Hệ Thống Điện Năng Lượng Mặt Trời Hòa Lưới Có Lưu Trữ – Hybrid

Hệ Thống Điện Năng Lượng Mặt Trời Kết Hợp Vừa Hòa Lưới Vừa Lưu Trữ – Hybrid.

Hệ thống điện mặt trời hòa lưới có dự trữ cũng là hệ thống điện mặt trời hòa lưới. Nhưng khi khởi động thì ac quy được ưu tiên nạp đầy trước tiên. Lượng điện nạp cho ắc quy đầy được lấy từ dàn pin năng lượng mặt trời. Trong thời gian ắc quy chưa đầy thì toàn bộ tải vẫn sẽ được cấp từ lưới điện.

– Khi ac quy đầy, hệ thống điện mặt trời hòa lưới có dự trữ sẽ tự động chuyển sang chế độ hòa vào lưới điện. Ở chế độ hòa lưới này hệ thống sẽ chia sẽ tải với điện lưới. Điều đó giúp giảm lượng điện tiêu thụ.

– Trong trường hợp mất điện lưới thì bộ chuyển mạch (ATS: Automatic Transfer Switch) sẽ chuyển nguồn cung cấp cho các tải ưu tiên. Nguồn điện đó lấy từ lượng điện được dự trữ trong ac quy. Khi đó toàn bộ hệ pin mặt trời được cung cấp cho sạc cho ac quy và chuyển đổi điện 220V AC.

– Khi có điện lưới trở lại. Và khi ắc quy được nạp đầy. Lúc đó hệ thống sẽ tự động chuyển sang chế độ hòa lưới bình thường. Đó là nguyên lý hoạt động của Hệ thống điện mặt trời hòa lưới có dự trữ.

– Hệ thống này tương tự hệ thống nối lưới tuy nhiên được thiết kế thêm một hệ thống dự trữ nhỏ hoặc vừa cung cấp cho tải ưu tiên để khi mất điện lưới vẫn dùng được. Các tải ưu tiên thường có công suất nhỏ nhưng luôn cần điện ổn định như đèn, quạt, module mạng, hệ thống camera an ninh, máy tính …

– Hệ thống kết hợp giữa hệ thống hòa lưới giúp tiết kiệm điện, với hệ thống độc lập để luôn có 1 lượng điện dự trữ cho các thiết bị quan trọng khi mất điện .

– Khi khởi động Ắc quy được ưu tiên nạp đầy từ pin mặt trời. Hệ thống sẽ luôn kiểm tra tình trạng ắc quy để đảm bảo ắc quy luôn đầy điện. Khi ắc quy đầy hệ thống sẽ chuyển qua hòa lưới, giúp giảm lượng điện tiêu thụ, khi hòa lưới sử dụng tất cả các tải ( tải ưu tiên và tải thông thường.

– Khi mất điện bộ chuyển mạch ( ATS ) sẽ chuyển qua ưu xài tải ưu tiên từ lượng điện được dự trữ trong ắc quy, khi đó toàn bộ hệ pin mặt trời được chuyển qua sạc cho ắc quy, khi có điện trở lại thì hệ thống sẽ chuyển qua hòa lưới bình thường.

 

  • Bài toán cho nhu cầu sử dụng hệ thống:

Một văn phòng tại Tp. HCM mỗi giờ dùng khoảng 10kW muốn đầu tư hệ thống điện mặt trời hòa lưới.

Văn phòng hoạt động 8 tiếng từ 8h – 16h, như vậy tổng lượng điện sử dụng mỗi ngày là: 10kW x 8h = 80kWh.

Với công suất tiêu thụ trung bình như vậy, văn phòng có thể lắp hệ thống từ 10kWp trở xuống. Văn phòng quyết định chọn hệ thống 5kWp.

Tính trung bình, Tp.HCM có 4.6 giờ nắng/ngày (theo Bản đồ Nguồn năng lượng mặt trời và Tiềm năng tại Việt Nam – Bộ Công Thương), như vậy ước tính mỗi ngày hệ thống tạo ra lượng điện là: 5kW x 4.6 = 23kWh, giúp văn phòng giảm khoảng 23kWh / 80kWh = 28.75 % lượng điện lấy từ lưới.

Văn phòng muốn dự trữ điện mặt trời để dùng trong 2 tiếng khi mất điện cho những thiết bị ưu tiên, bao gồm: 3 camera

( 10W/cái ), 4 máy tính (350W/cái), 10 đèn tube LED (18W /cái), 4 quạt (50W/cái).

Tổng công suất: 3 x 10W + 4 x 350W + 10 x 18W + 4 x 50W = 1810W

Lượng điện dự trữ cần thiết là: 1810W x 2h = 3620Wh

Do đó, văn phòng cần số ắc quy (hoặc pin sạc) có thể chứa ít nhất 3.62kWh để đáp ứng nhu cầu.

  • Mô tả hoạt động của hệ thống:

 – Đây là sự tích hợp của hai hệ thống thành một hệ thống liên hoàn bao gồm:

+ Hệ thống Sản xuất điện năng từ Mặt trời thành điện 220VAC/50Hz bổ sung vào điện lưới (On grid).

+ Hệ thống sản xuất điện năng từ Pin mặt trời và được lưu trữ vào hệ thống Ắc quy – Hệ thống biến đổi nguồn điện lưu trữ từ Ắc quy thành điện 220V AC/50Hz (Off grid).

+  Khi khởi động hệ thống Ắc quy lưu trữ Battery Bank luôn được ưu tiên nạp điện từ Pin mặt trời cho đến khi đầy. Lúc này Grid-Tie Solar Inverter (GTSI) chưa làm việc.

+  Khi Battery Bank được nạp đầy, bộ Inverter-Solar Charger (ISC) sẽ ngưng nạp và bộ GTSI sẽ hoạt động: Biến đổi điện DC từ Pin mặt trời thành điện AC 220V có điện áp, tần số – pha trùng với điện lưới và được hòa trực tiếp vào lưới điện – Việc bán điện sẽ được thông qua đồng hồ W1.

+  Khi có điện lưới, điện năng cho tải thông thường và tải ưu tiên sẽ được cấp qua đồng hồ điện W2 (điện mua) – do ISC lúc này đang ở chế độ On grid.

+  Khi mất điện lưới, ISC sẽ lấy điện DC từ Battery Bank và trực tiếp từ Pin mặt trời để biến đổi thành điện AC 220V cung cấp cho tải ưu tiên. Đồng thời GTSI sẽ ngưng làm việc.

+  Như v/ậy, số tiền mà khách hàng thực trả định kỳ cho nhà đèn chỉ tương ứng với chỉ số tiêu thụ là W2-W1. Đó chính là hiệu quả mà hệ thống đem lại.

Hệ thống điện mặt trời hòa lưới có dự trữ cũng là hệ thống điện mặt trời hòa lưới. Nhưng khi khởi động thì ac quy được ưu tiên nạp đầy trước tiên. Lượng điện nạp cho ắc quy đầy được lấy từ dàn pin năng lượng mặt trời. Trong thời gian ắc quy chưa đầy thì toàn bộ tải vẫn sẽ được cấp từ lưới điện.

– Khi ac quy đầy, hệ thống điện mặt trời hòa lưới có dự trữ sẽ tự động chuyển sang chế độ hòa vào lưới điện. Ở chế độ hòa lưới này hệ thống sẽ chia sẽ tải với điện lưới. Điều đó giúp giảm lượng điện tiêu thụ.

– Trong trường hợp mất điện lưới thì bộ chuyển mạch (ATS: Automatic Transfer Switch) sẽ chuyển nguồn cung cấp cho các tải ưu tiên. Nguồn điện đó lấy từ lượng điện được dự trữ trong ac quy. Khi đó toàn bộ hệ pin mặt trời được cung cấp cho sạc cho ac quy và chuyển đổi điện 220V AC.

– Khi có điện lưới trở lại. Và khi ắc quy được nạp đầy. Lúc đó hệ thống sẽ tự động chuyển sang chế độ hòa lưới bình thường. Đó là nguyên lý hoạt động của Hệ thống điện mặt trời hòa lưới có dự trữ.

– Hệ thống này tương tự hệ thống nối lưới tuy nhiên được thiết kế thêm một hệ thống dự trữ nhỏ hoặc vừa cung cấp cho tải ưu tiên để khi mất điện lưới vẫn dùng được. Các tải ưu tiên thường có công suất nhỏ nhưng luôn cần điện ổn định như đèn, quạt, module mạng, hệ thống camera an ninh, máy tính …

– Hệ thống kết hợp giữa hệ thống hòa lưới giúp tiết kiệm điện, với hệ thống độc lập để luôn có 1 lượng điện dự trữ cho các thiết bị quan trọng khi mất điện .

– Khi khởi động Ắc quy được ưu tiên nạp đầy từ pin mặt trời. Hệ thống sẽ luôn kiểm tra tình trạng ắc quy để đảm bảo ắc quy luôn đầy điện. Khi ắc quy đầy hệ thống sẽ chuyển qua hòa lưới, giúp giảm lượng điện tiêu thụ, khi hòa lưới sử dụng tất cả các tải ( tải ưu tiên và tải thông thường.

– Khi mất điện bộ chuyển mạch ( ATS ) sẽ chuyển qua ưu xài tải ưu tiên từ lượng điện được dự trữ trong ắc quy, khi đó toàn bộ hệ pin mặt trời được chuyển qua sạc cho ắc quy, khi có điện trở lại thì hệ thống sẽ chuyển qua hòa lưới bình thường.

  • Bài toán cho nhu cầu sử dụng hệ thống:

Một văn phòng tại Tp. HCM mỗi giờ dùng khoảng 10kW muốn đầu tư hệ thống điện mặt trời hòa lưới.

Văn phòng hoạt động 8 tiếng từ 8h – 16h, như vậy tổng lượng điện sử dụng mỗi ngày là: 10kW x 8h = 80kWh.

Với công suất tiêu thụ trung bình như vậy, văn phòng có thể lắp hệ thống từ 10kWp trở xuống. Văn phòng quyết định chọn hệ thống 5kWp.

Tính trung bình, Tp.HCM có 4.6 giờ nắng/ngày (theo Bản đồ Nguồn năng lượng mặt trời và Tiềm năng tại Việt Nam – Bộ Công Thương), như vậy ước tính mỗi ngày hệ thống tạo ra lượng điện là: 5kW x 4.6 = 23kWh, giúp văn phòng giảm khoảng 23kWh / 80kWh = 28.75 % lượng điện lấy từ lưới.

Văn phòng muốn dự trữ điện mặt trời để dùng trong 2 tiếng khi mất điện cho những thiết bị ưu tiên, bao gồm: 3 camera ( 10W/cái ), 4 máy tính (350W/cái), 10 đèn tube LED (18W /cái), 4 quạt (50W/cái).

Tổng công suất: 3 x 10W + 4 x 350W + 10 x 18W + 4 x 50W = 1810W

Lượng điện dự trữ cần thiết là: 1810W x 2h = 3620Wh

Do đó, văn phòng cần số ắc quy (hoặc pin sạc) có thể chứa ít nhất 3.62kWh để đáp ứng nhu cầu.

  • Mô tả hoạt động của hệ thống:

 – Đây là sự tích hợp của hai hệ thống thành một hệ thống liên hoàn bao gồm:

+ Hệ thống Sản xuất điện năng từ Mặt trời thành điện 220VAC/50Hz bổ sung vào điện lưới (On grid).

+ Hệ thống sản xuất điện năng từ Pin mặt trời và được lưu trữ vào hệ thống Ắc quy – Hệ thống biến đổi nguồn điện lưu trữ từ Ắc quy thành điện 220V AC/50Hz (Off grid).

+  Khi khởi động hệ thống Ắc quy lưu trữ Battery Bank luôn được ưu tiên nạp điện từ Pin mặt trời cho đến khi đầy. Lúc này Grid-Tie Solar Inverter (GTSI) chưa làm việc.

+  Khi Battery Bank được nạp đầy, bộ Inverter-Solar Charger (ISC) sẽ ngưng nạp và bộ GTSI sẽ hoạt động: Biến đổi điện DC từ Pin mặt trời thành điện AC 220V có điện áp, tần số – pha trùng với điện lưới và được hòa trực tiếp vào lưới điện – Việc bán điện sẽ được thông qua đồng hồ W1.

+  Khi có điện lưới, điện năng cho tải thông thường và tải ưu tiên sẽ được cấp qua đồng hồ điện W2 (điện mua) – do ISC lúc này đang ở chế độ On grid.

+  Khi mất điện lưới, ISC sẽ lấy điện DC từ Battery Bank và trực tiếp từ Pin mặt trời để biến đổi thành điện AC 220V cung cấp cho tải ưu tiên. Đồng thời GTSI sẽ ngưng làm việc.

+  Như v/ậy, số tiền mà khách hàng thực trả định kỳ cho nhà đèn chỉ tương ứng với chỉ số tiêu thụ là W2-W1. Đó chính là hiệu quả mà hệ thống đem lại.

 

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Call Now Button