Hệ thống hoạt động thế nào ?

Hiện nay, rất nhiều gia đình Việt lựa chọn lắp đặt hệ thống điện mặt trời có lưu trữ với mục đích sử dụng tối đa nguồn điện mặt trời, quản lý nguôn điện dự phòng hiệu quả, đảm bảo các thiết bị quan trọng trong gia đình vẫn hoạt động bình thường, ổn định ngay cả khi cúp điện hoặc điện lưới gặp sự cố.

1. Hệ thống điện mặt trời có lưu trữ là gì?

Hệ thống điện năng lượng mặt trời có lưu trữ Hybrid là sự kết hợp giữa hệ thống điện năng lượng mặt trời độc lập và hệ thống điện năng lượng mặt trời hòa lưới.

Hệ thống Hybrid là hệ thống điện mặt trời hòa lưới có dự trữ điện bằng pin lithium hoặc ắc quy, giúp cung cấp nguồn điện liên tục, ổn định cho các thiết bị điện quan trọng như: camera giám sát, tủ lạnh, tủ đông, hệ thống máy tính, wifi, hệ thống báo cháy, cửa cuốn điện, hồ cá Koi… Đồng thời, lưu trữ lượng điện mặt trời dư vào ban ngày để sử dụng vào buổi tối hoặc khi mất điện.

2. Hệ thống điện mặt trời có lưu trữ bao gồm những thiết bị nào?

Để một hệ thống điện mặt trời lưu trữ hoạt động ổn định và hiệu quả thì cần có những thiết bị vô cùng quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến chức năng và hiệu suất của hệ thống. Thông thường, một hệ thống điện mặt trời có lưu trữ sẽ bao gồm 3 bộ phận chính:

+ Tấm pin năng lượng mặt trời (Tấm pin quang điện):

Các tấm pin mặt trời được cấu tạo từ 8 bộ phận gồm: khung nhôm, kính cường lực, lớp màng EVA, solar cell, tấm nền pin (phía sau), hộp đấu dây (junction box), cáp điện, Jack kết nối MC4. Tấm pin mặt trời có nhiệm vụ chính là hấp thụ bức xạ ánh sáng mặt trời để chuyển hóa thành năng lượng điện để cung cấp cho hệ thống. Thông thường có 2 loại chính:

Tấm pin mono (đơn tinh thể): Được cấu thành từ tế bào quang điện đơn tinh thể Silic có độ tinh khiết cao, cho hiệu suất cao hơn. Tấm pin mono thường có màu đen đồng nhất và có giá thành tương đối cao.

Tấm pin poly (đa tinh thể): Được tạo thành từ đa tinh thể silic, có quy trình sản xuất đơn giản và ít tốn kém hơn. Tấm pin poly sẽ có màu xanh đậm, giá thành cũng tương đối thấp hơn mono, độ bền cao hơn. Mức độ giãn nở và chịu nhiệt tốt.

 

+ Inverter Hybrid:

Inverter Hybrid mang trong mình ưu điểm và chức năng của điện mặt trời hòa lưới và điện mặt trời độc lập. Inverter Hybrid sẽ chuyển đổi dòng điện 1 chiều thành điện xoay chiều để cung cấp điện và sạc cho ắc quy hay pin lưu trữ điện. Khi mất điện lưới, inverter Hybrid lấy nguồn điện được lưu trữ trong ắc quy hoặc pin lưu trữ Lithium để tiếp tục cung cấp cho các thiết bị tải ưu tiên.

+ Ắc quy hoặc pin lưu trữ điện

Đây là bộ phận giúp lưu trữ nguồn điện mặt trời dư vào ban ngày để phát ra sử dụng vào ban đêm hoặc khi mất điện. Tùy vào thời gian lưu trữ, công suất lưu trữ mà bạn nên lựa chọn ắc quy hoặc pin lưu trữ điện có dung lượng phù hợp cho hệ thống. Thay vì sử dụng ắc quy truyền thống thì hiện nay pin lưu trữ điện Lithium đang là sự lựa chọn tối ưu nhất khi có chu kỳ sạc/xả cao và độ bền tốt hơn rất nhiều.

Nhờ bộ đôi inverter Hybrid và pin lưu trữ sẽ giúp hệ thống Hybrid hoạt động với hiệu suất cao hơn, quá trình lưu chuyển, sạc/xả năng lượng diễn ra nhanh chóng hơn, các thiết bị tải ưu tiên hoạt động liên tục, giảm thiệt hại khi điện lưới gặp sự cố.

Ngoài ra, hệ thống Hybrid có thêm tủ điện DC/AC, thiết bị chống sét lan truyền, đồng hồ đo đếm công suất, module wifi và hệ thống giám sát hoạt động.

3. Hệ thống điện mặt trời có lưu trữ hoạt động như thế nào?

– Hệ thống điện mặt trời Hybrid ưu tiên sử dụng nguồn điện năng lượng mặt trời để cung cấp cho các tải ưu tiên trong gia đình, đồng thời sạc đầy cho pin lưu trữ lithium.

– Nếu nguồn điện mặt trời dư sẽ được hòa vào lưới điện để cung cấp cho các thiết bị khác.

– Khi nguồn điện mặt trời thiếu, hệ thống sẽ bổ sung nguồn điện lưới để cung cấp cho các thiết bị điện và sạc cho pin lưu trữ lithium.

– Trong trường hợp mất điện, hệ thống sử dụng năng lượng mặt trời và điện từ pin lưu trữ để cung cấp cho các thiết bị tải ưu tiên, duy trì nguồn điện liên tục và ổn định.

4. Ưu và nhược điểm của hệ thống điện mặt trời có lưu trữ

+ Ưu điểm của Hybrid:

Duy trì nguồn điện ổn định 24/7 cho các tải thiết bị quan trọng: Do hệ thống đã lưu trữ nguồn điện mặt trời vào pin lưu trữ nên có thể an tâm sử dụng vào ban đêm hoặc khi mất điện lưới. Các thiết bị điện quan trọng trong gia đình hầu như vẫn hoạt động ổn định và liên tục mà không bị ảnh hưởng bởi nguồn điện lưới. Thời gian chuyển sang chế độ nguồn điện dự phòng <20ms, người dùng sẽ không cảm thấy bị gián đoạn.

Giảm phụ thuộc vào lưới điện: Pin lưu trữ khi được sạc đầy sẽ là nguồn điện dự phòng cho hệ thống nên giảm tối đa sự phụ thuộc vào nguồn điện lưới Quốc gia. Do đó, khi xảy ra các sự cố về nguồn điện, mất điện, sụt giảm điện áp thì các thiết bị vẫn hoạt động bình thường, ổn định.

Sử dụng tối đa nguồn điện mặt trời: Vào buổi sáng khi các tấm pin mặt trời hấp thụ tối đa bức xạ để tạo ra quang năng, nếu nguồn điện mặt trời sử dụng còn dư thì hệ thống sẽ sạc đầy cho pin lưu trữ để phát ra sử dụng vào ban đêm hoặc khi mất điện, tránh thất thoát sản lượng điện mặt trời.

Tiết kiệm nhiều chi phí tiền điện hằng tháng: Với các cơ chế lưu chuyển năng lượng linh hoạt, hệ thống được cấu hình thêm chức năng sạc/xả theo thời gian và nhu cầu thực tế, cho phép sạc pin lưu trữ vào giờ bình thường và phát ra sử dụng vào giờ cao điểm để tiết kiệm chi phí tiền điện đối với khách hàng sử dụng điện 3 mức giá theo khung giờ (cao điểm, bình thường, thấp điểm).

Thay thế cho máy phát điện, an toàn cho môi trường: Hệ thống điện mặt trời Hybrid vận hành theo cơ chế tự động, yên tĩnh không gây tiếng ồn như máy phát điện, không sử dụng nhiên liệu xăng, dầu, không phát thải khí CO2 nên rất thân thiện cho môi trường.

+ Nhược điểm của hệ thống Hybrid:

Chi phí đầu tư ban đầu của hệ thống Hybrid cao hơn so với các dạng hệ thống điện mặt trời khác. Ắc quy và pin lưu trữ thường có giá rất cao nên đẩy chi phí đầu tư tăng theo.

Inverter Hybrid có nhiều chức năng và cần cài đặt thông số chính xác nên cũng đòi hỏi đơn vị thi công, lắp đặt phải có chuyên môn và am hiểu về kỹ thuật hệ thống.

Công suất hệ thống phụ thuộc nhiều vào công suất tải và thời gian dự phòng. Vì thế, để hệ thống đáp ứng nhu cầu của tải thiết bị trong gia đình, vận hành ổn định khi không có lưới điện, bạn cần phải được các đơn vị cung cấp giải pháp lưu trữ điện Hybrid khảo sát, tư vấn để chọn lựa hệ thống có công suất và lưu trữ nguồn điện dự phòng phù hợp. Do đó, tìm kiếm được đơn vị uy tín và phù hợp sẽ mất khá nhiều thời gian và chi phí.

5. Ứng dụng của hệ thống điện mặt trời có lưu trữ

Nhờ tính năng duy trì nguồn điện ổn định, liên tục nên hệ thống thường được ứng dụng cho các đơn vị, doanh nghiệp cần đảm bảo an ninh năng lượng và nguồn điện chất lượng cao như: trung tâm dữ liệu, các trạm phát sóng viễn thông, hệ thống camera giám sát, y tế, thang máy… Đối với các dự án điện mặt trời lưu trữ có quy mô lớn thì có thể áp dụng giải pháp lưu trữ điện ESS.

Ngoài ra, do chi phí đầu tư khá cao nên hệ thống điện mặt trời có dự trữ Hybrid thường chỉ được lắp đặt cho các hộ gia đình và các dự án quy mô nhỏ để tối ưu về mặt chi phí.