Điện mặt trời mái nhà là dự án điện mặt trời lắp đặt trên mái nhà hoặc gắn với công trình xây dựng. Hệ thống điện này giúp làm mát cho ngôi nhà đồng thời cung cấp điện cho gia đình hàng ngày. Khi hệ thống không sản xuất đủ điện cho gia đình có thể chuyển sang dùng nguồn điện lưới. Ngược lại, khi gia đình không sử dụng hết lượng điện năng do hệ thống sản xuất, gia đình có thể bán lại lượng điện thừa cho Tập đoàn Điện lực Việt Nam.
Điện mặt trời mái nhà (Ảnh minh hoạ)
1. Phân loại hệ thống điện mặt trời mái nhà.
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.
| Phân loại | Đặc điểm |
| Hệ thống điện mặt trời áp mái độc lập (Off Grid) |
– Có thể chuyển hoá điện năng từ năng lượng mặt trời thông qua tấm pin quang điện, tại đây điện năng được lưu trữ trực tiếp trên ắc quy hoạt động một cách độc lập mà không cần điện lưới.
– Được dùng phổ biến ở những nơi không có điện lưới quốc gia, những nơi có điện nhưng không ổn định…
|
| Hệ thống điện mặt trời áp mái nối lưới trực tiếp (Grid-connected) |
– Được đấu nối với mạng điện lưới quốc gia và hoàn toàn không có lưu trữ.
– Năng lượng mặt trời được hấp thu trực tiếp qua tấm pin năng lượng mặt trời tạo ra dòng điện một chiều DC. Sau đó thông qua bộ chuyển đổi điện hòa lưới (DC/AC inverter on grid), dòng điện được chuyển đổi thành điện xoay chiều AC, cùng pha, cùng tần số với điện lưới quốc gia
|
| Hệ thống điện mặt trời áp mái kiểu kết hợp (Hybrid) |
– Là mô hình tích hợp của hai mô hình điện mặt trời áp mái độc lập và trực tiếp.
– Lượng điện sau khi thu được từ tấm pin năng lượng sẽ được nạp vào ắc-quy, khi ắc-quy đầy lượng điện dư sẽ chuyển từ điện 1 chiều thành xoay chiều sau đó được chuyển đến tải để sử dụng. Nếu lượng điện chuyển đến tải không sử dụng hết thì sẽ chuyển lên lưới điện quốc gia.
– Sản xuất điện ngay cả khi trời lạnh và ít nắng.
|
2. Lắp đặt hệ thống điện mặt trời mái nhà.
– Căn cứ nhu cầu sử dụng và tiết kiệm điện năng, căn cứ vào tính toán số điện tiêu thụ trong một năm để từ đó tính ra công suất lắp đặt điện mặt trời mái nhà kWp và hiệu suất của các tấm pin năng lượng mặt trời.
– Cần phải đo lường tỉ mỉ và lựa chọn cẩn thận các loại vật liệu, tuân thủ theo các quy định của nhà sản xuất trong lắp đặt để có thể đảm bảo hệ thống hoạt động an toàn và hiệu quả;
– Khi lắp đặt, cần chú ý đến hệ thống khung đỡ. Hệ thống khung thường được làm bằng các vật liệu như thép hoặc nhôm:
+ Khung đỡ thép: Với ưu điểm là giá thành thấp,dễ gia công, lắp đặt nhưng lại khá nặng, dễ bị rỉ và cần bảo dưỡng thường xuyên.
+ Khung đỡ nhôm: Nhẹ hơn nhiều so với khung đỡ thép, lại không bị rỉ và ít bảo trì. Tuy nhiên, giá thành lại cao và với mỗi hệ mái khác nhau cần hệ khung thiết kế khác nhau.
– Cần lắp đặt hệ thống tiếp đất (tiếp địa) để có thể đảm bảo hệ thống năng lượng mặt trời vận hành an toàn. Các bộ phận cần tiếp đất bao gồm: Tấm pin, khung đỡ tấm pin, máng cáp (nếu có), inverter, thiết bị chống sét lan truyền. Đồng thời, đối với các khu vực lắp đặt trên mái cao cần có hệ thống thu sét trực tiếp tránh hiện tượng sét đánh làm hỏng hóc tấm pin.
– Lựa chọn cáp điện cho hệ thống điện mặt trời áp mái. Thông thường, cáp điện dùng cho hệ thống này được chia làm 2 loại: Cáp DC và Cáp AC. Dây cáp DC chuyên dụng cho điện mặt trời kết nối các tấm pin mặt trời và các thành phần điện khác của hệ thống quang điện. Cáp AC được sử dụng để kết nối đầu ra AC của biến tần với lưới điện.
– Lựa chọn tấm pin có thể hoạt động tốt ngay cả khi ánh sáng yếu. Lựa chọn bộ inverter (bộ chuyển đổi điện một chiều thành điện xoay chiều) chất lượng, phù hợp công suất. Cả hai phải có nguồn gốc xuất xứ rõ ràng, có giấy chứng nhận xuất xưởng/chứng nhận chất lượng thiết bị của nhà sản xuất, thiết bị có hiệu suất, tuổi thọ và thời gian bảo hành cao để đảm bảo hiệu quả đầu tư.
– Ngoài ra, khi lắp đặt hệ thống pin mặt trời trên mái nhà cần lưu ý:
+ Hệ thống pin nên được thiết kế có khoảng cách giữa pin mặt trời và mái/sàn để đảm bảo thông gió tản nhiệt.
+ Nguồn điện mà pin mặt trời phát ra là dòng điện một chiều DC ở mức có thể gây nguy hiểm, do đó trong quá trình lắp đặt cần có các trang bị bảo hộ lao động phù hợp, sử dụng găng tay và giày bảo hộ khi lắp đặt.
+ Không đứng lên các tấm pin có thể gây vỡ hoặc xước bề mặt kính.
+ Không lắp đặt các tấm pin bị ướt hoặc lắp đặt trong điều kiện mưa gió.
+ Pin phát ra điện 1 chiều nên cần chú ý đấu đúng cực trong quá trình lắp đặt.
+ Đảm bảo các mối nối phải được cách điện đúng kỹ thuật.
+ Hệ thống giá đỡ phải đảm báo chắc chắn trong điều kiện gió bão.
3. Ưu điểm của điện mặt trời mái nhà.
Không sử dụng diện tích đất, tận dụng diện tích mái nhà sẵn có của mỗi công trình kết hợp chống nóng, cách nhiệt, giảm bức xạ mặt trời tác động trực tiếp vào con người sinh sống trong công trình đó;
Do lắp đặt trên mái tòa nhà, công trình nên việc đấu nối diễn ra đơn giản, tiết kiệm trực tiếp tiền điện cho chủ đầu tư trong thời gian dài sử dụng; 4. Bảo trì – vận hành – vệ sinh hệ thống điện mặt trời mái nhà.
Do chỉ đấu nối vào lưới điện phân phối khu vực, nên không ảnh hưởng tới độ tin cậy của hệ thống điện và không phải tăng cường nguồn dự phòng cho hệ thống điện;
Có thể thay thế hoàn toàn các hệ thống máy nước nóng năng lượng mặt trời, thái dương năng bởi nguồn điện tạo ra bởi điện mặt trời có thể sử dụng để chạy các thiết bị đun nóng nước vẫn sử dụng nguồn năng lượng mặt trời sẵn có;
Giảm tác động đến môi trường do điện mặt trời tác động tiêu cực rất ít đến môi trường so với bất kỳ nguồn năng lượng nào khác;
Giúp giảm chi phí tiền điện cho gia đình.
4. Bảo trì – vận hành – vệ sinh hệ thống điện mặt trời mái nhà.
Bảo trì: Hệ thống điện mặt trời cần được quan tâm bảo trì chủ yếu về hệ thống tủ điện, dây dẫn điện và các ốc vít ở vị trí trọng điểm.
Vận hành: Hệ thống điện mặt trời mái nhà được vận hành một cách tự động. Gần như nhà đầu tư không cần trực tiếp vận hành.
Vệ sinh: Tùy vào chất lượng không khí ở khu vực mà thời gian vệ sinh tấm pin khác nhau. Thời gian được khuyến khích là 3 tháng một lần trong điều kiện bình thường. Vào mùa mưa chúng ta có thể tạm ngưng việc vệ sinh vì mưa lớn có thể thay chúng ta vệ sinh tấm pin.
Trong bối cảnh giá nhiên liệu đầu vào cho sản xuất điện từ đầu năm đến nay tăng rất cao (như than, khí, dầu ….) thì việc sử dụng điện năng lượng mặt trời rất cần thiết và hết sức có ý nghĩa, góp phần giảm bớt chi phí cho gia đình, doanh nghiệp, đồng thời còn góp phần giảm tải cho hệ thống điện quốc gia.
Minh Khuê
