Điện mặt trời kết hợp lưu trữ là giải pháp tối ưu nhất và thời thượng nhất hiện nay
Ở nhiều quốc gia trên trên thế giới thì điện mặt trời + lưu trữ hay còn gọi là Solar + Storage đã trở nên rất phổ biến từ hơn chục năm trước và đang liên tục phát triển trong năm 2020.Tuy nhiên ở Việt Nam thì điện mặt trời kết hợp lưu trữ là một khái niệm còn khá mới mẻ.
H.2 – Hệ thống điện mặt trời nối lưới + lưu trữ đang rất được ưa chuộng trên thế giới.
Vậy hệ thống điện mặt trời (PV) + lưu trữ khác với hệ thống điện mặt trời nối lưới truyền thống (không lưu trữ) như thế nào?
Nó là một hệ thống điện mặt trời cộng thêm các bộ lưu trữ điện (battery) dân Việt Nam hay gọi là ắc quy, trong bài viết này chúng tôi xin mạn phép dùng thuật ngữ bộ lưu trữ điện.
Nếu như hệ thống điện mặt trời nối lưới đang lắp hầu hết ở các ngôi nhà của Việt Nam hiện nay là hệ thống điện mặt trời nối lưới không lưu trữ, thì hệ thống điện mặt trời kết hợp lưu trữ (solar + storage) sẽ có thêm một hệ thống các bộ lưu trữ điện để sử dụng ban đêm hoặc dự phòng khi cúp điện.
Xem hình bên dưới
H.3 – Hệ thống điện mặt trời nối lưới không lưu trữ phổ biến hiện nay ở Việt Nam.
Tại sao sử dụng hệ thống điện mặt trời + lưu trữ này?
Hầu hết các ngôi nhà ở Việt Nam là tiêu thụ điện chủ yếu vào ban đêm. Tỷ lệ tiêu thụ điện năng trong các ngôi nhà thường tuân theo quy tắc một phần ba/hai phần ba: một phần ba lượng điện được sử dụng vào ban ngày và hai phần ba lượng điện vào ban đêm.
Điều này có nghĩa là vào ban ngày, mặc dù các hệ thống tấm pin mặt trời sản xuất ra rất nhiều điện nhưng các ngôi nhà thường ít khi sử dụng lượng điện sản sinh ra này, trong khi đó ban đêm nhu cầu sử dụng nhiều nhưng lúc này mặt trời đã đi ngủ và nhà máy đã ngừng hoạt động, các thiết bị trong nhà phải sử dụng điện từ lưới điện quốc gia.
Đây chính là vấn đề của các ngôi nhà lắp điện mặt trời, tức là làm sao dự trữ lại lượng năng lượng do các tấm pin trên mái nhà sinh ra vào ban ngày để sử dụng vào ban đêm, vào những lúc cúp điện, hoặc thậm chí vào những khung giờ cao điểm (giá điện EVN tính rất cao)
Câu trả lời chính là giải pháp : Solar + Storage cho phép ngôi nhà “dự trữ” lại toàn bộ hoặc một phần lượng điện ban ngày không sử dụng hết để cung cấp cho hệ thống điện của ngôi nhà vào ban đêm.
Nếu không sử dụng các bộ lưu trữ điện (battery) thì lượng điện thừa ban ngày sẽ chạy ngược ra lưới điện đồng nghĩa với chủ nhà đang bán điện mặt trời cho công ty điện lực.
Giá mua điện cho những chủ nhà trước ngày 30/6/2019 là 9,35Uscent/1kWh, giá mua trước 31/12/2020 là 8,38 Uscenst/KWh, thời điểm đó chính phủ đang khuyến khích người dân lắp điện mặt trời để bù đắp sự thiếu điện do các dự án Nhà máy nhiệt điện than chậm trễ tiến độ.
Với giá mua điện mặt trời sắp tới của chính phủ sắp ban hành thấp hơn nhiều giá điện bình quân ban ngày mà EVN bán cho người dân, nhiều chủ đầu tư đang có xu hướng lựa chọn giải pháp solar + lưu trữ tức vừa nối lưới vừa lưu trữ.
Về phương diện kỹ thuật thì hệ thống vừa nối lưới vừa lưu trữ được lắp đặt khá dễ dàng thậm chí nghiều ngôi nhà trước đây đã lắp đặt hệ thống nối lưới không lưu trữ thì nay lắp thêm các bộ lưu trữ cũng đơn giản. Hệ thống này hoạt động ưu việt hơn rất nhiều hệ thống nối lưới không có lưu trữ bởi vì nó sẽ sạc điện ban ngày và sử dụng điện ban đêm phù hợp với thói quen sử dụng điện của phần lớn người dân, ngoài ra những lúc cúp điện ngôi nhà sẽ vẫn có điện từ hệ thống lưu trữ (nói theo kiểu dân gian là “bao cúp điện”), với cách tính tiền điện nhiều giá hiện nay thì người sử dụng điện phải trả tiền rất cao ở những giờ cao điểm vì vậy tại sao không sạc điện ở giờ thấp điểm để sử dụng giờ cao điểm? hệ thống này cho phép làm việc đó.
Theo kinh nghiệm của nhiều quốc gia đi trước, trong mọi trường hợp, đo đếm theo 2 chiều giao nhận không thực sự là giải pháp tốt nhất cho tương lai lâu dài của hệ thống điện. Bởi vì đo đếm theo phương thức này ở một số thời điểm buổi trưa có thể hệ thống sẽ sản xuất ra lượng điện quá nhiều và làm cho việc điều độ lưới điện trở nên khó khăn hơn.
Bài học này miền trung Việt Nam như Ninh Thuận, Bình Thuận, Gia Lai, Bình Phước…đã trải qua hồi tháng 1 và tháng 2 của năm 2021 khi lượng điện mặt trời vào những lúc giữa trưa phát lên lưới quá nhiều lại trùng thời điểm covid 19 nhu cầu sử dụng điện của lĩnh vực sản xuất sụt giảm mạnh, làm mất ổn định lưới điện, kết quả là ngành điện chọn giải pháp cắt bỏ bớt điện mặt trời không cho phát lên lưới điện quốc gia.
Việc lựa chọn bộ lưu trữ nhiều hay ít cũng rất linh hoạt, phụ thuộc nhu cầu và điều kiện (kinh phí sẳn sàng để đầu tư) của chủ nhà
Các thành phần của hệ thống?
- Các tấm pin năng lượng mặt trời
- Biến tần / bộ sạc
- Battery (Bộ lưu trữ điện)
- Bộ điều khiển sạc
- Bảng phân phối điện phụ hoặc tải ưu tiên
- Hệ thống quản lý năng lượng (tùy chọn)
Một hệ thống PV nối lưới không lưu trữ (H.3 – 99% trước đây ở Việt Nam sử dụng hệ thống này) chỉ bao gồm các tấm pin mặt trời và biến tần hay còn gọi là inverter hòa lưới. Đối với hệ thống này lượng điện dư thừa sẽ được bán cho lưới điện thông qua đồng hồ đo 2 chiều. Trong trường hợp lưới điện bị mất điện thì hệ thống cũng cúp luôn và sản lượng mặt trời đơn giản là lãng phí.
Đối với hệ thống điện mặt trời có kết hợp lưu trữ thì khi cúp điện ngôi nhà sẽ được cung cấp điện từ các bộ lưu trữ điện (batery).
Châu âu, châu Mỹ, Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc, Úc, Singapore, Thái Lan…đã rất phổ biến giải pháp này. Hiện nay ở Việt Nam cũng bắt đầu xuất hiện hệ thống này, tuy chưa phổ biến bằng các nước đi trước nhưng sẽ không có gì ngạc nhiên khi trong thời gian tới nó sẽ trở nên rất thịnh hành.
Hệ thống nối lưới kết hợp lưu trữ (solar +storage) hoạt động như thế nào?
Hệ thống PV tạo ra rất nhiều năng lượng vào ban ngày, lượng điện này sẽ được ngôi nhà tiêu thụ một phần và phần lớn lượng điện còn lại sẽ được lưu trữ lại thông qua các bộ lưu trữ điện (battery). Sau đó, vào buổi tối các thiết bị trong nhà được cung cấp điện từ các battery này. Hệ thống còn bao gồm một “bảng tải ưu tiên” lựa chọn các thiết bị ưu tiên sử dụng trong nhà trong trường hợp lưới điện bị cúp.
Thông thường, hệ thống được thiết kế với công suất PV từ 4 đến 12 kW, các phụ tải ưu tiên thường bao gồm một số hệ thống chiếu sáng, TV, máy tính, tủ lạnh, máy bơm nước, cấp nguồn camera, wifi, ổ cắm và có thể là bộ sạc xe điện trong vòng vài năm tới. Mức độ ưu tiên thấp hơn sẽ được dành cho máy lạnh, quạt hơi nước, và các thiết bị không thiết yếu khác. Các bộ lưu trữ trước đây phổ biến là dòng ắc quy ngập nước (axit – chì) chúng tôi gọi đó là thế hệ lưu trữ thứ nhất, tiếp theo sau là thế hệ lưu trữ thứ hai là ắc quy công nghệ GEL hay dùng cho ngành viễn thông. Và hiện nay Pin Lithium-Iron Phosphate đang trở nên thịnh hành, nó mang lại nhiều ưu điểm về khả năng lưu trữ cũng như độ bền sử dụng. Pin Lithium-ion (thường được sử dụng trong ô tô, máy tính và điện thoại) đang phát triển nhanh chóng và chắc chắn sẽ khả thi trong tương lai gần để sử dụng tại các ngôi nhà.
Battery Lithium – Ion đang được sử dụng phổ biến hiện nay
Bộ điều khiển sạc
Phần kết luận
Ngày nay, điện mặt trời kết hợp lưu trữ (Solar + Storage) đã có chi phí cạnh tranh ở nhiều nước trên thế giới thậm chí một số nhãn hiệu lớn như Sonnen Đức, Samsung, Nisxan, LG Chem, Tesla…còn được bảo hành từ 10 đến 12 năm thậm chí hơn. Ngân hàng Deutsche Bank dự đoán rằng nó (thị trường lưu trữ) sẽ trở thành thị trường trị giá 5 nghìn tỷ đô la vào năm 2030 và sẽ thay thế một lượng lớn nhiên liệu hóa thạch. Deutsche Bank gọi nó là “… ứng dụng sát thủ tiếp theo có thể tăng tốc đáng kể sự thâm nhập năng lượng mặt trời toàn cầu…”
Vì vậy đây là thời điểm thích hợp để các ngôi nhà Việt Nam được tiếp cận với giải pháp thời thượng này vừa tiết kiệm chi phí, vừa chủ động năng lượng và không còn lo cúp điện hoặc lo EVN tăng giá bán lẻ điện trong tương lai.
By Lithaco
Bài Viết Liên Quan
