Trong nhiều gia đình hiện nay, nhu cầu sử dụng điện không chỉ tập trung vào ban ngày mà còn tăng cao vào buổi tối với các thiết bị như máy lạnh, tủ lạnh, máy giặt, bếp điện, đèn chiếu sáng và thiết bị giải trí. Vì vậy, hệ thống điện mặt trời hòa lưới thông thường đôi khi chưa tận dụng hết lượng điện được tạo ra trong ngày.
Giải pháp điện mặt trời Hybrid kết hợp pin lưu trữ giúp gia đình vừa sử dụng điện mặt trời trực tiếp vào ban ngày, vừa tích trữ một phần điện năng để dùng vào buổi tối hoặc duy trì các tải quan trọng khi mất điện.
Cấu hình 10,08kWp/10,5kW/17,28kWh là một giải pháp tham khảo dành cho các hộ gia đình có mức tiêu thụ khoảng 1200kWh/tháng, có nhu cầu sử dụng điện cả ngày lẫn đêm và mong muốn chủ động hơn về nguồn điện.
- Tổng quan cấu hình hệ thống
Hệ thống gồm ba thành phần chính:
- Giàn tấm quang điện công suất 10,08kWp.
- Biến tần Hybrid một pha công suất 10,5kW.
- Pin lưu trữ điện áp cao dung lượng 17,28kWh.
Cấu hình tham khảo:
Bảng cấu hình 10.08kWp/10.5kW/17.28kWh
| Thành phần | Cấu hình |
| Tấm quang điện | 14 tấm công suất 630Wp |
| Tổng công suất giàn PV | 10,08kWp |
| Biến tần Hybrid | FoxESS KH10.5, công suất 10.5kW, một pha |
| Pin lưu trữ | FoxESS EP6, dung lượng 5,76kWh x 3 = 17,28kWh |
| Công nghệ pin | Lithium Iron Phosphate – LFP |
| Thiết bị chuyển nguồn | ATS hoặc tủ chuyển nguồn theo thiết kế |
| Thiết bị chống phát ngược | Công tơ hoặc CT đo công suất tại điểm đấu nối |
Trong đó, công suất 10,08kWp là công suất của các tấm quang điện, công suất 10,5kW là khả năng chuyển đổi và cấp điện của biến tần, còn 17,28kWh là dung lượng danh định của bộ pin lưu trữ.
Ba thông số này có ý nghĩa khác nhau và cần được lựa chọn dựa trên nhu cầu sử dụng điện thực tế của từng gia đình.
- Các thiết bị chính trong hệ thống
Tấm quang điện 630Wp
Hệ thống sử dụng 14 tấm quang điện công suất 630Wp, tạo thành tổng công suất:
16 × 630Wp = 10.080Wp, tương đương 10,08kWp.
Tấm quang điện hoạt động dựa trên hiệu ứng quang điện trong vật liệu bán dẫn. Khi các photon trong ánh sáng mặt trời tác động lên tế bào quang điện, chúng truyền năng lượng cho electron, tạo ra các cặp electron – lỗ trống. Điện trường bên trong lớp tiếp giáp bán dẫn sẽ phân tách các điện tích này, hình thành dòng điện một chiều DC. Dòng điện DC sau đó được đưa về biến tần để chuyển đổi thành điện xoay chiều AC cấp cho tải trong nhà, đồng thời có thể dùng để sạc pin lưu trữ hoặc hòa vào hệ thống điện.
Khi lựa chọn tấm quang điện, ngoài công suất còn cần quan tâm đến:
- Hiệu suất chuyển đổi.
- Công nghệ cell.
- Hệ số suy giảm công suất.
- Khả năng chịu tải gió, tải tuyết.
- Chất lượng mặt kính và khung nhôm.
- Chính sách bảo hành sản phẩm và bảo hành hiệu suất.
Đối với các mái nhà có diện tích giới hạn, tấm pin công suất lớn giúp giảm số lượng tấm, số điểm liên kết và chiều dài hệ thống khung đỡ.
Biến tần Hybrid FoxESS 10,5kW
Biến tần là trung tâm điều khiển của toàn bộ hệ thống. Thiết bị thực hiện đồng thời nhiều chức năng:
- Chuyển đổi điện DC từ tấm quang điện thành điện AC.
- Ưu tiên cấp điện mặt trời cho tải trong nhà.
- Quản lý quá trình sạc và xả pin lưu trữ.
- Bổ sung điện lưới khi công suất điện mặt trời không đủ.
- Điều khiển công suất để hạn chế phát điện ngược lên lưới.
- Cấp nguồn dự phòng cho nhóm tải ưu tiên khi mất điện.
- Ghi nhận và hiển thị dữ liệu vận hành trên ứng dụng giám sát.
Biến tần công suất 6kW phù hợp với hệ thống điện một pha và các hộ gia đình có nhiều thiết bị sử dụng đồng thời. Tuy nhiên, tổng công suất tải dự phòng vẫn phải nằm trong giới hạn đầu ra dự phòng của biến tần.
Pin lưu trữ FoxESS EP6 17,28kWh
Bộ pin lưu trữ có dung lượng danh định 5,76kWh x 3 = 17,28kWh, sử dụng công nghệ LFP.
Pin có nhiệm vụ tích trữ điện dư vào ban ngày để sử dụng vào buổi tối, giờ cao điểm hoặc khi mất điện lưới.
Dung lượng 17,28kWh không đồng nghĩa với việc gia đình luôn sử dụng được toàn bộ 17,28kWh. Dung lượng thực tế còn phụ thuộc vào:
- Giới hạn độ sâu xả của pin.
- Mức SOC dự phòng được cài đặt.
- Hiệu suất sạc và xả.
- Công suất tải.
- Nhiệt độ vận hành.
- Chế độ bảo vệ của BMS.
Ví dụ, với 95% DOD, 95% hiệu suất khứ hồi pin thì ta có dung lượng thực tế khi xả ra dùng là 17,28 x 95% x 95% = 15.5952 kWh (chưa tính tổn hao qua inverter). Nếu hệ thống giữ lại một phần pin để dự phòng mất điện thì lượng điện được sử dụng hằng ngày sẽ thấp hơn dung lượng danh định.
- Thiết bị phụ và vật tư lắp đặt
Ngoài tấm pin, biến tần và pin lưu trữ, một hệ thống hoàn chỉnh còn cần nhiều thiết bị bảo vệ và vật tư phụ trợ.
Tủ điện DC
Tủ điện DC được lắp trên đường dây từ tấm quang điện đến biến tần, có thể bao gồm:
- CB hoặc cầu dao cách ly DC.
- Thiết bị chống sét lan truyền DC.
- Cầu chì DC trong trường hợp thiết kế yêu cầu.
- Đầu nối, thanh đấu dây và vỏ tủ bảo vệ.
Tủ điện AC
Tủ AC được lắp tại đầu ra của biến tần, gồm các thiết bị như:
- MCB hoặc MCCB bảo vệ.
- Thiết bị chống sét lan truyền AC.
- Thiết bị chống rò điện nếu phù hợp với thiết kế.
- Thanh cái, thanh trung tính và thanh tiếp địa.
- Thiết bị đo điện.
ATS và tủ tải ưu tiên
ATS hoặc bộ chuyển nguồn được sử dụng để chuyển nhóm tải cần thiết sang nguồn dự phòng khi điện lưới bị mất.
Nhóm tải ưu tiên thường gồm:
- Đèn chiếu sáng.
- Tủ lạnh.
- Wi-Fi.
- Camera.
- Quạt.
- Tivi.
- Máy tính.
- Một số ổ cắm cần thiết.
Các thiết bị có công suất lớn như máy nước nóng, bếp điện, máy lạnh lớn, máy bơm hoặc sạc xe điện cần được tính toán riêng trước khi đưa vào nguồn dự phòng.
Hệ thống khung và vật tư cơ khí
Tùy theo loại mái, hệ thống có thể sử dụng:
- Thanh rail nhôm.
- Kẹp giữa và kẹp biên.
- Chân L.
- Móc mái ngói.
- Bulông, đai ốc inox.
- Thanh nối rail.
- Bộ gá chuyên dụng cho mái tôn hoặc mái bằng.
Khung lắp đặt cần chịu được tải trọng của tấm quang điện, tải trọng gió và điều kiện môi trường trong suốt thời gian vận hành.
Bảng khối lượng 10.08kWp/10.5kW/17.28kWh
| No. | Tên Thiết Bị | Hãng sản xuất | Đơn Vị | Khối Lượng | Hình |
| 1 | TẤM QUANG ĐIỆN 630WP - Hiệu suất chuyển đổi: 23,34% - Công nghệ N-Type TOPCon, 2 mặt kính - Kích thước: 2383 mm x 1133 mm x 30 mm - Trọng lượng: 33.7 kg - Bảo hành: 30 năm hiệu suất 15 năm sản phẩm | AE SOLAR (Thương hiệu Đức) | Tấm | 16 |
 |
| 2 | Biến tần áp cao Hybrid FOXESS KH10.5 (1 pha) - Công suất PV tối đa: 21 kWp (4 MPPT) - Công suất hòa lưới: 10.5 kW - Công suất dự phòng: 10.5 kW - Dãy điện áp pin lưu trữ tương thích: 85 – 480 V (LFP) - Kích thước (R×C×S): 450 × 527 × 208 mm - Trọng lượng: 29 kg - Chuẩn bảo vệ: IP65 - Bảo hành: 10 năm | FOX ESS (Số 1 Châu Âu) | Bộ | 1 |
 |
| 3 | Pin lưu trữ điện áp cao LFP : FOXESS EP6 - Khả năng lưu trữ 5.76 KWH - Độ xả sâu (DOD): 90% - Cấp bảo vệ: IP65 - Trọng lượng: 51 Kg - Kích thước : 380 x 640 x 185 mm - Bảo hành 10 năm | FOX ESS (Số 1 Châu Âu) | Bộ | 3 |
 |
| 4 | Hộp HV-Junction Box đấu song song pin lưu trữu - Chức năng: Kết nối tối đa song song 4 bộ pin lưu trữ - Điện áp danh định: 500 V - Dòng điện tối đa: 50 A - Chuẩn bảo vệ: IP65 - Kích thước: 223×246×89 mm - Khối lượng: 2.6 kg | FOX ESS (Số 1 Châu Âu) | Bộ | 1 |
 |
| 5 | Hệ thống khung liên hết, cố định các tấm PV (Nhôm chuyên dụng): - Ray đỡ tấm quang điện, chất liệu nhôm AL6005-T5 - Kẹp giữa, kẹp cuối, chất liệu nhôm AL6005-T5 - Phụ kiện | Holcom/Tương đương | Hệ | 1 |
 |
| 6 | Hệ thống chứa dây dẫn: - Ống luồn dây điện PVC D25 - Máng ghen luồn dây điện - Phụ kiện | Sino / Tương đương | Hệ | 1 |
 |
| 7 | Dây cáp DC chuyên dụng: Bao gồm dây cáp điện DC chuyên dụng cho Solar đấu nối từ các tấm quang điện xuống Inverter - Cáp năng lượng mặt trời 4 mm2 - Đầu nối chuyên dụng MC4 - Phụ kiện | Leader/ Tương đương | Hệ | 1 |
 |
| 8 | Dây cáp điện AC: Đấu nối từ Inverter đến tủ điện gia đình và từ Inverter đến pin lưu trữ. - Cáp đồng điện hạ thế 10mm2 - Cáp mạng tín hiệu | Leader/ Tương đương | Hệ | 1 |
 |
| 9 | Tủ điện, thiết bị đóng cắt DC - 1 Tủ nhựa 9 đường IP65 - 2 MCB 2P 32A DC - 2 Chống sét lan truyền DC (SPD DC Type II) - Phụ kiện | Leader/ Tương đương | Hệ | 1 |
 |
| 10 | Tủ điện, thiết bị đóng cắt AC : - 1 Tủ nhựa 12 đường IP65 - 2 MCB 2P 63A AC - Chống sét lan truyền AC (SPD AC Type II) - Bộ chuyển nguồn tự động ATS 2P 100A - Phụ kiện | MPE/Sino/ Leader/ Tương đương | Hệ | 1 |
 |
| 11 | Hệ thống tiếp địa an toàn & cáp điện, phụ kiện - Cáp điện đồng tiếp địa - Cọc tiếp địa - Phụ kiện | Châu Á | Hệ | 1 |
 |
| 12 | Thiết kế & lắp đặt | LITHACO | Hệ | 1 |
 |
| 13 | Vận chuyển | LITHACO | Hệ | 1 |
 |
| 14 | Vận hành và bảo trì (O&M) | LITHACO | Hệ | 1 |
 |
Xem khối lượng chi tiết tại đây.
- Nguyên tắc hoạt động của hệ thống
Sơ đồ khối hệ thống điện mặt trời
Hệ thống Hybrid tự động điều phối điện mặt trời, pin lưu trữ và điện lưới theo từng thời điểm.
Ban ngày khi có nắng
Điện mặt trời được ưu tiên cấp trực tiếp cho các thiết bị đang hoạt động trong nhà.
Nếu công suất điện mặt trời lớn hơn công suất tải, phần điện dư sẽ được sử dụng để sạc pin.
Ví dụ, giàn pin đang phát 4kW trong khi tải trong nhà chỉ sử dụng 1,5kW thì:
- 1,5kW được cấp trực tiếp cho tải.
- Phần công suất còn lại được sử dụng để sạc pin, tùy giới hạn sạc của hệ thống.
Khi điện mặt trời không đủ
Vào lúc trời nhiều mây hoặc tải trong nhà tăng cao, điện mặt trời có thể không đủ đáp ứng toàn bộ nhu cầu.
Khi đó, hệ thống sẽ bổ sung công suất thiếu từ pin lưu trữ hoặc điện lưới, tùy theo chế độ vận hành đã được cài đặt.
Buổi tối
Khi không còn ánh sáng mặt trời, pin lưu trữ sẽ cấp điện cho tải trong nhà.
Khi dung lượng pin giảm đến ngưỡng SOC tối thiểu, hệ thống chuyển sang sử dụng điện lưới để bảo vệ tuổi thọ pin và bảo đảm nguồn điện liên tục.
Khi mất điện lưới
Khi điện lưới bị mất, biến tần sẽ tách hệ thống khỏi lưới điện để bảo đảm an toàn.
Pin lưu trữ và giàn điện mặt trời có thể tiếp tục cung cấp điện cho nhóm tải ưu tiên thông qua cổng dự phòng của biến tần.
Thời gian duy trì tải phụ thuộc vào:
- Dung lượng pin còn lại.
- Tổng công suất tải.
- Thời gian mất điện.
- Sản lượng điện mặt trời tại thời điểm đó.
Ví dụ, nếu lượng điện khả dụng của pin khoảng 5kWh:
- Tải trung bình 500W có thể duy trì khoảng 8–10 giờ.
- Tải trung bình 1kW có thể duy trì khoảng 4–5 giờ.
- Tải trung bình 2kW có thể duy trì khoảng 2 giờ.
Đây là phép tính lý thuyết. Thời gian thực tế còn phụ thuộc hiệu suất chuyển đổi và chế độ bảo vệ pin.
- Sản lượng điện của hệ thống 10,08kWp
Sản lượng điện mặt trời không cố định mà thay đổi theo vị trí công trình, thời tiết, hướng mái, góc nghiêng và mức độ che bóng.
Tại khu vực Hồ Chí Minh, hệ thống 10,08kWp có thể tạo ra khoảng:
- 40 kWh/ngày.
- Khoảng 1200 kWh/tháng.
- Khoảng 14.500 kWh/năm.
Đây là mức ước tính ban đầu, không phải sản lượng cam kết cho mọi công trình.
Để có kết quả chính xác hơn, LITHACO có thể sử dụng dữ liệu bức xạ và các phần mềm chuyên dụng như:
- Global Solar Atlas hoặc PVOUT để tính nhanh.
- PVsyst để mô phỏng chi tiết.
- Phần mềm dựng mô hình che bóng.
- Dữ liệu tọa độ và hướng mái thực tế.
Bảng hệ số Pvout do EVN công bố
Trong quá trình mô phỏng, các tổn hao cần được xem xét gồm:
- Tổn hao do nhiệt độ.
- Tổn hao trên cáp DC và AC.
- Tổn hao biến tần.
- Tổn hao do bụi bẩn.
- Tổn hao do che bóng.
- Sai lệch công suất giữa các tấm pin.
- Suy giảm công suất theo thời gian.
- Hệ thống phù hợp với gia đình sử dụng bao nhiêu điện?
Cấu hình 10,08kWp/10,5kW/17,28kWh phù hợp để tham khảo cho gia đình tiêu thụ khoảng 1200kWh/tháng.
Tuy nhiên, mức tiêu thụ điện theo tháng chỉ là một trong các cơ sở để lựa chọn. Hai gia đình cùng dùng 1200kWh/tháng nhưng có thể cần hai cấu hình khác nhau.
Ví dụ:
- Gia đình sử dụng nhiều điện vào ban ngày sẽ tận dụng trực tiếp điện mặt trời tốt hơn.
- Gia đình đi làm cả ngày và sử dụng điện chủ yếu vào buổi tối sẽ cần pin lưu trữ lớn hơn.
- Gia đình có nhiều máy lạnh hoặc thiết bị công suất lớn cần xem xét thêm công suất biến tần.
- Gia đình thường xuyên mất điện cần tính toán kỹ nhóm tải dự phòng và thời gian dự phòng mong muốn.
Vì vậy, khi thiết kế cần phân tích đồng thời:
- Tổng điện năng tiêu thụ mỗi tháng.
- Tỷ lệ sử dụng điện ban ngày và ban đêm.
- Công suất tải lớn nhất.
- Số lượng máy lạnh.
- Nhu cầu sử dụng điện khi mất lưới.
- Khả năng mở rộng trong tương lai.
- Cách quy đổi hóa đơn tiền điện sang kWh
Cách chính xác nhất là kiểm tra trực tiếp số điện tiêu thụ trên hóa đơn hoặc ứng dụng chăm sóc khách hàng của điện lực.
Khách hàng nên thu thập hóa đơn trong khoảng 6–12 tháng để đánh giá được:
- Mức tiêu thụ trung bình.
- Tháng sử dụng điện cao nhất.
- Tháng sử dụng điện thấp nhất.
- Mức tăng giảm theo mùa.
Trong trường hợp chỉ biết số tiền điện, có thể ước tính nhanh theo công thức:
Sản lượng điện tiêu thụ gần đúng = Tiền điện ÷ giá điện bình quân.
Đối với gia đình sử dụng điện ở mức tương đối cao, có thể tạm chia tổng tiền điện cho khoảng 3.000 đồng/kWh để ước tính ban đầu.
Ví dụ:
- Hóa đơn 1.500.000 đồng có thể tương đương khoảng 500kWh.
- Hóa đơn 1.800.000 đồng có thể tương đương khoảng 600kWh.
- Hóa đơn 2.100.000 đồng có thể tương đương khoảng 700kWh.
Cách tính này chỉ mang tính tham khảo vì giá điện sinh hoạt được tính theo bậc thang và còn phụ thuộc thuế, kỳ ghi điện và biểu giá tại từng thời điểm.
Để có số liệu đúng hơn, khách hàng nên sử dụng công cụ tính hóa đơn điện của EVN hoặc gửi hóa đơn thực tế để đơn vị thiết kế phân tích.
Công cụ tính hóa đơn tiền điện dựa trên số kWh: Link
- Diện tích mái cần thiết
Mỗi tấm quang điện công suất lớn có diện tích khoảng 2,7m².
Với 16 tấm, diện tích bề mặt tấm pin là:
16 × 2,7m² = 43,2m².
Khi tính thêm khoảng cách giữa các tấm, lối thi công, mép mái và không gian bảo trì, có thể sử dụng hệ số khoảng 1,3:
43,2 × 1,3 = khoảng 56,16m².
Như vậy, hệ thống 10,08kWp cần khoảng 56m² mái phù hợp.
Diện tích thực tế còn phụ thuộc vào:
- Hình dạng mái.
- Kích thước chính xác của tấm pin.
- Vị trí bồn nước.
- Ô thông tầng.
- Dàn nóng máy lạnh.
- Hướng đặt tấm.
- Khoảng lùi an toàn.
- Lối đi bảo trì.
Mái có diện tích lớn nhưng bị chia cắt thành nhiều khu vực nhỏ chưa chắc đã lắp được đủ số lượng tấm mong muốn.
- Hướng lắp đặt và góc nghiêng
Hướng lắp đặt
Việt Nam nằm hoàn toàn ở bán cầu Bắc, vì vậy xét trên tổng sản lượng điện trong năm, tấm quang điện thường được ưu tiên quay về hướng Nam. Hướng lắp đặt này giúp bề mặt tấm pin nhận được bức xạ mặt trời tương đối ổn định trong ngày và hạn chế sự chênh lệch sản lượng giữa các mùa.
Tuy nhiên, do Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới, quỹ đạo biểu kiến của Mặt Trời thay đổi theo mùa. Tại một số thời điểm trong năm, đặc biệt ở khu vực miền Trung và miền Nam, Mặt Trời có thể nằm gần thiên đỉnh hoặc lệch về phía Bắc. Vì vậy, hướng Nam là phương án ưu tiên về sản lượng năm, nhưng không phải lúc nào cũng cần xoay tấm pin về hướng Nam bằng mọi giá.
Hướng lắp đặt thực tế cần được lựa chọn dựa trên hình dạng mái, kết cấu công trình, mức độ che bóng và biểu đồ sử dụng điện của gia đình:
- Hướng Nam: thường cho sản lượng điện tương đối cân bằng và tối ưu trong năm.
- Hướng Đông: tăng sản lượng vào buổi sáng, phù hợp với công trình sử dụng nhiều điện trong khoảng thời gian này.
- Hướng Tây: tăng sản lượng vào buổi chiều, phù hợp với gia đình có phụ tải cao vào cuối buổi chiều.
- Hướng Đông – Tây: thường được áp dụng đối với mái tôn hai dốc có sẵn theo hướng Đông và Tây. Khi đó, tấm pin được lắp áp mái trên cả hai phía để tận dụng diện tích mái, giảm chi phí khung, giảm tải trọng gió và kéo dài thời gian phát điện trong ngày.
Đối với mái tôn hoặc mái ngói có độ dốc sẵn, phương án thông dụng là lắp tấm pin song song theo mặt mái. Nếu mái có hai hướng Đông – Tây, việc chia tấm trên hai mặt mái chủ yếu xuất phát từ điều kiện kết cấu và khả năng tận dụng diện tích, không có nghĩa hướng Đông – Tây luôn tốt hơn hướng Nam.
Không nên dựng thêm kết cấu để xoay toàn bộ tấm pin về hướng Nam nếu phương án này làm:
- Tăng tải trọng gió lên mái.
- Tăng chiều cao và khối lượng hệ khung.
- Gây che bóng giữa các hàng tấm.
- Tăng nguy cơ thấm dột.
- Làm tăng chi phí nhưng sản lượng cải thiện không đáng kể.
Trong trường hợp mái có nhiều hướng, cần ưu tiên khu vực mái ít bị che bóng, có kết cấu tốt và thuận tiện cho việc thi công, bảo trì.
Góc nghiêng
Góc nghiêng của tấm quang điện được lựa chọn dựa trên vị trí địa lý, hướng mái, độ dốc hiện hữu của mái, khả năng thoát nước, mức độ tự làm sạch, tải trọng gió và khoảng cách giữa các hàng tấm.
Đối với khu vực miền Nam Việt Nam, góc nghiêng khoảng 10–15° thường được khuyến nghị cho các hệ thống điện mặt trời mái nhà. Khoảng góc này giúp tấm quang điện nhận bức xạ tương đối tốt trong năm, đồng thời hỗ trợ thoát nước mưa, hạn chế bụi bẩn đọng trên bề mặt và không làm hệ khung chịu tải trọng gió quá lớn.
Tuy nhiên, góc nghiêng 10–15° là mức khuyến nghị chung, không phải giá trị bắt buộc cho mọi công trình. Góc lắp đặt thực tế cần được lựa chọn dựa trên:
- Độ dốc sẵn có và kết cấu của mái.
- Hướng lắp đặt của tấm quang điện.
- Mức độ che bóng tại công trình.
- Khoảng cách giữa các hàng tấm.
- Khả năng chịu tải và tải trọng gió của mái.
- Yêu cầu về thoát nước, vệ sinh và bảo trì.
- Hiệu quả đầu tư của phần kết cấu tạo góc.
Với mái tôn hoặc mái ngói đã có độ dốc phù hợp, tấm quang điện thường được lắp song song và áp theo mặt mái. Không nhất thiết phải dựng thêm khung để đạt chính xác góc 10–15° nếu việc này làm tăng chi phí, tải trọng gió, nguy cơ thấm dột hoặc ảnh hưởng đến kết cấu mái.
Với mái bê tông bằng, có thể sử dụng hệ khung tạo góc nghiêng khoảng 10–15°. Khi thiết kế cần tính toán khoảng cách giữa các hàng để tránh hàng phía trước che bóng lên hàng phía sau, nhất là vào buổi sáng, buổi chiều và những thời điểm Mặt Trời có góc chiếu thấp.
Góc nghiêng lớn hơn không đồng nghĩa với sản lượng điện luôn cao hơn. Phương án phù hợp cần cân bằng giữa sản lượng, diện tích lắp đặt, khả năng thoát nước, tải trọng gió, chi phí kết cấu và điều kiện thực tế của công trình.
Hình so sánh góc nghiêng 10 và 15 độ bằng pvsyst
Bảng so sánh góc nghiêng 10 vs 15 độ
| Thông số | Góc nghiêng 15° | Góc nghiêng 10° | Nhận xét |
| Azimuth | 0° | 0° | Cùng quay về hướng Nam |
| Transposition Factor – FT | 1,01 | 1,02 | Góc 10° nhận bức xạ nhỉnh hơn |
| Global on collector plane | 1.809 kWh/m²/năm | 1.811 kWh/m²/năm | Góc 10° cao hơn 2 kWh/m²/năm |
| Loss with respect to optimum | 0,0% | 0,0% | Cả hai đều gần góc tối ưu |
So sánh chênh lệch
100% x (1811-1809)/1809 ≈ 0.11%
Như vậy, góc 10° chỉ tốt hơn góc 15° khoảng 0,11% về bức xạ, gần như không đáng kể.
- Ảnh hưởng của che bóng
Che bóng là một trong những nguyên nhân phổ biến làm giảm sản lượng điện mặt trời.
Các nguồn che bóng thường gặp gồm:
- Cây xanh.
- Bồn nước.
- Tường chắn mái.
- Nhà cao tầng bên cạnh.
- Ăng-ten.
- Dàn nóng máy lạnh.
- Cột điện.
- Hàng tấm pin phía trước.
Một phần nhỏ của tấm pin bị che bóng cũng có thể làm giảm công suất của cả chuỗi, đặc biệt khi các tấm được đấu nối tiếp.
Do đó, trước khi lắp đặt cần khảo sát:
- Bóng đổ vào buổi sáng.
- Bóng đổ vào giữa trưa.
- Bóng đổ vào buổi chiều.
- Sự thay đổi vị trí bóng theo mùa.
Đối với mái có nhiều vật cản, nên dựng mô hình 3D hoặc mô phỏng che bóng bằng phần mềm để tối ưu vị trí lắp tấm.
Mô phỏng che bóng bằng phần mềm PVsyst
- Kiểm tra mái nhà trước khi lắp đặt
Mái tôn
Cần kiểm tra:
- Độ dày và tình trạng tôn.
- Chất lượng xà gồ.
- Khoảng cách xà gồ.
- Tình trạng vít mái.
- Các vị trí bị rỉ sét.
- Khả năng chống thấm tại điểm liên kết.
Khung đỡ phải được liên kết vào xà gồ hoặc kết cấu chịu lực, không chỉ bắt vào lớp tôn mỏng.
Mái ngói
Mái ngói cần sử dụng móc chuyên dụng hoặc phương án kết cấu phù hợp để hạn chế:
- Nứt ngói.
- Vỡ ngói.
- Thấm nước.
- Lún hoặc xê dịch mái.
Chân L lắp dưới ngói, không làm vỡ ngói
Mái bằng
Đối với mái bê tông, cần tính toán:
- Khung tạo góc nghiêng.
- Đối trọng hoặc điểm neo.
- Tải trọng gió.
- Khả năng chống thấm.
- Khoảng cách giữa các hàng.
- Đường thoát nước.
- Lối đi bảo trì.
Trong trường hợp chưa rõ khả năng chịu tải, cần có đơn vị kết cấu kiểm tra trước khi thi công.
- Lựa chọn pin lưu trữ điện áp cao hay điện áp thấp
Pin lưu trữ cho gia đình hiện nay thường được chia thành hai nhóm chính: pin điện áp thấp và pin điện áp cao.
Pin điện áp thấp
Pin điện áp thấp thường hoạt động quanh mức 48V hoặc 51,2V.
Ưu điểm:
- Cấu hình phổ biến.
- Có nhiều lựa chọn trên thị trường.
- Phù hợp với một số hệ thống công suất nhỏ.
- Thuận tiện khi thay thế hoặc mở rộng nếu thiết bị tương thích.
Điểm cần lưu ý là khi truyền cùng một mức công suất, điện áp thấp sẽ cần dòng điện lớn hơn.
Ví dụ, để truyền công suất 5kW:
- Ở điện áp 50V, dòng điện có thể vào khoảng 100A.
- Ở điện áp 400V, dòng điện chỉ khoảng 12,5A.
Mặc dù pin áp thấp có điện áp vận hành thấp hơn, nhưng để truyền cùng một mức công suất, hệ thống phải làm việc với dòng điện lớn. Dòng cao làm tăng tổn hao và phát nhiệt trên dây dẫn, đầu cos và các điểm đấu nối; nếu lựa chọn cáp, thiết bị bảo vệ hoặc siết đầu nối không đúng kỹ thuật, nguy cơ quá nhiệt, hồ quang và cháy có thể tăng cao.
Pin điện áp cao
Pin điện áp cao có điện áp làm việc lớn hơn, thường được sử dụng cùng các dòng biến tần Hybrid điện áp cao thế hệ mới.
Ưu điểm:
- Dòng điện sạc và xả thấp hơn.
- Giảm tổn hao trên dây dẫn.
- Cáp điện có thể gọn hơn.
- Phù hợp với hệ thống công suất lớn.
- Hiệu quả tốt khi sạc và xả công suất cao.
- Dễ đồng bộ với biến tần Hybrid điện áp cao.
Tuy nhiên, pin điện áp cao phải được lắp đặt đúng kỹ thuật và sử dụng đúng model tương thích với biến tần. Không được tự ý ghép pin và biến tần nếu chưa có xác nhận từ nhà sản xuất.
Vì sao hệ thống này lựa chọn pin cao áp LFP?
Cấu hình FoxESS KH8 kết hợp EP6 sử dụng hệ pin cao áp đồng bộ, giúp:
- Tối ưu hiệu suất chuyển đổi.
- Giảm dòng điện trên đường cáp pin.
- Quản lý pin tập trung qua BMS.
- Đồng bộ dữ liệu giữa pin và biến tần.
- Đơn giản hóa việc cài đặt và giám sát.
- Có khả năng mở rộng theo giới hạn của nhà sản xuất.
Công nghệ LFP cũng được lựa chọn nhờ đặc tính ổn định, tuổi thọ chu kỳ cao và phù hợp với các ứng dụng lưu trữ năng lượng gia đình.
- Hệ thống có thể tiết kiệm bao nhiêu tiền điện?
Mức tiết kiệm phụ thuộc vào tỷ lệ điện mặt trời được sử dụng trực tiếp và lượng điện được lưu trữ để dùng vào buổi tối.
Nếu sản lượng điện mặt trời tạo ra vượt quá nhu cầu sử dụng ban ngày, trong khi pin lưu trữ không đủ dung lượng, phần điện dư có thể bị giới hạn phát hoặc không được tận dụng hết, làm giảm hiệu quả đầu tư.
Ngược lại, nếu gia đình có tải ban ngày và tận dụng pin để sử dụng vào buổi tối, tỷ lệ tự dùng có thể tăng đáng kể.
Các yếu tố quyết định hiệu quả gồm:
- Mức tiêu thụ điện ban ngày.
- Dung lượng pin.
- Lịch sạc và xả.
- Giá điện theo bậc.
- Tỷ lệ điện dư.
- Sản lượng điện mặt trời thực tế.
- Mức suy giảm thiết bị theo thời gian.
- Kết luận
Hệ thống điện mặt trời Hybrid 10,08kWp/10,5kW/17,28kWh là giải pháp phù hợp cho các gia đình có mức tiêu thụ điện khoảng 1200kWh, sử dụng điện cả ban ngày và buổi tối, đồng thời có nhu cầu dự phòng các thiết bị quan trọng khi mất điện.
Với cấu hình gồm 16 tấm quang điện 630Wp, biến tần Hybrid FoxESS 10,5kW và pin lưu trữ EP6 17,28kWh, hệ thống có thể:
- Tạo ra khoảng 40 kWh điện mỗi ngày trong điều kiện phù hợp.
- Giảm lượng điện mua từ lưới.
- Tăng tỷ lệ tự sử dụng điện mặt trời.
- Lưu trữ điện để sử dụng vào buổi tối.
- Duy trì nhóm tải ưu tiên khi mất điện.
- Theo dõi và quản lý hệ thống từ xa.
Tuy nhiên, cấu hình cuối cùng cần được lựa chọn dựa trên hóa đơn điện, biểu đồ phụ tải, điều kiện mái nhà, mức độ che bóng và nhu cầu dự phòng thực tế.
LITHACO cung cấp giải pháp khảo sát, thiết kế, cung cấp thiết bị, thi công và vận hành hệ thống điện mặt trời kết hợp lưu trữ cho gia đình, thương mại và công nghiệp.
Liên hệ LITHACO để được phân tích hóa đơn điện và đề xuất cấu hình phù hợp với nhu cầu sử dụng thực tế.
Bài Viết Liên Quan
