ĐIỆN MẶT TRỜI HÒA LƯỚI KẾT HỢP LƯU TRỮ
Đây là giải pháp Hybrid Solar kết hợp điện mặt trời, điện lưới và pin lưu trữ. Hệ thống vừa giúp giảm lượng điện mua từ lưới vào ban ngày, vừa có thể duy trì các tải dự phòng được thiết kế trước khi điện lưới bị mất.
1. Nguyên lý hệ thống
Sơ đồ cơ bản:
Tấm pin PV → Inverter Hybrid → Tủ điện → Phụ tải
Đồng thời inverter được kết nối với:
Pin lưu trữ ↔ Inverter Hybrid ↔ Điện lưới
Ban ngày, tấm pin tạo ra điện DC. Inverter Hybrid chuyển đổi thành điện AC để cấp cho thiết bị trong nhà. Phần năng lượng dư có thể được dùng để sạc pin; việc trao đổi điện với lưới phụ thuộc cấu hình hệ thống, công tơ và quy định đấu nối áp dụng.
Buổi tối, hệ thống có thể sử dụng năng lượng đã tích trữ trong pin. Khi pin xuống tới mức SOC cài đặt, hệ thống chuyển sang sử dụng điện lưới theo chế độ vận hành đã thiết lập.
2. Khi điện lưới bị mất
Đây là điểm khác biệt quan trọng so với hệ hòa lưới thông thường.
Nếu sử dụng inverter hybrid có ngõ EPS/Backup hoặc khả năng vận hành off-grid tương ứng, hệ thống có thể tách khỏi điện lưới và tiếp tục cấp điện cho mạch tải dự phòng.
Có thể ưu tiên các thiết bị như đèn chiếu sáng, Wi-Fi, camera, tivi, quạt, tủ lạnh và một số thiết bị thiết yếu khác.
Lưu ý: không phải cứ lắp inverter hybrid và pin là toàn bộ căn nhà tự động có điện khi mất lưới. Công suất backup, khả năng chuyển mạch, dung lượng pin và tủ tải ưu tiên phải được thiết kế đúng.
3. Thành phần chính
| Thiết bị | Chức năng |
|---|---|
| Tấm pin mặt trời | Chuyển ánh sáng thành điện DC |
| Inverter Hybrid | Quản lý PV, pin, điện lưới và phụ tải |
| Pin LiFePO₄ | Lưu trữ năng lượng |
| Smart Meter/CT | Đo và quản lý dòng điện |
| Tủ điện AC/DC | Đóng cắt và bảo vệ |
| SPD | Hỗ trợ bảo vệ chống quá áp lan truyền |
| Hệ thống tiếp địa | Phục vụ an toàn điện |
| Monitoring | Theo dõi sản lượng và trạng thái hệ thống |
4. Ví dụ hệ thống gia đình 5 kWp
Một cấu hình tham khảo có thể sử dụng khoảng 9 tấm 550 W = 4,95 kWp, inverter hybrid 5 kW và pin LiFePO₄ khoảng 10 kWh.
Dung lượng pin có thể tăng lên 15–30 kWh nếu khách hàng cần thời gian dự phòng dài hơn. Tuy nhiên, cần tính theo tải thực tế chứ không nên chọn pin chỉ dựa trên công suất tấm PV.
Ví dụ, nếu có 10 kWh năng lượng khả dụng thực tế và tải trung bình 1 kW, thời gian lý tưởng xấp xỉ 10 giờ; thực tế sẽ thấp hơn do giới hạn SOC, hiệu suất chuyển đổi và điều kiện vận hành.
5. Ưu điểm
Hệ thống giúp tận dụng điện mặt trời vào ban ngày, lưu điện để sử dụng vào thời điểm phù hợp, giảm phụ thuộc vào lưới và cung cấp khả năng dự phòng cho các tải quan trọng khi xảy ra mất điện.
Ngoài hộ gia đình, mô hình này còn phù hợp với cửa hàng, văn phòng, nhà xưởng, kho hàng, trang trại và các công trình cần nguồn điện dự phòng.
6. Thiết kế an toàn
Trước khi lắp đặt cần khảo sát mái, hướng và bóng che, tải tiêu thụ, điện áp chuỗi PV, giới hạn MPPT của inverter, dung lượng pin, tiết diện dây, CB/cầu chì DC, CB AC, SPD, tiếp địa và phương án chuyển nguồn.
Đặc biệt, hệ thống pin lưu trữ phải được bố trí tại vị trí phù hợp theo hướng dẫn của nhà sản xuất và yêu cầu an toàn áp dụng. Không nên tự xác định CB, cầu chì hoặc tiết diện dây chỉ dựa vào công suất danh định của hệ thống.
SOLAR NGỌC GIÀU
“Năng lượng sạch – Chủ động nguồn điện – Tiết kiệm dài lâu.”
