Công Suất Là Gì? Ký Hiệu Công Suất P, Đơn Vị W và Công Thức Tính

Ký hiệu công suất P, đơn vị W và công thức tính

Vì sao ký hiệu công suất là P?

Đơn vị watt W và bậc thang quy đổi

Ký hiệu năng lượng khác gì ký hiệu công suất?

Công suất định mức rated power là gì?

Công suất biến tần và tỷ số tải ILR

Công suất biểu kiến và hệ số công suất cosφ

Hệ số công suất phát điện capacity factor

Bức xạ W/m2 và công suất theo diện tích

Nhiệt độ tế bào ảnh hưởng công suất

Câu hỏi thường gặp về ký hiệu công suất

Việt Nam Solar & danh sách cửa hàng

Ký hiệu công suất P, đơn vị W và công thức tínhVì sao ký hiệu công suất là P?Đơn vị watt W và bậc thang quy đổiKý hiệu năng lượng khác gì ký hiệu công suất?Công suất định mức rated power là gì?Công suất biến tần và tỷ số tải ILRCông suất biểu kiến và hệ số công suất cosφHệ số công suất phát điện capacity factorBức xạ W/m2 và công suất theo diện tíchNhiệt độ tế bào ảnh hưởng công suấtCâu hỏi thường gặp về ký hiệu công suấtViệt Nam Solar & danh sách cửa hàng

Xem mục lục

EIA định nghĩa công suất là tốc độ tạo ra, truyền tải hoặc sử dụng năng lượng.[1] Ký hiệu đại lượng công suất là chữ P, còn W là ký hiệu của đơn vị watt.[20][2]

Bộ Năng lượng Hoa Kỳ nêu công suất điện là tích của dòng điện và điện áp.[28] Từ quan hệ đó, anh chị tính được công suất một chiều, công suất ba pha và công suất biểu kiến.[28][31][30] Năng lượng là công suất nhân với thời gian nên hai đại lượng này không được viết lẫn nhau.[9]

Bài viết đưa đủ công thức tính công suất, hệ số công suất, capacity factor và bức xạ W/m2.[1][7][26] Mỗi công thức đi kèm giải nghĩa ký hiệu và một ví dụ số học ngắn.[28][9] Anh chị đọc xong sẽ tự kiểm tra được các con số ghi trên tài liệu thông số.[19]

Ký hiệu đại lượngP cho công suất[20]
Ký hiệu đơn vịW cho watt[2]
Công thức gốcP = U × I[28]
Bức xạ chuẩn STC1.000 W/m2[22]

Công suất là tốc độ tạo ra, truyền tải hoặc sử dụng năng lượng, đo bằng watt.[1] Ký hiệu đại lượng của công suất là chữ P và công suất điện bằng tích của dòng điện với điện áp.[20][28] Năng lượng bằng công suất nhân thời gian nên watt và watt giờ là hai đơn vị khác nhau.[9][2]

Tổng quan ký hiệu công suất P và đơn vị watt trong điện mặt trời
Tổng quan ký hiệu công suất P và đơn vị watt trong điện mặt trời

1. Công suất là gì và vì sao ký hiệu công suất là P Định nghĩa

EIA định nghĩa công suất là tốc độ tạo ra, truyền tải hoặc sử dụng năng lượng.[1] Bộ Năng lượng Hoa Kỳ nêu công suất điện là tích của dòng điện và điện áp.[28] Tài liệu quang điện ký hiệu điểm công suất cực đại là PMP hoặc PMAX.[20] NIST hướng dẫn viết ký hiệu đại lượng bằng chữ nghiêng và ký hiệu đơn vị bằng chữ đứng.[14] ISO 80000-1:2022 ấn bản 2.0 tập hợp định nghĩa chung về đại lượng, đơn vị và ký hiệu.[16]

Định nghĩa công suất theo EIA

EIA mô tả công suất là tốc độ tạo ra, truyền tải hoặc sử dụng năng lượng.[1] Đơn vị đo của công suất là watt, ký hiệu W.[2] Watt bằng một ampe dưới hiệu điện thế một vôn.[2] Định nghĩa này cho thấy công suất luôn gắn với một thời điểm chứ không cộng dồn.[10]

Chữ P là ký hiệu đại lượng công suất

PVEducation ký hiệu điểm công suất cực đại của tế bào quang điện là PMP hoặc PMAX.[20] Điểm đó xảy ra tại điện áp VMP và dòng điện IMP.[20] Sandia ký hiệu công suất định mức DC ở điều kiện chuẩn là Pmp0.[34] Cách dùng thống nhất này cho thấy P là ký hiệu quen thuộc của đại lượng công suất.[20][34]

Nơi quy định ký hiệu đại lượng chuẩn

ISO 80000-1:2022 ấn bản 2.0 ban hành ngày 6 tháng 12 năm 2022.[16] Tài liệu này nêu thông tin và định nghĩa về đại lượng, đơn vị, ký hiệu đại lượng và ký hiệu đơn vị.[16] IEC 80000-6:2022 ấn bản 2.0 đưa ra tên, ký hiệu và định nghĩa cho đại lượng điện từ.[17] IEC TS 61836:2016 ấn bản 3.0 tập hợp thuật ngữ, định nghĩa và ký hiệu cho hệ quang điện mặt trời.[18]

Công suất điện một chiềuP = U × IP là công suất tính bằng watt và cũng là ký hiệu đại lượng của công suất.[1][20] U là điện áp tính bằng vôn, một số tài liệu ghi ký hiệu này là V.[2] I là cường độ dòng điện tính bằng ampe.[2] Bộ Năng lượng Hoa Kỳ phát biểu công suất điện là tích của dòng điện và điện áp.[28]EIA nêu một watt bằng dòng một ampe dưới hiệu điện thế một vôn.[2] Thiết bị chạy ở 220 V và 2 A có công suất 440 W.[28][2]
Công suất cực đại trên đường đặc tuyến IVP MP = U MP × I MPP MP là công suất tại điểm công suất cực đại, còn ghi là PMAX.[20] U MP là điện áp tại điểm đó, ký hiệu trong tài liệu là VMP.[20] I MP là dòng điện tại điểm đó, ký hiệu trong tài liệu là IMP.[20]Tấm pin làm việc ở 34 V và 10 A cho công suất cực đại 340 W.[20][28]
Vì sao công suất được ký hiệu là P
Vì sao công suất được ký hiệu là P

2. Đơn vị watt ký hiệu W và cách quy đổi bậc thang công suất Đơn vị

EIA nêu watt là đơn vị công suất điện bằng một ampe dưới hiệu điện thế một vôn.[2] Một kilowatt bằng một nghìn watt theo định nghĩa của EIA.[3] Một megawatt bằng một triệu watt và một gigawatt bằng một nghìn megawatt.[4][5] NIST liệt kê tiền tố kilo ký hiệu k, mega ký hiệu M và giga ký hiệu G.[15] NIST yêu cầu viết ký hiệu đơn vị bằng chữ đứng và đặt một khoảng trắng giữa số với ký hiệu.[14]

Watt là đơn vị công suất trong hệ SI

EIA định nghĩa watt là đơn vị công suất điện bằng một ampe dưới hiệu điện thế một vôn.[2] Watt giờ là đơn vị năng lượng ứng với một watt cấp liên tục trong một giờ.[2] Ấn bản 9 của tài liệu SI do BIPM phát hành quy định cách trình bày đơn vị dẫn xuất.[12] NIST SP 811 là bản hướng dẫn dùng hệ đơn vị quốc tế cho tài liệu kỹ thuật.[13]

Viết ký hiệu đơn vị đúng chuẩn NIST

NIST quy định ký hiệu đơn vị viết bằng chữ đứng và không thêm dấu chấm ở cuối.[14] Tiền tố kilo viết thường là k còn tiền tố mega viết hoa là M.[15] Vì vậy cách viết KW hoặc Kwh không đúng chuẩn.[15] NIST cũng cấm ghép hai tiền tố liên tiếp trong cùng một ký hiệu.[15]

Bậc thang kilowatt megawatt và gigawatt

EIA ghi một kilowatt bằng một nghìn watt.[3] EIA ghi một megawatt bằng một triệu watt điện.[4] EIA ghi một gigawatt bằng một tỷ watt hoặc một nghìn megawatt.[5] Bài giải thích của EIA dùng đúng bậc thang này khi mô tả cách đo điện năng.[9]

Quy đổi bậc thang công suất1 GW = 1.000 MW = 1.000.000 kW = 1.000.000.000 WMột kilowatt bằng một nghìn watt.[3] Một megawatt bằng một triệu watt điện.[4] Một gigawatt bằng một tỷ watt hoặc một nghìn megawatt.[5] NIST gán tiền tố kilo cho 10 mũ 3, mega cho 10 mũ 6 và giga cho 10 mũ 9.[15]Hệ điện có công suất 5.000 W được ghi gọn là 5 kW.[3] Nhà máy 1.000.000 kW được ghi là 1.000 MW hoặc 1 GW.[4][5]
Đơn vị watt và bậc thang quy đổi công suất
Đơn vị watt và bậc thang quy đổi công suất

3. Ký hiệu năng lượng khác ký hiệu công suất ở điểm nào Phân biệt

Công suất đo tốc độ dùng năng lượng tại một thời điểm, còn năng lượng cộng dồn theo thời gian.[9] EIA giải thích watt giờ là năng lượng của một watt dùng trong một giờ.[9] Ký hiệu đại lượng năng lượng thường là E, còn Wh và kWh là ký hiệu đơn vị.[2][3] Một kilowatt giờ là một kilowatt phát ra liên tục trong một giờ.[3] Công suất khả dụng của nhà máy là giá trị tại một thời điểm, còn sản lượng luôn cộng dồn.[10]

Ký hiệu năng lượng và đơn vị watt giờ

EIA định nghĩa watt giờ là đơn vị điện năng ứng với một watt cấp trong một giờ.[2] Kilowatt giờ là đơn vị công hoặc năng lượng ứng với một kilowatt trong một giờ.[3] Megawatt giờ bằng một nghìn kilowatt giờ.[4] Gigawatt giờ bằng một tỷ watt giờ.[5]

Công suất tức thời khác năng lượng tích lũy

Watt đo công suất tại một thời điểm còn watt giờ đo lượng điện dùng trong một khoảng.[9] Công suất khả dụng của nhà máy gắn với một bộ điều kiện vận hành cụ thể.[10] Sản lượng luôn là con số cộng dồn theo thời gian.[10] Vì vậy tài liệu kỹ thuật ghi công suất bằng kW và ghi điện năng bằng kWh.[3]

Ký hiệu công suất tiêu thụ của thiết bị điện

Nhãn máy ghi mức tính năng do nhà sản xuất bảo đảm theo cách gọi rating của EIA.[6] Rating nêu giới hạn về tải, điện áp, nhiệt độ và tần số.[6] Công suất tiêu thụ ghi trên nhãn dùng ký hiệu W hoặc kW.[2][3] Nhân công suất đó với số giờ chạy sẽ ra điện năng tính bằng kWh.[9]

Năng lượng tính từ công suấtE = P × tE là năng lượng tính bằng watt giờ hoặc kilowatt giờ.[2][3] P là công suất tính bằng watt.[1] t là thời gian tính bằng giờ.[9]EIA nêu bóng đèn 40 W dùng trong năm giờ tiêu thụ 200 Wh.[9] Con số đó tương đương 0,2 kWh điện năng.[9]
Công suất trung bình trong một khoảng thời gianP trung bình = E ÷ tP trung bình là công suất trung bình của cả khoảng thời gian, tính bằng watt.[1] E là năng lượng đã dùng hoặc đã phát trong khoảng đó.[2] t là độ dài khoảng thời gian tính bằng giờ.[9]Thiết bị tiêu thụ 2 kWh trong 4 giờ có công suất trung bình 0,5 kW.[9][3]
Phân biệt ký hiệu năng lượng với ký hiệu công suất
Phân biệt ký hiệu năng lượng với ký hiệu công suất

4. Công suất định mức rated power nghĩa là gì trong tài liệu Định mức

Công suất định mức, tiếng Anh là rated power, là mức đầu ra tối đa nhà sản xuất công bố.[5] EIA gọi mức đó là generator nameplate capacity và ghi ngay trên nhãn gắn vào máy phát.[5] EIA dùng thuật ngữ rating cho mức tính năng nhà sản xuất bảo đảm dựa trên thiết kế và dữ liệu thử nghiệm.[6] Công suất mùa hè thuần lại là mức tối đa đo bằng thử nghiệm nhiều giờ lúc phụ tải đỉnh.[8] IEC 62894:2014 ấn bản 1.0 quy định thông tin tối thiểu trên tài liệu thông số và nhãn máy biến tần.[19]

Nameplate capacity ghi trên nhãn máy

EIA định nghĩa nameplate capacity là đầu ra tối đa ở điều kiện do nhà sản xuất chỉ định.[5] Giá trị này thường ghi bằng megawatt cho tổ máy phát điện.[5] Nhãn được gắn vật lý ngay trên máy phát.[5] Công suất khả dụng của nhà máy là mức điện tối đa cấp được tại một thời điểm.[10]

Rating khác sản lượng thực tế ra sao

EIA nêu rating dựa trên đặc điểm thiết kế và dữ liệu thử nghiệm của nhà sản xuất.[6] Rating ghi các giới hạn tải, điện áp, nhiệt độ và tần số.[6] Công suất mùa hè thuần đã trừ phần điện tự dùng của nhà máy.[8] Vì vậy một tổ máy có nhiều con số công suất khác nhau tùy điều kiện xét.[8][10]

Ký hiệu công suất định mức trong mô hình

Sandia ký hiệu công suất định mức DC ở điều kiện chuẩn là Pmp0.[34] Ký hiệu này đi cùng bức xạ tham chiếu E0 và nhiệt độ tham chiếu T0.[34] Chỉ số hiệu năng của Sandia lấy sản lượng AC chia cho công suất định mức.[24] IEC 62894:2014 yêu cầu ghi rõ thông tin tối thiểu này trên tài liệu thông số biến tần.[19]

Công suất định mức rated power trên tài liệu thông số
Công suất định mức rated power trên tài liệu thông số

5. Công suất định mức của biến tần và tỷ số tải DC Biến tần

Biến tần chuyển dòng một chiều từ tấm pin thành dòng xoay chiều cho lưới điện.[29] Công suất định mức AC của biến tần và công suất DC của dàn pin là hai con số khác nhau.[23] Sandia nêu hiện tượng cắt đỉnh xảy ra khi công suất DC vượt mức định mức AC của biến tần.[23] EIA gọi tỷ lệ giữa hai con số này là inverter loading ratio, viết tắt là ILR.[35] Với hệ ba pha, công suất tính từ điện áp dây, dòng điện và hệ số công suất.[31]

Biến tần đổi dòng một chiều sang xoay chiều

Bộ Năng lượng Hoa Kỳ mô tả biến tần chuyển dòng một chiều từ tấm pin thành dòng xoay chiều.[29] Biến tần thông minh còn phát và hấp thụ công suất phản kháng để hỗ trợ lưới điện.[29] EIA định nghĩa công suất phản kháng là phần điện tạo và duy trì điện trường cùng từ trường.[6] Công suất phản kháng thường ghi bằng kilovolt ampe phản kháng.[6]

Cắt đỉnh khi công suất DC vượt định mức AC

Sandia mô tả cắt đỉnh xảy ra khi công suất DC vượt mức định mức của biến tần.[23] Khi đó đầu ra AC phẳng ở mức tối đa thay vì tăng tiếp theo công suất DC.[23] Việc quy đổi DC sang AC đạt hiệu suất cao nhưng vẫn có tổn hao cần ước lượng.[23] EIA cho biết ILR bình quân tăng từ 1,17 năm 2010 lên 1,26 năm 2016 tại Hoa Kỳ.[35]

Đọc công suất biến tần trên tài liệu thông số

IEC 62894:2014 ấn bản 1.0 mô tả thông tin tài liệu thông số và nhãn máy cho biến tần quang điện nối lưới.[19] Tiêu chuẩn xác định thông tin tối thiểu cần có trên tài liệu thông số và trên nhãn máy.[19] Anh chị tìm mục công suất định mức AC trước khi so với công suất dàn pin.[19][35] Cách làm này giúp chọn công suất inverter năng lượng mặt trời khớp với quy mô dàn pin.[35][23]

Tỷ số tải biến tần ILRILR = công suất DC ÷ công suất ACCông suất DC là tổng công suất định mức của dàn tấm pin.[35] Công suất AC là công suất định mức đầu ra của biến tần.[29] EIA cho biết ILR của từng hệ thường nằm trong khoảng 1,13 đến 1,30.[35] Sandia lưu ý tỷ lệ giữa công suất DC và công suất AC ảnh hưởng tới sản lượng của hệ.[23]Dàn pin 1.250 kW DC ghép với biến tần 1.000 kW AC cho ILR bằng 1,25.[35] EIA ghi nhận ILR bình quân theo công suất của các hệ quy mô lớn tại Hoa Kỳ là 1,25 vào cuối năm 2016.[35]
Công suất ba phaP = √3 × U × I × cosφP là công suất ba pha, chia thêm cho 1.000 để ra kilowatt.[31] U là điện áp hiệu dụng trung bình đo giữa các dây pha.[31] I là dòng điện hiệu dụng trung bình của ba pha.[31] cosφ là hệ số công suất dạng số thập phân, tính bằng cosin của độ lệch pha giữa dòng và áp.[31][32]Bộ Năng lượng Hoa Kỳ viết công suất ba pha bằng V nhân I nhân PF nhân căn ba rồi chia 1.000.[31] Hệ 380 V và 30 A với hệ số công suất 0,95 cho công suất 18,76 kW.[31]
Công suất định mức của biến tần và tỷ số tải DC
Công suất định mức của biến tần và tỷ số tải DC

6. Công suất biểu kiến công suất tác dụng và hệ số công suất Hệ số

EIA định nghĩa công suất biểu kiến là tích của điện áp tính bằng vôn và dòng điện tính bằng ampe.[30] Công suất biểu kiến gồm cả phần tác dụng và phần phản kháng, đo bằng vôn ampe.[30] Kilovolt ampe là đơn vị công suất biểu kiến bằng một nghìn vôn ampe.[3] EIA định nghĩa hệ số công suất là tỉ số giữa công suất thực tính bằng kilowatt và công suất biểu kiến tính bằng kilovolt ampe.[1] NIST nêu hệ số công suất tính được bằng cosin của độ lệch pha giữa dòng điện và điện áp.[32]

Công suất biểu kiến đo bằng vôn ampe

EIA nêu công suất biểu kiến là tích của điện áp và dòng điện.[30] Đại lượng này gồm cả công suất tác dụng và công suất phản kháng.[30] Đơn vị thường dùng là kilovolt ampe hoặc megavolt ampe.[30] EIA ghi kilovolt ampe bằng một nghìn vôn ampe.[3]

Công suất phản kháng và vai trò trong lưới

EIA mô tả công suất phản kháng là phần điện tạo và duy trì điện trường cùng từ trường của thiết bị xoay chiều.[6] Công suất phản kháng tác động trực tiếp tới điện áp của hệ thống điện.[6] Biến tần thông minh có thể phát và hấp thụ công suất phản kháng để hỗ trợ lưới.[29] IEC 80000-6:2022 là nơi quy định tên và ký hiệu chuẩn cho các đại lượng điện từ.[17]

Hệ số công suất tính theo độ lệch pha

NIST nêu hệ số công suất tìm được bằng cách lấy cosin của độ lệch pha giữa dòng và áp.[32] Độ lệch pha sinh ra từ thành phần cảm kháng của tải.[32] EIA quy hệ số công suất về tỉ số kilowatt trên kilovolt ampe.[1] Công thức ba pha của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ nhân thêm hệ số công suất dạng số thập phân.[31]

Công suất biểu kiếnS = U × IS là công suất biểu kiến tính bằng vôn ampe.[30] U là điện áp tính bằng vôn.[30] I là dòng điện tính bằng ampe.[30] EIA nêu kilovolt ampe là tích của vôn và ampe trong mạch điện.[3]Tải chạy ở 230 V và 10 A có công suất biểu kiến 2.300 VA.[30] Giá trị đó tương đương 2,3 kVA.[3]
Công suất tác dụng theo hệ số công suấtP = S × cosφP là công suất tác dụng tính bằng watt, đây là phần sinh công thật.[1] S là công suất biểu kiến tính bằng vôn ampe.[30] cosφ là hệ số công suất, tính bằng cosin của độ lệch pha giữa dòng và áp.[32] Phần còn lại là công suất phản kháng dùng để tạo điện trường và từ trường.[6]Tải 2,3 kVA với hệ số công suất 0,9 cho công suất tác dụng 2,07 kW.[1][30]
Hệ số công suất của tảicosφ = P ÷ SEIA phát biểu hệ số công suất là tỉ số công suất thực trên công suất biểu kiến.[1] P tính bằng kilowatt còn S tính bằng kilovolt ampe.[1][3] Hệ số công suất không có đơn vị và không vượt quá một.[1][32]Tải rút 2,07 kW trên nền 2,3 kVA có hệ số công suất 0,9.[1]
Công suất biểu kiến, công suất tác dụng và hệ số công suất
Công suất biểu kiến, công suất tác dụng và hệ số công suất

7. Hệ số công suất phát điện capacity factor tính thế nào Capacity factor

EIA định nghĩa capacity factor là tỉ số giữa điện năng thực phát và điện năng phát được khi chạy đầy tải liên tục.[7] Cách gọi tiếng Việt là hệ số công suất phát điện, khác hẳn hệ số công suất của tải.[7][1] Chỉ số này không có đơn vị và thường công bố theo phần trăm.[11] EIA cũng diễn đạt đây là tỉ số giữa sản lượng thực tế và tổng sản lượng tiềm năng theo thời gian.[10] Sandia dùng cách chia tương tự khi lấy sản lượng năm chia cho công suất định mức DC ở điều kiện chuẩn.[25]

Định nghĩa capacity factor theo EIA

EIA nêu capacity factor là tỉ số điện năng thực phát trên điện năng phát được khi chạy đầy tải liên tục.[7] Hai vế của tỉ số cùng xét trên một khoảng thời gian.[7] EIA diễn đạt ngắn gọn là tỉ số giữa sản lượng thực tế và tổng sản lượng tiềm năng.[10] Chỉ số này không có đơn vị và thường được công bố theo phần trăm.[11]

Số liệu capacity factor của điện mặt trời

EIA cho biết nhà máy quang điện quy mô lớn ở Arizona đạt hệ số 29,1 phần trăm.[11] Utah đạt 29,0 phần trăm và California đạt 28,4 phần trăm.[11] Số liệu này tính cho giai đoạn 2014 đến 2017.[11] EIA nêu tài nguyên bức xạ, hệ theo dõi mặt trời và cỡ biến tần tạo ra chênh lệch giữa các bang.[11]

Phân biệt hai loại hệ số công suất

Hệ số công suất của tải là tỉ số kilowatt trên kilovolt ampe tại một thời điểm.[1] Hệ số công suất phát điện là tỉ số năng lượng trên năng lượng trong cả kỳ.[7] Sandia đặt năng lượng ở tử số và công suất ở mẫu số khi tính sản lượng riêng.[25] Nhầm hai chỉ số này dẫn tới đọc sai tài liệu thông số của hệ.[1][7]

Hệ số công suất phát điện capacity factorCF = E thực tế ÷ (P danh định × số giờ trong kỳ)CF là hệ số công suất phát điện và không có đơn vị.[11] E thực tế là điện năng thực phát trong kỳ, tính bằng kilowatt giờ hoặc megawatt giờ.[3][4] P danh định là công suất định mức của tổ máy theo nhãn máy.[5] Số giờ trong kỳ là toàn bộ thời gian của kỳ xét, ví dụ 8.760 giờ cho một năm.[7]Hệ 1 MW phát 2.190 MWh trong một năm 8.760 giờ đạt hệ số 0,25.[7][4] EIA ghi nhận nhà máy quang điện quy mô lớn ở Arizona đạt 29,1 phần trăm giai đoạn 2014 đến 2017.[11]
Hệ số công suất phát điện capacity factor
Hệ số công suất phát điện capacity factor

8. Bức xạ W trên mét vuông và công suất theo diện tích Bức xạ

NREL định nghĩa bức xạ là tốc độ năng lượng bức xạ tới một diện tích bề mặt trong một khoảng thời gian.[26] Đơn vị của bức xạ là W trên mét vuông, tức mật độ công suất trên diện tích.[26] Điều kiện thử nghiệm chuẩn dùng bức xạ 1.000 W/m2, nhiệt độ 25 °C và phổ AM1.5.[22] Sandia lấy bức xạ tham chiếu 1.000 W/m2 làm mốc trong mô hình công suất.[34] Nhờ vậy anh chị ước lượng được công suất năng lượng mặt trời theo bức xạ và diện tích.[21][26]

Bức xạ đo bằng W trên mét vuông

NREL mô tả bức xạ là tốc độ năng lượng bức xạ tới một diện tích bề mặt.[26] W/m2 là đơn vị của bức xạ chứ không phải đơn vị công suất của thiết bị.[26] NREL ghi hằng số mặt trời ở mức 1366 W/m2 tại quỹ đạo trung bình của Trái Đất.[26] Bức xạ thay đổi liên tục nên công suất phát của hệ cũng thay đổi theo.[23]

Điều kiện thử nghiệm chuẩn của tấm pin

PVEducation nêu điều kiện chuẩn gồm 1.000 W/m2, nhiệt độ 25 °C và phổ AM1.5.[22] Mọi tấm pin hiện đại đều được đo ở bộ điều kiện này.[22] NREL cho biết phổ tham chiếu AM1.5 theo ASTM G-173 giả định mặt phẳng nghiêng 37 độ hướng về xích đạo.[27] Phổ này ứng với góc thiên đỉnh 48,19 độ và khí quyển chuẩn Hoa Kỳ năm 1976.[27]

Bức xạ chuẩn trong các chỉ số hiệu năng

Sandia tính reference yield bằng bức xạ tích lũy trên mặt phẳng dàn chia cho bức xạ tham chiếu 1.000 W/m2.[24] Performance ratio là tỉ số giữa yield AC và reference yield.[24] Sandia định nghĩa sản lượng riêng bằng số kilowatt giờ trong năm chia cho công suất định mức DC ở điều kiện chuẩn.[25] Cả hai chỉ số đều lấy mốc 1.000 W/m2 nên kết quả so sánh được giữa các dự án.[24][34]

Công suất theo bức xạ và diện tíchP = G × A × ηP là công suất phát ra tính bằng watt.[1] G là bức xạ tới mặt phẳng tấm pin, tính bằng W trên mét vuông.[26] A là diện tích hứng nắng tính bằng mét vuông.[21] η là hiệu suất chuyển đổi dạng số thập phân.[21]PVEducation lấy công suất tới chuẩn là 1 kW trên mét vuông khi tính hiệu suất.[21] Với bức xạ 1.000 W/m2, diện tích 2 m2 và hiệu suất 0,2 thì công suất là 400 W.[21][26]
Hiệu suất chuyển đổi suy từ công suấtη = P ÷ (A × G)η là hiệu suất chuyển đổi và không có đơn vị.[21] P là công suất cực đại đo được của tấm pin.[20] A nhân G chính là công suất bức xạ tới toàn bộ diện tích.[21][26] PVEducation nêu công suất tới cho tế bào 100 nhân 100 mm là 10 W.[21]Tấm pin 2 m2 cho 400 W dưới bức xạ 1.000 W/m2 đạt hiệu suất 0,2.[21][22]
Công suất theo mức bức xạ so với chuẩnP = P STC × (G ÷ 1.000)P STC là công suất đỉnh đo tại điều kiện thử nghiệm chuẩn.[22] G là bức xạ hiệu dụng tới mặt phẳng tấm pin, tính bằng W trên mét vuông.[34] Sandia đặt bức xạ tham chiếu E0 bằng 1.000 W/m2 trong mô hình PVWatts.[34] Điều kiện chuẩn gồm bức xạ 1.000 W/m2, nhiệt độ tế bào 25 °C và phổ AM1.5.[22]Tấm pin 400 W tại điều kiện chuẩn chỉ cho 200 W khi bức xạ còn 500 W/m2.[34][22]
Bức xạ tính bằng W trên mét vuông và công suất theo diện tích
Bức xạ tính bằng W trên mét vuông và công suất theo diện tích

9. Nhiệt độ tế bào ảnh hưởng công suất thực tế thế nào Nhiệt độ

Công suất thực tế của tấm pin phụ thuộc nhiệt độ tế bào chứ không cố định ở mức ghi trên nhãn.[34] Sandia đưa hệ số nhiệt của công suất cực đại vào mô hình PVWatts.[34] Nhiệt độ tham chiếu trong mô hình là 25 °C, đúng bằng nhiệt độ của điều kiện chuẩn.[34][22] PVEducation nêu nhiệt độ tăng làm dòng tăng nhẹ nhưng làm điện áp giảm mạnh hơn.[33] Bộ Năng lượng Hoa Kỳ mô tả cùng hiện tượng khi nói về hiệu năng của tấm pin.[28]

Hệ số nhiệt độ trong mô hình PVWatts

Sandia viết công suất cực đại theo tỉ lệ bức xạ nhân công suất định mức và số hạng nhiệt độ.[34] Ký hiệu hệ số nhiệt độ của công suất cực đại trong mô hình là gamma.[34] Nhiệt độ tham chiếu T0 bằng 25 °C và bức xạ tham chiếu E0 bằng 1.000 W/m2.[34] Biểu thức này áp dụng khi bức xạ trên mặt phẳng dàn vượt 125 W/m2.[34]

Giá trị điển hình của tế bào silic

PVEducation nêu công suất cực đại của silic giảm 0,4 phần trăm đến 0,5 phần trăm mỗi độ C.[33] Dòng ngắn mạch của silic tăng 0,06 phần trăm mỗi độ C.[33] Điện áp hở mạch của silic giảm 2,2 mV mỗi độ C theo tính toán trên trang này.[33] Tế bào có điện áp hở mạch cao hơn thì ít nhạy với nhiệt độ hơn.[33]

Đọc hệ số nhiệt trên tài liệu thông số

IEC 62894:2014 yêu cầu nêu thông tin tối thiểu trên tài liệu thông số và nhãn máy.[19] Anh chị tra hệ số nhiệt của công suất trong bảng thông số của từng dòng sản phẩm.[19] Không nên lấy giá trị điển hình của silic thay cho hệ số thật của tấm pin đang xét.[33] Bộ Năng lượng Hoa Kỳ cũng nhắc nhiệt độ cao làm điện áp giảm mạnh.[28]

Công suất theo nhiệt độ tế bàoP = P STC × (1 + hệ số nhiệt × (T tế bào − 25))P STC là công suất cực đại đo tại điều kiện thử nghiệm chuẩn.[22] Hệ số nhiệthệ số nhiệt độ của công suất cực đại, tính theo mỗi độ C.[34] T tế bào là nhiệt độ tế bào tính bằng độ C, còn 25 là nhiệt độ tham chiếu.[34] Sandia ghép hệ số này với tỉ lệ bức xạ trong cùng một biểu thức của PVWatts.[34]PVEducation nêu công suất cực đại của tế bào silic giảm 0,4 phần trăm đến 0,5 phần trăm cho mỗi độ C.[33] Đây là giá trị điển hình của silic, còn tấm pin cụ thể phải tra hệ số trên tài liệu thông số.[33][19]
Nhiệt độ tế bào ảnh hưởng tới công suất thực tế
Nhiệt độ tế bào ảnh hưởng tới công suất thực tế

10. Câu hỏi thường gặp về ký hiệu công suất và công thức tính Hỏi đáp

Phần này gom các câu hỏi hay gặp về ký hiệu công suất và công thức tính.[20][28] Mỗi câu trả lời bám theo định nghĩa của EIA, NIST và các phòng thí nghiệm quốc gia.[1][14] Anh chị đối chiếu ngay với tài liệu thông số của thiết bị đang dùng.[19] Các con số dẫn ra đều ghi rõ nguồn và phạm vi áp dụng.[11][35]

Q1Rated power là gì?

Rated power là công suất định mức, tức mức đầu ra tối đa nhà sản xuất công bố ở điều kiện chỉ định.[5] EIA gọi giá trị này là generator nameplate capacity và ghi trên nhãn gắn vào máy.[5] EIA cũng dùng thuật ngữ rating cho mức tính năng nhà sản xuất bảo đảm dựa trên thiết kế và thử nghiệm.[6]

Q2Rate power là gì?

Cụm rate power thường là cách viết chưa chuẩn của rated power, nghĩa là công suất định mức.[5] EIA định nghĩa mức này là đầu ra tối đa ở điều kiện do nhà sản xuất chỉ định.[5] Anh chị tra đúng mục công suất định mức trên nhãn máy và tài liệu thông số.[19]

Q3Ký hiệu công suất là gì?

Ký hiệu đại lượng của công suất là chữ P, thấy rõ ở PMP và PMAX trong tài liệu quang điện.[20] Ký hiệu đơn vị của công suất là W, viết tắt của watt.[2] NIST yêu cầu ký hiệu đại lượng viết nghiêng còn ký hiệu đơn vị viết đứng.[14]

Q4P là công suất gì?

P là ký hiệu chung của đại lượng công suất, không riêng một loại công suất nào.[1] Trong công thức P = U × I thì P là công suất điện tính bằng watt.[28] Trên đường đặc tuyến IV, PMP là công suất tại điểm công suất cực đại.[20]

Q5Ký hiệu năng lượng là gì?

Năng lượng thường ký hiệu là E và tính bằng công thức E = P × t.[9] Đơn vị năng lượng điện là watt giờ, ký hiệu Wh, tức một watt cấp trong một giờ.[2] Một kilowatt giờ là một kilowatt phát ra liên tục trong một giờ.[3]

Q6Năng lượng điện ký hiệu là gì?

Năng lượng điện ghi bằng đơn vị Wh, kWh, MWh hoặc GWh tùy quy mô.[2][4] EIA ghi megawatt giờ bằng một nghìn kilowatt giờ.[4] Ký hiệu đơn vị năng lượng khác hẳn ký hiệu đơn vị công suất là W và kW.[3]

Q7Công suất W là gì?

W là ký hiệu đơn vị watt, đơn vị đo công suất điện.[2] EIA định nghĩa watt bằng một ampe dưới hiệu điện thế một vôn.[2] Từ đó suy ra công suất một chiều bằng điện áp nhân dòng điện.[28]

Q8Công suất kW là gì?

kW là ký hiệu của kilowatt và một kilowatt bằng một nghìn watt.[3] NIST quy định tiền tố kilo viết thường là k, ứng với 10 mũ 3.[15] Vì vậy hệ 5.000 W được ghi gọn là 5 kW.[3]

Q9Capacity factor là gì?

Capacity factor là tỉ số giữa điện năng thực phát và điện năng phát được khi chạy đầy tải liên tục.[7] Công thức là lấy điện năng thực chia cho tích của công suất định mức với số giờ trong kỳ.[7][5] EIA ghi nhận nhà máy quang điện quy mô lớn ở Arizona đạt 29,1 phần trăm giai đoạn 2014 đến 2017.[11]

Q10W/m2 là gì?

W/m2 là đơn vị của bức xạ, tức công suất bức xạ trên mỗi mét vuông bề mặt.[26] NREL định nghĩa bức xạ là tốc độ năng lượng bức xạ tới một diện tích bề mặt.[26] Điều kiện thử nghiệm chuẩn của tấm pin dùng mức bức xạ 1.000 W/m2.[22]

Câu hỏi thường gặp về ký hiệu công suất và công thức tính
Câu hỏi thường gặp về ký hiệu công suất và công thức tính

11. Việt Nam Solar và danh sách cửa hàng Nhà phân phối

Việt Nam Solar là nhà phân phối chính hãng hơn 20 thương hiệu điện mặt trời hàng đầu thế giới. Công ty hoạt động từ năm 2018, giữ vai trò tổng thầu EPC và đơn vị ESCO cho nhiều dự án. Đội ngũ kỹ thuật tính công suất DC, công suất AC và tỷ số tải biến tần theo nhu cầu của anh chị. Anh chị được hỗ trợ khảo sát tận nơi, thiết kế và lắp đặt trọn gói. Hệ thống cửa hàng trải ba miền giúp anh chị xem sản phẩm thật và nhận báo giá nhanh.

Trụ sở chính tại TP.HCM

Văn phòng 188 DHT 41, P. Đông Hưng Thuận, TP. Hồ Chí Minh. Tổng kho 2939 Quốc lộ 1A, P. Đông Hưng Thuận, TP. Hồ Chí Minh.

Hotline 088.60.60.660

Chi nhánh miền Tây Cần Thơ

Văn phòng 41D Mậu Thân, P. Cái Khế, Q. Ninh Kiều, TP. Cần Thơ. Tổng kho 90 Quốc lộ 91, P. Thốt Nốt, TP. Cần Thơ.

Hotline 084.60.60.660

Văn phòng và kho tại Khánh Hòa

Văn phòng và tổng kho Thôn Đông Dinh, Diên Khánh, Khánh Hòa.

Hotline 081.60.60.660

Việt Nam Solar và hệ thống cửa hàng ba miền
Việt Nam Solar và hệ thống cửa hàng ba miền

Anh chị cần tính công suất và chọn công suất định mức phù hợp cho hệ điện mặt trời, vui lòng gọi 088.60.60.660 hoặc truy cập vietnamsolar.vn.

VNS

Biên soạn & Kiểm duyệtĐội ngũ kỹ sư Công ty TNHH Việt Nam Solar

Bài viết này được biên soạn và kiểm duyệt bởi đội ngũ 50 kỹ sư Công ty TNHH Việt Nam Solar, đơn vị đã triển khai hàng chục nghìn dự án điện mặt trời khắp Việt Nam kể từ năm 2016, phân phối chính hãng hơn 20 thương hiệu inverter, tấm pin và pin lưu trữ lithium hàng đầu thế giới. Toàn bộ kỹ sư của công ty đều có chứng chỉ hành nghề về điện và xây dựng được cơ quan Nhà nước cấp.

Việt Nam Solar hoạt động với đầy đủ tư cách pháp nhân và năng lực hành nghề: Giấy phép hoạt động điện lực số 175/GP-SCT do Sở Công Thương cấp, Giấy phép năng lực hoạt động xây dựng HCM-00076550 được công bố trên Cổng thông tin điện tử Bộ Xây dựng, cùng nhãn hiệu độc quyền VN-4-0604703 được Cục Sở hữu trí tuệ Việt Nam cấp văn bằng bảo hộ. Hệ thống quản lý của công ty đạt đồng thời ba chứng nhận quốc tế ISO 9001:2015 (Quản lý chất lượng), ISO 14001:2018 (Quản lý môi trường) và ISO 45001:2018 (An toàn & Sức khỏe nghề nghiệp), xác minh trên IAF CertSearch. Mọi thông tin pháp lý và số liệu trong bài đều được đối chiếu với văn bản pháp luật hiện hành trước khi xuất bản.

MST: 0315209693 Hotline: 088.60.60.660 Website: vietnamsolar.vn LinkedIn

Tài liệu tham khảo từ nguồn quốc tế

  1. 1U.S. Energy Information Administration. (n.d.). Glossary of terms beginning with P. U.S. Department of Energy.
  2. 2U.S. Energy Information Administration. (n.d.). Glossary of terms beginning with W. U.S. Department of Energy.
  3. 3U.S. Energy Information Administration. (n.d.). Glossary of terms beginning with K. U.S. Department of Energy.
  4. 4U.S. Energy Information Administration. (n.d.). Glossary of terms beginning with M. U.S. Department of Energy.
  5. 5U.S. Energy Information Administration. (n.d.). Glossary of terms beginning with G. U.S. Department of Energy.
  6. 6U.S. Energy Information Administration. (n.d.). Glossary of terms beginning with R. U.S. Department of Energy.
  7. 7U.S. Energy Information Administration. (n.d.). Glossary of terms beginning with C. U.S. Department of Energy.
  8. 8U.S. Energy Information Administration. (n.d.). Glossary of terms beginning with N. U.S. Department of Energy.
  9. 9U.S. Energy Information Administration. (n.d.). Electricity explained. Measuring electricity. U.S. Department of Energy.
  10. 10U.S. Energy Information Administration. (n.d.). Electricity generation, capacity, and sales in the United States. U.S. Department of Energy.
  11. 11U.S. Energy Information Administration. (2019). Southwestern states have better solar resources and higher solar PV capacity factors. Today in Energy.
  12. 12Bureau International des Poids et Mesures. (2019). The International System of Units (SI), 9th edition, English text. BIPM.
  13. 13National Institute of Standards and Technology. (2008). Special Publication 811. Guide for the Use of the International System of Units (SI). U.S. Department of Commerce.
  14. 14National Institute of Standards and Technology. (2008). NIST Guide to the SI, Chapter 6. Rules and Style Conventions for Printing and Using Units. U.S. Department of Commerce.
  15. 15National Institute of Standards and Technology. (n.d.). Metric (SI) Prefixes. Office of Weights and Measures.
  16. 16International Organization for Standardization. (2022). ISO 80000-1:2022 Quantities and units. Part 1, General. IEC Webstore.
  17. 17International Electrotechnical Commission. (2022). IEC 80000-6:2022 Quantities and units. Part 6, Electromagnetism. IEC Webstore.
  18. 18International Electrotechnical Commission. (2016). IEC TS 61836:2016 Solar photovoltaic energy systems. Terms, definitions and symbols. IEC Webstore.
  19. 19International Electrotechnical Commission. (2014). IEC 62894:2014 Photovoltaic inverters. Data sheet and name plate. IEC Webstore.
  20. 20PVEducation. (n.d.). IV Curve. PVCDROM.
  21. 21PVEducation. (n.d.). Solar Cell Efficiency. PVCDROM.
  22. 22PVEducation. (n.d.). Module Measurement. PVCDROM.
  23. 23Sandia National Laboratories. (n.d.). Modeling Guide. DC to AC Conversion. PV Performance Modeling Collaborative.
  24. 24Sandia National Laboratories. (n.d.). PV Performance Metrics. Performance Ratio. PV Performance Modeling Collaborative.
  25. 25Sandia National Laboratories. (n.d.). PV Performance Metrics. Annual Yield. PV Performance Modeling Collaborative.
  26. 26National Renewable Energy Laboratory. (n.d.). Solar Resource Glossary. NREL Grid Modernization.
  27. 27National Renewable Energy Laboratory. (n.d.). Reference Air Mass 1.5 Spectra. NREL Grid Modernization.
  28. 28U.S. Department of Energy. (n.d.). Solar Performance and Efficiency. Office of Energy Efficiency and Renewable Energy.
  29. 29U.S. Department of Energy. (n.d.). Solar Integration. Inverters and Grid Services Basics. Office of Energy Efficiency and Renewable Energy.
  30. 30U.S. Energy Information Administration. (n.d.). Glossary of terms beginning with A. U.S. Department of Energy.
  31. 31U.S. Department of Energy. (1997). Determining Electric Motor Load and Efficiency. Motor Challenge Program.
  32. 32Misakian, M., Nelson, T. L., & Feero, W. E. (2009). Regarding Electric Energy Savings, Power Factors, and Carbon Footprints. A Primer (NIST Technical Note 1654). National Institute of Standards and Technology.
  33. 33PVEducation. (n.d.). Effect of Temperature. PVCDROM.
  34. 34Sandia National Laboratories. (n.d.). Modeling Guide. PVWatts. PV Performance Modeling Collaborative.
  35. 35U.S. Energy Information Administration. (2018). Solar plants typically install more panel capacity relative to their inverter capacity. Today in Energy.
  36. 36Việt Nam Solar. (n.d.). Danh sách cửa hàng và hệ thống chi nhánh. Công ty TNHH Việt Nam Solar.