Cách thêm pin lưu trữ vào hệ thống năng lượng mặt trời hoà lưới

Trong khoảng thời gian gần đây, chúng tôi nhận thấy sự gia tăng đáng kể số lượng cuộc gọi để tìm kiếm tư vấn về cách thêm pin lưu trữ điện mặt trời vào hệ thống năng lượng PV của khách hàng.

Nhiều cuộc gọi trong số này đến từ các nơi vùng xa hoặc thường xuyên bị mất điện. Với việc mất điện liên tục theo lịch, các hộ dân sở hữu hệ thống điện mặt trời đã cố gắng tìm cách để thêm vào hệ thống của mình những bình ắc quy lưu trữ điện mặt trời, phục vụ cho những lúc mất điện.

Thật không may khi không như bạn nghĩ, quá trình này không hề dễ dàng như việc kết nối một hệ thống ắc quy mới. Biến tần hoà lưới được thiết kế để chuyển đổi dòng DC thành AC từ các tấm pin mặt trời, nhưng chúng không được thiết kế để tích hợp với hệ thống pin lưu trữ. Thông thường, bạn cần phải thêm các thành phần mới để biến tần có thể hoạt động cùng với pin lưu trữ.

Bài viết này sẽ cùng bạn khám phá 3 cách khác nhau để giúp bạn có thể thực hiện việc thêm vào hệ thống PV hoà lưới của mình một bộ lưu trữ năng lượng mặt trời:

  • Khớp nối AC.
  • Khớp nối DC.
  • Thay thế biến tần nối lưới bằng biến tần có kết hợp pin lưu trữ.

#1 – Phương pháp khớp nối AC

Bộ biến tần nối lưới cần có lưới điện để vận hành, chúng liên tục nhận biết điện áp và tần số của lưới điện cũng như sẽ tự động tắt nếu nó nằm ngoài phạm vi.

Trong một hệ thống khớp nối AC, biến tần hoà lưới được ghép nối với một biến tần ngoài lưới và ắc quy. Biến tần năng lượng mặt trời hoà lưới cung cấp 1 nguồn năng lượng thứ hai, giúp điều khiển hiệu quả biến tần hoà lưới để duy trì trực tuyến. Điều này cho phép bạn sạc pin và chạy các thiết bị cần thiết trong khoảng thời gian mất điện.

Ưu điểm của khớp nối AC

  • Đây là cách dễ nhất để trang bị thêm ắc quy cho hệ thống của bạn, đặc biệt là đối với loại hệ thống sử dụng biến tần vi mô. Các pin lưu trữ điện năng lượng mặt trời liên kết khớp nối AC, được lắp đặt giữa biến tần hoà lưới và các tấm pin mặt trời. Biến tần hoà lưới có sẵn cũng không cần phải loại bỏ.

Nhược điểm của phương pháo khớp nối AC

  • Những nguyên tắc nghiêm ngặt của biến tần và kích thước pin làm cho quá trình định cỡ bổ sung tương đối khó khăn. Hệ thống sẽ hoạt động kém hoặc hoàn toàn không hề hoạt động nếu biến tần hoặc pin lưu trữ bị định cỡ sai. Ngoài ra, nếu biến tần hoà lưới đang có quá lớn, thì việc ứng dụng phương pháp này có thể rất tốn kém.

#2 – Phương pháp khớp nối DC

Trong hệ thống khớp nối DC, mảng pin năng lượng mặt trời được kết nối trực tiếp với hệ thống pin lưu trữ bằng việc sử dụng bộ điều khiển sạc.

Đây là cách hệ thống năng lượng mặt trời độc lập hoạt động, và nó có thể được thực hiện tương tự với hệ thống hoá lưới nếu chúng sử dụng một biến tần chuỗi.

Bộ điều khiển sạc sẽ được cài đặt giữa mảng pin PV hiện có và biến tần hoà lưới của nhà bạn. Nó bao gồm một công tắc thủ công để chuyển đổi giưa chế độ hoà lưới và chế độ không hoà lưới. Nhược điểm của phương pháp này là nó không thể lập trình tự động được. Công tắc phải được bật/tắt bằng tay để chuyển đổi chế độ sạc pin.

Biến tần dựa trên pin lưu trữ vẫn có thể tự động bật và cấp nguồn cho các thiết bị quan trọng của nhà bạn, nhưng mảng pin mặt trời sẽ không sạc pin cho đến khi bật công tắc. Vì vậy, bạn phải ghi nhớ và thực hiện thao tác để bật sạc năng lượng mặt trời cho pin.

Ưu điểm của khớp nối DC

  • So với khớp nối AC thì khớp nối DC hoạt động với phạm vi rộng hơn của bộ biến tần ngoài lưới và kích cỡ pin lưu trữ điện.

Nhược điểm của khớp nối DC

  • Công tắc chuyển đổi thủ công, có nghĩa là bạn phải tự mình bật công tắc nếu như muốn sạc pin chứ không hoạt động tự động. Nếu bạn quên hoặc không cài đặt, hệ thống của bạn sẽ vẫn cung cấp năng lượng dự phòng, nhưng ắc quy sẽ không sạc năng lượng mặt trời cho đến khi bạn bật công tắc trên bộ điều khiển sạc.

#3 – Phương pháp thay thế biến tần hoà lưới bằng biến tần tích hợp lưu trữ

Phương pháp cuối cùng này thường sẽ tốn kém nhất: bạn sẽ phải thay thế biến tần đang có của mình bằng một loại biến tần khác có khả năng kết nối với pin lưu trữ.

Phương pháp này sẽ là lựa chọn linh hoạt nhất, dễ dàng hoạt động và rất thuận lợi cho hệ thống điện mặt trời hoà lưới bạn đang sở hữu. Có một số bộ biến tần trên thị trường được thiết kế đặc biệt để chứa bộ lưu trữ năng lượng cho hệ thống hoà lưới.

Lựa chọn lý tưởng nhất, chính là bạn hãy thay thế biến tần đang có của mình bằng một biến tần có cùng kích thước và có thể sử dụng cùng một hệ thống dây kết nối.

Trong nhiều trường hợp, giải pháp này sẽ là thích hợp hơn 2 phương pháp trên, vì các bộ biến tần này được thiết kế từ đầu với mục đích rõ ràng (2 phương pháp trên như kiểu “chữa cháy”) là tích hợp lưu trữ điện mặt trời. Chúng sở hữu những tính năng thú vị như lưu trữ năng lượng và bán lại cho công ty điện lực trong thời gian cao điểm để tận dụng tối đa lợi ích cho bạn.

Phương pháp này không được khả thi cho lắm đối với các hệ thống năng lượng mặt trời sử dụng biến tần vi mô vì phải rất tốn công sức để tách những cái cũ ra và tạo liên kết mới trên từng tấm pin mặt trời. Vì vậy trong trường hợp đối với biến tần vi mô, thì giải pháp khớp nối AC có vẻ khả thi và tốt hơn.

Ưu điểm

  • Thích hợp với hầu hết các loại hệ thống PV.
  • Ngoài khả năng lưu trữ năng lượng còn có thêm nhiều tính năng bổ sung tiện lợi.

Nhược điểm

  • Đây là tuỳ chọn tốn kém chi phí nhất, đặc biệt là đối với các hệ thống đang sử dụng biến tần vi mô.

Hi vọng tất cả thông tin mà tôi vừa chia sẻ trên đây sẽ có ích với bạn đọc, giúp các bạn có cái nhìn rõ hơn về một bộ phận khá quan trọng trong hệ thống điện năng lượng mặt trời. Các bạn có thể xem hướng dẫn mua ắc quy điện mặt trời để biết cách lựa chọn loại phù hợp với hệ thống của mình, tránh thiếu hụt dung lượng cũng như lãng phí.