Giàn pin hai hướng Đông và Tây có thể kết nối vào inverter 1 MPPT

hai giàn pin hướng Đông và hướng Tây vào cùng 1 MPPT ???

Liệu chúng ta có thể kết nối hai giàn pin hướng Đông và hướng Tây vào cùng 1 MPPT ???

Đa số các anh em khi lắp đặt hệ thống điện mặt trời sẽ sử dụng loại string inverter. Một nhóm các tấm pin mắc nối tiếp với nhau được gọi là 1 string. Các string sẽ kết nối vào cổng input của inverter.

cấu hình 2MPPT

Ở cấu hình bên trên. Mỗi string sẽ có số lượng tấm pin khác nhau và sẽ có hướng đón nắng khác nhau. Anh em thậm chí có thể sử dụng loại tấm pin khác nhau cho mỗi string. Chúng ta có thể làm được điều này. Bởi vì mỗi ngõ vào của inverter sẽ hỗ trợ một bộ tối ưu công suất (MPPT) riêng biệt.

Đôi lúc chúng ta sẽ cần kết nối nhiều string song song lại với nhau vào một ngõ vào MPPT của inverter. Điều kiện cần thiết là các string phải có số lượng tấm pin bằng nhau, cùng từ một nhà sản xuất, chủng loại, công suất.

cấu hình 1MPPT - Hai mái Đông - Tây

Tất cả các tấm pin sẽ cần được bố trí sao cho chúng cùng một hướng đón nắng. Nếu không MPPT sẽ gặp khó khăn trong việc tối ưu công suất DC ngõ vào cho inverter. Từ đó sản lượng điện thu được bị suy giảm.

Nếu như chúng ta cần tách giàn pin với một số tấm đổ về hướng Tây. Các tấm còn lại đổ về hướng Đông. Thông thường chúng ta chia làm hai string riêng biệt và sử dụng inverter hỗ trợ 2 MPPT.

Tuy nhiên, trong một số điều kiện phù hợp. Chúng ta có thể đưa hai string ở hai hướng Đông/Tây vào inverter chỉ có 1 MPPT. Giống như ở hình ảnh phía trên ( bạn hãy tưởng tượng rằng 4 tấm pin bên trái hướng về hướng tây và 4 tấm pin bên phải hướng về hướng đông ) và chúng vẫn có hiệu suất tương đương khi hai string được kết nối vào 2 MPPT.

Tại sao bạn lại mong muốn điều này ? Hiện nay giá thành của inverter 1 MPPT thấp hơn so với inverter 2 MPPT tùy theo hãng, hoặc trong các trường hợp bạn muốn MPPT còn lại của mình sử dụng cho giàn pin quay về hướng Nam.

Trường hợp này áp dụng cho các ngôi nhà có mái nghiêng về hai hướng Đông và Tây. Ngoài ra chúng ta cũng có thể áp dụng cho các công trình lắp đặt trên sàn bê tông.

Thật sự mình ban đầu mình cũng không tin vào điều này.

Khi mình nghe được về việc kết nối hai string nằm ở hai hướng Đông và Tây vào inverter chỉ có 1 MPPT mà không ảnh hưởng đến hiệu suất. Mình thật sự rất hoài nghi về điều này. Lúc ấy mình đã từng nghĩ rằng ” xì… làm gì có chuyện này! làm thế nào mà hoạt động được cơ chứ ! Hai string sẽ có lượng nắng nhận được khác nhau. Và chúng lại kết nối vào cùng một ngõ vào của inverter. Mismatch sẽ xảy ra và làm giảm hiệu suất của hệ thống. Chẳng có ai sẽ làm như vậy cả….”

Nhưng mình đã tìm hiểu và …. sự thật nó có thể hoạt động được. Tuy nhiên chúng ta sẽ bị giới hạn bởi một số điều kiện bắt buộc.

Tài liệu của Dietmar

Dietmar Staudacher Nguồn ảnh : Energieinstitut Vorarlberg

Mình đã tìm thấy tài liệu” Efficient East-West Orientated PV Systems With One MPP Tracker.” của Dietmar. Người đã làm việc và nghiên cứu về lĩnh vực điện năng lượng mặt trời hơn 20 năm.

Tài liệu đã được phát hành cách đây khoảng 10 năm. Sau 10 năm công nghệ của ngành điện mặt trời đã không ngừng phát triển. Tuy nhiên những kết luận của Dietmar vẫn đúng cho đến ngày hôm nay.

Về cơ bản – Tại sao chúng ta nghĩ rằng hai string hướng Đông/Tây kết nối vào 1MPPT là ý tưởng tồi ???

Việc kết nối hai string hướng Đông/Tây cùng kết nối vào một ngõ vào của inverter là một ý tưởng xem chừng điên rồ. Khi mà mặt trời chiếu sáng, hai string sẽ có lượng ánh sáng thu được khác nhau và chúng sẽ làm giảm hiệu suất thu được của toàn hệ thống.

Tuy nhiên, thực tế chúng ta hoàn toàn có thể làm điều này. Khi lắp đặt đúng yêu cầu kỹ thuật, sự khác biệt về cường độ ánh sáng giữa hai string là không quá lớn. Bên cạnh đó chúng ta sẽ có một vài lợi thế để bù lại cho hiệu ứng mismatch. Tuy nhiên sau đây là những điều kiện bắt buộc bạn phải tuân thủ:

  1. Hai string phải cùng số lượng tấm pin.
  2. Mái Đông và Tây có độ nghiêng thấp.
  3. Hai mái phải gần như chính Đông / chính Tây.
  4. Vị trí lắp đặt các tấm pin phải hoàn toàn không bị đổ bóng.

Các tấm pin phải cùng chủng loại

Ngay cả khi các tấm pin được mắc nối tiếp với nhau chúng cũng phải cùng một chủng loại. Nguyên nhân là để tránh “tấm pin có công suất thấp nhất sẽ kéo công suất của các tấm pin còn lại về bằng với nó”. Đương nhiên tổng số lượng tấm pin lắp đặt sẽ là số chẵn, trừ khi bạn có thể cắt đôi tấm pin…

Các tấm pin cần đặt trên mái có độ nghiêng thấp

Độ nghiêng của hai mái càng thấp, lượng ánh sáng nhận được sẽ đồng đều hơn, Mismatch từ đó cũng sẽ được cải thiện. Để tối thiểu hóa mismatch, hai string sẽ cần có cùng độ nghiêng. Trong tài liệu của Dietmar Staudacher anh ta đã để các tấm pin nghiêng khoảng 15 độ.

Thông thường các giàn pin sẽ được khuyến nghị nghiêng ít nhất 10 độ. Điều này giúp cho giàn pin có khả năng tự làm sạch vào những ngày trời mưa.

Hai string cần hướng về chính Đông/Chính Tây

Các tấm pin cần được đặt hướng về phía Chính Đông/ Chính Tây, nếu lệch hai vị trí này. Ảnh hưởng của Mismatch sẽ tăng dần làm giảm hiệu suất phát điện của hệ thống.

Hai string Đông/Tây vào 1 MPPT sẽ có thể đạt đến trên 99% công suất ngõ ra như khi sử dụng 2 MPTT riêng biệt.

Trong tài liệu của Dietmar, anh đã phát hiện ra hệ thống 2 string Đông/Tây kết nối vào 1MPPT chỉ kém 1% so với hiệu suất của hệ thống sử dụng 2 MPPT riêng biệt. Điều này bởi vì hai string hướng chính diện về hướng Tây và hướng Đông do đó đã giúp tối thiểu hóa Mismatch trên giàn pin.

Hệ thống sẽ hoạt động bình thường

Khi các bạn lắp đặt thỏa mãn các điều kiện thì hệ thống hai string hai hướng Đông/Tây kết nối vào inverter 1 MPPT sẽ đạt trên 98% hiệu suất so với inverter 2 MPPT.

Nếu như mái nhà của bạn nghiêng theo nhiều hướng khác nhau và bị ảnh hưởng nhiều bởi che bóng. Micro Inverter sẽ là một sự lựa chọn hợp lý hơn cho bạn. Khi mà chúng sẽ tối ưu trên từng tấm pin. Do đó bạn sẽ không lo lắng về hiệu ứng gây suy giảm công suất trên cả string như string inverter.

>