Nguyên lý hoạt động của hệ thống điện mặt trời hòa lưới

Hệ thống điện mặt trời hòa lưới sẽ bao gồm các thiết bị:

• Các tấm pin năng lượng mặt trời (solar panel)

Được cấu thành từ các phần tử bán dẫn là tế bào quang điện (solar cells), mỗi tấm pin mặt trời thường được ghép từ 60 đến 72 tế bào quang điện. Tế bào quang điện làm từ các tấm silicon có độ tinh khiết nhưng được pha tạp với các tạp chất đặc biệt (Silicon loại N và Silicon loại P) trong cấu trúc mạng có nhiều “electron” và “lỗ”.  Xét về bản chất, tế bào quang điện là các thiết bị bán dẫn silic, bao gồm một lớp loại P (dương) và một lớp N (âm), ghép nối với nhau để tạo thành một “Liên kết P/N”

• Bộ hòa lưới (inverter) hay còn gọi là bộ biến tần dùng để chuyển đổi dòng điện một chiều DC (một chiều) thành dòng điện AC (xoay chiều) cùng pha, cùng tần số và điện áp với điện lưới, hòa vào điện lưới để sử dụng.
• Công tơ hai chiều: Thực hiện đo đếm điện

Hệ thống điện mặt trời hòa lưới hoạt động theo nguyên lý sau:

• Ánh sáng mặt trời bao gồm các hạt photon, những hạt này tiếp xúc với các tế bào năng lượng mặt trời, nhờ vào tác động của chất bán dẫn của pin năng lượng mặt trời, liên kết hạt bị nới lỏng, giải phóng ra các electron ở điện cực N
• Các elentron này di chuyển tự do từ điện cực N tới điện cực P tạo ra dòng điện một chiều DC.
• Dòng điện từ một chiều (DC) biến thành dòng điện xoay chiều (AC) nhờ bộ biến tần và trở thành điện năng có thể sử dụng được
• Điện mặt trời này dùng cho các thiết bị, máy móc trong hộ gia đình hay doanh nghiệp.

Trong trường hợp trời đủ nắng, hệ thống sẽ có công suất áp ứng đủ nhu cầu dùng điện của cho gia đình, doanh nghiệp.  Nếu không có đủ năng lượng mặt trời, hệ thống sẽ tự động lấy điện lưới bù vào để cung cấp đủ cho tải điện.

Nếu lượng điện từ hệ thống điện mặt trời hòa lưới thu được mà không sử dụng hết thì sẽ đươc đẩy ra lưới, Tập đoàn Điện lực Việt Nam sẽ thực hiện việc lắp đặt công tơ 2 chiều miễn phí, để thực hiện việc đo đếm lượng điện dư thừa từ hệ thống.

Do đó, hệ thống điện mặt trời hòa lưới chỉ hoạt động vào ban ngày, chủ yếu là những ngày có nắng. Thông thường, các hệ thống điện mặt trời ngày nay đều có bộ tự động ngắt vào ban đêm để đảm bảo an toàn. Ngoài ra, một số hệ thống còn có bộ điều khiển từ xa để có thể giám sát, điều chỉnh hệ thống hợp lý.

Điện mặt trời hòa lưới phù hợp cho các hộ gia đình, doanh nghiệp, trường học,…có nhu cầu sử dụng điện nhiều vào ban ngày, đặc biệt là trong giờ cao điểm, giúp giảm chi phí sử dụng điện năng lên đến 75%.

Chỉ cần đầu tư một lần với khấu hao khoảng 6-7 năm, hệ thống điện mặt trời có tuổi thọ lên đến 25-40 năm, không chỉ giúp hộ gia đình, doanh nghiệp giảm tiết kiệm tiền điện mà còn thân thiện với môi trường, giảm hiệu ứng nhà kính. Thậm chí, các tấm pin năng lượng mặt trời khi lắp trên mái nhà còn tăng thẩm mỹ cho công trình đồng thời phần nào bảo vệ mái khỏi tác động của môi trường.