Điện năng lượng mặt trời là gì?

Điện năng lượng mặt trời là điện được tạo ra từ việc chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện bằng cách sử dụng tấm pin năng lượng mặt trời hoặc từ nhà máy năng lượng mặt trời dựa trên nguyên lý phản xạ ánh để vận hành lò hơi nước làm quay tua bin tạo điện.

Pin năng lượng mặt trời

Pin mặt trời, hay còn gọi là tế bào quang điện (PV: Photovoltaic), pin năng lượng mặt trời là thiết bị chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành dòng điện, điện được tạo ra này còn được gọi phổ biến là điện năng lượng mặt trời. Cơ chế hoạt động của thiết bị này dựa trên hiệu ứng quang điện trong vật lý.

Công nghệ pin năng lượng mặt trời từ silicon được phát triển cho tới bây giờ, các nhà sản xuất lớn trên thế giới như Canadian, Sharp, Q-cell,.. đã cải tiến công nghệ và nâng mức hiệu suất lên 16-25% và tới gần 40% trong các phòng thí nghiệm. Trong tương lai, công nghệ pin mặt trời sẽ tiếp tục được phát triển để khai thác hiệu quả hơn về nhiều mặt.

A. Hệ thống Điện mặt trời hòa lưới (On-Grid)

Hệ thống điện mặt trời hòa lưới (On-Grid) tại Đà Thành sử dụng tấm pin, inverter, cáp điện... từ các nhà sản xuất hàng đầu thế giới: AE Solar, SMA (Đức), Fronius (Áo), Sungrow, JA (Trung Quốc), Helukabel... Đà Thành mong muốn mang lại chất lượng đỉnh cao cho từng công trình, phục vụ nhu cầu sử dụng điện sạch của người Việt Nam.

Nội dung:

1. Hệ thống điện mặt trời hòa lưới (On-Grid) là gì?

2. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống điện mặt trời hòa lưới

3. Thành phần vật tư thiết yếu của hệ thống

4. Thông số cơ bản của vài hệ thống tiêu biểu

5. Quy trình lắp đặt hệ thống

1. Hệ thống điện mặt trời hòa lưới (On-Grid) là gì?

Hệ thống điện mặt trời hòa lưới là một tổ hợp các thiết bị: Tấm pin năng lượng mặt trời trên mái, bộ biến tần (Inverter), đồng hồ 2 chiều... 

Các tấm pin năng lượng mặt trời sẽ nhận bức xạ mặt trời và chuyển hóa thành nguồn điện một chiều (DC). Nguồn điện một chiều (DC) sẽ được bộ inverter chuyển đổi thành nguồn điện xoay chiều (AC) và hòa vào nguồn điện lưới để cung cấp cho tải tiêu thụ.

2. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống điện mặt trời hòa lưới

- Các tấm pin hấp thụ ánh sáng mặt trời và chuyển hóa quang năng thành điện năng một chiều (DC);

- Inverter chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) thành dòng điện xoay chiều (AC);

- Điện xoay chiều (AC) cung cấp điện cho các tải tiêu thụ trong gia đình, tòa nhà của doanh nghiệp...;

- Khi công suất sinh ra từ hệ thống lớn hơn công suất tiêu thụ của các tải tiêu thụ, phần điện dư sẽ được đẩy lên lưới điện quốc gia để bán lại cho EVN;

- Khi công suất sinh ra từ hệ thống nhỏ hơn công suất tiêu thụ của các tải tiêu thụ, phần điện thiếu sẽ được bù bằng điện lưới hoàn toàn tự động.

3. Hệ thống điện năng lượng mặt trời hòa lưới bao gồm:

4. Thông số cơ bản của một số gói hệ thống

Dưới đây là thông tin cơ bản: Số lượng tấm pin, Sản lượng (kWh/tháng), Diện tích cần thiết để lắp đặt (m2)... của một số gói hệ thống tiêu biểu:

 5. Quy trình thực hiện lắp đặt hệ thống điện mặt trời hòa lưới

C. Hệ thống điện năng lượng mặt trời Hybrid

Hệ thống điện mặt trời Hybrid là hệ thống điện có cấu tạo và chức năng chung của hai hệ thống Điện mặt trời hòa lưới (On-Grid) và Điện mặt trời độc lập (Off-Grid), là hệ thống điện mặt trời đấu nối chung với lưới điện của điện lực cho phép bán điện nếu điện mặt trời tạo ra dư và hệ thống còn có trang bị thêm thiết bị lưu trữ điện như Acquy hoặc Pin Lithium, máy phát điện để dự phòng nguồn điện 24/24 trong trường hợp mất điện lưới.

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN HYBRID?

- Hệ thống ưu tiên sử dụng nguồn điện một chiều từ các tấm pin mặt trời để chuyển thành nguồn điện xoay chiều cung cấp cho các thiết bị tiêu thụ điện trong nhà, đồng thời sạc cho ắc quy nếu acquy chưa đầy.

- Nếu nguồn điện từ các tấm pin mặt trời tạo ra dư sẽ được hòa vào lưới điện để bán điện cho điện lực. Khi nguồn điện từ các tấm pin mặt trời và acquy bị thiếu, hệ thống sẽ tự động lấy thêm điện từ nguồn điện lưới để cung cấp cho các thiết bị điện và sạc cho ắc quy.

- Trường hợp cúp điện lưới hoặc bạn chủ động ngắt kết nối với điện lưới, hệ thống sẽ sử dụng nguồn điện từ các tấm pin mặt trời và nguồn điện dự phòng từ ắc quy để cung cấp cho các thiết bị tiêu thụ điện.

Hệ thống điện mặt trời Hybrid sẽ luôn ưu tiên Nguồn điện để cung cấp cho thiết bị điện như sau : Điện mặt trời¹, Acquy², Điện lưới³. Trong trường hợp điện lưới mất, nguồn năng lượng từ acquy hoặc máy phát sẽ cung cấp cho tải cho đến khi cạn Acquy (Backup Mode). Vì vậy, nếu hệ thống Hybrid của bạn có dung lượng acquy nhỏ, trong trường hợp mất điện, bạn chỉ nên sử dụng các thiết bị tiêu thụ ít điện như quạt, tivi, đèn…v.v… hạn chế hoặc không sử dụng các thiết bị công suất lớn như: thang máy, điều hòa, máy nước nóng, bếp điện .v.v.. để sử dụng acquy được lâu hơn.

Vì sao nên lắp đặt điện năng lượng mặt trời Hybrid?

Lợi ích và ưu điểm của giải pháp điện mặt trời Hybrid

- Hệ thống đảm bảo an ninh năng lượng và chất lượng nguồn điện cho các tải ưu tiên.

- Sử dụng tối đa nguồn năng lượng xanh cùng với chức năng hòa lưới giúp giảm chi phí điện.

- Hệ thống giúp kéo dài tuổi thọ của ắc quy, giảm chi phí bảo trì và thay thế.

- Hệ thống hoạt động hoàn toàn tự động và dễ dàng vận hành.

Nhược điện của hệ thống Hybrid?

- Chi phí đầu tư cao: Chi phí đầu tư lắp đặt hệ thống Điện mặt trời Hybrid cao hơn nhiều so với đầu tư hệ thống  điện mặt trời hòa lưới.

- Hệ thống phải lắp đặt thêm Acquy và hệ thống tủ điện chuyển mạch tự động, các thiết bị này có tuổi thọ sử dụng không dài, vì vậy sau vài năm hoạt động thì có thể phải thay thế các thiết bị này.