Hệ Thống Điện Mặt Trời Có Lưu Trữ Là Gì? Ưu Nhược Điểm Và Ứng Dụng

I. Hệ thống điện mặt trời có lưu trữ là gì?

Hệ thống điện mặt trời có lưu trữ hay hệ thống điện mặt trời Hybrid là sự kết hợp giữa hệ thống điện năng lượng mặt trời độc lập và hệ thống điện năng lượng mặt trời hòa lưới.

Hệ thống điện mặt trời có lưu trữ khai thác bức xạ mặt trời cung cấp điện cho các thiết bị sử dụng điện và lưu trữ điện mặt trời dư vào ban ngày bằng ắc quy để cung cấp điện cho các thiết bị sử dụng điện vào ban đêm hoặc cung cấp điện cho các thiết bị điện ưu tiên như camera, cửa cuốn, máy tính, server,… khi có sự cố mất điện lưới.

II. Cấu tạo hệ thống điện mặt trời lưu trữ

Hệ thống điện mặt trời có lưu trữ gồm 3 bộ phận chính là tấm pin năng lượng mặt trời, biến tần năng lượng mặt trời hòa lưới có lưu trữ hay Inverter Hybrid và ắc quy lưu trữ. Mỗi bộ phận đều đóng vai trò quan trọng để hệ thống điện có thể hoạt động hiệu quả và mang lại nguồn điện ổn định.

* Tấm pin năng lượng mặt trời

Các tấm Pin năng lượng mặt trời hấp thụ bức xạ từ ánh sáng mặt trời và chuyển hóa chúng thành năng lượng điện cung cấp cho hệ thống.

Tấm Pin năng lượng mặt trời thường được lắp đặt trên mái nhà, hoặc tại những vị trí không bị che khuất nhằm tối ưu hóa khả năng hấp thụ ánh sáng mặt trời.

Các tấm Pin mặt trời thường được liên kết với nhau thành từng mảng (chuỗi), và được kết nối với Biến tần bằng dây cáp điện chuyên dùng cho hệ thống năng lượng mặt trời. Tấm pin năng lượng mặt trời chiếm phần lớn chi phí đầu tư và quyết định về mặt hiệu suất chuyển đổi năng lượng.

* Bộ biến tần Hybrid

Bộ biến tần năng lượng mặt trời hòa lưới có lưu trữ hay Inverter Hybrid tích hợp được cả ưu điểm và chức năng của biến tần năng lượng mặt trời hòa lưới và biến tần năng lượng mặt trời độc lập. Inverter Hybrid có chức năng chuyển đổi dòng điện 1 chiều (DC) thành điện xoay chiều (AC) để cung cấp điện có các thiết bị điện hoạt động. Nó còn sạc điện năng dư thừa do Pin mặt trời phát ra vào ban ngày cho ắc quy. Vào ban đêm khi không có năng lượng mặt trời, Inverter hybrid lấy nguồn điện từ ắc quy lưu trữ cung cấp điện cho các thiết bị điện hoạt động. Khi có sự cố mất điện, biến tần Hybrid sẽ lấy nguồn điện lưu trữ trong ắc quy lưu trữ để cung cấp cho các thiết bị điện ưu tiên.

*Ắc quy lưu trữ

Ắc quy lưu trữ là thiết bị tích trữ nguồn điện dư của ban ngày để sử dụng vào ban đêm hoặc khi mất điện. Tùy vào công suất của Pin mặt trời và công suất của tải cần ưu tiên mà lựa chọn ắc quy lưu trữ sao cho phù hợp với hệ thống. 

Hiện nay, ắc quy lưu trữ Lithium đang là sự lựa chọn tối ưu nhất trên thị trường vì có chu kỳ sạc/ xả cao và độ bền tốt hơn rất nhiều so với các loại ắc quy acid chì.

Nhờ Inverter Hybrid và pin lưu trữ mà hệ thống điện mặt trời có lưu trữ hoạt động có hiệu suất cao hơn. Quá trình lưu chuyển hay sạc/ xả năng lượng cũng diễn ra nhanh chóng hơn. Ngoài ra, nó còn đảm bảo cho các thiết bị tải ưu tiên có thể hoạt động liên tục khi điện lưới gặp sự cố.

Ngoài các bộ phận chính trên, hệ thống Hybrid còn có tủ điện DC/AC, thiết bị chống sét lan truyền, đồng hồ đo công suất, module wifi và hệ thống giám sát hoạt động.

III. Ưu nhược điểm của điện mặt trời có lưu trữ

1. Ưu điểm

Hệ thống điện năng lượng mặt trời lưu trữ mang lại nhiều ưu điểm nổi bật, đặc biệt khi được sử dụng trong các khu vực có nhu cầu năng lượng ổn định hoặc nơi không có lưới điện. Dưới đây là những ưu điểm chính:

*Khả năng sử dụng điện 24/7

• Mô tả: Hệ thống lưu trữ điện năng mặt trời giúp người dùng sử dụng điện ngay cả khi không có ánh sáng mặt trời, chẳng hạn như vào ban đêm hoặc trong những ngày mưa.

• Ưu điểm: Nhờ có pin lưu trữ, năng lượng dư thừa được tích trữ trong ngày sẽ được sử dụng vào những thời điểm không có ánh nắng, giúp duy trì nguồn điện ổn định 24/7.

*Giảm phụ thuộc vào lưới điện

• Mô tả: Hệ thống lưu trữ cho phép người dùng ít phụ thuộc hơn vào điện từ lưới, thậm chí có thể hoạt động hoàn toàn độc lập (off-grid).

• Ưu điểm: Điều này rất có lợi ở các khu vực xa xôi, hẻo lánh, nơi việc kết nối với lưới điện khó khăn hoặc không khả thi. Ngoài ra, trong trường hợp mất điện, người sử dụng vẫn có nguồn điện từ hệ thống năng lượng mặt trời đã lưu trữ.

*Tiết kiệm chi phí điện năng

• Mô tả: Với hệ thống lưu trữ, người dùng có thể tự sản xuất và sử dụng điện từ năng lượng mặt trời, giảm thiểu việc mua điện từ lưới điện.

• Ưu điểm: Vào ban ngày, năng lượng mặt trời có thể được tích trữ, và vào giờ cao điểm khi giá điện tăng, người dùng có thể sử dụng nguồn điện từ pin lưu trữ, giúp tiết kiệm chi phí.

* Bảo vệ môi trường

• Mô tả: Điện năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng tái tạo, không gây ra khí thải nhà kính hoặc các tác động tiêu cực đến môi trường.

• Ưu điểm: Sử dụng hệ thống lưu trữ năng lượng mặt trời giúp giảm thiểu nhu cầu sử dụng năng lượng từ các nguồn không tái tạo như than, dầu, hoặc khí đốt, từ đó góp phần giảm lượng phát thải CO2 và bảo vệ môi trường.

*Ổn định hệ thống điện

• Mô tả: Hệ thống lưu trữ giúp cân bằng nhu cầu sử dụng điện, đặc biệt trong các thời điểm tiêu thụ điện cao.

• Ưu điểm: Năng lượng được tích trữ vào những thời điểm tiêu thụ thấp (ví dụ như ban ngày) và sử dụng vào những thời điểm tiêu thụ cao (ban đêm hoặc giờ cao điểm), giúp giảm áp lực lên lưới điện và ngăn ngừa quá tải hệ thống.

*Tự chủ về năng lượng

• Mô tả: Với hệ thống điện năng lượng mặt trời lưu trữ, người dùng có thể tự chủ trong việc cung cấp năng lượng cho các hoạt động sản xuất, kinh doanh hoặc sinh hoạt.

• Ưu điểm: Điều này giúp giảm sự phụ thuộc vào các nhà cung cấp điện truyền thống và bảo vệ người dùng khỏi các biến động giá điện hoặc sự thiếu hụt nguồn cung cấp năng lượng.

*Tích hợp với các hệ thống thông minh

• Mô tả: Hệ thống điện năng lượng mặt trời lưu trữ có thể dễ dàng tích hợp với các hệ thống quản lý năng lượng thông minh.

• Ưu điểm: Việc tích hợp này cho phép tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng, kiểm soát và theo dõi việc tiêu thụ điện theo thời gian thực, từ đó giúp người dùng sử dụng năng lượng hiệu quả hơn.

*Tăng giá trị tài sản

• Mô tả: Việc lắp đặt hệ thống điện năng lượng mặt trời, đặc biệt là hệ thống lưu trữ, có thể tăng giá trị của ngôi nhà hoặc công trình.

• Ưu điểm: Các hệ thống này không chỉ mang lại lợi ích về chi phí năng lượng mà còn giúp tăng tính hấp dẫn cho tài sản trên thị trường bất động sản, nhờ tính bền vững và hiện đại.

*Dự phòng cho các trường hợp khẩn cấp

• Mô tả: Hệ thống lưu trữ điện năng lượng mặt trời là nguồn điện dự phòng tuyệt vời trong các trường hợp khẩn cấp, chẳng hạn như thiên tai hoặc sự cố mất điện.

• Ưu điểm: Khi lưới điện bị hỏng hoặc gặp sự cố, hệ thống pin lưu trữ có thể cung cấp năng lượng cho các thiết bị quan trọng như hệ thống an ninh, đèn chiếu sáng và các thiết bị điện cần thiết.

Hệ thống điện năng lượng mặt trời lưu trữ không chỉ giúp người dùng tiết kiệm chi phí điện mà còn đảm bảo khả năng tự chủ về năng lượng, giảm thiểu phụ thuộc vào lưới điện và bảo vệ môi trường. Với những ưu điểm này, hệ thống lưu trữ điện mặt trời đang trở thành lựa chọn phổ biến cho các hộ gia đình, doanh nghiệp và các khu vực cần nguồn điện ổn định, bền vững.

2.Nhược điểm năng lượng mặt trời:

*Đầu tư trả trước cao

Chi phí trả trước lớn là rào cản lớn nhất đối với bất kỳ chủ nhà nào đang cân nhắc lắp đặt pin mặt trời. Phạm vi đầu tư ban đầu là hàng chục triệu đến hàng trăm triệu, bao gồm các tấm pin, biến tần, pin lưu trữ (nếu cần), dây cáp và chi phí lắp đặt. Việc sử dụng năng lượng mặt trời đòi hỏi một khoản đầu tư mà không phải ai cũng có đủ khả năng để trang trải toàn bộ chi phí, và nhiều người vẫn còn lo ngại. Trên một lưu ý tích cực, công nghệ năng lượng mặt trời đang tiến bộ liên tục, có khả năng khiến giá thành thấp hơn trong những năm tới, làm cho chúng trở thành một nguồn điện dễ tiếp cận hơn.

*Bản chất không liên tục

Độ che phủ mặt trời không nhất quán là một trong những nhược điểm rõ ràng hơn khi nói đến năng lượng mặt trời. Có một số lo ngại liên quan đến bản chất không liên tục. Đầu tiên, chúng không tạo ra điện vào ban đêm. Cường độ mặt trời thay đổi trong ngày, trong tuần, theo mùa và vị trí. Các hiện tượng tự nhiên như mây dày, tuyết và tán lá ảnh hưởng đáng kể đến lượng điện do tấm pin tạo ra. Mặc dù thế vẫn có giải pháp để giải quyết những vấn đề này, pin lưu trữ được sử dụng trong các ứng dụng quan trọng, chúng có thể lưu trữ năng lượng.

*Không gian không hiệu quả

Một tấm pin đòi hỏi một lượng không gian đáng kể để sản xuất điện, Điều đó hạn chế việc sử dụng chúng trong nội thành, trên các mái nhà nhỏ hoặc bất kỳ khu vực nào có không gian hạn chế. Bạn không thể xếp chồng lên nhau hoặc sắp xếp chúng theo bất kỳ cách nào tiết kiệm không gian, pin năng lượng mặt trời cần tiếp xúc với ánh sáng mặt trời trực tiếp.

*Không dành cho mọi mái nhà

Chúng không phải là một hệ thống “một kích thước phù hợp với tất cả” và thực sự, kích thước và định hướng của mái che, mái che là những yếu tố quan trọng cần được xem xét. Để lắp đặt các tấm trên mái, trước tiên, một hệ thống lắp đặt được kết nối, điều này có thể khó khăn nếu ngôi nhà của bạn khá cũ và lợp bằng đá phiế. Các bổ sung hiện đại hơn cho các mái nhà như cửa sổ trần hoặc sàn mái cũng có thể làm tăng khó khăn và do đó, chi phí cũng cao hơn.

*Sản xuất có tác động tiêu cực đến môi trường

Mặc dù năng lượng mặt trời tạo ra năng lượng sạch, tái tạo và bền vững, nhưng quá trình sản xuất các thiết bị có thể gây hại cho môi trường và kèm theo phát thải các-bon và khí nhà kính, đốt nhiên liệu hóa thạch, chất thải nhựa và sử dụng các vật liệu độc hại. Một số bình lưu trữ năng lượng nhiệt mặt trời sử dụng chất lỏng nguy hiểm. Các tháp điện mặt trời, hoạt động trên nguyên tắc tập trung ánh sáng mặt trời, đã cho thấy có nguy cơ gây hại cho các loài chim, tương tự như các tuabin gió.

*Khó di chuyển

Thật không may, sau khi được lắp đặt, các tấm pin mặt trời có thể khá cồng kềnh và tốn kém để di chuyển. Vì vậy, không chỉ điện mặt trời là một khoản đầu tư đáng kể do chi phí ban đầu cao, người ta cũng nên nhớ rằng trong trường hợp bán nhà của bạn, hệ thống này cũng thường kèm theo. Mặt khác, chúng có thể làm tăng giá trị cho tài sản của bạn, vì vậy bạn có thể nhận được giá cao hơn cho ngôi nhà của mình!

IV. Phần kết luận

Như với bất kỳ công nghệ mới nào, năng lượng mặt trời có những lợi thế và bất lợi cần được xem xét. Những điều đó có thể khác nhau và có ý nghĩa khác nhau, tùy thuộc vào việc nó sẽ được thu hoạch và sử dụng để tạo ra điện hoặc nhiệt ở quy mô hộ gia đình, doanh nghiệp hoặc chính phủ. Một số ưu điểm nổi bật hơn của việc sử dụng năng lượng mặt trời bao gồm giảm lượng khí thải carbon của bạn, tiết kiệm hóa đơn tiền điện và đầu tư vào giải pháp năng lượng bảo trì lâu dài và thấp với đảm bảo thu được lợi nhuận từ nó. Nhược điểm của năng lượng mặt trời bao gồm sự phụ thuộc vào ánh sáng mặt trời trực tiếp, sự kém hiệu quả trong không gian và tính bất động của các tấm pin mặt trời.

Công Ty Cổ Phần Đầu Tư Kỹ Thuật Công Nghệ Eco Kinh Bắc

Web:http://ecokinhbac.com
Địa chỉ : Thành Dền - Đào Viên - Quế Võ - Bắc Ninh
Hotline: 0985.680.825
Chi nhánh Hà Nội: Số 55, ngõ 2, Đường Hưng Thịnh - Yên Sở - Hoàng Mai- HN
Hotline: 0979.484.032
Chi nhánh Thái Nguyên: SN 02 tổ 8 phường Tân Thịnh, Tp Thái Nguyên
Hotline: 0898.299.886
Chi nhánh HCM: 22/4 Tổ 9, Khu phố 2, Phường Thạnh Lộc, Quận 12
Hotline: 0967.314.578