Điện mặt trời áp mái – Kỷ nguyên các ngôi nhà tự sản xuất năng lượng
Điện mặt trời áp mái cho hộ gia đình là xu hướng phổ biến trên khắp thế giới, ở Việt Nam giai đoạn từ nay đến 2030 trong quy hoạch điện VIII, Chính phủ đặt mục tiêu:
“Phấn đấu đến năm 2030 có 50% các tòa nhà công sở và 50% nhà dân sử dụng điện mặt trời mái nhà tự sản, tự tiêu (phục vụ tiêu thụ tại chỗ, không bán điện vào hệ thống điện quốc gia)”
Vậy giải pháp nào tối ưu nhất cho điện mặt trời áp mái cho hộ gia đình năm 2024?
Trong bài viết này LITHACO muốn giới thiệu giải pháp mới cho điện mặt trời áp mái phù hợp với xu hướng của thế giới và định hướng khuyến khích của Chính phủ trong thời gian tới. Cụ thể, Chính phủ khuyến khích phát triển phân tán điện mặt trời trên các mái nhà của các hộ gia đình, phục vụ tiêu thụ tại chỗ, không bán điện vào hệ thống điện quốc gia.
Hình 1: Hệ thống điện mặt trời áp mái thế hệ mới
Giải pháp thiết kế này phù hợp với điện mặt trời tự tiêu thụ cho các gia đình sống ở các nơi có lưới điện, nơi có lưới điện yếu hay thậm chí cả nơi không có lưới điện. Ý tưởng của thiết kế là kết hợp của hệ thống điện mặt trời truyền thống (lắp đặt từ năm 2020 trở về trước) với Pin tích trữ năng lượng. Công nghệ tích trữ năng lượng của thiết kế sử dụng công nghệ đang thống trị trong thị trường xe điện và lưu trữ năng lượng trên thế giới hiện nay đó là công nghệ Pin Lithium-Ion. Đây là một ngôi sao mới nổi của khoa học và đã được chứng minh tính hiệu quả ở khắp nơi trên thế giới từ quy mô lưu trữ năng lượng gia đình, thương mại, nhà máy công nghiệp, nhà máy điện mặt trời, ngôi nhà điện gió đến lưu trữ năng lượng cho quy mô lưới điện.
Thành phần hệ thống điện mặt trời áp mái
Theo hình 1, hệ thống bao gồm các tấm quang điện lắp đặt trên mái nhà, bộ chuyển đổi điện thế hệ mới (Hybrid Inverter), Pin Lithium-Ion, bộ chuyển đổi nguồn ATS, đồng hồ điện thông minh (Meter) và các thành phần phụ khác.
Nguyên tắc hoạt động
Khi có ánh sáng mặt trời chiếu vào các tấm quang điện trên mái nhà hiệu ứng quang điện sẽ diễn ra, tạo ra dòng điện DC. Dòng điện này chạy qua bộ Hybrid Inverter để trở thành dòng điện xoay chiều AC giống như dòng điện của lưới điện quốc gia cung cấp cho các thiết bị sử dụng điện trong ngôi nhà. Phần năng lượng do các tấm quang điện tạo ra chưa sử dụng hết sẽ được tích trữ vào bộ Pin lưu trữ năng lượng để cung cấp cho ngôi nhà vào buổi tối và dự phòng khi cúp điện. Trong trường hợp bộ Pin tích trữ năng lượng bị cạn thì hệ thống tự động ‘lấy điện’ từ lưới điện quốc gia để cung cấp cho các phụ tải, Hybrid Inverter thế hệ tiếp theo do LITHACO cung cấp là một dòng biến tần mặt trời thế hệ mới nhất hiện nay nó còn được gọi là biến tần mặt trời thông minh vì nó có chức năng đấu nối vào lưới điện hoặc không đấu nối vào lưới điện, nó cho phép kết nối với Pin lưu trữ năng lượng Lithium-Ion, thậm chí khả dụng với cả ắc quy axit chì, nó còn có thể cho phép chạy song song với máy phát điện dự phòng (có chức năng đấu nối với máy phát điện). Tại LITHACO chúng tôi gọi giải pháp này là giải pháp điện mặt trời thế hệ tiếp theo.
Tại sao chúng tôi gọi đây là giải pháp điện mặt trời thế hệ tiếp theo?
So với hệ thống điện mặt trời truyền thống thì giải pháp thiết kế này có rất nhiều tính năng ưu việt hơn. Cụ thể, đối với hệ thống điện mặt trời truyền thống phải cần có lưới điện ổn định để vận hành, khi lưới điện bị cúp thì các ngôi nhà lắp đặt hệ thống điện mặt trời áp mái truyền thống sẽ bị mất điện, kể cả khi cúp điện vào ban ngày thì các tấm quang điện tự động ngừng sản xuất do chức năng của biến tần (On-grid Inverter) đã ngắt (Off). Ngoài ra hệ thống điện mặt trời áp mái trước đây cần phải đấu nối lưới điện quốc gia thông qua lưới điện hai chiều để điện mặt trời do hệ thống tạo ra vào ban ngày mà các tải trong ngôi nhà sử dụng chưa hết sẽ được bán vào lưới điện quốc gia. Buổi tối ngôi nhà sử dụng 100% điện từ lưới điện quốc gia để sử dụng, cho nên các ngôi nhà đã lắp đặt hệ thống điện mặt trời thế hệ cũ không được sử dụng hết năng lượng do hệ thống của mình sản xuất.
Là một công ty tiên phong trong giải pháp điện mặt trời áp mái, LITHACO hiểu rõ nhược điểm của các hệ thống điện mặt trời truyền thống như đã nêu trên, vì vậy chúng tôi phát triển một giải pháp điện mặt trời thế hệ mới để lắp đặt cho các hộ gia đình ở Việt Nam. Với giải pháp này sẽ giúp cho các ngôi nhà tự chủ về năng lượng, tiết kiệm hóa đơn tiền điện nhiều hơn, cải thiện chất lượng điện năng của ngôi nhà giúp các thiết bị kéo dài tuổi thọ, các ngôi nhà sử dụng tối đa năng lượng mặt trời do mình sản xuất. Điều tuyệt vời là khi lưới điện quốc gia bị sự cố hoặc công ty điện lực cúp điện để sửa chữa, ATS của hệ thống sẽ tự động cô lập ra khỏi lưới điện và chuyển sang chế độ sử dụng năng lượng từ các tấm quang điện và Pin đã tích trữ, quá trình chuyển đổi này diễn ra tự động và nhanh chóng. Bên cạnh những lợi ích trên thì giải pháp kết hợp giữa điện mặt trời với Pin lưu trữ năng lượng là một bước chuẩn bị cho hành trình độc lập năng lượng của các ngôi nhà. Giờ đây các ngôi nhà Việt Nam không còn quá phụ thuộc vào năng lượng từ lưới điện của quốc gia mà sẽ bước vào một kỷ nguyên năng lượng tái tạo, trong đó các ngôi nhà tự sản xuất điện cho chính mình.
Tham khảo thêm nhiều thông tin về điện mặt trời áp mái: tại đây
Tư vấn lựa chọn công suất điện mặt trời áp mái
Hệ thống mặt trời áp mái thế hệ mới này có thể hoạt động ở nhiều nơi nên việc lựa chọn công suất lắp đặt từng nơi là khác nhau. Trong phần này LITHACO sẽ tư vấn cho các khách hàng lựa chọn lắp đặt hệ thống điện mặt trời áp mái kết hợp với Pin lưu trữ năng lượng mặt trời. Có 2 cách lựa chọn công suất:
1. Lựa chọn công suất theo kinh nghiệm
Hình 2: Lựa chọn công suất điện mặt trời áp mái theo kinh nghiệm
Bạn có thể lựa chọn công suất theo công thức kinh nghiệm mà LITHACO đã xây dựng theo hình trên.
Cụ thể, nếu ngôi nhà của bạn sống ở nông thôn thì mức công suất 3 kWp sẽ phù hợp cho hầu hết các ngôi nhà tại đây. Hệ thống 5 kWp sẽ phù hợp hầu hết các ngôi nhà sống ở đô thị Việt Nam, một số ngôi nhà có mức tiêu thụ năng lượng đặc biệt cao, gia đình nhiều thế hệ cùng sinh sống trong ngôi nhà hay từ 6 người trở lên thì bạn lựa chọn công suất 8 kWp.
2. Lựa chọn công suất theo mức tiêu thụ năng lượng
Chúng tôi đã xây dựng hai bảng lựa chọn công suất điện mặt trời cho hai khu vực đại diện là TP.HCM cho khu vực phía Nam và Hà Nội đại diện cho khu vực phía Bắc.
Vì số giờ nắng giữa hai miền khác nhau cho nên cùng mức tiêu thụ năng lượng nhưng những ngôi nhà ở Miền Bắc thường sẽ lựa chọn công suất điện mặt trời lớn hơn ngôi nhà ở Miền Nam. Theo định hướng của chính phủ sẽ khuyến khích điện mặt trời tự sản xuất, tự tiêu thụ, không bán điện cho lưới điện quốc gia như trước đây.
Bảng 1: Lựa chọn công suất hệ thống điện mặt trời và pin tích trữ Miền Nam
Vì vậy bạn cần lựa chọn công suất lắp đặt phù hợp với mức tiêu thụ năng lượng của ngôi nhà bạn, giả sử bạn đang sống ở Miền Nam và ngôi nhà bạn đang có mức tiêu thụ năng lượng 800 – 1000 kWh thì bạn nên chọn lắp đặt hệ thống điện mặt trời với công suất 6 kW. Hệ thống này trung bình sản xuất được 24 kWh/ngày hoặc 720 kWh/tháng.
Bảng 2: Lựa chọn công suất hệ thống điện mặt trời và pin tích trữ Miền Bắc
Đối với các ngôi nhà sinh sống tại khu vực Miền Bắc, nếu ngôi nhà có mức tiêu thụ năng lượng 500 – 600 số điện thì bạn nên chọn công suất lắp đặt hệ thống điện mặt trời với công suất 5 kW. Hệ thống này sản xuất được 16 số điện/ngày hoặc 480 số điện/tháng.
Tư vấn lựa chọn Pin lưu trữ năng lượng
Việc chọn Pin lưu trữ năng lượng phụ thuộc vào tỷ lệ sử dụng năng lượng ban ngày và đêm của ngôi nhà. Trong bảng bên dưới các cột tỷ lệ 30%, 50%, 70% là dung lượng các ngôi nhà cần lưu trữ để sử dụng vào buổi tối.
Nếu bạn ở khu vực Miền Nam và hệ thống điện mặt trời của nhà bạn là 5 kW sản xuất được 20 kWh/ngày và tỷ lệ sử dụng điện ban ngày của ngôi nhà là 50%. Vậy bạn cần tích trữ 10 kWh để sử dụng vào buổi tối, điều đó có nghĩa là bạn cần chọn bộ Pin có dung lượng lớn hơn hoặc bằng 10 kWh.
Bảng 3: Lựa chọn Pin lưu trữ hệ thống điện mặt trời Miền Nam
Tương tự nếu bạn ở Miền Bắc và hệ thống điện mặt trời của nhà bạn là 4 kW sản xuất được 12,8 kWh/ngày và tỷ lệ sử dụng điện ban ngày của ngôi nhà là 50%. Vậy bạn cần tích trữ 6,4 kWh để sử dụng vào buổi tối, điều đó có nghĩa là bạn cần chọn bộ Pin có dung lượng lớn hơn hoặc bằng 6,4 kWh.
Bảng 4: Lựa chọn Pin lưu trữ hệ thống điện mặt trời Miền Bắc
Thiết kế giải pháp của LITHACO để dễ dàng nâng cấp và mở rộng việc thêm dung lượng Pin lưu trữ mà không cần thay đổi hoặc sửa chữa hệ thống trên nguyên tắc Plug & Run (cắm và chạy).
Ước tính tiết kiệm và thời gian hoàn vốn
1. Ước tính tiết kiệm
Bảng 5: Giá điện hiện nay
Số tiền tiết kiệm bằng sản lượng điện (kWh) do hệ thống tạo ra nhân với giá điện, các hệ thống ở Miền Nam tiết kiệm nhiều hơn ở Miền Bắc.
Bảng 6: Bảng ước tính tiết kiệm lắp đặt hệ thống điện mặt trời áp mái
2. Thời gian hoàn vốn:
Thời gian hoàn vốn được xác định là khoảng thời gian mà công trình tích lũy được Tổng tiết kiệm lớn hơn Tổng chi phí.
Phép tính:
Thời gian hoàn vốn xảy ra khi:
Tổng tiết kiệm > Tổng chi phí.
Lấy Tổng chi phí chia cho Tổng tiết kiệm sẽ ra số năm hoàn vốn.
Trong đó:
Tổng chi phí : Là tiền đầu tư ban đầu và i) chi phí lãi vay; ii) chi phí vận hành và bảo trì hệ thống.
Tổng tiết kiệm thể hiện chi phí sử dụng năng lượng tránh được (nhờ có hệ thống điện mặt trời) và cộng thêm bất kỳ doanh thu nào nhận được từ Chính sách.
Vì vậy chúng ta có công thức rút gọn như sau: t = (Tổng chi phí)/(Tổng tiết kiệm)
Thời gian hoàn vốn tính toán hiện nay trung bình khoảng 4 năm cho các hệ thống ở khu vực Miền Nam và 5 năm cho các hệ thống lắp ở Miền Bắc.
Tuy nhiên thời gian hoàn vốn cũng có khác nhau tuỳ thuộc vào tỷ lệ sử dụng điện ban ngày và ban đêm, những ngôi nhà sử dụng năng lượng ban ngày nhiều hơn ban đêm sẽ có thời gian hoàn vốn nhanh hơn bởi vì đầu tư bộ Pin lưu trữ năng lượng nhỏ hơn.
Bạn có thể tham khảo giá lắp đặt điện mặt trời áp mái của LITHACO: tại đây
Kết luận
Hệ thống điện mặt trời áp mái kết hợp với Pin lưu trữ năng lượng sẽ là tương lai của kỷ nguyên năng lượng tái tạo, nó là xu hướng tất yếu và không thể đảo ngược, Pin Lithium-Ion đang nắm chìa khóa thành công của cách mạng năng lượng, tầm nhìn của chúng tôi trong vòng 5 đến 10 năm tới sẽ có rất nhiều ngôi nhà ở Việt Nam lắp đặt giải pháp này để tiến tới tự chủ và độc lập năng lượng, thậm chí tách ra khỏi lưới điện quốc gia để không còn bận tâm đến hóa đơn tiền điện và mỗi lần ‘ông Nhà đèn’ tăng giá điện.
Hình 2: Hệ thống điện mặt trời áp mái thế hệ mới vẫn còn sáng đèn khi cúp điện. Nguồn: D4 Solar
Bài viết liên quan
Điện mặt trời có lưu trữ – Mọi điều bạn cần biết
Bảng giá điện mặt trời tự dùng cho gia đình
Tư vấn công suất lắp đặt điện mặt trời cho gia đình
Quý khách hàng có nhu cầu tìm hiểu dịch vụ và bảng giá lắp đặt trọn gói điện năng lượng mặt trời mới nhất từ LITHACO, vui lòng liên hệ với chúng tôi theo các cách sau:
- Hotline: 1900 25 25 27
- Số điện thoại: 0918.886.502, 094.181.2233
- Zalo: 094.181.2233
- Địa chỉ: Tầng 12 Tòa nhà BW, số 15 Võ Văn Kiệt, Phường 16, Quận 8, TP.HCM
- Website: https://lithaco.vn
- Facebook: https://www.facebook.com/Lithaco.vn/
3 Bình luận
Bình luận
Bài Viết Liên Quan
Cám ơn LITHACO, nhân viên đã tư vấn cho tôi rồi, rất cụ thể
Giải pháp hay, tôi cần tư vấn thêm về công nghệ thiết bị và thủ tục lắp đặt, vui lòng liên hệ với tôi.
Chào bạn, nhân viên tư vấn sẽ liên hệ với bạn.