Hướng và góc nghiêng tốt nhất lắp đặt tấm pin năng lượng mặt trời tại Việt Nam

Tính góc nghiêng tối ưu cho hiệu quả thu được năng lượng mặt trời tốt nhất vốn ít được quan tâm tại Việt Nam. Thay vì tính toán mắc mệt người ta sẽ hướng đến lắp đặt thêm một tấm pin nữa để cho bù cho mức độ suy hao đó. Tuy nhiên, trên thực tế việc lắp đặt tấm pin năng lượng mặt trời phù hợp sẽ tạo ra nguồn năng lượng lớn hơn khá nhiều ( tối đa lên đến 40% hiệu năng ) vì thế nếu trong điều kiện có thể hãy thử áp dụng mô hình tối ưu góc nghiêng để thu được năng lượng mặt trời tốt nhất.

Trong kinh nghiệm lắp đặt năng lượng mặt trời tại Việt Nam, đa phần sẽ theo câu ghi chú ” lắp tấm pin về hướng nam, nghiêng 10^o là phương án được lựa chọn phổ biến nhất và được tin dùng nhiều nhất

Trường hợp tối ưu hơn, sẽ tính là “góc lắp đặt tấm pin mặt trời tốt nhất là đặt góc nghiêng bằng với vĩ độ của bạn” ví dụ Hải Phòng đang ở Từ 20°30′39″ đến 21°01′15″

Với những hệ gia đình, thường lắp đặt 1 lần và cố định, vì thế chọn 1 lần lúc lắp đặt là hướng chuẩn phù hợp là ok nhất, còn với những hệ thống lớn như nông trại năng lượng mặt trời sẽ tính toán từng chút một để làm sao thu được hiệu quả cao nhất. Còn với những người sử dụng hệ nhỏ thì tính toán phù hợp nhất để tối ưu nguồn năng lượng ánh sáng phù hợp nhất.

Góc nghiêng tối ưu khi lắp đặt tấm pin năng lượng mặt trời tại Hải Phòng

Cơ bản thì mình chủ yếu lắp đặt đèn năng lượng mặt trời tại Hải Phòng và lắp đặt điện mặt trời khu vực gần đó, nên có nghiên cứu khá chi tiết về lắp đặt tấm pin năng lượng mặt trời tại Hải Phòng.

Lý thuyết thì mỗi khu vực, như ở phường Hồng An sẽ có góc nghiêng khác, phường Thiên Hương cũng sẽ có góc nghiêng khác. Tuy nhiên mức độ không quá chênh lệch nhau vì thế chúng tôi quyết định khu vực chung Hải Phòng sẽ có góc độ tương ứng theo bảng trên.

Bảng Hướng và Góc nghiêng Lắp đặt Tấm pin Mặt trời Tối ưu tại các Tỉnh- Thành phố tại Việt Nam

Bảng dưới đây chưa tính xác nhập tỉnh- thành phố tại Việt Nam. Tuy nhiên, đây là thông số được đo đạc cẩn thận và tính toán chi tiết.

Xem thêm: Bạn có thể sử dụng Công cụ tính tự động Ah sang kWh và ngược lại từ kWh sang Ah để tính toán về lượng điện sử dụng nữa nhé.

Tại sao hướng Nam lại là hướng phù hợp nhất khi lắp đặt tấm pin năng lượng mặt trời tại Việt Nam

Truyền thuyết về ” kinh nghiệm ” khi lắp đặt tấm pin năng lượng mặt trời tại Việt Nam là ” hướng nam khoảng 10^o ” là phương án được ưu tiên và tối ưu nhất. Nó cũng là một căn cứ về lý thuyết mặc dù không có cơ sở pháp lý. Thì mình sẽ giải thích chi tiết như sau:

Nguyên tắc cơ bản và quan trọng nhất là khi ” lắp đặt hệ thống điện năng lượng mặt trời tại Việt Nam ” là định hướng các tấm pin cho phù hợp. Nhất phương nhì vị tương đương với nhất là phương hướng tấm pin và nhì là vị trí.

Việc xác định hướng ( góc phương vị- azimuth) là được xem là khởi đầu cho mọi thiết kế tối ưu nhằm tối đa hóa sản lượng điện. Việc quay tấm pin năng lượng về hướng Nam theo càng gần đúng góc khuyến nghị thì khả năng thu được nhiều ánh sáng và bức xạ mặt trời càng gần mức đạt đỉnh. Đặc biệt Việt Nam là một trong những quốc gia có thể nhận được ít nắng nhất.

Ngoài ra, trên thực tế việc lắp đặt các hướng khác như Đông Nam, Tây Nam, … vẫn khả thi nhưng hiệu quả không được toàn diện và đạt đỉnh như khi lắp đặt theo góc phương vị hướng nam. Về mặt lý thuyết thì hướng Đông sẽ đón nhận nắng về buổi sáng, hướng tây ưu tiên vào buổi chiều, tuy nhiên tổng lượng ánh sáng nhận được trong 1 năm thì hướng Nam là hướng phù hợp nhất, một lựa chọn không thể thay thế tại Việt Nam.

Tại sao lại lắp đặt tấm pin năng lượng mặt trời theo góc nghiêng

Có một sự liên kết giữa vĩ độ địa lý và khả năng hấp thụ ánh sáng năng lượng mặt trời. Thì bên cạnh hướng tấm pin thì góc nghiên của tấm pin cũng ảnh hưởng rất lớn đến khả năng nhận ánh sáng của tấm pin, nếu giải thích đơn giản thì trái đất hình tròn và tại vị trí của chúng ta lắp đặt là một điểm rất nhỏ trên hình tròn đó. Vì thế có góc nghiêng của tấm pin

Giải thích sâu hơn, thì hiệu suất chuyển đổi từ Quang năng sang điện năng đạt đỉnh khi tia sáng từ ánh sáng mặt trời chiếu vuông góc với tấm pin. Tuy nhiên, Trái đất của chúng ta luôn quay, di chuyển xung quanh mặt trời liên tục theo giờ trong ngày và có sự khác nhau giữa mùa trong năm theo quỹ đạo.

Để giải quyết vấn đề này thì nếu sử dụng góc nghiêng cố định các chuyên gia đã xác định đưcọ góc nghiên tối ưu để đạt được sản lượng điện cao nhất cả năm xấp xỉ bằng vĩ độ địa lý của nơi lắp đặt

Ví dụ: Hải Phòng thuộc vĩ độ Từ 20°30′39″ đến 21°01′15″ vầy góc nghiêng tấm pin tối ưu là khoảng 21 độ.

Đây là một điều kiện tự nhiên mà các nhà nghiên cứu đã phát hiện và đưa ra dựa trên những tính toán về cơ chế học thiên thể, theod dó:

Việc đặt góc nghiên bằng với vĩ độ là sự tính toán đơn giản và thông minh, giúp tấm pin có được vị trí tốt nhất để đón ánh sáng mặt trời ở vị trí trên cao của mặt trời cũng vị trí thấp vào mùa đông. Khi càng ở xa xích đạo, vĩ độ sẽ càng cao, mặt trời ở vị trí thấp hơn do đó cần góc nghiêng lớn hơn để duy trì góc nghiêng tối ưu. Ngược lại, các khu vực gần xích đạo (vĩ độ thấp) sẽ có Mặt Trời ở vị trí cao hơn, do đó cần một góc nghiêng nhỏ hơn, gần như nằm ngang

Vậy tại sao không lắp đặt hệ thống luôn luôn hướng về phía mặt trời.

Về lý thuyết, điều này hoàn toàn đúng và khả thi và nếu được như thế thì thực sự là điều quá tuyệt vời. Đã có rất nhiều công trình thử nghiệm để tấm pin luôn luôn hướng về phía mặt trời nhờ các cảm biến ( cũng là cảm biến ánh sáng nhưng không phải đơn giản chỉ là Công tắc cảm biến ánh sáng tự động bật-tắt đèn ) mà nó là hệ thống phức tạp hơn. Thêm nữa, hệ thống khung giàn sẽ cần đủ linh hoạt và mạnh để có thể di chuyển và xoay tấm pin vào đúng vị trí mong muốn

Điều này hoàn toàn khả thi về mặt lý thuyết và thử nghiệm nhưng bất khả thi trong điều kiện thực tế bởi chi phí cao và nguy cơ an toàn khi xảy ra các hiện tượng thiên tai như bão gió mà chúng tôi đã đề cập”Sử dụng trình theo dõi bão Windy và bảo vệ những tấm pin năng lượng mặt trời”

Bổ sung: Cách tìm vĩ độ của địa chỉ bạn đang sinh sống.

Cuối cùng, tôi muốn dành phần cuối này để bạn có thể tham khảo về cách tìm ra vĩ độ, kinh độ của bản thân thông qua Google Map cực kỳ đơn giản.

Bước 1: truy cập địa chỉ https://www.google.com/maps/ > đây là địa chỉ Google Maps của Google cực kỳ an toàn. Tuy nhiên bạn cần mở trên trình duyệt máy tính nhé

Đây là hình ảnh Map đầu tiên khi tôi truy cập vào Google Maps

Bước 2: Nhập địa chỉ của bạn vào khung tìm kiếm.

Và chúng ta sẽ nhận được một dải đại chỉ trong đó có hiển thị vĩ độ và kinh độ, khu vực vĩ độ tôi khoanh đỏ ( đứng trước) , khu vực kinh độ bôi xanh ( đứng sau ) và bạn có thể căn cứ vào vĩ độ đó để tính toán,.

https://www.google.com/maps/place/55+%C4%90%C3%B4ng+Trung+H%C3%A0nh,+%C4%90%E1%BA%B1ng+L%C3%A2m,+H%E1%BA%A3i+An,+H%E1%BA%A3i+Ph%C3%B2ng,+Vietnam/@20.8327779,106.7136956,17z/data=!3m1!4b1!4m6!3m5!1s0x314a7aa99833184d:0x54edec009e72818a!8m2!3d20.8327729!4d106.7162705!16s%2Fg%2F11svqfmtj0?entry=ttu&g_ep=EgoyMDI1MDkyMi4wIKXMDSoASAFQAw%3D%3D

Bước 3: Vầy chúng ta có vĩ độ là khoảng 20.8^o > nó cũng gần như là chính xác so với toàn bộ khu vực Hải Phòng.

Và cái này chỉ là một phần trong tính toán một cách tương đối chính xác, với các hệ thống siêu lớn có thể người ta sẽ sử dụng những phương pháp khác nhau để tính toán chính xác một cách tuyệt đối ( thực ra chả có gì là tuyệt đối đâu ) . Nhưng chắc hẳn sẽ có phương pháp tính toàn chính xác hơn.

Tổng kết bài viết về : Tìm ra hướng và góc nghiêng lắp đặt tấm pin năng lượng mặt trời

Nhìn chung, bài viết này bạn chỉ cần quan tâm đến cái bảng khu vực và độ nghiêng của tấm pin tôi đã đặt sẵn ở trên, các thông tin khác mang tính chất tham khảo để bạn đọc có thể hiểu được cách thức đưa ra bảng dữ liệu đó. Còn hướng lắp đặt tấm pin năng lượng mặt trời ở Việt Nam là hướng Nam.

Vầy nên, từ ngay khi lắp đặt tấm pin năng lượng mặt trời hãy cố gắng đặt nghiêng ( theo bảng ) và hướng nam là bạn sẽ tăng được khá khá lưu lượng điện thu được hàng năm ( tổng cả năm ) cho pin năng lượng mặt trời nhà bạn rồi!

nguồn tham khảo:

1. Link Github sử dụng minh họa trực quan hóa ” Hướng & Góc nghiêng tối ưu 63 tỉnh, thành phố “: https://phamducngocdotcom.github.io/phamducngoc.github.io/goc-nghieng-tam-pin.html
2. Mã nguồn công cụ: https://github.com/phamducngocdotcom/phamducngoc.github.io/blob/main/goc-nghieng-tam-pin.html