Hệ thống điện mặt trời hòa lưới cho hộ gia đình là gì

Điện mặt trời gia đình là các hệ thống phát điện năng lượng mặt trời có quy mô vừa và nhỏ có dàn pin được lắp trên mái nhà. Gia đình sử dụng điện năng lượng mặt trời đem lại nhiều lợi ích: Giảm hóa đơn điện, tăng giá trị ngôi nhà, thân thiện môi trường.

Dưới đây là một số thông tin về các loại hệ thống, chi phí, cách tính công suất và một số điều cần lưu ý về điện mặt trời cho gia đình. Để được tư vấn trực tiếp và cập nhật những thông tin mới nhất về điện mặt trời, các bạn có thể kết nối với MAG qua số bên dưới:

Các loại hệ thống điện mặt trời cho gia đình

Dựa theo chức năng và cách lắp đặt chúng ta có thể chia làm 4 loại hệ thống chính:

1. Điện mặt trời nối với lưới điện [ hòa lưới].
2. Điện mặt trời độc lập [ ngoài lưới điện ].
3. Hệ thống nối với lưới điện và dự phòng [ tương tác lưới ].
4. Hệ thống bổ sung điện lưới.

Hệ thống điện năng lượng mặt trời hòa lưới

Hệ thống điện năng lượng mặt trời nối với lưới điện còn gọi là hệ hòa lưới. Đây là hệ thống đơn giản và có chi phí đầu tư thấp nhất.

Cấu hình hệ thống điện mặt trời hòa lưới gồm có:

• Tấm pin năng lượng: Đơn tinh thể [mono] hoặc đa tinh thể [poly].
• Bộ điều khiển: Gồm Inverter và tủ điện [gồ các thiết bị điều khiển đóng ngắt].
• Dây dẫn điện: Dây dẫn dòng một chiều [DC] và xoay chiều [AC].
• Phụ kiện lắp đặt: Thanh gá, dàn khung [nếu có], đai cố định, ốc vít, ống nhựa…

Nguyên lý hoạt động:

Các tấm pin sẽ chuyển hóa ánh sáng mặt trời thành dòng điện một chiều [DC]. Qua các dây dẫn điện, dòng điện một chiều sẽ được dẫn vào các cổng của bộ chuyển đổi năng lượng [Inverter]. Tại đây dòng một chiều sẽ được biến đổi thành dòng xoay chiều [AC] từ đó đưa vào nguồn cấp điện của gia đình chung với điện lưới. Inverter sẽ tự động đồng bộ pha và kết nối giữa điện mặt trời và điện lưới. Ưu tiên sử dụng điện tạo ra từ hệ thống điện mặt trời trước.

Các trường hợp hoạt động của hệ thống:

Khi nào gia đình nên lựa chọn hệ thống điện mặt trời hòa lưới?

• Gia đình sử dụng nhiều điện ban ngày.
• Có đủ diện tích mái lắp đặt.
• Khu vực mái không bị che chắn, đổ bóng.

Hệ thống điện mặt trời độc lập

Hệ thống điện mặt trời độc lập [Off-Grid] là hệ thống có thể tạo ra điện và chạy trực tiếp cho thiết bị mà không sử dụng thêm điện lưới. Đây là một giải pháp thay thế cho điện lưới hoặc sử dụng cho những khu vực vùng sâu vùng xa không có điện. Tính tiện lợi của hệ thống này rất cao nhưng chi phí đầu tư ban đầu còn tốn kém nên không mang lại hiệu quả kinh tế.

Cấu hình hệ thống:

Về cơ bản hệ thống điện năng lượng mặt trời độc lập gần tương tự như hệ thống điện mặt trời nối lưới ngoại trừ một số các thiết bị sau đây:

• Inverter Off-Grid: Biến đổi dòng một chiều thành dòng xoay chiều, sạc – xả điện bình Accquy và kích nguồn điện.
• Accquy lưu trữ: Dùng để lưu trưc điện trong thời gian tải không hoạt động và xả ra khi tải hoạt động.
• Máy phát dự phòng: Sử dụng khi Accuy hết điện lưu trữ, vào buổi tối tấm pin không hoạt động.

Nguyên lý hoạt động:

Tương tự như hệ thống điện mặt trời nối lưới. Hệ độc lập cũng sử dụng các tấm pin năng lượng mặt trời để biến đổi ánh sáng thành điện năng sử dụng. Điểm khác là điện DC sẽ được lưu trữ vào Acquy sau đó khi tải hoạt động mới phát ra sử dụng.

Khi nào nên sử dụng hệ thống điện mặt trời độc lập?

• Không có điện lưới tại khu vực bạn sinh sống. Các khu vực vùng sâu, hải đảo hay các khu vực miền núi hẻo lánh.
• Khu vực bạn sống có điện lưới tuy nhiên điểm đấu nối đến lưới là quá xa.
• Nhà bạn có điện lưới thường xuyên mất điện.
• Bạn là người có tiềm lực kinh tế tốt. Kinh phí để bỏ ra một số tiền lớn gần gấp 2 – 5 lần so với đầu tư hệ thống hoà lưới.

Hệ Thống Nối Với Lưới Điện Và Dự Phòng – Tương Tác Lưới

Hệ thống điện mặt trời tương tác lưới là một sự kết hợp của nối lưới và lưu trữ điện trong dãy acquy. Nó có đặc điểm của cả 2 loại hình hòa lưới và độc lập.

Nguyên lý hoạt động:

Nguồn điện một chiều tạo ra từ các tấm pin có thể cung cấp cho tải ngay khi hoạt động. Nếu tải dừng lượng điện này sẽ lưu trữ trong dãy acquy. Khi hệ thống lưu trữ đầy điện năng sẽ tự động đẩy lên lưới điện. Ưu điểm của hệ tương tác lưới là bạn sẽ có điện sử dụng ngay cả khi cắt điện lưới.

Cấu hình hệ thống:

Về cơ bản thiết bị trong hệ tương tác lưới sẽ giống với hệ độc lập. ĐIểm khác nhau duy nhất là chức năng của bộ điều khiển Inverter của tương tác lưới có thể làm cả 2 chức năng sạc và phát lên lưới.

Với các đặc điểm như trên, hệ tương tác lưới có phần lợi thế hơn hệ độc lập. Tuy nhiên, về giá thành lắp đặt một hệ thống vẫn rất cao gây trở ngại về chi phí cho các gia đình muốn sử dụng.

Hệ thống bổ sung từ lưới điện

Hệ thống điện mặt trời bổ sung từ lưới điện cũng tương tự với hệ tương tác lưới. Điểm khác nhau nằm ở nguyên lý hoạt động của hệ thống. Trong hệ bổ sung lưới điện ngoài các chức năng cơ bản thì dãy acquy hết điện có thể sạc lại từ điện lưới. Ngoài ra, hệ này sẽ không phát điện dư đẩy lên lưới điện được như trong hệ tương tác.

So sánh các hệ thống điện mặt trời

Cách tính công suất hệ thống điện mặt trời gia đình

Để tính được công suất hệ thống điện mặt trời cần lắp đặt cho gia đình chúng ta cần xác định trước các thông tin sau:

• Hệ số bức xạ khu vực bạn đang sống
• Số Kwh điện gia đình bạn tiêu thụ trong tháng vào ban ngày và ban đêm.
• Mức tiết kiệm mong muốn khi lắp hệ thống phát điện mặt trời
• Hiệu suất của hệ thống: 80 – 90%

VD: Một gia đình tại Hà Nội sử dụng tổng số điện trong tháng là 1000Kwh điện. Thời gian sử dụng điện ban ngày là 50%. Bạn muốn tiết kiệm 50% chi phí điện cần một hệ thống điện mặt trời phát đủ 500Kwh điện vào ban ngày.

Công suất hệ thống điện mặt trời được tính như sau: P = 500 / [3.5 x 0.8 x 30] = 5.9 [Kwp]

Đây là tính toán cho hệ thống điện mặt trời hòa lưới. Nếu bạn có nhu cầu sử dụng điện mặt trời vào ban đêm cần thêm bộ lưu trữ. Cách tính toán cho hệ thống điện mặt trời độc lập, tương tác và bổ sung lưới phức tạp hơn. Bạn có thể liên hệ với kỹ thuật của MAG để được hướng dẫn chi tiết.

Chi phí lắp điện mặt trời gia đình

Giá lắp đặt hệ thống điện năng lượng mặt trời cho gia đình luôn được quan tâm hàng đầu. Thực tế giá thành hệ thống có sự thay đổi theo thời gian và theo giá thiết bị và phụ kiện. Với sự tiến bộ của kỹ thuật, chi phí thiết bị đã giảm đi rất nhiều so với những năm trước đây.

Bảng giá lắp điện mặt trời hòa lưới cho gia đình

Bảng giá dưới đây được tính toán cho gia đình sử dụng 50% điện vào ban ngày tại Miền Bắc. Nếu nhà bạn dùng nhiều hơn con số đó cần lắp hệ thống với công suất lớn hơn tương ứng.

Giá lắp đặt hệ thống điện có lưu trữ

Các hệ thống này có giá thành cao hơn khá nhiều so với hệ nối lưới. Hơn nữa chi phí bảo trì cũng lớn nên chỉ sử dụng trong các trường hợp cần thiết. Giá thành của các hệ thống này cần phải tính thêm giá hệ acquy, inverter [loại khác] và thiết bị điện kèm theo. Tùy theo trương hợp lắp đặt cụ thể mới tính toán được giá lắp đặt hoàn thiện.

Ví dụ: Chi phí lắp hệ thống điện mặt trời tương tác lưới lưới 5.64 Kwp

Dưới đây là các thành phần và giá thành của hệ thống điện mặt trời tương tác lưới công suất 5.64 Kwp. Giá thành được tính toán theo giá thiết bị vào thời điểm tháng 6/2021.

– Tấm pin năng lượng mặt trời ~ 36 triệu:

Tấm pin mặt trời Canadian, công suất 455Wp, công nghệ Half-cell, loại mono đơn tinh thể, hiệu suất module đạt 20.6%, 24.9kg. Hộp đấu nối điện theo tiêu chuẩn IP68. Kích thước 2108 x 1048 x 40 mm. Sản phẩm đạt tiêu chuẩn chất lượng quốc tế: IEC 61215, IEC 61730; UL 1703.

– Hệ thống lưu trữ ~ 52.8 triệu:

Acquy lưu trữ lithium Narada 48V50Ah 2,4kWh. Chu kỳ xả sạc 3500 Cycles.

– Hệ thống điều khiển ~ 32 triệu:

Inverter Hybrid Sungrow 1 pha 5 kW on grid, 3 kW offgrid, bao gồm bộ giám sát kết nối wifi.

– Vật tư phụ kiện và lắp đặt ~ 20 triệu:

Hệ khung, dây dẫn và các phụ kiện đi kèm. Vận chuyển lắp đặt tại công trình kèm hướng dẫn sử dụng hệ thống.

Như vậy, để lắp hoàn thiện một hệ tương tác lưới, bạn cần bỏ ra khoản tiền khoảng 140 triệu đồng. Chi phí này cao gần gấp đôi so với hệ điện mặt trời hòa lưới.

Một số lưu ý khi lựa chọn Thiết bị điện mặt trời

Lựa chọn thiết bị điện mặt trời phù hợp sẽ giúp hệ thống làm việc hiệu quả và cho hiệu suất cao. Tùy theo các loại hệ thống điện mặt trời mà danh sách thiết bị sẽ khác nhau. Dưới đây là một số lưu ý khi lựa chọn thiết bị cho hệ thống điện mặt trời gia đình.

Tấm pin năng lượng mặt trời

• Công suất của tấm pin: Công suất tấm pin càng lớn sẽ cầng tiết kiệm diện tích
• Chủng loại pin: Mono hoặc Poly
• Cấp độ tấm pin năng lượng[Class]: Nên chọn Class A
• Thương hiệu tấm pin: Nên chọn các thương hiệu lâu đời như Canadian, JinKo, Qcells…

Bộ điều khiển hệ thống điện mặt trời – Inverter

• Thương hiệu phổ biến: SMA, SOFAR, HUAWEI, ABB…
• Công suất của Inveter: Cần được tư vấn từ kỹ thuật chuyên môn

Quy trình Lắp điện mặt trời gia đình

Để trạm phát điện năng lượng mặt trời hoạt động hiệu quả, mang đến nhiều lợi ích nhất cho gia đình cần có phương án lắp đặt tối ưu. Các công ty lắp điện mặt trời thường có một quy trình chi tiết các bước tiến hành tuần tự.

1. Khảo sát thực tế thu thập thông tin

Kỹ thuật viên điện mặt trời sẽ đến trực tiếp dự án, khảo sát hiện trạng mặt bằng mái nhà. Ghi lại các thông tin liên quan đến diện tích, độ dốc, hướng, các vật cản sung quanh [nếu có]…Kiểm tra hệ thống điện gia đình, tính tổng công suất điện tiêu thụ trong ngày, trong tháng và lượng sử dụng ban ngày.

2. Thiết kế và lập phương án lắp đặt

Quá trình thiết kế tiến hành sau khi có đủ thông tin về dự án. Người kỹ sư sẽ tính toán công suất hệ thống điện mặt trời phù hợp cho gia đình, các vị trí lắp đặt, phương án thi công, mô phỏng hiệu quả hệ thống bằng phần mềm…

3. Thi công lắp đặt hệ thống điện mặt trời trên mái nhà

• Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị và các biện pháp an toàn.
• Lắp đặt hệ thống gá, thanh dẫn hoặc dàn khung trên mái nhà.
• Lắp đặt các tấm pin năng lượng mặt trời và cố định đúng vị trí.
• Kết nối dây dẫn cho hệ thống tấm pin.
• Lắp đặt bộ điều khiển hệ thống điện mặt trời.
• Vận hành chạy thử hệ thống.
• Kết nối các trang thiết bị và hệ thống

Quy định về điện năng lượng mặt trời mái nhà

Trong năm 2021, nhà nước chưa ra thêm các quy định về điện năng lượng mặt trời. Hiện tại nhà đầu tư điện mặt tời vẫn đang chờ đợi cơ chế FIT 3 của nhà nước.

Theo nhận định của các chuyên gia, mức giá điện theo FIT 3 có thể sẽ giảm hơn so với FIT 1 và FIT 2. Ưu tiên chính sẽ là phát triển điện mặt trời áp mái và sử dụng hết lượng điện từ hệ thống điện mặt trời.

Các hệ thống điện mặt trời gia đình lắp trong năm 2021 đều làm với mục đích tự sử dụng. Tuy chưa có cơ chế bán điện áp mái rõ ràng nhưng cũng giảm được khoản chi phí tiền điện hàng tháng.

Tư vấn lắp điện mặt trời gia đình

Có nên lắp điện mặt trời cho gia đình không?

Để trả lời cầu hỏi này bạn cần xác định rõ mục đích khi lắp điện mặt trời. Nếu lắp để sử dụng trực tiếp vào ban ngày, hệ thống sẽ cho hiệu quả tốt nhất. Nếu gia đình bạn không sử dụng ban ngày mà lắp với mục đích bán lại điện cần xem xét giá bán điện và các thủ tục mua bán trong thời điểm hiện tại.

Cần mái rộng bao nhiêu để lắp điện mặt trời?

Diện tích lắp đặt sẽ phụ thuộc vào diện tích tấm pin và công suất của hệ thống. Trung bình 1Kwp lắp đặt sẽ cần diện tích khoảng 6m2 tương ứng với 3 tấm pin. Hiện nay công nghệ cải tiến cho ra các tấm pin với công suất cao hơn nên sẽ chiếm ít diện tích hơn.

Tôi có thể mua tấm pin về tự lắp không?

Nếu bạn là người am hiểu bạn có thể chủ động việc này. Ngoài tấm pin bạn cần thêm bộ điều khiển, tủ điện, dây dẫn và một số phụ kiện khác.

Lắp điện mặt trời tại miền bắc có hiệu quả không?

Hiệu quả khu vực miền bắc thấp hơn từ 15 – 20% so với miền trung và miền nam. Do vậy, thời gian hoàn vốn sẽ lâu hơn từ 1 – 2 năm phụ thuộc vào cách sử dụng của bạn. Nói chung hiệu quả của hệ thống sẽ phụ thuộc nhiều vào thiết bị, thiết kế và nhu cầu sử dụng của gia đình bạn.