hệ thống điện mặt trời, việc đánh giá đúng giúp hạn chế những chi phí thay thế không cần thiết và duy trì khả năng vận hành ổn định.

CÔNG TY TNHH LƯU SOLAR

Địa chỉ: 83/53 Phạm Văn Bạch, Phường Tân Sơn, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam

Chi nhánh: 430 Quốc Lộ 53, Ấp Mỹ Huệ, Xã Càng Long, Tỉnh Vĩnh Long, Việt Nam

Zalo/WhatsApp: +84 82 2425 288

Hotline: 082 2425 288

Website: luusolar.com

Nếu hệ thống của bạn đang có dấu hiệu sản lượng điện mặt trời giảm bất thường, Lưu Solar có thể hỗ trợ tìm hiểu nguyên nhân và giải pháp phù hợp với tình trạng thực tế của hệ thống.