Tất Tần Tật Về Điện Năng Lượng Mặt Trời

Theo bộ công thương công bố cường độ bức xạ ánh sáng thu thập được ở nước ta rất cao.Tuy nhiên do quỹ đất tại các thành phố khá eo hẹp. Vì vậy sử dụng hệ thống điện năng lượng mặt trời trên mái là giải pháp ưu việt nhất.

Hệ thống này được nhiều tổ chức, cá nhân áp dụng bởi các ưu điểm vượt trội và tính khả thi cao.

Mục lục

Điện năng lượng mặt trời là gì?

Là điện được tạo ra từ việc chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện bằng cách sử dụng tấm pin năng lượng mặt trời hoặc từ nhà máy năng lượng mặt trời dựa trên nguyên lý phản xạ ánh để vận hành lò hơi nước làm quay tua bin tạo điện.

Pin năng lượng mặt trời (pin mặt trời/pin quang điện) là thiết bị giúp chuyển hóa trực tiếp năng lượng ánh sáng mặt trời (quang năng) thành năng lượng điện (điện năng) dựa trên hiệu ứng quang điện.

Hiệu ứng quang điện là khả năng phát ra điện tử (electron) khi được ánh sáng chiếu vào của vật chất

Có nên lắp điện năng lượng mặt trời hay không?

Hiện nay chính phủ đã và đang có nhiều chính sách tích cực khuyến khích nhân dân lắp đặt sử dụng và phát triển các dự án điện mặt trời trên mái nhà.

Trong năm 2020, người dân sử dụng hệ thống sẽ được bán điện trực tiếp cho EVN với mức giá 1,934đ/kwh đối với hình thức lắp trên mái nhà nên việc lắp đặt điện năng lượng mặt trời sẽ đem lại lợi ích lớn nhất về mặt kinh tế.

Một nguyên nhân khác tác động lớn đến quyết định lắp đặt hệ thống của các hộ gia đình là chi phí đầu tư hiện nay đã giảm đáng kể, mức giảm từ 30%-50%. Trước đây đầu tư 3 KWp điện mặt trời áp mái phải tốn chi phí từ 90-100 triệu đồng, nay chỉ còn khoảng 40-50 triệu đồng.

Do vậy với những lợi ích như tiết kiệm tiền điện hằng tháng từ 30%-50%, khả năng hoàn vốn 4-5 năm và thời gian sử dụng, bảo hành pin mặt trời lên đến 20 năm, các hộ gia đình, doanh nghiệp thương mại, cơ sở sản xuất nên đầu tư lắp đặt điện năng lượng mặt trời.

Các mô hình năng lượng mặt trời hiện nay

1. Mô hình hệ thống năng lượng mặt trời độc lập ( Offgrid solar system)

Một mô hình phù hợp cho những khu vực chưa được lắp đặt hệ thống điện lưới quốc gia, gặp những khó khăn về lưới điện.

Thế nhưng chi phí đầu tư ban đầu cho hệ thống điện mặt trời độc lập khá cao ( ắc quy). Không chỉ thế chi phí bảo dưỡng trong quá trình sử dụng cũng không hề rẻ ( bảo dưỡng cho ắc quy), hệ thống ắc quy có tuổi thọ không cao chỉ trong khoảng từ 2 đến 5 năm ( tùy từng loại ắc quy).

Hệ thống với hiệu suất chuyển đổi thấp, nguyên nhân chủ yếu bởi hệ thống ắc quy hya giữa chu trình phóng, chu trình nạp điện sẽ có sự tổn hao rất lớn.

Từ những yếu tố nhược điểm trên có thể thấy được đây chưa phải là mô hình với giải pháp bền vững.

2. Mô hình hệ thống điện mặt trời nối lưới ( On gird solar system)

Ngoài hệ thống năng lượng mặt trời độc lập, hệ thống điện mặt trời nối lưới (On gird solar system) cũng là một trong những mô hình được lựa chọn bởi những nguyên do:

Mức chi phí đầu tư ban đầu cho mô hình này thấp vì không cần bỏ chi phí để đầu tư cho hệ thống ắc quy.

Phí bảo dưỡng trong quá trình sử dụng cụng khá thấp và hiệu quả chuyển đổi năng lượng cao hơn so với mô hình trên.

Hệ thống điện mặt trời nối lưới chỉ có thể hoạt động khi điện lưới hoạt động. Nếu bị mất điện lưới, hệ thống cũng sẽ ngưng hoạt động để đảm bảo an toàn cho lưới điện.

Hệ thống bền vững và lâu dài vì máy được vận hình song song với lưới điện. Mọi đột biến của tải hoặc điện áp trên đường dây, nguồn điện đều không tác động trực tiếp đến máy.

Tuổi thọ mọi linh kiện của hệ thống lâu dài có thể lên đến 25 năm.

3. Mô hình điện mặt trời độc lập

Một mô hình phù hợp cho các khu vực chưa được sử dụng hệ thống điện quốc gia, gặp khó khăn về tiếp cận lưới điện, hoặc với những ngôi nhà trên xe, tàu thuyền cũng là 1 mô hình ưa chuộng.

Nhưng chi phí là 1 khuyết điểm của mô hình này, đầu tư ban đầu cho hệ thống điện mặt trời độc lập là khá cao, cần mua ắc quy để lưu trữ điện. Không chỉ có chi phí bảo trì trong quá trình sử dụng không rẻ (trong đó có bảo dưỡng ăcquy), hệ thống có tuổi thọ thấp chỉ khoảng 2 đến 5 năm ( còn tùy thuộc vào loại ắc quy).

Hệ thống có hiệu suất chuyển đổi thấp, chủ yếu là do hệ thống ắc quy giữa chu kỳ xả, chu kỳ sạc sẽ có tổn thất rất lớn. Hiệu suất chuyển đổi và tuổi thọ của thiết bị kích điện cũng là vấn đề đáng lưu ý. Lượng điện dư sẽ không thể bán cho ngành điện như ở hệ thống hòa lưới.

4. Mô hình điện mặt trời áp mái kiểu kết hợp, vừa lưu trữ vừa hòa lưới

Đây là mô hình tích hợp của hai mô hình trên. Lượng điện mặt trời sau khi thu được nhờ pin năng lượng sẽ được nạp vào acquy. Khi acquy đã đầy, lượng điện dư vẫn là điện 1 chiều sẽ được chuyển thành xoay chiều. Điện xoay chiều được chuyển đến tải. Nếu điện bạn sử dụng từ tải vẫn còn dư thì sẽ chuyển lên lưới điện quốc gia.

Nguyên lý hoạt động

Các tấm pin năng lượng mặt trời hấp thụ ánh nắng mặt trời và tạo ra dòng điện một chiều. Dòng điện này được truyền trực tiếp tới bộ chuyển đổi dòng điện ( inverter ).

Bộ chuyển đổi Inverter này có nhiệm vụ chuyển dòng điện một chiều thành xoay chiều. Giúp chúng ta kết nối với hệ thống điện sinh hoạt gia đình và ưu tiên sử dụng 100% điện mặt trời. Khi nguồn điện mặt trời cạn kiệt các tải điện tiêu thụ mới chuyển sang sử dụng nguồn điện lưới.