Đối với các chủ hộ dân đang có ý định lắp đặt năng lượng mặt trời thì việc cân nhắc giữa việc lựa chọn lắp đặt hệ thống điện mặt trời độc lập hay hòa lưới là rất quan trọng. Mặc dù trong quá khứ hệ độc lập được phổ biến nhiều hơn, nhưng nay do sự gia tăng giá điện cũng như việc Chính phủ thu mua điện mặt với mức giá hấp dẫn đã khiến cho nhu cầu lắp đặt hệ thống hòa lưới ngày càng tăng lên. Bài viết này, sẽ giúp bạn tìm hiểu chi tiết về loại hệ thống này:
Hệ thống năng lượng mặt trời hòa lưới là gì?
Hệ thống hòa lưới hiểu đơn giản là một hệ sản xuất điện mặt trời theo phương pháp quang-điện thông thường nhưng thay vì dùng ắc quy để lưu trữ điện thì nó kết nối với lưới điện quốc gia và lưu trữ điện trực tiếp lên đó. Điều này cho phép người dùng linh động sử dụng điện mặt trời tự sản xuất hoặc nhận điện từ lưới điện để dùng nếu thiếu (thời tiết bất lợi, sản lượng điện bị giảm) hoặc cũng có thể bán lại cho công ty điện lực nếu dư thừa (gia đình đi vắng, ít sử dụng điện). Tuy nhiên, bạn sẽ vẫn bị ràng buộc bởi lưới điện (khi có thông báo tạm ngưng cấp điện của công ty điện lực thì nhà bạn cũng sẽ không có điện ngay cả khi sở hữu năng lượng mặt trời).
Điện năng lượng mặt trời thu được từ dòng bức xạ xuất phát từ mặt trời, hấp thụ trực tiếp qua tấm pin năng lượng mặt trời sau đó chuyển hóa thành điện năng dưới dạng nguồn điện DC. Sau khi đi qua Inverter trở thành nguồn AC và có thể hòa lưới cùng hệ thống điện lực quốc gia (EVN) để sử dụng và bán lại cho điện lực nếu dư điện áp thu được từ điện năng lượng mặt trời.
Nguyên lý hoạt động hệ thống điện năng lượng mặt trời hòa lưới
Đây có lẽ là phần mà các bạn động mong muốn được tôi phân tích nhất để có thể hiểu rõ hơn về loại hệ này. Chúng hoạt động khác với hệ thống ngoài lưới, do đó bạn cần nắm được quy trình hoạt động của loại này để có thể đưa ra lựa chọn phù hợp với gia đình mình.
Để nói một cách tổng quan và đơn giản, ánh nắng Mặt trời sẽ được các tấm pin năng lượng hấp thụ và biến chúng thành dòng điện một chiều DC. Dòng điện DC sau đó được đưa đến biến tần (inverter) để chuyển đổi thành dòng xoay chiều AC (AC tương thích với tất cả thiết bị điện gia dụng) và đưa vào sử dụng cho các hoạt động sinh hoạt.
Như chúng tôi đã đề cập ở trên, khi chúng sản xuất lượng điện vượt nhu cầu sử dụng thì lượng dư thừa sẽ được gửi vào lưới điện mà bạn đã kết nối. Trước đi lên lưới, lượng điện này sẽ đi qua đồng hồ đo điện để ghi chép lại.
Vậy điều gì xảy ra khi sản lượng không đủ? – Đây cũng chính là một sự tiện lợi của loại hệ thống này, khi không đủ sản lượng phục vụ cho nhu cầu của gia đình thì hệ sẽ tự động lấy thêm điện từ lưới điện để cung cấp. Sự chênh lệch giữa gửi và lấy điện này sẽ được đồng hồ đo điện tính toán vào cuối năm, cho phép bạn biết mình phải trả thêm tiền hay nhận được thanh toán từ công ty điện lực.
Hệ thống năng lượng mặt trời đi qua Inverter chuyển thành điện xoay chiều(AC) cùng pha, cùng tần số với điện lưới EVN từ đây hệ thống sẽ hòa chung với điện lưới:
- Khi công suất hòa lưới bằng công suất tải tiêu thụ thì lúc này tải tiêu thụ sẽ được ưu tiên sử dụng nguồn năng lượng mặt trời trước.
- Khi công suất tải tiêu thụ lớn hơn công suất hòa lưới thì tải sẽ lấy thêm điện lưới bù vào.
- Khi công suất tải tiêu thụ nhỏ hơn công suất hòa lưới thì điện từ bộ hòa lưới sẽ tự động trả lên lưới.(Lúc này người sử dụng có thể bán điện cho EVN nếu điện dư, với chi phí EVN mua lại gần 2.000VNĐ/1kwh)
- Hệ thống không sử dụng Ăc-quy lưu trữ nên không tốn nhiều chi phí đầu tư ban đầu như trước đây.
- Hệ thống sẽ tự động ngắt khi điện lưới bị cắt để đảm bảo an toàn cho lưới điện.
- Hệ thống sẽ tự động ngủ đông và xả lại áp mái để đảm bảo chất lượng hoạt động khi trời tối và hoạt động vào sáng ngày hôm sau khi có ánh nắng trở lại (Islanding protect).
- Hệ thống hoạt động hoàn toàn tự động, có chức năng giám sát từ xa để theo dõi sản lượng điện hàng ngày qua Smart Phone hoặc máy tính, các sự cố về điện điều được hệ thống cập nhật và gửi thông báo đến người sử dụng ngay lập tức(Tùy theo thiết bị Inverter Quý khách chọn).
Có nên lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời hòa lưới không?
Phần lớn mọi người hiện nay lựa chọn phương pháp nối lưới vì ngoài việc tiết kiệm hoá đơn tiền điện họ còn có thể bán lại lượng điện dư thừa cho công ty điện lực để có thêm khoản thu nhập cũng như rút ngắn được thời gian hoàn vốn. Hệ thống kết nối với lưới điện quốc gia không sử dụng các ắc quy điện đắt đỏ nên giá thành sẽ rẻ hơn cũng như không cần phải bảo trì nhiều. Ngoài ra, trong những ngày nhiều mây, thời tiết bất lợi hệ không sản xuất đủ lượng điện nhu cầu thì bạn cũng không phải lo lắng vì có thể lấy điện từ lưới để sử dụng.
Hệ còn có thể giúp giữ cho môi trường không bị ô nhiễm vì trong tương lai đây là nguồn tài nguyên sạch vô tận sẽ thay thế các nguồn năng lượng từ nhiên liệu hoá thạch (khí đốt, dầu mỏ) sắp cạn kiệt.
Nhà của bạn cần lắp hệ thống năng lượng mặt trời bao nhiêu?
Điều này sẽ phụ thuộc vào mức tiêu thụ điện của cả gia đình bạn hàng ngày. Mỗi hộ dân sẽ có những nhu cầu sử dụng điện khác nhau. Để biết ngôi nhà cần bao nhiêu tấm pin mặt trời thì bạn phải lên kế hoạch cũng như tính toán trước công suất tiêu thụ điện năng của gia đình mình.
Đầu tư một dự án điện mặt trời không hề rẻ, vì thế bạn cần định cỡ chính xác để tránh những bất cập có thể gặp trong quá trình sử dụng. Bạn có thể tìm đến những chuyên gia về thiết kế hệ thống hoặc tìm hiểu qua bài viết về cách định cỡ quy mô năng lượng mặt trời phù hợp.
Hệ thống điện năng lượng mặt trời hòa lưới là hệ thống mở, người dùng có thể tùy chọn lắp hệ thống năng lượng mặt trời hòa lưới theo nhu cầu cá nhân.
Ví dụ 1: Một hộ gia đình kinh doanh sử dụng tải 10kWh. Sử dụng từ 8h đến 17h chiều. Tổng thời gian làm việc là 9h đồng hồ, Tổng số điện sử dụng: P= 10*9 = 90kW.
Nếu văn phòng trên đầu tư hệ thống hòa lưới 5kWp, lượng điện hòa vào lưới 1 ngày khoảng 25kW(tính bình quân 5h nắng tại miền Bắc). Lượng điện sẽ tiết kiệm khoảng 25/90 = 28% mỗi ngày. Ví dụ 2: Một văn phòng sử dụng tổng cộng công suất là 15KW/h, muốn hòa lưới để giảm lượng điện tiêu thụ, đồng thời muốn khi cúp điện những thiết bị ưu tiên như 3 camera ( 10W/cái ), Đầu thu 20W, 4 máy tính (350W/cái), 10 đèn chiếu sáng (18W /cái) , 4quạt ( 50W/cái). Thời gian cần dự trữ là 2h liên tục khi mất điện .
Tính toán lượng dự trữ: P = (10*3 + 20 + 4*350 + 10*18 + 4*50) * 3 = 5,49KW
Như vậy lượng điện cần dự trữ khi cúp điện là: 6KW
Những thành phần chính tạo nên hệ thống mặt trời hòa lưới
Một dàn năng lượng mặt trời kết nối lưới điện có thể kèm theo nhiều thành phần quan trọng khác, việc nắm được các thông tin liên quan về các bộ phần này là rất cần thiết:
- Tấm pin: Đây là bộ phận “đại diện” cho hệ thống năng lượng mặt trời và tôi nghĩ hầu hết mọi người đều biết về chúng, chúng đảm nhận công việc hấp thụ tối đa ánh sáng mặt trời và chuyển hoá chúng thành dòng điện DC.
- Biến tần (Inverter): Bộ phận này cực kỳ quan trọng, vì nếu không có chúng dòng điện DC sản xuất từ tấm pin sẽ không tương thích với các thiết bị điện. Nhiệm vụ của biến tần là chuyển đổi dòng DC thành AC để thích hợp với các thiết bị.
- Bộ ngắt kết nối lưới: Thiết bị này rất tiện lợi, vì nó có thể chặn dòng điện giữa các tấm pin với hệ thống điện, cho phép bạn an toàn tuyệt đối khi bảo trì hệ thống
- Hộp kết nối: Hỗ trợ chứa các linh kiện, dây điện được gọn gàng cũng như an toàn hơn.
- Bộ ngắt kết nối DC: Ngắt dòng điện DC cũng rất cần thiết để tăng mức độ an toàn cho bạn hoặc nhân viên kỹ thuật khi bảo trì, sửa chữa.
Ưu điểm của hệ thống điện năng lượng mặt trời hòa lưới
Dành cho các hộ gia đình, nhà hàng, khách sạn, văn phòng, công ty có mức tiêu thụ điện cao vào ban ngày, đặc biệt là vào giờ cao điểm.
- Tiết kiệm và giảm chỉ số điện năng tiêu thụ trong tháng từ 75% đến 85% .
- Giảm chỉ số điện hàng tháng theo bậc thang.
- Cắt giảm chỉ số điện trong giờ cao điểm đối với nghành kinh doanh (3.923đ)và sản xuất (2.570đ).
- Đầu tư một lần sử dụng lên đến 30 năm.
- Được hỗ trợ đăng ký lắp đặt miễn phí công tơ 2 chiều, để thực hiện cơ chế mua bán điện từ hệ thống này với giá đề xuất của Bộ công thương.
- Bảo vệ môi trường, giúp tiết giảm đáng kể lượng khí thải CO2 gây hiệu ứng nhà kính.
- Tăng vẻ đẹp ngồi nhà sử dụng năng lượng xanh.
- Chống nóng mái, chống dột, giảm nhiệt độ trần nhà xuống dưới 10ºC.
Nguồn tham khảo: https://solar.mesidas.com/dien-nang-luong-mat-troi-hoa-luoi/
