Đầu tư điện mặt trời áp mái đang được nhiều doanh nghiệp lựa chọn nhằm tận dụng diện tích mái nhà xưởng và chủ động một phần nguồn điện phục vụ hoạt động sản xuất. Tuy nhiên, công suất hệ thống điện mặt trời cho nhà xưởng không nên được xác định đơn giản bằng cách lấy diện tích mái để quy đổi ra số kWp.
Một hệ thống có công suất phù hợp cần được tính toán dựa trên nhiều yếu tố như điện năng tiêu thụ thực tế, biểu đồ phụ tải theo thời gian, diện tích mái có thể sử dụng, thời gian nhà xưởng vận hành và mục tiêu sử dụng điện của doanh nghiệp. Ecosun sẽ giúp bạn chỉ ra việc lựa chọn đúng công suất hệ thống điện mặt trời ngay từ giai đoạn thiết kế có giúp hệ thống khai thác tốt nguồn bức xạ mặt trời, tăng tỷ lệ điện mặt trời được sử dụng trực tiếp và hạn chế tình trạng đầu tư vượt quá nhu cầu thực tế.
Vì sao cần lựa chọn đúng công suất hệ thống điện mặt trời cho nhà xưởng?
Đối với nhà xưởng, nhu cầu sử dụng điện thường lớn và có sự thay đổi theo từng khung giờ. Máy móc sản xuất, hệ thống chiếu sáng, điều hòa, quạt thông gió, máy nén khí và các thiết bị phụ trợ có thể hoạt động liên tục hoặc theo từng ca. Trong khi đó, hệ thống điện mặt trời tạo ra sản lượng chủ yếu vào ban ngày và thay đổi theo điều kiện bức xạ, thời tiết cũng như hướng và góc lắp đặt.
Vì vậy, một hệ thống có công suất quá nhỏ có thể chưa khai thác hết tiềm năng mái nhà và chưa đáp ứng được mục tiêu tiết giảm điện năng của doanh nghiệp. Ngược lại, nếu công suất được lựa chọn quá lớn so với nhu cầu sử dụng điện tại thời điểm phát điện, hiệu quả khai thác nguồn điện tạo ra có thể không tối ưu. Do đó, bài toán quan trọng không chỉ là “lắp được bao nhiêu kWp” mà là công suất bao nhiêu phù hợp với nhu cầu sử dụng điện thực tế của nhà xưởng.
Trên website Ecosun, các dự án điện mặt trời công nghiệp cũng được triển khai với nhiều quy mô khác nhau. Chẳng hạn, dự án tại Molex Vietnam có công suất 1,25 MWp và được thiết kế để đáp ứng khoảng 30% nhu cầu điện của nhà máy, trong khi dự án Nhà máy Dệt Thăng Long có quy mô 5,5 MWp và được tính toán theo đặc thù phụ tải của nhà máy.
Điện năng tiêu thụ – cơ sở đầu tiên để xác định công suất
Yếu tố đầu tiên doanh nghiệp cần xem xét là điện năng tiêu thụ thực tế của nhà xưởng. Thay vì chỉ nhìn vào tổng số tiền điện hàng tháng, nên thu thập dữ liệu tiêu thụ điện trong nhiều tháng để xác định mức sử dụng trung bình, mức cao nhất và sự thay đổi giữa các thời điểm trong ngày.
Các dữ liệu như hóa đơn tiền điện, chỉ số công tơ, sản lượng điện tiêu thụ theo ngày hoặc dữ liệu từ hệ thống quản lý năng lượng đều có thể được sử dụng làm cơ sở ban đầu. Từ những dữ liệu này, đơn vị thiết kế có thể đánh giá quy mô nhu cầu điện và đưa ra phương án công suất sơ bộ. Ecosun cũng xác định việc tính toán nhu cầu sử dụng điện là cơ sở để tư vấn công suất hệ thống phù hợp với từng công trình.
Ví dụ, nếu một nhà xưởng có mức tiêu thụ điện cao trong giờ hành chính và phần lớn máy móc hoạt động vào ban ngày, điện mặt trời có điều kiện đáp ứng trực tiếp một phần đáng kể nhu cầu phụ tải trong thời gian hệ thống phát điện. Ngược lại, nếu nhà xưởng tiêu thụ phần lớn điện vào ban đêm, cách lựa chọn công suất và phương án lưu trữ điện sẽ cần được xem xét theo mục tiêu sử dụng của doanh nghiệp.
Biểu đồ phụ tải cho biết nhà xưởng cần điện vào thời điểm nào
Nếu điện năng tiêu thụ cho biết nhà xưởng sử dụng bao nhiêu điện, thì biểu đồ phụ tải giúp xác định nhà xưởng sử dụng điện vào thời điểm nào. Đây là một trong những dữ liệu quan trọng khi thiết kế hệ thống điện mặt trời áp mái.
Thông thường, hệ thống điện mặt trời tạo ra điện vào ban ngày, với sản lượng thay đổi theo từng giờ. Vì vậy, kỹ sư cần đối chiếu đường cong phát điện dự kiến của hệ thống với biểu đồ phụ tải của nhà xưởng để xác định mức độ phù hợp giữa nguồn điện mặt trời và nhu cầu sử dụng điện.
Ví dụ, một nhà máy hoạt động từ 8 giờ đến 17 giờ với phụ tải tương đối cao trong thời gian này sẽ có điều kiện sử dụng trực tiếp nhiều điện năng do hệ thống mặt trời tạo ra. Trong khi đó, nhà máy hoạt động chủ yếu vào ban đêm sẽ có đặc điểm phụ tải khác và cần được xem xét riêng về phương án vận hành.
Do đó, khi tư vấn công suất hệ thống điện mặt trời cho nhà xưởng, không nên chỉ dựa vào tổng kWh tiêu thụ trong tháng. Biểu đồ phụ tải theo giờ hoặc theo ngày sẽ giúp việc tính toán sát hơn với thực tế vận hành.
Diện tích mái quyết định giới hạn công suất có thể lắp đặt
Diện tích mái là yếu tố quan trọng tiếp theo nhưng không phải yếu tố duy nhất quyết định công suất hệ thống. Trên thực tế, không phải toàn bộ diện tích mái đều có thể sử dụng để lắp đặt tấm pin. Cần xem xét kết cấu mái, khoảng cách giữa các dãy pin, lối đi bảo trì, khu vực có vật cản, hướng mái, bóng che và các yêu cầu kỹ thuật liên quan.
Sau khi khảo sát hiện trạng, đơn vị thiết kế mới có thể xác định diện tích mái khả dụng và số lượng tấm pin có thể bố trí. Công suất hệ thống sau đó được xác định dựa trên loại tấm pin, công suất từng tấm và phương án bố trí thực tế.
Các dự án nhà xưởng do Ecosun triển khai cho thấy quy mô mái và công suất hệ thống có thể rất khác nhau. Ví dụ, dự án Molex Vietnam sử dụng khoảng 7.500 m² mái cho hệ thống 1,25 MWp, trong khi dự án Nhà máy Dệt Thăng Long có diện tích lắp đặt khoảng 33.000 m² với công suất 5,5 MWp.
Điều này cho thấy không nên áp dụng một tỷ lệ công suất cố định cho mọi nhà xưởng. Diện tích mái cần được khảo sát cùng với nhu cầu điện và điều kiện kỹ thuật của từng công trình.
Thời gian vận hành ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả sử dụng điện mặt trời
Một nhà xưởng vận hành một ca, hai ca, ba ca hoặc hoạt động liên tục sẽ có biểu đồ tiêu thụ điện rất khác nhau. Đây là yếu tố cần được đưa vào quá trình lựa chọn công suất.
Nếu nhà xưởng hoạt động chủ yếu vào ban ngày, nguồn điện từ hệ thống mặt trời có thể được sử dụng trực tiếp cho các thiết bị đang vận hành. Khi đó, việc thiết kế hệ thống dựa trên phụ tải ban ngày giúp doanh nghiệp khai thác tốt nguồn điện được tạo ra.
Ngược lại, nếu nhà xưởng vận hành vào buổi tối hoặc có tỷ trọng phụ tải ban đêm cao, cần đánh giá thêm phương án vận hành nguồn điện, nhu cầu lưu trữ hoặc khả năng sử dụng điện mặt trời theo từng thời điểm. Vì vậy, thông tin về giờ làm việc, số ca sản xuất và lịch vận hành của máy móc nên được cung cấp ngay từ giai đoạn khảo sát.
Công suất hệ thống điện mặt trời nên được xác định như thế nào?
Sau khi thu thập dữ liệu về điện năng tiêu thụ, biểu đồ phụ tải, diện tích mái và thời gian vận hành, đơn vị thiết kế có thể xây dựng phương án công suất phù hợp. Về nguyên tắc, quá trình này có thể hình dung theo các bước:
Điện năng tiêu thụ → Biểu đồ phụ tải → Diện tích mái khả dụng → Thời gian vận hành → Mô phỏng sản lượng → Xác định công suất hệ thống.
Ở bước thiết kế chi tiết, cần tiếp tục xem xét loại tấm pin, hiệu suất thiết bị, cấu hình inverter, hướng và góc lắp đặt, điều kiện che bóng, tổn hao hệ thống cũng như điều kiện đấu nối. Với các dự án công nghiệp, việc mô phỏng sản lượng giúp đánh giá khả năng đáp ứng phụ tải và hiệu quả vận hành trước khi triển khai thực tế. Ecosun hiện giới thiệu việc sử dụng phần mềm PVsyst trong thiết kế dự án điện mặt trời áp mái công nghiệp.
Giả sử một nhà xưởng có mức tiêu thụ điện tương đối cao trong khoảng thời gian từ sáng đến chiều và có diện tích mái lớn, nhưng doanh nghiệp chỉ muốn sử dụng điện mặt trời để đáp ứng một phần nhu cầu phụ tải ban ngày. Khi đó, công suất hệ thống điện mặt trời không nhất thiết phải được đẩy lên mức tối đa theo diện tích mái. Phương án phù hợp cần cân đối giữa lượng điện tiêu thụ trong thời gian có nắng, sản lượng dự kiến của hệ thống và diện tích mái có thể khai thác.
Ngược lại, nếu nhà xưởng có phụ tải ban ngày lớn và diện tích mái đáp ứng tốt, doanh nghiệp có thể xem xét phương án công suất cao hơn nhằm tăng lượng điện mặt trời phục vụ hoạt động sản xuất. Công suất cuối cùng vẫn cần được xác định sau khi khảo sát dữ liệu phụ tải và điều kiện thực tế của công trình.
Không nên chọn công suất hệ thống điện mặt trời chỉ dựa vào diện tích mái
Một trong những cách tiếp cận dễ dẫn đến sai lệch là xác định công suất hệ thống điện mặt trời chỉ từ câu hỏi “mái nhà xưởng có bao nhiêu mét vuông?”. Diện tích mái chỉ cho biết khả năng bố trí tấm pin, chứ chưa phản ánh nhu cầu điện và thời điểm sử dụng điện của doanh nghiệp.
Một nhà xưởng có mái rất lớn nhưng phụ tải ban ngày thấp có thể không cần khai thác toàn bộ diện tích mái. Ngược lại, một nhà xưởng có phụ tải cao nhưng diện tích mái hạn chế sẽ cần ưu tiên phương án bố trí pin hiệu quả và lựa chọn thiết bị phù hợp.
Vì vậy, để xác định công suất điện mặt trời cho nhà xưởng, doanh nghiệp nên cung cấp đồng thời dữ liệu điện năng tiêu thụ, biểu đồ phụ tải, diện tích và hiện trạng mái, thời gian vận hành cùng mục tiêu tiết giảm điện năng.
Quy trình xác định công suất hệ thống điện mặt trời tại Ecosun
Để đưa ra phương án phù hợp, quá trình tư vấn có thể bắt đầu từ việc thu thập dữ liệu tiêu thụ điện và khảo sát hiện trạng nhà xưởng. Sau đó, đội ngũ kỹ thuật đánh giá biểu đồ phụ tải, diện tích mái khả dụng, điều kiện lắp đặt và thời gian vận hành để xây dựng phương án công suất.
Tiếp theo, hệ thống được mô phỏng sản lượng dự kiến và đánh giá khả năng đáp ứng nhu cầu sử dụng điện của nhà máy. Trên cơ sở đó, phương án tấm pin, inverter, hệ khung và các thiết bị liên quan được lựa chọn đồng bộ. Ecosun cung cấp dịch vụ tư vấn, thiết kế, cung cấp thiết bị và thi công hệ thống điện mặt trời cho doanh nghiệp, nhà xưởng và các dự án công nghiệp.
Doanh nghiệp cần chuẩn bị gì trước khi tư vấn?
Để quá trình tính toán công suất hệ thống điện mặt trời diễn ra nhanh và chính xác hơn, doanh nghiệp nên chuẩn bị một số thông tin cơ bản như hóa đơn tiền điện hoặc dữ liệu tiêu thụ điện trong các tháng gần nhất, thời gian hoạt động của nhà xưởng, số ca sản xuất, các thiết bị có công suất lớn và thời gian vận hành của từng nhóm thiết bị. Nếu có dữ liệu phụ tải theo giờ từ công tơ hoặc hệ thống quản lý năng lượng, việc phân tích sẽ có cơ sở chi tiết hơn.
Bên cạnh dữ liệu điện, doanh nghiệp cũng nên cung cấp thông tin về diện tích mái, bản vẽ hoặc hồ sơ kết cấu nếu có, tình trạng mái hiện tại và những khu vực có vật cản. Đây là cơ sở để đánh giá khả năng lắp đặt và xây dựng phương án bố trí tấm pin phù hợp.
Công suất hệ thống điện mặt trời cho nhà xưởng cần được xác định dựa trên tổng hợp nhiều yếu tố thay vì chỉ căn cứ vào diện tích mái. Trong đó, điện năng tiêu thụ giúp xác định quy mô nhu cầu, biểu đồ phụ tải cho biết thời điểm sử dụng điện, diện tích mái xác định khả năng bố trí hệ thống và thời gian vận hành giúp đánh giá mức độ phù hợp giữa nguồn điện mặt trời với hoạt động sản xuất.
Một phương án được thiết kế đúng ngay từ đầu sẽ giúp doanh nghiệp khai thác hiệu quả diện tích mái, sử dụng tốt nguồn điện mặt trời tạo ra và xây dựng kế hoạch đầu tư phù hợp với nhu cầu thực tế. Với kinh nghiệm triển khai các dự án điện mặt trời công nghiệp ở nhiều quy mô, Ecosun có thể đồng hành cùng doanh nghiệp từ bước khảo sát, phân tích phụ tải đến thiết kế và triển khai hệ thống điện mặt trời phù hợp với đặc thù nhà xưởng.
Ecosun Energy – Tư vấn, thiết kế và thi công hệ thống điện mặt trời cho nhà xưởng
Liên hệ ngay tại:
CÔNG TY CỔ PHẦN KỸ THUẬT NĂNG LƯỢNG ECOSUN
Hotline: 091.448.5569 (call/zalo)
Địa chỉ: Lô 24 DV10 KĐT Tây Nam Linh Đàm, P. Hoàng Liệt, Hà Nội.
Email: Info@ecosunsolar.com.vn
Fanpage: ECOSUN ENERGY
