Tìm hiểu về cách tính toán, lựa chọn biến tần điện mặt trời

I. Tổng quan

1. Khái niệm

Biến tần điện mặt trời (hay còn được gọi là biến tần hòa lưới hoặc biến tần năng lượng mặt trời) là một thiết bị quan trọng trong hệ thống điện mặt trời. Nhiệm vụ chính của biến tần là chuyển đổi nguồn điện mặt trời từ dạng DC (một chiều) sang AC (xoay chiều) để có thể sử dụng trong các thiết bị và hệ thống sử dụng điện xoay chiều.

2. Ưu điểm

Dưới đây là một số ưu điểm của biến tần điện mặt trời:

Tối ưu hóa sử dụng năng lượng: Biến tần giúp tối ưu hóa sử dụng năng lượng từ hệ thống điện mặt trời. Nó điều chỉnh nguồn điện DC không ổn định từ các tấm pin mặt trời thành điện AC ổn định và có thể sử dụng trong các thiết bị gia đình và hệ thống lưới điện công cộng.

Kết nối với lưới điện: Biến tần điện mặt trời cho phép kết nối hệ thống mặt trời với lưới điện công cộng. Điều này cho phép người dùng bán dư thừa năng lượng mặt trời sản xuất được trở lại lưới điện và nhận được giải pháp tài chính qua chính sách đầu tư vào năng lượng tái tạo.

Điều chỉnh công suất: Biến tần điện mặt trời có khả năng điều chỉnh công suất theo yêu cầu. Điều này cho phép điều chỉnh hoạt động của hệ thống mặt trời để phù hợp với yêu cầu sử dụng điện hàng ngày và điều kiện ánh sáng mặt trời thay đổi.

Quản lý thông qua giám sát: Một số biến tần điện mặt trời đi kèm với hệ thống giám sát thông qua các giao diện điều khiển và phần mềm. Điều này cho phép người dùng theo dõi và kiểm soát hiệu suất hoạt động của hệ thống, giúp tối ưu hóa và bảo trì năng lượng mặt trời.

Tiết kiệm năng lượng và tiền bạc: Sử dụng biến tần điện mặt trời giúp tiết kiệm năng lượng và giảm hóa đơn tiền điện. 

Tương thích môi trường: Biến tần điện mặt trời thường được thiết kế để hoạt động tốt trong môi trường ngoài trời và khắc nghiệt như nhiệt độ cao, độ ẩm, bụi bẩn và tác động từ tia UV. Điều này đảm bảo độ bền và độ tin cậy của biến tần trong thời gian dài.

Tiếng ồn thấp: Một ưu điểm quan trọng của biến tần điện mặt trời là tiếng ồn thấp trong quá trình hoạt động. Điều này quan trọng đặc biệt trong các ứng dụng cần yên tĩnh như trong các khu dân cư hoặc nơi làm việc.

Độ tin cậy cao: Các biến tần điện mặt trời từ các nhà sản xuất uy tín thường có độ tin cậy cao. Chúng được thiết kế và kiểm tra để đảm bảo hoạt động ổn định và bền bỉ trong suốt tuổi thọ dự kiến của hệ thống mặt trời.

Tích hợp và linh hoạt: Biến tần điện mặt trời có khả năng tích hợp với các hệ thống và thiết bị khác như bộ lưu điện, hệ thống giám sát hoặc hệ thống quản lý năng lượng. Điều này giúp tối ưu hóa hoạt động và quản lý toàn bộ hệ thống mặt trời một cách linh hoạt.

Bảo vệ mạng lưới điện: Biến tần điện mặt trời thường có tính năng bảo vệ mạng lưới điện. Điều này bao gồm các chức năng như đảm bảo độ ổn định của dòng điện trở về lưới, bảo vệ mạng lưới khỏi sự cố và quản lý tải.

Tiết kiệm không gian: Bi

II. Lưu ý khi chọn biến tần

Khi lựa chọn biến tần cho hệ thống mặt trời, có một số yếu tố quan trọng cần xem xét. Dưới đây là một số điều bạn nên cân nhắc khi chọn biến tần cho hệ thống mặt trời:

Công suất: Xác định công suất tối đa mà hệ thống mặt trời của bạn có thể tạo ra. Biến tần cần có công suất đủ lớn để xử lý công suất đó mà không bị quá tải.

Loại biến tần: Có hai loại biến tần phổ biến được sử dụng trong hệ thống mặt trời là biến tần on-grid và off-grid. Biến tần on-grid được sử dụng để kết nối hệ thống với lưới điện công cộng, trong khi biến tần off-grid được sử dụng khi bạn không có kết nối với lưới điện và muốn lưu trữ năng lượng trong hệ thống lưu trữ.

Hiệu suất: Xem xét hiệu suất của biến tần. Hiệu suất cao giúp tối ưu hóa việc chuyển đổi từ nguồn điện mặt trời thành nguồn điện sử dụng được.

Tần số và điện áp: Đảm bảo rằng biến tần có thể hoạt động ở tần số và điện áp phù hợp với hệ thống mặt trời của bạn. Kiểm tra các thông số kỹ thuật của biến tần để đảm bảo khớp với yêu cầu của hệ thống.

Tiêu chuẩn chất lượng: Chọn biến tần từ các nhà sản xuất đáng tin cậy và tuân thủ các tiêu chuẩn chất lượng quốc tế. Điều này đảm bảo rằng biến tần được sản xuất với chất lượng cao và đáng tin cậy trong việc hoạt động trong môi trường mặt trời.

Bảo hành và dịch vụ sau bán hàng: Xem xét bảo hành và dịch vụ sau bán hàng của nhà sản xuất. Một bảo hành tốt và dịch vụ chăm sóc sau bán hàng sẽ giúp bạn giải quyết các vấn đề kỹ thuật và bảo trì một cách dễ dàng.

Tính linh hoạt và tích hợp: Xem xét khả năng tích hợp của biến tần với các thành phần khác trong hệ thống mặt trời, chẳng hạn như bộ điều khiển và hệ thống pin mặt trời.

Khả năng mở rộng: Nếu bạn có kế hoạch mở rộng hệ thống mặt trời trong tương lai, hãy chọn biến tần có khả năng mở rộng để dễ dàng thêm các thành phần mới vào hệ thống.

Kết nối và giao diện: Đảm bảo rằng biến tần có các kết nối và giao diện phù hợp với các thiết bị khác trong hệ thống, chẳng hạn như bộ điều khiển hoặc hệ thống giám sát.

Chất lượng và độ tin cậy: Lựa chọn biến tần từ những nhà sản xuất có uy tín và đã được kiểm nghiệm. Điều này đảm bảo rằng bạn đang đầu tư vào một thiết bị có chất lượng cao và độ tin cậy.

Tiết kiệm năng lượng: Xem xét các tính năng tiết kiệm năng lượng của biến tần. Một số biến tần có chế độ học và tối ưu hóa hoạt động để tận dụng tối đa nguồn năng lượng mặt trời.

Tương thích môi trường: Hãy đảm bảo rằng biến tần được thiết kế để hoạt động tốt trong môi trường mặt trời, với khả năng chống bụi, chống nước và chống sương muối (nếu áp dụng).

Giá thành: So sánh giá cả và tính hiệu quả của biến tần. Không chỉ tập trung vào giá trị ban đầu, mà còn cân nhắc về chi phí vận hành, tiết kiệm năng lượng và tuổi thọ của thiết bị.

Tư vấn chuyên gia: Nếu bạn không chắc chắn về việc lựa chọn biến tần phù hợp, hãy tìm tư vấn từ các chuyên gia hoặc nhà cung cấp hệ thống mặt trời để đảm bảo rằng bạn đưa ra quyết định đúng đắn.

Lưu ý rằng việc lựa chọn biến tần cho hệ thống mặt trời phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của từng dự án và các yếu tố môi trường cụ thể. 

ến tần điện mặt trời có kích thước nhỏ gọn và thiết kế hiệu quả, giúp tiết kiệm không gian lắp đặt trong hệ thống mặt trời.

III. Cách tính toán lựa chọn biến tần

Không giống như biến tần thông thường, biến tần năng lượng mặt trời có một tính năng được gọi là MPPT (Maximum Power Point Tracking – Theo dõi điểm công suất tối đa MPPT) theo dõi dòng điện đi vào từ các tấm pin và cố gắng giữ cả điện áp và dòng điện ở một điểm tối ưu. Tính năng này đảm bảo rằng các tấm pin mặt trời của bạn luôn hoạt động ở hiệu suất tối đa, bất kể điều kiện như thế nào.

Lựa chọn công suất bộ biến tần năng lượng mặt trời cần dựa trên tổng công suất pin năng lượng mặt trời. Tất cả các bộ biến tần đều có định mức công suất bao gồm công suất DC đầu vào mà chúng có thể chấp nhận và công suất đầu ra AC mà chúng có thể tạo ra. Tỷ lệ DC/AC được gọi là Tỷ lệ tải biến tần (ILR).

Mọi biến tần đều có công suất định mức tối đa, điều này quan trọng vì các thành phần của các thiết bị điện tử trong biến tần thường được thiết kế với công suất và dải điện áp cụ thể. Các bộ biến tần nói chung sẽ không bao giờ xuất ra nhiều hơn công suất AC định mức tối đa của chúng. Trong thời gian khi công suất đầu vào DC quá cao, biến tần sẽ tăng điện áp hoạt động của các tấm pin mặt trời để kéo nó ra khỏi điểm công suất tối đa làm giảm công suất DC.

Nhiều người nghĩ rằng tỷ lệ DC/AC bằng 1 là lý tưởng, với 1,2 là quá cao. Thay vào đó, giá trị thiết kế 1,2 thường dẫn đến tổn thất tối thiểu, trong khi giá trị 1,25 hoặc 1,3 có thể cải thiện tính kinh tế của dự án.

Tuy nhiên, biến tần cũng “cắt” bất kỳ nguồn DC nào vượt quá giới hạn xử lý của nó. Điều này được gọi là cắt biến tần, hoặc giới hạn công suất. Các hệ thống được thiết kế tốt nhất là những hệ thống có thể giữ cho biến tần hoạt động ở công suất cao nhất với mức cắt giảm tối thiểu. Việc lắp đặt năng lượng mặt trời với tỷ lệ DC / AC từ 1,13 đến 1,3 là lý tưởng.

Ví dụ: Nếu tổng công suất pin mặt trời của bạn là 8000W với bộ biến tần 8000W, thì tỷ lệ DC/AC là 1. Nếu bạn lắp đặt pin mặt trời có tổng công suất tương tự với bộ biến tần 7000W, tỷ lệ là 1,15. Phần lớn các cài đặt sẽ có tỷ lệ từ 1,15 đến 1,25, Các nhà sản xuất biến tần và nhà thiết kế hệ thống năng lượng mặt trời thường không khuyến nghị tỷ lệ cao hơn 1,55.

Tuy nhiên trong quá trình tính toán ta cũng cần quan tâm đến khả năng mở rộng của hệ thống, cần xem sét tính toán ngay từ đầu để không bị động khi lắp đặt hệ thống điện mặt trời

Tỷ lệ pin mặt trời / biến tần cao hơn có thể phù hợp với hệ thống của bạn vì các tấm pin mặt trời của bạn chỉ tạo ra công suất trong điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn. Trong điều kiện thực tế của việc lắp đặt trên mái nhà thường không tạo ra công suất tối đa do các yếu tố ảnh hưởng đến sản lượng tấm pin mặt trời. Lợi ích của việc chọn biến tần có công suất thấp hơn công suất pin mặt trời là vì các bộ biến tần có công suất thấp hơn sẽ ít tốn kém hơn so với các bộ biến tần lớn hơn. Nhưng cũng không nên lắp pin mặt trời của bạn quá lớn vì nó có thể gây ra sự cắt xén. Việc cắt xén xảy ra khi các tấm pin mặt trời của bạn đang tạo ra quá nhiều điện DC để biến tần có thể xử lý tại một thời điểm nhất định. Khi điều này xảy ra, biến tần sẽ hạn chế lượng năng lượng mà nó chuyển đổi, dẫn đến tổn thất điện năng từ hệ thống tấm pin năng lượng mặt trời của bạn.

Mặt khác, bạn không nên lắp đặt biến tần năng lượng mặt trời quá lớn (tức là có tỷ lệ pin mặt trời/ biến tần thấp hơn) vì biến tần của bạn chỉ hoạt động hiệu quả nhất nếu nó chạy gần với công suất tổng thể của nó. Nếu công suất biến tần quá lớn so với pin mặt trời, nó sẽ không tạo ra lượng điện như mong muốn.

Để tìm hiểu thêm về Hệ thống điện mặt trời hay các vấn đề khác liên quan đến điện năng lượng mặt trời, hãy liên hệ với chúng tôi, chúng tôi luôn sẵn sàng hỗ trợ, tư vấn miễn phí.

IV. Kết luận

Biến tần điện mặt trời là thiết bị quan trọng trong hệ thống mặt trời, chuyển đổi nguồn điện mặt trời từ dạng DC sang AC để có thể sử dụng được.

Việc lựa chọn biến tần điện mặt trời phù hợp với hệ thống của bạn là rất quan trọng. Hãy cân nhắc các yếu tố như công suất, loại biến tần, hiệu suất, tần số và điện áp, tiêu chuẩn chất lượng, bảo hành và dịch vụ sau bán hàng. Nếu cần, tìm tư vấn từ các chuyên gia để đảm bảo bạn chọn được biến tần phù hợp và đáng tin cậy cho hệ thống mặt trời của mình.

Phạm Gia là một công ty tư vấn giám sát hàng đầu trong lĩnh vực năng lượng mặt trời. Với đội ngũ chuyên gia giàu kinh nghiệm và kiến thức sâu sắc, chúng tôi cung cấp các dịch vụ tư vấn chuyên nghiệp về lắp đặt, vận hành và bảo trì hệ thống năng lượng mặt trời. Chúng tôi cam kết đồng hành cùng khách hàng, đem đến các giải pháp tối ưu và hiệu quả, góp phần xây dựng một tương lai bền vững và tiết kiệm năng lượng.

Liên hệ ngay với chúng tôi để được tư vấn miễn phí nhé!

Địa chỉ: Tầng 10, Tháp Doanh nhân, Số 01 Thanh Bình, Hà Đông, Hà Nội

Điện thoại: +84 941664457

Fax: (+84) 941664457

Email: phamgiatuvangiamsat@gmail.com