Trong lĩnh vực điện mặt trời, đặc biệt là các hệ thống lớn, bạn thường nghe đến thuật ngữ MWp. Vậy MWp là gì? Nó có vai trò và ý nghĩa như thế nào đối với hiệu suất của hệ thống điện năng lượng mặt trời? Bài viết này sẽ cung cấp cho bạn cái nhìn chi tiết và dễ hiểu nhất về MWp.
Nhà máy điện mặt trời quy mô lớn.
Mục Lục
MWp (Megawatt Peak) là gì?
MWp (Megawatt-peak) là đơn vị đo công suất đỉnh, thể hiện giá trị sản lượng điện áp lớn nhất mà một hệ thống điện mặt trời có thể đạt được trong điều kiện lý tưởng. Nói cách khác, MWp cho biết công suất tối đa mà hệ thống có thể tạo ra khi hoạt động ở điều kiện tối ưu.
Vậy tại sao cần quan tâm đến đơn vị MWp? Ánh sáng mặt trời không phải lúc nào cũng ổn định. Cường độ ánh sáng thay đổi liên tục trong ngày, kéo theo sản lượng điện của hệ thống cũng biến đổi theo. Thông thường, những giờ giữa trưa là thời điểm hệ thống đạt hiệu suất cao nhất do lượng bức xạ mặt trời trên mỗi mét vuông đạt giá trị cao nhất.
Để tính toán công suất của toàn bộ hệ thống điện mặt trời, người ta cộng công suất của tất cả các tấm pin mặt trời lại với nhau. Kết quả chính là công suất lắp đặt, được biểu thị bằng đơn vị Megawatt-peak (MWp).
Ví dụ, một nhà máy sử dụng 20.000 tấm pin mặt trời, mỗi tấm có công suất định mức 350 watt. Tổng công suất của hệ thống sẽ là 7.000.000 Wp (watt-peak) hay 7 MWp.
Đây là sản lượng điện tối đa mà hệ thống có thể tạo ra nếu toàn bộ mảng năng lượng mặt trời hoạt động trong Điều kiện Thử nghiệm Tiêu chuẩn (STC – Standard Test Conditions). STC là bộ điều kiện được các nhà sản xuất tấm pin mặt trời sử dụng để đánh giá hiệu suất sản phẩm.
Các điều kiện STC giả định rằng nhiệt độ của pin quang điện là 25°C, bức xạ mặt trời là 1.000 watt/m2 và góc tới của ánh sáng mặt trời là 35° Bắc vào mùa hè. Mặc dù đây là những điều kiện lý tưởng, chúng cho phép thực hiện các thử nghiệm tiêu chuẩn hóa trên tất cả các tấm pin mặt trời, giúp so sánh hiệu suất giữa các sản phẩm khác nhau.
MWp trong dòng điện xoay chiều (AC) là gì?
Biến tần chuyển đổi dòng điện DC sang AC.
Trong hệ thống năng lượng mặt trời, dòng điện một chiều (DC) được tạo ra từ các tấm pin phải được chuyển đổi thành dòng điện xoay chiều (AC) để có thể sử dụng cho các thiết bị điện thông thường hoặc hòa vào lưới điện. Quá trình chuyển đổi này được thực hiện bởi bộ biến tần (inverter).
Các hệ thống điện mặt trời dân dụng và doanh nghiệp nhỏ thường chỉ sử dụng một biến tần duy nhất. Tuy nhiên, các hệ thống lớn hơn thường sử dụng nhiều biến tần để xử lý tổng lượng điện năng được tạo ra.
Do các tấm pin mặt trời hiếm khi hoạt động ở công suất định mức tối đa, các bộ biến tần thường có công suất nhỏ hơn công suất của mảng năng lượng mặt trời. Ví dụ: một mảng năng lượng mặt trời 12 MWp có thể sử dụng bộ biến tần có tổng công suất AC là 10 Megawatt (MW). Mối quan hệ này thường được mô tả bằng tỷ lệ DC trên AC, hay còn gọi là tỷ lệ tải DC, trong trường hợp này là 1,2.
Việc sử dụng bộ biến tần có công suất tương đương với công suất mảng năng lượng mặt trời sẽ gây lãng phí vốn, vì chúng sẽ hoạt động ở mức tải thấp gần như mọi lúc. Một lựa chọn kinh tế hơn là sử dụng biến tần có công suất nhỏ hơn dãy quang điện và cắt bớt bất kỳ nguồn DC nào vượt quá công suất của biến tần.
Các phương tiện truyền thông thường sử dụng đơn vị megawatt (MW) để mô tả hệ thống điện mặt trời mà không chỉ định rõ MWp. Tuy nhiên, trong hầu hết các trường hợp, điều này đề cập đến MWp, hoặc tổng công suất lắp đặt của các tấm pin mặt trời theo Điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn (STC).
Cách đo năng lượng đầu ra với kWh, MWh và GWh
Đơn vị MWp mô tả công suất lắp đặt của mảng năng lượng mặt trời và các bộ biến tần của nó. Tuy nhiên, chúng không cho biết lượng điện năng thực tế được sản xuất trong một khoảng thời gian cụ thể. Số lượng này được mô tả bằng kilowatt-giờ (kWh), megawatt-giờ (MWh) hoặc gigawatt-giờ (GWh), tùy thuộc vào quy mô dự án.
- 1 MWh = 1.000 kWh, và 1 GWh = 1.000 MWh.
- 1 kWh là sản lượng của hệ thống 1kW hoạt động ổn định trong thời gian 1 giờ.
Công suất tính bằng MWp thường được dùng để tính toán chi phí của một hệ thống điện mặt trời. Mặt khác, việc mô tả sản lượng điện cho phép ước tính mức độ tiết kiệm.
Ví dụ, tại Úc, các hệ thống điện mặt trời quy mô lớn hiện có giá dưới 1.000.000 USD / MWp. Ở những nơi có điều kiện tốt, công suất lắp đặt 1 MWp có thể đạt sản lượng hàng năm trên 1.500 MWh. Nếu người tiêu dùng hiện đang trả 200 đô la / MWh cho công ty điện lực địa phương, thì khoản tiết kiệm được là 300.000 đô la / năm.
Điều này có nghĩa là thời gian hoàn vốn có thể khoảng ba năm hoặc ít hơn, điều này thật tuyệt vời khi các tấm pin mặt trời chất lượng cao có tuổi thọ sử dụng trên 25 năm. Úc cung cấp các ưu đãi tuyệt vời cho các hệ thống điện mặt trời, giúp cải thiện thời gian hoàn vốn và ROI (Tỷ suất hoàn vốn) của chúng.
Giả sử điều kiện địa điểm thuận lợi cho năng lượng mặt trời, những nơi nhiều nắng nhất của Úc có năng suất cụ thể trên 1700 kWh / kWp. Mặt khác, những nơi ít nắng hơn như đông nam Victoria và Tasmania có sản lượng cụ thể khoảng 1300 kWh / kWp. Lợi tức cụ thể cao hơn sẽ rút ngắn thời gian hoàn vốn trong khi tăng lợi tức đầu tư – mỗi đô la đầu tư trả trước tiết kiệm được nhiều đô la hơn theo thời gian.
Mối quan hệ giữa công suất lắp đặt và sản lượng điện hàng năm được mô tả bằng một giá trị gọi là năng suất cụ thể, thường có đơn vị là Kilowatt giờ trên Kilowatt-Peak (kWh / kWp) hoặc Megawatt-giờ trên Megawatt-Peak (MWh / MWp).
Hy vọng bài viết này đã giúp bạn trả lời được câu hỏi MWp là gì? và hiểu rõ hơn về ý nghĩa của MWp trong hệ thống điện mặt trời, cách đo lường và các ví dụ minh họa.