Điện năng lượng mặt trời là gì? Cách hoạt động và lưu ý trước khi lắp

Điện năng lượng mặt trời là gì?

Hiểu đơn giản, điện năng lượng mặt trời là gì? Đó là nguồn điện được tạo ra từ ánh sáng mặt trời thông qua tấm pin quang điện. Khi ánh nắng chiếu vào tấm pin, các tế bào quang điện bên trong sẽ tạo ra dòng điện một chiều DC. Dòng điện này sau đó được inverter chuyển thành điện xoay chiều AC để dùng cho thiết bị trong nhà.

Nói bình dân hơn, tấm pin là nơi “hứng nắng tạo điện”, còn inverter là thiết bị “dịch điện” để điện đó dùng được cho máy lạnh, quạt, tủ lạnh, máy bơm, máy tính, camera, modem WiFi và các thiết bị sinh hoạt thông thường.

Điện mặt trời không phải là một tấm pin đặt trên mái rồi tự chạy thần kỳ. Nó là một hệ thống gồm tấm pin, inverter, khung đỡ, dây dẫn, tủ điện, thiết bị bảo vệ, chống sét, tiếp địa và phương án lắp đặt phù hợp với từng mái nhà. Vì vậy, khi tìm hiểu điện năng lượng mặt trời là gì, bạn nên nhìn nó như một hệ thống hoàn chỉnh, không phải một món hàng đơn lẻ.

Điểm hấp dẫn của điện mặt trời là nguồn năng lượng đầu vào đến từ ánh sáng tự nhiên. Mỗi ngày có nắng, hệ thống có thể tạo ra điện. Tuy nhiên, sản lượng nhiều hay ít phụ thuộc vào diện tích mái, hướng mái, bóng che, chất lượng thiết bị, công suất lắp đặt và cách sử dụng điện thực tế.

Nếu hỏi ngắn gọn điện năng lượng mặt trời là gì, câu trả lời thực tế nhất là: đây là hệ thống biến ánh sáng thành điện để phục vụ nhu cầu sinh hoạt, kinh doanh hoặc sản xuất, nhưng hiệu quả phụ thuộc rất nhiều vào thiết kế và cách dùng điện.

Nguyên lý hoạt động của điện mặt trời

Sau khi hiểu điện năng lượng mặt trời là gì, bước tiếp theo là hiểu hệ thống hoạt động ra sao. Một hệ cơ bản sẽ đi theo luồng: ánh sáng mặt trời chiếu vào tấm pin, tấm pin tạo điện DC, inverter chuyển thành điện AC, sau đó điện được cấp cho thiết bị sử dụng hoặc hòa vào hệ thống điện tùy cấu hình.

Ánh sáng mặt trời tạo ra điện DC

Tấm pin năng lượng mặt trời được cấu tạo từ nhiều tế bào quang điện. Khi ánh sáng chiếu vào bề mặt tấm pin, các tế bào này tạo ra dòng điện một chiều. Đây là bước đầu tiên và cũng là lý do vì sao vị trí lắp pin rất quan trọng.

Inverter chuyển đổi điện DC sang AC

Điện DC từ tấm pin chưa phù hợp để dùng trực tiếp cho thiết bị sinh hoạt. Vì vậy, inverter sẽ chuyển điện DC thành điện xoay chiều AC.

Inverter cũng đóng vai trò giám sát hoạt động của hệ thống. Nhiều dòng inverter hiện nay có thể kết nối ứng dụng điện thoại để theo dõi sản lượng điện theo ngày, tháng, năm.

Điện được cấp cho thiết bị sử dụng

Sau khi qua inverter, điện có thể cấp cho các thiết bị đang hoạt động. Nếu là hệ hòa lưới, điện mặt trời sẽ ưu tiên dùng cho tải trong nhà trước. Khi điện mặt trời không đủ, điện lưới sẽ bù thêm.

Hệ thống điện mặt trời gồm những gì?

Một sai lầm hay gặp là chỉ hỏi “một tấm pin bao nhiêu tiền” rồi lấy đó làm cơ sở tính chi phí. Cách hỏi này chưa đủ, vì tấm pin chỉ là một phần của hệ thống.

Tấm pin năng lượng mặt trời

Tấm pin là bộ phận tạo điện từ ánh sáng. Khi chọn tấm pin, cần quan tâm công suất, hiệu suất, kích thước, thương hiệu, model, bảo hành và khả năng bố trí trên mái.

Inverter điện mặt trời

Inverter là trung tâm chuyển đổi và điều khiển. Một inverter phù hợp phải tương thích với công suất tấm pin, điện áp chuỗi, nhu cầu sử dụng và loại hệ thống.

Khung đỡ và phụ kiện mái

Khung đỡ giữ tấm pin cố định trên mái. Với mái tôn, mái bê tông, mái ngói hoặc mái nhà xưởng, phương án bắt khung sẽ khác nhau.

Dây điện, đầu nối và tủ điện bảo vệ

Dây DC, dây AC, đầu nối, aptomat, chống sét lan truyền, cầu dao, tủ điện và tiếp địa là phần nhiều người ít để ý nhưng rất quan trọng.

Ứng dụng giám sát

Nhiều hệ thống hiện nay có app giám sát sản lượng điện. Người dùng có thể xem hệ tạo bao nhiêu kWh mỗi ngày, tháng, năm.

Muốn hiểu đúng điện năng lượng mặt trời là gì, đừng chỉ nhìn tấm pin. Hãy xem toàn bộ hệ thống: pin có tốt không, inverter có đúng không, dây có đủ chuẩn không, tủ điện có bảo vệ không và mái có phù hợp không.

Các loại hệ thống điện mặt trời phổ biến

Khi tìm hiểu điện năng lượng mặt trời là gì, bạn cũng cần phân biệt các loại hệ thống. Không phải hệ nào cũng giống nhau.

Điện mặt trời hòa lưới

Đây là loại phổ biến cho nhà ở, cửa hàng và nhiều cơ sở kinh doanh. Hệ thống kết nối với điện lưới. Ban ngày, điện mặt trời phát ra sẽ ưu tiên dùng cho thiết bị trong nhà.

Điện mặt trời độc lập

Hệ độc lập thường dùng cho nơi không có điện lưới hoặc cần cấp điện riêng biệt. Hệ này cần pin lưu trữ để dùng khi không có nắng.

Điện mặt trời hybrid

Hybrid là hệ kết hợp giữa hòa lưới và lưu trữ. Khi có nắng, hệ tạo điện dùng trực tiếp; khi dư có thể nạp vào pin; khi mất điện hoặc ban đêm có thể dùng điện từ pin tùy cấu hình.

Ưu điểm của điện mặt trời

Điện mặt trời có nhiều ưu điểm thực tế, nhưng phải nhìn đúng hoàn cảnh sử dụng. Nó không phải “cỗ máy in tiền” như vài quảng cáo hơi quá tay, nhưng nếu thiết kế đúng, đây là một giải pháp tiết kiệm điện dài hạn đáng cân nhắc.

Giảm tiền điện khi dùng đúng thời điểm

Điện mặt trời phát tốt nhất vào ban ngày. Vì vậy, những nhà hoặc cơ sở dùng điện nhiều ban ngày thường có lợi hơn.

Nguồn năng lượng sạch

Điện mặt trời không tạo khói bụi trong quá trình vận hành. Đây là nguồn năng lượng sạch, thân thiện hơn với môi trường.

Ít bảo trì hơn nhiều thiết bị khác

Hệ điện mặt trời không có nhiều bộ phận chuyển động như máy phát điện. Nếu lắp đúng, bảo trì chủ yếu là kiểm tra định kỳ, vệ sinh tấm pin, xem lại dây dẫn, tủ điện, inverter và khung đỡ.

Tuổi thọ sử dụng dài

Tấm pin năng lượng mặt trời thường được thiết kế để sử dụng nhiều năm. Tuy nhiên, tuổi thọ thực tế còn phụ thuộc chất lượng thiết bị, môi trường lắp đặt, cách thi công và bảo trì.

Vì vậy, khi khách hỏi điện năng lượng mặt trời là gì và có lợi không, câu trả lời không nên là “lắp là lời ngay”. Câu trả lời đúng hơn là: có lợi nếu hệ thống được tính đúng nhu cầu và dùng điện đúng thời điểm.

Nhược điểm cần biết trước khi lắp

Nói ưu điểm mà bỏ qua nhược điểm là tư vấn chưa sòng phẳng. Điện mặt trời có lợi, nhưng không phải ai lắp cũng hiệu quả như nhau.

Chi phí đầu tư ban đầu tương đối cao

So với việc chỉ trả tiền điện hàng tháng, lắp điện mặt trời cần đầu tư ban đầu cho tấm pin, inverter, khung, dây, tủ điện, thiết bị bảo vệ và công lắp đặt.

Phụ thuộc vào điều kiện nắng và mái nhà

Mái bị che bóng nhiều, hướng mái không tốt, diện tích nhỏ hoặc kết cấu yếu sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả hệ thống.

Không tự tạo điện vào ban đêm nếu không có lưu trữ

Ban đêm không có nắng nên tấm pin không phát điện. Nếu hệ không có pin lưu trữ thì vẫn dùng điện lưới.

Cần thiết kế an toàn điện

Dù là điện mặt trời gia đình hay nhà xưởng, an toàn điện vẫn phải đặt lên hàng đầu. Dây dẫn, tủ điện, chống sét, tiếp địa, aptomat và cách đi dây phải làm đúng.

Có nên lắp điện mặt trời không?

Sau khi hiểu điện năng lượng mặt trời là gì, câu hỏi thực tế hơn là: nhà mình có nên lắp không? Câu trả lời đúng là có thể nên, nếu nhu cầu dùng điện và điều kiện mái phù hợp.

Nếu gia đình bạn dùng nhiều điện ban ngày, điện mặt trời rất đáng cân nhắc. Bạn có thể xem thêm trang điện mặt trời hộ gia đình Trà Vinh để hiểu cách chọn công suất và cấu hình phù hợp cho nhà ở.

Nếu mục tiêu là có một hệ thống hoàn chỉnh từ khảo sát, tấm pin, inverter, khung, tủ điện, dây dẫn đến thi công và hướng dẫn sử dụng, nên tham khảo hướng lắp điện mặt trời trọn gói Trà Vinh.

Với nhà xưởng, cửa hàng hoặc cơ sở kinh doanh, bài toán nên tính kỹ hơn theo biểu đồ dùng điện ban ngày, công suất tải, diện tích mái và thời gian vận hành.

Ai nên dùng điện mặt trời?

Điện mặt trời phù hợp nhất với nhóm dùng điện nhiều vào ban ngày. Hệ thống tạo điện khi có nắng, nên càng dùng nhiều điện trong khung giờ nắng, hiệu quả khai thác càng rõ.

Hộ gia đình có hóa đơn điện cao

Gia đình có hóa đơn điện cao, đặc biệt do máy lạnh, máy bơm, tủ lạnh, thiết bị văn phòng hoặc sinh hoạt ban ngày, có thể cân nhắc lắp.

Cửa hàng, văn phòng, quán ăn

Các mô hình kinh doanh hoạt động ban ngày thường phù hợp với điện mặt trời.

Nhà xưởng và cơ sở sản xuất

Nhà xưởng có mái rộng và dùng điện nhiều ban ngày là nhóm đáng xem xét.

Người muốn đầu tư dài hạn

Điện mặt trời phù hợp với người muốn giảm chi phí điện trong nhiều năm, có kế hoạch sử dụng ổn định và chấp nhận đầu tư ban đầu.

Lưu ý trước khi lắp điện mặt trời

Trước khi lắp, bạn nên chuẩn bị hóa đơn điện vài tháng gần nhất, ảnh mái nhà, hướng mái, thời điểm dùng điện nhiều nhất trong ngày và mục tiêu chính của mình.

Đừng chọn hệ thống chỉ vì hàng xóm lắp 5kW nên mình cũng lắp 5kW. Nhà khác mái khác, cách dùng điện khác, hóa đơn khác.

Cũng không nên chỉ so giá theo “bao nhiêu tiền một tấm pin”. Một hệ điện mặt trời tốt cần đồng bộ từ tấm pin, inverter, khung, dây, tủ điện, thiết bị bảo vệ đến kỹ thuật thi công.

Tóm lại, điện năng lượng mặt trời là gì? Đó là giải pháp tận dụng ánh sáng mặt trời để tạo điện, giúp giảm phụ thuộc vào điện lưới trong khung giờ ban ngày và hỗ trợ tiết kiệm chi phí dài hạn.

Câu hỏi thường gặp về điện năng lượng mặt trời

Điện năng lượng mặt trời là gì?

Điện năng lượng mặt trời là gì? Đây là điện được tạo ra từ ánh sáng mặt trời thông qua tấm pin quang điện.

Điện mặt trời có dùng được khi trời mưa không?

Có, nhưng sản lượng sẽ thấp hơn khi trời nắng.

Ban đêm điện mặt trời có hoạt động không?

Ban đêm tấm pin không tạo điện vì không có ánh nắng. Nếu hệ thống không có pin lưu trữ, ban đêm sẽ dùng điện lưới.

Hệ thống điện mặt trời gồm những thiết bị nào?

Một hệ cơ bản gồm tấm pin, inverter, khung đỡ, dây dẫn, tủ điện, aptomat, thiết bị bảo vệ, chống sét, tiếp địa và hệ giám sát nếu có.

Có nên tự mua tấm pin về lắp không?

Không nên nếu bạn không có chuyên môn về điện mặt trời.

Điện mặt trời có giúp giảm tiền điện không?

Có thể giúp giảm tiền điện nếu hệ thống được thiết kế phù hợp và người dùng sử dụng nhiều điện vào ban ngày.

Nhà dùng điện chủ yếu ban đêm có nên lắp không?

Cần cân nhắc kỹ. Nếu dùng điện chủ yếu ban đêm, hệ hòa lưới thông thường có thể chưa tối ưu.

Lắp điện mặt trời có cần bảo trì không?

Có. Hệ thống cần được kiểm tra định kỳ tấm pin, inverter, dây dẫn, khung đỡ, tủ điện và vệ sinh bề mặt pin khi bụi bẩn nhiều.