Nguyên lý hoạt động của các hệ thống điện mặt trời hiện nay là dựa vào hiệu ứng quang điện, các tấm pin năng lượng mặt trời hấp thụ ánh sáng sau đó chuyển hóa thành dòng điện, cung cấp nguồn điện cho các thiết bị điện hoạt động. Xem ngay qua bài viết Điện Xanh chia sẻ bên dưới để biết thêm chi tiết.
1. Thành phần cấu tạo của hệ thống Điện mặt trời
Trước hết chúng ta cần nắm các thành phần cơ bản cấu tạo nên các hệ thống Điện mặt trời hiện nay bao gồm:
– Hệ thống tấm pin năng lượng mặt trời
- Các tấm pin năng lượng mặt trời được cấu tạo chính từ những tế bào quang điện (Cell), các tế bào quang điện được làm từ các chất bán dẫn với thành phần chính là Silic (đơn tinh thể và đa tinh thể).
- Nhiệm vụ của các tấm pin năng lượng mặt trời là hấp thụ năng lượng khi ánh sáng từ mặt trời chiếu vào, chuyển hóa thành điện năng dựa trên hiện tượng quang điện.
– Bộ chuyển điện Inverter
Bộ chuyển đổi Inverter (Biến tần) có nhiệm vụ biến đổi dòng điện 1 chiếu (DC) nhận được từ các tấm pin năng lượng mặt trời thành dòng điện xoay chiều (AC)
– Hệ thống lưu trữ
Hệ thống lưu trữ bao gồm các thiết bị như: Pin, Ắc quy có nhiệm vụ lưu trữ nguồn điện khi điện lưới mất hoặc hệ thống điện năng lượng mặt trời không hoạt động.
– Các phụ kiện năng lượng mặt trời khác: Bao gồm giá, khung dây, dây điện, thanh rail,.. có nhiệm vụ nâng đỡ, kết nối giữa các thành phần trong hệ thống giúp đảm bảo an toàn về điện cũng như vận hành hệ thống.
2. Nguyên lý hoạt động của Điện mặt trời
Từ những thành phần cấu tạo cơ bản của một hệ thống Điện mặt trời hiện nay, chúng ta có thể hiểu được nguyên lý hoạt động của Điện mặt trời.
Đầu tiên hệ thống pin năng lượng mặt trời được lắp đặt ở mái nhà hoặc những nơi thuận lợi để tiếp thu nhiều ánh nắng mặt trời nhất. Ánh sáng mặt trời chiếu thẳng vào pin mặt trời sẽ được biến đổi thành dòng điện một chiều theo hiệu ứng quang điện.
Dòng điện một chiều này sẽ được thiết bị inverter chuyển đổi dòng điện kích lên thành dòng điện xoay chiều.
Khi dòng điện được kích lên thành điện xoay chiều chuẩn 220V có cùng công suất và tần số với điện lưới thì thông qua sạc năng lượng mặt trời sẽ sạc đầy hệ thống ắc quy lưu trữ. Sau đó dòng điện được đưa đến cung cấp cho các thiết bị điện trong nhà hoặc hòa vào lưới điện Quốc gia.
3. Một số hệ thống Điện mặt trời hiện nay
Tùy vào điều kiện địa lý cũng như nhu cầu sử dụng, một số hệ thống Điện mặt trời hiện nay gồm:
3.1 Hệ thống Điện mặt trời hòa lưới
Dòng điện 1 chiều từ pin mặt trời được inverter chuyển đổi thành dòng điện xoay chiều để cung cấp điện cho các tải tiêu thụ trong gia đình.
Điện mặt trời được sử dụng trước, nếu không đủ điện tiêu thụ (hoặc nếu sử dụng về đêm), điện hòa lưới sẽ tiếp tục cung cấp cho tải tiêu thụ.
Trường hợp lượng điện bạn không dùng đến sẽ được hòa lên lưới điện Quốc gia hoặc cung cấp cho những người dùng khác.
3.2 Hệ thống Điện mặt trời độc lập
Hệ thống sử dụng nguồn năng lượng mặt trời để tạo ra dòng điện và được lưu vào trong một ắc quy dự trữ. Dòng điện này tự hoạt động để cung cấp điện cho các thiết bị sinh hoạt mà không cần kết nối với nguồn điện lưới Quốc gia.
Hệ thống này hoạt động hoàn toàn độc lập, không phụ thuộc nên phù hợp với những vùng núi, hải đảo xa xôi, chưa có lưới điện quốc gia kéo đến hoặc có nhưng nguồn điện không ổn định.
3.3 Hệ thống Điện mặt trời lưu trữ Hybrid
Hệ thống này với lượng điện thừa khi không sử dụng hết sẽ được sạc và lưu trữ vào pin hoặc ắc quy để cung cấp dòng điện cho các tải điện khi về đêm.
Ngoài ra, ưu tiên sử dụng điện hệ thống, nếu lượng điện dư có thể tải lên lưới điện quốc gia để bán điện lại cho EVN.
4. Lợi ích của Điện mặt trời mang lại
– Tiết kiệm 90% chi phí điện năng tiêu thụ cho các hoạt động sản xuất và sinh hoạt tại gia đình.
– Không bị phụ thuộc hoàn toàn vào lưới điện Quốc gia, giúp giảm tải cho lưới điện vào giờ cao điểm.
– Có thể bán lại lượng điện dư thừa cho EVN theo các chính sách của Nhà nước ban hành.
– Đối với các doanh nghiệp có thể lựa chọn giải pháp đầu tư hệ thống Điện mặt trời không cần bỏ vốn theo mô hình ESCO mà vẫn mang lại hiệu quả kinh tế cao.
– Đối với hộ gia đình có nguồn điện sử dụng miễn phí, thời gian sử dụng lâu lên đến hơn 30 năm.
– Sử dụng nguồn năng lượng sạch, xu hướng của tương lai giúp bảo vệ môi trường.
Xem thêm:
