Nguyên lý hoạt động của hệ thống năng lượng mặt trời

Nguyên lý hoạt động của hệ thống năng lượng mặt trời gồm có hai loại: hệ thống hòa lưới không lưu trữ và hệ thống hòa lưới có lưu trữ

A. Hệ thống hòa lưới không lưu trữ (on-grid solar inverter):

• Nguyên lý hoạt động: Từ giàn các tấm pin mặt trời (solar panel) ký hiệu PV, hấp thụ ánh sáng mặt trời (quang năng) chuyển đổi thành điện năng tạo ra dòng điện một chiều (DC). Dòng điện này được dẫn đến thiết bị inverter (on-grid solar inverter) có chức năng tự động hóa chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) thành dòng điện xoay chiều (AC), có tần số (50Hz/60Hz), điện áp (220V) và pha trùng với điện lưới, cung cấp nguồn điện cho các thiết bị sinh hoạt trong gia đình như: máy lạnh, tủ lạnh, tivi, đèn, quạt..v..vv..

- Khi không có mặt trời: do thời tiết không có nắng hay vào ban đêm các tấm pin mặt trời (solar panel, PV) sẽ không tạo ra điện năng cung cấp cho các thiết bị sinh hoạt trong gia đình, lúc này điện lưới sẽ tự động bù vào để không làm gián đoạn nguồn điện sinh hoạt.

- Khi điện lưới cúp: hệ thống solar sẽ tự ngưng hoạt động để đảm bảo an toàn kỹ thuật cho lưới điện.

- Nếu công suất hòa lưới bằng công suất tải: sử dụng hoàn toàn điện năng từ giàn pin măt trời.

- Nếu công suất tiêu thụ lớn hơn công suất hòa lưới: tải sẽ lấy điện lưới bù vào.

- Nếu công suất tiệu thụ nhỏ hơn công suất hòa lưới : điện năng dư phát lên điện lưới.

• Ưu điểm:

- Tiết kiệm chi phí bảo dưỡng khi không sử dụng hệ thống ắc-quy.

- Hệ thống solar không cần nhiên liệu hoạt động như những thiết bị vận hành khác như: xăng, dầu..

- Hệ thống hoạt động bền bỉ vì không bị ảnh hưởng bởi mọi đột biến tải, điện áp và nguồn điện không đều. Nâng cao tuổi thọ của thiết bị lên đến 25 năm.

- Tiết kiệm hiệu quả ngay khi lắp đặt mang lại kinh tế cho người sử dụng.

- Thân thiện với môi trường góp phần giảm phát thải khí CO2 ra khi quyển.

• Các thiết bị quan trọng trong hệ thống hòa lưới:

- Tấm pin mặt trời (solar panel)

- Thiết bị hòa lưới inverter (on-grid inverter)

- Đồng hồ điện 2 chiều (đo đếm công suất tải và phát sẽ được điện lực EVN ghi nhận và mua lại khi có văn bản chính thức)

• Mô hình hoạt động:

1/ Các tấm pin mặt trời loại Poly đa tinh thể (polycrystalline).

2/ Thiết bị biến tần hòa lưới inverter (on-grid solar inverter) chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) thành dòng điện xoay chiều (AC).

3/ CB tổng dùng để đóng tắt các hệ thống điện trong gia đình.

4/ Từ dòng điện xoay chiều (AC) cung cấp điện năng cho các thiết bị sinh hoạt trong gia đình.

5/ Đồng hồ điện hai chiều (công-tơ): đo đếm công suất tiêu thụ của các thiết bị sinh hoạt trong gia đình và ghi nhận lại công suất điện năng hệ thống solar phát dư lên lưới.

6/ Lưới điện quốc gia: hoạt động song song cùng với hệ thống solar, khi điện năng solar ngừng cung cấp khi không có nắng lưới điện sẽ bù vào không làm gián đoạn sinh hoạt.

B. Hệ thống hòa lưới có lưu trữ (inverter hybrid):

Hệ thống hòa lưới lưu trữ nguyên lý hoạt động cũng giống như hệ thống hòa lưới không lưu trữ, chỉ khác là có thêm hệ thống ắc-quy lưu trữ. Đối với những khách hàng muốn sử dụng hệ thống này vì muốn nguồn điện luôn được đảm bảo ổn định nhất là khi cúp điện, để phục vụ điện năng cho các thiết bị quang trọng như: máy tính, camera, modum internet..v.v.v.

• Nguyên lý hoạt động: Dòng điện 1 chiều (DC) sau khi được chuyển đổi thành xoay chiều (AC) sẽ được hệ thống tự động ưu tiên cấp tải cho thiết bị sinh hoạt trước, song song đó điện năng dư sẽ sạc cho ắc-quy. Hệ thống luôn kiểm tra tình trạng của ắc-quy đảm bảo luôn được sạc đầy đủ.

- Khi mất điện bộ chuyển mạch (ATS) sẽ chuyển qua dùng tải ưu tiên từ điện được dự trữ trong ắc-quy. Lúc này toàn bộ giàn pin mặt trời được chuyển qua sạc cho ắc-quy. Khi có điện trở lại thì hệ thống sẽ chuyển qua nối lưới bình thường.

• Mô hình hoạt động: