Cách tính số tấm pin năng lượng mặt trời

Xu hướng sử dụng năng lượng sạch đang bùng nổ, thúc đẩy mỗi gia đình chủ động tạo nguồn điện tự chủ và tiết kiệm lâu dài. Lắp đặt hệ thống điện mặt trời không chỉ giảm hóa đơn mà còn nâng giá trị sống bền vững. Để hiệu quả đầu tư đạt mức tối ưu, việc nắm rõ cách tính số tấm pin năng lượng mặt trời là bước đầu quan trọng.

Những thông số bắt buộc phải biết trước khi tính

Xác định chính xác nhu cầu điện năng của gia đình/doanh nghiệp

Đây là cơ sở quan trọng nhất khi áp dụng cách tính số tấm pin năng lượng mặt trời. Bạn cần biết lượng điện tiêu thụ hằng ngày hoặc hằng tháng để tính số kWh hệ thống phải tạo ra.

• Với gia đình: tổng điện năng thường dao động 300–900 kWh/tháng tùy quy mô và thiết bị (điều hòa, bình nóng lạnh, bếp từ…).
• Với doanh nghiệp/xưởng sản xuất: mức tiêu thụ có thể lên đến vài nghìn kWh/tháng.

Cách thu thập số liệu:

• Kiểm tra hóa đơn điện 3–6 tháng gần nhất, lấy giá trị trung bình.
• Ước lượng theo công suất thiết bị và thời gian sử dụng (nếu không có hóa đơn).

Thông số cần cuối cùng:
→ Điện tiêu thụ/ngày (kWh/ngày) = Điện tiêu thụ/tháng ÷ 30

Đây là giá trị đầu vào để tính công suất hệ pin cần lắp.

Xác định suất bức xạ mặt trời tại nơi lắp đặt

Bức xạ mặt trời quyết định sản lượng điện mà mỗi tấm pin tạo ra. Tại Việt Nam, sự khác biệt vùng miền rất rõ:

• Miền Trung & Nam Bộ: hiệu suất khai thác tốt hơn (4,5–5,2 kWh/kWp/ngày).
• Miền Bắc: mùa đông bức xạ thấp hơn (3,6–4,2 kWh/kWp/ngày).

Một số mức tham khảo:

• Hà Nội: khoảng 4 kWh/kWp/ngày
• Đà Nẵng: khoảng 4,8 kWh/kWp/ngày
• TP.HCM: khoảng 5 kWh/kWp/ngày
• Bình Thuận, Ninh Thuận: có thể lên tới 5,2–5,6 kWh/kWp/ngày

→ Chọn đúng dữ liệu bức xạ giúp tính số tấm pin sát thực tế, tránh dư thừa hoặc thiếu hụt công suất.

Chọn công nghệ pin và hiệu suất chuyển đổi phù hợp

Hiệu suất tấm pin khác nhau tùy công nghệ:

• Polycrystalline: 16–18%
• Monocrystalline PERC: 19–21%
• TopCon: 21–22%
• HJT: 22–23%

Hiệu suất càng cao → diện tích lắp đặt càng tối ưu → số tấm cần thiết ít hơn để đạt cùng công suất hệ thống.
Ngoài ra, cần cân nhắc thương hiệu, chế độ bảo hành, khả năng suy hao theo thời gian.

Tính đến các hệ số tổn thất trong hệ thống

Dù bức xạ tốt và pin chất lượng cao, sản lượng điện thực tế vẫn bị giảm bởi:

• Che bóng một phần (shadow loss): 2–10%
• Tổn hao dây dẫn: 1–3%
• Tổn hao inverter: 3–5%
• Nhiệt độ bề mặt pin: 5–8%

Thông thường, hệ số tổn hao tổng được lấy: 10–20%→ Việc cộng thêm hao hụt vào công thức là bước không thể thiếu khi ứng dụng cách tính số tấm pin năng lượng mặt trời một cách chính xác.

Công thức chuẩn kỹ thuật để tính số tấm pin năng lượng mặt trời

Để đảm bảo hệ thống vận hành hiệu quả, việc áp dụng cách tính số tấm pin năng lượng mặt trời phải dựa trên nhu cầu tiêu thụ điện và điều kiện bức xạ nơi lắp đặt. Công thức thường được sử dụng trong chuyên môn như sau:

Số tấm pin = Nhu cầu điện hàng ngày (kWh/ngày) / (Bức xạ trung bình khu vực x Hiệu suất hệ thống x Công suất mỗi tấm pin)

Trong đó:

• Bức xạ trung bình: dao động theo từng tỉnh, thường từ 3,5 – 5,0 kWh/m²/ngày.
• Hiệu suất hệ thống: tính theo tổn thất inverter, dây dẫn, nhiệt độ… (khoảng 75 – 85%).
• Công suất tấm pin: phổ biến 450 – 600Wp/tấm.

Ví dụ minh họa cách tính tấm pin năng lượng mặt trời cho một gia đình có nhu cầu: 5 kWh/ngày
Giả sử khu vực có bức xạ 4,5 kWh/m²/ngày, hiệu suất hệ thống 80%, sử dụng tấm pin 550Wp ≈ 0,55 kW:

→ Số tấm pin = 5 / (4,5 x 0,8 x 0,55) ≈ 5,05 tấm
Làm tròn: 6 tấm pin 550Wp

Như vậy, để tính toán chính xác, cần dựa trên số liệu thực tế về tiêu thụ điện và thông số kỹ thuật của từng khu vực và sản phẩm.

Tính số tấm pin theo mục tiêu sử dụng

Để tối ưu chi phí và hiệu quả, cách tính số tấm pin năng lượng mặt trời cần xuất phát từ nhu cầu điện thực tế và mức độ bạn muốn tự chủ năng lượng.

Mục tiêu giảm 100% hóa đơn điện
Bạn cần hệ thống có sản lượng tương đương lượng điện đang tiêu thụ hàng tháng. Đây là phương án cho hộ gia đình sử dụng nhiều thiết bị điều hòa, nước nóng, bếp điện. Khi tính, nên dựa trên cách tính điện năng lượng mặt trời theo sản lượng kWh/ngày và hiệu suất thực tế tại địa phương.

Mục tiêu giảm 50% hóa đơn điện
Giảm chi phí đầu tư ban đầu, phù hợp khi ưu tiên các thiết bị tiêu thụ lớn vào ban ngày. Số tấm pin sẽ bằng khoảng một nửa phương án tự chủ hoàn toàn.

Mục tiêu chỉ duy trì phụ tải cơ bản khi mất điện
Tập trung cấp nguồn cho tủ lạnh, chiếu sáng, quạt… Hệ thống nhỏ gọn, thường đi kèm bộ lưu trữ, số tấm pin ít nhất nhưng vẫn đảm bảo an toàn năng lượng.

Bảng tham chiếu nhanh:

Mức tiêu thụ điện (kWh/tháng)	Số tấm pin đề xuất*	Diện tích mái cần (m²)
300 – 400	6 – 8	12 – 16
500 – 700	10 – 14	20 – 28
900 – 1.100	18 – 22	36 – 44

*Áp dụng cho tấm pin 450W, hiệu suất tối ưu. Con số có thể thay đổi theo hướng mái và khu vực nắng.

Sai lầm phổ biến khi tự tính số tấm pin

Dễ nhầm lẫn khi chỉ dựa vào công suất ghi trên tấm pin

Nhiều gia chủ thường tính số lượng tấm pin dựa vào công suất lý thuyết (Wp) trên nhãn sản phẩm. Đây là sai lầm lớn vì hiệu suất thực tế của hệ thống còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố: thời tiết, cường độ bức xạ, tổn hao dây dẫn, nhiệt độ vận hành… Một tấm 450Wp không có nghĩa mỗi ngày sẽ tạo ra đúng 450W điện liên tục. Khi áp dụng cách tính số tấm pin năng lượng mặt trời, cần quy đổi công suất lắp đặt sang sản lượng điện thực tế và tính thêm biên độ tổn hao 10–20%.

Không tính đến công suất và hiệu suất của inverter

Inverter là “trái tim” của hệ thống. Tuy nhiên nhiều người chỉ chú trọng số tấm pin mà quên rằng inverter cần tương thích và có dư tải hợp lý. Chọn inverter quá nhỏ sẽ gây quá tải, làm giảm sản lượng; ngược lại, inverter quá lớn khiến hệ thống vận hành kém tối ưu và tăng chi phí. Khi tính số tấm pin, cần chắc chắn rằng tổng công suất DC phù hợp với giải công suất của inverter (thường tỷ lệ DC/AC khoảng 1.1–1.3).

Hiểu sai vai trò hướng và góc nghiêng mái lắp đặt

Tấm pin lắp đúng hướng và đúng góc nghiêng có thể tăng 10–25% sản lượng điện so với lắp sai. Nhiều người xem nhẹ yếu tố này dẫn đến hệ thống tạo ra ít điện hơn kỳ vọng, dù số lượng pin đã được tính rất kỹ. Tại Việt Nam, hướng Nam và góc nghiêng tối ưu theo vùng miền là lựa chọn lý tưởng để tối ưu hóa cách tính số tấm pin năng lượng mặt trời theo nhu cầu sử dụng.

Bỏ qua bóng đổ theo mùa khiến sản lượng tụt mạnh

Cây cối, ăng-ten, mái tôn cao hơn, thậm chí nhà hàng xóm đều có thể gây bóng đổ lên tấm pin. Chỉ một phần nhỏ bị che nắng cũng đủ kéo hiệu suất cả chuỗi pin giảm mạnh. Sai lầm phổ biến là chỉ kiểm tra bóng đổ tại một thời điểm, mà không đánh giá theo mùa — khi mặt trời thay đổi vị trí. Vì vậy, khi ước tính số tấm pin cần lắp, phải khảo sát bóng đổ theo thời gian trong ngày và quanh năm, đảm bảo hệ thống duy trì hiệu suất ổn định.

Cách tối ưu số tấm pin để tạo ra điện nhiều hơn

Tối ưu công suất hệ thống để tăng hiệu quả phát điện

Một trong những yếu tố quan trọng khi tính cách tạo ra điện từ năng lượng mặt trời chính là tối ưu số lượng và cách bố trí tấm pin. Số lượng nhiều chưa chắc mang lại sản lượng cao nếu hiệu suất không được khai thác đúng cách. Việc thiết kế hệ thống hợp lý giúp cùng một diện tích mái nhưng tạo ra nhiều điện năng hơn, giảm chi phí đầu tư trên mỗi kWh sinh ra.

Ưu tiên inverter có hiệu suất cao và tương thích

Inverter đóng vai trò trung gian chuyển đổi điện DC thành AC – nguồn điện sử dụng trong gia đình. Khi chọn thiết bị này, nên ưu tiên các dòng có hiệu suất chuyển đổi từ 97% trở lên và tương thích với công suất của dàn pin. Một bộ inverter tốt giúp hạn chế tổn thất điện năng, đảm bảo mỗi tấm pin đều phát huy tối đa khả năng, từ đó cải thiện rõ rệt kết quả tính toán trong cách tính số tấm pin năng lượng mặt trời.

Ứng dụng công nghệ Half-Cell và TopCon

Công nghệ Half-Cell chia đôi tấm pin, giúp giảm điện trở nội và cải thiện khả năng hoạt động trong điều kiện bóng râm. Trong khi đó, TopCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) lại nổi bật nhờ hiệu suất vượt ngưỡng 22%, hoạt động ổn định ngay cả khi nhiệt độ cao. Việc kết hợp hai công nghệ này không chỉ tối ưu hiệu quả hấp thụ ánh sáng mà còn kéo dài tuổi thọ tấm pin, nâng cao sản lượng điện tổng thể cho hệ thống.

Điều chỉnh góc nghiêng và xử lý bóng đổ thông minh

Tại miền Bắc, vào mùa đông, mặt trời có góc chiếu thấp nên nên tăng góc nghiêng của tấm pin từ 20–25° lên khoảng 30–35° để nhận được lượng bức xạ nhiều hơn. Ngoài ra, việc lắp thêm micro inverter hoặc thiết bị tối ưu công suất từng tấm (optimizer) giúp hệ thống hoạt động độc lập hơn – nghĩa là khi một tấm bị che bóng, các tấm còn lại vẫn duy trì hiệu suất cao. Đây là giải pháp tối ưu cho mái nhà có vật cản như ống khói, cây hoặc anten.

Nếu bạn muốn được tính toán chi tiết theo nhu cầu thực tế, hãy liên hệ Wenergy – Energy Storage Solutions qua hotline 0923 05 8886 để được tư vấn chuyên sâu và nhanh chóng.