Điện mặt trời | Giải pháp năng lượng sạch – Cheapea

Điện mặt trời là nguồn năng lượng sạch và vô tận giúp thay thế các nguồn năng lượng từ khoáng vật gây ô nhiễm môi trường hiện nay. Để giúp quý vị có thể hiểu rõ tường tận về cách lắp đặt và chi phí để lắp hệ điện mặt trời cho sinh hoạt thì trong bài viết này, Cheapea sẽ giới thiệu tường tận.

Hệ thống Điện mặt trời là gì?

Điện mặt trời là nguồn được được tạo ra từ việc lấy bức xạ năng lượng mặt trời để tác động vào các tế bào quang điện trên tấm pin mặt trời để sinh ra dòng điện.

Khái niệm về điện mặt trời

Theo nguyên tắc vật lý, bức xạ năng lượng mặt trời tác động vào tế bào quang điện làm cho dòng Electron dịch chuyển từ cực Âm sang cực Dương thông qua lớp bán dẫn của tế bào quang điện. Khi dòng Electron dịch chuyển tức là đã sinh ra dòng điện.

Vì vậy, một hệ thống điện mặt trời tốt chính là hệ thống có các tấm pin mặt trời tốt, được làm từ những vật liệu tốt, đặc biệt là các chất bán dẫn.

Tham khảo thêm tại: https://vi.wikipedia.org/wiki/%C4%90i%E1%BB%87n_m%E1%BA%B7t_tr%E1%BB%9Di

Điện mặt trời bắt nguồn từ đâu?

Năm 1839, nhà vật lý học người Pháp Becquerel phát minh ra Cell tấm pin năng lượng mặt trời đầu tiên. Mãi đến năm 1950 Bell Labs mới sử dụng các tấm pin mặt trời để ứng dụng trong không gian.

Trong thập kỷ từ năm 1970-1980, mọi người bắt đầu sử dụng tấm pin năng lượng mặt trời để sạc cho ắc quy và sử dụng nguồn ắc quy để thắp sáng, dùng cho các thiết bị điện từ khi di chuyển xa.

Tại sao mọi người quan tâm điện mặt trời

Điện mặt trời mang lại vô vàn lợi ích. Ngày trước, chúng thường được ứng dụng cho khu vực không có điện lưới và các phi thuyền trong không gian.

Cho đến ngày nay, điện mặt trời cung cấp điện năng cho các khu vực không có điện lưới, giúp cắt giảm chi phí điện cho các khu vực sản xuất – kinh doanh hay thậm chí cho các hệ thống bơm năng lượng mặt trời.

Điểm mạnh – điểm yếu của điện mặt trời

Điểm mạnh:

• Điện mặt trời lấy nguồn năng lượng sạch và vô tận từ mặt trời, giúp giảm ô nhiễm môi trường và hiệu ứng nhà kính.
• Điện mặt trời là nguồn năng lượng thay thế tuyệt vời cho các ứng dụng từ thiết bị điện từ chỉ cần tấm pin mặt trời nhỏ cho tới các thiết bị dùng công suất lớn.
• Hệ thống tạo ra nguồn điện năng sạch và bền bỉ trong nhiều năm ( từ 20 – 30 năm ).
• Giảm chi phí tiền điện, tăng thu nhập cho gia đình
• Chống nóng hiệu quả cho mái nhà

Điểm yếu:

• Điện mặt trời là nguồn năng lượng không liên tục ( chỉ chạy khi có ánh sáng mặt trời ). Ban đêm sẽ ngừng cung cấp điện.
• Nếu bạn muốn lưu trữ điện năng để sử dụng vào ban đêm thì bạn cần phải mua thêm ắc quy.

Điện mặt trời có bị lãng quên không?

Câu trả lời là KHÔNG, vì những lợi ích to lớn nó mang lại và hiện tại nó đang thực sự bùng nổ trên toàn thế giới và tại Việt Nam nói riêng.

Điện mặt trời mang lại thu nhập cho người dùng từ việc bán điện cho Điện lực Nhà nước, cắt giảm hóa đơn tiền điện hàng tháng.

Điện mặt trời tạo ra công ăn việc làm co các kỹ thuật viên, nhân viên bán hàng, kỹ sử điện…

Bởi vậy, điện mặt trời sẽ là nguồn năng lượng dồi dào cho xã hội trong tương lai.

Hệ thống Điện mặt trời bao gồm những thành phần nào?

Cũng khá giống với thành phần của hệ thống bơm nước năng lượng mặt trời. Hệ thống điện mặt trời bao gồm:

#1 Tấm pin mặt trời

Tấm pin mặt trời giúp biến đổi ánh sáng thành điện năng. Hiện nay, trên thị trường bao gồm rất nhiều loại pin với các công suất khác nhau. Tùy vào tình hình thực tế và nhu cầu sử dụng thì bạn có thể lựa chọn hệ thống cho phù hợp.

#2 Khung giàn – Giá đỡ

Giống như khi thi công mái nhà bạn phải cần hệ Vì kèo thì với hệ thống điện mặt trời cũng vậy.

Hệ thống khung giàn giúp cố định tấm pin trên mái nhà, tạo góc nghiêng và hướng xoay phù hợp cho giàn pin.

#3 Ắc quy ( Đối với hệ Lưu trữ )

Có hai loại ắc quy thông thường bạn sẽ hay gặp hơn cả. Đó là:

• Ắc quy kín khí: Được đóng kín, ít cần bảo trì
• Ắc quy ngập nước: Chứa dung dịch bên trong, có lỗ thoát khí và cần bảo trì thường xuyên.

Tất cả các loại ắc quy đều thải ra khí Hydro trong quá trình sạc. Tuy nhiên ắc quy khô thải ra ít hơn ắc quy nước. Do đó, bạn nên đặt ắc quy trong hộp chứa để cách ly và được thông gió tốt để tránh phát nổ.

#4 Bộ điều khiển sạc ( Đối với Hệ lưu trữ )

Bộ điều khiển sạc giúp kiểm soát dòng điện sạc cho giàn ắc quy từ giàn pin năng lượng mặt trời.

#5 Inverter ( Biến tần )

Inverter giúp biến đổi điện năng 1 chiều ( DC) tạo ra bởi giàn pin năng lượng mặt trời thành dòng điện xoay chiều AC.

Sở dĩ cần Inverter vì hầu hết các thiết bị sinh hoạt trong gia đình đều sử dụng điện xoay chiều.

Inverter được chia làm 2 loại chính:

1-Inverter tương tác lưới:

Dòng inverter này phối hợp với điện lưới ( của điện lực ) cấp điện cho tải và đầy năng lượng còn dư ra lưới quốc gia.

• Inverter hòa lưới: Điện năng tạo ra cấp cho tải sử dụng. Lượng điện còn dư được trả ngược lại ra lưới. Inverter ngừng hoạt động khi điện lưới mất hoặc xảy ra sự cố ) Mất pha, sụt áp… ) vì không sử dụng ắc quy.
• Inverter Hybrid: Trang bị thêm bộ điều khiển sạc, kết nối với giàn ắc quy để cấp điện cho tải ưu tiên khi mất điện lưới.3

2-Dòng Inverter độc lập:

Sử dụng khi khu vực của bạn không có điện lưới. Inverter sử dụng hoàn toàn năng lượng từ giàn ắc quy cấp điện cho tải sử dụng.

#6 Tải

Tải bao gồm tất cả các thiết bị tiêu hao điện năng trong nhà bạn. Ví dụ như: Tivi, tủ lạnh, điều hòa, máy giặt, bếp điện, bếp từ, quạt, máy sấy, máy xay sinh tố…

#7 Thiết bị đóng cắt bảo vệ

Còn được gọi với cái tên khác là “Dao cách ly”, giúp bạn cách ly về điện giữa các thiết bị. Giúp đảm bảo an toàn trong quá trình sửa chữa, vận hành.

Thiết bị bảo vệ bao gồm: CB, cầu chì,… bảo vệ đường dây và thiết bị khi dòng điện vượt quá ngưỡng cho phép.

#8 Điểm hòa lưới

Là vị trí kết nối các pha của Inverter vào các pha của điện lực EVN.

Các loại hệ thống điện mặt trời phổ biến

Hiện nay, có 03 loại hệ thống điện mặt trời phổ biến, đó là:

#1 Điện mặt trời hòa lưới ( On Grid )

Là loại hệ thống phổ biến nhất trên thị trường hiện nay, điện mặt trời hòa lưới được ưa chuộng bởi toàn bộ quá trình hoạt động đều được tự động hóa với giá thành đầu tư không quá cao.

Điện mặt trời hòa lưới bao gồm:

• Giàn pin mặt trời
• Tủ đóng ngắt bảo vệ DC
• Inverter
• Tủ đóng cắt bảo vệ AC
• Điểm hòa lưới
• Đồng hồ đo đếm 2 chiều

Ưu điểm của hệ thống điện mặt trời hòa lưới:

• Hệ thống đơn giản, vốn đầu tư thấp
• Không cần bảo trì bảo dưỡng thường xuyên

Nhược điểm:

• Hệ thống ngưng hoạt động khi điện lưới mất ( Kích hoạt chế độ bảo vệ anti-islanding )

#2 Điện mặt trời Có lưu trữ

Bao gồm 02 loại chính: Hệ thống độc lập ( Off Grid ) và hệ thống Kết hợp Hybrid

Hệ thống độc lập:

Ắc quy đóng vai trò là nguồn cung cấp điện cho toàn bộ thiết bị sử dụng. Pin mặt trời đóng vai trò là nguồn sạc.

Hệ thống Hybrid:

Hệ thống sử dụng trực tiếp điện từ tấm pin cho các tải. Khi đột ngột mất điện trên điện lưới thì nguồn ắc quy sẽ lập tức bổ sung.

Các thành phần trong hệ thống điện mặt trời có lưu trữ:

• Giàn pin Năng lượng mặt trời
• Thiết bị điều khiển sạc
• Tủ điện đóng ngắt bảo vệ DC – AC
• Giàn Ắc quy
• Thiết bị đo lường ắc quy
• Hybrid inverter / Off Grid Inverter
• Tủ điện tải ưu tiên
• Điểm đấu nối với lưới
• Máy phát điện dự phòng

Ưu điểm của hệ thống điện mặt trời có lưu trữ:

• Cấp điện cho tải ưu tiên ngay khi điện lưới mất

Nhược điểm của hệ thống điện mặt trời có lưu trữ:

• Chi phí đầu tư ban đầu cao ( Giàn ắc quy chiếm tỷ trọng lớn nhất )
• Bạn cần thường xuyên kiểm tra, bảo dưỡng giàn ắc quy và hệ thống.

Cách lựa chọn hệ thống điện mặt trời phù hợp với nhu cầu sử dụng:

Để lựa chọn được hệ thống phù hợp, bạn cần nghiêm túc tự trả lời các câu hỏi sau:

1. Khu vực của bạn có điện lưới không?
2. Nếu có điện lưới thì bao lâu bị cúp điện 1 lần?
3. Thời gian mất điện trung bình của 1 lần là bao lâu?
4. Những công việc nào của bạn không thể bị ngưng trệ khi mất điện?
5. Bạn sẽ chi khoảng bao nhiêu tiền cho hệ thống?
6. Bạn có sẵn sàng chi trả khoản tiền lớn cho ắc quy?
7. Bạn có sẵn sàng thay thế ắc quy sau 3-5 năm?
8. Bạn có hệ thống máy phát dự phòng trong trường hợp mất điện không?
9. Tiền điện hàng tháng của bạn là bao nhiêu?
10. Công suất sử dụng trung bình của bạn là như nào?
11. Lượng nắng tại khu vực của bạn có đều hay không?

Đó là những câu hỏi mở Cheapea để ngỏ cho bạn. Khi bạn trả lời được tất cả câu hỏi trên thì bạn sẽ biết mình có nên lắp điện mặt trời hay không và nên lắp hệ nào.

Thiết kế hệ thống điện mặt trời

Cheapea sẽ giới thiệu bạn hiểu về cách thiết kế, tư duy thiết kế và kiến thức sơ khai để bạn dễ hình dung.

#1 Khảo sát, lắp đặt hệ thống điện mặt trời

• Đâu là những yếu tố tối quan trọng cần được chú ý khảo sát?
• Loại mái lắp đặt, hiện trạng nguồn điện, loại tấm pin mà bạn muốn sử dụng?

KHÔNG! Đó chỉ là những mảnh ghép phụ trong bức tranh tổng thể mà bạn. Điều quan trọng nhất cần chú ý đó chính là Tổng ngân sách dự kiến đầu tư vào hệ thống và khoảng không gian lắp đặt giàn pin mặt trời.

Vì vậy, trước khi trao đổi đầu tư thì bạn nên ước lượng số tiền đầu tư. Cách đó giúp các đơn vị thiết kế thi công tiết kiệm được rất nhiều thời gian và năng lượng để thiết kế một hệ thống mà họ không bao giờ có được cơ hội ký hợp đồng với bạn.

Ngoài ra, còn một số yếu tố bạn cần khảo sát:

• Kích thước, kết cầu chi tiết khu vực dự kiến lắp tấm pin. Trên mái nhà hoặc dưới mặt đất.
• Thông số điện tiêu thụ hàng tháng
• Kích thước vị trí các vật thể có khả năng gây đổ bóng lên vị trí dự kiến lắp đặt tầm pin: Đây là kẻ thù số 1 khiến tấm pin suy giảm hiệu suất và về lâu về dài sẽ phá hủy tấm pin.
• Vị trí đặt inverter và tủ điện: Quyết định phương án đi dây từ giàn pin đến inverter.
• Hệ thống hiện hữu trong nhà bạn: Giúp chọn điểm hòa lưới phù hợp.

#2 Thiết kế hệ thống điện mặt trời Hòa lưới ( On Grid )

Cheapea sẽ chỉ nêu thiết kế hệ thống điện mặt trời Hòa lưới. Còn đối với các hệ độc lập ( Off Grid ) và hệ Hybrid về cơ bản cũng tương tự.

Nguyên lý hoạt động:

Về cơ bản, có 5 bước trong quy trình sản xuất ra nguồn điện mặt trời, bắt đầu khi ánh sáng mặt trời chiếu vào các tấm pin và kết thúc bằng việc cung cấp năng lượng dư thừa trở lại lưới điện.

Đầu tiên, các tấm pin thu thập ánh sáng, được gọi là photon, giúp loại bỏ các electron khỏi vật chủ nguyên tử của chúng. Quá trình này là cách tạo ra dòng năng lượng trực tiếp.

Như đã đề cập trước đây, các gia đình và doanh nghiệp được cung cấp điện xoay chiều, thay vì DC điện. Luồng năng lượng được tạo ra bởi các tế bào của tấm pin được gửi đến biến tần, biến đổi DC thành dòng điện xoay chiều (AC) có thể sử dụng được.

Bước tiếp theo liên quan đến đồng hồ điện của bạn, thường được đặt ở bên ngoài nhà của bạn. Sau khi đo năng lượng được tạo ra bởi hệ thống, nó cung cấp năng lượng dư trở lại lưới điện.

Thật sự Công nghệ năng lượng mặt trời có vẻ giống như một “phép thuật” vậy On-Grid là hệ sử dụng điện thu được từ năng lượng mặt trời sau đó chúng được kết nối vào lưới điện quốc gia. Lượng điện được tạo ra luôn được dùng trước cho các hoạt động sinh hoạt… cho đến khi hết điện này thì hệ thống sẽ tự lấy điện lưới quốc gia để sử dụng. Trong trường hợp hệ thống sản xuất điện dư thừa so với mức tiêu thụ cần thiết, thì lượng điện dư sẽ hòa vào lưới điện quốc gia và bạn sẽ được nhà nước chi trả cho lượng dư này.

Đây là loại hình lắp đặt phổ biến nhất hiện nay ở nước ta vì nó vừa với mục đích sử dụng, vừa như một loại hình “đầu tư kinh doanh”

3. Cấu tạo và chi phí lắp đặt một hệ thống điện năng lượng mặt trời hòa lưới:

Cấu tạo cơ bản của một dự án lắp đặt năng lượng mặt trời hòa lưới, vì đây vẫn là loại phổ biến nhất hiện nay.

Các gói lắp đặt sẽ bao gồm trọn gói từ thiết bị đến chi phí thi công.

Bảo trì hệ thống điện mặt trời như nào?

Phần này, Cheapea sẽ giới thiệu bạn cách bảo trì hệ thống điện mặt trời trên 3 phần: Phần cơ khí, phần điện và giàn Ắc quy.

Bảo trì cơ khí:

Các hệ thống khung giàn sử dụng lắp đặt pin mặt trời phải được bảo trì hàng năm, Bạn nên kiểm tra kết nối từ các tấm pin đến thanh Rail, xà gồ bằng cách sử dụng Cờ lê để siết ốc giữ.

Bảo trì phần điện

Kết nối dây

Kiểm tra kết nối dây bên trọng hộp nối hoặc tủ điện trước. Sử dụng Cờ lê, tua vít để đảm bảo các Terminal được siết chặt.

Dây của tấm pin Năng lượng mặt trời

Dây dẫn được sử dụng để kết nối các tấm pin nối tiếp rất dễ bị hư hại và cần được kiểm tra mỗi năm. Bởi vì dây dẫn rất dễ cọ xát với hệ thống giá đỡ hoặc mái nhà làm bong tróc các lớp cách điện và ẩn chứa hiểm họa như điện giật hoặc hỏa hoạn.

Bằng cách kiểm tra trực quan các dây kết nối các tấm pin, bạn có thể nhận ra được các vấn đề tiềm ẩn và sớm có các biện pháp khắc phục.

Bảo trì Giàn ắc quy

Bảo trì giàn ắc quy phụ thuộc nhiều vào cách bạn sử dụng ắc quy như nào:

• Đối với ắc quy kiesn khi được sử dụng trong hệ thống Hybrid, bạn nên bảo trì 6-9 tháng/ 1 lần
• Đối với các hệ thống độc lập, giàn ắc quy cần được bảo trì ít nhất 3 tháng/ 1 lần

Một số lỗi thường gặp trong hệ thống điện mặt trời:

Thông thường có 04 lỗi thường gặp nhất: Quá dòng AC/DC, Lỗi quá áp, Inverter phát tiếng động lớn, Hệ số (Cos phi) thấp.

Quá dòng AC/DC:

Do tiếp xúc mối nối ở phía AC/DC kém dẫn đến phóng điện và báo lỗi quá dòng.

Lỗi quá áp

Do điện áp của lưới vượt quá ngưỡng cho phép của Inverter.

Inverter phát tiếng động lớn ( bất thường ) và nhừng hoạt động sau khi đạt đến ngưỡng công suất nhất định

Ảnh hưởng của sóng hài lên inverter, cần sử dụng cuộn kháng để lọc sóng hài đầu vào AC.

Hệ số Cos phi thấp

Do nắng yếu nên hệ thống sẽ có Cos Phi thấp, trường hợp này thường gặp khi kiểm định hệ thống điện mặt trời vào buổi sáng sớm hoặc khu trời nhiều mây mù dẫn đến hệ thống không đạt chuẩn theo yêu cầu của điện lực EVN.

Vệ sinh giàn pin cho hệ thống điện mặt trời

Do yêu cầu tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng mặt trời để sinh ra nguồn điện nên việc vệ sinh dàn pin hết sức quan trọng.

Mẹo khi vệ sinh dàn pin cho hệ thống điện mặt trời:

• Các tấm pin thường sẽ tự được làm sạch vào những ngày mưa. Tuy nhiên, ở những khu vực khô hạn hoặc độ nghiêng giàn pin thấp thì bụi và phân chim có thể bám và tích tụ nhiều.
• An toàn là trên hết – Bạn hãy tắt toàn bộ hệ thống trước khi vệ sinh
• Không nên leo trèo lên hệ thống để vệ sinh
• Tránh tiếp xúc cùng lúc với 2 đầu cực của pin khi vệ sinh
• Hãy sử dụng bàn chải mềm và chổi cao su để lau giàn pin. Ngoài ra, bạn có thể trang bị thêm vòi phun nước cao áp để xịt rửa.
• Thời điểm vệ sinh dàn pin lý tưởng nhất là vào ngày trời râm, buổi sáng sớm hoặc chiều tối.
• Nếu bề mặt tấm pin bị khô, bạn nên xịt nước lên bề mặt trước sau đó lau sạch các mảng bụi bẩn.

CHÚ Ý:

• TUYỆT ĐỐI KHÔNG sử dụng các vật kim loại, xà bông hoặc các sản phẩm hóa chất mạnh xà xát để loại bỏ vết bẩn.

Xử lý vết dầu bám

Vết dầu bám trên tấm pin xảy ra nếu bạn sống gần sân bay hoặc kề đường lớn mà xe tải thường lui tới.

Nếu xuất hiện vết dầu trên tấm pin thì bạn nên sử dụng Cồn để làm sạch.

Trong hầu hết các trường hợp, việc lau chùi các tấm pin mặt trời chỉ là điều đáng lo ngại hoặc nguy hiểm nếu như bạn leo trèo lên giàn pin để vệ sinh.

Trừ khi nào vết bẩn quá lớn hoặc hiệu suất giảm rõ rệt thì bạn nên vệ sinh. Còn không, hãy để những cơn mưa tự nhiên xóa sạch vết bẩn.

Câu hỏi thường gặp ( FAQ )

COMBO điện mặt trời nối lưới là gì?

Đây là các gói năng lượng mặt trời hoàn chỉnh với các tấm pin được ghép nối với bộ biến tần, cáp, MC4, các tiện ích bổ sung, phần cứng giá đỡ và các phụ kiện lắp đặt khác.

Tôi quan tâm đến hệ thống hòa lưới điện mặt trời, vậy tôi cần bao nhiêu diện tích để lắp đặt?

Để lắp đặt hệ thống điện mặt trời, bạn cần khoảng diện tích đủ để lắp đặt các tấm pin, ví dụ:

• Hệ thống 3KW cần 6 tấm 535W, diện tính mỗi tấm ~2.57m², vậy điện tích cần thiết tối thiểu là 6 * 2.57~ 16m²
• Hệ thống 5KW cần 10 tấm 535W, diện tính mỗi tấm ~2.57m², vậy điện tích cần thiết tối thiểu là 10 * 2.57~ 26m²

(Tham khảo thêm chi tiết trên bảng giá hay từng loại công suất hệ thống)

Tôi cần biến tần công suất nào với hệ thống hòa lưới của tôi?

Đánh giá công suất của một biến tần năng lượng mặt trời dựa trên công suất của hệ thống mà bạn lựa chọn lắp đặt. Tuy nhiên, công suất/định mức của biến tần thường ngang bằng với công suất của hệ thống.

Tôi có thể lắp đặt hệ thống nối lưới trên mái nhà của mình không?

Có, tất nhiên, có thể cài đặt nó trên sân thượng của bạn. Như đã đề cập ở trên, có 2 loại thiết kế giá đỡ chính: lắp đặt trên mái nhà và lắp đặt với khung dưới mặt đất. Nhưng phổ biến hơn cả hiện nay vẫn là lắp đặt hệ thống áp mái trên mái nhà để tiết kiếm không gian.

Hệ thống hòa lưới có hoạt động khi cúp điện được không?

Khi mất điện, hệ thống sẽ không thể đo các thông số từ điện lưới nên sẽ dừng hoạt động (ngay cả khi đang có nắng), thêm nữa là vì lý do an toàn cho thiết bị cũng như thợ sửa điện. Giải pháp hiện nay là lắp đặt hệ thống Hybrid (hòa lưới có thêm pin lưu trữ).

Mọi chi tiết quý khách hàng hãy liên hệ với CHEAPEA thông qua các địa chỉ sau để được tư vấn và hỗ trợ nhé.

CÔNG TY TNHH TM&DV CHEAPEA
Địa chỉ: 564 Liên Phường, TP Thủ Đức, TPHCM
Điện thoại: 0949 17 2016
Fax: 0949 17 2016
Email: info@cheapea.vn
Website: https://cheapea.vn

Theo dõi Cheapea tại: