Quay lại

Cách Tính Lượng Năng Lượng Mặt Trời Hàng Ngày Được Tạo Ra Trên Mỗi Mét Vuông Dựa Trên Hiệu Suất Mô-đun PV Mới Nhất

Với những tiến bộ liên tục trong công nghệ quang điện (PV), hiệu suất của các tấm pin mặt trời thương mại đã được cải thiện đáng kể, cho phép tạo ra nhiều năng lượng hơn từ cùng một diện tích. Bài viết này cung cấp hướng dẫn từng bước về cách tính toán sản lượng điện hàng ngày ước tính trên mỗi mét vuông bằng cách sử dụng hiệu suất mô-đun PV mới nhất.

1. Các Yếu Tố Chính Trong Phép Tính

Hiệu suất mô-đun PV (η): Tỷ lệ phần trăm ánh sáng mặt trời được chuyển đổi thành điện năng. Theo số liệu gần đây (2024–2025), hiệu suất tấm pin thương mại dao động từ 18% đến 24% đối với các mô-đun silicon đơn tinh thể phổ biến, một số mẫu hiệu suất cao có thể vượt quá 25%.
Cường Độ Bức Xạ Mặt Trời: Lượng ánh sáng mặt trời chiếu tới mặt đất, được đo bằng kilowatt-giờ trên mét vuông mỗi ngày (kWh/m²/ngày). Giá trị này thay đổi tùy theo vị trí, mùa và thời tiết.
Tỷ Số Hiệu Suất (PR): Hệ số tính đến các tổn thất hệ thống (ví dụ: nhiệt độ, dây nối, bụi, hiệu suất biến tần không đạt tối ưu). Thông thường, PR dao động từ 0.75 đến 0.85 đối với các hệ thống được bảo trì tốt.
Giờ nắng đỉnh (PSH): Số giờ tương đương của bức xạ mặt trời ở điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn (STC: 1000 W/m²). PSH có giá trị bằng số với lượng bức xạ mặt trời hàng ngày tính theo kWh/m²/ngày.

2. Công thức tính toán

Lượng năng lượng phát điện hàng ngày trên mỗi mét vuông có thể được ước tính theo công thức:

$E_{hàng ngày} = G \times η \times B$

Ở đâu:

$E_{hàng ngày}$ = Đầu ra năng lượng hàng ngày trên mỗi mét vuông (kWh/m²/ngày)
$G$ = Cường độ bức xạ mặt trời hàng ngày (kWh/m²/ngày)
$η$ = Hiệu suất mô-đun PV (dưới dạng số thập phân, ví dụ: 0,22 tương ứng 22%)
$B$ = Tỷ lệ hiệu suất (mặc định 0,80 nếu không biết)

3. Ví dụ từng bước

Giả sử các điều kiện sau:

Địa điểm: Madrid, Tây Ban Nha
Cường độ bức xạ mặt trời trung bình hàng ngày (G): 5,2 kWh/m²/ngày (trung bình hàng năm)
Hiệu suất mô-đun PV (η): 22% (0,22)
Tỷ Số Hiệu Suất (PR): 0.82

Tính toán:

$E_{hàng ngày} = 5.2 kWh/m²/ngày \times 0.22 \times 0.82 = 0.938 kWh/m²/ngày$

Do đó, mỗi mét vuông diện tích mô-đun PV tạo ra khoảng 0,94 kWh mỗi ngày trong những điều kiện này.

4. Tác động của các mô-đun hiệu suất cao gần đây

Sử dụng một mô-đun hiệu suất cao (η = 25% hoặc 0,25) trong cùng điều kiện:

$E_{hàng ngày} = 5.2 \times 0.25 \times 0.82 = 1.066 kWh/m²/ngày$

Điều này cho thấy một tăng 13,6% trong sản lượng hàng ngày so với module hiệu suất 22%.

5. Những điều cần lưu ý

Tổn thất do nhiệt độ: Nhiệt độ cao có thể làm giảm hiệu suất tấm pin. Hầu hết các tấm pin có hệ số nhiệt độ khoảng -0,3% đến -0,4% mỗi °C trên điều kiện tiêu chuẩn (STC, 25°C).
Che khuất và hướng lắp đặt: Các phép tính giả định góc nghiêng và hướng lắp đặt tối ưu. Mọi sai lệch sẽ làm giảm sản lượng.
Suy giảm: Các tấm pin hiện đại suy giảm khoảng 0,5% mỗi năm, dẫn đến giảm nhẹ sản lượng theo thời gian.
Tổn thất do quang phổ và phản xạ: Những tổn thất này thường đã được tính vào Tỷ lệ Hiệu suất (Performance Ratio).

6. Bảng tra cứu nhanh: Sản lượng hàng ngày ước tính trên mỗi m²

Hiệu suất mô-đun	Cường độ bức xạ: 4 kWh/m²/ngày	Cường độ bức xạ: 5 kWh/m²/ngày	Cường độ bức xạ: 6 kWh/m²/ngày
20% (0,20)	0,64 kWh	0,80 kWh	0,96 kWh
22% (0,22)	0,70 kWh	0,88 kWh	1,06 kWh
24% (0,24)	0,77 kWh	0,96 kWh	1,15 kWh
Giả định PR = 0,80 cho tất cả các trường hợp.

7. kết luận

Việc tính toán chính xác đầu ra năng lượng mặt trời hàng ngày trên mỗi mét vuông đòi hỏi dữ liệu hiệu suất module cập nhật mới nhất, giá trị bức xạ tại địa phương và các hệ số tổn thất thực tế. Với các tấm pin hiệu suất cao hiện nay vượt quá 24%, các hệ thống năng lượng mặt trời có thể tạo ra hơn 1 kWh trên mỗi mét vuông mỗi ngày ở những khu vực nhiều nắng, từ đó nâng cao lợi ích kinh tế và môi trường của các hệ thống điện mặt trời.