Hệ thống điện năng lượng mặt trời - Những sự cố nguy hiểm có thể xảy ra

  1. 2021/10/04
Ở Việt Nam, trong những năm gần đây, hệ thống điện năng lượng mặt trời đang ngày càng trở nên phổ biến, kéo theo sự xuất hiện của rất nhiều công ty cung ứng – lắp đặt không có kinh nghiệm khiến cho việc kiểm soát chất lượng của thiết bị và hệ thống gặp nhiều khó khăn, dễ gặp phải các sự cố từ nhỏ cho đến rất nguy hiểm. Chính vì thế, việc hiểu rõ nguyên nhân gây ra các sự cố chính là điều cần thiết để các chủ đầu tư có thể phòng tránh những thiệt hại đáng tiếc xảy ra.

Sự phân hủy và ăn mòn bên trong

Việc hơi ẩm xâm nhập vào bảng điều khiển của hệ thống điện năng lượng mặt trời là nguyên nhân chính gây ra ăn mòn bên trong. Khi đó, bên trong các tấm pin thường có không khí và nước, các thành phần của tấm pin năng lượng mặt trời không được ép dưới áp suất chân không. Những lỗi này hay gặp đối với các tấm pin được sản xuất bởi các thương hiệu nhỏ, kém uy tín hoặc các tấm pin là hàng nhái, hàng loại B,…

Các vấn đề về điện

Hệ thống dây điện bị lỗi ngăn cản các tấm pin mặt trời hoạt động tốt là vấn đề cần thường xuyên lưu ý. Kết nối lỏng lẻo, ăn mòn và oxy hóa cũng có thể gây trở ngại cho việc sản xuất điện.

Ngoài ra, sự cố người dùng bị sốc điện, giật điện cũng rất dễ xảy ra do các hệ thống điện năng lượng mặt trời đều là nguồn phát dòng điện xoay chiều nên đầu ra sẽ bao gồm điện áp và cường độ dòng điện. Hầu hết các tấm pin năng lượng đang được sử dụng là loại 330W, có điện áp mạch hở là 43,2V và cường độ dòng điện mạch ngắn là 10,2A – trong khí cường độ dòng điện chỉ 1A đã có thể gây nguy hiểm đến tính mạng. Cần lưu ý rằng, bạn không thể tắt cũng như không có công tắc nào để có thể giảm điện áp xuống mức 0, miễn là khi nào có ánh nắng mặt trời chiếu vào thì bảng pin năng lượng sẽ có điện áp mạch hở và dòng điện chạy trong các bộ phận của hệ thống, cho dù các tấm pin đang không kết nối với lưới điện.

Trong thực tế, các tấm pin đều được thiết kế an toàn để chạm vào. Tuy nhiên, các sự cố trên vẫn hoàn toàn có thể xảy ra nếu lớp kính và bộ khung nhôm bị hư hỏng, bể vỡ,  các đường dây dẫn điện không được đảm bảo cách điện và không được giấu kín.

Lỗi DC

Có 5 loại sự cố lỗi DC phổ biến ở hệ thống điện năng lượng mặt trời:

1. Pin kém chất lượng

Trước cơn sốt về hệ thống điện năng lượng mặt trời gần đây, ngày càng có nhiều đơn vị cung cấp sản phẩm, thiết bị vật tư với nhiều thương hiệu, dẫn đến việc cạnh tranh về giá để thu hút khách hàng. Cũng chính điều đó dẫn đến việc có nhiều đại lý nhỏ lẻ lợi dụng để cung cấp hàng kém chất lượng, hàng nhái, hàng loại B,..., làm giảm chất lượng toàn bộ hệ thống điện năng lượng mặt trời.

2. Lỗi cắm ngược cực âm – dương

Việc lắp sai cực điện âm dương làm quá trình hoạt động bị biến đổi không đúng theo quy luật, việc này khiến cho hệ thống có thể bị chập điện và hư hại đến inverter.

3. Lỗi hồ quang điện DC

Nguyên nhân chủ yếu là do các mối nối lỏng lẻo do lắp đặt kém hay kết nối kém chất lượng, mối nối bị oxi hóa do không được bảo vệ, các mối nối tiếp xúc bị hỏng trong quá trình hệ thống tạo ra dòng điện.

Ngoài ra còn có các yếu tố khác tác động dẫn đến phóng hồ quang điện:

  • Động vật làm hỏng cáp (sóc, chuột,…).
  • Thiên tai (giông bão, lũ lụt,…).
  • Dẫm qua dàn mái, khoan xuyên tường.
  • Lỗi của khớp nối và vỏ nhựa do tiếp xúc với tia cực tím.
  • Đường dây điện từ các tấm quang năng điện đến inverter bị bong tróc hoặc jack cắm thi công không đảm bảo, bị lỏng lẻo.
  • Do trình độ lắp đặt kém.
  • Lựa chọn chất lượng kém, thiết bị vật tư không phù hợp do tự ý lắp đặt không theo quy trình lắp đặt của nhà sản xuất.
  • Các tấm pin được kết nối với nhau lỏng lẻo, cáp MC4 siết không đủ chặt dẫn đến cháy đầu MC4.

4. Xước dây

Việc không tỉ mỉ thì trong quá trình lắp đặt hay vận chuyển sẽ xảy ra hiện tượng hở hay đứt dây điện.

5. Lỗi chạm đất DC

Trong quá trình lắp đặt, dây DC có thể bị chạm đất làm cho dây bị sờn, đứt. Khi tiếp xúc trực tiếp với thanh ray kim loại, đất gây ra hiện tượng ngắn mạch DC.

Lỗi AC

Có 2 loại sự cố chính liên quan đến lỗi AC ở hệ thống điện năng lượng mặt trời:

1. Đấu nhầm pha

Khi người dùng đấu nhầm pha với nhau sẽ gây nên hiện tượng đoản mạch hay nghiêm trọng hơn là gây hư hỏng inverter. Ngoài ra còn có xảy ra hiện tượng giảm hiệu suất của hệ thống điện năng lượng mặt trời.

2. Kéo xước dây

Việc xước dây AC, gây ra hiện tượng hở mạch, nguy hiểm cho hệ thống, gây chập điện và cháy nổ.

Các sự cố liên quan đến tấm pin (Xem thêm)

Đối với các tấm pin của hệ thống điện năng lượng mặt trời, có 4 loại sự cố chính thường gặp:

1. Hiệu ứng PID của tấm pin mặt trời

PID là viết tắt của Potential Indnced Degradation. Nó có thể xảy ra do sự chênh lệch điện áp giữa tiếp đất và bảng điều khiển năng lượng mặt trời. Khi điều này xảy ra, mạch nguồn sơ cấp sẽ sinh ra phóng điện cục bộ. Hiệu ứng này có thể khiến hệ thống thất thoát 30% công suất so với ban đầu mới lắp đặt và làm giảm tuổi thọ của chúng.

2. Vết nứt nhỏ trên mặt tấm pin

Đây là những vết nứt nhỏ trên bảng điều khiển và khó có thể nhận thấy bằng mắt thường, nhưng với thời gian và sự thay đổi thời tiết đáng kể, các vết nứt có thể phát triển. Các vết nứt chủ yếu xảy ra do sản xuất mô-đun PV và nhiệt độ nắng nóng ngoài trời. Chúng cũng có thể là kết quả của việc xử lý bất cẩn trong quá trình vận chuyển.

3. Điểm nóng (Hotspot)

Tấm pin bị che khuất, các tác động như phân chim, bão, mưa đá,… vật rơi vào làm tổn thương đến bề mặt kính bị vỡ và tạo ra các hotspot gây nứt và vỡ lớp kính trên bề mặt tấm pin năng lượng mặt trời. Cần biết rằng, khi có 1 tấm pin mặt trời bị vỡ thì hơi ẩm và nước mưa sẽ xâm nhập vào bên trong và làm hư hại tấm pin. Các điểm hotspot này sẽ làm ảnh hưởng đến chất lượng hoạt động và gây cháy pin.

Các vấn đề về mái nhà

Mặc dù hệ thống điện năng lượng mặt trời không được ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của mái nhà, nhưng trong một số trường hợp, việc lắp đặt có thể làm hỏng mái nhà và gây thấm nước hoặc dột mưa.

Các sự cố về bộ biến tần (inverter) (Xem thêm)

Trong thực tế, phần lớn các tấm pin của hệ thống điện năng lượng mặt trời có thể tồn tại đến 20 năm, nhưng tuổi thọ của các bộ biến tần không bền như vậy. Thông thường, các chủ đầu tư năng lượng mặt trời phải thay đổi biến tần trung bình 10 đến 15 năm một lần. Ngoài ra, theo tiêu chuân châu âu thì biến tần cần có hiệu suất chuyển đôi cao hơn 95% thì mới đạt hiệu quả làm việc tốt nhất, nên nếu trong quá trình hoạt động bạn phát hiện hiệu suất làm việc của biến tần dưới 95% thì cần phải đổi biến tần.

Bộ biến tần không có mạch bảo vệ chống sét lan truyền cũng là điều rất nguy hiểm khi không có bảo vệ chống sét lan truyền trong những ngày mưa bão sẽ gây ra toàn bộ hư hại cho inverter và hệ thống.

Sự cố hỏa hoạn

Đây có thể là mối nguy hiểm lớn nhất đối với việc lắp đặt hệ thống điện năng lượng mặt trời. Tuy nhiên, những trường hợp liên quan đến hoả hoạn do hệ thống điện năng lượng mặt trời là rất hiếm và trong khoảng 20 năm qua chỉ có 0,006% tức 75 vụ trên tổng cộng hơn 1,3 triệu hệ thống được cài đặt gặp rủi ro cháy nổ. Mặc dù trong thực tế là điều này rất khó có khả năng xảy ra nhưng không phải là hoàn toàn không thể xảy ra.

Hoả hoạn do các hệ thống mặt trời có thể xảy ra bởi dây dẫn điện bị đứt, hư hỏng, quy trình lắp đặt và sử dụng không đúng cách dẫn đến xung đột dòng điện…Ngoài ra, liên quan đến vấn đề xung đột điện, hoả hoạn có thể xảy ra do điện áp của hệ thống tăng đột ngột vượt ngưỡng cho phép do lưới điện hoặc sấm sét đánh mạnh gần khu vực hệ thống.

=======================

Tất cả các sự cố trên đều đều là những sự cố mà chúng ta hoàn toàn có thể kiểm soát và có Cách khắc phục các sự cố trong quá trình sử dụng điện năng lượng mặt trời gia đình nên bạn không cần quá lo lắng. Đội ngũ nhân viên đầy kinh nghiệm và trình độ chuyên môn cao của An Gia sẽ giúp bạn giải quyết, khắc phục và phòng tránh các sự cố trên với Dịch vụ O&M - Dịch vụ vận hành, kiểm tra, bảo trì, bảo dưỡng sửa chữa hệ thống điện mặt trời.