Phần chính của hệ thống điện mặt trời là tấm pin mặt trời. Có nhiều loại tấm pin mặt trời trên thị trường. Tấm pin mặt trời còn được gọi là tấm pin quang điện. Tấm pin mặt trời hoặc mô-đun mặt trời cơ bản là một mảng các tế bào mặt trời được kết nối theo chuỗi và song song.
Hiệu điện thế phát triển qua một tế bào mặt trời khoảng 0,5 volt và do đó số lượng tế bào cần được kết nối theo chuỗi để đạt được 14 đến 18 volt để sạc cho acquy tiêu chuẩn 12 volt. Các tấm pin mặt trời được kết nối với nhau để tạo thành mảng pin mặt trời. Nhiều tấm pin được kết nối với nhau cả theo chiều song song và theo chuỗi để đạt được dòng điện lớn hơn và điện áp cao hơn tương ứng.
Trong hệ thống phát điện mặt trời nối lưới, các mô-đun mặt trời được kết nối trực tiếp với biến tần, và không được kết nối trực tiếp với tải. Điện năng thu được từ các tấm pin mặt trời không phải là hằng số, mà thay đổi theo cường độ ánh sáng chiếu vào. Đó là lý do tại sao các mô-đun hoặc tấm pin mặt trời không cung cấp điện trực tiếp cho bất kỳ thiết bị điện nào. Thay vào đó, chúng cung cấp cho biến tần, đầu ra của biến tần được đồng bộ hóa với nguồn điện lưới bên ngoài.
Biến tần đảm bảo mức điện áp và tần số của điện năng đầu ra từ hệ thống mặt trời luôn giữ ổn định như nguồn điện lưới. Khi chúng ta nhận điện từ cả tấm pin mặt trời và nguồn điện lưới, mức điện áp và chất lượng điện năng luôn ổn định. Trong khi hệ thống độc lập hoặc hệ thống dự phòng không được kết nối với lưới, bất kỳ sự thay đổi nào về mức điện năng trong hệ thống có thể ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của thiết bị điện được cung cấp từ nó.
Vì vậy, phải có một số phương tiện để duy trì mức điện áp và tỷ lệ cung cấp điện của hệ thống. Một ngân hàng pin được kết nối song song với hệ thống này sẽ đảm nhiệm công việc đó. Ở đây, pin được sạc bằng điện mặt trời và viên pin này sau đó cung cấp trực tiếp cho tải hoặc thông qua bộ đổi điện. Bằng cách này, sự biến đổi chất lượng điện do sự thay đổi cường độ ánh sáng mặt trời có thể được tránh trong hệ thống điện mặt trời, thay vào đó là việc duy trì nguồn cung cấp điện đồng đều không gián đoạn.
Thông thường, các loại pin chì axit chu kỳ sâu được sử dụng cho mục đích này. Các loại pin này thường được thiết kế để có khả năng sạc và xả nhiều lần trong quá trình sử dụng. Các bộ pin có sẵn trên thị trường thường có điện áp 6 volt hoặc 12 volt. Do đó, số lượng các viên pin như vậy có thể được kết nối theo cả dãy song song và dãy nối tiếp để đạt được điện áp và dòng điện định mức cao hơn của hệ thống pin.
Việc sạc quá mức và xả quá mức đối với pin chì axit là không mong muốn. Cả sạc quá mức và xả quá mức đều có thể làm hỏng nghiêm trọng hệ thống pin. Để tránh cả hai tình huống này, cần có một bộ điều khiển được gắn vào hệ thống để duy trì dòng điện đi lại giữa các viên pin.
Rõ ràng rằng điện được sản xuất từ tấm pin mặt trời là DC. Điện chúng ta nhận từ lưới điện là AC. Vì vậy, để chạy các thiết bị thông thường từ cả lưới điện và hệ thống mặt trời, cần phải lắp đặt một bộ đổi điện để chuyển đổi DC của hệ thống mặt trời thành AC cùng mức với lưới điện.
Trong hệ thống off-grid, bộ đổi điện được kết nối trực tiếp vào các đầu cực của pin, do đó DC từ các viên pin được chuyển đổi thành AC trước khi cung cấp cho thiết bị. Trong hệ thống grid-tie, tấm pin mặt trời được kết nối trực tiếp với bộ đổi điện và bộ đổi điện này sau đó cung cấp cho lưới điện với điện áp và tần số tương đương.
Trong hệ thống grid-tie hiện đại, mỗi mô-đun mặt trời được kết nối với lưới điện thông qua bộ đổi điện vi mô riêng biệt để đạt được dòng điện xoay chiều điện áp cao từ mỗi tấm pin mặt trời cá nhân.
Sơ đồ khối cơ bản của hệ thống điện mặt trời độc lập được hiển thị ở trên. Ở đây, điện năng được sản xuất trong tấm pin mặt trời đầu tiên được cung cấp cho bộ điều khiển mặt trời, sau đó sạc vào ngân hàng pin hoặc cung cấp trực tiếp cho các thiết bị DC điện áp thấp như máy tính xách tay và hệ thống chiếu sáng LED. Thường thì pin được cấp từ bộ điều khiển mặt trời nhưng nó cũng có thể cấp cho bộ điều khiển mặt trời khi nguồn cung cấp điện từ tấm pin mặt trời không đủ.
Theo cách này, nguồn điện được cung cấp liên tục cho các thiết bị điện áp thấp được kết nối trực tiếp với bộ điều khiển mặt trời. Trong sơ đồ này, các đầu cực của ngân hàng pin cũng được kết nối qua một bộ chuyển đổi. Bộ chuyển đổi chuyển đổi điện DC đã lưu trữ trong ngân hàng pin thành điện AC điện áp cao để chạy các thiết bị điện lớn hơn như máy giặt, tivi lớn và thiết bị nhà bếp v.v.
Có hai loại hệ thống điện mặt trời nối lưới: một loại có bộ chuyển đổi trung tâm macro duy nhất và loại khác có nhiều bộ chuyển đổi micro. Trong loại hệ thống mặt trời thứ nhất, các tấm pin mặt trời cũng như nguồn cung cấp lưới được kết nối với một bộ chuyển đổi trung tâm chung gọi là bộ chuyển đổi nối lưới như được hiển thị bên dưới.
Bộ chuyển đổi ở đây chuyển đổi điện DC của tấm pin mặt trời thành điện AC cấp lưới và sau đó cung cấp cho lưới cũng như bảng phân phối của người tiêu dùng tùy thuộc vào nhu cầu tức thời của hệ thống. Ở đây, bộ chuyển đổi nối lưới cũng theo dõi điện năng được cung cấp từ lưới.
Nếu phát hiện có sự cố mất điện trong lưới, nó kích hoạt hệ thống chuyển mạch của hệ thống mặt trời để ngắt kết nối nó khỏi lưới để đảm bảo không có điện mặt trời nào được cung cấp lại cho lưới trong thời gian mất điện. Có một công tơ điện được kết nối trong đường dây cung cấp chính để ghi nhận năng lượng xuất khẩu sang lưới và nhập khẩu từ lưới.
Như chúng ta đã nói, có một loại hệ thống nối lưới khác sử dụng nhiều bộ chuyển đổi micro. Ở đây, một bộ chuyển đổi micro được kết nối cho mỗi mô-đun mặt trời riêng lẻ. Sơ đồ khối cơ bản của hệ thống này rất giống với hệ thống trước, ngoại trừ các bộ chuyển đổi micro được kết nối cùng nhau để tạo ra điện áp AC cao mong muốn.
Trong trường hợp trước, điện áp trực tiếp thấp của các tấm pin mặt trời đầu tiên được chuyển đổi thành điện áp xoay chiều, sau đó được biến đổi thành điện áp xoay chiều cao bằng hành động biến đổi trong bộ chuyển đổi, nhưng trong trường hợp này, điện áp xoay chiều đầu ra riêng lẻ của các bộ chuyển đổi micro được cộng lại để tạo ra điện áp xoay chiều cao.
Tuyên bố: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.
