Nhắn tin qua Facebook Zalo: 0976.121.883
Hotline: 0976.121.883

Bifacial module PV – Tấm pin NLMT công nghệ hai mặt kính: Những thách thức và lợi thế

Module hai mặt kính là một trong những phát triểnlâu đời trong công nghệ tấm pin NLMT, ra đời từ những năm 1960. Nó cũng là một trong những tiến bộ mới cần nắm giữ. Tuy rằng, hiện tại, việc lắp đặt và sử dụng tấm pin NLMT công nghệ 2 mặt kính còn nhiều vấn đề cần giải quyết, làm rõ. Nhưng, theo dự đoán của các chuyên gia, Bifacial sẽ là công nghệ mới, sớm được sử dụng và sẽ trở thành tiêu chuẩn của ngành NLMT trong tương lai gần.

Mô-đun hai mặt đã xuất hiện từ những năm 1960, tuy nhiên sự phát triển của công nghệ PERC (Passivated Emitter Rear Cell- tế bào phía sau bộ phát thụ động) đã làm tăng đáng kể hiệu quả của chúng và tạo ra tiềm năng cho chúng trở thành một công nghệ đột phá trong thị trường điện mặt trời.

Điều đó có nghĩa rằng, còn rất nhiều biến số phải được giải quyết trước khi các mô-đun hai mặt có thể chiếm một thị phần đáng kể. Chi phí là một trong những yếu tố lớn nhất, một yếu tố lớn – đặc biệt là trong trường hợp của các mô-đun một mặt.

Khoảng cách giữa chi phí Bifacial và các modules thông thường đang giảm xuống.

Giống như đối với các mô-đun năng lượng mặt trời tiêu chuẩn, chi phí của các mô-đun hai mặt đã giảm mạnh trong hai thập kỷ qua. Đáng chú ý, khi chi phí đã giảm, khoảng cách chi phí giữa các mô-đun một mặt và hai mặt cũng có.

Giá module giao ngay tại thị trường Châu Âu theo công nghệ

Biểu đồ trên cho thấy một trong những lý do chính khiến thị phần mô-đun hai mặt được dự đoán sẽ tiếp tục tăng. Khi khoảng cách chi phí trở nên nhỏ hơn và sản xuất hai mặt tăng lên (có nghĩa là nhiều dữ liệu có sẵn hơn và thiết kế được cải tiến), chi phí sản xuất tăng thêm do sản xuất mặt sau của mô-đun hai mặt có thể bù đắp cho chi phí bổ sung.

Nhưng sản lượng tăng có đủ để trang trải các chi phí bổ sung? Câu trả lời là: nó phức tạp. Mặc dù việc tăng chi phí thiết bị và chi phí lắp đặt của các nhà máy điện mặt trời hai mặt là không quá nhiều, nhưng có những yếu tố khác ngăn cản việc áp dụng rộng rãi.

Ví dụ, có nhiều yếu tố thiết kế dành riêng cho hệ thống hai mặt góp phần làm tăng chi phí lắp đặt tổng thể; đặc biệt là mặt sau của các mô-đun. Thiết kế DC, vị trí địa điểm và lắp đặt có thể khó khăn hơn đối với nhà máy hai mặt so với nhà máy có mô-đun một mặt và điều này có thể gây ra vấn đề cho các nhà đầu tư. Cũng khá khó khăn để dự đoán chính xác sản lượng tăng cho thiết kế hệ thống, do có nhiều biến số ảnh hưởng đến sản xuất mặt sau.

Các phép đo chính xác

Không nghi ngờ gì nữa, các mô-đun hai mặt sẽ làm tăng sản lượng điện. Câu hỏi đặt ra là làm thế nào để đo lường chính xác chi phí của nhà máy hai mặt, và làm thế nào để dự đoán chính xác sản lượng điện với tất cả các biến được tính.

Các kết quả và nghiên cứu đã chỉ ra rằng các mô-đun hai mặt có thể tạo ra năng lượng bổ sung từ 10-20% so với các bảng một mặt. Nếu các điều kiện được tối ưu hóa và bộ theo dõi trục đơn được thông qua, công suất bổ sung có thể cao tới 30 – 40%.

 

Nhà máy hai mặt lớn nhất cho đến nay – 224 MW – đã được hoàn thành vào cuối năm 2019. Sự tăng trưởng đó được dự đoán sẽ tiếp tục. Theo chuyên gia, mô-đun hai mặt sẽ chiếm 17% thị trường tấm pin mặt trời toàn cầu vào năm 2024.

Với tất cả dữ liệu từ các thử nghiệm và các lắp đặt đã hoàn thành, chúng tôi có một mô hình về cách làm cho các tấm kính hai mặt hoạt động với LCOE (Levelized Cost Of Electricity- Chi phí đện san bằng) thấp hơn.

Một số đề xuất thực tiễn tốt nhất để tối ưu hóa việc cài đặt hai mặt của bạn và đạt được ROI tăng và LCOE thấp hơn như sau:

  • Lựa chọn địa điểm: Giá đất ảnh hưởng đến cách tối ưu hóa hai mặt. Đối với những nơi đất đai khan hiếm và đắt đỏ, các tấm pin nên được đặt bằng phẳng trên mặt đất để đảm bảo thu năng lượng tối đa trên một diện tích đất nhất định. Tuy nhiên, ở những nơi đất rẻ, các mô-đun hai mặt có thể có khoảng cách tối ưu và do đó cho năng suất cao hơn. Ngoài ra, năng suất hai mặt lớn hơn khi năng lượng ánh sáng khuếch tán lớn hơn, có nghĩa là ở vĩ độ cao hơn, năng suất hai mặt sẽ lớn hơn ở vĩ độ thấp hơn.
  • Hiệu ứng Albedo cao: Môi trường được chọn phải có albedo cao. Cát sa mạc là một lựa chọn tốt. Lựa chọn tốt nhất là bê tông trắng hoặc lá mái có độ phản chiếu cao. Băng tuyết cũng có albedo rất cao.

“Albedo có thể được định nghĩa là một cách định lượng lượng bức xạ phản xạ từ bề mặt. Đó là sự so sánh giữa bức xạ phản xạ từ bề mặt với lượng bức xạ chiếu vào nó. Thuật ngữ này cũng đề cập đến lượng bức xạ được tạo ra bởi các tia điện từ do đó phản xạ đi.”

  • Chiều cao tấm pin: Điều này sẽ khác nhau giữa các địa điểm, nhưng 1 mét đã mang lại lợi ích tốt cho tỷ lệ chi phí. Việc tăng chiều cao của bảng điều khiển cũng cần phải đo các biến số khác, chẳng hạn như tốc độ gió và lực nâng từ độ nghiêng và do đó yêu cầu giá đỡ mặt đất chắc chắn hơn.
  • Độ nghiêng: Điều này sẽ thay đổi tùy theo vị trí, nhưng nói chung là hơn 2 ~ 15 độ so với độ nghiêng của công nghệ một mặt đã được chứng minh là có hiệu quả.
  • Khoảng cách hàng: Một lần nữa, điều này sẽ khác nhau giữa các địa điểm, nhưng khoảng cách hàng từ 6 đến 8 mét đã được chứng minh là tạo ra kết quả tốt. Tất nhiên, chi phí đất hoặc không gian có sẵn phải được xem xét, và nếu chi phí đất quá lớn, thì khoảng cách hàng lớn hơn sẽ làm tăng LCOE của bạn. Lý tưởng nhất là nơi nào đó có thể sử dụng đất rất rẻ để tăng chi phí khoảng cách hàng một cách hiệu quả.
  • Mật độ MPPT lớn hơn: Sử dụng bộ biến tần có nhiều MPPT hơn (theo dõi điểm công suất tối đa) là một cách hiệu quả để giảm sự không khớp của chuỗi và đảm bảo hiệu suất hiệu quả. Càng nhiều MPPT trên mỗi watt càng tốt.
  • Tracker đơn: Các nhà nghiên cứu từ Viện Nghiên cứu Năng lượng Mặt trời của Singapore đã kết luận rằng việc lắp đặt hai mặt với theo dõi một trục có thể tăng năng suất năng lượng lên 35% và đạt LCOE thấp nhất cho hầu hết diện tích đất trên hành tinh. Mặc dù các bộ theo dõi trục kép đạt được mức tạo ra năng lượng cao nhất, nhưng chi phí của chúng vẫn quá cao và do đó không hiệu quả về mặt chi phí. Các nhà nghiên cứu đã viết: “Nhìn chung, với cùng một cấu trúc gắn kết, cấu hình hai mặt tốt hơn cấu hình một mặt. Cấu hình trình theo dõi hoạt động tốt hơn đáng kể so với cấu hình có độ nghiêng cố định, với việc cài đặt trình theo dõi hai trục có năng suất cao hơn một chút so với đơn tracker.

Các phân tích chi phí đã chỉ ra rằng chi phí thiết bị và lắp đặt của một nhà máy PV hai mặt sẽ cao hơn khoảng 5% so với một nhà máy một mặt tương đương. Hơn nữa, dữ liệu cho thấy rằng chi phí của việc thêm một hệ thống theo dõi trục đơn để có năng suất tối ưu sẽ làm tăng thêm 10% nữa cho thiết bị và chi phí lắp đặt so với việc lắp đặt tương đương không tracker.

Do đó, một nhà máy pv hai mặt, một trục xoay (1T) có thể có giá cao hơn khoảng 15% so với một nhà máy PV một mặt không tracker tương đương.

Năng suất từ cây 1T hai mặt có thể cao hơn 20%, lên đến 35 đến 39% trong một số trường hợp nếu điều kiện có thể được tối ưu hóa.

Sau khi làm việc với nhiều phép tính và xem xét nhiều mô hình sản xuất và bảng tính, đây là bảng giá trị tham chiếu và ví dụ để giúp hiểu một số biến:

Bifacial PV plant examples- Ví dụ về nhà máy PV hai mặt kính

Không tracker, gần xích đạo, Albeldo trung bình Đơn tracker, Albeldo cao, Vĩ độ cao
Albedo 25% với cỏ 40-60% (đạt được với sơn trắng cát sa mạc, hoặc mái phản quang)
Hệ số hao hụt phía sau 3% (đạt được với mật độ MPPT cao) 3% (đạt được với mật độ MPPT cao)
Chiều cao tấm pin 1m 1m
Giá đỡ đơn trục Không
Khoảng cách hàng 6m 6m
Giá đất Thấp Thấp
Hệ số khuếch tán năng lượng mặt trời Thấp (gần Xích Đạo) Cao (Vĩ độ cao)
Hiệu suất tăng Bifacial 12-15% 30-35%
Chi phí tăng thêm 5-7% 15-17%

Điều này nghe có vẻ như một phép tính đơn giản, nhưng chúng ta có một trở ngại nữa cần thảo luận, và đó là quan điểm từ khía cạnh tài chính của phương trình.

Do sự không chắc chắn trong việc lập mô hình chi phí và sản xuất của các nhà máy PV hai mặt, và kích thước mẫu tương đối nhỏ của dữ liệu hiệu suất đáng tin cậy, các nhà đầu tư thường không sẵn lòng tài trợ cho toàn bộ sản lượng dự đoán phía sau. Do đó, các nhà đầu tư có thể chỉ định giá một phần của lợi nhuận hai mặt được mô hình hóa.

Ví dụ, nếu một dự án dự kiến ​​lãi 10% so với một dự án một mặt tương đương, thì người cho vay có thể cung cấp tài chính nợ nhiều hơn 10% so với dự án một mặt. Tuy nhiên, người cho vay đó có thể không định giá đầy đủ lợi nhuận hai kỳ dự kiến, do những điều không chắc chắn mà chúng tôi đã thảo luận. Họ có thể chỉ định giá lợi nhuận hai mặt dự kiến ​​ở mức 50%, có nghĩa là họ sẽ chỉ cung cấp thêm khoản vay nợ 5% so với dự án một mặt.

Và bởi vì tài trợ bằng nợ nói chung là hình thức tài trợ rẻ nhất, sự không chắc chắn trong giai đoạn mô hình hóa và mô phỏng sẽ làm tăng thêm chi phí tài chính cho dự án, do đó làm tăng LCOE.

Phần kết luận

Tóm lại, ngành công nghiệp hiện vẫn đang gặp khó khăn trong việc quản lý các biến số dự đoán sản lượng của mô-đun hai mặt và cũng để quản lý chi phí tối ưu hóa năng lượng do mô-đun hai mặt tạo ra. Tuy nhiên, những trở ngại này đang được khắc phục một cách từ từ với mỗi bước tiến về dữ liệu và công nghệ.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *