Bộ chuyển đổi năng lượng mặt trời, hay còn gọi là inverter, là một trong những thành phần quan trọng nhất của hệ thống điện mặt trời. Không chỉ là thiết bị chuyển đổi điện năng, bộ inverter còn đóng vai trò quản lý hiệu suất hệ thống, bảo vệ các thiết bị khỏi các sự cố điện và giúp giám sát lượng điện năng tạo ra. Cùng Intech Solar tìm hiểu về nguyên lý hoạt động, chức năng hay chi phí của bộ chuyển đổi năng lượng mặt trời qua bài viết dưới đây.
Khái niệm bộ chuyển đổi năng lượng mặt trời là gì?
Bộ chuyển đổi năng lượng mặt trời ( hay còn gọi là bộ biến tần – Inverter) là thiết bị chính trong lắp đặt hệ thống điện mặt trời, có chức năng chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) được tạo ra từ các tấm pin mặt trời thành dòng điện xoay chiều (AC) phù hợp để sử dụng cho các thiết bị điện trong nhu cầu sinh hoạt, sản xuất và kinh doanh. Bên cạnh đó, bộ chuyển đổi điện năng lượng mặt trời cũng có tác dụng chuyển dòng điện thành điện áp cao tương thích với tải tiêu thụ điện và lưới điện quốc gia.
Các bộ chuyển đổi ngày nay được sản xuất thêm các chức năng như giám sát hệ thống, bảo vệ quá áp, quá tải và tối ưu hóa hiệu suất hoạt động của các tấm pin mặt trời.
Nguyên lý hoạt động bộ chuyển đổi năng lượng mặt trời
Nguyên lý hoạt động của bộ chuyển đổi năng lượng mặt trời dựa trên quá trình biến đổi – điều khiển – đồng bộ – bảo vệ năng lượng, có thể chia thành hai giai đoạn chính như sau:
Giai đoạn 1: Chuyển đổi điện một chiều (DC) thành điện xoay chiều (AC)
Trong hệ thống điện mặt trời, các tấm pin mặt trời tạo ra dòng điện một chiều (DC), không thể sử dụng trực tiếp cho hầu hết các thiết bị điện gia đình hoặc công nghiệp. Do đó, nhiệm vụ của inverter là chuyển đổi dòng điện DC này thành dòng điện xoay chiều (AC). Quá trình này diễn ra nhờ sử dụng các thiết bị chuyển mạch như MOSFET hoặc bóng bán dẫn. Các thiết bị này được bật tắt liên tục ở tần số cao, từ đó biến đổi dòng điện DC thành các xung điện AC có dạng sóng hình chữ nhật.
Giai đoạn 2: Tăng điện áp xoay chiều lên mức sử dụng
Sau khi dòng điện đã được chuyển đổi thành AC, bước tiếp theo là điều chỉnh điện áp cho phù hợp với các thiết bị điện trong gia đình. Ban đầu, điện áp xoay chiều sau khi chuyển đổi thường ở mức thấp, khoảng 12V. Dòng điện này sau đó được đưa qua một biến áp, thiết bị có chức năng tăng điện áp lên mức 110V hoặc 220V tùy vào hệ thống điện sử dụng. Biến áp giúp đảm bảo điện áp đầu ra phù hợp với yêu cầu của các thiết bị, từ đó hệ thống có thể cung cấp điện ổn định và an toàn.
Tóm lại, nguyên lý hoạt động của inverter mặt trời dựa trên quá trình chuyển đổi dòng điện DC từ pin mặt trời thành dòng AC có điện áp thích hợp để sử dụng trong gia đình hoặc sản xuất công nghiệp thông qua các thiết bị chuyển mạch và biến áp.
Chức năng của bộ chuyển đổi năng lượng mặt trời
Nếu các tấm pin mặt trời là trái tim của hệ thống, thì biến tần được xem như bộ não của nó. Hệ thống điện mặt trời không thể hoạt động nếu thiếu biến tần. Dưới đây là một số chức năng quan trọng của bộ chuyển đổi năng lượng mặt trời:
Chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) sang dòng điện xoay chiều (AC)
Dòng điện một chiều từ các tấm pin thông qua bộ chuyển đổi điện năng lượng mặt trời (Inverter) chuyển thành dòng điện xoay chiều phù hợp để sử dụng cho các thiết bị gia đình và sản xuất.
>>Xem thêm: Chuyển đổi nguồn điện một chiều sang điện xoay chiều trong điện mặt trời
Tối đa hóa sản lượng điện mặt trời
Bằng cách liên tục theo dõi và điều chỉnh để đảm bảo hệ thống hoạt động ở công suất tối đa, ngay cả khi có sự giảm hiệu suất do điều kiện bị che phủ hoặc lão hóa tấm pin.
Bộ chuyển đổi còn cho phép người dùng dễ dàng theo dõi sản lượng điện mặt trời sản xuất. Các biến tần mới tích hợp kết nối WiFi cho phép bạn xem dữ liệu sản lượng điện trực tiếp qua ứng dụng trên điện thoại thông minh hoặc máy tính, bao gồm thông tin chi tiết theo giờ, ngày và năm.
Kết nối và hỗ trợ lưới điện
Các Bộ chuyển đổi năng lượng mặt trời thông minh hiện nay đã được nâng cấp từ giao tiếp một chiều sang hai chiều với lưới điện, cho phép thực hiện nhiều chức năng hỗ trợ như điều chỉnh tần số và điện áp. Một trong những tính năng quan trọng là khả năng xử lý các biến động nhỏ, ví dụ như sự thay đổi điện áp. Khi có sự dao động, biến tần có thể chuyển sang chế độ chờ để đánh giá mức độ ảnh hưởng và tự động ngắt nếu phát hiện sự cố nghiêm trọng, giúp đảm bảo an toàn cho hệ thống điện trong nhà.
Đảm bảo an toàn hệ thống
Inverter sẽ tự động ngắt kết nối trong trường hợp xảy ra sự cố, bảo vệ hệ thống và người sử dụng. Vì hệ thống điện mặt trời chủ yếu bổ sung cho điện lưới mà không thay thế hoàn toàn, các sự cố có thể xảy ra từ một số nguyên nhân:
- Nhân viên kỹ thuật có thể lắp đặt chưa chính xác, như siết không chặt dây tại CB hoặc Meter, sử dụng tiết diện dây không phù hợp với công suất biến tần và tải tiêu thụ, hoặc đấu nối sai dây.
- Hệ thống điện trong nhà có thể không còn đáp ứng đủ nhu cầu khi bạn sử dụng nhiều điện hơn sau khi lắp đặt hệ thống mặt trời, gây ra tình trạng quá tải và cháy dây. Giải pháp là thay dây dẫn có tiết diện lớn hơn hoặc giảm nhu cầu sử dụng điện để phù hợp với khả năng của hệ thống.
Phân loại các bộ chuyển đổi năng lượng mặt trời
1. Bộ biến tần trung tâm (Central Inverter)
Đây là loại biến tần được sử dụng phổ biến trong các hệ thống điện mặt trời quy mô lớn, như trong các dự án điện mặt trời công nghiệp hoặc nhà máy điện mặt trời. Tương tự như biến tần chuỗi, biến tần trung tâm có thể hỗ trợ nhiều chuỗi tấm pin mặt trời nhưng với quy mô lớn hơn.
Ưu điểm:
- Hỗ trợ nhiều chuỗi tấm pin mặt trời trong cùng một hệ thống, giúp tiết kiệm không gian lắp đặt.
- Phù hợp cho các dự án điện mặt trời lớn nhờ khả năng xử lý công suất lớn.
Nhược điểm:
- Giá thành cao hơn so với biến tần chuỗi.
- Khó khăn trong việc bảo trì và thay thế do hệ thống phức tạp.
2. Bộ biến tần chuỗi (String Inverter)
Biến tần chuỗi là loại tiêu chuẩn và phổ biến trong các hệ thống điện mặt trời nhỏ và vừa, như hệ thống gia đình và các dự án thương mại quy mô nhỏ. Trong cấu hình này, mỗi chuỗi tấm pin mặt trời được kết nối với một biến tần chuỗi riêng, chuyển đổi năng lượng từ các tấm pin thành điện xoay chiều để sử dụng.
Ưu điểm:
- Tiêu thụ điện năng thấp và dễ bảo trì, thay thế.
- Giá thành rẻ hơn so với các loại biến tần vi mô.
Nhược điểm:
- Nếu một biến tần chuỗi bị hỏng, toàn bộ hệ thống sẽ ngừng hoạt động.
- Mỗi chuỗi tấm pin cần một biến tần riêng, và nếu muốn mở rộng hệ thống, phải đầu tư thêm biến tần chuỗi.
3. Bộ chuyển đổi vi mô (Micro Inverter)
Bộ chuyển đổi vi mô là loại biến tần lắp đặt riêng lẻ dưới mỗi tấm pin mặt trời, cho phép giám sát và điều khiển từng tấm pin riêng biệt. Loại biến tần này giúp tối ưu hóa hiệu suất của từng tấm pin, đặc biệt khi hệ thống gặp phải hiện tượng đổ bóng hoặc sự suy giảm hiệu suất của một tấm pin.
Ưu điểm:
- Nếu một tấm pin hoặc một biến tần vi mô gặp sự cố, nó không ảnh hưởng đến hiệu suất của các tấm pin khác.
- Giúp theo dõi và tối ưu hóa hoạt động của từng tấm pin, đảm bảo hệ thống vận hành hiệu quả.
Nhược điểm:
- Giá thành cao hơn so với các loại biến tần chuỗi và trung tâm.
- Chi phí lắp đặt và bảo trì có thể tăng lên do cần nhiều biến tần hơn trong hệ thống.
Giá bộ chuyển đổi điện năng lượng mặt trời hiện nay là bao nhiêu?
Giá bộ chuyển đổi điện năng lượng mặt trời hiện nay dao động phụ thuộc vào nhiều yếu tố như công suất của hệ thống, loại biến tần, công nghệ tích hợp, và thương hiệu. Các dòng bộ chuyển đổi phổ biến có công suất từ 3kW đến 100kW thường có giá dao động từ 13 triệu đến 200 triệu đồng.
Bên cạnh đó sẽ có những loại bộ chuyển đổi có công suất và giá thành cao hơn phục vụ cho các hệ thống điện năng lượng mặt trời quy mô lớn. Chi phí cho bộ chuyển đổi năng lượng mặt trời thường chiếm khoảng 20% trên tổng giá trị của hệ thống điện năng lượng mặt trời. Ngoài ra, các yếu tố như công nghệ tích hợp, khả năng giám sát từ xa (Wi-Fi), và độ bền cũng tác động đến mức giá cuối cùng.
Lưu ý: Giá bộ chuyển đổi (inverter mặt trời) ở trên chỉ mang tính tham khảo, chúng cũng sẽ có sự thay đổi theo thời gian và các đơn vị cung cấp. Để có được mức giá cụ thể và ưu đãi nhất, bạn vui lòng liên hệ Intech Solar qua Hotline 0966 966 313 hoặc 0966 966 819 để được tư vấn, báo giá.
Đặt mua bộ chuyển đổi điện năng lượng mặt trời ở đâu?
Hiện nay, trên thị trường có nhiều địa chỉ cung cấp bộ chuyển đổi năng lượng mặt trời với đa dạng mẫu mã, tính năng và chất lượng. Tuy nhiên, Intech Solar là một trong những nhà cung cấp uy tín nhất tại Việt Nam.
- Các sản phẩm Inverter – bộ chuyển đổi điện năng lượng mặt trời tại đây đảm bảo chính hãng, đi kèm đầy đủ giấy tờ và được kiểm định chất lượng nghiêm ngặt trước khi đến tay người dùng.
- Chính sách bảo hành rõ ràng, tùy thuộc vào từng hãng sản xuất, mang đến sự an tâm cho khách hàng. Bên cạnh đó, Intech Solar luôn cam kết cung cấp bộ chuyển đổi với giá cả cạnh tranh, cùng chất lượng tốt nhất trên thị trường.
- Dịch vụ lắp đặt hệ thống điện mặt trời chuyên nghiệp và trọn gói cũng là điểm mạnh, giúp khách hàng tiết kiệm chi phí và thời gian.
- Khách hàng có thể lựa chọn từ nhiều loại biến tần khác nhau phù hợp với nhu cầu sử dụng.
- Công ty thường xuyên có các chương trình khuyến mãi và gói ưu đãi đặc biệt, mang lại lợi ích lớn cho người dùng.
Trên đây là những thông tin cơ bản về bộ chuyển đổi năng lượng mặt trời mà bạn cần quan tâm. Với sự phát triển mạnh mẽ của năng lượng tái tạo, việc lựa chọn và sử dụng một bộ chuyển đổi điện năng lượng mặt trời phù hợp ngày càng trở nên quan trọng, góp phần tối ưu hóa hiệu quả và độ bền của hệ thống điện mặt trời.
