Nghiên cứu mới: Khoảng cách 0,5 m giúp làm mát tấm pin điện mặt trời nổi

Một nghiên cứu mới tại Italy cho thấy khoảng cách giữa các hàng module quang điện có ảnh hưởng đáng kể đến nhiệt độ vận hành của hệ thống điện mặt trời nổi. Theo PV Magazine ngày 07/11/2026, nhóm nghiên cứu sử dụng mô phỏng động lực học chất lưu để đánh giá các phương án bố trí module tại hồ chứa Occhito. Kết quả cho thấy khoảng cách khoảng 0,5 m giữa các hàng pin mang lại hiệu quả làm mát tốt nhất trong cấu hình được nghiên cứu.

Khoảng cách giữa các hàng pin ảnh hưởng đến nhiệt độ module

Điện mặt trời nổi là mô hình lắp đặt các module quang điện trên hệ thống kết cấu nổi tại hồ chứa hoặc vùng nước phù hợp.

Một trong những lợi ích tiềm năng của mô hình này là điều kiện làm mát khác với hệ thống điện mặt trời trên mặt đất.

Tuy nhiên, khả năng làm mát không chỉ phụ thuộc vào sự hiện diện của nước.

Theo nghiên cứu được PV Magazine công bố ngày 07/11, cách bố trí khoảng cách giữa các hàng module cũng có vai trò quan trọng.

Nghiên cứu được thực hiện tại đâu?

Nhóm nghiên cứu đến từ Đại học Naples Parthenope và Đại học Campania Luigi Vanvitelli tại Italy.

Các nhà khoa học xây dựng mô hình điện mặt trời nổi dự kiến tại hồ chứa Occhito, miền nam Italy.

Mục tiêu là đánh giá tác động của khoảng cách hàng pin đến luồng không khí và nhiệt độ module.

Bốn phương án khoảng cách được so sánh

Nhóm nghiên cứu xây dựng mô hình gồm ba hàng module liên tiếp.

Các module có chiều dài khoảng 0,99 m, góc nghiêng 15 độ và được đặt cao hơn mặt nước khoảng 25 cm.

Bốn phương án khoảng cách được lựa chọn tương ứng với 0,25; 0,5; 0,75 và 1 lần chiều dài module.

Điều kiện mô phỏng

Khoảng cách bằng một nửa chiều dài module tương đương xấp xỉ 0,5 m.

Khoảng cách 0,5 m cho kết quả làm mát tốt nhất

Ở tốc độ gió 3,5 m/s, cấu hình khoảng cách khoảng 0,5 m đạt nhiệt độ module trung bình 27,16°C.

Trong khi đó, cấu hình bố trí dày nhất ghi nhận nhiệt độ trung bình 31,07°C.

Chênh lệch giữa hai phương án là khoảng 3,91°C.

Kết quả tại tốc độ gió 3,5 m/s

Các số liệu thuộc điều kiện mô phỏng, không phải kết quả đo trực tiếp trên một nhà máy đang vận hành thương mại.

Vì sao khoảng cách rộng nhất không làm mát tốt nhất?

Một kết quả đáng chú ý là tăng khoảng cách giữa các hàng module không phải lúc nào cũng làm giảm nhiệt độ.

Theo nhóm nghiên cứu, luồng gió giữa các hàng pin chịu tác động của hiện tượng vùng khí động phía sau module.

Khi các hàng đặt quá gần, luồng khí có thể bị cản trở.

Tuy nhiên, khi khoảng cách quá lớn, hiệu ứng tăng tốc luồng khí giữa các hàng có thể suy giảm.

Cần cân bằng giữa lưu thông khí và hiệu ứng khí động

Kết quả mô phỏng cho thấy cấu hình trung gian có thể tạo điều kiện lưu thông khí thuận lợi hơn trong một số trường hợp.

Điều này giải thích vì sao khoảng cách khoảng 0,5 m đạt hiệu quả làm mát tốt hơn cả phương án hẹp nhất và rộng nhất.

Tuy nhiên, kết quả phụ thuộc hình học module, tốc độ gió và điều kiện địa điểm.

Nhiệt độ ảnh hưởng đến hiệu suất tấm pin như thế nào?

Phần lớn module quang điện silicon tinh thể có công suất suy giảm khi nhiệt độ cell tăng.

Theo nghiên cứu được PV Magazine dẫn lại, hệ số suy giảm thường nằm trong khoảng 0,3–0,5% cho mỗi độ C tăng nhiệt độ, tùy loại module.

Ví dụ về tác động của nhiệt độ

Nếu một module có hệ số nhiệt công suất -0,35%/°C, việc giảm nhiệt độ cell 4°C có thể tương ứng với mức cải thiện công suất tức thời khoảng 1,4% trong điều kiện so sánh phù hợp.

Đây là phép tính minh họa.

Nghiên cứu tại Italy chưa xác định trực tiếp mức tăng sản lượng điện hằng năm từ cấu hình khoảng cách 0,5 m.

Vì vậy, không thể kết luận dự án điện mặt trời nổi sẽ tăng sản lượng 1,4% chỉ từ kết quả mô phỏng nhiệt độ.

Thiết kế điện mặt trời nổi cần xem xét những yếu tố nào?

Khoảng cách hàng pin là một trong nhiều thông số kỹ thuật của hệ thống.

Mật độ lắp đặt

Khoảng cách nhỏ giúp tăng số lượng module trên một diện tích nhất định.

Tuy nhiên, bố trí quá dày có thể ảnh hưởng đến thông gió và khả năng bảo trì.

Che bóng giữa các hàng

Khi thay đổi khoảng cách, kỹ sư cần đánh giá khả năng che bóng giữa các module.

Điều này phụ thuộc góc nghiêng, hướng lắp đặt và vị trí mặt trời.

Kết cấu nổi và neo giữ

Hệ thống điện mặt trời nổi còn chịu tác động của gió, sóng và biến động mực nước.

Thiết kế kết cấu phải bảo đảm khả năng chịu tải và an toàn vận hành.

Kết quả nghiên cứu có áp dụng trực tiếp tại Việt Nam không?

Việt Nam có nhiều hồ chứa và khu vực có tiềm năng phát triển điện mặt trời nổi.

Nghiên cứu tại Italy cung cấp một gợi ý hữu ích về vai trò của luồng không khí trong thiết kế hệ thống.

Tuy nhiên, không nên áp dụng khoảng cách 0,5 m như một tiêu chuẩn chung cho mọi dự án.

Điều kiện khí hậu, tốc độ gió, kích thước module và kết cấu nổi tại Việt Nam có thể khác đáng kể.

Các dự án cần thực hiện mô phỏng và đánh giá kỹ thuật theo điều kiện thực tế.

Những giới hạn của nghiên cứu

Nhóm tác giả sử dụng mô hình hai chiều với ba hàng module và hai mức tốc độ gió.

Mô hình chưa phản ánh đầy đủ biến động hướng gió, dòng chảy khí ba chiều, che bóng và điều kiện thời tiết trong cả năm.

Ngoài ra, nghiên cứu tập trung vào nhiệt độ module, chưa trực tiếp xác định sản lượng điện tăng thêm.

Đây là những giới hạn quan trọng khi diễn giải kết quả.

Kết luận

Nghiên cứu tại Italy cho thấy khoảng cách khoảng 0,5 m giữa các hàng module có thể cải thiện khả năng làm mát điện mặt trời nổi trong cấu hình mô phỏng cụ thể.

Ở tốc độ gió 3,5 m/s, nhiệt độ trung bình giảm khoảng 3,91°C so với phương án bố trí dày nhất.

Kết quả cho thấy thiết kế luồng không khí là yếu tố đáng quan tâm, nhưng cần nghiên cứu bổ sung trước khi áp dụng rộng rãi.

Nguồn tham khảo: PV Magazine, Sergio Matalucci, ngày 07/11/2026.