THUẬT NGỮ
Công nghệ micro-inverter trong hệ thống năng lượng mặt trời #1
Giám Đốc Dự Án: 0981.982.979
Micro-inverter có chức năng biến đổi dòng điện một chiều (DC) mà tấm pin mặt trời tạo ra thành dòng điện xoay chiều (AC) để sử dụng cho các thiết bị điện gia dụng của bạn. Công nghệ biến tần đã không ngừng phát triển trong vài thập kỷ qua để cho phép người dùng tận dụng tối đa hệ thống năng lượng mặt trời của họ. Cả bộ biến tần chuỗi và bộ micro inverter – còn gọi là biến tần vi mô hay biến tần siêu nhỏ đều thực hiện công việc này, nhưng chúng thực hiện các quy trình theo những cách khác nhau. Trong bài viết này, vietnamsolar.vn sẽ mô tả ngắn gọn Micro-inverter là gì và lợi ích của chúng.
Micro-inverter là gì ?
Micro inverter, hay còn được gọi là bộ biến tần vi mô năng lượng mặt trời, là một thiết bị nhỏ gọn có thể cắm vào và sử dụng ngay lập tức trong hệ thống năng lượng mặt trời. Chức năng chính của nó là chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) từ một tấm pin năng lượng mặt trời thành dòng điện xoay chiều (AC).
Trong khi biến tần truyền thống được kết nối với nhiều tấm pin trong một chuỗi, ví dụ như 24 tấm pin được chia thành hai chuỗi và kết nối với một biến tần duy nhất, micro inverter hoạt động theo cách khác. Trong hệ thống vi mô, mỗi tấm pin được kết nối với một bộ biến tần siêu nhỏ riêng biệt. Điều này có nghĩa là trong một hệ thống với 24 tấm pin mặt trời, bạn sẽ cần có 24 micro inverter được lắp đặt độc lập cho từng tấm pin.
Việc sử dụng micro inverter có nhiều lợi ích. Thứ nhất, nó cho phép tối ưu hóa hiệu suất của mỗi tấm pin năng lượng mặt trời, vì mỗi tấm pin có một bộ biến tần riêng. Điều này giúp giảm thiểu mất điện do bóng mây, bụi bẩn hoặc sự che khuất trên một tấm pin không ảnh hưởng đến các tấm pin khác. Thứ hai, việc theo dõi và giám sát hiệu suất từng tấm pin trở nên dễ dàng hơn, giúp phát hiện sự cố và tối ưu hóa hoạt động của hệ thống năng lượng mặt trời.
Mặc dù việc lắp đặt nhiều micro inverter có thể tốn kém hơn so với một biến tần duy nhất trong hệ thống truyền thống, nhưng sự linh hoạt và hiệu suất cao của micro inverter đã thu hút sự quan tâm và áp dụng rộng rãi trong các hệ thống năng lượng mặt trời nhỏ và vừa.
Một Số Combo Điện Mặt Trời tại Việt Nam Solar
Một Số Combo Điện Mặt Trời tại Việt Nam Solar
Ưu điểm của Micro-inverter
Giải pháp tối ưu hóa năng lượng
Trong hệ thống truyền thống với bộ biến tần chuỗi, các tấm pin mặt trời được kết nối liên tiếp với nhau. Ví dụ, nếu bạn có 8 tấm pin trong chuỗi, tất cả các tấm đó sẽ là một phần của cùng một mạch và có cùng đặc tính điện.
Khi một tấm pin có công suất giảm, toàn bộ mạch cũng sẽ giảm xuống để phù hợp với công suất giảm đó. Ví dụ, nếu một tấm pin trong chuỗi có công suất giảm xuống còn 300W, tất cả các tấm pin khác trong chuỗi cũng bị giới hạn ở mức 300W đó.
Tuy nhiên, với bộ biến tần siêu nhỏ, mỗi tấm pin mặt trời sản xuất điện độc lập với các tấm khác, nghĩa là mỗi tấm pin được cách ly với phần còn lại của mảng pin. Điều này có nghĩa là một tấm pin bị che bóng và có công suất giảm xuống 300W sẽ không ảnh hưởng đến phần còn lại của mảng, các tấm pin khác vẫn tiếp tục sản xuất ở công suất 350W của chúng.
Kết quả là, bộ biến tần siêu nhỏ cho phép bạn tận dụng nhiều năng lượng hơn từ các tấm pin mặt trời giống nhau. Đặc biệt, trong những khu vực có cây cối hoặc các vật cản khác gây che bóng lên các tấm pin mặt trời, việc sử dụng bộ biến tần siêu nhỏ sẽ rất đáng đầu tư.
Những bộ biến tần siêu nhỏ này có thể được lắp đặt trực tiếp trên mặt sau của tấm pin năng lượng mặt trời. Với kích thước nhỏ gọn như vậy, không cần phải có hệ thống làm mát riêng như các bộ biến tần trung tâm. Do đó, tổn thất nhiệt cũng ít hơn.
Hỏng hóc thiết bị được cô lập
Tương tự như điểm trên, nếu một phần của hệ thống bị lỗi, phần còn lại sẽ không bị ảnh hưởng.
Giả sử một tấm pin bị lỗi và ngừng sản xuất điện. Với bộ biến tần siêu nhỏ, tấm pin đó sẽ được cách ly, do đó phần còn lại của mảng vẫn tiếp tục tạo ra năng lượng trong thời gian bạn yêu cầu bảo hành và thay thế tấm pin bị lỗi.
Trong khi đó, với bộ biến tần chuỗi như SMA Sunny Boy, nếu một tấm pin trong chuỗi bị lỗi, toàn bộ chuỗi có thể bị ảnh hưởng đến mức biến tần không tạo ra điện năng.
Dễ dàng lắp đặt
Bộ biến tần siêu nhỏ sử dụng hệ thống dây điện AC tiêu chuẩn, giống như những gì được sử dụng trong ngôi nhà của bạn. Chúng cũng rất dễ dàng cắm và kết nối, mỗi bộ được cắm vào thiết bị tiếp theo.
Do đó, bộ biến tần cực kỳ dễ dàng lắp đặt và kết nối vì chúng sử dụng dây điện AC tiêu chuẩn và chỉ mất vài giây để cắm mỗi bộ. Vì đầu ra được chuyển đổi từ DC sang AC (230V) ở mặt sau của tấm pin, vì vậy dây cáp điện cần thiết có thể có đường kính nhỏ hơn.
Thiết kế có thể mở rộng
Nếu bạn muốn mở rộng hệ thống của mình trong tương lai, có một số lợi ích nhất định. Có thể bạn không có ngân sách đủ để lắp đặt một hệ thống sử dụng năng lượng mặt trời 100%, nhưng bạn có thể bắt đầu với một hệ thống nhỏ hơn để tận dụng ngay lợi ích của năng lượng mặt trời. Hoặc có thể bạn muốn thử nghiệm một hệ thống nhỏ để xem liệu việc cung cấp năng lượng mặt trời cho phần còn lại của ngôi nhà có khả thi hay không.
Với thiết kế dựa trên tấm pin và bộ biến tần, hệ thống có thể được mở rộng một cách linh hoạt theo ý muốn của bạn. Bạn có thể bắt đầu bằng cách kết nối một tấm pin và một bộ biến tần nhỏ. Sau đó, bạn có thể dễ dàng thêm nhiều tấm pin sau này mà không cần di chuyển hoặc thay đổi kết nối dây.
Đối với hệ thống sử dụng bộ biến tần chuỗi, có yêu cầu về điện áp tối thiểu để hoạt động. Điều này có nghĩa là bạn cần có một số lượng tấm pin mặt trời nhất định để cung cấp đủ điện áp cho bộ biến tần hoạt động. Nếu bạn vượt quá giới hạn này, bộ biến tần có thể không hoạt động hoặc hoạt động không hiệu quả. Do đó, nếu bạn có kế hoạch mở rộng trong tương lai, việc sử dụng bộ biến tần vi mô là một lựa chọn tốt. Bạn có thể bắt đầu với một hệ thống nhỏ ngay bây giờ và nâng cấp nó sau này mà không gặp rắc rối.
Lắp đặt linh hoạt
Các tấm pin mặt trời tạo ra nhiều năng lượng nhất khi chúng hướng về phía Nam, trong khi hiệu suất của chúng giảm khi hướng về phía Đông và Tây.
Với bộ biến tần chuỗi, thông thường bạn sẽ lựa chọn để tất cả các tấm pin trên cùng một chuỗi hướng về cùng một hướng. Tuy nhiên, nếu bạn kết hợp các tấm pin hướng về phía Nam và Đông trên cùng một chuỗi, các tấm pin hướng Đông sẽ có hiệu suất thấp hơn và làm giảm hiệu suất của toàn bộ chuỗi.
Micro Inverter giúp bạn có sự linh hoạt hơn trong việc bố trí mảng tấm pin. Tùy thuộc vào cấu trúc mái nhà của bạn, bạn có thể cần thiết kế một hệ thống để phân tán các tấm pin trên nhiều phần của mái nhà. Với bộ biến tần vi mô, công suất đầu ra của mỗi tấm pin không phụ thuộc vào nhau, cho phép bạn lắp đặt chúng theo cách mà bạn muốn mà không ảnh hưởng đến công suất của cả mảng tấm pin.
Với thiết kế này, các tấm pin có thể được lắp đặt trên trên mái nhà theo nhiều hướng khác nhau và vẫn hoạt động hiệu quả. Điều này cung cấp sự linh hoạt cho việc thiết kế hệ thống và cho phép bạn tận dụng được tối đa diện tích có thể sử dụng trên mái nhà.
Quản lý và giám sát
Khi bạn mở rộng hệ thống năng lượng mặt trời, việc quản lý và giám sát trở nên quan trọng hơn bao giờ hết. Bạn cần theo dõi hiệu suất của từng tấm pin và bộ biến tần để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và hiệu quả.
Các hệ thống năng lượng mặt trời hiện đại thường đi kèm với các công nghệ giám sát từ xa và các phần mềm quản lý. Nhờ đó, bạn có thể theo dõi các thông số hoạt động của hệ thống như công suất đầu ra, hiệu suất, điện năng tiêu thụ, và các thông số điện áp và dòng điện của từng tấm pin và bộ biến tần.
Bằng cách sử dụng các công cụ giám sát và phần mềm quản lý, bạn có thể phát hiện sớm các vấn đề hoặc sự cố trong hệ thống và thực hiện các biện pháp khắc phục kịp thời. Điều này giúp tăng đáng kể độ tin cậy của hệ thống và giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động.
Tóm lại, việc thiết kế hệ thống năng lượng mặt trời có thể mở rộng mang lại nhiều lợi ích như linh hoạt trong việc mở rộng, khả năng lắp đặt linh hoạt và quản lý hiệu quả. Khi bạn có kế hoạch mở rộng hệ thống của mình trong tương lai, hãy thảo luận với các chuyên gia hoặc nhà cung cấp để tìm hiểu thêm về các tùy chọn và giải pháp phù hợp cho nhu cầu của bạn.
Nhược điểm của Micro-inverter
Chi phí cao hơn
Bộ biến tần vi mô có chi phí cao hơn do tính linh hoạt và tính năng bổ sung của chúng. Điều này làm cho chúng đắt hơn so với bộ biến tần chuỗi, mỗi tấm pin chỉ cần một bộ biến tần. Mặc dù khoản đầu tư ban đầu cao hơn, nhưng nó là một lựa chọn đáng đầu tư nếu bạn sống ở những vùng có khí hậu khắc nghiệt, nơi thời tiết khắc nghiệt có thể ảnh hưởng đến sản xuất. Nó cũng có ý nghĩa nếu vị trí lắp đặt bị che bởi cây cối hoặc các vật cản khác. Trong những trường hợp này, bộ biến tần vi mô sẽ giúp duy trì sản lượng mà đã bị ảnh hưởng, và dễ dàng bù đắp cho giá cao hơn của chúng.
Tuy nhiên, nếu hệ thống của bạn sẽ được xây dựng ở một nơi có ánh nắng mặt trời đầy đủ, một bộ biến tần chuỗi là lựa chọn tốt. Nếu việc che nắng không phải là vấn đề, thì bộ biến tần tiêu chuẩn như SMA Sunny Boy có thể hoạt động tương đương với bộ biến tần vi mô với giá thấp hơn nhiều.
Tỷ lệ lỗi thiết bị cao hơn
Một điểm khác là tỷ lệ lỗi của bộ biến tần vi mô cao hơn. Mặc dù việc sử dụng một bộ biến tần cho mỗi tấm pin có thể cách ly lỗi của thiết bị, nhưng bộ biến tần vi mô nhỏ gây ra nhiều điểm hỏng hóc tiềm ẩn hơn. Ví dụ, trong một hệ thống 8kW sử dụng 20 tấm pin mặt trời và 20 bộ biến tần vi mô, khả năng xảy ra lỗi cao hơn 20 lần so với hệ thống chỉ có một bộ biến tần chuỗi.
Thay thế các bộ biến tần vi mô cũng khó hơn nếu chúng được lắp đặt trên mái nhà. Vì chúng được gắn vào các tấm pin, việc trèo lên mái nhà và thay thế một tấm ở giữa mảng có thể gặp khó khăn. So với đó, bộ biến tần chuỗi thường được lắp đặt ở mặt đất, dễ dàng thay thế khi cần.
Cuối cùng, vị trí lắp đặt trên mái nhà có thể không phải là môi trường lý tưởng cho bộ biến tần vi mô. Với tiếp xúc với nhiệt độ cao, độ ẩm và sương muối gần biển, chúng có nguy cơ hư hỏng. Trong khi bộ biến tần chuỗi được gắn ở những vị trí được bảo vệ hơn hoặc trong nhà, nơi chúng không bị ảnh hưởng bởi điều kiện thời tiết khắc nghiệt như vậy. Mặc dù hầu hết các bộ biến tần vi mô đã được thử nghiệm và chế tạo cho những điều kiện khắc nghiệt này, nhưng một số bộ biến tần vi mô đã gặp phải nhiều lỗi, đặc biệt trong điều kiện độ ẩm cao và gần biển có độ ăn mòn muối lớn.
Khi nào thì Micro-inverter là lựa chọn phù hợp?
Nếu bạn cần xây dựng hệ thống mặt trời trong những điều kiện không lý tưởng, như tấm pin bị che khuất hoặc hướng Đông/Tây, thì bộ biến tần vi mô (micro-inverter) là sự lựa chọn tốt nhất. Chúng sẽ giúp hệ thống của bạn tạo ra năng lượng tối đa trong những điều kiện khó khăn này.
Tuy nếu bạn có đủ không gian để xây dựng một mảng mặt trời hoàn toàn tiếp xúc với ánh sáng mặt trời, thì bộ biến tần chuỗi truyền thống có thể là lựa chọn tốt hơn. Điều này vì chúng có thể thực hiện công việc tương tự nhưng với mức phí trả trước thấp hơn.
Cách chọn bộ biến tần siêu nhỏ tốt nhất cho hệ thống mặt trời
Khi bạn tìm hiểu về bộ biến tần siêu nhỏ, có một số đặc điểm chính mà bạn nên xem xét:
- Hiệu suất: Các bộ biến tần siêu nhỏ có mức hiệu suất khác nhau, tương tự như tấm pin mặt trời của bạn. Hiệu suất đo lường mức năng lượng mất đi trong quá trình chuyển đổi từ nguồn điện mặt trời (DC) sang nguồn điện xoay chiều (AC), thông qua sự biến đổi nhiệt. Mức năng lượng mất đi càng ít càng tốt. Các bộ biến tần siêu nhỏ với hiệu suất cao giúp tối ưu hóa sản xuất năng lượng mặt trời và tăng cường lợi tức từ đầu tư của bạn.
- Công suất: Có các bộ biến tần siêu nhỏ với các công suất khác nhau, được thiết kế để phù hợp với công suất cụ thể của tấm pin mặt trời của bạn.
- Giá cả: Giá của một bộ biến tần siêu nhỏ phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau. Hãy nhớ rằng mặc dù việc mua một bộ biến tần siêu nhỏ có thể đòi hỏi một khoản đầu tư ban đầu lớn, nhưng với hiệu suất tăng lên, bạn có thể nhận lại lợi nhuận trong thời gian dài.
Lời kết
Tóm lại, bộ biến tần vi mô (Micro-inverter) là một giải pháp hiệu quả và linh hoạt cho hệ thống điện mặt trời. Với khả năng tối đa hóa hiệu suất, phù hợp với các điều kiện không lý tưởng và khả năng tùy chỉnh công suất, nó là sự lựa chọn hàng đầu để tạo ra năng lượng mặt trời trong mọi môi trường. Dù có một khoản đầu tư ban đầu cao hơn, nhưng lợi ích lâu dài của việc sử dụng bộ biến tần vi mô là đáng kể. Với Micro-inverter, hệ thống điện mặt trời của bạn sẽ hoạt động hiệu quả, mang lại nhiều năng lượng và tiết kiệm hơn cho bạn.
Xem Thêm Một Số Sản Phẩm Điện Năng Lượng Mặt Trời
Vui lòng đăng nhập để đánh giá!
