Những điều cần biết về hệ thống năng lượng mặt trời

Bộ thu năng lượng mặt trời cung cấp năng lượng cho ngôi nhà của bạn như thế nào?

Các tế bào trong tấm pin mặt trời hấp thụ ánh sáng mặt trời và tạo ra dòng điện một chiều.
Năng lượng điện truyền đến một biến tần, chuyển đổi điện từ dòng điện một chiều (DC) thành dòng điện xoay chiều (AC) có điện áp nhất định, sau đó có thể được sử dụng để cấp điện cho ngôi nhà của bạn.
Mặt trời hiện cung cấp năng lượng cho ngôi nhà của bạn! Bất kỳ lượng điện dư thừa nào từ hệ thống năng lượng mặt trời đều có thể được trả lại cho lưới điện để đổi lấy các khoản tín dụng trên hóa đơn tiền điện hàng tháng của bạn hoặc có thể được công ty điện lực địa phương mua lại.
Vào ban đêm hoặc khi không có nắng, bạn có thể lấy điện từ lưới điện hoặc từ ắc quy (nếu có).
Trong khoảng thời gian ít nhất 30 năm (tuổi thọ trung bình của các hệ thống năng lượng mặt trời hiện tại), bạn sẽ được sử dụng điện giá rẻ và tiết kiệm rất nhiều tiền, đồng thời tạo ra năng lượng sạch và tái tạo cho ngôi nhà và gia đình của bạn.

Hệ thống năng lượng mặt trời gồm những gì?

Tấm pin mặt trời (hoặc mô-đun)

Các tế bào quang điện hấp thụ năng lượng từ mặt trời và biến nó thành điện năng. Các tấm pin mặt trời có nhiều đặc điểm khác nhau. Khi mua, bạn cần cân nhắc năng suất, tính linh hoạt và tính thẩm mỹ.

Biến tần AC/DC

Pin mặt trời tạo ra dòng điện một chiều trong khi tất cả các thiết bị và đồ dùng gia đình hoạt động bằng dòng điện xoay chiều. Do đó, các hệ thống năng lượng mặt trời được trang bị bộ biến tần AC/DC chuyển đổi dòng điện một chiều thành dòng điện xoay chiều, để dòng điện có thể được sử dụng trong gia đình. Tuy nhiên, biến tần cũng thực hiện các chức năng quan trọng khác, chẳng hạn như điều chỉnh công suất của các tấm pin mặt trời và đảm bảo rằng điện áp của điện đến nhà bạn hoặc quay trở lại lưới điện là không đổi.

Giá đỡ - hệ thống lắp đặt pin năng lượng mặt trời

Các tấm pin mặt trời phải được cố định chắc chắn bằng giá đỡ. Giá đỡ có thể được lắp vào xà nhà trên mái nhà trong quá trình xây dựng, hoặc cũng có thể được gắn vào mái nhà hiện có. Bạn cũng có thể lắp đặt giá đỡ trên mặt đất để hỗ trợ.

Thiết bị ổn định hệ thống điện

Thiết bị này được lắp đặt ở mặt sau của mỗi tấm pin mặt trời để đảm bảo rằng mỗi mô-đun năng lượng mặt trời hoạt động ở mức tối ưu, ngay cả khi tấm bên cạnh ở trong bóng râm hoặc bị bẩn. Nó cũng giúp theo dõi hiệu suất và hiệu quả, hiển thị mức hiệu suất của mỗi tấm và tạo điều kiện thuận lợi cho việc xác định và giải quyết các sự cố tiềm ẩn với từng tấm.

Công tơ

Sau khi lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời, công tơ hai chiều sẽ thay thế công tơ một chiều cũ của bạn. Công tơ mới này cho phép bạn ghi lại chính xác năng lượng mặt trời mà bạn gửi trở lại lưới điện.

Thành phần và khả năng của pin mặt trời

Bộ thu năng lượng mặt trời đã tiến bộ đáng kể cả về chức năng và thẩm mỹ trong 20 năm qua. Gồm ba thành phần chính: pin mặt trời, tấm nền và khung. Mỗi thành phần này có các phiên bản khác nhau để kết hợp với nhau, có diện mạo khác và mức giá khác nhau.

Tế bào quang điện

Tế bào đa tinh thể (poly)

Tế bào đa tinh thể hoặc tế bào poly rất dễ nhận ra nhờ màu xanh đậm. Cho đến một vài năm trước, các tấm đa tinh thể đã thống trị thị trường vì chi phí sản xuất rất rẻ. Tuy nhiên, ngày nay, các tấm đơn tinh thể (mono) rẻ hơn và phổ biến hơn. Các tấm poly hiện đang phổ biến đối với các dự án năng lượng mặt trời thương mại và quy mô tiện ích, những nơi mà vẻ ngoài khác thường của chúng không gây trở ngại.

Tế bào đơn tinh thể (mono)

Các tấm pin đơn tinh thể được làm bằng các tế bào quang điện được cắt từ một nguồn silicon duy nhất, giúp chúng có màu đen đồng nhất, đặc trưng. Các tấm mono được ưa chuộng không chỉ nhờ vẻ ngoài thời trang mà còn nhờ độ chắc chắn và ít xuống cấp hơn theo thời gian. Giá của các tấm mono đã giảm mạnh trong thập kỷ qua, vì vậy chúng hiện được sử dụng cho phần lớn các hệ thống năng lượng mặt trời dân dụng.

Khung

Cũng giống như khung tranh, khung pin mặt trời giữ các tế bào silicon và tấm pin phía sau lại với nhau. Khung pin mặt trời được làm bằng nhôm nhẹ và bền và được sản xuất với hai màu: đen và bạc, hai màu này không ảnh hưởng đến chức năng. Khung bạc thường được sử dụng cho các tấm đa tinh thể và giá của chúng thấp hơn một chút. Khung màu đen chắc chắn là lựa chọn phổ biến nhất cho các hệ thống năng lượng mặt trời gia đình và chúng phù hợp với cả tấm đa tinh thể và đơn tinh thể.

Tấm nền

Tấm nền ở bên dưới các tế bào silicon trên tấm pin năng lượng mặt trời. Chức năng chính của nó là bảo vệ các thành phần bên trong pin, mặc dù nó cũng ảnh hưởng đến hình thức bên ngoài của pin. Tấm nền thường có màu đen hoặc trắng và phần lớn khách hàng chọn kết hợp đơn sắc, tức là tấm nền màu đen, khung màu đen và pin mặt trời màu đen. Các tấm pin mặt trời màu đen thường phù hợp nhất với vật liệu lợp mái.

Đo lường sản xuất năng lượng mặt trời

Một trong những thuật ngữ đầu tiên bạn cần làm quen để hiểu và nói về sản xuất năng lượng mặt trời là thuật ngữ kilowatt-giờ hoặc kWh. Một kilowatt-giờ là một cách để đo lượng năng lượng bạn sử dụng và 1 kWh tương đương với năng lượng bạn sử dụng nếu bạn để một thiết bị 1.000 watt chạy trong một giờ. Ví dụ, một bóng đèn 100 watt cháy trong mười giờ sẽ sử dụng một kilowatt giờ (kWh) năng lượng. Nếu bạn muốn biết mức tiêu thụ năng lượng trung bình của hộ gia đình mình, chính là số kilowatt giờ bạn sử dụng mỗi tháng, hãy xem con số bên cạnh Mức tiêu thụ trên hóa đơn tiền điện của bạn.

Hệ thống kiểm soát năng lượng

Để tận dụng tối đa hệ thống năng lượng mặt trời, bạn cần biết mình tiêu thụ bao nhiêu năng lượng so với năng lượng mà hệ thống của bạn tạo ra. Hệ thống kiểm soát năng lượng cũng cho phép bạn giám sát hệ thống và đảm bảo hệ thống hoạt động ở mức tối ưu. Hầu hết các hệ thống bao gồm một hệ thống kiểm soát năng lượng, mặc dù hệ thống kiểm soát điện cũng quan trọng không kém. Thói quen của người tiêu dùng đã được chứng minh là thay đổi với tầm nhìn và nhận thức rõ ràng hơn, giống như một số người thay đổi phong cách lái xe khi họ thấy mức tiêu thụ nhiên liệu tăng theo tốc độ trên bảng điều khiển trước mặt họ. Tự sản xuất năng lượng và sử dụng năng lượng ít hơn một cách hiệu quả hơn có nghĩa là bạn sẽ có thể tiết kiệm nhiều hơn, từ đó tăng giá trị của khoản đầu tư.

Điều gì xảy ra khi bị cúp điện?

Pin mặt trời tạo ra điện, nhưng không tích trữ điện. Khi mất điện, hệ thống sẽ không sản xuất điện nếu không có ắc quy. Hầu như tất cả các hệ thống năng lượng mặt trời đều được kết nối với lưới điện quốc gia, có nghĩa là chúng sẽ gửi lại bất kỳ lượng điện dư thừa nào cho lưới điện. Trong trường hợp có sự cố về điện lưới, hệ thống năng lượng mặt trời tại nhà của bạn sẽ tự động tắt. Nếu hệ thống tiếp tục tạo ra điện, nó có thể gây thương tích cho các nhân viên đang sửa chữa đường dây điện mà hệ thống của bạn được gắn vào. Cách duy nhất để đảm bảo an toàn cho họ là tắt hệ thống. Nếu bạn muốn có điện vào những lúc như vậy, bạn sẽ cần thêm ắc quy (chẳng hạn như Tesla Powerwall) vào hệ thống của mình. Ắc quy sẽ tích lũy điện do hệ thống của bạn sản xuất và bạn sẽ có thể sử dụng vào ban đêm và sạc vào ban ngày.

Điều kiện thời tiết ảnh hưởng đến sản xuất điện như thế nào?

Điều gì xảy ra với việc sản xuất năng lượng mặt trời vào những ngày nhiều mây, mưa và tuyết?

Mây và mưa

Vào những ngày như vậy, bạn có thể thấy sản lượng điện giảm xuống, nhưng không có nghĩa là mất hoàn toàn. Các tấm pin mặt trời vẫn có thể tạo ra một ít điện, ngay cả khi không có mặt trời.

Pin mặt trời bền như thế nào?

Điều quan trọng là bạn cần biết hệ thống năng lượng mặt trời có khả năng chống lại gió và mưa đá như thế nào. May mắn là điều đó không đáng lo ngại. Các hệ thống này được thiết kế đặc biệt để chịu được gió mạnh và thường được các nhà sản xuất thử nghiệm trong điều kiện mưa bão. Hầu hết các bộ thu năng lượng mặt trời đều được chứng nhận có thể chịu được gió giật lên tới xấp xỉ 200 km/h. Miễn là mái nhà vẫn ở nguyên vị trí, các tấm pin cũng sẽ như vậy! Ngoài ra, vỏ nhôm và kính tiêu chuẩn chứa pin mặt trời hoàn toàn không thấm nước, ngay cả khi trời mưa to. Đối với mưa đá, hầu hết các tấm pin được thiết kế để chịu được tác động của hạt mưa đá có đường kính 2,5 cm.

Tuy nhiên, các tấm pin hoặc mái nhà có thể bị hư hại do cây và cành đổ hoặc nhiều thứ khác, vì vậy hệ thống cũng dễ dàng tháo giá đỡ nếu cần và sau đó lắp lại sau.

Bảo hành hệ thống năng lượng mặt trời

Hầu hết các tấm pin mặt trời đều có bảo hành thiết bị 12 năm và bảo hành lao động 25 năm. Bảo hành hiệu suất đảm bảo pin sẽ hoạt động với khoảng 85% công suất phát điện trong 25 năm, giống như khi được lắp đặt lần đầu tiên (tỷ lệ phần trăm chính xác thay đổi tùy theo nhà sản xuất). Lưu ý: Sau 25 năm, các tấm pin sẽ tiếp tục sản xuất năng lượng với tốc độ như cũ. Nếu mức sản xuất giảm xuống dưới tỷ lệ tuyến tính được chỉ định trong bảo hành, nhà sản xuất phải thay thế pin. Biến tần cũng được bảo hành 12 năm tiêu chuẩn, trong khi thiết bị ổn định được bảo hành 25 năm.

Hệ thống năng lượng mặt trời – lựa chọn nhà cung cấp phù hợp

Nhà cung cấp, chế độ bảo hành, các loại tấm pin năng lượng mặt trời, bộ biến tần - khi đầu tư hệ thống năng lượng mặt trời, có rất nhiều điều cần cân nhắc! Ngày càng có nhiều nhà cung cấp trên thị trường và một số bán hàng rất táo bạo. Chúng ta ngày càng nghe nhiều hơn về việc mọi người hiểu sai về chi phí thực tế, khoản tiết kiệm dự kiến, v.v. Chính vì vậy chúng tôi luôn khuyên bạn nên nhận báo giá từ nhiều nhà cung cấp.

Dưới đây là một số lời khuyên hữu ích về những điều cần chú ý khi tìm kiếm hệ thống năng lượng mặt trời:

Đảm bảo thông số sản phẩm, dịch vụ, bảo hành và giá cả minh bạch và rõ ràng.
Yêu cầu nhà cung cấp đến thăm nhà bạn và thực hiện tất cả các phân tích cần thiết và kiểm tra tại chỗ trước khi báo giá cho bạn.
Đánh giá nhu cầu điện hiện tại và tương lai của bạn, trao đổi với nhà cung cấp và đảm bảo rằng hệ thống không quá lớn.
Kiểm tra xem công ty đó có được chứng nhận để lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời hay không.
Kiểm tra lời chứng thực và tài liệu tham khảo của nhà cung cấp cũng như hoạt động tài chính của họ.
Kiểm tra điều khoản bảo hành của họ.

Các loại hệ thống năng lượng mặt trời

Các tấm pin năng lượng mặt trời thường được gắn trên mái nhà hoặc gắn trên mặt đất. Lựa chọn tốt nhất cho gia đình bạn phụ thuộc vào một số yếu tố, quan trọng nhất là độ phơi nắng/bóng râm, kích thước sân/vườn, hướng nhà và độ đàn hồi của mái nhà.

Hệ thống năng lượng mặt trời mái nhà

Đây là hệ thống được cố định vào mái nhà bằng các giá đỡ và bu lông. Có ba điều kiện tiên quyết cơ bản để sử dụng hệ thống này.

Mái nhà cần đáp ứng điều kiện gì?

Không gian:

Phải có đủ không gian mở, không có mái che trên mái nhà nếu bạn chọn lắp đặt trên mái nhà. Một hệ thống trung bình 4-6 kW (16-24 tấm pin) cần không gian 50-100 mét vuông.

Hướng:

Hướng của mái nhà nên nhận được nhiều ánh sáng mặt trời nhất có thể trong suốt cả năm. Tốt nhất là quay mặt về hướng nam, nhưng mái dốc về hướng đông và tây cũng phù hợp. Bạn nên tránh những mái nhà hướng về phía bắc.

Bóng râm:

Cần phải kiểm tra lượng ánh sáng mặt trời và kiểm tra xem cây cối có đổ bóng ở nơi các tấm pin sẽ được lắp đặt hay không.

Hệ thống năng lượng mặt trời mặt đất

Để lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời trên mặt đất, cần có một cấu trúc phụ cố định vào một nền bê tông. Dây cáp và các thiết bị khác được đào xuống đất và chạy đến ngôi nhà, được kết nối với một công tơ. Hệ thống này có những ưu điểm và nhược điểm nhất định.

Ưu điểm

Các tấm pin mặt trời có thể được đặt sao cho chúng hướng về phía nam, nghĩa là tiếp xúc tối đa với ánh sáng mặt trời.
Không giống như mái nhà, không gian dưới đất không bị giới hạn, nhờ đó có thể lắp đặt nhiều tấm pin mặt trời hơn và sản xuất nhiều điện hơn.
Đây là một giải pháp tuyệt vời cho những người không muốn đặt pin mặt trời trên mái nhà vì tính thẩm mỹ hoặc những người sống trong các tòa nhà được bảo vệ.

Nhược điểm

Chi phí lắp đặt hệ thống mặt đất cao hơn so với trên mái nhà.

Mái ngói năng lượng mặt trời

Mái ngói năng lượng mặt trời không phải là một ý tưởng mới. Mặc dù tất cả chúng ta đều mơ về một tương lai tươi sáng, nơi năng lượng mặt trời được tích hợp hoàn toàn vào thiết kế và xây dựng nhà ở và những người theo chủ nghĩa truyền thống không có gì phải phàn nàn, nhưng mối quan tâm chính hiện nay là mức tiết kiệm có thể đạt được với ngói năng lượng mặt trời. Có một thực tế là cho đến nay, ngói năng lượng mặt trời đã được chứng minh là kém hiệu quả hơn nhiều so với pin mặt trời. Ngoài ra, mái nhà năng lượng mặt trời đòi hỏi phải loại bỏ và thay thế tất cả các vật liệu lợp mái cũ, điều này cũng làm tăng chi phí vật liệu và nhân công. Kết quả là, với mái nhà năng lượng mặt trời, thời gian để khoản đầu tư thu được lợi nhuận sẽ lâu hơn nhiều so với hệ thống năng lượng mặt trời tiêu chuẩn.

Pin mặt trời làm theo yêu cầu

Các hệ thống năng lượng mặt trời có thể được tích hợp vào cảnh quan hoặc kiến trúc của các ngôi nhà và doanh nghiệp theo những cách sáng tạo khác. Ví dụ, lắp đặt trên nhà để xe hoặc mái hiên là một lựa chọn phổ biến.

Hệ thống năng lượng mặt trời được lắp đặt như thế nào?

Các nhà cung cấp khác nhau có thể có quy trình lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời khác nhau. Đây là một ví dụ điển hình:

Quá trình này thường bắt đầu với yêu cầu của bạn, sau đó bạn sẽ nhận được báo giá trực tuyến miễn phí, mặc dù bạn cũng có thể đặt lịch hẹn hoặc gọi điện. Khi bạn liên hệ với một nhà cung cấp, một chuyên gia tư vấn sẽ đưa ra cho bạn rất nhiều lời khuyên và sẵn sàng giải đáp mọi thắc mắc của bạn. Sau đó, bạn sẽ sắp xếp một cuộc gặp với chuyên gia tư vấn, người này sẽ đến chỗ bạn hoặc đến khu đất mà bạn sẽ xây dựng ngôi nhà tương lai của mình. Họ sẽ tiến hành phân tích cường độ ánh sáng mặt trời, đánh giá mức tiêu thụ năng lượng hiện tại của bạn và thu thập bất kỳ dữ liệu có thể cần thiết khác. Thông tin này sẽ được sử dụng để xây dựng thông số kỹ thuật cho hệ thống năng lượng mặt trời phù hợp với ngôi nhà của bạn và nhu cầu chính xác của bạn, cũng như để chuẩn bị báo giá với lời giải thích chi tiết về chi phí lắp đặt và khả năng tiết kiệm so với hệ thống hiện có. Kế hoạch dự thảo này sau đó có thể được điều chỉnh khi hai bên bàn bạc. Khi bạn đã nhận được báo giá mà bạn hài lòng và ký hợp đồng với nhà cung cấp, hành trình năng lượng mặt trời của bạn sẽ thực sự bắt đầu.

Nhà cung cấp sẽ lo tất cả các thủ tục giấy tờ (đầy đủ tài liệu và xin mọi giấy phép cần thiết) và cũng sẽ cung cấp tất cả các thiết bị cần thiết. Giai đoạn này thường kéo dài đến hai tháng, nhưng cũng có thể lâu hơn. Tiếp theo là phần thú vị. Nhà cung cấp sẽ chuẩn bị lịch trình cho công việc và tiến hành kiểm tra địa điểm lần cuối, sau đó có thể bắt đầu lắp đặt. Theo quy định, việc lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời chỉ mất một ngày. Và tất cả điều này sẽ được thực hiện mà không cần bạn nhấc một ngón tay! Bạn không cần mất công sức gì cả. Hệ thống sẽ tạo ra năng lượng sạch mỗi ngày và bạn sẽ có thể tiết kiệm tiền và bảo vệ môi trường trong 30 năm tới.