Tối ưu hóa Vs Microinverters: Làm thế nào để chọn?

Một trong những lựa chọn quan trọng phải được thực hiện khi lắp đặt hệ thống pin năng lượng mặt trời cho ngôi nhà là loại biến tần để sử dụng. Các tấm pin mặt trời tạo ra năng lượng dòng điện một chiều (DC), năng lượng này biến tần thành điện xoay chiều (AC) có thể sử dụng được. Biến tần là thiết bị quan trọng thứ hai trong hệ thống điện mặt trời sau các tấm pin thực tế.

Đối với hệ thống năng lượng mặt trời, người ta có thể chọn từ ba loại biến tần khác nhau: bộ biến tần chuỗi (còn được gọi là tập trung), hệ thống tối ưu hóa công suất (còn được gọi là bộ biến tần + bộ tối ưu hóa công suất), và bộ biến tần. “Điện tử công suất cấp mô-đun” hoặc MLPE là một thuật ngữ chung cho các bộ biến tần và bộ tối ưu hóa công suất.

Trình tối ưu hóa là gì và nó hoạt động như thế nào?

Các bộ tối ưu hóa năng lượng được đặt tại mỗi bảng điều khiển năng lượng mặt trời để cung cấp giải pháp kết hợp giữa bộ biến tần chuỗi điển hình và bộ biến tần vi mạch. Họ "điều chỉnh" điện năng được tạo ra bởi các tấm pin mặt trời bằng cách điều chỉnh điện áp trước khi chuyển nó đến bộ biến tần để chuyển đổi. 

Điều quan trọng cần lưu ý là các bộ tối ưu hóa điện năng yêu cầu một bộ biến tần chuỗi tập trung để quản lý quá trình chuyển đổi vì chúng không thể tự hoạt động như một bộ biến tần. 

Các hệ thống sử dụng bộ tối ưu hóa điện năng có một thành phần bộ tối ưu hóa duy nhất cho mỗi bảng điều khiển, tương tự như bộ biến tần siêu nhỏ. Tuy nhiên, họ "điều kiện" Điện một chiều và truyền nó đến một bộ biến tần để chuyển đổi thay vì chuyển đổi dòng điện một chiều thành điện xoay chiều ngay tại vị trí bảng điều khiển. 

Tính năng tối ưu hóa ở cấp độ bảng điều khiển được cung cấp bởi các bộ tối ưu hóa điện năng thường dẫn đến hiệu suất hệ thống cao hơn so với việc sử dụng một bộ biến tần riêng lẻ nếu mái nhà nhận được bóng râm vào ban ngày. Các bộ tối ưu hóa công suất, như bộ biến tần, cho phép giám sát hiệu suất ở cấp độ bảng điều khiển ngoài việc giảm thiểu ảnh hưởng của việc che bóng bảng điều khiển đến hiệu suất hệ thống.

Ưu và nhược điểm của Power Optimizer

Các trình tối ưu hóa cũng có thể có những ưu điểm và nhược điểm nhất định. Do đó, điều quan trọng là phải biết về chúng trước khi mua. 

Ưu điểm

• Khi các tấm được che bóng một phần hoặc quay về các hướng khác nhau, chúng có thể tạo ra nhiều điện hơn bằng cách sử dụng các bộ tối ưu hóa điện năng.
• Họ có thể thu thập và truyền tải thông tin về mỗi PV hiệu suất cao nhất của mô-đun và điện áp đầu ra lên đám mây, nơi nó được gửi lại theo thời gian thực cùng với thống kê hiệu suất tài chính và điện năng.
• Biến tần được kết nối với các mô-đun năng lượng mặt trời được tối ưu hóa năng lượng không cần phải lớn như vậy vì việc theo dõi và làm sạch điện áp diễn ra ở cấp độ của từng mô-đun riêng lẻ. Điều này sẽ được chấp nhận về mặt thẩm mỹ hơn, chỉ cần giải phóng một số không gian xung quanh nhà để xe hoặc bức tường bên ngoài của ngôi nhà.

Nhược điểm

• Thị trường cho các bộ tối ưu hóa điện năng còn khá mới. Vì có rất ít nhà sản xuất bộ tối ưu hóa năng lượng nên thiếu sự đa dạng về mẫu mã.
• Chi phí lắp đặt sẽ nhiều hơn một chút so với hệ thống bảng điều khiển năng lượng mặt trời biến tần tiêu chuẩn vì thiết bị tối ưu hóa điện năng được lắp đặt trên mỗi bảng điều khiển năng lượng mặt trời.

Microinverters là gì và nó hoạt động như thế nào?

Bộ biến tần thường được gắn ở mặt sau của mỗi tấm pin mặt trời trong các hệ thống. Họ loại bỏ sự cần thiết của một biến tần chuỗi riêng biệt bằng cách chuyển đổi điện một chiều từ các tấm pin mặt trời thành điện xoay chiều trên mái nhà. Các bộ biến tần tiêu chuẩn cũng có thể được lắp đặt trên hệ thống giá đỡ năng lượng mặt trời ngay bên cạnh bảng điều khiển.

Các bộ biến tần này đưa MLPE đến kết luận hợp lý của nó: trong khi các bộ tối ưu hóa điện năng kết hợp điện của các tấm pin mặt trời và gửi nó đến một bộ biến tần chuỗi cho Chuyển đổi DC sang AC, bộ biến tần thực hiện đảo ngược DC sang AC tại mỗi bảng điều khiển năng lượng mặt trời riêng lẻ. Do đó, bộ biến tần cung cấp khả năng tương tự như hệ thống tối ưu hóa điện năng để kiểm tra hiệu quả của một số tấm pin mặt trời nhất định.

Ưu và nhược điểm của Microinventors 

Tương tự như các loại biến tần khác, microinverters có những ưu và nhược điểm nhất định không thể bỏ qua.

Ưu điểm

• Giám sát từng bảng được thực hiện bởi hệ thống microinverter có thể cho phép các chủ sở hữu bảng điều khiển năng lượng mặt trời hoặc các doanh nghiệp lắp đặt bảng điều khiển năng lượng mặt trời tìm hiểu về các hệ thống hoạt động kém hiệu quả để họ có thể hành động thay vì để các tấm pin hoạt động kém hiệu quả không được báo cáo.
• Phần lớn các bộ biến tần chất lượng cao đã trải qua quá trình thử nghiệm rộng rãi trong điều kiện thời tiết bất lợi.
• Bộ biến tần ngay lập tức chuyển đổi nguồn DC sang AC, bảo vệ người dùng khỏi dòng điện DC có điện áp cao.
• Trái ngược với bảo hành 5 năm của bộ biến tần, bộ biến tần thường được bảo hành 25 năm.
• Về lâu dài, một giá trị vượt trội và đầu tư.

Nhược điểm

• Về mặt lý thuyết, so với bộ biến tần chuỗi có một điểm lỗi duy nhất, bộ biến tần có khả năng gặp cùng một tỷ lệ hỏng cao hơn hai mươi lần. 

• Ngược lại với sự cố biến tần chuỗi dẫn đến sự cố hệ thống, một sự cố bộ chuyển đổi nhỏ chỉ ảnh hưởng đến bảng điều khiển năng lượng mặt trời mà nó được kết nối. 
• Một hệ thống bảng điều khiển năng lượng mặt trời vi biến tần ban đầu cũng sẽ tốn nhiều tiền hơn một chút vì nó có nhiều thành phần hơn.

Bộ tối ưu hóa công suất Vs MicroInverters: Điểm chung

Bộ tối ưu hóa công suất và bộ biến tần hỗ trợ nâng cao hiệu suất của các tấm pin mặt trời được lắp đặt trên các mái nhà phức tạp hoặc có mái che một phần.

So sánh số kilowatt-giờ (kWh) được sản xuất bởi mỗi tấm pin mặt trời trong mảng sử dụng bộ tối ưu hóa năng lượng và bộ chuyển đổi vi mô, cả hai đều theo dõi hiệu suất của từng tấm pin mặt trời riêng lẻ.

Ở mặt sau của mỗi bảng điều khiển năng lượng mặt trời riêng lẻ, một MLPE (bộ chuyển đổi vi mô hoặc bộ tối ưu hóa năng lượng) thường được các doanh nghiệp năng lượng mặt trời lắp đặt. Nói cách khác, nếu hệ thống có 20 tấm pin mặt trời, nó có thể cũng chứa 20 microinverters hoặc 20 bộ tối ưu hóa điện năng.

Sự khác biệt giữa bộ biến tần và bộ tối ưu hóa

Mặc dù bộ tối ưu hóa điện năng và bộ chuyển đổi vi mạch có rất nhiều điểm chung, nhưng cũng có rất nhiều điểm khác biệt giữa hai công nghệ, được trình bày chi tiết hơn bên dưới:

Sự chuyển đổi từ dòng điện một chiều (DC) sang dòng điện xoay chiều (AC)

Tại vị trí bảng điều khiển, bộ biến tần biến đổi năng lượng DC thành năng lượng AC. Bộ tối ưu hóa năng lượng cũng được cài đặt phía sau các tấm pin mặt trời, nhưng chúng không thực hiện chuyển đổi thực tế; đúng hơn, chúng “điều kiện hóa” năng lượng DC trước khi gửi nó đến một biến tần trung tâm để hoàn thành nhiệm vụ. Điện áp của năng lượng DC được cố định trong quá trình điều hòa, cho phép bộ biến tần tập trung biến năng lượng DC thành năng lượng AC hiệu quả hơn.

Chính sách bảo hành

Cả hai bộ tối ưu hóa công suất và bộ biến tần đều có bảo hành 25 năm. Mặc dù các bộ tối ưu hóa có bảo hành 25 năm, nhưng bộ biến tần tập trung mà chúng được ghép nối với nhau có thể có thời gian bảo hành ngắn hơn. Người lắp đặt thường xuyên cung cấp bảo hành mở rộng cho biến tần trung tâm, miễn phí hoặc tính thêm phí.

Các điều khoản bảo hành của công ty cũng cần được kiểm tra cẩn thận để xem điều gì được và không được bảo hành. Doanh nghiệp có trả tiền vận chuyển linh kiện, nhân công thay thế và nhân công lắp đặt không? Và thời gian nộp hồ sơ để được bảo hành là bao lâu? Đây là tất cả các yếu tố quan trọng cần tính đến khi quyết định lắp đặt loại biến tần nào trên tài sản.

Bảo trì

Điều quan trọng là phải xem xét liệu hệ thống biến tần vi mô và bộ tối ưu hóa công suất có gặp trục trặc hay không và tần suất trục trặc như thế nào trong suốt vòng đời của chúng, cũng như ảnh hưởng của một sự cố hiếm gặp đến sản lượng của hệ thống pin mặt trời. Do cần nhiều nhân công để tiếp cận và làm việc trên mái nhà, việc thay thế một biến tần vi mô hoặc bộ tối ưu hóa công suất đặt trên mái nhà có thể sẽ tốn kém hơn so với việc thay thế một biến tần chuỗi gắn trên tường ở mặt đất. Bạn vẫn chưa chắc chắn hệ thống nào phù hợp với nhu cầu của mình?

Tuy nhiên, điều đó chỉ chiếm một phần của phương trình liên quan đến chi phí bảo trì suốt đời. Các bộ biến tần hàng đầu có bảo hành kéo dài 25 năm, nhưng nhiều bộ biến tần chỉ có bảo hành kéo dài trong 12 năm, vì vậy cần phải thay thế sớm hơn thay thế.

Lựa chọn pin

Bộ tối ưu hóa năng lượng và bộ chuyển đổi vi mạch đều có thể hoạt động với bộ lưu trữ pin. Tuy nhiên, có thể cần phải sử dụng một loại biến tần nhất định tùy thuộc vào yêu cầu cho dù đó là giải pháp pin kết nối DC hay AC. Các bộ biến tần lý tưởng cho pin đã chọn nên được thảo luận với người lắp đặt hoặc thợ điện nếu vấn đề lưu trữ pin là vấn đề đáng lo ngại.

Những điều cần xem xét trước khi mua 

Có một số yếu tố cần được xem xét trước khi mua bộ tối ưu hóa sức mạnh hoặc bộ chuyển đổi vi mạch như hiệu quả, bảo hành, kích thước và giá cả của chúng. 

Hiệu quả- Các trình tối ưu hóa khác nhau có hiệu quả khác nhau. Những cái có hiệu suất cao hơn cũng cho phép tăng hiệu suất của hệ thống điện, hơn nữa, dẫn đến sản xuất năng lượng mặt trời tốt hơn. 

Sự bảo đảm- Trong khi hầu hết chúng đều có bảo hành 25 năm, các nhà sản xuất khác nhau có những ưu đãi khác nhau. Vì vậy, điều quan trọng là phải đọc hướng dẫn sử dụng và so sánh giữa các chế độ bảo hành. 

Kích thước- Các kích thước khác nhau của bộ biến tần hoặc bộ tối ưu hóa cũng xác định điện áp mà chúng có thể mang theo. Mua kích thước phù hợp nhất với yêu cầu kinh doanh. 

Giá bán- Mặc dù không được coi là một phần đắt tiền của hệ thống điện, nhưng giá cả vẫn nên được so sánh. Những cái có hiệu suất và kích thước cao hơn thường có chi phí tốt. 

Kết luận  

Cả hai bộ biến tần siêu nhỏ hoặc hệ thống tối ưu hóa công suất đều có mức hiệu suất khá giống nhau, rất hữu ích để theo dõi hiệu suất của các tấm riêng lẻ và có thể giúp tối đa hóa việc sản xuất năng lượng trên các mái nhà phức tạp hoặc có mái che yếu. Sự lựa chọn tốt nhất cuối cùng phụ thuộc vào sở thích.

Điều quan trọng cần nhớ là bộ biến tần đi kèm với bảo hành dài hơn so với bộ biến tần chuỗi và chúng giúp loại bỏ khả năng tiếp xúc cao với điện DC. Để biết thêm các bộ biến tần và bộ tối ưu hóa, và các giải pháp, hãy tham khảo BenyCom.