7 điều cần biết khi đầu tư điện mặt trời cho gia đình

Bạn có nhu cầu lắp đặt hệ thống điện mặt trời cho gia đình nhưng không biết bắt đầu từ đâu ? 

Hiệu quả đạt được có đáng để bạn móc hầu bao khi ngoài kia còn bao nhiêu món đầu tư béo bở khác. Là con người ai cũng muốn đầu tư và thu về lợi nhuận.

Bạn nuôi bản thân và gia đình, một đồng xu bỏ ra luôn phải có lợi nhiều nhất, đem lại giá trị cao nhất.

Bạn muốn có được góc nhìn bao quát về hệ thống điện mặt trời nhanh và hiệu quả, không quảng cáo, không PR sản phẩm ?

Tất cả những gì chúng ta sắp tìm hiểu là con đường của sự thật về điện mặt trời.

Bài viết này dành cho bạn... những người thông minh và ham học hỏi.

#1: Tổng quan về điện mặt trời

Các tấm pin năng lượng mặt trời được lắp đặt trên mái nhà hấp thụ ánh sáng mặt trời và biến đổi thành điện năng.

Điện năng này là điện năng một chiều (DC) được truyền dẫn tới bộ điều khiển sạc NLMT (Solar Charger Controller) có chức năng điều khiển tự động quá trình nạp điện vào ắc-quy và phóng điện từ ắc-quy ra các thiết bị điện một chiều (DC). 

"Nhưng các thiết bị của chúng ta sử dụng điện xoay chiều cơ mà ?" bạn thắc mắc.

Hãy xem tiếp...

Trường hợp công suất hệ thống các tấm pin và điện được tích trữ trong các ắc quy đủ lớn.

Hệ thống sẽ có thêm bộ chuyển đổi điện (Inverter) để biến đổi dòng điện một chiều (DC) thành dòng điện xoay chiều (AC) 220/380V.

Điện mặt trời cung cấp cho hầu hết các thiết bị điện gia đình (đèn, quạt, máy tính, TV…) đồng thời lượng điện năng dư sẽ bán cho nhà nước. Bạn vừa giảm hóa đon tiền điện, vừa kiếm thêm thu nhập thụ động từ điện mặt trời

Thật nực cười nếu vào khoảng 6-7 năm trước khi ai đó nói rằng họ đầu tư vào điện mặt trời để kiếm lời. Thời điểm ấy giá tấm pin cao ngút trời cùng với nguồn hàng khan hiếm chưa thể giúp điện mặt trời phổ biến như ngày nay.

Người thông minh luôn chọn thời điểm thích hợp để mua sản phẩm. Và đó chính là bạn.

#2: Các loại hệ thống điện mặt trời phổ biến

Hệ thống bơm nước điện năng lượng mặt trời ( Solar Pump )

Solar Pump chỉ hoạt động khi có ánh sáng mặt trời, đây là dạng hệ thống hoạt động độc lập ( không cần điện lưới ) và phổ biến với ứng dụng bơm nước dùng cho các khu vực chuyên canh nông nghiệp quy mô lớn.

Nông trại xây dựng bể chứa lớn và sử dụng hệ thống Solar Pump để bơm nước lên bể hoặc sử dụng để tưới trực tiếp cho cây trồng.

So với điện mặt trời hoà lưới, Solar Pump sử dụng nhiều tấm pin hơn để tối ưu điện áp giúp bơm hoạt động ổn định.

Solar Pump không cần hệ thống ắc-quy dự trữ.

Có một bí mật hết sức thú vị rằng, với duy nhất một giàn pin mặt trời bạn có thể chuyển đổi giữa Solar Pump và các loại hình khác như điện mặt trời hòa lưới...

Oh, khi cần bạn chạy Solar Pump, nếu có nhu cầu có thể chuyển sang chạy hòa lưới... Thật tuyệt vời.

"Tôi chưa có nhu cầu sử dụng hệ thống Solar Pump, có hệ thống nào khác có thể giúp tôi ? "

Hệ thống điện mặt trời tương tác lưới (Hybrid )

Hệ thống Hybrid cung cấp điện cho thiết bị sử dụng và kèm theo ắc-quy lưu trữ để dùng khi điện mặt trời không đủ. Khi ắc-quy hết dung lượng lưu trữ, điện lưới sẽ bù vào lượng điện năng còn thiếu giúp duy trì hoạt động của thiết bị điện.

Hệ thống Hybrid chuyên dụng cho các khu vực nhà xưởng, hộ gia đình có tải ưu tiên và cần cung cấp điện liên tục.

Hệ thống Hybrid có khả năng đóng vai trò như UPS ( bộ lưu trữ điện dự phòng ) giúp cho các tải quan trọng như hệ thống sever, hệ thống quản lý tòa nhà, hệ thống báo động... hoạt động trong điều kiện mất điện. Trước khi máy phát điện khởi động và cấp điện cho tải.

Tuy nhiên, bạn sẽ hoa mắt khi nhìn vào giá thành đầu tư ắc-quy...

Hệ thống ắc-quy luôn có mức đầu tư rất lớn và cần bảo trì thường xuyên.

Bạn bối rối về khoản tiền đầu tư vượt ngân sách cho phép của bản thân?

Hệ thống điện mặt trời hòa lưới ( On-grid hoặc Tie-grid)  

Hệ thống hòa lưới cung cấp điện năng cho thiết bị sử dụng, không cần sử dụng acqquy. Hệ thống chỉ tạo ra điện vào ban ngày khi có ánh sáng mặt trời. Tải sẽ ưu tiên sử dụng điện mặt trời.

Đây là loại hệ thống thông dụng nhất hiện nay tại Việt Nam với giá thành đầu tư và lợi ích mang lại cho chúng ta là tối ưu nhất.

Tại sao điện mặt trời hòa lưới là tối ưu nhất.

  • Không có ắc-quy lưu trữ giúp chi phí đầu tư thấp.
  • Hệ thống hoạt động ít cần bảo trì bảo dưỡng.
  • Cấu hình đơn giản, tin cậy và hiệu quả cao.

Và nếu như bạn sống tại khu vực không có điện lưới, tối tăm bao phủ tứ bề ?

Hệ thống điện mặt trời độc lập ( Off grid )

Hệ thống Off-grid hoạt động không cần điện lưới, toàn bộ lượng điện năng sẽ được lưu trữ vào ắc-quy và sử dụng vào ban đêm. 

Số lượng ắc-quy sẽ tỉ lệ thuận với lượng tải sử dụng vào ban đêm.

Đây là loại hệ thống có rủi ro ô nhiễm từ ắc-quy. Bên cạnh đó phải kể đến giá thành đầu tư khá cao. Dự kiến gấp từ 2-3 lần so với hệ thống điện mặt trời hòa lưới.

Vậy thì loại hệ thống nào phù hợp với nhu cầu sử dụng của gia đình nhất ? Câu trả lời bất ngờ dành cho bạn sẽ có ngay dưới đây.

#3: Hệ thống điện mặt trời dùng cho hộ gia đình

Việc sinh hoạt cũng như kinh doanh của gia đình bạn gặp nhiều khó khăn, hàng tháng bạn phải chi trả hóa đơn tiền điện hàng triệu đồng.

Bạn muốn giảm chi phí tiền điện nhưng vẫn sử dụng điện bình thường, thậm chí có thể bán điện để tạo thêm thu nhập thụ động cho gia đình.

Có một giải pháp tiết kiệm điện cho bạn.

Có một giải pháp đã đến Việt Nam cách đây nhiều năm và đang trở thành xu thế hàng đầu.

Sử dụng nguồn điện sạch từ năng lượng mặt trời.

Hệ thống "điện mặt trời hòa lưới" sẽ giúp gia đình bạn giảm tiền điện hàng tháng và có được nguồn thu nhập thụ động thêm từ điện mặt trời.

Lưu ý: Điện mặt trời hòa lưới không hoạt động khi điện lưới mất điện.

Hệ thống này hoạt động như thế nào, có cần thay đổi hệ thống điện cũ của gia đình không ?

Có nên lắp điện mặt trời hay không ? 

Chúng đơn giản hơn bạn nghĩ rất nhiều...

#4: Nguyên lý hoạt động điện mặt trời hòa lưới

Khái niệm hệ thống điện hòa lưới là hệ thống sử dụng điện được tạo ra từ năng lượng mặt trời hòa sau đó hòa vào lưới điện quốc gia.

Điện được tạo ra từ năng lượng mặt trời luôn được ưu tiên cho tải sử dụng.

"Tại sao lại như thế nhỉ ?" bạn nghĩ bụng. Hãy tìm hiểu thêm về cấp độ ưu tiên tại đây

Cho đến khi hết điện năng lượng mặt trời hoặc thiếu điện, điện lưới sẽ cung cấp phần điện năng còn thiếu cho thiết bị. Trường hợp hệ thống sản xuất điện mặt trời dư so với mức tiêu thụ, lượng điện dư sẽ hòa vào lưới điện quốc gia.

Lượng điện hòa vào lưới sẽ được đồng hồ hai chiều ghi nhận lại và chi trả cho khách hàng theo chu kỳ.

Khi lắp đặt điện mặt trời hoà lưới, bạn không cần thay đổi hệ thống điện hiện tại của ngôi nhà. Điện mặt trời hòa lưới tương tự như máy phát điện nên chỉ cần đấu nối vào lưới điện của nhà bạn là sử dụng được.

"Nếu chúng tôi muốn sử dụng thêm ắc-quy lưu trữ thì đâu là loại hình tối ưu nhất ?". Hãy đoán xem...

#5: Lắp đặt hệ thống điện mặt trời hòa lưới cho gia đình

Điểm quan trọng của hệ thống hòa lưới là hệ thống chỉ hoạt động khi có điện lưới và sẽ dừng hoạt động trong trường hợp mất điện để đảm bảo an toàn cho lưới điện và thiết bị sử dụng điện.

Hệ thống này dùng cho các khu vực có điện lưới ổn định với mục đích tiết kiệm chi phí sử dụng điện gia đình.

Hệ thống Hybrid là hệ thống hòa lưới tích hợp thêm hệ thống bình ắc-quy để dự trữ điện cho các phụ tải ưu tiên trong trường hợp mất điện.

Các phụ tải ưu tiên thường có công suất nhỏ, phân tách riêng và tùy theo nhu cầu sử dụng như bóng đèn chiếu sáng khu vực cầu thang, kho lạnh, hệ thống báo cháy, báo trộm…

"Tại sao tôi nên đầu tư tiền vào điện mặt trời mà không phải là các loại hình khác như kinh doanh hay cho vay lấy lãi ?" Tất cả được chúng tôi gói gém và tinh lọc trong bài viết 7 bật mí về tạo thu nhập cho gia đình từ năng lượng sạch

Hãy đọc để cảm nhận những điều bí ẩn chưa bao giờ được tiết lộ. Bạn cũng sẽ cảm thấy nội dung chúng tôi viết ở phần #6 chỉ là một góc trong chiếc bánh mang tên điện mặt trời.

#6: Tại sao bạn nên sử dụng điện mặt trời?

Điện mặt trời được xem là nguồn năng lượng sạch tiết kiệm nhất hiện nay.

Trong khi điện gió chỉ phổ biến tại các khu vực gần biển. Điện mặt trời phổ biến khắp mọi nơi, có thể lắp đặt trên nhiều vị trí khác nhau.

Những lợi ích cơ bản của điện hòa lưới đem lại có thể kể đến như sau :

=> Duy trì hoạt động cho các thiết bị tại gia đình, công ty... trong trường hợp cúp điện khi sử dụng hệ thống Hybrid.

=> Giúp tiết kiệm chi phí tiêu thụ tiền điện hàng tháng và không bị tính điện giá cao, giờ cao điểm đối với doanh nghiệp khi sử dụng hệ thống Hybrid hoặc Hòa lưới.

=> Giúp giảm lượng điện năng tiêu thụ điện của hệ thống lưới quốc gia. Điện mặt trời còn giúp chúng ta bảo vệ môi trường sống bằng cách giảm điện năng sản suất từ than đá, thủy điện.

Tuyệt thật ! Vậy hệ thống điện mặt trời bao gồm những gì và chúng hoạt động như thế nào ?

#7: Các thành phần & thiết bị chính trong hệ thống điện mặt trời hòa lưới

các thành phần của hệ thống điện mặt trời

Tấm pin mặt trời (Solar Panel)

Một số thông tin cơ bản về tấm pin mặt trời sử dụng trong hệ thống điện năng lượng mặt trời chính hãng :

  • Hiệu suất : từ 16% – 20% ( Tỉ số giữa công suất đỉnh / Diện tích tấm pin). Mọi người tránh hiểu nhầm là tấm pin 270W có hiệu suất 20% thì chỉ phát được 0.2 x 270  = 54W
  • Công suất đỉnh phổ biến: từ 270Wp đến 400 Wp ( là công suất theo thông số của nhà sản xuất, khi hoạt động thực tế tấm pin sẽ đạt mức công suất thấp hơn )
  • Số lượng cells trên mỗi tấm pin: Phổ biến là 60 & 72 cells.
  •  Kích thước cells: 5″ – 6″
  • Loại cells: Mono và Poly.
  • Chất liệu của khung: Nhôm sơn phủ chống oxi hóa.
  • Tuổi thọ trung bình của tấm pin: Khoảng 20-30 năm.
  • Suy giảm công suất từng năm ~ 0.5%.

Trong một ngày nắng đẹp vào buổi trưa mặt trời cung cấp khoảng 1 kW/m² / 1 giờ đến mặt đất thì mỗi giờ, mỗi kWp pin mặt trời sẽ cho ra 1kWh điện.

Nếu quy đổi tổng thời gian ánh nắng mặt trời chiếu sáng trong ngày về mức 1 kW/m² chúng ta sẽ có khoảng từ 3.5 – 5 h như vậy ( tùy theo vị trí địa lý ). Chúng được gọi là giờ nắng đỉnh

Biểu đồ giờ nắng đỉnh tại các khu vực ở Việt Nam ( Nhấn vào để xem kích thước đầy đủ )

VD1 : Tính toán tiền điện cắt giảm hàng tháng được khi lắp đặt hệ thống điện mặt trời 1kWp cho gia đình.

  • Chi phí đầu tư : 15 - 25 Triệu ( Lưu ý: sẽ giảm dần theo thời gian )
  • Trung bình một tháng trong năm 1kWp hệ thống điện mặt trời sẽ tạo ra lượng điện năng từ 105 đến 150 kWh.
  • Nếu tải sử dụng 100% điện mặt trời : Tiết kiệm ít nhất 105 x 2536 ( lấy trung bình ) = 266280VND / Tháng. ( Lưu ý: giá điện sẽ tăng dần theo thời gian )
  • Nếu tải không sử dụng hết điện mặt trời, lượng điện dư sẽ trả ngược ra lưới và bán với giá khoảng 2150VND/kWh. ( Lưu ý: Mức giá bán điện đang được điều chỉnh ).

Công suất của hệ thống còn phụ thuộc và cách chúng ta nối ghép các tấm pin mặt trời lại với nhau, hướng đặt tấm pin, độ nghiêng của giàn pin, các thiết bị liên quan như dây dẫn, hiệu suất của inverter…

Các tấm pin mặt trời được lắp đặt ở ngoài trời để có thể hứng được ánh nắng tốt nhất từ mặt trời. Vì thế chúng được thiết kế với những tính năng và chất liệu đặc biệt, trang bị kính cường lực, có thể chịu đựng được sự khắc nghiệt của thời tiết, khí hậu, nhiệt độ…

Bộ thiết bị hòa lưới điện mặt trời

Điện năng của giàn pin là điện năng một chiều, các thiết bị điện và lưới điện quốc gia sử dụng điện xoay chiều.

Do đó chúng ta cần một thiết bị trung gian đóng vai trò chuyển đổi điện năng của giàn pin (DC) sang điện năng phù hợp cho các thiết bị điện sử dụng (AC)

Inverter là thiết bị điện tử chuyển đổi điện một chiều sang xoay chiều, được phân loại thành 1 pha 230V và 3 pha 380V với các dải công suất khác nhau.

Dòng Inverter 1 pha có công suất tối đa khoảng 5kW.

Trong khi đó dòng Inverter 3 pha lên đến hàng chục và hàng trăm kW chuyên dụng cho các dự án trung bình và lớn và đặc biệt là Solar farm ( nhà máy điện mặt trời ).

Vây làm thế nào để kiểm soát và điều khiển hệ thống này ?

Tủ đóng cắt bảo vệ DC và AC

Tủ điện thường được lắp đặt ở gần inverter, bao gồm các tủ điện chứa các thiết bị bảo vệ như : CB DC, CB AC, thiết bị chống sét DC....

Các thiết bị có chức năng bảo vệ và cách ly hệ thống khi xảy ra sự cố ( sét đánh lên giàn pin, chập mạch điện...). Bên cạnh đó phục vụ cho việc bảo trì, sửa chữa hệ thống.

Tủ đóng cắt được phân thành 2 loại :

  • Tủ chế tạo sẵn sử dụng cho các hệ thống công suất nhỏ.
  • Tủ điện chế tạo theo khung sử dụng cho các hệ thống công suất lớn.

Đồng hồ 2 chiều đo đếm điện năng

Đồng hồ hai chiều được điện lực cung cấp sau khi tiến hành kiểm định chất lượng hệ thống. Hiện nay hai loại đồng hồ hai chiều thông dụng là CE-14 (hệ thống điện mặt trời 1 pha) và ELSTER A-1800 (hệ thống 3 pha).

Đồng hồ hai chiều là thiết bị do điện lực cung cấp sau khi kiểm định chất lượng hệ thống.

Quy trình kiểm định và cấp đồng hồ hai chiều diễn ra trong khoảng 2 tuần :

  • Bạn/ Công ty lắp đặt điện mặt trời làm hồ sơ yêu cầu điện lực cấp đồng hồ hai chiều.
  • Nhân viên điện lực đến kiểm tra sơ bộ và lên lịch đo đạc chất lượng hệ thống.
  • Đội đo đạc chất lượng điện năng đếm lấy mẫu trong khoảng 2h.
  • Điện lực thông báo kết quả kiểm định.
  • Nếu chưa đạt bạn cần kiểm tra lại hệ thống và yêu cầu kiểm định lại.
  • Điện lực cấp đồng hồ hai chiều thay thế đồng hồ điện cũ sau khi kiểm định thành công.

Hệ thống giám sát từ xa

Theo dõi điện năng và các thông số hoạt động của hệ thống trong thời gian thực. Thông báo về tình trạng của hệ thống.

Một số thông số quan trọng thể hiện trên hệ thống giám sát :

  • Công suất phát hiện tại của hệ thống.
  • Điện năng tạo ra trong ngày/tháng/năm.
  • Số tiền dự kiến thu được.
  • Biểu đồ phát điện trong ngày /tháng/năm.
  • Điện áp của giàn pin / Lưới điện.
  • Dòng điện của giàn pin / Lưới điện.
  • Thông báo cường độ tín hiệu Wifi/Internet của hệ thống.
  • Hiệu suất hiện tại của hệ thống.
  • Báo lỗi mất lưới/quá áp/thấp áp/ quá dòng/ mất pha…
  • Một số hệ thống tích hợp cảm biến bức xạ, nhiệt độ môi trường, tốc độ gió…

Hệ thống giám sát hỗ trợ theo dõi trên các nền tảng di động ( Android/IOS ), nền tảng Website để xem trên máy tính và Smart-TV.

Quá nhiều kiến thức và thời gian có hạn

Bây giờ bạn có đủ ý tưởng về điện mặt trời và những gợi ý để giúp bạn vượt qua cả những rào cản khó khăn nhất.

Bạn đã sẵn sàng để lấy kiến thức này và liên hệ với nhà cung cấp sản phẩm?

Hít một hơi thật sâu, thả lỏng và nghĩ về tương lai.

Và nếu có một ý tưởng tuyệt vời về điện mặt trời, các thành phần trong hệ thống hoặc câu hỏi mà bạn muốn xem được thêm vào danh sách, hãy cho chúng tôi biết bạn đang cần gì ở phần Comment bên dưới.

Chúc may mắn bạn của tôi.

Vì bạn đã nhận được điều này.

Về tác giả: Hồng Phúc là một kỹ sư điện mặt trời, từng làm việc tại JESCO ASIA, VIETSTAR VÀ DATSOLAR. Người đã sáng lập ra chuỗi video hướng dẫn sử dụng PVsyst trên youtube. Anh là người truyền lửa cho những anh em mới vào ngành, sinh viên, kỹ thuật viên phá tan những trở ngại, lo lắng ban đầu khi tiếp xúc với điện mặt trời một cách nhẹ nhàng nhất.

>