Trong bối cảnh tình trạng nóng lên toàn cầu ngày càng nghiêm trọng, các nguồn năng lượng tái tạo đã trở thành giải pháp phát triển bền vững được nhiều quốc gia, tổ chức và cá nhân lựa chọn nhằm tương lai toàn cầu. Trong đó, hệ thống điện mặt trời mái nhà được coi là một trong những hệ thống điện mặt trời được sử dụng rộng rãi tại nhiều tỉnh thành tại Việt Nam. Vậy điện mặt trời mái nhà là gì, lợi ích khi sử dụng hệ thống điện này như thế nào? Hãy cùng GREEN IN tìm hiểu thông qua bài viết dưới đây nhé!
1. Điện mặt trời mái nhà là gì?
Căn cứ tại khoản 5 Điều 3 Quyết định 13/2020/QĐ-TTg có giải thích khái niệm điện mặt trời mái nhà như sau: “Hệ thống điện mặt trời mái nhà là hệ thống điện mặt trời có các tấm quang điện được lắp đặt trên mái nhà của công trình xây dựng và có công suất không quá 01 MW, đấu nối trực tiếp hoặc gián tiếp vào lưới điện có cấp điện áp từ 35 kV trở xuống của Bên mua điện.”
2. Một số mô hình điện mặt trời mái nhà
Hiện nay, mô hình điện mặt trời mái nhà được phân chia thành ba mô hình lắp đặt phổ biến bao gồm:
2.1. Hệ thống điện mặt trời mái nhà độc lập
Cách thức hoạt động của loại pin mặt trời này chính là sau khi hấp thụ ánh sáng nhằm chuyển đổi thành điện năng, nguồn điện được tạo ra đó sẽ được lưu trữ tại ắc quy để sử dụng trong những trường hợp cần thiết. Hệ thống điện mặt trời mái nhà độc lập này thường được áp dụng phổ biến tại một số vùng miền có địa hình hiểm trở như hải đảo, miền núi gặp khó khăn trong việc lắp đặt hệ thống điện lưới quốc gia.
2.2. Hệ thống điện mặt trời mái nhà hoà lưới
Hệ thống điện mặt trời mái nhà hoà lưới được sử dụng phổ biến nhất tại Việt Nam hiện nay với cơ chế như sau: dòng điện một chiều sau khi được tạo ra từ pin mặt trời sẽ được chuyển hoá thành dòng điện xoay chiều nhờ việc sử dụng biến tần inverter. Điện năng sẽ được cung cấp cho các thiết bị tiêu thụ. Nếu lượng điện sản xuất vượt quá nhu cầu sử dụng, phần dư thừa đó sẽ được truyền vào lưới điện quốc gia và được ghi nhận thông qua đồng hồ đo điện năng.
2.3. Hệ thống điện mặt trời mái nhà hỗn hợp (Hybrid)
Đây là sự kết hợp giữa hai mô hình điện mặt trời độc lập và điện mặt trời nối lưới. Điện năng tạo ra từ pin mặt trời sẽ được ưu tiên sạc đầy ắc quy. Sau đó, điện sẽ được chuyển đổi thành dòng xoay chiều để cung cấp cho các thiết bị sử dụng. Nếu thiết bị không sử dụng hết lượng điện, phần dư sẽ tiếp tục được đưa vào lưới điện quốc gia.
3. Thành phần cấu tạo điện mặt trời mái nhà
Một hệ thống điện mặt trời mái nhà sẽ bao gồm các thành phần sau: pin mặt trời, biến tần chuyển đổi nhiệt, ắc quy lưu trữ và sặc năng lượng mặt trời. Mỗi một bộ phận đều sở hữu những vai trò khác nhau nhằm mục đích mang đến hoạt động hiệu quả nhất cho hệ thống điện mặt trời mái nhà:
3.1. Pin mặt trời
Thành phần chủ yếu cấu tạo nên một tấm pin mặt trời chính là chất silic tinh khiết. Bên cạnh đó, một lượng lớn diot quang đóng vai trò là các cảm biến ánh sáng sẽ được phủ trên bền mặt tấm nhằm mục đích thu nhận và chuyển hóa năng lượng mặt trời thành điện năng, từ đó có thể cung cấp nguồn năng lượng để vận hành toàn bộ hệ thống.
3.2. Bộ biến tần chuyển đổi điện inverter
Đóng vai trò giúp chuyển đổi dòng điện một chiều được sản xuất từ DC của pin mặt trời thành dòng điện xoay quanh chiều để có thể giúp vận hành các thiết bị điện dân dụng.
3.3. Sạc năng lượng mặt trời
Nhiệm vụ chính của sạc năng lượng mặt trời chính là đảm bảo chuyển năng lượng từ pin mặt trời sang hệ thống ắc quy được diễn ra hiệu quả, từ đó góp phần cải thiện hiệu suất hoạt động và kéo dài tuổi thọ của cả ắc quy lẫn hệ thống.
3.4. Hệ thống ắc quy lưu trữ
Do điện mặt trời không được sản xuất liên tục vì thời gian chiếu sáng có hạn, các bình ắc quy được sử dụng để lưu trữ nguồn năng lượng này. Khi lưới điện bị mất hoặc hệ thống điện mặt trời không tạo ra điện, ắc quy lưu trữ sẽ cung cấp điện năng để duy trì hoạt động của các thiết bị tiêu thụ, thay thế nguồn từ lưới điện.
4. Nguyên lý hoạt động của hệ thống điện mặt trời mái nhà
Ánh sáng mặt trời sẽ được hệ thống pin mặt trời hấp thị và chuyển đổi thành dòng điện một chiều. Thông qua biến tần inverter, dòng điện này sẽ được chuyển đổi sang dòng diện xoay chiều để vận hành các thiết bị điện dân dụng. Thứ tự ưu tiên sử dụng điện mặt trời chính là các tải tiêu thụ đầu tiên, nếu thiếu điện sẽ lấy điện lưới bù vào và ngược lại, nếu còn thừa điện thì sẽ đẩy ra lưới điện.
5. Ưu điểm khi sử dụng hệ thống điện mặt trời mái nhà
- Tận dụng không gian trống như mái nhà, sân thượng để sản xuất nguồn điện phục vụ hoạt động sinh hoạt trong cuộc sống.
- Giúp tiết kiệm điện năng, giảm thiểu gánh nặng hóa đơn tiền điện hàng tháng, thậm chí có thể hoàn lại vốn nhờ việc bán lại điện thừa cho EVN sau 4 - 6 năm sử dụng.
- Góp phần bảo vệ nguồn tài nguyên thiên nhiên, môi trường bởi pin mặt trời được liệt vào nhó các năng lượng tái tạo vô hạn.
- Giúp các doanh nghiệp hướng đến quá trình phát triển bền vững, xây dựng thương hiệu “xanh”.
6. Các câu hỏi phổ biến khi lắp điện mặt trời mái nhà?
6.1. Điện mặt trời mái nhà có ảnh hưởng đến hệ thống điện trong nhà?
Hệ thống điện mặt trời thường được lắp đặt trên mái nhà hoặc nhà xưởng và kết nối trực tiếp vào lưới điện quốc gia sau công tơ điện (hoặc sau trạm biến áp của nhà máy). Điều này có nghĩa là, nếu nhà máy tiêu thụ 500kW điện mỗi giờ và hệ thống điện mặt trời trên mái sản xuất đủ 500kW, toàn bộ nhu cầu điện sẽ được đáp ứng mà không cần mua từ EVN.
Nếu hệ thống sản xuất 600kW mỗi giờ, phần dư 100kW sẽ được bán ngược lại cho EVN. Ngược lại, nếu chỉ tạo ra 400kW mỗi giờ, nhà máy sẽ mua thêm 100kW từ EVN để đáp ứng nhu cầu. Tất cả quá trình này được vận hành hoàn toàn tự động. Hệ thống không chỉ giúp giảm hóa đơn tiền điện nhờ cung cấp nguồn điện tại chỗ mà còn đảm bảo dòng điện ổn định và tối ưu hóa hiệu quả năng lượng.
6.2. Điện mặt trời mái nhà có thực sự an toàn?
Điện mặt trời mái nhà đều phải tuân thủ nghiêm ngặt những tiêu chuẩn, quy định về an toàn điện. Quá trình lắp đặt, thi công cũng cần được thực hiện bởi những đơn vị có nhiều kinh nghiệm, sở hữu hệ thống kiểm soát chất lượng và an toàn, sức khỏe môi trường (QHSE), từ đó, người sử dụng hoàn toàn có thể yêu tâm về mức độ an toàn của hệ thống điện mặt trời mái nhà này.
6.3. Giá thành lắp đặt hệ thống điện mặt trời mái nhà và thời gian hoàn vốn?
Tùy thuộc vào từng loại thiết bị cũng như công suất lắp đặt mà giá thành hệ thống điện mặt trời mái nhà sẽ có sự khác biệt. Còn về thời gian hoàn vốn thì có thể khoảng 5 - 7 năm theo giá điện sinh hoạt hiện nay.
7. Lời kết
Bài viết trên đã giúp các bạn tìm hiểu về hệ thống điện mặt trời mái nhà. Hy vọng những thông tin của chúng tôi sẽ giúp ích phần nào đó dành cho bạn. Đừng quên theo dõi những bài viết tiếp theo tại GREEN IN để có thêm nhiều thông tin được cập nhật mới nhất nhé!