Góc phương vị là gì? Ứng dụng thế nào cho điện mặt trời

 Góc phương vị là gì? Tác động của nó đối với hệ thống năng lượng mặt trời là gì? Hiệu suất của việc lắp đặt hệ thống quang điện (PV – Photovoltaic) bị ảnh hưởng thế nào bởi góc phương vị, và làm thế nào để tối ưu hóa thông số này?

Bài viết này của công ty Daia Solar sẽ lý giải khái niệm, chỉ rõ ảnh hưởng tác động của góc vị trí đến việc sản xuất nguồn năng lượng của những cơ sở lắp ráp mạng lưới hệ thống PV, cũng như ảnh hưởng tác động của nó so với mạng lưới hệ thống nguồn năng lượng mặt trời .

Góc phương vị là gì?

Góc phương vị (Azimuth) là hướng la bàn mà từ đó ánh sáng mặt trời chiếu tới. Vào buổi trưa, mặt trời luôn ở trực tiếp nam của bán cầu bắc và hướng bắc của bán cầu nam. Góc phương vị thay đổi trong ngày như trong hình ảnh bên dưới. Tại điểm phân, mặt trời mọc thẳng về phía đông và lặn trực tiếp về phía tây bất kể vĩ độ, do đó làm cho góc phương vị là 90° khi mặt trời mọc và 270° khi mặt trời lặn. 

Góc phương vị

Năng suất đầu ra của mạng lưới hệ thống Quang điện ( PV ) phụ thuộc vào can đảm và mạnh mẽ vào điều kiện kèm theo thời tiết như vận tốc gió, nhiệt độ đổi khác, giao động nhiệt độ và bức xạ mặt trời, và 1 số ít yếu tố khác như bụi / bẩn, điểm trung tâm, tuyết và những vết nứt cỡ nhỏ. Tuy nhiên, góc nghiêng và góc vị trí trong việc lắp ráp mạng lưới hệ thống PV đóng một vai trò quan trọng trong việc tăng sản lượng nguồn năng lượng hàng năm .

Tối ưu sản lượng năng lượng mặt trời nhờ góc phương vị

Trong hầu hết các công cụ tính toán năng lượng mặt trời, giá trị phương vị bằng 0 hướng về phía đường xích đạo ở cả hai bán cầu bắc và nam; + 90° độ quay về hướng tây và –90° độ quay mặt về hướng đông. Góc la bàn hiển thị 180 ° cho phía nam, 90 ° cho phía đông và 270 ° cho phía tây.

Ở bán cầu bắc, giữa vĩ độ 23 ° và 90 °, Mặt trời luôn ở phía nam. Do đó, những mô-đun trên một mảng được hướng về phía nam để tận dụng tối đa nguồn năng lượng của Mặt trời. Ở Nam bán cầu thì ngược lại .
Ví dụ : Bạn là hiện đang sống ở Nước Ta – vị trí thuộc bắc bán cầu, khi lắp ráp mạng lưới hệ thống pin mặt trời, hãy hướng mặt của chúng về phía Nam để tạo điều kiện kèm theo ra hiệu suất điện lớn nhất .
Các điều kiện kèm theo khí tượng của khu vực là một yếu tố quan trọng cần xem xét. Ví dụ, một nghiên cứu và phân tích ở Hawaii cho thấy rằng những tấm pin mặt trời quay về phía đông hoàn toàn có thể tạo ra nhiều nguồn năng lượng hơn so với những tấm pin quay về hướng Nam hoặc Tây. Nguyên nhân hoàn toàn có thể là do những cơn mưa buổi chiều liên tục xảy ra ở khu vực đó .

Cường độ ánh sáng theo vĩ độ

Hình 1: Cường độ ánh sáng theo vĩ độ

Nghiên cứu khoa học về góc phương vị

Một nghiên cứu và điều tra được xảy ra tại Thị trấn Huddersfield ( Anh ) đã được triển khai để kiểm tra sản lượng điện của 8 vị trí khác nhau vận dụng góc vị trí. Tuy nhiên, để triển khai nghiên cứu và điều tra, những điều kiện kèm theo sau đã được tính đến để chọn được những mạng lưới hệ thống PV tương thích :

  • Việc lắp đặt PV tối đa không quá 2 năm, vì các hệ thống PV cũ có xu hướng có tốc độ xuống cấp cao hơn, do đó tạo ra ít năng lượng hơn trong những năm qua.
  • Công nghệ mô-đun PV là tinh thể-silic (c-Si). Điều kiện này được lựa chọn để đảm bảo rằng cơ chế hoạt động của các mô-đun PV là giống hệt nhau.
  • Trong nghiên cứu này, việc kiểm tra các vị trí lắp đặt PV dựa trên sự khác biệt về góc phương vị. Do đó, tất cả các hệ thống PV được kiểm tra đều có cùng góc nghiêng từ 40 ° đến 41 °.

Các mạng lưới hệ thống PV được kiểm tra được bộc lộ trong Hình 2. Hai vị trí PV với những góc vị trí khác nhau đã được xem xét trong điều tra và nghiên cứu này. Hình 2A cho thấy những mạng lưới hệ thống PV tiên phong ( được gọi là PV khu A ). Hệ thống PV 1, 2, 3 và 4 có những góc vị trí lần lượt là – 13 °, – 4 °, + 12 ° và + 21 ° tương ứng. Như biểu lộ trong Hình 2A, vị trí PV A không liền kề. Vì lý do đó, chúng tôi đã điều tra và nghiên cứu một mạng lưới hệ thống lắp ráp PV kiểu khác ( được gọi là PV khu B ) gồm có những mạng lưới hệ thống PV lân cận như trong Hình 2B .

Nghiên cứu góc phương vị Khu vực PV A, B

Hình 2 : Nghiên cứu thiết lập PV. Khu vực PV A gồm có những mạng lưới hệ thống PV không liền kề, Khu vực PV B gồm có những mạng lưới hệ thống PV liền kề .

Hình 2B cho thấy tám hệ thống lắp đặt PV liền kề được lắp đặt ở cùng một góc nghiêng 41 °, nhưng với các góc phương vị khác nhau. Các góc phương vị cho các hệ thống PV như sau: + 2 ° cho 1 và 2; + 17 ° cho 3 và 4; –32 ° cho 5 và 6; –87 ° đối với 7 và 8. Điều đáng chú ý là công suất của tất cả vị trí PV của nghiên cứu A bằng 3,74 kWp, trong khi công suất của vị trí PV B chỉ bằng 2,64 kWp.

Kết quả của nghiên cứu về góc phương vị

Tại khu vực PV A, mạng lưới hệ thống PV được lắp ráp ở góc phương vị – 40 ° đã tạo ra sản lượng nguồn năng lượng tối đa trong quá trình được xem xét ( 17/8/2020 ), trong đó nguồn năng lượng trung bình của nó là 3537 kWh .

Sản lượng năng lượng cao thứ hai được tìm thấy đối với hệ thống PV được lắp đặt ở góc phương vị –13 °, với sản lượng năng lượng trung bình là 3521 kWh. Sản lượng năng lượng tối thiểu được quan sát đối với hệ thống PV được lắp đặt ở góc phương vị + 21 °, với sản lượng năng lượng trung bình là 3474 kWh trong giai đoạn nghiên cứu.

Xem thêm: Neocortex là gì

Kết quả thu được so với khu vực PV B trong cùng thời hạn 4 năm cho thấy sản lượng nguồn năng lượng hàng năm tối đa cho những mạng lưới hệ thống PV được lắp ráp ở góc vị trí + 2 °, nơi nguồn năng lượng sản xuất hàng năm nằm trong khoảng chừng 2471 – 2465 kWh. Góc phương vị lý tưởng thứ hai được tìm thấy là + 17 °, nơi mạng lưới hệ thống PV tạo ra sản lượng nguồn năng lượng hàng năm trong khoảng chừng 2443 – 2436 kWh. Sản lượng nguồn năng lượng tối thiểu được quan sát trong những mạng lưới hệ thống PV được lắp ráp ở góc phương vị – 87 °, với sản lượng nguồn năng lượng trung bình hàng năm trong khoảng chừng từ 2021 – 2019 kWh .

Từ thí nghiệm trên, ta thấy được rằng góc phương vị là một yếu tố quan trọng để gia tăng năng suất điện mặt trời. Và bài viết này đã trả lời cho độc giả câu hỏi Góc phương vị là gì? Cách để tối ưu hiệu quả của hệ thống Quang năng PV.

Nếu muốn biết thêm thông tin chi tiết cụ thể hay những mẫu sản phẩm của mạng lưới hệ thống này, hãy liên hệ ngay với chúng tôi, công ty Daia Solar luôn hân hạnh được ship hàng người mua .

Rate this post
Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments