Ưu nhược điểm của hệ thống điện năng lượng mặt trời độc lập

Nên lắp hệ thống điện mặt trời độc lập khi nào là câu hỏi được nhiều người quan tâm. Hệ thống điện mặt trời độc lập hoạt động không thông qua lưới điện quốc gia, có nhiều ưu điểm nổi bật nhưng cũng có một số nhược điểm so với hệ thống hòa lưới. Việc lắp điện năng lượng mặt trời dạng độc lập phù hợp với những khu vực chưa có điện lưới hoặc có nhu cầu tự chủ nguồn điện. Hãy cùng Venergy tìm hiểu tại bài viết này nhé!

Nguyên lý hoạt động của hệ thống điện năng lượng mặt trời độc lập off grid

Các tấm pin năng lượng mặt trời có nhiệm vụ hấp thụ bức xạ mặt trời và chuyển thành dòng điện một chiều (DC). Dòng điện DC này được nạp vào hệ thống lưu trữ ( pin, ắc quy ) thông qua bộ điều khiển sạc.  Cuối cùng thông qua bộ chuyển đổi điện áp DC – AC ( inverter ). Cuối cùng thông qua bộ chuyển đổi điện áp DC – AC ( inverter ). Dòng điện một chiều được chuyển đồi thành  dòng điện xoay chiều. Để cung cấp và sử dụng cho các thiết bị điện dân dụng thường ngày.

Với nguyên lý hoạt động độc lập hoàn toàn. Hệ thống năng lượng mặt trời độc lập được ứng dụng rộng rãi trên nhiều vùng tại nhiều quốc gia. Ứng dụng cụ thể cho các vùng không có điện lưới, vùng hải đảo xa xôi. Vùng có điện nhưng không ổn định.

Cấu tạo chính của hệ thống điện năng lượng mặt trời

1. Pin mặt trời (Solar panel): Có chức năng biến đổi ánh sáng mặt trời thành dòng điện DC. Tuổi thọ của pin mặt trời thường từ 40 đến 50 năm và chiếm phần lớn trong giá thành hệ thống.
2. Solar Charge Controller: Được dùng để điều khiển dòng sạc từ solar panel vào ắc-quy luôn được ở chế độ  tối ưu nhất. Khi ắc quy đầy bộ  Solar charger sẽ ngưng sạc hoặc vào chế độ sạc duy trì. Khi  ắc quy cạn đi sẽ tự động vào chế độ nạp lại
3. Inverter : Có chức năng chuyển đổi điện DC đã được tích trữ từ ắc quy thành điện AC. Tùy theo tải sử dung ta cần chọn công suất của inverter phù hợp.
4. Ắc-quy (battery): Có chức năng lưu trữ điện năng từ các tấm pin mặt trời. Có tác dụng điều hòa cho sự lệch nhau giữa cung cấp với sử dụng.  Các ắc-quy dùng cho điện mặt trời phải là các ắc-quy chuyên dụng có khả năng nạp xả sâu, độ bền cao. Những ắc-quy này thường xuyên phải được kiểm tra và bảo dưỡng theo đúng quy trình kỹ thuật thì mới đảm bảo được tuổi thọ và chất lượng.
5. Hệ thống khung gá solar panel và dây dẫn, CB ….  hệ thống khung gá để lắp các solar panel phải có góc và hướng thích hợp để các tấm solar panel thu được tối đa năng lượng mặt trời trong mọi thời điểm của ngày, mùa trong năm. Đồng thời phải có độ bền cao chịu được gió, mưa nắng.

Hệ thống dây dẫn phải có độ bền vững cao, đúng theo tiêu chuẩn kỹ thuật để giảm tổn hao, và đảm bảo an toàn. Trong trường hợp đặc biệt phải trang bị thêm hệ thống chống sét để đảm bảo an toàn.

Ưu nhược điểm của hệ thống điện năng mặt trời độc lập

Ưu điểm

Có khả năng hoạt động độc lập, không cần phụ thuộc vào lưới điện: Hệ thống điện mặt trời độc lập không nối lưới tiết kiệm nhiều chi phí đầu tư hơn và dễ lắp đặt hơn việc dẫn đường dây điện đến một số khu vực hẻo lánh, xa xôi so với điện lưới quốc gia.

Việc sinh hoạt, sản xuất bằng lưới điện riêng, tự túc về điện thoải mái hơn phụ thuộc vào lưới điện chung. Những sự cố mất điện, bảo trì đường điện đột ngột sẽ không  ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống và sinh hoạt. Với hệ thống điện hòa lưới, điện năng tạo ra vào ban ngày nếu không được sử dụng hết thì sẽ hòa vào lưới điện còn vào ban đêm hệ thống không hoạt động, điện sử dụng phải lấy từ lưới điện. Khi sử dụng hệ thống độc lập, hệ thống hoạt động liên tục cả ngày lẫn đêm. Ban ngày tạo ra điện, ban đêm cung cấp điện.

Là nguồn năng lượng sạch, thân thiện với con người và môi trường: Điện năng được tạo ra từ các máy phát, các động cơ sử dụng nhiên liệu đốt như xăng, dầu, khí có thể gây ồn ào trong quá trình sử dụng và thải nhiều khí độc hại ra làm ô nhiễm môi trường.

Ngược lại, hệ thống điện mặt trời độc lập mang đến sự yên tĩnh và trong lành, không tạo ra khí thải xấu. Điều này không chỉ giúp nâng cao chất lượng cuộc sống mà còn tốt cho sức khỏe của người sử dụng. Ngoài ra, điện năng từ mặt trời là nguồn năng lượng sạch tái tạo bền vững. Việc lắp đặt và sử dụng điện mặt trời dù là hòa lưới hay độc lập đều góp phần bảo vệ môi trường và cùng ngành điện giảm bớt áp lực cho các nhà máy thủy điện, nhiệt điện.

Nhược điểm

Việc cài đặt một hệ thống độc lập có một số nhược điểm. Dưới đây là một vài lý do bạn cân nhắc về việc lắp đặt hệ này:

• Chi phí ban đầu cao: – Nếu bạn ngắt kết nối hoàn toàn khỏi công ty điện lực, bạn sẽ cần một nguồn năng lượng dự phòng khi mặt trời không sáng. Thêm một số pin sạc dự trữ và / hoặc máy phát điện làm tăng chi phí năng lượng mặt trời của bạn.
• Lưu trữ năng lượng mặt trời hạn chế – Ngay cả với nguồn điện dự phòng, lưu trữ năng lượng bị hạn chế. Trong một vài ngày thời tiết nhiều mây, bạn có thể hết nguồn điện dự trữ.
• Hiệu quả năng lượng là điều bắt buộc – Khi bạn sống ở ngoài lưới, bạn phải cẩn thận về việc sử dụng năng lượng trong gia đình hoặc bạn có nguy cơ không có đủ năng lượng cho ngôi nhà của mình. Vì vậy khi từ khi đầu tư ban đầu, bạn cần cân nhắc kỹ để chọn gói lắp đặt.

Có nên chọn lắp đặt hệ thống độc lập hay không?

Mục đích chính của bạn khi muốn ra khỏi lưới điện là gì? Trả lời câu hỏi đó và bạn sẽ có ý tưởng tốt hơn về việc có nên lắp đặt hệ thống độc lập hay không?

Nếu bạn muốn độc lập về năng lượng, chấm dứt tình trạng mất điện hoặc loại bỏ hóa đơn tiền điện là lý do chính của bạn, việc cắt đứt quan hệ với công ty điện lực có thể phù hợp với bạn.

Mặt khác, nếu bạn chỉ muốn tiết kiệm tiền bằng cách tự tạo ra điện, bạn có thể muốn xem xét một hệ thống quang điện gắn lưới thay thế.