Các yếu tố ảnh hưởng đến chi phí lắp đặt và bảo trì hệ thống điện mặt trời

Khi tìm hiểu về điện mặt trời, nhiều khách hàng thường bắt đầu bằng câu hỏi: “Hệ thống bao nhiêu tiền cho mỗi kWp?”. Đây là cách tính nhanh nhưng chưa đủ để đánh giá chi phí thực tế. Một hệ thống cùng công suất có thể có mức đầu tư khác nhau tùy vào loại thiết bị, diện tích mái, vị trí lắp đặt, kết cấu công trình và yêu cầu vận hành.

Với kinh nghiệm triển khai các hệ thống điện mặt trời Nitech có thể chia các yếu tố chi phí thành hai giai đoạn: đầu tư lắp đặt ban đầu và vận hành, bảo trì trong suốt thời gian sử dụng.

Công suất càng lớn, chi phí không đơn thuần tăng theo tỷ lệ

Công suất hệ thống quyết định phần lớn số lượng tấm pin, inverter, dây dẫn và thiết bị điện cần sử dụng. Chẳng hạn, hệ thống 10 kWp sẽ có yêu cầu đầu tư hoàn toàn khác hệ thống 100 kWp hoặc vài trăm kWp cho nhà xưởng.

Công suất càng lớn, chi phí không đơn thuần tăng theo tỷ lệ

Công suất càng lớn, chi phí không đơn thuần tăng theo tỷ lệ

Tuy nhiên, không nên lấy giá của một hệ thống nhỏ rồi nhân trực tiếp theo công suất để dự đoán giá hệ thống lớn. Khi quy mô tăng, các khoản như thiết kế, khảo sát, vận chuyển, giám sát và thi công được phân bổ trên nhiều kWp hơn.

Vì vậy, khi nhận báo giá, nên yêu cầu đơn vị thi công thể hiện rõ công suất DC, công suất inverter, thiết bị sử dụng và đơn giá trên mỗi kWp, thay vì chỉ cung cấp một con số tổng.

Mái nhà có thể làm thay đổi đáng kể ngân sách

Trong thực tế thi công, tình trạng mái thường ảnh hưởng đến chi phí nhiều hơn khách hàng dự kiến.

Một mái nhà xưởng rộng, ít vật cản và có kết cấu tốt sẽ thuận lợi cho việc bố trí tấm pin. Ngược lại, mái có nhiều khu vực che bóng, độ dốc phức tạp hoặc kết cấu cần gia cố sẽ phát sinh thêm công việc.

Mái nhà có thể làm thay đổi đáng kể ngân sáchMái nhà có thể làm thay đổi đáng kể ngân sách

Với mái tôn, chẳng hạn, đơn vị thi công phải xác định vị trí liên kết phù hợp để vừa đảm bảo khả năng chịu lực vừa hạn chế nguy cơ ảnh hưởng đến khả năng chống dột. Với mái bê tông, hệ thống giá đỡ, phương án cố định và xử lý chống thấm cũng cần được tính toán riêng.

Đây là lý do không nên chốt giá lắp đặt chỉ dựa trên ảnh chụp mái hoặc diện tích được cung cấp từ xa. Khảo sát thực tế vẫn là cơ sở quan trọng để lập dự toán.

Thiết bị quyết định một phần vốn đầu tư và chi phí dài hạn

Tấm pin, inverter, hệ thống khung, tủ điện, thiết bị bảo vệ và dây cáp tạo thành phần cốt lõi của hệ thống.

Hai hệ thống cùng đạt 100 kWp nhưng sử dụng cấu hình thiết bị khác nhau có thể có mức giá khác nhau. Sự khác biệt không chỉ nằm ở thương hiệu mà còn ở hiệu suất, chế độ bảo hành, khả năng giám sát, điều kiện hoạt động và khả năng cung cấp linh kiện thay thế.

Đặc biệt, inverter cần được quan tâm khi tính toán chi phí dài hạn. Đây là thiết bị điện tử công suất có thể phát sinh nhu cầu sửa chữa hoặc thay thế trong vòng đời hệ thống. Các mô hình kinh tế của NREL cũng đưa chi phí thay thế inverter và các linh kiện lớn vào bài toán O&M dài hạn của điện mặt trời.

Khoảng cách đi dây và vị trí thiết bị cũng tạo ra chênh lệch

Không phải toàn bộ diện tích mái đều có thể bố trí inverter và tủ điện ngay cạnh khu vực pin. Với nhà xưởng lớn, khoảng cách từ giàn pin đến tủ điện hoặc điểm đấu nối có thể khá xa.

Khi tuyến cáp kéo dài, số lượng dây, máng cáp, phụ kiện và thời gian nhân công cũng tăng theo. Vì vậy, thiết kế vị trí inverter ngay từ đầu có ý nghĩa cả về chi phí đầu tư lẫn tổn hao điện trên đường truyền.

Một thiết kế tốt không nhất thiết sử dụng nhiều thiết bị hơn mà tập trung vào cách bố trí hợp lý để tận dụng hiệu quả những thiết bị đã đầu tư.

Điều kiện môi trường ảnh hưởng trực tiếp đến công việc bảo trì

Sau khi hệ thống đi vào hoạt động, chi phí không còn nằm ở việc “có điện hay không” mà chuyển sang câu chuyện duy trì hiệu suất.

Tấm pin đặt tại khu vực nhiều bụi, gần nhà máy sản xuất, đường giao thông hoặc nơi có nhiều cây xanh thường cần được kiểm tra và vệ sinh thường xuyên hơn. Với công trình ven biển, vấn đề ăn mòn cũng cần được chú ý đối với khung, bulông và một số thiết bị kim loại.

NREL xem vệ sinh tấm pin, kiểm tra hệ thống và các hoạt động bảo trì định kỳ là những thành phần của chi phí vận hành và bảo dưỡng hệ thống PV.

Điểm đáng lưu ý là không có một tần suất bảo trì phù hợp cho mọi công trình. Lịch bảo trì nên được xây dựng dựa trên môi trường thực tế và dữ liệu sản lượng của hệ thống.

Chất lượng thi công ảnh hưởng đến chi phí sửa chữa về sau

Một khoản tiết kiệm nhỏ trong quá trình thi công có thể trở thành chi phí lớn nếu hệ thống xuất hiện lỗi sau vài năm vận hành.

Các vấn đề như đầu nối không đạt yêu cầu, dây cáp bố trí không đúng kỹ thuật, khung lắp đặt thiếu chắc chắn, xử lý chống thấm không tốt hoặc tủ điện không được bảo vệ phù hợp đều có thể dẫn tới việc phải sửa chữa.

Do đó, khi so sánh hai báo giá, không nên chỉ đặt câu hỏi “bên nào rẻ hơn?” mà cần kiểm tra hai bên đang cung cấp cùng phạm vi công việc hay không.

Bảo trì không chỉ là vệ sinh tấm pin

Một gói bảo trì chuyên nghiệp thường rộng hơn việc đến công trình rửa pin.

Nội dung Mục đích
Kiểm tra tấm pin
Phát hiện nứt, xuống cấp hoặc bất thường trên bề mặt
Kiểm tra inverter
Theo dõi cảnh báo, lỗi và tình trạng vận hành
Kiểm tra tủ điện
Kiểm tra thiết bị đóng cắt, bảo vệ và các điểm đấu nối
Kiểm tra dây dẫn
Phát hiện hư hỏng, lão hóa hoặc kết nối bất thường
Kiểm tra khung
Đánh giá liên kết, bulông và dấu hiệu ăn mòn
Theo dõi sản lượng
Phát hiện hệ thống giảm hiệu suất bất thường

Với hệ thống quy mô lớn, việc giám sát dữ liệu còn giúp phát hiện một chuỗi pin hoặc inverter có sản lượng thấp hơn bình thường. Khi phát hiện sớm, doanh nghiệp có thể xử lý sự cố trước khi ảnh hưởng kéo dài đến sản lượng điện.

Tuổi hệ thống càng cao, bài toán bảo trì càng cần được tính trước

Hệ thống điện mặt trời được thiết kế để vận hành trong thời gian dài, nhưng không phải mọi linh kiện đều có cùng tuổi thọ.

Ở giai đoạn đầu, chi phí thường tập trung vào kiểm tra, vệ sinh và bảo dưỡng. Về sau, doanh nghiệp cần tính đến khả năng thay thế một số thiết bị hoặc linh kiện.

Chính vì vậy, đánh giá hiệu quả đầu tư không nên dừng ở giá mua và lắp đặt ban đầu. Một phương án có mức giá thấp nhưng sử dụng thiết bị khó thay thế hoặc yêu cầu bảo trì phức tạp chưa chắc có tổng chi phí sở hữu thấp hơn trong dài hạn.

Nên dự toán chi phí điện mặt trời như thế nào?

Theo góc nhìn kỹ thuật, một dự toán đáng tin cậy nên bắt đầu từ nhu cầu sử dụng điện và hiện trạng công trình, sau đó mới xác định công suất hệ thống.

Quy trình hợp lý thường là:

Phân tích phụ tải → khảo sát mái → xác định công suất → lựa chọn thiết bị → thiết kế → dự toán → lắp đặt → giám sát và bảo trì.

Các yếu tố ảnh hưởng đến chi phí lắp đặt và bảo trì hệ thống điện mặt trời

Cách tiếp cận này giúp tránh tình trạng lựa chọn công suất theo diện tích mái nhưng lại không phù hợp với nhu cầu tiêu thụ điện thực tế.

Kết luận

Chi phí lắp đặt và bảo trì điện mặt trời là kết quả của nhiều yếu tố kết hợp, từ công suất, thiết bị, kết cấu mái, tuyến cáp, điều kiện môi trường đến chất lượng thi công và phương án O&M.

Nếu chỉ nhìn vào giá/kWp, khách hàng rất dễ bỏ qua những khoản chi phí có thể phát sinh trong quá trình vận hành. Với công trình gia đình, nhà xưởng hay doanh nghiệp, cách đánh giá phù hợp hơn là xem xét tổng chi phí sở hữu và khả năng duy trì sản lượng trong suốt vòng đời hệ thống.