Cấu tạo điện mặt trời

Điện mặt trời đang được ứng dụng ngày càng phổ biến tại nhà ở, công trình thương mại và doanh nghiệp nhằm chủ động nguồn năng lượng, tối ưu chi phí điện và nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng. Để hiểu và lựa chọn giải pháp phù hợp, trước hết cần nắm được nguyên lý và các thành phần cơ bản của một hệ thống điện mặt trời.

Hệ thống điện mặt trời là gì?

Hệ thống điện mặt trời là hệ thống sử dụng các tấm pin quang điện để chuyển đổi năng lượng từ ánh sáng mặt trời thành điện năng. Điện do tấm pin tạo ra là dòng điện một chiều (DC), sau đó được inverter chuyển đổi thành dòng điện xoay chiều (AC) để cung cấp cho các thiết bị điện.

Tùy nhu cầu sử dụng, hệ thống có thể kết nối với lưới điện, tích hợp thêm pin lưu trữ hoặc hoạt động độc lập với lưới. Ba nhóm giải pháp phổ biến gồm hòa lưới bám tải (On-Grid), hòa lưới có lưu trữ (Hybrid) và độc lập (Off-Grid).

Cấu tạo hệ thống điện mặt trời

Tấm pin năng lượng mặt trời (Solar Panel)

Tấm pin năng lượng mặt trời là thành phần tiếp nhận bức xạ mặt trời và tạo ra dòng điện một chiều (DC).

Các tấm pin được kết nối thành chuỗi phù hợp với cấu hình inverter. Số lượng và cách bố trí tấm pin cần được tính toán dựa trên nhu cầu sử dụng điện, công suất hệ thống, điều kiện mái và thông số kỹ thuật của thiết bị.

Tấm pin năng lượng mặt trời được lắp trên mái nhà.

Biến tần (Inverter)

Inverter là thiết bị trung tâm trong quá trình chuyển đổi và quản lý nguồn điện.

Với hệ thống On-Grid, inverter hòa lưới chuyển đổi điện DC từ chuỗi pin thành điện xoay chiều (AC) để cung cấp cho tải và làm việc đồng bộ với lưới điện. Khi điện mặt trời không đáp ứng đủ nhu cầu, hệ thống sẽ lấy thêm điện từ lưới.

Với hệ thống Hybrid và Off-Grid, inverter Hybrid kết hợp với hệ thống pin lưu trữ để quản lý nguồn điện từ điện mặt trời và battery.

Hệ thống pin lưu trữ điện (Battery)

Pin lưu trữ điện là thành phần có trong cấu hình Hybrid và Off-Grid.

Ở hệ thống Hybrid, phần điện mặt trời phù hợp có thể được lưu trữ vào battery để sử dụng khi nguồn điện mặt trời không đáp ứng đủ tải. Khi điện mặt trời và pin lưu trữ vẫn không đủ, hệ thống có thể sử dụng thêm nguồn điện lưới.

Đối với Off-Grid, hệ thống hoạt động độc lập, không kết nối với lưới điện; nguồn điện được cung cấp từ chuỗi pin, inverter Hybrid và hệ thống pin lưu trữ.

CT Zero-Export và Logger

Trong hệ thống hòa lưới bám tải, CT Zero-Export hỗ trợ đo lường và kiểm soát công suất, giúp hệ thống phát điện phù hợp với nhu cầu sử dụng nội bộ và hạn chế phát ngược lên lưới theo cấu hình cài đặt.

Logger được sử dụng để kết nối dữ liệu và hỗ trợ theo dõi tình trạng hoạt động của hệ thống. Với hệ thống Hybrid kết nối lưới, CT Zero-Export và Logger cũng có thể được tích hợp tùy theo cấu hình.

Tủ điện và thiết bị bảo vệ

Bên cạnh các thiết bị chính, hệ thống còn cần tủ điện và các thiết bị ngoại vi để thực hiện chức năng đóng cắt, kết nối và bảo vệ.

Một số thiết bị thường gặp gồm:

• CB AC
• SPD AC
• CB DC
• SPD DC
• Cầu đấu dây
• Dây dẫn
• Nhãn, tem nhận diện

Việc lựa chọn từng thiết bị cần căn cứ vào dòng điện, điện áp và cấu hình thực tế của hệ thống.

6. Khung đỡ, dây dẫn và hệ thống tiếp địa

Hệ thống điện mặt trời còn bao gồm các hạng mục phục vụ lắp đặt và an toàn như giàn khung đỡ tấm pin, hệ thống dây DC/AC và tiếp địa.

Khung đỡ cần phù hợp với loại mái và kết cấu công trình. Dây DC kết nối giàn pin với inverter, trong khi dây AC thực hiện đấu nối inverter với hệ thống điện của công trình.

Hệ thống tiếp địa cần được khảo sát và triển khai phù hợp nhằm đáp ứng yêu cầu kỹ thuật và an toàn điện.

Cấu hình 3 hệ thống điện mặt trời phổ biến

Có thể phân biệt nhanh như sau:

• On-Grid: Chuỗi pin NLMT → Inverter hòa lưới → CT Zero-Export → Logger → Tải/Lưới điện.
• Hybrid: Chuỗi pin NLMT → Inverter Hybrid ↔ Hệ thống pin lưu trữ + CT Zero-Export + Logger → Tải/Lưới điện.
• Off-Grid: Chuỗi pin NLMT → Inverter Hybrid ↔ Hệ thống pin lưu trữ + Logger → Tải; không kết nối với lưới điện.

Như vậy, cấu tạo của một hệ thống điện mặt trời phụ thuộc vào nhu cầu sử dụng điện, nguồn điện hiện hữu và mục tiêu vận hành của từng công trình. Việc khảo sát và lựa chọn đúng cấu hình ngay từ đầu là cơ sở để hệ thống vận hành ổn định, hiệu quả và phù hợp với nhu cầu thực tế.

Cần thêm hỗ trợ?

Hãy xem mục Hỗ trợ chung trước khi liên hệ đội hỗ trợ.

Xem mục Hỗ trợ