(0)  

Các thành phần chính của hệ thống Năng lượng mặt trời

Các tấm quang điện (PV) bao gồm các tế bào riêng lẻ được gọi là pin mặt trời. Mỗi pin mặt trời tạo ra một lượng điện nhỏ. Khi bạn kết nối nhiều pin mặt trời lại với nhau, một tấm pin mặt trời được ghép từ nhiều pin nhỏ sẽ tạo ra một lượng điện đáng kể. Các hệ thống PV khác nhau về kích thước, tùy thuộc vào ứng dụng: nó có thể thay đổi từ các hệ thống nhỏ, gắn trên mái nhà hoặc tích hợp tòa nhà với công suất hàng chục kilowatt đến các trạm pin năng lượng lớn tạo ra hàng trăm megawatt điện. Có những hệ thống PV được kết nối với lưới điện quốc gia (hòa lưới hỗ hợp) và có những hệ thống cho phép người dùng ngắt kết nối với hệ thống lưới quốc gia (độc lập).

Tấm pin mặt trời

Quá trình chuyển đổi ánh sáng (photon) thành electron tạo ra điện một chiều trong pin mặt trời. Dòng điện một chiều có thể được sử dụng để sạc pin và chạy nhiều loại thiết bị điện tử, nhưng để cung cấp năng lượng điện cho hộ gia đình hoặc doanh nghiệp, dòng một chiều DC thường cần phải được chuyển đổi thành nguồn điện xoay chiều AC. Trong các hộ gia đình, một số thiết bị điện tử có thể chạy bằng nguồn AC và những thiết bị khác sử dụng nguồn DC. Khi nguồn AC được tạo ra, nó có thể được chuyển đổi trở lại thành DC khi cần thiết.

Hầu hết các hệ thống điện năng lượng mặt trời ngày nay là mô-đun, có nghĩa là chúng cho phép người dùng thêm hoặc loại bỏ công suất điện cho hệ thống bất cứ lúc nào. Các hệ thống này cung cấp cho khách hàng sự linh hoạt để điều chỉnh công suất khi nhu cầu thay đổi. Trong các hệ thống điện mặt trời, có nhiều thành phần khác bên cạnh pin mặt trời. Những thành phần này bao gồm hệ thống dây điện, thiết bị bảo vệ, công tắc, bộ phận lắp cơ khí, bộ biến tần, pin và bộ sạc pin. Đây là nhưng thành phần cần thiết để phân phối và lưu trữ điện một cách an toàn và hiệu quả và có thể chiếm tới một nửa chi phí của tổng chi phí của một hệ thống điện mặt trời. Các thành phần có mặt trong một hệ thống quang điện điển hình là:

• Tấm pin năng lượng mặt trời
• Kết nối điện giữa các tấm pin mặt trời 
• Đường dây điện đầu ra 
• Bộ biến tần - Inverter(chuyển đổi điện DC thành điện xoay chiều) 
• Phụ kiện lắp đặt, khung giá đỡ
• Bộ điều khiển sạc 
• Dây điện 
• Pin lưu trữ dòng điện
• Đồng hồ điện (cho hệ thống kết hòa lưới) 
• Quá dòng và thiết bị bảo vệ điện 
• Thiết bị xử lý điện 
• Thiết bị nối đất

Các tiện ích có thể sử dụng các hệ thống tiên tiến hơn để tạo ra một lượng điện đáng kể như:

• Hệ thống nghiêng trục đơn hoặc trục kép
• Hệ thống làm mát và làm sạch tự động 
• Pin nhiên liệu, pin hoặc các loại hệ thống lưu trữ năng lượng khác 
• Đường truyền

Các thiết bị này cho phép kỹ sư và kỹ thuật viên xây dựng các hệ thống PV có thể lắp đặt được vào các tòa nhà hoặc được lắp đặt bên ngoài công trường. Nếu hệ thống điện mặt trời được đặt ngoài công trường, sẽ cần đường chuyền vận chuyển nguồn điện từ địa điểm lắp đặt năng lượng mặt trời đến địa điểm cần nguồn điện.

Các loại tấm pin mặt trời

Có ba loại tấm pin mặt trời được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điện mặt trời, (1) đơn tinh thể, (2) đa tinh thể, và (3) pin dạng phim mỏng. Mỗi loại pin mặt trời có ưu điểm và nhược điểm của nó. Sự khác biệt chính giữa các loại bảng điều khiển là chi phí và hiệu quả của chúng.

Tấm pin mặt trời đơn tinh thể

Các tấm đơn tinh thể có cấu trúc tinh thể đồng nhất trên toàn bộ bảng điều khiển, và có thể được chế tạo từ nhiều loại vật liệu như tinh thể silic , gallium arsenide, Germanium, cadmium Telluride, đồng indium gallium selenide và polyme hữu cơ. Các tấm pin mặt trời đơn tinh thể cho hiệu suất sản xuất năng lượng cao nhất cho đến nay và hoạt động tốt hơn các loại tấm pin khác trong điều kiện ánh sáng yếu. Hiệu quả cũng giảm chậm hơn theo thời gian. Các tấm pin mặt trời đơn tinh thể được sản xuất từ ​​các tin thể silicon để sản xuất. Những tấm đơn tinh thể này có chi phí ban đầu cao nhất; tuy nhiên khả năng tiết kiệm năng lượng theo thời gian có thể làm cho chi phí này trở nên đáng giá.

Tấm pin mặt trời đa tinh thể

Các tấm pin mặt trời silicon đa tinh thể có màu xanh lốm đốm độc đáo, thay đổi trong bóng râm với các khu vực khác nhau của bảng điều khiển. Tinh thể silic được sử dụng trong các bảng này không đồng nhất; có nghĩa là cấu trúc tinh thể có thể khác nhau trong các khu vực khác nhau của bảng điều khiển. Kết quả là các tấm pin mặt trời đa tinh thể kém hiệu quả hơn các tấm pin mặt trời đơn tinh thể. Các tấm pin mặt trời đa tinh thể kém hiệu quả hơn ở nhiệt độ hoạt động do hệ số nhiệt độ lớn hơn so với các tấm pin mặt trời đơn tinh thể. Do hiệu suất chuyển đổi năng lượng giảm, cần có số lượng bảng lớn hơn để tạo ra công suất được chỉ định.

Các tấm pin mặt trời silicon đa tinh thể ít tốn kém hơn so với các tấm pin mặt trời silicon đơn tinh thể do tính không đồng nhất của các tế bào. Nhiều khách hàng chọn tấm đa tinh thể do chi phí thấp hơn.

Tấm pin mặt trời dạng phim mỏng

Các tấm pin mặt trời dạng phim mỏng kém hiệu quả hơn các tấm pin mặt trời đơn tinh thể hoặc đa tinh thể và có tuổi thọ ngắn hơn. Tuy nhiên, chi phí của chúng thấp hơn nhiều do phương pháp sản xuất đơn giản hơn so với các tấm pin mặt trời kết tinh. Các tấm pin mặt trời dạng phim mỏng cũng có thể được chế tạo linh hoạt, trong khi các tấm pin mặt trời tinh thể giòn hơn nhiều và sẽ bị nứt nếu chúng bị uốn cong.

Bởi vì các tấm màng mỏng ít hiệu quả hơn, chúng không được khuyến khích sử dụng trong các hệ thống năng lượng mặt trời dân dụng. Một người dùng sẽ cần nhiều tấm pin phim mỏng hơn tấm pin mặt trời kết tinh (cần nhiều không gian hơn) để tạo ra một lượng điện xác định. Vì lý do này, các tấm pin mặt trời dạng phim mỏng được sử dụng thường xuyên bởi các công ty dịch vụ hơn là khách hàng dân cư.

Bộ điều khiển sạc

Bộ điều khiển sạc lấy một phần điện từ dòng điện một chiều được tạo ra pin năng lượng mặt trời và sử dụng nó để sạc pin hoặc một nhóm pin. Bộ điều khiển sạc điện điều chỉnh điện áp và dòng điện được tạo ra bởi  tấm pin năng lượng mặt trời để nó có thể sạc đúng pin hoặc nhiều pin khác. Năng lượng được tạo ra bởi các tấm pin mặt trời thay đổi theo mức độ tiếp xúc với ánh sáng (photon). Nếu bộ điều khiển sạc không có trong hệ thống quang điện, pin có thxể bị sạc quá mức và có thể bị hỏng.

Các thông số kỹ thuật và điện áp danh định tối đa trên bộ điều khiển sạc sẽ xác định số lượng bộ điều khiển sạc cần thiết để thu thập năng lượng từ tấm pin năng lượng mặt trời. Nếu một tấm pin năng lượng mặt trời tạo ra dòng điện tối đa 16 A, nhưng bộ điều khiển sạc chỉ chấp nhận dòng điện tối đa 10 A, thì tấm pin mặt trời có thể được chia thành hai phần. Mỗi nửa của mảng có thể tạo ra tối đa 8 A dòng điện và mỗi nửa của mảng có thể được kết nối với bộ điều khiển sạc 10 A. Tùy chọn khác sẽ là sử dụng bộ điều khiển sạc với dòng điện hiện tại lớn hơn. Hầu hết các bộ điều khiển sạc có dòng điện hiện tại rất cao (ít nhất 40 ampe) và nhu cầu sử dụng nhiều hơn một bộ điều khiển sạc chỉ trở thành một vấn đề với các mảng năng lượng mặt trời rất lớn.

Pin

Pin được sử dụng để lưu trữ năng lượng được tạo ra bởi tấm pin năng lượng mặt trời. Tấm pin năng lượng mặt trời tại nhà tạo ra sản lượng điện lớn nhất của nó vào giữa ngày khi hầu hết mọi người vắng nhà. Nếu năng lượng không được sử dụng ngay lập tức, nó có thể được lưu trữ trong một pin lưu trữ. Trong một hệ thống hỗn hợp, bất kỳ điện bổ sung nào được tạo ra sau khi sạc pin đều có thể được gửi trở lại lưới điện.

Pin cung cấp năng lượng DC trong một khoảng thời gian nhất định. Tuổi thọ của pin sẽ phụ thuộc vào dòng điện mà pin cung cấp và mức sạc tối đa mà pin có thể giữ. Sạc tối đa của pin thường được liệt kê trên pin theo đơn vị milliampe-giờ (mAh). Bộ phận này thể hiện dòng điện mà pin có thể cung cấp và lượng thời gian nó có thể cung cấp cho dòng điện.

Điện biến tần

Có hai loại biến tần được sử dụng trong tất cả các hệ thống điện năng lượng mặt trời. Các hệ thống hòa lưới sử dụng một biến tần gắn lưới có thể tương tác với lưới tiện ích. Loại biến tần này khác với các bộ biến tần trong các hệ thống độc lập hoặc hỗn hợp vì nó không hết pin. Các hệ thống độc lập và hỗn hợp sử dụng bộ biến tần chạy bằng pin. Cả hai loại biến tần đều thực hiện cùng chức năng thiết yếu trong các hệ thống này: chúng chuyển đổi nguồn DC thành nguồn AC.

Trong các hệ thống năng lượng mặt trời độc lập và hỗn hợp, năng lượng mặt trời không được sử dụng ngay lập tức mà được lưu trữ trong một hệ thống pin. Nguồn DC được lưu trữ trong pin có thể được chuyển đổi thành nguồn AC bằng biến tần nguồn. Biến tần nguồn là thiết bị chuyển đổi nguồn DC thành nguồn AC. Tấm pin trong hệ thống điện mặt trời có thể được sử dụng để chạy biến tần nguồn, điện tử công suất hoặc các thành phần BOS khác. Các thành phần có thể được cấp nguồn trực tiếp bằng nguồn DC hoặc gián tiếp sử dụng nguồn AC. Bộ chuyển đổi DC-to-AC là bắt buộc vì hầu hết tất cả các thiết bị điện tử gia dụng đều cần nguồn điện 110 VAC.

Thiết bị an toàn và tiếp đất

Thiết bị an toàn và tiếp đất là cần thiết cho mục đích an toàn và phòng cháy chữa cháy. Ngắt kết nối an toàn tự động và thủ công bảo vệ hệ thống dây điện và các bộ phận của hệ thống quang điện khỏi sự cố điện và các sự cố thiết bị khác. Nó cũng đảm bảo rằng hệ thống của bạn có thể được tắt an toàn để bảo trì và sửa chữa. Trong trường hợp hệ thống hòa lưới, ngắt kết nối an toàn cũng cho phép hệ thống điện mặt trời bị ngắt khỏi lưới điện; điều này rất quan trọng đối với sự an toàn của những người làm việc trên các hệ thống truyền tải và phân phối lưới.

Thiết bị nối đất cung cấp đường dẫn điện trở thấp từ hệ thống của bạn xuống mặt đất để bảo vệ hệ thống điện mặt trời chống lại sự đột biến hiện tại khỏi sét đánh hoặc các sự cố thiết bị khác. Người dùng sẽ cần tạo một kết nối nối đất chung cho tất cả các thiết bị cân bằng hệ thống. Điều này bao gồm bất kỳ kim loại tiếp xúc nào (như khung của hộp thiết bị) có khả năng có thể bị khách hàng hoặc kỹ thuật viên chạm vào.

Phần kết luận

Thiết kế hệ thống điện năng lượng mặt trời phụ thuộc vào lượng điện năng cần thiết cho ứng dụng cụ thể. Công suất danh định và công suất cực đại cần thiết, cùng với cách lưu trữ và cách hệ thống được kết nối với lưới sẽ xác định số lượng bảng được yêu cầu bởi hệ thống.

 

HÃY LIÊN HỆ VỚI CHÚNG TÔI ĐỂ ĐƯỢC TƯ VẤN GIẢI PHÁP VÀ LẮP ĐẶT.

CÔNG TY TNHH WELLTECH

Địa chỉ:

- TP.HCM: Tầng 3, Toà nhà Gaden Gate, số 8 Hoàng Minh Giám, phường 9, quận Phú Nhuận, Tp Hồ Chí Minh

- TP.Hà Nội: Tầng 5, Tòa nhà Bưu Điện Đại Kim, số 14 Nguyễn Cảnh Dị, quận Hoàng Mai, TP Hà Nội  

Điện thoại: (028) 35400400 | Di động: 0908 102 248

Web: www.welltech.vn | Email:  info@welltech.vn

0908102248