BẢO TRÌ HỆ THỐNG PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CHO NHÀ MÁY

Pin năng lượng mặt trời là hạ tầng quan trọng giúp nhà máy giảm chi phí điện, ổn định sản xuất và tiến tới mục tiêu phát thải ròng bằng 0. Việc bảo trì hệ thống pin năng lượng mặt trời cho nhà máy định kỳ đảm bảo hiệu suất cao, kéo dài tuổi thọ thiết bị và đáp ứng các yêu cầu đấu nối lưới điện công nghiệp.

Nội dung bài viết

1. Giới thiệu về pin năng lượng mặt trời và nhu cầu bảo trì trong nhà máy

Pin năng lượng mặt trời (PV modules) được lắp đặt trên mái hoặc khuôn viên nhà máy có khả năng chuyển đổi trực tiếp bức xạ mặt trời thành điện năng. Một hệ thống tiêu chuẩn bao gồm:

Chuỗi tấm pin (solar array)
Tủ điện DC/AC (AC/DC panels)
Inverter hòa lưới hoặc hybrid
Hệ khung – dây dẫn – chống sét – nối đất
Hệ thống giám sát và SCADA

Trong môi trường công nghiệp, nhiệt độ cao, bụi bẩn, dầu mỡ và rung động từ nhà máy ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất hệ thống. Nếu không có kế hoạch bảo trì hệ thống pin năng lượng mặt trời đúng quy trình và định kỳ, các hư hỏng sẽ tăng dần như:

Suy giảm công suất đầu ra ≥ 15%
Tăng rủi ro chập cháy tủ điện, hồ quang
Ăn mòn cáp, lỏng tiếp điểm gây sụt áp
Tăng nguy cơ mất an toàn do lỗi nối đất

2. Lợi ích của bảo trì hệ thống pin năng lượng mặt trời định kỳ

2.1 Tối ưu sản lượng phát điện

Nhiệt độ và bụi bẩn tác động trực tiếp đến hiệu suất chuỗi pin. Nếu không thực hiện vệ sinh chuỗi pin mặt trời thường xuyên, lượng điện tạo ra có thể giảm 8–15%, đặc biệt trong các khu công nghiệp có khói bụi, nhà máy xi măng, thép, hóa chất.

Làm sạch bằng robot nước áp lực thấp, bàn chải mềm hoặc hệ thống xịt tự động kết hợp với phân tích IV curve giúp:

Tăng hiệu suất chuỗi pin 5–10%
Phát hiện điểm suy giảm sớm (hotspot, cell mismatch)
Tăng tuổi thọ tấm pin lên 20–25 năm

2.2 Giảm thiểu rủi ro mất an toàn điện

Các sự cố do lỗi nối đất, hồ quang, chập điện trong tủ AC/DC có thể gây ra cháy nổ, hư hỏng hệ thống hoặc ảnh hưởng tới hoạt động nhà máy.

Các bước kiểm tra bảo vệ nối đất theo định kỳ bao gồm:

Đo điện trở nối đất hệ thống <5 Ω
Kiểm tra continuity dây PE, busbar nối khung
Kiểm tra cảm biến dòng rò (RCD) và bộ chống sét (SPD)
Kiểm tra cơ cấu tiếp đất thiết bị DC và inverter (GFDI, GPR)

2.3 Kéo dài tuổi thọ và giảm chi phí vận hành

Chi phí đầu tư ban đầu cho hệ thống pin năng lượng mặt trời tại nhà máy từ 800–1200 triệu đồng cho mỗi 100 kWp. Nếu không bảo trì tốt:

Tuổi thọ inverter giảm từ 10 → còn 5–7 năm
Tủ điện xuống cấp do ẩm, oxy hóa đầu cos
Pin bị giảm hiệu suất sau 3–5 năm (mất bảo hành)

Thực hiện bảo trì tủ điện DC/AC định kỳ giúp ổn định điện áp, giảm tổn hao, chống quá nhiệt và tăng độ ổn định toàn hệ thống.

3. Các hạng mục bảo trì kỹ thuật chuyên sâu

3.1 Vệ sinh chuỗi pin mặt trời – Solar array cleaning

Vệ sinh chuỗi pin mặt trời là bước thiết yếu để giữ bề mặt tấm pin sạch, hấp thụ tối đa bức xạ. Các chỉ số cần theo dõi:

Hệ số tổn thất do bụi (Soiling Loss Factor): <5%
Hiệu suất bề mặt sau vệ sinh: >98% so với thiết kế
Tần suất: 2–4 lần/năm (tuỳ theo khu vực)

Phương pháp vệ sinh:

Hệ tự động (automatic cleaning): phù hợp hệ công suất >500 kWp
Robot bán tự động: điều khiển bằng remote, tiết kiệm nhân công
Vệ sinh thủ công bằng nước DI hoặc nước RO, áp lực <70 PSI

Lưu ý: Không vệ sinh vào giữa trưa nắng (gây sốc nhiệt bề mặt kính), tránh dùng chất tẩy rửa có pH quá thấp.

3.2 Kiểm tra bảo vệ nối đất – Grounding system inspection

Hệ thống nối đất có vai trò giải phóng dòng rò, cân bằng điện áp hệ thống và bảo vệ người sử dụng khỏi điện giật. Trong môi trường nhà máy nhiều máy móc công suất lớn, điện cảm và dòng xung cao, việc kiểm tra bảo vệ nối đất định kỳ là bắt buộc.

Thông số cần kiểm tra:

Điện trở tiếp địa (Earth resistance): < 5 Ω với hệ thống phân tán, < 1 Ω với hệ thống tập trung hoặc yêu cầu cao
Điện áp chạm (Touch voltage): < 50 V AC
Điện áp bước (Step voltage): < 25 V AC

Thiết bị sử dụng:

Máy đo tiếp địa Fluke 1625-2, Hioki FT6031, Kyoritsu 4105
Kẹp đo dòng rò: Hioki CM4001, Fluke 360

Hạng mục kiểm tra định kỳ:

Dây tiếp địa PE – MEB – nối busbar pin với khung giá
GFDI (Ground Fault Detector Interrupter) và báo lỗi GPR (Ground Potential Rise)
Tiếp điểm đất inverter – tủ điện – giàn khung
Điện cực chôn đất bằng cọc mạ đồng hoặc đồng nguyên chất

Lỗi phổ biến: Mối nối PE lỏng, tiếp điểm oxy hóa, mất liên tục gây mất tác dụng bảo vệ và gây nhiễu tín hiệu đo lường (SCADA/RS485).

3.3 Bảo trì tủ điện DC/AC – AC/DC panel maintenance

Tủ điện đóng vai trò quan trọng trong phân phối, bảo vệ và kết nối các thành phần trong hệ thống. Bảo trì tủ điện DC/AC giúp ngăn ngừa các sự cố như:

Hồ quang điện, phát nóng tại terminal
Nổ cầu chì DC do quá áp hoặc ngắn mạch
Gỉ sét vỏ tủ, đoản mạch do ẩm

Hạng mục kiểm tra tủ DC:

Siết chặt đầu cos, busbar DC (≥ 5.5 Nm)
Đo điện áp từng string (sai lệch < ±3%)
Kiểm tra cầu chì PV, diode bypass, bộ chống sét DC (SPD Type 2)
Đo dòng ngõ ra và cân bằng giữa các string

Hạng mục kiểm tra tủ AC:

Kiểm tra ACB, MCCB, MCB, RCD: dòng cắt, dòng rò, thời gian đáp ứng
Vệ sinh tủ, quạt thông gió, kiểm tra relay – timer – nguồn phụ
Đo nhiệt độ đầu cos bằng camera nhiệt (IR): điểm nóng > 75°C cần xử lý
Test đóng/ngắt tổng, mô phỏng ngắn mạch bảo vệ

4. Tiêu chuẩn kỹ thuật và quy định áp dụng trong bảo trì

Để việc bảo trì hệ thống pin năng lượng mặt trời đảm bảo tính pháp lý, hiệu quả và an toàn, cần tham chiếu các tiêu chuẩn và quy định chuyên ngành:

Tiêu chuẩn	Phạm vi áp dụng
IEC 62446-1	Hướng dẫn kiểm tra và bảo trì hệ thống PV
IEC 60364-7-712	Hệ thống nối đất và an toàn điện PV
IEC 61010-1	Thiết bị đo lường và kiểm tra điện an toàn
UL 1741 / IEEE 1547	Đấu nối inverter – anti-islanding
EN 50549-1/2	Kết nối hệ thống điện phân tán vào lưới hạ thế

Ngoài ra, theo Quyết định 500/QĐ-TTg ngày 15/4/2025 của Chính phủ Việt Nam, các hệ thống điện mặt trời áp mái trong nhà máy cần duy trì hiệu suất cao, độ tin cậy dài hạn và có hệ thống giám sát tích hợp để tham gia thị trường điện cạnh tranh.

5. Dấu hiệu nhận biết cần bảo trì hệ thống pin năng lượng mặt trời

Việc phát hiện kịp thời các dấu hiệu bất thường giúp nhà máy chủ động lập kế hoạch bảo trì – sửa chữa trước khi xảy ra sự cố lớn:

5.1 Sản lượng điện giảm bất thường

So sánh dữ liệu inverter theo tháng, nếu sản lượng giảm >10% không do thời tiết → cần kiểm tra chuỗi pin, inverter, đấu nối
So sánh giữa các string → nếu có 1 string sản lượng thấp hơn >15% so với các string còn lại → có thể hỏng diode bypass, bóng che cục bộ

5.2 Inverter báo lỗi hoặc hoạt động không ổn định

Mã lỗi thường gặp: GFDI, AC Overvoltage, Isolation Fault, AFCI Trip
Tự động ngắt hoặc reset, hiệu suất biến đổi thất thường
Không đồng bộ tần số với lưới → gây mất công suất phản kháng

5.3 Điểm nóng (hotspot) trên bề mặt pin

Phát hiện bằng camera nhiệt hoặc drone hồng ngoại
Chênh lệch nhiệt độ vùng hotspot > 10°C → pin có thể bị hư lớp cell, gây suy hao toàn mảng
Cần tách và thay tấm bị lỗi

5.4 Cáp và đầu cos tủ điện bị oxy hóa – nhiệt hóa

Kiểm tra vết cháy xém, rò rỉ dầu biến áp, ẩm trong tủ điện
Đo điện áp từng điểm: nếu điện áp giảm >5% tại đầu ra AC → có sụt áp, tiếp xúc lỏng

6. Thương hiệu thiết bị nổi bật theo phân khúc

6.1 Thiết bị vệ sinh chuỗi pin mặt trời

Phân khúc cao cấp: SolarCleano (Luxembourg) – robot tự hành, làm sạch 2000 m²/ngày, điều khiển từ xa
Phân khúc trung cấp: Ecoppia (Israel) – hệ thống robot treo cố định, lập trình lịch vệ sinh tự động
Phân khúc phổ thông: Hải Nam (Việt Nam) – xe nước áp lực thấp, vòi nước DI kéo dài, chi phí hợp lý

6.2 Thiết bị đo đạc và bảo vệ nối đất

Phân khúc cao cấp: Fluke (Mỹ) – máy đo dòng rò, tiếp địa, camera nhiệt chuẩn công nghiệp
Phân khúc trung cấp: Hioki (Nhật) – máy đo điện trở nối đất, đồng hồ đo dòng chính xác cao
Phân khúc phổ thông: Kyoritsu (Nhật) – thiết bị đo tiếp địa, đồng hồ vạn năng dùng trong nhà máy

6.3 Tủ điện DC/AC chuyên dùng cho điện mặt trời

Phân khúc cao cấp: ABB/FIMER (Thụy Sĩ/Ý) – tủ dạng module, tích hợp MCCB, SPD, relay thông minh
Phân khúc trung cấp: Phoenix Contact (Đức) – tủ DC/AC tiền chế theo từng string, dễ lắp đặt
Phân khúc phổ thông: Sino hoặc LS (Hàn Quốc) – vỏ sơn tĩnh điện, thiết bị cắt cơ bản, dễ bảo trì

7. Tại sao chọn ETEK để bảo trì hệ thống pin năng lượng mặt trời cho nhà máy

7.1 Kinh nghiệm bảo trì thực chiến, đội ngũ chuyên ngành

ETEK đã bảo trì, cải tạo và tối ưu hiệu suất cho hơn 300 hệ thống pin năng lượng mặt trời từ 30 kWp đến 5 MWp tại các nhà máy:

Dệt nhuộm, thực phẩm, xi măng, nhôm kính, gỗ nội thất, logistics
Khu công nghiệp tại Bình Dương, Long An, Bắc Ninh, Hải Dương

Đội ngũ kỹ sư được đào tạo bởi các hãng inverter lớn như SMA, Huawei, Growatt và có chứng chỉ thi công điện mặt trời cấp độ nâng cao (GWO/NEBOSH).

7.2 Hỗ trợ kỹ thuật tại nước ngoài

ETEK có khả năng triển khai bảo trì – nâng cấp hệ thống tại các khu vực Đông Nam Á, Trung Đông và châu Phi, với dịch vụ:

Điều phối kỹ sư giám sát/thi công
Hướng dẫn kỹ thuật và bảo trì từ xa qua hệ thống SCADA/VPN
Hồ sơ kỹ thuật song ngữ, tiêu chuẩn quốc tế (IEC, UL, CE)

7.3 Phản hồi nhanh – linh kiện thay thế sẵn kho

ETEK luôn có sẵn:

Bộ vệ sinh pin DI tự động, robot bán tự động
Linh kiện tủ DC/AC: SPD Type 2, MCCB, cầu chì PV, relay chống dòng rò
Thiết bị đo chuyên dụng: Fluke 376 FC, Hioki 3280-10F, camera nhiệt Testo 868

Bảo hành dịch vụ tối thiểu 6 tháng, tư vấn miễn phí – báo cáo phân tích sản lượng sau mỗi đợt bảo trì.

8. Kết luận

Bảo trì hệ thống pin năng lượng mặt trời cho nhà máy không chỉ là hoạt động kỹ thuật định kỳ, mà còn là giải pháp chiến lược giúp duy trì hiệu suất cao, kéo dài tuổi thọ tài sản và đảm bảo an toàn sản xuất.

Khi được thực hiện đúng kỹ thuật, bảo trì giúp:

Duy trì hiệu suất phát điện ≥ 95% sau 5 năm
Giảm rủi ro cháy nổ, mất kết nối, mất công suất lưới
Tăng độ bền hệ khung, tủ điện, inverter lên đến 20 năm
Sẵn sàng cho thị trường điện cạnh tranh và tích hợp lưu trữ

Với kinh nghiệm sâu rộng, thiết bị hiện đại và khả năng triển khai tại thị trường quốc tế, ETEK là đối tác đáng tin cậy cho mọi hệ thống pin năng lượng mặt trời tại nhà máy – cả trong nước và toàn cầu.

Sản phẩm và dịch vụ liên quan: