Pin tích trữ năng lượng mặt trời hoạt động như thế nào?
Với sự quan tâm ngày càng lớn đến các công nghệ pin tích trữ năng lượng, thật tuyệt với để có được cảm nhận về cách hoạt động thực sự của hệ thống tích trữ năng lượng. Biết được cách mà hệ thống tích trữ năng lượng tích hợp với các hệ thống tấm pin mặt trời – cũng như với phần còn lại của ngôi nhà hoặc cơ sở kinh doanh của bạn, có thể giúp bạn quyết định xem việc đầu tư tích trữ năng lượng mang đến nhiều lợi ích cho bạn như thế nào.
Dưới đây, chúng tôi sẽ hướng dẫn bạn cách hệ thống tích trữ năng lượng hoạt động với điện năng lượng mặt trời, và chúng mang ý nghĩa gì đối với mong đợi nhận được những gì từ hệ thống tích trữ của mình. Chúng tôi cũng xem xét đến khía cạnh kỹ thuật hơn về những gì đang xảy ra bên trong pin tích trữ của bạn để giữ lại năng lượng đó.
Cách hệ thống tích trữ hoạt động với hệ thống tấm pin mặt trời
Để hiểu cách hoạt động của hệ thống tích trữ cho năng lượng mặt trời, trước tiên, chúng ta tìm hiểu ngắn gọn về cách hoạt động của hệ thống tấm pin năng lượng mặt trời.
Trước đây, khi bạn lắp đặt các tấm pin năng lượng mặt trời, bạn sẽ lắp đặt hệ thống có nối lưới. Điều này có nghĩa là khi các tấm pin mặt trời của bạn sản xuất nhiều điện hơn mức bạn cần, thì lượng điện dư thừa đó có thể phát lên lưới điện và ngược lại, bạn có thể lấy điện trực tiếp từ lưới khi hệ thống tấm pin mặt trời tạo ra điện ít hơn bạn đang sử dụng. Với điện kế đo đếm hai chiều, sẽ biết được số tiền bạn phải trả cho ngành điện và số tiền bạn thực sự kiếm được bao nhiêu từ hệ thống điện mặt trời của mình.
Với hệ thống tích trữ cho năng lượng mặt trời, thay vì phát bất kỳ sản lượng điện mặt trời dư thừa nào lên lưới điện với mức giá bán thấp cho ngành điện, bạn sẽ giữ chúng lại, để sạc cho hệ thống tích trữ năng lượng của mình. Sau đó, khi mặt trời lặn, bạn bạn có thể lấy điện từ pin tích trữ ra sử dụng thay vì sử dụng từ lưới điện.
Những gì bạn nhận được từ hệ thống tích trữ cho năng lượng mặt trời
Khi bạn lắp đặt pin tích trữ vào hệ thống điện mặt trời của mình, bạn có thể sử dụng điện tười lưới điện hoặc từ pin tích trữ. Và pin có thể được xạc (nạp điện) từ lưới điện hoặc từ hệ thống tấm pin mặt trời của bạn. Điều này có hai ý nghĩa chính:
Pin tích trữ cung cấp nguồn điện dự phòng
Mặc dù bạn vẫn được kết nối với lưới điện, nhưng bạn vẫn có thể sống “độc lập với lưới điện”, vì việc lắp đặt điện mặt trời với bộ pin tích trữ sẽ tạo ra một “hòn đảo nhỏ năng lượng” tại nhà và khu vực của bạn, bạn hoàn toàn được độc lập về điện, mà không phụ thuộc bất kỳ vào sự cố cúp điện nào từ lưới. Vì vậy, trong trường thời tiết xấu, mưa bão, lốc xoáy ảnh hưởng đến lưới điện bị ngắt, bạn vẫn có thể tiếp tục bật đèn, xem chương trình giải trí, ….
Hai điều cần lưu ý về nguồn điện dự phòng. Thứ nhất, nếu bạn chỉ có một hệ thống tấm pin năng lượng mặt trời mà không có pin tích trữ, bạn sẽ không có điện trong trường hợp cúp điện, ngay cả khi đó là một ngày nắng. Điều này là do hệ thống bảng điều khiển năng lượng mặt trời của bạn sẽ tắt trong trường hợp điện lưới mất điện – để đảm bảo không truyền điện vào đường dây tải điện khi nhân viên ngành điện đang sửa chữa chúng, điều này là bắt buộc để đảm bảo về an toàn điện.
Thứ hai, hầu hết các loại pin tích trữ chỉ cung cấp nguồn điện dự phòng cho một phần thời gian cũng như một phần thiết bị, không phải tất cả cho ngôi nhà của bạn. Trừ khi bạn lắp hệ thống điều khiển thông minh cùng với pin tích trữ của mình (đây là một cách tuyệt vời để tận dụng tối đa hệ thống lưu trữ), hầu hết việc lắp đặt pin tích trữ sẽ yêu cầu bạn chọn một số thiết bị ưu tiên trong nhà mà bạn muốn chúng hoạt động khi không có điện lưới, và gom chúng lại thành nhóm tải sử dụng điện quan trọng. Tuy nhiên, nhiều pin tích trữ hiện nay có thể được ghép nối để mở rộng dung lượng (xếp chồng lên nhau), nghĩa là bạn có thể tiếp tục bổ sung thêm pin tích trữ cho đến khi có dung lượng lưu trữ như ý muốn, thậm chí bạn có thể bổ sung để chúng làm việc cho toàn bộ thiết bị trong ngôi nhà của bạn. Vì vậy, mặc dù có thể đạt được việc dự phòng cho toàn bộ ngôi nhà, nhưng có thể sẽ tốn kém hơn nếu bạn đầu tư đủ pin tích trữ để cung cấp ở mức dự phòng cho các thiết bị quan trọng.
Pin có thể giúp bạn tránh sự gia tăng giá điện hàng năm của ngành điện, và nhiều lợi ích khác.
Bằng cách cho phép bạn lấy điện từ pin tích trữ thay vì từ lưới điện, lắp đặt hệ thống lưu trữ với các tấm pin mặt trời, có thể giúp bạn tránh được sự gia tăng giá điện hàng năm của ngành điện, tránh hư hại các thiết bị điện tử quan trọng khi điện lưới bị cúp đột ngột, đặt biệt là tránh được sự khó chịu khi bị cúp điện không mong muốn…. Có hai cách để pin tích trữ có thể làm điều này. Đầu tiên, bạn có thể tích trữ lượng điện dư thừa do hệ thống pin mặt trời bạn tạo ra đê sử dụng lại, nhằm tránh phải trả thêm tiền chênh lệch cho ngành điện (vì đơn giá bạn bán cho ngành điện sẽ luôn thấp hơn giá trung bình bạn phải mua vào từ lưới điện). Thứ hai, bạn có thể sử dụng lượng điện trong pin tích trữ của mình để sử dụng vào giờ cao điểm lưới điện (tức vào giờ mà bạn có nhu cầu sử dụng nhiều nhưng giá phải mua từ lưới điện lại đắt đỏ), hoặc bạn có thể tính toán để sạc pin tích trữ từ lưới điện vào giờ thấp điểm, để sử dụng lại chúng vào giờ cao điểm. Đó là những lợi ích tài chính đáng kể.
Cách pin dự trữ năng lượng
Bây giờ bạn đã biết cách pin tích trữ hoạt động với hệ thống tấm pin mặt trời, bạn hoàn toàn được trang bị đầy đủ để đưa ra quyết định có bổ sung pin tích trữ vào hệ thống tấm pin mặt trời của mình hay không. Nhưng nếu bạn thực sự quan tâm đến việc tìm hiểu về các chi tiết cụ của pin, cũng như cách chúng hoạt độngđể tích trữ, hãy xem cách hoạt động của pin lithium ion dưới đây.
Cách hoạt động của pin lithium ion
Loại pin tiêu biểu nhất trên thị trường hiện nay để tích trữ năng lượng tại nhà là pin lithium ion. Pin Lithium ion cung cấp năng lượng cho tất cả các loại thiết bị hàng ngày, từ điện thoại di động đến ô tô, vì vậy đây là một công nghệ an toàn được kiểm chứng.
Pin lithium ion được gọi như vậy vì chúng hoạt động bằng cách di chuyển các ion lithium qua chất điện phân bên trong pin. Vì ion là các hạt đã nhận hoặc mất điện tử, nên việc di chuyển các ion liti từ cực dương sang cực âm tạo ra các điện tử tự do, tức là các điện tử đã được giải phóng khỏi nguyên tử liti. Sự hình thành của các electron tự do này là cách cuối cùng để pin sạc và tích trữ điện năng. Khi bạn xả điện đã được tích trữ trong pin, dòng chảy của các ion lithium bị đảo ngược, có nghĩa là quá trình này có thể lặp lại: bạn có thể sạc và xả pin lithium ion hàng trăm hoặc thậm chí hàng nghìn lần.
Pin lithium ion được sử dụng trong hệ thống tích trữ năng lượng gia đình, được kết hợp từ nhiều tế bào (cell) pin lithium ion với các thiết bị điện tử công suất phức tạp để kiểm soát hiệu suất và độ an toàn của toàn bộ hệ thống pin. Có một số loại pin lithium ion khác nhau, sử dụng các chất hóa học hơi khác nhau, để tạo ra các thuộc tính khác nhau, từ mật độ năng lượng được cải thiện đến thời gian sử dụng lâu hơn.
Đáng chú ý, pin lithium ion không phải là loại pin duy nhất được sử dụng trong các ứng dụng lưu trữ năng lượng ở gia đình, doanh nghiệp hoặc cấp độ lưới điện tiện ích. Các loại pin lưu trữ năng lượng khác nhau thông qua các cơ chế tương tự, với một loạt ưu và nhược điểm hoàn toàn riêng biệt.
Sưu tầm và biên tập bởi NTH – Lithaco
Trích nguồn: https://www.energysage.com/energy-storage/storage-101/how-do-batteries-work/