Trung Tâm Điều Hành
Hệ Thống Điện Mặt Trời Việt Nam

Trong các sự cố của hệ điện mặt trời, điểm nóng (hotspot) trên tấm pin là hiện tượng vừa âm thầm làm giảm sản lượng, vừa tiềm ẩn nguy cơ cháy. Điểm nóng thường không nhìn thấy bằng mắt thường ở giai đoạn đầu, nhưng nếu bỏ qua có thể dẫn đến hư hỏng vĩnh viễn tấm pin. Bài viết giúp bạn hiểu nguyên nhân, vai trò của diode bypass và cách nhận biết hotspot.

Điểm nóng là gì

Một tấm pin gồm nhiều cell (tế bào quang điện) nối tiếp nhau. Bình thường mỗi cell vừa tạo ra dòng điện, vừa cho dòng của cả chuỗi đi qua. Khi một cell bị che khuất, hỏng hoặc suy giảm, nó không còn tạo dòng tương xứng nhưng vẫn phải "gánh" dòng của các cell khỏe mạnh còn lại đẩy qua.

Lúc này, cell yếu chuyển từ vai trò nguồn phát sang vai trò tải tiêu thụ, biến điện năng thành nhiệt. Kết quả là một điểm cục bộ nóng lên bất thường, có thể cao hơn nhiều so với xung quanh. Đó chính là điểm nóng.

Nguyên nhân thường gặp

Hotspot có thể đến từ nhiều nguyên nhân, riêng lẻ hoặc kết hợp:

• Che bóng cục bộ (shading): bóng cây, cột, ống khói, tấm pin lân cận, hoặc lá cây, phân chim che một phần tấm.
• Bụi bẩn tích tụ không đều: vệt bẩn, bùn đất, phân chim bám lâu ngày tạo vùng che cục bộ.
• Cell bị nứt (micro-crack) hoặc hỏng: do vận chuyển, lắp đặt thô bạo, mưa đá, hoặc giẫm đạp lên tấm khi thi công.
• Mismatch (lệch thông số): các tấm hoặc cell có đặc tính không đồng đều, hoặc trộn lẫn tấm cũ và mới, tấm khác công suất trong cùng chuỗi.
• Lỗi kết nối nội bộ, hộp nối kém làm tăng điện trở cục bộ.

Vai trò của diode bypass

Để hạn chế tác hại của điểm nóng, tấm pin hiện đại được trang bị diode bypass trong hộp nối. Mỗi diode "bảo vệ" một nhóm cell.

Khi một nhóm cell bị che hoặc yếu đến mức cản dòng, diode bypass sẽ mở ra để dòng điện đi vòng qua nhóm cell đó thay vì ép dòng chạy qua và đốt nóng cell yếu. Nhờ vậy tấm pin vẫn tiếp tục hoạt động, dù mất phần sản lượng của nhóm bị bỏ qua.

Tuy nhiên, diode bypass không phải giải pháp tuyệt đối. Nếu diode hỏng, hoặc nếu điểm nóng nằm trong cấu hình không được diode bảo vệ hiệu quả, nhiệt vẫn có thể tích tụ nguy hiểm. Diode giảm nhẹ rủi ro chứ không loại bỏ hoàn toàn.

Rủi ro nếu bỏ qua

Điểm nóng kéo dài gây ra nhiều hậu quả:

• Giảm sản lượng của tấm và của cả chuỗi.
• Hỏng vĩnh viễn tấm pin: nhiệt độ cao làm cháy sém lớp vật liệu, hỏng cell, làm ố vàng hoặc phồng rộp lớp phủ sau.
• Nguy cơ cháy: trong trường hợp nặng, điểm nóng đủ cao có thể làm chảy vật liệu, cháy hộp nối và tiềm ẩn nguy cơ hỏa hoạn.

Chính vì rủi ro cháy, hotspot là vấn đề an toàn chứ không chỉ là vấn đề hiệu suất.

Cách nhận biết

Một số dấu hiệu và phương pháp phát hiện:

• Quan sát bằng mắt: vết ố vàng, cháy sém, đổi màu cục bộ trên bề mặt hoặc mặt sau tấm; vết nứt kính; bẩn bám lâu ngày.
• Theo dõi sản lượng: sụt giảm bất thường ở một chuỗi hoặc một khu vực so với các chuỗi tương đương.
• Đo nhiệt độ: dùng nhiệt kế hồng ngoại để so sánh nhiệt độ các vùng; điểm nóng sẽ nổi bật hơn hẳn xung quanh.
• Chụp ảnh nhiệt (thermal imaging): đây là cách hiệu quả nhất, cho thấy rõ điểm nóng dưới dạng vệt sáng trên ảnh nhiệt, thường được kỹ thuật viên thực hiện bằng camera nhiệt hoặc thiết bị bay chụp.

Khi kiểm tra, cần nhớ tấm pin và dây DC luôn mang điện khi có nắng. Không tự tháo tấm, tháo dây hay chạm vào vùng nghi cháy khi hệ đang có ánh sáng.

Phòng ngừa và khi nào cần thay tấm

Phòng ngừa là cách rẻ nhất:

• Vệ sinh tấm định kỳ, loại bỏ phân chim, lá cây, bụi bám.
• Cắt tỉa cây, xử lý nguồn che bóng quanh mảng pin.
• Thi công cẩn thận, không giẫm lên tấm, tránh va đập gây nứt cell.
• Đồng bộ tấm trong cùng chuỗi, tránh trộn tấm khác thông số.
• Kiểm tra ảnh nhiệt định kỳ cho hệ lớn.

Cần thay tấm pin khi phát hiện điểm nóng do hư hại vật lý không thể phục hồi: cell nứt vỡ, cháy sém rõ, kính nứt, hoặc tấm suy giảm nặng và tiềm ẩn nguy cơ cháy. Nếu chỉ do bẩn hoặc che bóng, xử lý nguồn gốc là đủ.

Tổng kết

Điểm nóng hình thành khi một cell yếu buộc phải gánh dòng và biến thành nhiệt, do che bóng, bẩn, nứt cell hoặc mismatch; diode bypass giúp giảm nhẹ nhưng không loại bỏ hoàn toàn rủi ro. Vì hotspot vừa làm giảm sản lượng vừa có nguy cơ cháy, việc phát hiện sớm bằng nhiệt kế hồng ngoại hoặc ảnh nhiệt rất quan trọng. AutoSPC khuyến nghị vệ sinh và kiểm tra ảnh nhiệt định kỳ; khi thấy dấu hiệu cháy sém hay nứt cell, hãy dừng lại và gọi kỹ thuật viên đánh giá, cân nhắc thay tấm thay vì cố vận hành.

Bài liên quan

• Dòng tuần hoàn và chia dòng không đều trong hệ pin ghép
• "Inverter quá nhiệt và hiện tượng giảm công suất (derating)"
• Pin lưu trữ nóng bất thường: nguyên nhân và xử lý an toàn

Nội dung mang tính tham khảo kỹ thuật, không thay thế văn bản pháp luật hay tư vấn thiết kế cho công trình cụ thể. Số liệu có ngày cập nhật ở đầu bài; khi chính sách hoặc giá thay đổi, AutoSPC sẽ cập nhật.