Biến tần năng lượng mặt trời dân dụng kéo dài bao lâu?

Trong phần đầu tiên của loạt bài này, tạp chí pv đã đánh giátuổi thọ sản xuất của tấm pin mặt trời, khá kiên cường. Trong phần này, chúng tôi kiểm tra các bộ biến tần năng lượng mặt trời dân dụng ở nhiều dạng khác nhau, thời gian tồn tại và khả năng phục hồi của chúng.

Biến tần, một thiết bị chuyển đổi nguồn DC do các tấm pin mặt trời tạo ra thành nguồn AC có thể sử dụng được, có thể có một số cấu hình khác nhau.

Hai loại bộ biến tần chính trong các ứng dụng dân dụng là bộ biến tần chuỗi và bộ biến tần vi mô. Trong một số ứng dụng, bộ biến tần chuỗi được trang bị thiết bị điện tử công suất cấp mô-đun (MLPE) được gọi là bộ tối ưu hóa DC. Bộ biến tần vi mô và bộ tối ưu hóa DC thường được sử dụng cho các mái nhà có điều kiện che nắng hoặc hướng không tối ưu (không hướng về phía Nam).

Trong các ứng dụng mà mái nhà có góc phương vị thích hợp hơn (hướng về phía mặt trời) và ít có vấn đề về bóng râm, bộ biến tần chuỗi có thể là một giải pháp tốt.

Bộ biến tần chuỗi thường đi kèm với hệ thống dây điện đơn giản hóa và vị trí tập trung để các kỹ thuật viên năng lượng mặt trời sửa chữa dễ dàng hơn.Thông thường chúng rẻ hơn,cho biết Solar Reviews. Biến tần thường có thể tốn 10-20% tổng chi phí lắp đặt tấm pin mặt trời, vì vậy việc chọn loại phù hợp là rất quan trọng.

Chúng kéo dài bao lâu?

Trong khi các tấm pin mặt trời có thể tồn tại từ 25 đến 30 năm hoặc hơn, thì bộ biến tần thường có tuổi thọ ngắn hơn do các thành phần bị lão hóa nhanh hơn. Một nguyên nhân gây hư hỏng phổ biến ở bộ biến tần là hiện tượng hao mòn cơ điện trên tụ điện trong bộ biến tần. Các tụ điện có tuổi thọ ngắn hơn và tuổi thọ nhanh hơn các linh kiện khô,sóng hài mặt trời cho biết.

EnergySage anh ấy nóirằng một bộ biến tần chuỗi dân dụng tập trung điển hình sẽ có tuổi thọ khoảng 10-15 năm và do đó sẽ cần được thay thế vào một thời điểm nào đó trong suốt vòng đời của các tấm pin.

Biến tần chuỗinói chung cóbảo hành tiêu chuẩn từ 5-10 năm, nhiều loại có tùy chọn kéo dài đến 20 năm. Một số hợp đồng năng lượng mặt trời bao gồm bảo trì và giám sát miễn phí trong suốt thời hạn của hợp đồng, vì vậy, nên đánh giá điều này khi lựa chọn bộ biến tần.

EnergySage cho biết bộ biến tần vi mô có tuổi thọ dài hơn, chúng thường có thể tồn tại được 25 năm, gần bằng tuổi thọ của các bộ biến tần cỡ nhỏ. Roth Capital Partners cho biết những người liên hệ trong ngành của họ thường báo cáo sự cố của bộ biến tần vi mô với tỷ lệ thấp hơn đáng kể so với bộ biến tần chuỗi, mặc dù chi phí trả trước thường cao hơn một chút đối với bộ biến tần vi mô.

Bộ chuyển đổi vi mô thường có bảo hành tiêu chuẩn từ 20 đến 25 năm. Cần lưu ý rằng mặc dù bộ biến tần vi mô có thời gian bảo hành dài nhưng chúng vẫn là một công nghệ tương đối mới trong khoảng 10 năm trở lại đây và vẫn còn phải xem liệu thiết bị này có thực hiện được lời hứa hơn 20 năm hay không.

Điều tương tự cũng xảy ra với các bộ tối ưu hóa DC, thường được ghép nối với bộ biến tần chuỗi tập trung. Các thành phần này được thiết kế để tồn tại trong 20-25 năm và có chế độ bảo hành phù hợp với khoảng thời gian đó.

Đối với các nhà cung cấp biến tần, một số thương hiệu chiếm thị phần vượt trội. Tại Hoa Kỳ, Enphase dẫn đầu thị trường về bộ biến tần vi mô, trong khi SolarEdge dẫn đầu về bộ biến tần chuỗi. Tesla đã và đang tạo ra làn sóng trong lĩnh vực biến tần chuỗi dân dụng, chiếm thị phần, mặc dù vẫn còn phải xem mức độ tác động mà việc gia nhập thị trường của Tesla sẽ tạo ra, một lưu ý trong ngành từ Roth Capital Partners cho biết.

(Đọc: "Các nhà lắp đặt năng lượng mặt trời của Hoa Kỳ liệt kê Qcells, Enphase là thương hiệu hàng đầu“)

Thất bại

Một nghiên cứu của kWh Analytics cho thấy 80% lỗi mảng năng lượng mặt trời xảy ra ở cấp độ biến tần. Có rất nhiều nguyên nhân dẫn đến việc này.

Theo Giải pháp Fallon, một nguyên nhân là lỗi lưới điện. Điện áp cao hoặc thấp do lỗi lưới điện có thể khiến biến tần ngừng hoạt động, đồng thời có thể kích hoạt cầu dao hoặc cầu chì để bảo vệ biến tần khỏi sự cố điện áp cao.

Đôi khi sự cố có thể xảy ra ở cấp độ MLPE, nơi các thành phần của bộ tối ưu hóa năng lượng tiếp xúc với nhiệt độ cao hơn trên mái nhà. Nếu sản lượng bị giảm, đó có thể là lỗi trong MLPE.

Việc cài đặt cũng phải được thực hiện đúng cách. Theo nguyên tắc chung, Fallon khuyến nghị rằng công suất của tấm pin mặt trời phải lên tới 133% công suất của biến tần. Nếu các tấm pin không được khớp đúng cách với một biến tần có kích thước phù hợp, chúng sẽ không hoạt động hiệu quả.

BẢO TRÌ

Để giữ cho biến tần hoạt động hiệu quả hơn trong thời gian dài hơn, cầnkhuyến khíchlắp đặt thiết bị ở nơi khô ráo, thoáng mát, có nhiều không khí trong lành lưu thông. Người lắp đặt nên tránh những khu vực có ánh nắng trực tiếp, mặc dù các nhãn hiệu cụ thể của bộ biến tần ngoài trời được thiết kế để chịu được nhiều ánh sáng mặt trời hơn các loại khác. Và, trong việc lắp đặt nhiều bộ biến tần, điều quan trọng là phải đảm bảo có khoảng trống thích hợp giữa mỗi bộ biến tần để không có sự truyền nhiệt giữa các bộ biến tần.

Cách tốt nhất là kiểm tra bên ngoài biến tần (nếu có thể truy cập) hàng quý, đảm bảo không có dấu hiệu hư hỏng vật lý và tất cả các lỗ thông hơi và cánh tản nhiệt không có bụi bẩn.

Bạn cũng nên lên lịch kiểm tra thông qua nhà lắp đặt năng lượng mặt trời được cấp phép cứ 5 năm một lần. Việc kiểm tra thường tốn 200-300 USD, mặc dù một số hợp đồng năng lượng mặt trời có bảo trì và giám sát miễn phí trong 20-25 năm. Trong quá trình kiểm tra, người kiểm tra nên kiểm tra bên trong biến tần xem có dấu hiệu ăn mòn, hư hỏng hoặc sâu bệnh hay không.