Biến tần năng lượng mặt trời có một chức năng chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) mà các tấm pin mặt trời tạo ra thành dòng điện xoay chiều (AC) để sử dụng cho các thiết bị điện trong gia đình bạn.
Công nghệ biến tần đã được phát triển đều đặn trong nhiều thập kỷ qua để cho phép người dùng khai thác tối đa công suất từ hệ thống điện mặt trời của họ tốt hơn. Cả bộ biến tần chuỗi và bộ micro inverter – còn gọi là biến tần vi mô hay biến tần siêu nhỏ đều thực hiện công việc này, nhưng nó thực hiện quy trình theo những cách khác nhau.
Trong bài viết này, chúng tôi sẽ trình bày sơ lược về bộ biến tần siêu nhỏ là gì và lợi ích của chúng.
Micro inverter là gì?
Micro inverter – Bộ biến tần vi mô năng lượng mặt trời, hay đơn giản là bộ biến tần siêu nhỏ, là một thiết bị cắm vào là chạy (plug-and-play) được sử dụng trong quang điện, chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) được tạo ra bởi một tấm pin năng lượng mặt trời thành dòng điện xoay chiều (AC).
Biến tần truyền thống còn được gọi là biến tần chuỗi, trong đó một bộ biến tần duy nhất được kết nối với nhiều tấm pin năng lượng mặt trời. Ví dụ: bạn có 24 tấm pin mặt trời chia thành hai chuỗi rồi kết nối với biến tần SMA Sunny Boy.
Nhưng biến tần siêu nhỏ thì khác. Trong hệ thống vi mô, mỗi biến tần vi mô được ghép nối với duy nhất một tấm pin mặt trời. Vì vậy, trong cùng một hệ thống với 24 tấm pin mặt trời, bạn sẽ phải có 24 bộ biến tần siêu nhỏ được lắp đặt.
Ưu điểm của biến tần siêu nhỏ
Tối ưu hóa năng lượng
Với bộ biến tần chuỗi truyền thống, các tấm pin mặt trời được mắc nối tiếp với nhau. Nếu bạn có 8 tấm pin trong một chuỗi, tất cả 8 tấm là một phần của cùng một mạch, có nghĩa là chúng có cùng đặc tính điện.
Nếu đầu ra của một tấm pin giảm xuống, toàn bộ mạch sẽ giảm xuống để phù hợp với đầu ra giảm của tấm pin hoạt động kém. Ví dụ: Bạn có thể có một chuỗi 10 tấm pin mặt trời công suất 350W, nhưng nếu một tấm giảm xuống công suất còn 300W, tất cả các tấm trong chuỗi bị giới hạn ở mốc 300W đó.
Với bộ biến tần siêu nhỏ, mỗi tấm pin năng lượng mặt trời sản xuất điện độc lập với các tấm khác nên mỗi tấm pin được cách ly với phần còn lại của mảng. Một tấm pin bị che bóng có thể giảm xuống 300W, nhưng phần còn lại của mảng vẫn không bị ảnh hưởng và tiếp tục sản xuất ở công suất 350W của nó.
Kết quả thực tế là các bộ biến tần siêu nhỏ cho phép bạn tạo ra nhiều điện năng hơn từ các tấm pin mặt trời giống nhau. Ở những khu vực mà cây cối hoặc các vật cản khác sẽ che bóng lên tấm pin mặt trời của bạn, bộ biến tần siêu nhỏ rất đáng để đầu tư.
Đây là những bộ biến tần siêu nhỏ, có thể nằm gọn trong mặt sau của tấm pin năng lượng mặt trời. Do kích thước của nó, người ta không cần phải làm mát riêng biệt như các bộ biến tần trung tâm. Vì vậy, ít tổn thất dưới dạng nhiệt hơn.
Hỏng hóc thiết bị được cô lập
Tương tự như điểm trên, nếu một phần trang bị bị lỗi hoàn toàn, phần còn lại của mảng sẽ không bị ảnh hưởng.
Giả sử một tấm pin bị lỗi và ngừng sản xuất điện. Với bộ biến tần siêu nhỏ, tấm pin đó đó được cách ly, vì vậy phần còn lại của mảng tiếp tục tạo ra năng lượng trong thời gian bạn yêu cầu bảo hành và thay thế nó.
Với một biến tần chuỗi như SMA Sunny Boy, nếu một tấm pin trong chuỗi bị lỗi, toàn bộ chuỗi có thể bị ảnh hưởng đến mức biến tần không tạo ra điện năng.
Dễ lắp đặt
Micro Inverter sử dụng hệ thống dây điện AC tiêu chuẩn, tương tự như những gì được sử dụng trong toàn bộ ngôi nhà của bạn. Chúng cũng đơn giản cắm vào là chạy với mỗi đơn vị sẽ được cắm vào thiết bị tiếp theo.
Do đó, bộ biến tần cực kỳ dễ dàng lắp đặt và kết nối vì chúng sử dụng dây AC tiêu chuẩn và chỉ mất vài giây để cắm mỗi bộ. Vì đầu ra được chuyển đổi từ DC sang AC (230V) ở mặt sau của tấm pin nên dây cáp điện cần thiết để mang dòng điện có thể có đường kính thấp hơn
Thiết kế có thể mở rộng
Điều gì sẽ xảy ra nếu bạn muốn mở rộng hệ thống của mình sau này? Có thể bạn chưa có đủ ngân sách để lắp 100% việc sử dụng năng lượng của mình, bạn có thể lắp một hệ thống nhỏ hơn để sử dụng ngay những lợi ích của năng lượng mặt trời. Hoặc có thể bạn muốn một hệ thống khép kín để cung cấp năng lượng như một “cuộc chạy thử nghiệm” để xem liệu việc cung cấp năng lượng mặt trời cho phần còn lại trong nhà của bạn có hợp lý hay không.
Do tính chất một tấm pin – một biến tần của chúng, các hệ thống có bộ biến tần siêu nhỏ về cơ bản có thể nhỏ hoặc lớn tùy theo ý muốn của bạn. Nếu muốn, bạn có thể bắt đầu ghép nối một tấm pin + một biến tần vi mô. Việc thêm nhiều tấm pin về sau sau không phải là vấn đề, vì không có thiết bị hiện có nào cần phải di chuyển hoặc nối lại dây để tạo điều kiện thuận lợi cho việc bổ sung.
Đối với bộ biến tần chuỗi có yêu cầu về điện áp tối thiểu để hoạt động, vì vậy cần một số lượng pin mặt trời nhất định để cung cấp đủ điện áp cho bộ biến tần hoạt động. Ngoài phạm vi đó, biến tần có thể không hoạt động hoặc hoạt động với hiệu suất thấp. Điều này có nghĩa là nếu bạn có bất kỳ kế hoạch mở rộng nào trong tương lai, bộ biến tần vi mô là lựa chọn tốt. Bạn có thể bắt đầu với một hệ thống nhỏ ngay bây giờ và nâng cấp nó sau này mà không gặp rắc rối.
Lắp đặt linh hoạt
Các tấm pin mặt trời tạo ra nhiều năng lượng nhất khi chúng quay về hướng Nam, trong khi các tấm quay về hướng Đông và Tây có sản lượng thấp hơn.
Với bộ biến tần chuỗi, bạn thường chọn tất cả các tấm pin trong một chuỗi quay về cùng một hướng. Nếu bạn kết hợp các tấm pin quay về hướng Nam và Đông trên cùng một chuỗi, các tấm pin hướng Đông sẽ có công suất thấp hơn và nó kéo phần còn lại của chuỗi xuống.
Micro Inverter giúp bạn linh hoạt hơn với cách bố trí mảng của mình. Tùy thuộc vào cấu hình mái nhà của bạn, bạn có thể cần thiết kế một hệ thống để phân phối các tấm trên nhiều phần của mái nhà của bạn. Với bộ biến tần siêu nhỏ, công suất đầu ra của mỗi tấm pin không bị phụ thuộc vào nhau, vì vậy bạn có thể lắp đặt chúng theo cách bạn muốn mà không ảnh hưởng công suất mảng.
Những tấm pin này đã được lắp đặt trên nhiều phần khác nhau của mái nhà để tận dụng không gian hạn chế có sẵn.
An toàn hơn và đáng tin cậy hơn
Bởi vì các bộ biến tần vi mô được lắp riêng cho mỗi tấm pin mặt trời, chúng chuyển đổi năng lượng DC thành AC ngay tại nơi nó được sản xuất; không giống như bộ biến tần chuỗi chuyển đổi năng lượng ở cuối một hàng. Điều này có nghĩa là không có nguồn điện một chiều cao áp trên mái nhà của bạn có thể gây ra sự cố điện.
Micro Inverter cung cấp khả năng giám sát hệ thống tốt hơn so với bộ biến tần chuỗi vì mỗi tấm pin được gắn một biến tần vi mô có thể được giám sát riêng lẻ. Với quy mô cực nhỏ, chủ sở hữu có thể nhìn thấy hiệu suất của toàn bộ hệ thống, cộng với ở cấp độ từng tấm riêng lẻ. Ngoài ra, trình cài đặt có thể có một đăng nhập riêng biệt, nơi họ có thể giám sát tất cả hệ thống của mình ở từng tấm pin và được cảnh báo khi bất kỳ tấm pin nào hoạt động kém hiệu quả, điều này có thể ngăn chặn thời gian ngừng hoạt động của hệ thống và giúp giải quyết mọi yêu cầu bảo hành
Nhược điểm của Micro Inverter
Chi phí cao hơn
Tính linh hoạt và các tính năng bổ sung của bộ biến tần vi mô khiến chúng đắt hơn so với bộ biến tần chuỗi tính trên mỗi tấm pin. Khoản đầu tư ban đầu cao hơn đó rất xứng đáng nếu bạn sống ở những vùng có khí hậu khắc nghiệt, nơi thời tiết khắc nghiệt có thể gây ảnh hưởng đến sản xuất. Nó cũng có ý nghĩa nếu vị trí lắp đặt bị che bởi cây cối hoặc các vật cản khác. Trong những trường hợp này, bộ biến tần siêu nhỏ sẽ cứu vãn sản lượng mà lẽ ra đã bị mất, dễ dàng bù đắp cho giá cao hơn của chúng.
Nhưng nếu hệ thống của bạn sẽ được xây dựng ở một nơi có ánh nắng mặt trời đầy đủ, một biến tần tiêu chuẩn là một lựa chọn hoàn toàn tốt. Nếu việc che nắng không phải là vấn đề đáng lo ngại, thì SMA Sunny Boy sẽ hoạt động tương đương với hệ thống vi biến tần vi mô với mức giá thấp hơn nhiều.
Tỷ lệ lỗi thiết bị cao hơn
Trong phần “ưu điểm”, chúng tôi đã đề cập rằng việc lắp một bộ biến tần vi mô vào mỗi tấm pin khiển có thể cách ly các lỗi của thiết bị. Ngay cả khi có tấm pin bị trục trặc, sản lượng đầu ra từ phần còn lại của mảng sẽ không bị ảnh hưởng.
Mặt trái là các bộ biến tần siêu nhỏ tạo ra nhiều điểm hỏng hóc tiềm ẩn hơn vì nếu hệ thống của bạn có nhiều bộ biến tần siêu nhỏ, khả năng một bộ phận của thiết bị bị trục trặc sẽ tăng lên so với hệ thống chỉ có một bộ biến tần chuỗi.
Ví dụ: Trong một hệ thống điện mặt trời 8kW sử dụng các tấm pin mặt trời công suất 400W và biến tần micro inverter trên mỗi tấm, sẽ có 20 biến tần. Điều đó có nghĩa là nếu bộ biến tần siêu nhỏ đang được sử dụng có cùng tỷ lệ hỏng hóc với bộ biến tần chuỗi tầm trung, thì khả năng xảy ra lỗi cao hơn 20 lần so với bộ biến tần chuỗi đó.
Một điểm khác là các bộ biến tần siêu nhỏ có thể khó thay thế hơn nếu lắp đặt trên mái nhà. Vì chúng được gắn vào các tấm pin của bạn, bạn có thể gặp khó khăn khi trèo lên mái nhà và thay thế một tấm ở giữa mảng. Để so sánh, bộ biến tần chuỗi thường được lắp đặt ở mặt đất, giúp chúng dễ dàng thay thế hơn nếu cần thiết.
Lý do cuối cùng và rõ ràng nhất khiến bộ biến tần siêu nhỏ có thể không phải là lựa chọn tốt nhất là do vị trí lắp đặt trên mái nhà, nơi chúng thường tiếp xúc với nhiệt độ cao, độ ẩm và sương muối tiềm ẩn khi đặt gần biển. Đây là nơi mà bộ biến tần chuỗi có lợi thế lớn là được gắn ở những vị trí được bảo vệ hơn hoặc thậm chí trong nhà. Hầu hết các bộ biến tần siêu nhỏ đều được thử nghiệm và chế tạo cho những điều kiện thời tiết khắc nghiệt này, nhưng trong những năm qua, một số bộ biến tần siêu nhỏ đã có nhiều lỗi, đặc biệt là khi ở trong điều kiện khắc nghiệt như độ ẩm cao và gần biển có độ ăn mòn muối cực lớn.
Khi nào thì Micro inverter là lựa chọn phù hợp?
Bộ biến tần siêu nhỏ là lựa chọn tốt nhất nếu bạn cần xây dựng hệ thống của mình trong những trường hợp kém lý tưởng. Nếu các tấm pin của bạn bị che bóng hoặc một phần của mảng sẽ quay về hướng Đông / Tây do cấu hình của mái nhà của bạn, các bộ biến tần vi mô đảm bảo hệ thống của bạn tạo ra nhiều năng lượng nhất có thể.
Nếu bạn có nhiều không gian để xây dựng mảng của mình trong điều kiện tiếp xúc hoàn toàn với ánh sáng mặt trời, biến tần chuỗi truyền thống có thể là lựa chọn tốt hơn, vì nó có thể thực hiện cùng một công việc với mức phí trả trước thấp hơn.
Cách chọn bộ biến tần siêu nhỏ tốt nhất cho hệ thống mặt trời của bạn
Khi bạn tìm hiểu các bộ biến tần siêu nhỏ, một số đặc điểm chính có thể giúp bạn thu hẹp các lựa chọn của mình:
Mức độ hiệu quả: Bộ biến tần siêu nhỏ có các mức hiệu quả khác nhau, giống như các tấm pin mặt trời của bạn. Mức hiệu suất đo lượng năng lượng bị mất trong quá trình chuyển đổi DC sang AC (dưới dạng nhiệt). Năng lượng bị mất càng ít càng tốt. Các bộ biến tần siêu nhỏ hiệu suất cao thường góp phần cải thiện hiệu suất hệ thống, giúp tăng cường sản xuất năng lượng mặt trời của bạn và tối đa hóa lợi tức đầu tư.
Công suất: Có các kích thước công suất khác nhau của bộ biến tần vi mô, mỗi kích thước được thiết kế để được ghép nối với công suất cụ thể của tấm pin mặt trời.
Giá cả: Việc xác định giá một bộ biến tần vi mô phụ thuộc vào nhiều tính năng khác nhau. Hãy nhớ rằng mặc dù một biến tần vi mô thường là khoản đầu tư trước đáng kể hơn, nhưng hiệu quả tăng lên có thể được đền đáp về lâu dài.
Đơn vị cung cấp và lắp đặt
Công ty TNHH Năng lượng Quang Điện chuyên cung cấp thiết bị và thi công lắp điện năng lượng mặt trời. Chúng tôi cung cấp tới khách hàng các hệ thống điện mặt trời đạt tiêu chuẩn châu Âu, thiết bị đạt chứng nhận: CE, VDE, TÜV SÜD, CSA…Sản phẩm nhập khẩu chính hãng, có xuất xứ hàng hóa (CO) và chứng nhận chất lượng hàng hóa (CQ). Hệ thống do chúng tôi cung cấp và thi công lắp đặt 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
