Khi nhu cầu về các hệ thống sử dụng năng lượng mặt trời tiếp tục tăng hàng năm trên khắp thế giới, các công nghệ đằng sau chúng cũng đang được cải thiện với tốc độ đáng kinh ngạc và điều này báo hiệu tốt cho tương lai của năng lượng. Nhưng đối với hầu hết mọi người, việc thiếu kiến thức về cách chuyển sang các hệ thống sử dụng năng lượng mặt trời là điều khiến họ không thể sử dụng năng lượng mặt trời.
Chúng tôi sẽ đi sâu vào các hệ thống năng lượng mặt trời nối lưới và không nối lưới, xem xét chúng là gì, hoạt động như thế nào, cách chúng so sánh với nhau và tất cả các chi tiết khác sẽ giúp ích cho bất kỳ ai đang tìm cách lắp đặt năng lượng mặt trời . Vì vậy, hãy chú ý đến phần cuối để tìm hiểu một vài mẹo sẽ giúp bạn hiểu toàn bộ thiết lập tốt hơn.
Hệ thống năng lượng mặt trời On-Grid là hệ thống được kết nối trực tiếp với lưới điện của công ty tiện ích địa phương mà bạn sử dụng cho nhu cầu hàng ngày của mình. Đây là hệ thống được sử dụng cho hầu hết các ngôi nhà dân cư trên khắp thế giới. Điều này là do thực tế là các ngôi nhà được che phủ hoàn toàn trong trường hợp sản xuất thừa hoặc sản xuất thiếu điện. Về cơ bản, hệ thống On-Grid linh hoạt và bù đắp cho các biến thể của sức mạnh mà không gây rủi ro.
Một tính năng nổi bật khác của hệ thống này là bất kỳ năng lượng dư thừa nào vượt quá nhu cầu của bạn sẽ được lưu trữ trong lưới điện và điều này mang lại cho bạn cơ hội xây dựng tín dụng mà bạn được phép rút ra bất kỳ lúc nào thông qua một quy trình thuận tiện được gọi là net- đo sáng.
Với hệ thống này, không cần phải thêm pin tiết kiệm điện đắt tiền vào toàn bộ thiết lập và điều này có thể giúp cắt giảm khoản đầu tư ban đầu của bạn khi thiết lập hệ thống nối lưới trong nhà của bạn.
Cách thức hoạt động của hệ thống năng lượng mặt trời trên lưới
Hệ thống năng lượng mặt trời On-Grid hoạt động theo cách rất đơn giản dễ hiểu, đặc biệt nếu bạn có một số kiến thức về cách phân phối điện đến các ngôi nhà từ lưới điện chính. Sau đây là bản phân tích đơn giản về cách hoạt động của tính năng này.
Dòng điện đi từ lưới điện nối với nhà của người sử dụng và từ nhà của người sử dụng trở lại lưới điện. Đây là tính năng đặc biệt làm cho hệ thống này trở thành một hệ thống rất linh hoạt và hữu ích trong số những hệ thống tồn tại.
Các tấm pin mặt trời được lắp trên mái nhà của ngôi nhà của người dùng được buộc trực tiếp vào lưới điện. Chúng chuyển đổi năng lượng trực tiếp từ mặt trời thành năng lượng điện dưới dạng Dòng điện một chiều.
Dòng điện một chiều này sau đó được gửi đến bộ biến tần, sau đó biến dòng điện một chiều thành dòng điện xoay chiều hiện có thể được sử dụng cho tất cả các tin tức điện của ngôi nhà. AC này sau đó được chuyển trở lại lưới điện, nơi nó được sử dụng để cung cấp cho ngôi nhà sử dụng hàng ngày.
Đồng thời, biến tần giúp điều chỉnh lượng điện áp cung cấp cho ngôi nhà. Điều này là do nguồn điện được cung cấp có thể vượt quá nhu cầu của ngôi nhà.
Sau đó, nguồn điện được chuyển qua đồng hồ đo điện lưới, nơi mức tiêu thụ điện năng được ghi lại và người tiêu dùng sẽ được cung cấp hóa đơn vào cuối tháng.
Các thành phần cần thiết cho một hệ thống trên lưới
Biến tần: Đây là thứ chuyển đổi Dòng điện một chiều mà tấm pin năng lượng mặt trời tạo ra thành Dòng điện xoay chiều hiện có thể cung cấp năng lượng cho mọi thứ xung quanh nhà và bên ngoài. Nó là một trong những thành phần phải có cần thiết để làm cho mọi thứ hoạt động trên hệ thống trên lưới.
Ngắt kết nối mảng DC: Đây là một echuyển đổi hợp nhất được dùng để ngắt nguồn điện trong nhà khi cần tiến hành bảo dưỡng, sửa chữa. Nó ngắt nguồn điện trực tiếp từ bảng điều khiển năng lượng mặt trời ngay cả trước khi DC được chuyển đổi thành AC, và điều này giúp tăng độ an toàn, đặc biệt là khi đối phó với các trường hợp khẩn cấp.
Đồng hồ điện: Điều này được sử dụng bởi hệ thống để duy trì sự ràng buộc với lưới điện tiện ích bằng cách đo lượng điện mà bạn sử dụng từ lưới điện. Bằng cách này, bất kỳ nguồn điện dư thừa nào được tạo ra sẽ được chuyển hướng trở lại lưới điện để sử dụng ở những nơi khác hoặc lưu trữ để sử dụng sau này.
Bộ điều khiển sạc: Đây là một bộ điều chỉnh sạc được sử dụng để duy trì điện áp thích hợp được sử dụng để sạc cho pin hệ thống. Điều này giúp ngăn không cho pin bị sạc quá mức vì có thể làm hỏng pin và khiến pin bị suy giảm chất lượng.
Lợi ích của Hệ thống năng lượng mặt trời trên lưới
Có một số lợi ích mà người ta có thể tích lũy từ việc sử dụng hệ thống On-Grid, và chúng bao gồm những lợi ích sau.
Không có hóa đơn điện: Khi bạn kết nối các tấm pin mặt trời với lưới điện, bạn sẽ chỉ phải trả cho lượng điện dư thừa mà bạn đã sử dụng, một điều hiếm khi xảy ra. Hóa đơn được lập vào cuối tháng chỉ phục vụ mục đích xác định xem khoản thặng dư đã được chuyển hay chưa. Nếu lượng điện sử dụng ít hơn mục tiêu dự kiến, nó sẽ được cấp trở lại vào lưới điện.
Dễ dàng để duy trì: Giải quyết các công việc sửa chữa và các công việc quan trọng khác trên hệ thống nối lưới dễ dàng hơn nhiều so với các hệ thống khác. Nó có ít bộ phận điện nhất và việc lắp đặt rất đơn giản. Việc thiếu những thứ như pin càng khiến cho việc bảo trì trở thành một việc rất dễ dàng mà bất kỳ ai có kiến thức cơ bản về điện cũng có thể xử lý được.
Đồng bộ hóa dễ dàng: Hệ thống trên lưới có thể được đồng bộ hóa với các dạng điện khác như máy phát điện chạy bằng dầu diesel. Điều này làm tăng sự tiện lợi vì bạn có thể chuyển đổi liên tục sang tùy chọn nguồn điện dự phòng khi năng lượng mặt trời không hoạt động.
Tạo lợi nhuận: Bạn có thể chọn bán lượng điện dư thừa bằng cách cung cấp cho hàng xóm với chi phí thấp. Đây có thể trở thành một nguồn thu nhập thụ động rất tốt vì bạn sẽ kiếm được tiền mà không cần nhấc tay.
Cài đặt Hiệu quả về Chi phí: Chi phí thiết lập bất kỳ hệ thống năng lượng mặt trời nào không hề rẻ; tuy nhiên, khi so sánh với các hệ thống khác, nó rẻ hơn nhiều và đi kèm với những lợi ích lâu dài tuyệt vời. Và khi bạn xem xét khả năng kiếm tiền từ nó, nó sẽ trở thành một khoản đầu tư đáng giá.
Hạn chế của Hệ thống năng lượng mặt trời trên lưới
Mặc dù có danh tiếng tốt, hệ thống On-Grid vẫn có những hạn chế riêng và những hạn chế đáng chú ý nhất mà bạn nên biết là sau đây.
Họ thiếu pin: Việc thiếu pin dự phòng có thể tốt cho việc tiết kiệm chi phí, nhưng nó làm tăng tính không đáng tin cậy trong những trường hợp không có đủ mặt trời để tạo ra điện. Nếu không có pin lưu trữ, bạn có thể chìm trong bóng tối trong một thời gian rất dài.
Có ít khuyến khích hơn để tiết kiệm năng lượng: Theo một cách nào đó, trong những tình huống mà nguồn điện dư thừa không được sử dụng đúng cách, mọi thứ sẽ trở nên lãng phí và điều này có thể quay trở lại cắn bạn khi mặt trời dần tắt vào một thời điểm nào đó khi mùa thay đổi.
Khi nói về thiết lập Off-Grid, điều đó đơn giản có nghĩa là bạn không được kết nối trực tiếp với hệ thống điện của lưới điện hoặc bất kỳ công ty tiện ích nào có thể đứng sau việc quản lý hệ thống điện tại địa phương của bạn.
Điều này khác với hệ thống trên lưới khi bạn độc lập. Bạn tạo ra điện bạn cần theo cách tự duy trì. Tuy nhiên, nó thiếu một số lợi ích mà người ta mong đợi tìm thấy khi sử dụng các hệ thống nối lưới. Điều lớn nhất trong số đó là buộc phải có thêm một thiết lập pin để lưu trữ bất kỳ nguồn năng lượng dư thừa nào được tạo ra. Những thứ này tốn rất nhiều chi phí và quá cồng kềnh, điều này đã khiến nhiều người không khuyến khích sử dụng năng lượng mặt trời.
Điện năng do tấm pin năng lượng mặt trời tạo ra được tiêu thụ trực tiếp trong nhà, và phần điện dư thừa sẽ được chuyển đến pin để lưu trữ để sử dụng sau này. Đây là kiểu thiết lập dành riêng cho những vùng sâu vùng xa không có lưới điện. Đây là lý do tại sao chúng đi kèm với một cơ chế dự phòng để đảm bảo năng lượng được ướp và sản xuất quanh năm, bất kể thời tiết có thể trở nên tồi tệ như thế nào.
Cách thức hoạt động của hệ thống năng lượng mặt trời không nối lưới
Hệ thống ngoài lưới không được kết nối với bất kỳ hệ thống lưới nào. Điện năng được tạo ra được gửi trực tiếp đến pin để lưu trữ, và từ đó, chúng được cung cấp cho ngôi nhà, nơi nó cung cấp năng lượng cho tất cả các thiết bị thông thường. Đó là một mạng lưới kết nối rất phức tạp liên kết toàn bộ ngôi nhà với nguồn điện cần thiết.
Khi ánh sáng mặt trời chiếu vào tấm pin mặt trời, năng lượng sẽ được chuyển hóa thành điện năng và được gửi trực tiếp đến pin. Điều này đảm bảo rằng pin được sạc liên tục khi lượng điện tiếp tục truyền vào nhiều hơn. Khi mặt trời lặn, ngôi nhà tiếp tục nhận điện trực tiếp từ pin và điều này tiếp tục miễn là pin còn điện trong nhà.
Các thành phần cần thiết cho một hệ thống Off-Grid
Có một số thành phần quan trọng cần thiết để hệ thống không nối lưới hoạt động như thiết kế. Tất cả các thành phần này phải hoạt động với nhau và chúng bao gồm những điều sau đây.
Ngân hàng pin: Đây là một hệ thống các ắc quy được kết nối với nhau bằng một mạng lưới dây điện gọn gàng và liên kết với một nhà cung cấp điện lớn. Chức năng chính của pin dự phòng là lưu trữ lượng điện dư thừa bị thoái hóa trong ngày để sử dụng sau khi mặt trời lặn. Đây là phần duy nhất của hệ thống không nối lưới khiến việc thiết lập nó trở nên đắt đỏ.
Bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời: Điều này quy định cách sạc pin dự phòng. Một điều mà người ta phải thận trọng là sạc quá nhiều pin, vì điều đó nhanh chóng làm giảm tuổi thọ của chúng. Bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời đảm bảo rằng kết nối sẽ dừng lại sau khi pin đạt dung lượng sạc.
Biến tần ngoài lưới: Mục đích chính của biến tần là chuyển đổi dòng điện một chiều được khai thác bởi các tấm pin mặt trời thành dòng điện xoay chiều mà hiện nay tất cả các bộ phận điện trong nhà có thể sử dụng được.
Công tắc ngắt kết nối DC: Điều này được cài đặt giữa bộ biến tần không nối lưới và bộ dự trữ pin, và nó được sử dụng để ngắt dòng điện giữa tất cả các bộ phận trong một thời điểm thông báo cho các trường hợp khẩn cấp. Nó cũng rất tiện dụng để bảo trì và khắc phục sự cố.
Máy phát điện dự phòng: Đây là tùy chọn cho những trường hợp mà pin dự phòng bị hỏng hoặc không bị hỏng. Hầu hết chạy bằng dầu diesel, nhưng đối với hầu hết những người lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời trong nhà của họ, họ hiếm khi có điều này vì nó là một chi phí bổ sung khi bạn xem xét mức độ đắt đỏ ngân hàng pin là.
Lợi ích của Hệ thống năng lượng mặt trời không nối lưới
Hệ thống không nối lưới đi kèm với những ưu điểm riêng mà người ta có thể sống chung. Một số điều đáng chú ý nhất bao gồm những điều sau đây.
Tự bền vững: Có sự độc lập hoàn toàn đi kèm với việc sử dụng hệ thống ngoài lưới. Bạn không phụ thuộc vào lưới điện và điều này có nghĩa là bạn kiểm soát mọi thứ, từ cách điện được tiêu thụ và cách nó được lưu trữ. Bạn có thể sử dụng điện ngay cả trong những mùa không có đủ ánh nắng mặt trời.
Sạch hơn và Rẻ hơn: Để hầu hết các hệ thống khác hoạt động, bạn cần có tùy chọn dự phòng và tùy chọn này xuất hiện ở dạng máy phát điện chạy bằng động cơ diesel. Chúng không chỉ gây hại cho môi trường mà còn cực kỳ tốn kém để thiết lập và vận hành. Mặt khác, các hệ thống không nối lưới có chi phí thiết lập rẻ và hoàn toàn phụ thuộc vào mặt trời, nguồn năng lượng tái tạo nhất.
Tuyệt vời cho các vùng xa: Lưới điện không phổ biến như mọi người vẫn nghĩ mặc dù điện đã có từ hàng thế kỷ trước. Có một số khu vực không được bao phủ đủ để hỗ trợ bất kỳ hình thức kết nối lưới điện nào. Đây là lúc có một hệ thống ngoài lưới rất hữu ích. Tất cả những gì bạn cần để mọi thứ hoạt động là các thiết bị cơ bản như bảng điều khiển năng lượng mặt trời, số giờ nắng dài và pin để lưu trữ, và bạn đã sẵn sàng.
An toàn khi cắt điện: Bạn là ông chủ của chính mình khi nói đến các hệ thống ngoài lưới khi bạn tự mình kiểm soát mọi thứ. Không có công ty điện lực nào thiết lập đồng hồ theo dõi việc sử dụng của bạn để thanh toán. Một khi bạn đã thiết lập mọi thứ, không có khoản phí nào khác xảy ra. Bạn chỉ cần lo lắng về bảo trì và sửa chữa khi thời gian cho điều đó đến.
Cũng giống như bất kỳ hệ thống nào khác, thiết lập ngoài lưới có những hạn chế riêng có thể khiến bạn phải cân nhắc một chút. Những hạn chế này bao gồm những điều sau đây.
Giá cao: Việc thiết lập một hệ thống không nối lưới là rất tốn kém khi bạn tính đến chi phí mua pin dự phòng, điều này rất cần thiết để toàn bộ hệ thống hoạt động hiệu quả. Chi phí này là những gì có thể khiến nhiều người tránh đi với tùy chọn này.
Lãng phí năng lượng: Bất kỳ năng lượng dư thừa nào được tạo ra khi mặt trời quyết định thực sự ló dạng sẽ rất có thể bị lãng phí. Điều này xảy ra khi pin đạt dung lượng sớm hơn nhiều. Loại chất thải này không tốt vì nó thậm chí không thể được người khác khai thác. Trừ khi bạn chọn thêm nhiều ngân hàng pin hơn, đó là một chi phí bổ sung khác.
Không đáng tin cậy trong thời tiết xấu: Khi thời tiết lạnh trong một thời gian rất dài, hệ thống năng lượng mặt trời không nối lưới sẽ hoạt động ngoại tuyến trong một thời gian rất dài và điều này có thể gây ra cho bạn rất nhiều vấn đề nếu đó là thứ duy nhất bạn phụ thuộc vào nhu cầu điện của mình.
Bảo dưỡng cao: Pin được sử dụng để dự phòng đòi hỏi rất nhiều sự chú ý và chúng cũng có tuổi thọ rất ngắn. Nếu không có bất kỳ bảo dưỡng thích hợp nào, chúng sẽ xuống cấp quá nhanh và điều này có thể khiến dự án bảng điều khiển năng lượng mặt trời của bạn phải tạm dừng nếu bạn không có biện pháp nào khác để thay thế pin.
Có một loại hệ thống năng lượng mặt trời thứ ba khác kết hợp các tính năng tốt nhất của hệ thống trên lưới và ngoài lưới để tạo ra một lựa chọn thu hút những người có thể muốn có cả hai hệ thống nhưng thiếu kinh phí để thiết lập chúng cùng một lúc .
Các hệ thống năng lượng mặt trời lai đều được kết nối với lưới điện và đồng thời, chúng đi kèm với pin dự phòng mà bạn thường thấy trong hệ thống không kết nối lưới. Tóm lại, bạn có toàn quyền kiểm soát cách bạn tạo ra và sử dụng điện của mình bằng cách có một hệ thống cho phép bạn khai thác những gì tốt nhất của cả hai thế giới.
Cách thức hoạt động của một hệ thống năng lượng mặt trời hỗn hợp
Hệ thống năng lượng mặt trời hỗn hợp hoạt động giống như các hệ thống khác nhưng với một số sửa đổi nhỏ mang lại sự khác biệt lớn. Nó tạo ra năng lượng bằng cách hấp thụ năng lượng từ mặt trời dưới dạng Dòng trực tiếp. Sau đó, dòng điện này được chuyển đổi thành dòng điện xoay chiều, và nó ngay lập tức được chuyển vào lưới điện.
Từ lưới điện, nguồn điện sau đó được cung cấp cho ngôi nhà để sử dụng trực tiếp, và bất kỳ lượng điện dư thừa nào sẽ được gửi đến các bình ắc quy để lưu trữ. Khi pin đầy, quá trình truyền sẽ được dừng lại và chuyển hướng trở lại lưới điện, nơi nó có thể được sử dụng cho các mục đích khác hoặc được chuyển hướng đến các vị trí khác được kết nối với lưới điện.
Có một số lợi ích mà người ta có thể nhận được khi chuyển sang hệ thống hybrid, và những điều đáng chú ý nhất bao gồm những điều sau đây.
Thích ứng với văn hoá: Bạn có thể khai thác thuận tiện vào cả hệ thống ngoài lưới và trên lưới mà không bị hạn chế. Bạn có thể chuyển hướng nguồn điện trở lại lưới điện sau khi pin đầy và điều này giúp loại bỏ sự lãng phí điện năng và tiết kiệm chi phí.
Có thể mở rộng: Có chỗ cho việc mở rộng trong tương lai vì nó có khả năng tùy biến cao và cho phép thực hiện tất cả các loại sửa đổi. Nếu bạn từng có kế hoạch mở rộng quy mô tài sản của mình, hệ thống hybrid là cách dễ nhất để bao gồm tất cả các bộ phận bổ sung mà không cần phải tạo hệ thống mới từ đầu.
Quản lý điện năng tốt hơn: Có khả năng quản lý điện năng tốt hơn trong các hệ thống hybrid vì bạn đang sử dụng một số thành phần tốt nhất của cả hệ thống ngoài lưới và trên lưới. Điều này làm cho nó trở thành một giải pháp rất hiệu quả về chi phí cho những người muốn có một giải pháp điện năng đáng tin cậy mà không dẫn đến lãng phí.
Hệ thống có thể tốt như vậy, nhưng nó có một vài nhược điểm mà bất kỳ ai muốn thiết lập một hệ thống trên tài sản của họ nên đề phòng. Những hạn chế này bao gồm những điều sau đây.
Chi phí cài đặt cao: Thiết lập một hệ thống hybrid cao hơn nhiều so với cả hệ thống trên lưới và ngoài lưới. Nó gần giống như việc thiết lập cả hai hệ thống cùng một lúc và điều này đòi hỏi phải sử dụng các thành phần tiên tiến không hề rẻ.
Chi phí bảo trì cao: Quá trình cài đặt tự nó đã phức tạp, và khi bạn tính đến việc bảo trì và sửa chữa mà bạn có thể cần phải thực hiện, bạn sẽ thấy mình phải đối phó với một hệ thống rất phức tạp, đòi hỏi bàn tay chuyên nghiệp.
Chiếm quá nhiều không gian: Việc thiết lập yêu cầu quá nhiều không gian để chứa tất cả các bộ phận và thiết bị cần thiết để mọi thứ hoạt động. Trên đầu trang của việc thiết lập các tấm trên mái nhà. Bạn cũng cần thiết lập pin dự phòng và các cấu trúc quan trọng khác. Điều này dẫn đến tốn kém rất nhiều tiền về lâu dài.
Các biện pháp an toàn hệ thống điện mặt trời cần lưu ý
Năng lượng mặt trời có thể được khai thác từ mặt trời, nhưng nó cũng mạnh và nguy hiểm như bất kỳ dạng điện nào khác, và vì lý do này, có một số biện pháp an toàn mà những người xử lý các tấm pin mặt trời cần phải hết sức lưu ý.
Bạn cần sử dụng các hộp nối cung cấp chỗ ở an toàn cho chữ viết để tránh bất kỳ tai nạn điện giật nào có thể xảy ra. Các hộp nối bảo vệ hệ thống dây điện khỏi bất kỳ độ ẩm nào và điều này đảm bảo không có nguy cơ hỏa hoạn nào xảy ra do đoản mạch.
Khi thực hiện thiết lập trong nhà, hãy đảm bảo rằng nguồn điện chính đã được tắt. Hệ thống dây điện liên quan đến việc xử lý các dây điện trần và việc mở các mạch điện, và nếu việc này được thực hiện khi nguồn điện đang bật, có rất nhiều nguy cơ điện giật có thể xảy ra, dẫn đến thương tích nặng nề cho những người liên quan.
Đảm bảo bạn sử dụng các bộ phận chính hãng, từ các tấm pin mặt trời đến hệ thống dây điện bên trong. Để an toàn, hãy đảm bảo rằng bạn cung cấp tất cả tài liệu của mình từ một công ty. Bằng cách này, sẽ có một số trách nhiệm liên quan khi có sự cố. Lấy đồ của bạn từ các nguồn khác nhau chỉ có thể dẫn đến rắc rối và mất tiền.
Đảm bảo rằng toàn bộ thiết lập có bộ điều chỉnh dễ truy cập có thể tắt ngay lập tức khi thời tiết xấu. Hầu hết các tai nạn điện có xu hướng xảy ra khi thời tiết khắc nghiệt, và đôi khi, việc để nguồn điện, ngay cả khi nguồn điện từ bảng điều khiển năng lượng mặt trời, có thể gây nguy hiểm.
Kết luận
Các hệ thống bảng điều khiển năng lượng mặt trời được đề cập ở trên được thiết kế để giải quyết các tin tức khác nhau ở những nơi khác nhau. Thật khó để đưa ra phán quyết về cái nào hoạt động tốt nhất vì tất cả phụ thuộc vào sở thích cá nhân và vị trí nơi thiết lập đang được cài đặt. Để biết thêm thông tin về hệ thống năng lượng mặt trời, cách chúng được sản xuất và cách chúng hoạt động, kiểm tra trang web của chúng tôi và có tất cả các câu hỏi của bạn được giải đáp bởi đội ngũ chuyên gia của chúng tôi.
