Điểm nóng (hot-spot) trên tấm pin: Dùng ảnh nhiệt để phát hiện sớm và xếp ưu tiên xử lý

Trong thực tế vận hành, điểm nóng (hot-spot) là thứ âm thầm bào mòn hiệu suất và tuổi thọ dàn pin. Một cell hoặc một cụm nhỏ trên tấm pin nóng hơn các phần còn lại không chỉ làm mất sản lượng mà còn kéo theo rủi ro hư hỏng vật lý, thậm chí tiềm ẩn nguy cơ cháy cục bộ nếu để lâu. Bài này tập trung vào cách dùng ảnh nhiệt để nhìn ra điểm nóng, hiểu mức độ và xếp ưu tiên xử lý thay vì hoang mang hoặc bỏ qua.

• Đọc xong làm được: chụp ảnh nhiệt đúng điều kiện, phân loại điểm nóng và ghi log đủ dùng cho đội O&M.
• Mục tiêu: tránh bỏ sót lỗi nặng, không over-react với chênh nhiệt nhỏ, và có cơ sở sắp thứ tự xử lý.

1) Đo đúng điều kiện để ảnh nhiệt không "báo ảo"

Ảnh nhiệt ngoài trời rất nhạy với bức xạ, gió và góc chụp. Nếu đo trong điều kiện nhiễu, những điểm sáng trên màn hình có thể chỉ là phản xạ hoặc chênh nhiệt tạm thời, không phải lỗi thật. Thực hành hiện trường thường bám vào tinh thần của các khuyến nghị kỹ thuật về kiểm tra nhiệt cho hệ PV (ví dụ như IEC 62446-3).

• Chọn lúc hệ đang phát ổn định: lý tưởng là khung giờ nắng tốt trong ngày, bức xạ đủ cao để tăng tương phản nhiệt giữa phần lỗi và phần khỏe.
• Hạn chế gió mạnh: gió lớn làm mặt kính nguội nhanh, điểm nóng bị "làm mờ" khiến khó đánh giá mức độ. Gió nhẹ, hướng gió ổn định giúp đọc ảnh dễ hơn.
• Giữ góc chụp hợp lý: tránh chụp quá xiên dẫn đến phản xạ từ trời hoặc vật thể xung quanh. Nếu dùng drone, giữ camera gần vuông góc với bề mặt pin.
• Đảm bảo ảnh đủ chi tiết: mục tiêu là thấy rõ từng vùng trên tấm (theo cell hoặc theo dải). Nếu mỗi cell chỉ chiếm vài pixel, việc phân biệt điểm nóng sẽ kém tin cậy.

2) Quy trình 5 phút: nhìn – khoanh – chụp – ghi

Một lượt quét tốt không cần kéo dài hàng giờ. Điều quan trọng là đi đúng trình tự để sau đó quay lại được đúng vị trí và ra quyết định xử lý. Gợi ý quy trình "5 phút" cho một khu vực trên mái như sau:

1. Quét toàn cảnh theo hàng/dãy: di chuyển đều tay hoặc bay drone theo đường thẳng, nhìn vào sự khác biệt nhiệt độ giữa tấm với tấm, dãy với dãy.
2. Khoanh vùng cụm bất thường: khi thấy một tấm hoặc một cụm tấm nóng hơn hẳn lân cận, đánh dấu string hoặc vị trí dãy để tra cứu sau.
3. Chụp đủ hai lớp bằng chứng: (1) ảnh toàn cảnh cho thấy vị trí tấm trong bối cảnh mái, (2) ảnh cận cảnh đúng vùng nóng.
4. Kiểm tra xem có lặp lại hay không: chờ một khoảng ngắn rồi chụp lại. Điểm nóng thật thường giữ hoặc lặp lại; nhiễu do mây, phản xạ thường biến mất.
5. Ghi lại điều kiện đo: thời gian, trời nắng hay có mây, mức gió tương đối, khu vực mã dãy/string tương ứng.

Giờ chụp: …
Khu vực: mái … / dãy … / string …
Trời: nắng / có mây / nhiều mây
Gió: nhẹ / trung bình / mạnh
Mô tả điểm nóng: vị trí trên tấm (góc/trung tâm/dải), dạng (đốm/13 tấm/dải dài…)
Ảnh lưu: file toàn cảnh … ; file cận cảnh …
Ghi chú khác: có/không thấy dấu hiệu hư hỏng bề mặt, cháy xém, đổi màu…

3) 5 pattern điểm nóng thường gặp trên tấm pin

3.1) Đốm nóng nhỏ trên bề mặt (cấp cell)

• Dấu hiệu: một vùng nhỏ trên tấm sáng rõ hơn hẳn vùng xung quanh.
• Gợi ý nguyên nhân: nứt vi mô trong cell, khiếm khuyết hàn hoặc cell suy giảm cục bộ.
• Ý nghĩa: nếu lặp lại nhiều lần trên cùng tấm hoặc cùng dãy, cần đưa vào danh sách kiểm tra sâu hơn (ví dụ đo đặc tuyến hoặc kiểm tra trong xưởng).

3.2) Nóng theo dải khoảng 1/3 tấm

• Dấu hiệu: một dải theo chiều ngang hoặc dọc chiếm khoảng 13 bề mặt tấm nóng hơn phần còn lại.
• Gợi ý nguyên nhân: lỗi liên quan đến nhóm cell được bảo vệ chung bởi một diode bypass, che bóng cục bộ kéo một phần tấm ra khỏi chế độ làm việc bình thường.
• Ưu tiên: đưa vào nhóm cần theo dõi sát vì dạng này có thể kéo cả string tụt theo.

3.3) Junction box phía sau tấm nóng bất thường

• Dấu hiệu: vùng hộp nối (phía sau tấm) hiện lên nóng rõ so với các tấm bên cạnh.
• Gợi ý nguyên nhân: tiếp điểm kém, diode bên trong làm việc ở chế độ gây tổn hao, hoặc có bất thường trong đấu nối.
• Rủi ro: cần ưu tiên cao hơn vì đây là điểm tập trung điện, nhiệt độ cao kéo dài có thể làm hỏng vật liệu hoặc vỏ hộp.

3.4) Nóng tại đầu nối và đoạn cáp DC

• Dấu hiệu: điểm nóng nhỏ đúng vị trí đầu nối, co nối hoặc đoạn cáp chuyển tiếp.
• Gợi ý nguyên nhân: tiếp xúc không tốt, đầu nối không cùng chuẩn, siết chưa đúng, hoặc lão hoá bề mặt tiếp xúc.
• Rủi ro: đây là nhóm thường được xếp ưu tiên xử lý sớm vì liên quan trực tiếp tới rủi ro nhiệt cục bộ.

3.5) Cả tấm hoặc cả dãy "ấm đều" so với phần còn lại

• Dấu hiệu: cả tấm hoặc cả cụm tấm có nền nhiệt cao hơn đáng kể so với dãy khác.
• Gợi ý nguyên nhân: khác biệt về mức bám bẩn, lão hoá, hoặc các hiện tượng như phân bố điện áp không đều giữa các string.
• Xử lý: ghi log, so sánh với dữ liệu vận hành theo string và kết hợp với kết quả vệ sinh hoặc kiểm tra khác.

4) Xếp ưu tiên xử lý theo chênh nhiệt

Trong thực hành, điều quan trọng không phải là điểm nóng đạt bao nhiêu độ tuyệt đối, mà là nó chênh bao nhiêu so với vùng tham chiếu ngay bên cạnh. Bảng dưới đây là gợi ý khung xếp ưu tiên dựa trên chênh nhiệt quan sát được.

5) An toàn khi kiểm tra và giới hạn của ảnh nhiệt

Ảnh nhiệt giúp nhìn thấy những gì mắt thường không thấy, nhưng nó không thay thế quy trình an toàn điện và không thể tự mình trả lời toàn bộ câu hỏi về tình trạng hệ thống.

• Luôn tuân thủ quy trình an toàn khi di chuyển trên mái, sử dụng dây đai và điểm neo phù hợp.
• Không thao tác với đầu nối hoặc tủ DC nếu thiếu chuyên môn và thiết bị bảo hộ.
• Xem ảnh nhiệt như một nguồn bằng chứng bổ sung, đi cùng với dữ liệu từ inverter, kiểm tra trực quan và các phép đo khác.

Tham khảo: các tài liệu kỹ thuật về kiểm tra nhiệt cho hệ PV và các hướng dẫn vận hành, bảo trì từ nhà sản xuất thiết bị.