Điện mặt trời hòa lưới (hay còn gọi là hệ thống điện mặt trời liên kết với lưới điện) đóng vai trò rất quan trọng trong việc cung cấp điện năng sạch, bền vững và giúp giảm thiểu khí thải nhà kính. Trong bài viết này Cheapea sẽ hướng dẫn bạn cách thiết kế và lắp đặt hệ thống điện mặt trời hòa lưới chi tiết.
Điện mặt trời hoà lưới là gì?
Điện mặt trời hoà lưới là một hệ thống điện mặt trời chạy đồng thời với điện lưới. Chúng được kết nối trực tiếp với nhau và không cần dùng đến hệ thống lưu trữ. Hệ thống điện mặt trời hoà lưới có chi phí lắp đặt khá rẻ nên có tính ứng dụng cao.
Các loại hệ thống điện mặt trời hoà lưới
Hệ thống điện mặt trời hoà lưới được chia thành hai loại chính: hệ thống có dự trữ và hệ thống không dự trữ.
Hệ thống có dự trữ
Sử dụng ắc quy để lưu trữ điện năng từ tấm pin mặt trời. Khi có nắng, điện từ tấm pin sẽ nạp đầy cho ắc quy rồi tự động chuyển sang chế độ hòa lưới điện. Khi mất điện, hệ thống sẽ hoạt động như một hệ thống độc lập.
Hệ thống không dự trữ
Không sử dụng ắc quy, chỉ gồm tấm pin mặt trời và bộ hòa lưới (inverter). Khi có nắng, điện từ tấm pin sẽ được bộ hòa lưới chuyển thành điện xoay chiều cùng pha, cùng tần số và điện áp để hòa vào lưới, cung cấp cho người sử dụng. Khi sản lượng điện tạo ra nhiều hơn lượng điện tiêu thụ, điện dư sẽ được đưa lên hòa chung với điện lưới quốc gia.
Hướng dẫn thiết kế và lắp đặt điện mặt trời hoà lưới tại Việt Nam
Để thiết kế và lắp đặt điện mặt trời hoà lưới tại Việt Nam, bạn cần tuân theo các bước sau:
Bước 1: Cài đặt khung giá đỡ cho tấm pin năng lượng mặt trời
Khung giá đỡ là bộ phận chịu tải cho toàn bộ hệ thống pin năng lượng mặt trời, vì vậy cần đảm bảo rằng khung được thiết kế chắc chắn và gắn cố định vào các mái nhà. Một thanh giá đỡ chuẩn thường có chất liệu từ nhôm. Hiệu suất của các tấm pin mặt trời phụ thuộc vào hướng được lắp đặt.
Hướng lắp đặt tốt nhất với các tấm pin mặt trời là quay về phía nam, hướng mà các tấm pin nhận được tối đa lượng ánh sáng mặt trời. Hướng Đông và Tây cũng có lượng ánh sáng tốt. Hướng Bắc là hướng duy nhất mà chúng ta không nên đặt bảng điều khiển của mình.
Góc nghiêng của tấm pin năng lượng mặt trời (góc tạo giữa mặt đất và hệ thống tấm pin năng lượng mặt trời) phải được quyết định dựa theo vĩ độ của vị trí của bạn ở bất cứ đâu trên thế giới. Một giả thuyết cho rằng các tấm pin được lắp đặt theo một góc nghiêng tương đương với vĩ độ của địa điểm, sẽ chuyển đổi và lưu trữ được năng lượng tối đa.
Bước 2: Lắp ráp các tấm pin mặt trời lên khung giá đỡ
Khi hệ thống khung giá đỡ đã được cố định chính xác, ta bắt đầu kết nối nó với các tấm pin năng lượng mặt trời. Đảm bảo rằng tất cả các đai ốc và bu lông của các tấm pin năng lượng mặt trời được cố định với khung giá đỡ, từ đó hệ thống được chắc chắn và kéo dài tuổi thọ hơn.
Bước 3: Đấu nối hệ thống dây điện
Đầu nối điện MC4 được sử dụng để kết nối với các tấm pin mặt trời. Đây là đầu nối thông dụng, có thể kết nối được với tất cả các loại tấm pin mặt trời. Hệ thống dây điện mặt trời sẽ trở nên đơn giản và lắp đặt nhanh hơn bằng cách sử dụng các đầu nối điện MC4.
Một số ít tấm pin năng lượng mặt trời hiện đại đi kèm với dây dẫn có đầu nối MC4 ở hai đầu, ngoài ra chúng còn có bộ hộp nối tích hợp ở phía sau tấm pin với dây nối ra. Để kết nối một loạt các tấm pin, bạn sẽ phải kết nối dây dương từ tấm pin với dây âm của một tấm pin khác.
Để kết nôi một tấm pin với một tấm pin khác (đi dây song song), bạn đi dây dương với dây dương và dây âm với dây âm. Đi dây kiểu song song giúp duy trì điện áp của mỗi tấm pin trong khi kết nối một loạt các tấm pin sẽ tăng điện áp để đủ công suất với số lượng tấm pin lớn.
Bước 4: Kết nối tấm pin năng lượng mặt trời với inverter
Inverter là thiết bị chuyển đổi dòng điện một chiều từ tấm pin thành dòng điện xoay chiều cùng pha, cùng tần số và điện áp để hòa vào lưới. Inverter cần được lắp đặt ở nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp và dễ quan sát. Kết nối dây dương của tấm pin năng lượng mặt trời với cực dương của inverter, làm tương tự với dây âm và cực âm. Ngoài ra còn có các kết nối dây khác, như kết nối dây của bộ lưu điện và kết nối dây đầu ra với inverter.
Bước 5: Kết nối inverter với công tơ hai chiều và lưới điện quốc gia
Công tơ hai chiều là thiết bị đo lường lượng điện tiêu thụ từ lưới và lượng điện đẩy lên lưới từ hệ thống điện mặt trời. Công tơ hai chiều được ngành điện lắp đặt khi hoàn tất thủ tục hòa lưới. Kết nối dây đầu ra của inverter với công tơ hai chiều, sau đó kết nối công tơ hai chiều với bảng điện chính của nhà hoặc doanh nghiệp. Đảm bảo rằng các kết nối dây được chắc chắn và an toàn.
Bước 6: Kiểm tra và vận hành hệ thống
Sau khi hoàn thành các bước kết nối, cần kiểm tra lại toàn bộ hệ thống để đảm bảo không có sự cố hay sai sót. Kiểm tra các thông số của inverter, công tơ hai chiều, bảng điện chính. Kiểm tra các kết nối dây và khớp nối. Kiểm tra các thiết bị an toàn như cầu dao, CB, SPD… Kiểm tra hiệu suất hoạt động của các tấm pin mặt trời. Sau khi kiểm tra xong, có thể bật nguồn cho hệ thống và quan sát kết quả.
Các loại hệ thống, vật tư, thiết bị điện mặt trời liên quan
- Pin Năng lượng mặt trời
- Điện mặt trời
- Điện mặt trời áp mái
- Lắp điện mặt trời áp mái
- Lắp điện mặt trời
- Điện mặt trời Gia đình
- Lắp điện mặt trời Gia đình
- Biến tần
- Inverter
- Bơm năng lượng mặt trời
- Camera năng lượng mặt trời
- Đèn Solar
Kết luận
Điện mặt trời hoà lưới là một giải pháp tiết kiệm chi phí tiền điện, bảo vệ môi trường và đầu tư hiệu quả cho gia đình, doanh nghiệp hay cơ quan. Để lắp đặt điện mặt trời hoà lưới tại Việt Nam, bạn cần tuân theo các bước sau: cài đặt khung giá đỡ cho tấm pin; lắp ráp các tấm pin lên khung giá đỡ; đấu nối hệ thống dây điện; kết nối tấm pin với inverter; kết nối inverter với công tơ hai chiều và lưới điện quốc gia; kiểm tra và vận hành hệ thống.