Cùng với sự phát triển năng lượng tái tạo những năm gần đây, biện pháp lưu trữ năng lượng này cũng ngày càng được quan tâm nhiều hơn. Một trong nhưng giải pháp lưu trữ năng lượng tái tạo được sử dụng nhiều nhất là bộ lưu điện năng lượng mặt trời. Hãy cùng Intech Energy tìm hiểu chi tiết về lợi ích, nguyên lý hoạt động của bộ lưu điện năng lượng mặt trời qua bài viết dưới đây.
Khái niệm bộ lưu điện năng lượng mặt trời là gì?
Bộ lưu điện năng lượng mặt trời (hay còn gọi là hệ thống lưu trữ điện năng lượng mặt trời) là thiết bị hoặc hệ thống được sử dụng để lưu trữ năng lượng điện được tạo ra từ các tấm pin mặt trời nhằm sử dụng sau này, đặc biệt là khi không có ánh sáng mặt trời hoặc khi nhu cầu điện vượt quá công suất tức thời của hệ thống năng lượng mặt trời.
Hệ thống này giúp tăng khả năng tự cung cấp điện, giảm phụ thuộc vào lưới điện, và cung cấp điện liên tục ngay cả khi có sự cố mất điện. Hiện nay, lưu trữ năng lượng tái tạo là một trong các yếu tố then chốt trong sự phát triển ngành công nghiệp năng lượng nói chung. Thị trường lưu trữ này được dự đoán sẽ thu hút đầu tư khoảng 620 triệu USD vào năm 2040.
Lợi ích của bộ lưu điện năng lượng mặt trời
Bộ lưu điện năng lượng mặt trời là một giải pháp giúp tiết kiệm năng lượng và hạn chế khí thải carbon, đặc biệt phù hợp cho các khu vực hẻo lánh và vùng nông thôn. Khi áp dụng tại các khu vực này, hệ thống mang lại nhiều lợi ích như:
- Cung cấp nguồn điện sạch, đáp ứng nhu cầu điện cho các hộ gia đình và doanh nghiệp ở các vùng xa xôi, nơi khó tiếp cận lưới điện quốc gia.
- Giảm chi phí sử dụng điện, hỗ trợ các hộ dân và doanh nghiệp giảm đáng kể chi phí điện, đặc biệt là tại những nơi có giá điện cao hoặc khó tiếp cận nguồn điện ổn định.
- Đảm bảo nguồn điện liên tục cho các thiết bị thiết yếu như đèn đường, máy bơm nước và các hệ thống giám sát an ninh.
- Giảm thiểu khí thải CO2 và các khí nhà kính, góp phần chống lại biến đổi khí hậu và bảo vệ hệ sinh thái.
- Kết hợp với hệ thống điện mặt trời để tăng cường hiệu suất và giảm thiểu chi phí sử dụng điện lâu dài.
Ưu nhược điểm của bộ lưu điện năng lượng mặt trời
Ưu điểm
Bộ tích điện năng lượng mặt trời sử dụng năng lượng từ ánh sáng mặt trời để lưu trữ, không cần phụ thuộc vào nguồn điện lưới như các hệ thống UPS truyền thống hay nhiên liệu như máy phát điện. Điều này giúp giảm chi phí nhiên liệu và hạn chế tác động tiêu cực đến môi trường. Với thiết kế nhỏ gọn và tính năng tích hợp đầy đủ, thiết bị này có tính di động cao, phù hợp để sử dụng ở nhiều nơi khác nhau, đặc biệt là trong các hoạt động như bán hàng ngoài trời hoặc tại chợ đêm.
Một ưu điểm nổi bật khác là bộ tích điện năng lượng mặt trời được trang bị nhiều cổng kết nối như USB 5V, DC 12.8V, và 220V, hỗ trợ nhiều loại thiết bị điện. Điều này cho phép người dùng sạc và vận hành nhiều thiết bị cùng lúc, từ điện thoại di động đến hệ thống chiếu sáng. Đèn tích hợp trong bộ lưu điện cũng có nhiều mức công suất, đáp ứng nhu cầu đa dạng mà không cần điều chỉnh phức tạp. Hơn nữa, khi sử dụng điện một chiều, điện áp đầu ra an toàn hơn, giảm thiểu rủi ro tai nạn điện.
Nhược điểm
Chi phí đầu tư ban đầu cao
Một trong những nhược điểm lớn nhất là chi phí đầu tư ban đầu cho hệ thống bộ lưu điện năng lượng mặt trời khá cao. Việc mua và lắp đặt các tấm pin, pin lưu trữ và các thiết bị phụ trợ khác đòi hỏi khoản đầu tư lớn. Dù chi phí này có thể được thu hồi dần qua việc tiết kiệm tiền điện, nhưng đây vẫn là một rào cản đối với nhiều người tiêu dùng.
Thời gian hoàn vốn dài
Mặc dù hệ thống lưu trữ điện năng lượng mặt trời giúp giảm chi phí hóa đơn điện, nhưng thời gian để thu hồi vốn đầu tư có thể kéo dài từ vài năm đến hàng chục năm, phụ thuộc vào quy mô hệ thống và giá điện tại khu vực. Điều này khiến một số người do dự trong việc đầu tư vào công nghệ này, đặc biệt khi nhu cầu tiết kiệm ngắn hạn lớn hơn.
Phân biệt bộ lưu điện năng lượng mặt trời và máy phát điện năng lượng mặt trời
Trước tiên, cần phân biệt rõ giữa máy phát điện và bộ lưu điện thông thường không sử dụng năng lượng mặt trời:
- Máy phát điện thông thường sử dụng các nguồn nhiên liệu như xăng hoặc dầu để tạo ra điện năng cho các thiết bị. Để hoạt động, máy phát điện phải khởi động, và chỉ tạo ra điện trong quá trình hoạt động. Tuy nhiên, khi hoạt động, máy phát điện thường tạo ra tiếng ồn và phát thải khí độc hại, gây ảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe con người.
- Bộ lưu điện thông thường sử dụng nguồn điện đã được tích trữ trong pin hoặc ắc quy. Khi cần sử dụng, chỉ cần bật nguồn và hệ thống sẽ cung cấp điện ngay lập tức. Bộ lưu điện hoạt động êm ái, không tạo ra tiếng ồn cũng như khí thải, do đó thân thiện với môi trường hơn.
Vậy, máy phát điện năng lượng mặt trời và bộ lưu trữ điện năng lượng mặt trời có khác nhau không? Trên thị trường, hai thuật ngữ này thường được sử dụng và có thể gây nhầm lẫn cho người tiêu dùng.
- Về nguyên lý hoạt động, cả hai đều hoạt động tương tự nhau: chúng sử dụng năng lượng mặt trời để chuyển đổi quang năng thành điện năng thông qua các tấm pin mặt trời. Điện năng sau đó được lưu trữ trong pin hoặc ắc quy và được sử dụng để cấp điện cho các thiết bị. Khác với máy phát điện thông thường, thiết bị sử dụng năng lượng mặt trời có thể cung cấp điện ngay cả khi đang sạc. Vì vậy, việc gọi chúng là “máy phát điện năng lượng mặt trời” hay “bộ lưu điện năng lượng mặt trời” đều đúng.
- Bộ tích điện năng lượng mặt trời thường được sử dụng cho các sản phẩm có dung lượng lưu trữ nhỏ, chỉ phù hợp cho các thiết bị sử dụng điện một chiều (DC), chẳng hạn như bóng đèn 12V, quạt 12V hoặc để sạc điện thoại. Các thiết bị này không thể cung cấp điện cho các thiết bị sử dụng nguồn 220V.
- Máy phát điện năng lượng mặt trời, ngược lại, có khả năng lưu trữ năng lượng lớn hơn, cho phép cung cấp điện cho các thiết bị sử dụng nguồn điện 220V phổ biến trong gia đình như tivi, tủ lạnh, và máy giặt. Máy phát điện năng lượng mặt trời vẫn sử dụng năng lượng mặt trời để chuyển đổi và lưu trữ điện năng vào pin, nhưng với dung lượng lớn hơn, phù hợp với nhu cầu sử dụng điện đa dạng hàng ngày.
Nguyên lý hoạt động bộ lưu điện năng lượng mặt trời
Đầu vào bộ tích điện năng lượng mặt trời
Tấm pin năng lượng mặt trời được lắp đặt tại các vị trí có ánh nắng tốt nhất trong ngày để hấp thụ năng lượng từ mặt trời. Quá trình chuyển đổi quang năng thành điện năng dựa trên hiệu ứng quang điện trong các chất bán dẫn bên trong tấm pin. Công suất của tấm pin sẽ được lựa chọn sao cho phù hợp với dung lượng lưu trữ của hệ thống, và trong nhiều trường hợp, các tấm pin có thể được kết nối với nhau để tăng hiệu suất.
Để điện năng có thể được lưu trữ, hệ thống bình chứa sẽ bao gồm bộ điều khiển sạc (Solar charge controller), cho phép năng lượng mặt trời chuyển hóa thành điện năng và được tích trữ vào pin, sẵn sàng phục vụ nhu cầu sử dụng điện.
Đầu ra bộ tích điện năng lượng mặt trời
Bình chứa điện năng lượng mặt trời cung cấp điện cho các thiết bị điện thông dụng, trong đó thiết bị sử dụng dòng điện xoay chiều (AC) là phổ biến nhất. Một số bộ lưu điện còn tích hợp cổng cắm trực tiếp cho các thiết bị 220V, nhờ đó người dùng có thể sử dụng mà không cần inverter, dù hệ thống vẫn hoạt động dựa trên quá trình chuyển đổi điện một chiều (DC) thành điện xoay chiều (AC). Tuy nhiên, để duy trì hoạt động cho các thiết bị 220V, cần một dung lượng pin lớn để đảm bảo cung cấp điện trong thời gian dài.
Các bộ lưu điện có dung lượng nhỏ thường kèm theo 3-5 bóng đèn 12V, chủ yếu đáp ứng nhu cầu chiếu sáng trực tiếp và ngắn hạn.
Giá bộ lưu trữ điện năng lượng mặt trời trên thị trường hiện nay
Giá bộ lưu trữ điện năng lượng mặt trời trên thị trường hiện nay phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau.
- Dung lượng lưu trữ và cung cấp điện càng cao, từ đó giá thành cũng tăng theo.
- Công nghệ pin lưu trữ cũng ảnh hưởng lớn đến giá, với các loại pin lithium-ion thường đắt hơn so với các loại pin chì-axit truyền thống nhưng có tuổi thọ dài hơn và hiệu suất cao hơn. Thương hiệu sản phẩm của các nhà sản xuất uy tín thường cung cấp sản phẩm chất lượng cao hơn với giá thành cao hơn.
- Giá bộ lưu trữ có thể thay đổi theo thời gian, phụ thuộc vào tình hình thị trường và các yếu tố khác.
Các bộ lưu trữ điện năng lượng mặt trời có mức giá dao động khá rộng. Những hệ thống nhỏ gọn, với dung lượng lưu trữ thấp, thường có giá từ khoảng 5 triệu đến 20 triệu VNĐ. Trong khi đó, các hệ thống lưu trữ lớn hơn, có khả năng cung cấp điện cho nhiều thiết bị trong thời gian dài, có thể có giá từ 30 triệu đến hơn 100 triệu VND, thậm chí cao hơn đối với những bộ có dung lượng lớn và công nghệ tiên tiến.
Lưu ý đây chỉ là mức giá tham khảo của bộ lưu trữ điện năng lượng mặt trời. Để có được mức giá cụ thể nhất, bạn vui lòng liên hệ Intech Energy qua Hotline 0966 966 313 hoặc 0966 966 819 để được tư vấn, báo giá phù hợp với nhu cầu.
Tại Việt Nam, vấn đề lưu trữ năng lượng tái tạo cũng đang được quan tâm nhiều trong bối cảnh hạ tầng lưới điện chưa thể đáp ứng được tiềm năng phát triển của nó. Hy vọng bài viết trên phần nào đã giúp bạn hiểu rõ hơn về bộ lưu điện năng lượng mặt trời.
