Hệ thống điện mặt trời áp mái là gì?

Hệ thống điện mặt trời áp mái là hệ thống điện mặt trời phổ biến nhất, được áp dụng rộng rãi ở mọi tỉnh thành trên cả nước. Vậy hệ thống này là gì, hoạt động ra sao? Cùng Venergy tìm hiểu chi tiết nhé!

Điện mặt trời áp mái là gì?

Điện mặt trời áp mái là hệ thống các tấm pin mặt trời được lắp trên mái của một tòa nhà, công trình,… Các hệ thống pin mặt trời này thường có công suất nhỏ hơn so với các nhà máy điện mặt trời trên mặt đất. Các hệ thống điện mặt trời áp mái thường có công suất khoảng từ 5 – 20kW. Đây cũng là một giải pháp tuyệt vời để biến ngôi nhà trở thành một trạm phát điện dựa vào năng lượng mặt trời, cung cấp cho ngôi nhà một nguồn năng lượng xanh.

Thiết kế hệ thống điện mặt trời trên mái mang lại nhiều ứng dụng thiết thực cho cuộc sống. Quá trình lắp đặt và di chuyển hệ thống rất dễ dàng với chi phí lắp đặt ban đầu rất hợp lý. Cách thiết kế khoa học này giúp tiết kiệm diện tích đất ở và ngôi nhà mát mẻ quanh năm.

Hệ thống đảm bảo không xả khí độc hại ra môi trường gây hiệu ứng nhà kính. Từ đó góp phần bảo vệ môi trường xanh – sạch – đẹp hơn. Việc triển khai hệ thống điện mặt trời rooftop rộng rãi là xu hướng tất yếu của tương lai. Đây là giải pháp năng lượng xanh ưu việt vừa góp phần tiết kiệm năng lượng vừa bảo vệ môi trường.

Nguyên lý hoạt động của điện mặt trời áp mái

Qua cấu tạo của hệ thống điện mặt trời áp mái có thể thấy được cơ chế hoạt động của hệ thống điện năng lượng mặt trời dựa trên hiệu ứng quang điện trong vật lý. Hệ thống các tấm pin năng lượng được lắp đặt trên mái nhà nơi có nhiều ánh sáng mặt trời nhiều nhất. Những tấm pin sẽ có tác dụng hấp thụ các photon ánh sáng mặt trời và sản sinh thành dòng điện một chiều.

Dòng điện một chiều sẽ thông qua bộ chuyển đổi Inverter sẽ chuyển dòng điện một chiều thành dòng điện xoay chiều. Dòng điện xoay chiều này sẽ có cùng công suất và cùng tần số với điện hòa lưới.

Hệ thống này sẽ sử dụng sạc năng lượng mặt trời để sạc đầy ắc quy lưu trữ rồi hòa vào mạng lưới điện của nhà nước. Do đó hai nguồn điện sẽ cùng lúc cung cấp điện cho các tải tiêu thụ. Hệ thống sẽ tự động ưu tiên sử dụng nguồn điện năng lượng mặt trời, chỉ khi hệ thống điện mặt trời áp mái không sản sinh và cung cấp đủ nguồn điện sử dụng sẽ chuyển sang nguồn điện lưới.

Phân loại hệ thống điện mặt trời áp mái

Hiện nay, có 3 mô hình điện mặt trời mái nhà phổ biến gồm hệ thống điện mặt trời áp mái độc lập (Off Grid), hệ thống điện mặt trời áp mái nối lưới trực tiếp (On Grid) và hệ thống điện mặt trời áp mái kiểu kết hợp (Hybrid). Tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng của gia đình mà bạn nên lựa chọn mô hình phù hợp để lắp đặt.

Pin mặt trời được tạo ra như thế nào?

Hầu như tất cả các pin mặt trời ngày nay đều được làm từ các silicon (là một nguyên tố hóa họa phổ biến có trong cát). Silicon là thứ tạo ra các bóng bán dẫn trong vi mạch và các cell pin năng lượng mặt trời hoạt động theo cách tương tự.

Silicon được tinh chế để đạt độ tinh khiết cao, sau đó nung chảy ở nhiệt độ và làm nguội để tạo ra các tính thể silicon tinh khiết. Có hai loại tinh thể chính là monocrystalline (đơn tinh thê) và polycrystalline (đa tinh thể)

Silicon được đúc thành những thỏi lớn, sau đó cắt lát mỏng gọi là các tấm wafer. Bề mặt của wafer được phủ một lớp các nguyên tố khác nhau (như boron, photpho) để tạo ra hai lớp bán dẫn: lớp P và lớp N. Các lớp này khi ghép lại còn được gọi là tế bào quang điện, sự khác biệt về điện tích giữa lớp P và lớp N tạo ra một điện trường bên trong wafer.

Hai lớp bán dẫn P và N được ghép lại với nhau. Khi ánh sáng chiếu vào, các electron trong lớp N sẽ di chuyển sang lớp P, tạo ra dòng điện. Một lớp kim loại mỏng hoặc một chất dẫn điện được phủ lên bề mặt để thu thập dòng điện ấy. Nhiều tế bào quang điện như vậy được nối với nhau tạo thành một module (mô-đun) lớn.

Sau đó những module này sẽ được phủ một lớp kính cường lực để bảo vệ các tế bào bên trong khỏi tác động từ môi trường, cuối cùng chúng được gắn vào một khung nhôm để tạo thành một tấm pin năng lượng mặt trời hoàn chỉnh. Các tấm pin này sẽ được trải qua các bài kiểm tra và đưa ra thị thường.

Ưu điểm của điện mặt trời áp mái

Điện mặt trời có nhiều ưu điểm khi lắp đặt như:

• Tận dụng không gian không sử dụng đến là mái nhà, không tốn diện tích đất.
• Tăng tuổi thọ mái nhà, hạn chế nhiệt độ và nước mưa gây hại cho mái nhà.

• Giảm chi phí điện hàng tháng, tiết kiệm được khoảng 30-70% chi phí tiền điện so với sử dụng điện lưới quốc gia.
• Ổn định nguồn điện sử dụng, không bị ảnh hưởng bởi lịch cắt điện hay sự cố lưới điện.
• Làm mát, giảm nhiệt, giảm tiếng ồn và góp phần giảm lượng khí thải CO2 ra môi trường.
• Khẳng định giá trị thương hiệu, thể hiện trách nhiệm xã hội và sự phát triển bền vững của cá nhân, gia đình hay doanh nghiệp.
• Hưởng các chính sách hỗ trợ từ nhà nước, như miễn thuế, miễn phí lắp đặt công tơ hai chiều, được bán điện dư cho EVN với giá cao.