Hệ thống điện mặt trời không chỉ đơn giản là các tấm pin năng lượng mà còn đòi hỏi nhiều thành phần thiết bị khác. Mặc dù về mặt lý thuyết các tấm pin của bạn có thể kết nối trực tiếp với một số thiết bị nào đó mà bạn muốn cấp nguồn, nhưng điều này có thể không đúng với rất nhiều các thiết bị khác. Để thiết lập một dự án điện năng lượng mặt trời ổn định và linh hoạt, bạn cần phải có các thiết bị chính sử dụng cho hệ thống mặt trời như pin năng lượng, điều khiển sạc ắc quy, các ắc quy và bộ biến tần.
Mục lục
1. Pin năng lượng mặt trời:
Những bảng pin quang điện mặt trời là nền tảng đặc trưng của bất kì hệ thống điện mặt trời nào. Một bảng pin mặt trời sẽ chứa một tập hợp các tế bào quang điện trên bề mặt. Mỗi tế bào sẽ có thể tạo ra năng lượng khi tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng Mặt trời. Tuỳ thuộc vào bản chất của các tế bào cũng như kích thước của bảng pin mà chúng có thể tạo ra dòng điện với mức điện áp và cường độ khác nhau. Và khi sử dụng nhiều tấm pin bạn cần phải kết nối đầu ra của chúng.
2. Bộ điều khiển sạc điện mặt trời
Sản lượng điện đầu ra của một hệ thống dao động tuỳ thuộc vào lượng bức xạ ánh sáng Mặt trời mà nó nhận được. Bởi vì Mặt trời sẽ di chuyển vị trí trên bầu trời qua từng khung giờ khác nhau trong ngày nên lượng ánh sáng hệ thống tiếp nhận được mỗi giờ trong ngày cũng sẽ khác nhau. Khi các tế bào quang điện không nhận được ánh sáng, đồng nghĩa chúng sẽ không tạo ra dòng điện.
Nếu bạn cấp nguồn trực tiếp cho một thiết bị nào đó bằng tấm pin, thiết bị có thể sẽ không nhận đủ điện năng để hoạt động. Do đó, năng lượng cần phải được lưu trữ vào ắc quy trước khi đưa đến các thiết bị, như vậy mới ổn định. Tuy nhiên, trước khi dòng điện được lưu trữ vào ắc quy, chúng phải đi qua bộ điều khiển sạc. Bộ điều khiển sạc là một thiết bị điều chỉnh năng lượng điện từ các tấm pin mặt trời sao cho điện áp và cường độ dòng điện phù hợp với các ắc quy. Điều này rất quan trọng để giữ cho pin lưu trữ hoạt động hiệu quả và an toàn.
3. Ắc quy lưu trữ điện mặt trời
Dòng điện sau khi được hiệu chỉnh bởi bộ điều khiển sạc sẽ được đưa vào pin lưu trữ. Ắc quy lưu trữ điện từ hệ thống mặt trời của bạn sẽ được phân loại theo Ampe-giờ (Ah). Ampe-giờ biểu thị lượng ampe của dòng điện mà ắc quy có thể xuất ra trong một giờ trước khi cần phải sạc lại. Thông thường, ắc quy năng lượng mặt trời không được xả nhanh trong vòng một giờ, nhưng có thể xả chậm trong vài giờ.
Ví dụ: Ắc quy 160Ah có thể được sử dụng để tạo ra 8 ampe dòng điện cho 20 giờ.
4. Bộ biến tần (inverter) năng lượng mặt trời
Ắc quy và các tấm pin năng lượng mặt trời cung cấp dòng điện một chiều (hay còn gọi là dòng điện trực tiếp, DC). Đây là dòng điện chạy theo một hướng duy nhất (cực âm sang cực dương). Tuy nhiên, hầu hết các thiết bị điện gia dụng lại sử dụng nguồn điện xoay chiều (dòng điện AC).
Ví dụ: nồi cơm điện, máy quạt, tủ lạnh, máy giặt…
Chính vì lý do này, một hệ thống mặt trời điển hình sẽ có một bộ biến tần để đảm nhận nhiệm vụ chuyển đổi dòng điện DC thành AC tương thích với các thiết bị điện trong ngôi nhà bạn.
Điểm đặc biệt của hệ thống năng lượng mặt trời hòa lưới
Nếu nơi bạn sinh sống không phải nhưng nơi như vùng xâu xa, hẻo lánh, nương rẫy, nơi mà không có lưới điện quốc gia. Thì lựa chọn hoàn hảo nhất dành cho bạn là hãy kết nối hệ thống mặt trời của bạn với lưới điện. Bạn sẽ tiết kiệm chi phí đầu tư hệ thống hơn rất nhiều bởi lưới điện đóng vai trò như “ắc quy ảo”, cho phép trực tiếp lưu trữ điện lên đó, đồng nghĩa bạn sẽ loại bỏ được chi phí mua ắc quy (tương đương với giá tấm pin).
Ngoài ra, khi sử dụng hệ thống điện mặt trời nối lưới, bạn còn có thể lấy điện trên lưới xuống để sử dụng trong trường hợp thời tiết xấu các tấm pin không đảm bảo đủ nhu cầu hoặc thậm chí bạn còn có thể bán lại điện cho công ty điện lực khi mà lượng điện mặt trời dư thừa. Nhờ chế độ bù trừ này thì bằng cách này hay cách khác ngôi nhà bạn vẫn luôn luôn được cung cấp một nguồn điện ổn định, linh hoạt.