Kể từ năm 1954, khi các nhà khoa học của Bell Telephone Company phát hiện ra silicon, một nguyên tố có trong cát, tạo ra điện tích khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời, công nghệ năng lượng mặt trời đã ra đời và được hàng trăm nghìn ngôi nhà ở Việt Nam áp dụng. Ngày nay, các hệ thống năng lượng mặt trời cung cấp một lựa chọn rất hấp dẫn cho các hộ gia đình và doanh nghiệp như một lựa chọn năng lượng sạch giá cả phải chăng. Vậy cấu tạo của hệ thống điện mặt trời gồm những gì? Hãy cùng Ngọc Bảo trả lời trong bài viết này nhé!
Hệ thống điện năng lượng mặt trời là gì?
Năng lượng mặt trời là một nguồn năng lượng điện được tạo ra bằng cách chuyển đổi ánh sáng mặt trời (quang điện) thành năng lượng điện bằng cách sử dụng các tấm pin mặt trời (thường được gọi là tế bào quang điện, Tấm năng lượng mặt trời, mô-đun pin mặt trời hoặc mô-đun quang điện). Cơ chế hoạt động của pin mặt trời dựa trên hiệu ứng quang điện trong vật lý học.
Tổng hợp về cấu tạo chi tiết của hệ thống điện mặt trời
Tấm quang điện
Năng lượng mặt trời là năng lượng điện do tấm quang điện tạo ra theo nguyên lý biến đổi quang năng thành năng lượng điện.
Tấm pin quang điện (hay còn gọi là pin mặt trời) tên tiếng anh là Solar panel gồm nhiều tế bào quang điện (gọi là pin mặt trời). Các tế bào quang điện này là các phần tử bán dẫn có chứa nhiều cảm biến ánh sáng trên bề mặt của chúng, là các điốt quang chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành điện năng. Các tế bào quang điện này được kết hợp thành một khối và trở thành tấm pin quang điện – pin mặt trời (thường được tạo thành từ 60 hoặc 72 tế bào quang điện trên một tấm pin).
Các tấm pin mặt trời được làm bằng vật liệu chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng. Theo quy định của pháp luật Việt Nam hiện hành, đối với năng lượng mặt trời trên mái nhà, hiệu suất của pin quang điện (pin mặt trời) lớn hơn 16% hoặc môđun lớn hơn 20%. Tuổi thọ trung bình của các loại pin mặt trời được sản xuất hiện nay có thể lên tới 30 năm.
Bộ biến tần
Pin trong các tấm pin mặt trời thu năng lượng mặt trời và chuyển nó thành dòng điện một chiều (DC). Tuy nhiên, hầu hết các gia đình và cơ sở kinh doanh đều sử dụng dòng điện xoay chiều (AC). Bộ biến tần chuyển đổi nguồn DC trong bảng điều khiển thành nguồn AC có thể sử dụng được. Có hai loại biến tần năng lượng mặt trời cơ bản: biến tần chuỗi (hoặc tập trung) và biến tần siêu nhỏ. Bộ biến tần cũng có thể thêm bộ tối ưu hóa công suất để hoạt động tương tự như hệ thống bộ chuyển đổi vi mô.
Biến tần chuỗi (hoặc Biến tần trung tâm): Một biến tần duy nhất kết nối toàn bộ mảng bảng điều khiển năng lượng mặt trời với biến tần. Biến tần dây nói chung là lựa chọn biến tần rẻ nhất và là công nghệ rất bền, cho đến nay là loại biến tần được lắp đặt phổ biến nhất. Một biến tần có thể kết nối nhiều bộ pin; tuy nhiên, nếu công suất đầu ra của một bảng trong chuỗi giảm (có thể xảy ra do bóng mờ), nó có thể tạm thời làm giảm hiệu suất của toàn bộ chuỗi.
Bộ biến tần Micro: Nếu bạn chọn bộ biến tần Micro, bạn thường sẽ có một bộ biến tần được lắp đặt trên mỗi bảng điều khiển năng lượng mặt trời, điều này cho phép mỗi bảng điều khiển năng lượng mặt trời tối đa hóa công suất của nó. Nếu một số bảng điều khiển của bạn bị che bóng vào các thời điểm khác nhau trong ngày hoặc nếu chúng được gắn ở các hướng khác nhau, bộ biến tần sẽ giảm thiểu các vấn đề về hiệu suất tổng thể của hệ thống. Tuy nhiên, giá thành của biến tần Micro thường cao hơn biến tần chuỗi.
Trình tối ưu hóa công suất: Hệ thống này sử dụng trình tối ưu hóa công suất như sự kết hợp của hệ thống biến tần vi mô và chuỗi. Giống như bộ biến tần, bộ tối ưu hóa điện năng được đặt trong các tấm pin mặt trời. Tuy nhiên, thay vì chuyển đổi nguồn DC từ các tấm pin mặt trời thành nguồn AC, trình tối ưu hóa “điều kiện hóa” nguồn DC trước khi gửi nó đến bộ biến tần. Giống như bộ biến tần, chúng hoạt động tốt khi một hoặc nhiều tấm trong hệ thống được che bóng hoặc khi các tấm được lắp quay về các hướng khác nhau. Các hệ thống tối ưu hóa công suất có xu hướng đắt hơn hệ thống biến tần chuỗi, nhưng ít tốn kém hơn hệ thống bộ chuyển đổi vi mô.
Hệ thống giá đỡ và phụ kiện lắp đặt
Hệ thống giá đỡ và phụ kiện để lắp các tấm pin mặt trời trên mái nhà hoặc trên mặt đất. Để có hiệu suất tốt nhất, các tấm pin mặt trời nên quay mặt về hướng Nam và được lắp đặt ở góc từ 10 đến 15 độ (tùy thuộc vào vĩ độ của vị trí lắp đặt). Một bảng điều khiển hướng về phía đông hoặc phía tây với cùng độ nghiêng sẽ vẫn hoạt động tốt, nhưng sản lượng điện sẽ thấp hơn ở phía nam. Đối với hệ thống năng lượng mặt trời dân dụng, hầu hết các hệ thống trên mái nhà đều có chiều cao của tấm pin mặt trời bằng chiều cao của mái nhà. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, bạn có thể sử dụng hệ thống lắp đặt nghiêng hoặc đặt tấm pin năng lượng mặt trời ở góc phù hợp nhất để thu tia nắng.
Hệ thống giám sát hiệu suất
Hệ thống giám sát hiệu suất cung cấp cho bạn thông tin chi tiết về hiệu suất của hệ thống năng lượng mặt trời của bạn. Với một hệ thống giám sát, bạn có thể đo lường và giám sát lượng điện mà hệ thống của bạn sản xuất hàng giờ, hàng ngày, hàng tháng, hàng năm…
Các biến tần được sử dụng phổ biến nhất trên thị trường dân dụng đi kèm với ứng dụng giám sát sản xuất để bạn có thể giám sát đầu ra của hệ thống. Trong một số trường hợp, ứng dụng cũng sẽ cung cấp tính năng giám sát mức tiêu thụ để giúp bạn theo dõi mức tiết kiệm tổng thể của hệ thống năng lượng mặt trời của mình.
Giám sát hệ thống năng lượng mặt trời của bạn có thể giúp bạn xác định bất kỳ vấn đề hiệu suất nào để đảm bảo bạn tối đa hóa sản lượng và lợi nhuận tài chính của hệ thống năng lượng mặt trời của bạn.
Có hai loại hệ thống giám sát chính:
- Giám sát tại chỗ: Giám sát việc lắp đặt thiết bị thực tế trên hệ thống của bạn và ghi lại lượng điện được tạo ra.
- Giám sát từ xa: Hệ thống năng lượng mặt trời của bạn truyền dữ liệu hiệu suất của nó đến một dịch vụ giám sát mà bạn có thể truy cập trực tuyến hoặc qua thiết bị di động, web …
Nguyên lý hoạt động của hệ thống điện năng lượng mặt trời
Các tấm pin mặt trời chuyển đổi bức xạ mặt trời thành dòng điện một chiều (DC). Dòng điện một chiều này được chuyển đổi thành dòng điện xoay chiều (AC) bằng một biến tần được trang bị thuật toán MPPT (Theo dõi điểm điện tối đa) để tối ưu hóa năng lượng do hệ thống bảng điều khiển năng lượng mặt trời tạo ra.
Nguồn điện xoay chiều của hệ thống pin mặt trời sẽ được đấu nối vào tủ điện chính trong khu vực, đồng bộ với lưới điện hiện có và cấp song song với lưới điện, giúp giảm tiêu thụ điện năng sử dụng lưới điện khu vực.
Khi mất điện lưới, biến tần nhanh chóng bị ngắt khỏi lưới điện. Điều này đảm bảo rằng trong trường hợp mất điện, hệ thống pin mặt trời không hòa vào lưới điện, gây nguy hiểm cho nhân viên bảo trì.
Để được tư vấn chi tiết hơn về việc lắp đặt hệ thống điện năng lượng mặt trời từ A-Z, xin hãy liên hệ ngay với chúng tôi theo thông tin dưới đây:
_______________
CÔNG TY TNHH PHÂN PHỐI NGỌC BẢO
📌Chuyên: Cung cấp cáp điện mặt trời; cáp tín hiệu, điều khiển; cáp chống cháy, cáp hàn…; cáp mạng; bộ lưu điện; thang-máng cáp.
📞Hotline: 0858.680.680
🏠Địa chỉ: 62A Phạm Ngọc Thạch, Quận 3, TP.HCM
✉Email: info@ngocbao.asia