Lượng ánh sáng mặt trời chiếu xuống bề mặt trái đất trong 1,5 giờ đủ để xử lý mức tiêu thụ năng lượng của toàn thế giới trong cả năm. Công nghệ năng lượng mặt trời chuyển đổi ánh sáng mặt trời trực tiếp thành năng lượng điện thông qua các tấm quang điện.
Điện mặt trời là gì ?
Điện mặt trời còn được gọi là quang điện hay quang năng, là sự biến đổi trực tiếp năng lượng từ ánh sáng mặt trời thành điện năng.
Hệ thống điện mặt trời là gì?
Điện mặt trời là nguồn điện được chuyển hóa từ ánh sáng mặt trời thông qua các tấm pin mặt trời dựa trên hiệu ứng quang điện của các chất bán dẫn bên trong tấm pin mặt trời. Để khai thác được nguồn điện này, chúng ta phải kết nối nhiều thiết bị lại tạo thành hệ thống điện mặt trời.
Cấu tạo hệ thống điện mặt trời
Tấm pin mặt trời
Tấm pin mặt trời hấp thu bức xạ mặt trời chuyển đổi thành điện một chiều (DC)
Xem thêm: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của tấm pin mặt trời
Bộ biến tần (Inverter) hoặc bộ điều khiển sạc
Bộ biến tần năng lượng mặt trời biến đổi điện một chiều (DC) tạo ra từ pin mặt trời hoặc từ pin lưu trữ thành điện xoay chiều (AC) có cùng điện áp và tần số của điện lưới để sử dụng cho các thiết bị trong gia đình vì hầu hết các thiết bị này sử dụng điện xoay chiều.
Bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời có nhiệm vụ đảm bảo sạc điện tạo ra từ tấm pin mặt trời sang hệ thống pin lưu trữ. Nó kiểm soát dòng điện sạc sao cho pin lưu trữ không bị sạc quá tải cũng như không bị xả quá sâu, giúp cho pin lưu trữ và hệ thống hoạt động tốt hơn và nâng cao tuổi thọ.
Giàn khung giá đỡ
Hệ thống giàn khung giúp cố định tấm pin mặt trời trên mái nhà, tạo góc nghiêng và hướng phù hợp đến khả năng đón nắng.
Thiết bị đóng cắt bảo vệ
Thiết bị đóng cắt còn gọi là dao cách ly, giúp bạn cách ly về điện giữa các thiết bị, đảm bảo an toàn trong quá trình sử chữa, vận hành.
Thiết bị bảo vệ gồm Aptomat, cầu chì…bảo vệ đường dây và thiết bị khi dòng điện vượt quá ngưỡng cho phép.
Pin lưu trữ
Tích trữ điện khi các thiết bị không sử dụng hết từ pin mặt trời sau đó cung cấp năng lượng điện khi về đêm hoặc khi không có đủ năng lượng từ pin mặt trời cho các thiết bị điện.
Hệ thống giám sát năng lượng
Giám sát và lưu trữ thông số hoạt động của hệ thống điện mặt trời, giúp người sử dụng theo dõi công suất và năng lượng hệ thống tạo ra.
Công tơ điện 2 chiều
Ghi nhận sản lượng điện mặt trời bán lên lưới khi các thiết bị trong nhà không dung hết
Nguyên lý hoạt động của hệ thống điện mặt trời
Tấm pin mặt trời biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng, nó hoạt động dựa trên nguyên lý của hiệu ứng quang điện. Khi một số vật liệu nhất định tiếp xúc với ánh sáng mặt trời, chúng sẽ hấp thụ các photon và giải phóng các điện tử tự do. Dựa trên nguyên lý tác dụng quang điện người ta chế tạo ra các tế bào quang điện.
Tế bào quang điện chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành dòng điện một chiều (DC). Nhưng một tế bào quang điện không tạo ra đủ lượng điện, do đó một số tế bào quang điện được gắn trên khung đỡ và được kết nối điện với nhau để tạo thành môđun quang điện hoặc tấm pin mặt trời. Các tấm pin mặt trời phổ biến có sẵn từ vài trăm watt, chúng có sẵn với nhiều kích cỡ khác nhau và nhiều mức giá khác nhau. Các tấm pin hoặc mô-đun năng lượng mặt trời được thiết kế để cung cấp năng lượng điện ở một điện áp nhất định (ví dụ 12v), nhưng dòng điện mà chúng tạo ra phụ thuộc trực tiếp vào cường độ ánh ánh sáng tới.
Do các tấm pin mặt trời tạo ra dòng điện một chiều (DC) nên cần phải có Bộ biến tần năng lượng mặt trời để biến đổi dòng điện một chiều thành dòng điện xoay chiều (AC) có sin chuẩn, có cùng điện áp và tần số với điện lưới. Sau đó, năng lượng điện được chuyển từ biến tần đến tủ điện tổng của bạn, nơi nó có thể cung cấp tất cả các tải điện bên trong nhà bạn.
Nếu ngôi nhà của bạn đang sử dụng nhiều năng lượng điện hơn hệ thống điện mặt trời có thể sản xuất, biến tần sẽ tự động lấy thêm năng lượng từ lưới điện, có nghĩa là nhà bạn sẽ luôn có điện. Nếu hệ thống của bạn tạo ra nhiều năng lượng hơn mức bạn sử dụng, thì năng lượng dư thừa sẽ đi ra ngoài lưới điện và bạn sẽ được công ty điện lực thanh toán thông qua hợp đồng mua bán điện.
Phân loại hệ thống điện mặt trời
Hệ thống điện mặt trời hòa lưới
Hệ thống điện mặt trời hòa lưới phổ biến và được ưa chuộng nhất thị trường hiện nay bởi toàn bộ quá trình hoạt động đều tự động và giá thành đầu tư rất hấp dẫn.
Cấu tạo hệ thống điện mặt trời hòa lưới
- Giàn pin mặt trời
- Biến tần (Inverter)
- Tủ điện bao gồm các thiết bị đóng cắt và bảo vệ AC, DC
- Đồng hồ đo đếm 2 chiều để mua bán điện
Ưu điểm:
Hệ thống đơn giản và vốn đầu tư thấp
Không cần bảo trì và bảo dưỡng thường xuyên
Nhược điểm:
Hệ thống ngừng hoạt động khi mất điện lưới (Nó kích hoạt chế độ bảo vệ Anti Islanding)
Hệ thống điện mặt trời độc lập
Hệ thống này sử dụng độc lập không cần liên kết với lưới điện
Cấu tạo hệ thống điện mặt trời độc lập
- Giàn pin mặt trời
- Biến tần Hybrid hoặc biến tần độc lập
- Tủ điện bao gồm các thiết bị đóng cắt và bảo vệ AC, DC
- Pin lưu trữ hoặc Ắc quy lưu trữ
- Máy phát điện dự phòng
Ưu điểm:
Không cần điện lưới, sử dụng ở những nơi không có điện
Nhược điểm:
Chi phí đầu tư cao, thường xuyên phải kiểm tra bảo dưỡng
Tuổi thọ pin lưu trữ có giới hạn, phải thay thế sau thời gian hoạt động
Hệ thống điện mặt trời Hybrid
Đây là hệ thống điện mặt trời hòa lưới kết hợp lưu trữ, nó hoạt động như hệ thống điện mặt trời hòa lưới và hệ thống điện mặt trời độc lập.
Cấu tạo hệ thống điện mặt trời Hybrid
- Giàn pin mặt trời
- Biến tần Hybrid
- Tủ điện bao gồm các thiết bị đóng cắt và bảo vệ AC, DC
- Pin lưu trữ hoặc Ắc quy lưu trữ
- Máy phát điện dự phòng
- Đồng hồ đo đếm 2 chiều để mua bán điện
Ưu điểm:
Cấp điện cho tải ưu tiên ngay khi mất điện lưới
Sử dụng được vào ban đêm khi pin mặt trời không sản xuất ra điện
Nhược điểm:
Chi phí đầu tư cao, thường xuyên phải kiểm tra bảo dưỡng
Tuổi thọ pin lưu trữ có giới hạn, phải thay thế sau thời gian hoạt động
Để tìm hiểu thêm về cấu tạo hệ thống điện mặt trời, hãy liện hệ với chúng tôi, chúng tôi luôn sẵn sàng hỗ trợ, tư vấn miễn phí.
Công ty TNHH Năng lượng Quang Điện chuyên lắp điện năng lượng mặt trời, Chúng tôi cung cấp tới khách hàng các hệ thống điện mặt trời đạt tiêu chuẩn tốt nhất, cho hiệu suất cao, vận hành bền bỉ, an toàn và đảm bảo thẩm mỹ với giá thành hợp lý.
Công ty TNHH Năng lượng Quang Điện
Địa chỉ: Phòng 746 CT10A – Khu đô thị Đại Thanh – Thanh Trì – Hà Nội
