Hệ thống điện năng lượng mặt trời hòa lưới

1.    Hệ thống hòa lưới  ( Không dự trữ )

Giới thiệu :

Hệ thống pin năng lượng mặt trời sẽ nhận bức xạ mặt trời và chuyển hóa thành nguồn điện một chiều (DC). Nguồn điện DC này sẽ được chuyển đổi thành nguồn điện xoay chiều (AC) thông qua Grid Tie Inverter ( bộ chuyển đổi điện nối lưới). Với bộ chuyển đổi này sẽ đảm bảo nguồn năng lượng được tạo ra từ hệ pin mặt trời sẽ được chuyển đổi ở chế độ tốt nhất nhằm tối ưu hóa nguồn năng lượng từ hệ pin mặt trời và cung cấp điện năng cho tải.

Bên cạnh đó việc inverter có chế độ thông minh, tự dò tìm và đồng bộ pha nhằm kết nối giữa điện năng tạo ra từ hệ pin mặt trời và điện lưới.

Chế độ làm việc thông minh của bộ inverter với việc ưu tiên sử dụng lượng điện năng từ hệ pin mặt trời để cung cấp trực tiếp cho tải sử dụng sẽ giúp tối ưu hóa năng lượng từ hệ pin mặt trời.

Nguyên lý hoạt động :

-       Nguyên lý hoạt động hệ thống hòa lưới : điện thu được từ tấm pin ( Solar Panel) là điện 1 chiều, qua bộ hòa lưới ( Grid Tie Inverter ), có chức năng đổi từ điện DC – AC cùng pha cùng tần số với điện lưới, sau đó hệ thống sẽ hòa chung với điện lưới:

            +  Khi công suất hòa lưới bằng công suất tải thì tải tiêu thụ điện hoàn toàn từ pin mặt trời.

+  Khi công suất tải tiêu thụ lớn hơn công suất hòa lưới thì tải sẽ lấy thêm lưới bù vào.

+  Khi công suất tải tiêu thụ nhỏ hơn công suất hòa lưới thì điện từ bộ hòa lưới sẽ trả ra lưới. Không được tính tiền khi hòa dư vì hiện tại EVN vẫn chưa cho đồng hồ quay ngược .

Khi thiết kế hệ thống hòa lưới ( cho đến hiện tại ) thì thiết kế sao cho công suất hòa lưới ≤  công suất tải tiêu thụ.

Lựa chọn hệ thống phù hợp :

Hệ thống hòa lưới là hệ thống mở, công suất hệ thống không phụ thuộc vào công suất tải sử dụng.

Ví dụ : Một văn phòng có công suất sử dụng tải 10KW/h . Sử dụng từ 8h sáng – 4h chiều . Tổng lượng điện sử dụng là : P = 10*8 = 80KW :

-       Nếu văn phòng trên đầu tư 1 hệ thống hòa lưới 5KW , lượng điện hòa vào lưới 1 ngày khoảng 20KW, tính 4h nắng ( tùy điều kiện nắng mỗi vùng miền ) . Lượng điện tiết kiệm khoảng : 20 / 80 = 25 % điện năng tiêu thụ

-       Nếu văn phòng trên đầu tư 1 hệ thống hòa lưới 10KW ( tối đa ), thì lượng điện hòa vào lưới khoảng 40KW/ngày ( tính trung bình ở VN 1 ngày 4h nắng đỉnh ). Lượng điện tiết kiệm 1 ngày khoảng : 40/80 = 50% điện năng tiêu thụ .

 2.    Hệ thống hòa lưới có dự trữ  :

Giới thiệu :

          Hệ thống này tương tự hệ thống nối lưới tuy nhiên được thiết kế thêm một hệ thống dự trữ nhỏ hoặc vừa cung cấp cho tải ưu tiên để khi mất điện lưới vẫn dùng được. Các tải ưu tiên thường có công suất nhỏ nhưng luôn cần điện ổn định như đèn, quạt, module mạng, hệ thống camera an ninh, máy tính …

          Hệ thống kết hợp giữa hệ thống hòa lưới giúp tiết kiệm điện, với hệ thống độc lập để luôn có 1 lượng điện dự trữ cho các thiết bị quan trọng  khi mất điện .

Nguyên lý hoạt động

          Nguyên tắc hoạt động của hệ thống : khi khởi động Ắc quy được ưu tiên nạp đầy từ pin mặt trời. Hệ thống sẽ luôn kiểm tra tình trạng ắc quy để đảm bảo ắc quy luôn đầy điện. Khi ắc quy đầy hệ thống sẽ chuyển qua hòa lưới, giúp giảm lượng điện tiêu thụ, khi hòa lưới sử dụng tất cả các tải ( tải ưu tiên và tải thông thường .

          Khi mất điện bộ chuyển mạch ( ATS ) sẽ chuyển qua ưu xài tải ưu tiên từ lượng điện được dự trữ trong ắc quy, khi đó toàn bộ hệ pin mặt trời được chuyển qua sạc cho ắc quy, khi có điện trở lại thì hệ thống sẽ chuyển qua hòa lưới bình thường. 

Lựa chọn hệ thống :

          Tùy vào lượng tải thông thường và ưu tiên mà thiết kế hệ thống khác nhau

          Ví dụ : Một văn phòng sử dụng tổng cộng công suất là 15KW/h, muốn hòa lưới để giảm lượng điện tiêu thụ, đồng thời muốn khi cúp điện những thiết bị ưu tiên như 3 camera ( 10W/cái ), Đầu thu 20W, 4 máy tính  (350W/cái), 10 đèn chiếu sáng (18W /cái) , 4quạt ( 50W/cái). Thời gian cần dự trữ là 2h liên tục khi mất điện .

-       Tính toán lượng dự trữ :

P = (10*3 + 20 + 4*350 + 10*18 + 4*50) * 3 = 5,49KW

Như vậy lượng điện cần dự trữ khi cúp điện là  :  6KW

-       Hòa lưới là hệ thống không phụ thuộc vào công suất tải, nên có thể thiết kế hòa lưới các mức công suất khác nhau. Nên văn phỏng trên có thể thiết kế một hệ thống hòa lưới từ 2 – 15Kw và lượng dự trữ cần là 6KW.

 3.    Hệ thống hòa lưới sử dụng năng lượng mặt trời sẽ đem lại những tính năng và ưu điểm nổi bật đến với quý khách hàng:

-     Dùng năng lượng xanh, tận dụng được nguồn tài nguyên vô tận của thiên nhiên

-     Độ bền cao, bảo hành lâu dài ( 10 năm với pin mặt trời, 5 năm với bộ hòa lưới )

-     Giảm được số tiền điện hàng tháng

-     Hoạt động hoàn toàn tự động

-     Giảm tải cho điện lưới mùa khô

-     Không tốn bất kỳ chi phí bảo dưỡng nào

-     Chi phí đầu tư thấp, hiệu quả kinh tế cao

-       Hệ thống không sử dụng ắc quy nên chi phí đầu tư và bảo dưỡng thấp

-       Hệ thống đơn giản, dễ vận hành và sử dụng.

-       Dễ dàng nâng cấp mở rộng hệ thống

-       Thể hiện sự hiện đại của ngôi nhà, công ty

-       Giúp giảm thiểu tiền điện và góp phần bảo vệ môi trường.

Dự án SmarPower 10KW  - Tại Công ty Sung Shin A, KCN Mỹ Phước 2 Bến cát, Bình Dương


Hệ thống hòa lưới 9KW - Tại nhà kho Công ty TNHH MTV Vũ Phong.