Điện mặt trời là gì? Có những loại điện mặt trời nào? Cách thức hoạt động của điện mặt trời?

Vài năm trở lại đây, điện mặt trời là một trong những chủ đề hot nhất và là từ khóa được tìm kiếm được quan tâm nhiều nhất. Sử dụng điện mặt trời trở thành xu hướng năng lượng không chỉ được nhiều gia đình áp dụng mà rất nhiều doanh nghiệp cũng quan tâm đến vấn đề này. Tuy nhiên hiểu đúng bản chất điện mặt trời thì không phải ai cũng biết. Để giúp bạn dễ dàng định hình về điện mặt trời, hôm nay Sotek sẽ chia sẻ đến các bạn những thông tin chi tiết quanh vấn đề này.

Điện mặt trời là gì?

Điện mặt trời, hay còn được gọi là điện năng lượng mặt trời, lần đầu tiên được phát hiện vào năm 1839 bởi Alexandre-Edmund Becquerel. Khi đó, Becquerel mới chỉ 19 tuổi và phát hiện này đã mở ra một kỷ nguyên mới về năng lượng, đưa con người đến những đột phá mạnh mẽ về công nghệ điện mặt trời như hiện tại. 

Về bản chất, điện mặt trời là nguồn năng lượng điện được tổng hợp từ ánh sáng mặt trời thông qua những tế bào quang điện. Các tế bào này sẽ tiếp nhận ánh sáng mặt trời, chuyển hóa và tái tạo nó thành nguồn năng lượng điện. Nguồn năng lượng này có thể sử dụng tương thích cho tất cả những thiết bị máy móc sử dụng điện, tương tự như khi sử dụng điện thế quốc gia.

Điện mặt trời là nguồn điện được tổng hợp từ ánh sáng mặt trời

Hiểu một cách đơn giản nhất, thủy điện là điện tạo ra từ nước, phong điện là điện tạo ra từ gió, nhiệt điện là điện tạo ra từ việc đốt nguyên liệu sinh nhiệt, và điện mặt trời chính là nguồn điện được tạo ra từ ánh sáng mặt trời.

Với những lợi ích to lớn từ giá trị kinh tế đến giá trị môi trường, hiện nay điện mặt trời đã trở thành nguồn điện năng được sử dụng rộng rãi toàn thế giới. Mặc dù chỉ đóng góp 2% và tổng sản lượng điện, thế nhưng điện mặt trời đã có thể đáp ứng đến 30% tổng sản lượng điện tiêu thụ toàn cầu.

Điện mặt trời có những loại nào?

Có nhiều cách để phân loại điện mặt trời. Tuy nhiên chúng ta có thể phân loại theo 2 cách sau đây:

Phân loại Điện mặt trời theo mô hình lắp đặt

Với cách phân loại này, điện mặt trời được chia thành 3 dạng cơ bản:

• Điện mặt trời hòa lưới (On – grid): Đây là hệ thống điện mặt trời phổ biến nhất hiện nay. Khi sử dụng cách lắp đặt này, nguồn điện mặt trời sẽ được sử dụng song song với nguồn điện quốc gia. Điện năng tạo ra sẽ được sử dụng cho các thiết bị điện. Nếu điện mặt trời không đáp ứng đủ nhu cầu, thì sẽ lấy điện quốc gia để bổ sung vào. Ngược lại, nếu nguồn điện dư thừa thì sẽ được đẩy ra nguồn điện quốc gia và bán lại cho EVN. EVN sẽ chi trả mức tiền điện tương ứng cho chủ hộ theo quy định giá chính phủ đưa ra. Để thực hiện điều này, bạn sẽ sử dụng đồng hồ điện 2 chiều.
• Điện mặt trời độc lập (Off – grid): Với cách lắp đặt này, bạn sẽ không cần phụ thuộc vào hệ thống điện quốc gia. Sản lượng điện được tạo ra từ hệ thống điện mặt trời sẽ được tích trữ vào các bình ắc quy để lưu trữ. Thường thì các doanh nghiệp sẽ chọn cách này. Bình ắc quy đó cũng sẽ được sử dụng cho các thiết bị cố định.
• Điện mặt trời kết hợp (Hybrid): Đây là cách lắp đặt kết hợp cả 2 cách trên. Vừa kết nối thiết bị sử dụng trực tiếp, lại vừa có bình ắc quy trữ điện để sử dụng cho các nhu cầu cần thiết khác.

Điện mặt trời hòa lưới được nhiều hộ gia đình sử dụng

Phân loại theo thiết kế giàn khung và giá đỡ

Nếu phân loại theo thiết kế giàn khung và giá đỡ, thì điện mặt trời sẽ có 2 loại cơ bản:

• Điện mặt trời áp mái: Thiết này phổ biến nhất và chiếm đến 90% trong các dự án hiện nay. Mô hình áp mái phù hợp với những hộ gia đình, hộ sản xuất kinh doanh, doanh nghiệp hay nhà xưởng. Nó giúp tiết kiệm tối đa diện tích thi công, chi phí cũng khá ổn định và hấp dẫn. Việc lắp đặt sẽ được thực hiện ngay trên các mái nhà, không cần thêm không gian khác cho hệ thống.
• Điện mặt trời mặt đất: Mô hình này được triển khai dưới mặt đất và thường được triển khai trên diện rộng. Thiết kế này được các nhà đầu tư ưa chuộng và tính toán thiết kế sao cho sản lượng mang lại đạt hiệu quả tối ưu nhất.

Cách thức hoạt động của điện mặt trời

Vấn đề tiếp theo mà chúng ta sẽ tìm hiểu chính là cách thức hoạt động của hệ thống điện mặt trời. Nhìn chung, điện mặt trời hoạt động theo nguyên lý rất đơn giản.

Trước tiên là hệ thống pin năng lượng. Đây là những tấm pin  được làm từ silic tinh khiết. Chúng có 8 lớp và lớp bề mặt chứa nhiều cảm biến ánh sáng được làm từ diot quang. Đây chính là nhân tố quan trọng giúp biến đổi ánh sáng thành điện năng. Lớp phủ trên cùng sẽ là một lớp polymer càng trong suốt càng tốt, càng giúp việc hấp thụ ánh sáng tốt hơn.

Nguyên lý hoạt động của điện mặt trời

Dòng điện được tạo ra từ những tấm pin năng lượng này sẽ là dòng điện 1 chiều. Sau đó nó sẽ được inverter chuyển đổi thành dòng điện xoay chiều và khi được kích chuẩn lên đến 220V thì sẽ trực tiếp hòa vào mạng lưới nhà nước hoặc tích lưu trữ trong ắc quy tùy theo mô hình lắp đặt. Nếu tích vào hệ thống lưới điện, thì nó sẽ được ưu tiên sử dụng trước và nếu không đủ thì sẽ sử dụng điện của mạng lưới. Còn nếu dư thì sẽ được chuyển ra mạng lưới điện, bán cho nhà nước.

Điện mặt trời có nhược điểm gì không?

Về các ưu điểm của điện mặt trời, có lẽ chúng ta không cần bàn đến nhiều nữa. Điều nhiều người quan tâm là hệ thống này có những hạn chế nào và liệu có nên sử dụng nó hay không. Việc nắm vững các ưu nhược điểm sẽ giúp bạn dễ dàng đưa ra chọn lựa hơn.

Dĩ nhiên, điện mặt trời cũng có một vài nhược điểm đáng kể:

• Phụ thuộc khá nhiều vào thời tiết. Trong những ngày nhiều mây hay mưa thì điện mặt trời khó có thể sản sinh điện và đáp ứng nhu cầu sử dụng vào ban đêm.
• Sử dụng khá nhiều không gian. Ngoài mái nhà thì đôi khi nó còn cần được lắp đặt thêm vì nếu nhu cầu sử dụng nhiều thì mái nhà sẽ không đủ để tạo nên nguồn năng lượng cho các thiết bị hoạt động.

Điện mặt trời chỉ hoạt động tốt nhất dưới trời nắng

Tuy nhiên, với ỹ nghĩa môi trường to lớn cùng với việc tận dụng nguồn năng lượng thuần thiên nhiên, sạch 100%, chắc chắn điện mặt trời sẽ phát triển mạnh trong tương lai và những hạn chế sẽ dần được khắc phục. Ví dụ như người ta sẽ phát minh ra những tấm pin nhỏ nhưng thu được nhiệt lượng lớn chẳng hạn. Chúng ta có quyền kỳ vọng vào sự phát triển của ngành điện mặt trời cũng như có thể tự tin lắp đặt hệ thống này để sử dụng ngay từ bây giờ với những lợi ích mà nó mang đến.

Lưu ý khi lắp đặt điện mặt trời

Việt Nam thuộc về một trong những khu vực có bức xạ mặt trời cao nhất thế giới. Vì vậy việc lắp đặt hệ thống điện mặt trời rất phù hợp. Tuy nhiên, để đảm bảo chất lượng công trình cũng như hiệu quả sử dụng, bạn nên lưu ý một số vấn đề sau đây:

• Xác định đúng không gian, diện tích lắp đặt tương ứng nhu cầu của mình
• Cân nhắc về vấn đề bóng che để có hướng xử lý phù hợp, giúp các tấm pin mặt trời sản sinh được lượng điện tốt nhất
• Chọn tấm pin năng lượng mặt trời phù hợp, đảm bảo chất lượng, tuổi thọ
• Chọn công nghệ biến tần phù hợp với mục đích đầu tư

Tất cả những vấn đề trên, bạn khó có thể tính toán và đưa ra lựa chọn phù hợp. Vì vậy, cách tốt nhất là hãy chọn nhà thầu thi công uy tín, chất lượng. Họ sẽ khảo sát công trình trực tiếp, đưa ra những phương án tốt nhất cho bạn. Từ đó, bạn có thể an tâm nhất về chất lượng công trình cũng như có được sự hài lòng cao nhất.

Với những thông tin trên, Sotek hy vọng các bạn có thể hiểu sâu hơn về hệ thống điện mặt trời và có được quyết định lắp đặt sớm nhất. Cần liên hệ tư vấn thi công, hãy liên hệ gay đến chúng tôi để được giải đáp.