Công suất WP của pin mặt trời là gì

Pin năng lượng mặt trời ( solar panel ) trong những năm gần đây Việt Nam quan tâm đầu tư cho nghiên cứu , khai thác sử dụng và ứng dụng các công nghệ tiên tiến quang điện để cấp điện và quang nhiệt phục vụ nhu cầu phát triển kinh tế – xã hội . Nguồn năng lượng từ mặt trời này mang tính chiến lược và là nguồn bổ sung quan trọng cho hệ thống năng lượng quốc gia , góp phần đảm bảo an ninh năng lượng và bảo vệ môi trường sống .

Nguyên lý hoạt động pin năng lượng mặt trời

Nhiệm vụ tấm pin năng lượng mặt trời là chuyển ánh sáng mặt trời thành dòng điện một chiều (điện DC) . Về mặt nguyên lý , pin mặt trời được tạo nên từ những chất bán dẫn .

Dưới tác động của các tia bức xạ mặt trời , các điện tử sẽ được tách ra khỏi các nguyên tử , sự chuyển động của các điện tử khi được đấu nối qua vật dẫn điện sẽ tạo nên dòng điện . Quá trình biến đổi từ các tia sáng mặt trời (Photons) thành điện (Voltage) được gọi là hiệu ứng quang điện (Photovoltaic Effect) .

Thông thường mỗi tấm pin mặt trời được tạo nên từ nhiều module giống nhau, bằng cách ghép các module theo một cách nào đó người ta có thể chế tạo ra các tấm pin mặt trời có mức điện áp và công suất khác nhau.

Do khả năng cung cấp điện của pin năng lượng mặt trời có quan hệ chặt chẽ với cường độ bức xạ mặt trời, mà cường độ bức xạ mặt trời lại thường xuyên biến đổi, cho nên không thể biểu diễn công suất của pin mặt trời ở dạng W (Watt) mà phải là Wp .

Khái niệm về công suất wp tấm pin năng lượng mặt trời

Wp (Watts peak) là đơn vị đo lượng năng lượng sinh ra , và thường được sử dụng cho các thiết bị chuyển hóa năng lượng mặt trời . Đối với pin năng lượng mặt trời công suất Wp là công suất tối đa tấm pin có thể sản xuất được trong điều kiện tối ưu . Nói cách khác , công suất tối đa là công suất danh nghĩa vì chưa kể đến hao phí công suất của thiết bị.

Watts peak là công suất của tấm pin, là lượng điện tạo ra trong một đơn vị thời gian trong điều kiện sau :

• Cường độ ánh sáng 1.000 W / m²
• Ánh sáng mặt trời chạm vào các tế bào năng lượng mặt trời vị trí vuông góc
• Tiêu chuẩn (AM) là 1,5 . Đây là thước đo cho chiều dài tương đối của đường quang qua bầu khí quyển.
• Nhiệt độ tiêu chuẩn ở 25 ° C

Phương pháp tính toán công suất Wp

Để tính toán kích cỡ các tấm pin mặt trời cần sử dụng, ta phải tính Watt-peak (công suất Wp) cần có của tấm pin mặt trời. Lượng công suất Wp mà pin mặt trời tạo ra lại tùy thuộc vào khí hậu của từng vùng trên thế giới. Cùng 1 tấm pin mặt trời nhưng đặt ở nơi này thì mức độ hấp thu năng lượng sẽ khác với khi đặt nó nơi khác.

Để thiết kế chính xác, người ta phải khảo sát từng vùng và đưa ra một hệ số gọi là “panel generation factor”, tạm dịch là hệ số phát điện của pin mặt trời. Hệ số “panel generation factor” này là tích số của hiệu suất hấp thu (collection efficiency) và độ bức xạ năng lượng mặt trời (solar radiation) trong các tháng ít nắng của vùng, đơn vị tính của nó là (kWh/m2/ngày).

Trung bình 1 KWp pin mặt trời ( 1 KWp = 1.000 Wp) cần một diện tích khoảng 9m2 và có khả năng sản xuất ra 4-5 kWh/ngày, tức 150kWh/tháng . Với nguyên tắc trên thì tấm pin 100 wp sẽ có công suất thực bằng 50 watt. Mỗi ngày có 10 giờ nắng sẽ sản xuất ra 500 watt giờ (Wh) điện.

Mức hấp thu năng lượng mặt trời tại Việt Nam là khoảng 4.58 kWh/m2/ngày cho nên lấy tổng số Watt-hour các tấm pin mặt trời cần cung cấp chia cho 4.58 ta sẽ có tổng số công suất Wp của tấm pin mặt trời. Có những vùng mức hấp thu năng lượng mặt trời lớn hơn và cũng có những vùng nhỏ hơn. Trong tính toán có thể tính trung bình là 4 kWh/m2/ngày