5 mẹo lắp đặt hệ thống điện mặt trời giúp tối ưu hiệu quả đầu tư cho nhà máy, nhà xưởng

Trong bối cảnh chi phí điện năng ngày càng tăng cao và xu hướng phát triển bền vững, lắp đặt điện mặt trời đang nổi lên như một giải pháp chiến lược cho các doanh nghiệp sản xuất, nhà máy và khu công nghiệp. Không chỉ giúp tiết kiệm hàng trăm triệu đồng chi phí điện mỗi năm, điện mặt trời còn góp phần giảm phát thải khí nhà kính, đáp ứng các tiêu chuẩn ESG và nâng cao uy tín thương hiệu. 

Tuy nhiên, để đạt hiệu quả tối đa, doanh nghiệp cần có kế hoạch đầu tư khoa học, chú ý từ khâu khảo sát nhu cầu, thiết kế bố trí đến việc lựa chọn biến tần hiệu suất cao và giám sát vận hành thông minh. Bài viết này sẽ chia sẻ 5 mẹo quan trọng giúp doanh nghiệp lắp đặt hệ thống điện mặt trời vừa tối ưu chi phí, vừa gia tăng lợi nhuận dài hạn.

Thứ nhất – Đầu tư lắp đặt hệ thống điện mặt trời đúng theo nhu cầu doanh nghiệp

Xác định nhu cầu tiêu thụ điện hàng tháng

Để lắp đặt hệ thống điện mặt trời mang lại hiệu quả tối đa, doanh nghiệp cần bắt đầu từ việc phân tích chi tiết nhu cầu tiêu thụ điện hàng tháng. Đây là cơ sở quan trọng giúp tính toán công suất phù hợp, tránh tình trạng lãng phí vốn hoặc không đáp ứng đủ nhu cầu sản xuất. Thông thường, các nhà máy lớn có mức tiêu thụ điện từ vài trăm nghìn đến hàng triệu kWh mỗi tháng. Nếu lắp đặt quá nhỏ, doanh nghiệp sẽ vẫn phải phụ thuộc nhiều vào điện lưới, trong khi nếu lắp quá lớn, hệ thống dư thừa công suất sẽ khiến thời gian hoàn vốn kéo dài. 

Bên cạnh đó, doanh nghiệp cũng cần phân tích biểu đồ phụ tải theo giờ, xác định tỷ lệ sử dụng điện ban ngày và ban đêm. Đặc biệt, với các ngành hoạt động chủ yếu vào ban ngày, lắp đặt hệ thống điện mặt trời sẽ tận dụng tối đa nguồn năng lượng trực tiếp từ mặt trời, giúp tiết kiệm đáng kể chi phí vận hành. Ngược lại, nếu doanh nghiệp tiêu thụ nhiều điện vào ban đêm, cần cân nhắc hệ thống lưu trữ hoặc tối ưu hóa tỷ lệ đầu tư để vừa tiết kiệm vừa duy trì hiệu quả dài hạn.

VN - O&M

Lắp điện mặt trời trên mái các nhà xưởng, nhà máy là xu hướng được nhiều doanh nghiệp lựa chọn hiện nay. 

Lựa chọn hệ thống hòa lưới hoặc hỗn hợp

Một trong những quyết định quan trọng khi lắp đặt hệ thống điện mặt trời là chọn mô hình hòa lưới hay hỗn hợp. Hệ thống hòa lưới được sử dụng phổ biến cho các nhà máy vì chi phí đầu tư ban đầu thấp hơn, không cần trang bị ắc-quy lưu trữ. Ban ngày, điện mặt trời sẽ cấp trực tiếp cho sản xuất, còn khi thiếu hụt thì lấy thêm từ lưới điện quốc gia. Trong khi đó, hệ thống hỗn hợp (hybrid) kết hợp giữa hòa lưới và lưu trữ bằng pin/ắc-quy, giúp nhà máy có thể duy trì hoạt động liên tục ngay cả khi lưới điện gặp sự cố. Đây là giải pháp tối ưu cho các doanh nghiệp yêu cầu nguồn điện không gián đoạn, như dược phẩm, hóa chất hoặc sản xuất linh kiện điện tử. Tuy nhiên, hệ thống hybrid có chi phí cao hơn đáng kể. Do vậy, doanh nghiệp cần tính toán kỹ lưỡng giữa nhu cầu vận hành và khả năng tài chính để chọn giải pháp lắp đặt hệ thống điện mặt trời phù hợp, vừa tiết kiệm, vừa đảm bảo an toàn sản xuất.

Thứ hai – Chú ý địa hình và cách bố trí để tối ưu hiệu suất

Khảo sát kết cấu mái (bê tông, mái tôn, giàn thép chắc chắn)

Một trong những bước quan trọng nhất trước khi lắp đặt hệ thống điện mặt trời là khảo sát kết cấu mái nhà xưởng. Hệ thống điện mặt trời thường có tuổi thọ từ 20–30 năm, vì vậy mái cần đủ chắc chắn để chịu được tải trọng lâu dài, đồng thời chống chịu được tác động của ngoại cảnh. Mái bê tông là lựa chọn lý tưởng nhờ độ bền và khả năng chịu tải tốt, trong khi mái tôn công nghiệp có xà gồ vững chắc cũng được nhiều doanh nghiệp sử dụng vì diện tích rộng và dễ thi công. Nếu mái không đủ điều kiện, giải pháp thay thế là xây dựng giàn khung thép độc lập. Việc khảo sát kỹ lưỡng sẽ giúp tránh rủi ro sụt lún, nứt gãy hoặc phát sinh chi phí bảo trì ngoài dự tính. Đặc biệt với nhà máy quy mô lớn, kết cấu mái không chỉ ảnh hưởng đến hiệu suất, mà còn quyết định đến mức độ an toàn cho toàn bộ nhân sự vận hành. 

Góc nghiêng và hướng lắp tấm pin PV ( tấm quang điện) để tăng khả năng hấp thụ ánh sáng

Một yếu tố khác ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả khi lắp đặt hệ thống điện mặt trời là góc nghiêng và hướng lắp pin ( tấm quang điện) . Tại Việt Nam, các chuyên gia khuyến nghị lắp pin( tấm quang điện) theo hướng Nam với góc nghiêng từ 10–15 độ để tối đa hóa khả năng hấp thụ ánh sáng quanh năm. Nếu lắp đặt sai hướng hoặc góc quá dốc, hệ thống có thể mất đi 10–20% sản lượng, đồng nghĩa thời gian hoàn vốn sẽ kéo dài thêm vài năm. Với các nhà máy lớn, mức tổn thất này có thể tương ứng với hàng triệu kWh điện mỗi năm – một con số không hề nhỏ. Doanh nghiệp cũng nên cân nhắc các giải pháp khung đỡ điều chỉnh góc linh hoạt, đặc biệt ở những khu vực có sự thay đổi mùa rõ rệt. Ngoài ra, việc bố trí góc và hướng còn giúp tăng tuổi thọ của tấm pin (tấm quang điện), hạn chế tình trạng đọng nước hay bụi bẩn tích tụ. Đầu tư thiết kế góc nghiêng hợp lý ngay từ đầu sẽ giúp hệ thống duy trì sản lượng cao và ổn định trong suốt vòng đời dự án.

VN - Solar

Hệ thống điện mặt trời mái nhà đa dạng góc nghiêng giúp tối ưu hướng đón nắng mang lại hiệu suất tốt hơn.

Tránh bóng che từ tòa nhà, ống khói

Bóng che là một trong những nguyên nhân chủ yếu gây thất thoát sản lượng của hệ thống điện mặt trời. Khi lắp đặt hệ thống điện mặt trời trong khu công nghiệp, bóng từ tòa nhà cao tầng, ống khói lò hơi, bồn chứa nước hoặc thậm chí cây xanh đều có thể che khuất một phần tấm pin. Với các nhà máy tiêu thụ hàng triệu kWh điện mỗi năm, tổn thất do bóng che có thể gây thiệt hại hàng tỷ đồng trong suốt vòng đời hệ thống. Do đó, doanh nghiệp cần khảo sát hướng nắng, thời gian và tính toán các vùng bóng che tiềm ẩn để loại bỏ ngay từ khâu thiết kế. Nếu bắt buộc phải lắp đặt ở khu vực có che bóng, doanh nghiệp nên lựa chọn giải pháp công nghệ biến tần tối ưu hóa DC có tích hợp bộ tối ưu công suất Optimizer cho từng tấm quang điện để hạn chế tổn thất. Tuy nhiên, giải pháp tối ưu nhất vẫn là bố trí các tấm quang điện ở khu vực thoáng, không bị che chắn, giúp hệ thống vận hành bền vững và đạt hiệu suất tối đa.

Thứ ba – Lựa chọn thiết bị biến tần hiệu suất cao

Biến tần - “bộ não” của hệ thống PV

Trong quá trình lắp đặt hệ thống điện mặt trời, biến tần (inverter) luôn được coi là “bộ não” của toàn bộ dự án. Nhiệm vụ chính của thiết bị này là chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) từ tấm pin thành dòng điện xoay chiều (AC) để phục vụ sản xuất hoặc hòa vào lưới điện. Không chỉ dừng lại ở chức năng cơ bản, biến tần hiện đại còn đảm nhiệm vai trò kiểm soát hiệu suất, giám sát tình trạng hoạt động, bảo đảm sự ổn định và an toàn của toàn hệ thống. Với các nhà máy, nơi nhu cầu điện lớn và liên tục, việc lựa chọn biến tần phù hợp ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả vận hành. 

Tăng sản lượng điện năng nhờ biến tần hiệu suất cao

Các biến tần truyền thống, công nghệ cũ hoạt động không ổn định, kém thông minh, dẫn đến sản lượng điện năng tạo ra không được tối ưu, dễ bị thất thoát, khiến doanh thu bị ảnh hưởng và thời gian hoàn vốn kéo dài. Ngược lại, biến tần năng lượng mặt trời hiệu suất cao có thể tối ưu hóa sản lượng, duy trì hệ thống hoạt động ổn định và hạn chế hư hỏng, giảm chi phí sửa chữa, bảo trì.

Trong số các công nghệ hiện nay, giải pháp biến tần tối ưu hóa phía DC (DC-Optimized Inverter) với bộ tối ưu công suất (Optimizer) từ SolarEdge được đánh giá cao về hiệu suất. Nhờ vào các Optimizer được gắn trực tiếp trên tấm pin mặt trời, các tấm PV sẽ luôn được điều chỉnh hoạt động độc lập, ở điểm công suất tối đa (MPPT) của từng tấm, nhờ đó duy trì sản lượng tốt nhất của mỗi tấm PV và ổn định sản lượng cho toàn hệ thống. Theo nghiên cứu của UNSW Sydney, hệ thống PV sử dụng biến tần SolarEdge có thể tạo ra nhiều hơn 15% sản lượng so với giải pháp thông thường. Với nhà máy tiêu thụ hàng triệu kWh điện mỗi năm, con số này tương đương hàng trăm triệu đồng giá trị điện năng bổ sung. 

Tác động đến sản lượng và chi phí O&M dài hạn

Một yếu tố mà nhiều doanh nghiệp chưa quan tâm đúng mức khi lắp đặt hệ thống điện mặt trời là chi phí O&M (vận hành & bảo trì). Ngoài khoản đầu tư ban đầu, cũng giống như các hệ thống, thiết bị khác, dự án PV cũng cần được kiểm tra và bảo trì thường xuyên để đảm bảo hiệu suất và khả năng hoạt động. Dù chỉ chiếm chưa đến 10% tổng chi phí đầu tư ban đầu, biến tần lại có khả năng quyết định đến 20% chi phí vòng đời dự án. Biến tần tối ưu hóa DC SolarEdge còn tích hợp tính năng tự động phát hiện lỗi, hỗ trợ cảnh báo sớm, giúp kỹ thuật viên xử lý nhanh chóng và hạn chế rủi ro. Với các nhà máy lớn, nơi chỉ cần vài giờ gián đoạn cũng có thể gây thiệt hại hàng trăm triệu đồng, việc lựa chọn biến tần chất lượng sẽ là giải pháp bảo vệ lợi ích kinh tế lâu dài cho doanh nghiệp.

VN - Solar2

 

Lựa chọn biến tần hiệu suất cao giúp cắt giảm chi phí O&M trong suốt vòng đời của dự án

Thứ tư – Ưu tiên tính năng an toàn và bảo mật trong lắp đặt hệ thống điện mặt trời

Hệ thống điện mặt trời mái nhà nhìn chung là an toàn, tuy nhiên, trong một vài trường hợp, các tính năng an toàn tối ưu sẽ giúp bảo vệ toàn hệ thống cũng như con người và tài sản bên dưới tốt hơn.

Công nghệ SafeDC™ hạ điện áp xuống mức an toàn để chạm vào

Khi có ánh sáng, trên các tấm quang điện và dây dẫn luôn có điện áp DC cao từ 600–1500VDC, có thể gây nguy hiểm nếu xảy ra sự cố. Công nghệ SafeDC™ được SolarEdge phát triển mang đến giải pháp đột phá: tự động hạ điện áp DC trên từng tấm pin xuống mức an toàn chỉ 1V khi biến tần hoặc lưới điện bị ngắt. Điều này giúp loại bỏ rủi ro điện giật cho đội ngũ kỹ thuật và nhân sự vận hành, đồng thời giảm thiểu nguy cơ cháy nổ. 

Phát hiện và ngăn chặn hồ quang điện theo chuẩn IEC 63027:2023

Một trong những rủi ro phổ biến nhất của hệ thống điện mặt trời là hồ quang điện, có thể gây cháy nổ nếu không được phát hiện kịp thời. Với SolarEdge, công nghệ độc quyền Sense Connect được tích hợp sẵn trong các Bộ tối ưu công suất Optimizer có khả năng cảm biến nhiệt, phát hiện các bất thường có nguy cơ xảy ra hồ quang điện và ngăn chặn kịp thời các sự cố có thể xảy ra, đáp ứng tiêu chuẩn an toàn kỹ thuật IEC 63027:2023 tiên tiến nhất hiện nay.VN - Optimizer

 

Công nghệ Sense Connect độc quyền từ SolarEdge đáp ứng tiêu chuẩn an toàn IEC 63027:2023

Bảo mật an ninh mạng theo xu thế toàn cầu

An ninh mạng cũng là một yếu tố cần được quan tâm khi lựa chọn lắp đặt hệ thống điện mặt trời. Với các kết nối viễn thông thông minh, điều khiển từ xa và tự động hóa, các hệ thống điện mặt trời có thể trở thành cánh cổng tấn công cho các tội phạm an ninh mạng, từ đó đánh cắp dữ liệu, thông tin hoặc làm gián đoạn hoạt động của doanh nghiệp. Lựa chọn các thiết bị công nghệ cao, có tích hợp sẵn bảo mật an ninh mạng cho hệ thống điện mặt trời từ SolarEdge có thể giúp doanh nghiệp phòng ngừa các rủi ro trên cũng như đáp ứng được các tiêu chuẩn an ninh mạng đang được triển khai ngày càng nhiều.

Đáp ứng các quy chuẩn an toàn kỹ thuật công nghiệp cho nhà máy/xưởng

Bên cạnh hiệu quả kinh tế, một hệ thống điện mặt trời cần đáp ứng đầy đủ yêu cầu về an toàn công nghiệp để được cấp phép lắp đặt trực tiếp trên mái các nhà máy, nhà xưởng cũng như các yêu cầu bảo hiểm nghiêm ngặt. Lựa chọn hệ thống đạt chuẩn an toàn không chỉ bảo vệ lợi ích nội bộ mà còn đáp ứng yêu cầu an toàn ngày càng khắt khe của các cơ quan quản lý, đặc biệt trong lĩnh vực công nghiệp nặng. Ngoài ra, việc đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế về an toàn điện cũng giúp doanh nghiệp nâng cao uy tín, khẳng định hình ảnh chuyên nghiệp trong mắt đối tác và dễ dàng vượt qua các kỳ kiểm định chất lượng khi tham gia chuỗi cung ứng toàn cầu.

Thứ năm – Giám sát và quản lý từ xa ở cấp độ từng tấm quang điện ( tấm pin)

Không chỉ dừng lại ở nhu cầu tạo ra điện năng hiệu suất cao, các hệ thống điện mặt trời doanh nghiệp còn yêu cầu khả năng giám sát, điều khiển và phân tích thông minh. Vì vậy, nền tảng giám sát tích hợp SolarEdge ONE được ra đời, cho phép các hệ thống PV kết nối trực tiếp với Internet và cung cấp dữ liệu giám sát theo thời gian thực. Người quản lý có thể theo dõi mọi thông số quan trọng từ xa thông qua phần mềm hoặc ứng dụng di động. Nhờ có SolarEdge ONE, doanh nghiệp có thể phát hiện sự cố sớm, giảm nguy cơ gián đoạn và tối ưu hóa hiệu suất toàn hệ thống. 

Theo dõi sản lượng và hiệu suất từng tấm pin ( tấm quang điện) theo thời gian thực

Một trong những bước tiến lớn nhất của công nghệ biến tần tối ưu hóa DC từ SolarEdge là khả năng giám sát chi tiết đến cấp độ từng tấm quang điện. Trong công nghệ biến tần chuỗi, chỉ có thể quan sát và theo dõi sản lượng ở cấp độ chuỗi, dễ gây thất thoát sản lượng khi có 1 tấm pin hoạt động kém. Với giải pháp từ SolarEdge, mỗi tấm pin mặt trời đều được quản lý riêng biệt, các thông số về sản lượng, hiệu suất, điện áp và dòng điện dễ dàng được kiểm tra thông qua phần mềm giám sát từ xa theo thời gian thực. 

Dễ dàng phát hiện tấm pin ( tấm quang điện) lỗi, xử lý nhanh chóng

Trong các nhà máy, khu công nghiệp lớn, diện tích mái có thể lên tới hàng chục nghìn mét vuông với hàng ngàn tấm pin được lắp đặt. Nếu không có công nghệ giám sát hiện đại, việc tìm ra một tấm pin lỗi giữa hàng ngàn tấm mất rất nhiều thời gian và công sức của đội kỹ thuật viên, gây ra gián đoạn lâu cho hoạt động của hệ thống. Với hệ thống giám sát thông minh SolarEdge ONE được tích hợp trong hệ thống, mọi sự cố đều được cảnh báo nhanh chóng và chẩn đoán nguyên nhân thông minh. Giúp tiết kiệm chi phí nhân công và rút ngắn thời gian xử lý xuống chỉ còn vài giờ. Giám sát chính xác từng tấm pin giúp hệ thống luôn vận hành ổn định, đảm bảo doanh thu từ điện mặt trời luôn ở mức tối ưu.

VN - Mornitoring2

 

Phần mềm giám sát đến cấp độ từng tấm quang điện giúp phát hiện chính xác vị trí tấm pin kém hiệu suất.

Báo cáo chi tiết giúp tối ưu vận hành, tăng lợi nhuận dài hạn

Một lợi ích vượt trội khác của hệ thống giám sát từ xa SolarEdge ONE là khả năng cung cấp báo cáo chi tiết, minh bạch và liên tục. Toàn bộ dữ liệu về sản lượng, hiệu suất, tình trạng từng tấm pin, chuỗi và biến tần đều được ghi lại, tạo thành cơ sở dữ liệu lớn. Ban lãnh đạo doanh nghiệp có thể dễ dàng xem báo cáo tổng quan theo ngày, tháng, năm hoặc phân tích sâu vào từng hạng mục để tối ưu kế hoạch bảo trì. Báo cáo minh bạch còn giúp doanh nghiệp chứng minh hiệu quả đầu tư với cổ đông, đối tác hoặc khách hàng, đặc biệt trong các báo cáo ESG.