Lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời đang nhanh chóng tăng lên như một giải pháp thay thế cho điện năng đang được tạo ra bằng cách tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch đang cạn kiệt. Nó khai thác một nguồn năng lượng tái tạo – mặt trời – để tạo ra điện cho gia đình và doanh nghiệp. Nó tạo ra ít ô nhiễm không khí hơn và giảm lượng khí thải carbon của bạn.
Ngày càng có nhiều công ty cung cấp nhiều loại bộ dụng cụ năng lượng mặt trời và bộ biến tần nhằm vào người tiêu dùng đang chọn lắp đặt các hệ thống này tại nhà hoặc doanh nghiệp của họ. Với tất cả các tùy chọn có sẵn, như tấm pin đơn tinh thể và đa tinh thể, inverter on-grid , hybrid…, thậm chí là các tấm pin watt khác nhau, rất khó để quyết định loại nào phù hợp với nhu cầu của bạn.
Inverter Solar là một phần không thể thiếu của bất kỳ hệ thống năng lượng mặt trời nào, vì vậy điều cần thiết là phải biết loại nào phù hợp nhất với nhu cầu của bạn.
Inverter Solar là gì?
Biến tần năng lượng mặt trời là không thể thiếu trong hệ thống điện mặt trời. Hệ thống PV, tạo ra dòng điện áp chạy theo một hướng. Đây được gọi là điện một chiều (dòng điện một chiều). Hầu hết các ngôi nhà, cơ sở kinh doanh và thiết bị đều chạy bằng năng lượng AC (hoặc dòng điện thay thế).
Inverter chuyển đổi điện một chiều thành điện xoay chiều. Đây còn được gọi là bộ nghịch lưu sóng sin thuần túy.
Biến tần cũng theo dõi điện áp và công suất đầu ra của mảng PV và đưa ra thông tin chẩn đoán nếu có điều gì đó không hoạt động bình thường. Nó chịu trách nhiệm về chất lượng và an toàn của điện đi ra từ hệ thống PV của bạn.
Biến tần hoạt động như thế nào?
Điện một chiều đi theo đường dây một chiều; nó không có dạng sóng. Ngược lại, điện xoay chiều có dạng sóng sin. Nếu nó được biểu diễn trên đồ thị xy, sóng sẽ tăng từ 0 đến một điểm dương, và sau đó đi ngược xuống qua điểm 0 đến điểm âm trước khi quay trở lại 0. Hành trình này là “0-dương-0-âm-0 ”được coi là một chu kỳ hoặc một hertz. Một sóng hình sin thông thường có 60 lần lặp lại chu kỳ này mỗi giây hoặc 60 hertz mỗi giây.
Điện xoay chiều hòa lưới sử dụng sóng sin thực tế hay còn gọi là sóng sin thuần túy. Các bộ chuyển đổi năng lượng mặt trời cao cấp có thể cung cấp các sóng sin thuần túy này, trong khi các bộ biến tần ít tốn kém hơn tạo ra một thứ gọi là sóng sin sửa đổi. Các sóng này không có dòng chảy chậm và tạo ra sóng êm. Chúng vẫn di chuyển “0-dương-0-âm-0”, nhưng thay vì sóng, chúng giống với các bước hơn.
Inverter chủ yếu luân phiên dòng điện từ 0 sang dương, ngược qua 0 sang âm, và trở lại 0 một lần nữa. Một số loại cơ học sử dụng công tắc điện từ để bật và tắt dòng điện với tốc độ rất cao, đảo ngược hướng dòng điện và tạo ra các sóng sin đã được sửa đổi. Điều này ảnh hưởng đến hiệu suất của biến tần và có thể ảnh hưởng đến việc thiết bị của bạn chạy tốt như thế nào. Điều đó cũng có nghĩa là các mặt hàng có động cơ sẽ sử dụng nhiều điện hơn so với việc tạo ra một sóng sin thuần túy.
Mặc dù hầu hết các thiết bị có thể hoạt động trên sóng sin được sửa đổi, nhưng các bộ biến tần và tải điện khác nhau cũng có thể ảnh hưởng đến điều này.
Biến tần điện tử, còn được gọi là loại không biến áp, sử dụng cuộn cảm và tụ điện để làm cho dòng điện đầu ra tăng và giảm dần (thay vì bật và tắt), dẫn đến sóng mượt mà hơn.
Bởi vì bạn không thể tạo ra năng lượng, chỉ chuyển đổi nó từ dạng này sang dạng khác, các bộ biến tần không thể tạo ra một đầu ra AC cao hơn DC mà nó nhận được. Trong thực tế, đầu ra AC sẽ thấp hơn một chút vì một số năng lượng bị mất đi để sinh nhiệt (năng lượng được chuyển đổi thành nhiệt năng).
Các loại inverter năng lượng mặt trời khác nhau là gì?
Đầu tiên, chúng ta hãy làm quen với các loại biến tần khác nhau có sẵn cho các hệ thống năng lượng mặt trời.
Biến tần hòa lưới / ngoài lưới:
Nói một cách đơn giản, các hệ thống năng lượng mặt trời hòa lưới có bộ biến tần được kết nối với lưới điện chính từ nguồn điện, trong khi loại ngoài lưới điện thì không.
Bộ biến tần không nối lưới, được sử dụng trong các hệ thống không nối lưới, cần pin được sạc trực tiếp từ các tấm pin mặt trời. Từ các pin này, điện một chiều được đảo ngược thành điện xoay chiều. Hệ thống yêu cầu các thành phần bổ sung như bộ điều khiển sạc, bộ ngắt mạch và bộ triệt tiêu xung điện, trong số những thứ khác.
Biến tần off-grid có thể tạo ra sóng hình sin thuần túy hoặc sóng hình sin sửa đổi. Bộ biến tần sóng sin nguyên chất hoạt động êm ái hơn so với loại sóng sin đã được sửa đổi và hoạt động tốt nhất cho các thiết bị hiện đại. Bộ biến tần sóng sin đã sửa đổi rẻ hơn, nhưng chúng cũng tạo ra điện xoay chiều chất lượng thấp hơn, có thể là vấn đề đối với một số thiết bị điện.
Biến tần hòa lưới chuyển đổi DC thành AC để điện được sử dụng ngay lập tức hoặc cấp trở lại vào lưới điện. Các biến tần này hiệu quả và dễ cài đặt. Một inverter hòa lưới có thể được kết nối trực tiếp với lưới điện tiện ích, do đó, điện xoay chiều được gửi thẳng vào mạng. Ngoài ra, bộ biến tần nối lưới cũng có thể gửi điện xoay chiều đến tòa nhà trước tiên từ nơi bất kỳ điện áp dư thừa nào sẽ chảy vào lưới điện tiện ích. Nhiều khu vực ghi nhận các nhà sản xuất điện độc lập cho lượng điện dư thừa này thông qua đồng hồ đo điện.
Inverter hòa lưới cần tuân thủ các quy định cụ thể. Chúng phải tạo ra sóng hình sin và phải ngừng hoạt động nếu mất điện lưới. Điều này nhằm bảo vệ kỹ thuật viên khỏi bị điện giật có thể xảy ra nếu máy biến áp tiếp tục đưa điện vào lưới. Điều này có nghĩa là nếu mất điện lưới, các nhà sản xuất điện mặt trời độc lập này sẽ không có điện.
Hệ thống biến tần hòa lưới có hai loại: biến tần chuỗi (hay còn gọi là biến tần trung tâm) và biến tần vi mô
Bộ chuyển đổi vi mạch và bộ biến tần trung tâm:
Một hệ thống PV năng lượng mặt trời bao gồm các tế bào PV được nhóm lại thành các tấm PV. Một nhóm các tấm này tạo thành một mô-đun PV. Và một lần nữa, nhóm các mô-đun PV để tạo thành một hệ thống
Hầu hết các mô-đun PV bao gồm nhiều tấm PV được lắp đặt liên tiếp. Những hàng này cũng được gọi là chuỗi. Mỗi chuỗi mang điện DC và được gắn vào một bộ biến tần sẽ chuyển đổi điện một chiều thành điện xoay chiều. Biến tần chuỗi này là một hộp độc lập có thể được gắn gần hộp cầu chì và đồng hồ của bạn.
Biến tần chuỗi xem hệ thống là một tấm pin mặt trời thay vì một bộ sưu tập các tấm pin riêng lẻ. Biến tần này hoạt động tốt nhất với các hệ thống PV, trong đó tất cả các tấm PV được lắp đặt trên cùng một mặt phẳng và hướng về cùng một hướng. Nếu một trong các tấm pin riêng lẻ không hoạt động tối ưu (ví dụ: nếu nó ở trong bóng râm trong một phần ngày), một bộ biến tần chuỗi sẽ làm giảm sản lượng của toàn bộ hệ thống PV xuống so với đầu ra của tấm đang gặp vấn đề. Để giải quyết vấn đề này, chủ sở hữu có thể cài đặt bộ tối ưu hóa điện năng cùng với bộ biến tần chuỗi.
Bộ tối ưu hóa điện năng có thể được sử dụng với bộ biến tần và được lắp đặt trên mỗi tấm pin hoặc có thể được tích hợp vào tấm và được bán dưới dạng Mô-đun thông minh. Bộ tối ưu hóa năng lượng điều kiện điện một chiều trước khi chuyển đến để có hiệu suất cao hơn so với chỉ sử dụng biến tần. Bộ tối ưu hóa công suất cung cấp những lợi ích tương tự như bộ biến tần (chúng ta sẽ đạt được điều đó trong giây lát), nhưng với mức giá thấp hơn một chút.
Các hệ thống PV lớn hơn có thể yêu cầu nhiều hơn một biến tần chuỗi, mặc dù những tiến bộ công nghệ đã làm cho biến tần chuỗi trở thành một lựa chọn khả thi cho các hệ thống lên đến khoảng 1 MW. Biến tần chuỗi có thể hoạt động như một biến tần một pha và chúng cũng là lựa chọn tốt nhất nếu bạn yêu cầu một biến tần ba pha. Các bộ biến tần này lấy điện một chiều, chuyển nó thành điện xoay chiều, sau đó phân phối nó để được chia sẻ qua nguồn cung cấp ba pha.
Bộ biến tần trung tâm là tốt nhất cho việc lắp đặt hệ thống lớn hơn tạo ra sản lượng năng lượng nhất quán trên toàn bộ mảng. Ở đây các chuỗi của nhiều mô-đun được kết hợp trong một hộp kết hợp mà từ đó dòng điện một chiều chạy đến bộ biến tần để biến thành điện xoay chiều. Biến tần trung tâm thường có ít thành phần hơn nhưng yêu cầu một tấm đệm và hộp kết hợp.
Inverter được lắp đặt trên các tấm pinriêng lẻ. Điều này làm cho chúng trở nên tuyệt vời cho các hệ thống, nơi các tấm pin được lắp đặt ở các hướng đối diện khác nhau hoặc nơi một số tấm pin ở trong bóng râm trong một phần ngày. Bằng cách này, nếu một tấm không hoạt động tối ưu, nó sẽ không ảnh hưởng đến sản lượng điện của phần còn lại của hệ thống
Bộ biến tần chuyển đổi điện một chiều thành điện xoay chiều, loại bỏ sự cần thiết của bộ biến tần chuỗi, có thể tối đa hóa sản lượng năng lượng của mỗi tấm pin, dẫn đến nhiều hơn tới 25% so với bộ biến tần chuỗi. Bởi vì mỗi biến tần liên kết với một tấm duy nhất, có thể dễ dàng mở rộng các loại hệ thống điện mặt trời này, nhưng việc tiếp cận các thiết bị này khó hơn vì chúng thường được lắp đặt trên đỉnh mái nhà.
Trong khi bộ biến tần có thể đắt hơn, một số nhà sản xuất tấm pin và inverter tích hợp chúng vào các tấm riêng lẻ (và gọi chúng là mô hình AC), làm cho chúng rẻ hơn và dễ lắp đặt hơn.
Inverter năng lượng mặt trời Hybrid cung cấp một số điểm trung gian giữa các tùy chọn ngoài lưới và nối lưới. Nó có thể hoạt động như một bộ biến tần ngoài lưới nhưng cũng có khả năng rơi trở lại lưới nếu cần.
Các biến tần lai này kết hợp năng lượng để sử dụng các nguồn năng lượng sẵn có một cách hiệu quả nhất. Nếu hệ thống của bạn không thể tạo ra lượng điện cần thiết, một bộ biến tần hybrid sẽ đăng ký điều này và lấy thêm năng lượng từ pin hoặc từ lưới điện chính. Những Inverter Hybrid, hoặc bộ sạc biến tần, cũng có thể lấy điện từ lưới điện để sạc pin của hệ thống nếu nguồn điện bị gián đoạn.
Inverter tốt nhất cho nhà bạn là gì?
Câu hỏi về kích thước biến tần hoàn toàn dựa trên nhu cầu điện của bạn. Bạn có thể nhận các hệ thống cung cấp hầu hết các yêu cầu về điện của gia đình hoặc doanh nghiệp của bạn hoặc bạn có thể nhận các hệ thống RV với bộ biến tần vi mô phù hợp để tạo ra các nhu cầu của Nhà RV.
Hãy nhớ rằng có sự khác biệt giữa công suất của inverter và đầu ra của nó. Công suất là lượng năng lượng một chiều tối đa có thể chạy vào biến tần trong khi đầu ra là lượng điện xoay chiều có thể phát ra.
Tốt nhất là bạn nên mua một sản phẩm có thể xử lý công suất cao hơn những gì mà hệ thống của bạn có thể tạo ra thay vì ngược lại. Một inverter 3kW có thể xử lý và đảo ngược dòng điện được tạo ra bởi một hệ thống 1kW. Tuy nhiên, một inverter 1kW không thể sử dụng tất cả công suất được tạo ra từ hệ 3kW – để lại rất nhiều lãng phí. Nếu biến tần của bạn có công suất cao hơn, việc lắp thêm nhiều tấm pin sẽ dễ dàng hơn và tăng lượng năng lượng được sản xuất và chuyển đổi trong tương lai.
Tuổi thọ của một inverter solar:
Các hệ thống PV thường có tuổi thọ từ 25 năm trở lên. Biến tần không sử dụng được lâu (mặc dù chúng có tuổi thọ tương đối dài). Biến tần chuỗi có tuổi thọ khoảng 15 năm, trong khi micro inverter thường đi kèm với bảo hành 25 năm.
Chi phí của hệ thống điện mặt trời đóng một vai trò quan trọng trong việc bạn chọn mua bộ năng lượng mặt trời nào. Mặc dù có vẻ như một số thành phần có ý nghĩa tài chính tốt hơn vào lúc này, nhưng một lựa chọn đắt tiền hơn có thể tốt hơn về lâu dài. Bạn phải tính xem bạn cần bao nhiêu điện, liệu bạn có được kết nối với lưới điện chính hay không, và có muốn hưởng lợi từ việc đo ròng hay không và liệu yêu cầu năng lượng của bạn có thay đổi trong tương lai hay không. Dành thời gian để xem xét tất cả các lựa chọn của bạn, bao gồm cả loại biến tần nào phù hợp nhất với nhu cầu của bạn sẽ đảm bảo rằng bạn đưa ra quyết định phù hợp nhất với nhu cầu hiện tại và tương lai của mình. Điều này có nghĩa là bạn cần phải đầu tư nhiều hơn một chút ngay bây giờ để hưởng lợi nhiều hơn nữa từ hệ thống của bạn trong tương lai.
