Biến tần hòa lưới bám tải là gì? Khác gì với Hybrid có lưu trữ

Trong bối cảnh chi phí điện ngày càng tăng và nhu cầu sử dụng năng lượng sạch ngày càng lớn, nhiều doanh nghiệp và hộ gia đình bắt đầu quan tâm đến các giải pháp điện mặt trời. Một trong những mô hình được áp dụng phổ biến hiện nay là hệ thống điện mặt trời hòa lưới bám tải. Trong hệ thống này, biến tần hòa lưới bám tải đóng vai trò trung tâm trong việc điều khiển và tối ưu công suất phát. Bài viết dưới đây của Tech South sẽ giúp bạn hiểu rõ biến tần hòa lưới bám tải là gì, nguyên lý hoạt động của hệ thống, các ưu điểm và ứng dụng thực tế, cũng như sự khác biệt giữa mô hình bám tải và hệ Hybrid có lưu trữ.

1. Biến tần hòa lưới bám tải là gì?

Biến tần hòa lưới bám tải là thiết bị điều khiển trong hệ thống điện mặt trời bám tải. Thiết bị này chuyển đổi điện DC từ tấm pin mặt trời thành điện AC để sử dụng cho các thiết bị điện trong nhà hoặc doanh nghiệp. Đồng thời, biến tần kiểm soát công suất để lượng điện sản xuất ra luôn bám sát nhu cầu tiêu thụ thực tế của tải.

Trong hệ thống điện mặt trời hòa lưới bám tải, biến tần được tích hợp tính năng Zero Export nhằm ngăn không cho điện dư phát ngược lên lưới điện quốc gia. Việc lựa chọn loại biến tần năng lượng mặt trời phù hợp sẽ quyết định hiệu suất chuyển đổi và độ nhạy của tính năng bám tải này.

Cụ thể, biến tần sẽ liên tục đo công suất tiêu thụ tại điểm đấu nối với điện lưới. Dựa trên dữ liệu này, hệ thống tự động điều chỉnh công suất phát từ tấm pin mặt trời sao cho lượng điện sản xuất ra chỉ vừa đủ đáp ứng nhu cầu sử dụng nội bộ.

Nhờ cơ chế này, toàn bộ điện năng được tối ưu để phục vụ tải trong nhà, đồng thời loại bỏ hoàn toàn tình trạng phát dư lên lưới. Đây là một tính năng đặc biệt hữu ích tại những khu vực không có chính sách mua điện mặt trời hoặc không cho phép hòa lưới phát ngược.

2. Nguyên lý hoạt động của biến tần hòa lưới bám tải

Biến tần hòa lưới bám tải hoạt động dựa trên nguyên lý theo dõi công suất tiêu thụ của tải và điều chỉnh công suất phát tương ứng. Hệ thống sử dụng cảm biến dòng điện (CT) hoặc công tơ đo tại điểm đấu nối với lưới để xác định lượng điện mà tải đang sử dụng theo thời gian thực.

Từ dữ liệu đo được, bộ điều khiển của biến tần sẽ tính toán và điều chỉnh công suất đầu ra sao cho điện sản xuất ra được ưu tiên cung cấp cho tải nội bộ trước. Nhờ đó, phần lớn điện năng được sử dụng trực tiếp tại chỗ, giúp giảm lượng điện phải mua từ lưới.

Trong trường hợp công suất phát lớn hơn nhu cầu tiêu thụ, biến tần tích hợp tính năng Zero Export sẽ tự động giảm công suất đầu ra để triệt tiêu hoàn toàn phần điện dư, đảm bảo không có điện phát ngược lên lưới và toàn bộ năng lượng sản xuất ra được sử dụng đúng bằng mức tiêu thụ thực tế.

3. Ưu điểm và ứng dụng của biến tần hòa lưới bám tải

Ưu điểm của biến tần hòa lưới bám tải

Tận dụng tối đa điện mặt trời tại chỗ

Trong hệ điện mặt trời bám tải, điện được sản xuất từ tấm pin sẽ ưu tiên cấp cho các thiết bị đang tiêu thụ điện trong công trình. Điều này giúp tăng tỷ lệ sử dụng điện năng lượng mặt trời bám tải và giảm điện mua từ điện lực.

Không phát điện ngược lên lưới

Biến tần bám tải sử dụng cảm biến dòng hoặc công tơ thông minh để đo chính xác mức tiêu thụ tại điểm đấu nối. Khi công suất điện mặt trời vượt quá tải, hệ thống sẽ tự động điều chỉnh và triệt tiêu phần dòng điện thừa, đưa công suất phát về đúng bằng nhu cầu sử dụng, đảm bảo không phát sinh điện dư đẩy ngược lên lưới. Nhờ đó hệ hòa lưới bám tải có thể vận hành trong các khu vực:

• Không cho phép phát điện lên lưới
• Không có cơ chế mua điện mặt trời
• Yêu cầu kiểm soát công suất phát

Không cần pin lưu trữ

Một ưu điểm của năng lượng mặt trời bám tải là hệ thống không cần sử dụng cùng pin lưu trữ. Nhờ cấu hình này, chi phí đầu tư của hệ thống điện mặt trời bám tải thường thấp hơn hệ hybrid có pin lưu trữ. Thích hợp với hộ gia đình/ kinh doanh sử dụng điện chủ yếu vào ban ngày. Hệ thống chỉ cần:

• Tấm pin mặt trời
• Biến tần hòa lưới bám tải
• Thiết bị đo tải

Giảm chi phí điện hàng tháng

Khi công trình có mức tiêu thụ điện cao vào ban ngày, điện năng lượng mặt trời bám tải có thể thay thế một phần lớn điện lưới. Nhờ đó điện mặt trời bám tải giúp giảm chi phí vận hành trong dài hạn. Để tối ưu hóa bài toán kinh tế, các chủ đầu tư thường cân nhắc kỹ chi phí lắp điện mặt trời ban đầu so với thời gian hoàn vốn và số tiền điện tiết kiệm được mỗi tháng.

Hệ thống vận hành tự động

Biến tần hòa lưới bám tải tự động theo dõi công suất tải và điều chỉnh công suất phát từ pin mặt trời. Người dùng không cần thao tác thủ công trong quá trình vận hành. Các hệ năng lượng mặt trời hòa lưới bám tải hiện nay cũng hỗ trợ giám sát qua ứng dụng, giúp theo dõi:

• Công suất phát của hệ pin
• Lượng điện tiêu thụ của tải
• Lượng điện lấy từ lưới

Ứng dụng của hệ thống điện mặt trời bám tải

Hệ thống điện mặt trời bám tải phù hợp với các công trình có mức tiêu thụ điện vào ban ngày. Khi tải hoạt động cùng thời điểm với sản lượng điện mặt trời, hệ thống sẽ đạt hiệu quả cao. Các mô hình ứng dụng phổ biến gồm:

• Nhà ở dân dụng: Nhà ở có nhiều thiết bị sử dụng điện ban ngày như máy lạnh, máy bơm, thiết bị gia dụng có thể tận dụng năng lượng mặt trời bám tải để giảm tiền điện. Đối với các ứng dụng nông nghiệp, người dân cũng có thể sử dụng giải pháp biến tần bơm để tận dụng trực tiếp nguồn năng lượng này cho việc tưới tiêu.
• Nhà xưởng sản xuất: Nhà máy và xưởng sản xuất thường vận hành vào giờ hành chính. Đây cũng là thời điểm hệ pin tạo ra nhiều điện nhất. Vì vậy hệ thống điện mặt trời bám tải giúp giảm lượng điện lưới tiêu thụ trong giờ cao điểm.
• Tòa nhà văn phòng: Các tòa nhà sử dụng nhiều điện cho điều hòa, chiếu sáng và thiết bị văn phòng. Biến tần bám tải giúp tối ưu điện mặt trời cho các hệ thống này.
• Khách sạn và khu du lịch: Khách sạn sử dụng điện cho điều hòa, bơm nước và hệ thống dịch vụ. Điện năng lượng mặt trời bám tải giúp giảm chi phí điện trong thời gian vận hành ban ngày.
• Trang trại và nông nghiệp: Các hệ thống tưới tiêu, bơm nước hoặc nhà kính có thể sử dụng năng lượng mặt trời hòa lưới bám tải để cấp điện cho thiết bị vận hành vào ban ngày.

4. So sánh biến tần hòa lưới bám tải và Hybrid có lưu trữ

Biến tần hòa lưới bám tải và biến tần Hybrid có lưu trữ đều được sử dụng trong các hệ năng lượng mặt trời. Tuy nhiên, nguyên lý vận hành, cấu hình hệ thống và mục tiêu sử dụng của hai giải pháp này khác nhau. Dưới đây là bảng so sánh giữa biến tần hòa lưới bám tải và biến tần Hybrid có lưu trữ.

Trong các công trình có mức tiêu thụ điện cao vào ban ngày, điện mặt trời bám tải thường được lựa chọn vì cấu hình hệ thống đơn giản, tối ưu hiệu suất và thời gian hoàn vốn nhanh. Hệ thống điện mặt trời bám tải chỉ cần tấm pin, biến tần hòa lưới bám tải và thiết bị đo tải để vận hành.

Ngược lại, hệ Hybrid phù hợp với các khu vực có tình trạng mất điện thường xuyên hoặc nơi cần nguồn điện dự phòng. Hệ thống này sử dụng pin lưu trữ để cấp điện cho tải khi điện lưới bị gián đoạn.

Một điểm cần lưu ý là chi phí đầu tư của hệ Hybrid thường cao hơn nhiều so với năng lượng mặt trời bám tải. Pin lưu trữ là thành phần chiếm phần lớn chi phí của hệ thống.

Vì vậy, việc lựa chọn giải pháp cần dựa trên mục tiêu sử dụng điện của công trình.

• Nếu mục tiêu chính là giảm tiền điện ban ngày → hệ thống điện mặt trời bám tải là lựa chọn phù hợp.
• Nếu cần nguồn điện dự phòng khi mất điện → hệ Hybrid có pin lưu trữ sẽ phù hợp hơn.

Nhờ cơ chế điều khiển công suất theo tải, biến tần hòa lưới bám tải đang được ứng dụng rộng rãi trong các hệ điện năng lượng mặt trời bám tải tại nhà ở, nhà xưởng và tòa nhà thương mại.

5. Đơn vị tư vấn thiết kế và lắp đặt hệ thống điện mặt trời hòa lưới bám tải

Việc triển khai hệ thống điện mặt trời bám tải đòi hỏi đơn vị tư vấn có kinh nghiệm về thiết kế hệ thống, lựa chọn thiết bị và cấu hình điều khiển công suất. Một hệ năng lượng mặt trời hòa lưới bám tải cần được tính toán đúng công suất tải, cấu hình biến tần hòa lưới bám tải, vị trí lắp đặt pin và hệ thống đo tải. Nếu thiết kế không đúng, hệ thống có thể phát điện dư ra lưới hoặc không khai thác hết năng lượng mặt trời bám tải.

TechSouth là đơn vị tư vấn và triển khai các giải pháp điện năng lượng mặt trời bám tải cho nhà ở, doanh nghiệp và nhà máy. Đơn vị này cung cấp dịch vụ từ khảo sát, thiết kế, lắp đặt đến vận hành hệ thống.

TechSouth đã tham gia tư vấn và triển khai nhiều dự án điện mặt trời bám tải cho các công trình dân dụng và thương mại. Kinh nghiệm thực tế giúp đội ngũ kỹ thuật xác định đúng cấu hình biến tần bám tải và phương án đo tải.

Các dự án thực tế thường bao gồm:

• Hệ thống điện mặt trời bám tải cho nhà xưởng
• Hệ thống điện năng lượng mặt trời bám tải cho tòa nhà văn phòng
• Hệ thống điện năng lượng mặt trời bám tải cho khách sạn và khu dịch vụ
• Hệ thống điện mặt trời bám tải cho nhà ở dân dụng

Nhờ kinh nghiệm triển khai, TechSouth có thể đề xuất cấu hình biến tần hòa lưới bám tải phù hợp với nhu cầu sử dụng điện của từng công trình.

Tech South hợp tác với nhiều nhà sản xuất thiết bị năng lượng mặt trời. Điều này giúp đơn vị cung cấp các giải pháp năng lượng mặt trời hòa lưới bám tải với nhiều lựa chọn thiết bị khác nhau. Các thiết bị trong hệ thống thường gồm:

• Tấm pin mặt trời
• Biến tần hòa lưới bám tải
• Thiết bị đo tải
• Hệ khung lắp đặt
• Tủ điện và hệ bảo vệ

Sự hợp tác với các nhà sản xuất thiết bị giúp TechSouth đảm bảo nguồn cung cho các dự án hệ thống điện mặt trời bám tải ở nhiều quy mô.

Một dự án điện năng lượng mặt trời bám tải cần được thực hiện theo quy trình kỹ thuật rõ ràng để đảm bảo hệ thống vận hành ổn định. Quy trình triển khai của TechSouth thường gồm:

• Khảo sát mái nhà và hệ thống điện hiện có
• Phân tích dữ liệu tiêu thụ điện
• Thiết kế công suất hệ thống điện mặt trời bám tải
• Lựa chọn biến tần bám tải và thiết bị đo tải
• Lắp đặt hệ thống pin và thiết bị điện
• Kiểm tra cấu hình bộ hoà lưới bám tải

Sau khi hoàn thành lắp đặt, hệ thống năng lượng mặt trời bám tải sẽ được TechSouth kiểm tra công suất phát và khả năng bám tải theo thời gian thực.

Biến tần hòa lưới bám tải là giải pháp giúp tối ưu việc sử dụng điện năng lượng mặt trời trong các công trình có nhu cầu tiêu thụ điện vào ban ngày. Nhờ khả năng theo dõi tải và điều chỉnh công suất phát theo thời gian thực, hệ điện mặt trời bám tải có thể tận dụng điện mặt trời tại chỗ, giảm lượng điện phải mua từ lưới và hạn chế phát điện dư. Nếu bạn đang tìm giải pháp điện mặt trời bám tải cho nhà ở hoặc doanh nghiệp, TechSouth có thể hỗ trợ từ khâu khảo sát, thiết kế đến lắp đặt và vận hành hệ thống. Liên hệ TechSouth để được tư vấn giải pháp biến tần hòa lưới bám tải phù hợp với nhu cầu sử dụng điện của công trình.

Thông tin liên hệ Tech South

• Địa chỉ: 58 17A Nguyễn Gia Thiều, phường 12, TP Vũng Tàu, tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu, Việt Nam
• Điện thoại: 0254 221 6666 hoặc 0906 193 193
• Email: info@techsouth.vn