Mục lục bài viết
Sử dụng điện năng từ năng lượng mặt trời đang ngày càng được ưa chuộng. Đây là nguồn năng lượng sạch, khi khai thác nguồn năng lượng này sẽ không tạo ra những ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường.
Vậy hệ thống điện mặt trời là gì? Nó có cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ứng dụng và được phân loại ra sao? Hệ thống này có những ưu điểm, khuyết điểm gì? Và có nên đầu tư sử dụng điện mặt trời hay không? Hãy cùng Điện Trần Lê tìm hiểu chi tiết qua bài viết sau đây!
Hệ thống điện mặt trời là gì?
Hệ thống điện mặt trời hay còn gọi là hệ thống quang năng hay quang điện là hệ thống ứng dụng kỹ thuật biến đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng nhờ vào những tấm pin mặt trời.
Năng lượng mà mặt trời cung cấp là một nguồn năng lượng sạch và vô hạn. Nó không sản sinh ra khí thải CO2 và đặc biệt là tiết kiệm được rất nhiều chi phí.
Cấu tạo hệ thống điện năng lượng mặt trời
Hệ thống điện mặt trời được cấu tạo từ các thành phần chính. Đó là các tấm quang điện mặt trời (pin mặt trời), biến tần (inverter), hệ thống ắc quy lưu trữ (đối với hệ thống năng lượng mặt trời có lưu trữ).
Pin năng lượng mặt trời: Thành phần chính trong pin năng lượng mặt trời là silic tinh khiết. Nó được bao phủ bởi một tấm kính và được giữ với nhau bằng một khung kim loại. Mỗi tấm pin mặt trời (mô-đun năng lượng mặt trời) thường có kích thước khoảng 1000×2100 mm và nặng 25kg. Các tấm pin đóng vai trò tiếp nhận và chuyển hóa năng lượng mặt trời thành điện năng. Từ đó có nguồn điện để cung cấp cho cả hệ thống hoạt động.
Bộ biến tần: Tùy hệ thống điện mặt trời mà chọn lựa biến tần năng lượng mặt trời cho phù hợp. Tuy nhiên hiện tại đa số các gia đình và các cơ sở kinh doanh đều sử dụng dòng điện xoay chiều (AC).
Biến tần có tác dụng thay đổi điện một chiều từ các tấm pin thành điện xoay chiều mà các thiết bị điện có thể sử dụng được. Có hai loại biến tần năng lượng mặt trời cơ bản là biến tần chuỗi và biến tần Micro.
Hệ thống ắc quy lưu trữ: Vì năng lượng từ mặt trời là không liên tục nên phải có hệ thống ắc quy để lưu trữ lại nguồn điện. Khi năng lượng từ mặt trời bị gián đoạn hoặc hệ thống điện mặt trời không sản xuất ra điện thì các ắc quy lưu trữ này sẽ cung cấp cho các tải tiêu thụ từ hệ thống điện lưới.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống điện mặt trời là gì?
Nguyên lý hoạt động của hệ thống điện mặt trời dựa trên hiệu ứng quang điện trong vật lý.
Những tấm pin năng lượng được lắp trên mái nhà hoặc những nơi có thể đón được nhiều ánh sáng mặt trời nhất. Nó sẽ hấp thụ các photon có trong ánh sáng mặt trời mà sinh ra dòng điện một chiều.
Hệ thống biến tần sẽ chuyển đổi dòng điện một chiều này thành dòng điện xoay chiều. Dòng điện xoay chiều này có cùng công suất và tần số với điện hòa lưới.
Hệ thống này sử dụng sạc năng lượng mặt trời để sạc đầy các bình ắc quy lưu trữ rồi hòa vào mạng lưới điện nhà nước. Từ đó, cả hai nguồn điện này sẽ cùng lúc cung cấp điện cho các tải tiêu thụ. Tuy nhiên thì hệ thống này sẽ tự động ưu tiên sử dụng nguồn điện mặt trời. Chỉ khi hệ thống điện mặt trời không sản sinh và cung cấp đủ nguồn điện thì mới chuyển sang sử dụng nguồn điện lưới.
Phân loại hệ thống điện mặt trời
Hiện tại có 3 hình thức lắp điện năng lượng mặt trời. Đó là hệ thống điện mặt trời hòa lưới – On Grid, hệ thống điện mặt trời độc lập – Off Grid và hệ thống điện mặt trời kết hợp (Hybrid).
Hệ thống điện mặt trời hòa lưới (On Grid)
Đây là hệ thống điện mặt trời được sử dụng phổ biến nhất hiện nay. Nguồn điện được tạo ra từ hệ thống điện hòa lưới được ưu tiên dùng cho các thiết bị điện. Khi nhu cầu sử dụng điện cao hơn lượng điện từ hệ thống điện mặt trời tạo ra, hệ thống sẽ lấy điện lưới quốc gia để sử dụng.
Khi hệ thống sản xuất điện dư thừa so với mức tiêu thụ thì lượng điện dư thừa sẽ đẩy lại mạng lưới điện quốc gia. Số điện dư này sẽ được ghi lại thông qua đồng hồ 2 chiều và EVN sẽ thanh toán cho số điện này.
Hệ thống điện mặt trời độc lập
Hệ thống này hoàn toàn không phụ thuộc vào nguồn điện lưới. Khi sử dụng hệ thống điện mặt trời độc lập, nó sẽ sản xuất ra điện sau đó dẫn điện đến các bình ắc quy để lưu trữ điện.
Hệ thống điện mặt trời kết hợp
Hệ thống này chính là sự kết hợp giữa 2 hệ thống On-grid và Off-grid. Nó vừa có thể hoà lưới điện quốc gia, vừa có ắc quy dự trữ điện để phục vụ cho các nhu cầu cần thiết.
Ứng dụng của năng lượng mặt trời
Ngày nay năng lượng mặt trời ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong đời sống. Đây là nguồn nguyên liệu quan trọng được dùng trong đời sống như hệ thống sưởi ấm, hệ thống thông gió, lọc nước, đèn năng lượng mặt trời,…
Ngoài ra năng lượng mặt trời còn được dùng để khử trùng, làm bình nước nóng lạnh, đun nấu, tạo ra điện nhờ hệ thống điện mặt trời.
Ưu điểm, nhược điểm
Ưu điểm
Nguồn năng lượng tái tạo sạch
Đây là một nguồn năng lượng tái tạo, không như các nhiên liệu hóa thạch khác là than, khí đốt, dầu mỏ,… Chúng đều là những nguồn nhiên liệu có hạn và không thể phục hồi. Tuy nhiên với năng lượng mặt trời thì khác. Theo tính toán của NASA, ánh sáng mặt trời có thể cung cấp năng lượng cho chúng ta trong khoảng 6,5 tỷ năm nữa. Hơn nữa, nguồn điện từ mặt trời sẽ làm giảm đáng kể lượng khí thải độc hại vào khí quyển.
Tiết kiệm chi phí
- Hệ thống điện năng lượng mặt trời giúp các hộ gia đình và các doanh nghiệp tiết kiệm được khoản lớn trong ngân sách. Hệ thống điện mặt trời có thể đáp ứng được nhu cầu năng lượng của người dùng. Hóa đơn tiền điện sẽ giảm thiểu đáng kể.
- Ngoài ra người sử dụng còn có thể sinh lời từ việc kiếm nguồn điện dư thừa khi bán lại nó cho EVN.
- Chi phí bảo trì, bảo dưỡng của hệ thống cũng thấp. Hệ thống điện mặt trời luôn được các nhà sản xuất chính hãng bảo hành trong khoảng thời gian lên đến 15 – 25 năm.
Tăng giá trị cho công trình
Việc ứng dụng hệ thống năng lượng mặt trời giúp cho công trình thêm hiện đại, đẳng cấp. Giá trị về mặt kinh tế tăng cao. Các tài sản được trang bị hệ thống điện mặt trời luôn được lòng nhà đầu tư và cả khách hàng hơn.
Đón đầu xu hướng
Ngành năng lượng mặt trời còn nhiều tiềm năng và còn phát triển mạnh mẽ trong tương lai. Những đổi mới, cải tiến trong vật lý lượng tử và công nghệ nano sẽ làm tăng công suất các tấm pin năng lượng mặt trời lên gấp nhiều lần so với hiện nay. Các ứng dụng từ quang năng sẽ còn tiếp tục mở rộng và phổ biến hơn nữa.
Nhược điểm của điện năng lượng mặt trời
Phụ thuộc vào tình hình thời tiết
Các tấm pin tạo ra năng lượng từ ánh sáng mặt trời vì vậy những ngày nhiều mây hay có mưa lượng điện sinh ra sẽ ít hơn. Và hệ thống này cũng không thể sinh ra điện năng vào buổi tối.
Chiếm nhiều diện tích không gian
Để tạo ra nguồn năng lượng ổn định, nhất là dùng trong các công trình cần phải sử dụng nhiều tấm pin mặt trời. Không gian để lắp các tấm pin cần phải đủ rộng. Nếu mái nhà không đủ rộng phải lắp thêm ở sân vườn hoặc ở những khu vực trống khác.
Có nên sử dụng hệ thống điện mặt trời không?
Những năm gần đây chính phủ ngày càng coi trọng hình thức cung cấp điện năng này để giảm bớt áp lực cho hệ thống nhiệt năng và thủy năng. Chính phủ đang có những chính sách tích cực để khuyến khích người dân, doanh nghiệp lắp đặt và sử dụng điện năng lượng mặt trời trên mái nhà.
Trong năm 2020, người dân sử dụng hệ thống điện mặt trời có thể bán điện trực tiếp cho EVN với giá 1,934đ/kwh. Chi phí đầu tư và lắp đặt hệ thống cũng giảm đáng kể, mức giảm từ 30%-50%. Nếu như trước đây nếu muốn đầu tư 3 KWh điện mặt trời áp mái sẽ phải tốn từ 90-100 triệu đồng thì nay chỉ còn khoảng 40-50 triệu đồng.
Như vậy, lắp đặt hệ thống điện mặt trời vừa có thể tiết kiệm chi phí điện hằng tháng. Vừa có thể hoàn vốn sau 4 đến 5 năm qua hình thức bán điện. Thời gian sử dụng lại lâu dài, lên đến 20 năm. Các hộ gia đình, doanh nghiệp cũng như các cơ sở sản xuất nên đầu tư lắp đặt điện năng lượng mặt trời.
Hy vọng bài viết này đã có thể giúp bạn tìm được câu trả lời cho câu hỏi hệ thống điện năng lượng mặt trời là gì? Sử dụng hệ thống điện mặt trời là một giải pháp tối ưu không chỉ giúp giảm chi phí sử dụng điện mà còn thân thiện với môi trường.
Quý khách hàng có nhu cầu lắp đặt hệ thống điện mặt trời đừng ngần ngại liên hệ với Điện Trần Lê để được tư vấn chi tiết. Chúng tôi là đơn vị có nhiều năm hoạt động trong lĩnh vực cung cấp, thiết lập các hệ thống điện năng. Đội ngũ kỹ sư có trình độ chuyên môn, kinh nghiệm. Trần Lê có thể đảm bảo giúp khách hàng thiết lập hệ thống, quản lý, sử dụng điện năng an toàn và hiệu quả với giá cả hợp lý nhất.
