Điện mặt trời dự phòng khi mất điện: Nên chọn loại nào?

Điện mặt trời dự phòng khi mất điện phù hợp với người dùng muốn vừa khai thác năng lượng mặt trời vừa duy trì một số thiết bị quan trọng khi điện lưới gián đoạn. Tuy nhiên, không phải hệ thống điện mặt trời nào cũng có khả năng cấp điện khi mất lưới.

Nếu mục tiêu chính là dự phòng, cần đặc biệt quan tâm đến inverter, pin lưu trữ, công suất tải cần duy trì và thời gian dự phòng mong muốn. Trong nhiều trường hợp, hệ hybrid kết hợp pin lưu trữ sẽ phù hợp hơn hệ hòa lưới thuần túy.

Điện mặt trời có dùng được khi mất điện không?

Có, nhưng hệ thống phải được thiết kế có chức năng dự phòng và nguồn lưu trữ phù hợp. Một hệ điện mặt trời hòa lưới thông thường không nên mặc định được hiểu là vẫn cấp điện cho tải khi lưới điện mất.

Điểm quan trọng là phân biệt hai mục tiêu:

• Giảm lượng điện mua từ lưới: tập trung khai thác điện mặt trời khi có nắng.
• Duy trì điện khi mất lưới: cần thiết kế thêm khả năng dự phòng, thường liên quan đến inverter hybrid, pin lưu trữ và mạch tải ưu tiên.

Vì vậy, nếu nhu cầu của bạn là “mất điện nhưng vẫn muốn quạt, đèn, Wi-Fi hoặc một số thiết bị thiết yếu tiếp tục hoạt động”, hãy xác định yêu cầu này ngay từ giai đoạn chọn hệ thống.

Hệ thống điện mặt trời dự phòng khi mất điện hoạt động thế nào?

Một hệ thống có khả năng dự phòng thường phối hợp nhiều thành phần thay vì chỉ có tấm pin và inverter.

Tấm pin năng lượng mặt trời

Tấm pin tiếp nhận bức xạ mặt trời và tạo ra điện một chiều (DC). Nguồn điện này được đưa tới inverter để chuyển đổi và phân phối theo cấu hình của hệ thống.

Số lượng và công suất tấm pin cần được thiết kế theo nhu cầu tiêu thụ, điều kiện mái, hướng lắp đặt, inverter và các giới hạn kỹ thuật liên quan.

Inverter hybrid

Inverter hybrid là thành phần quan trọng khi hệ thống cần phối hợp giữa điện mặt trời, điện lưới, pin lưu trữ và tải.

Tùy model và cấu hình, inverter có thể quản lý việc sử dụng điện mặt trời, sạc/xả pin và cấp điện cho nhóm tải dự phòng.

Khi lựa chọn, không nên chỉ nhìn vào con số công suất ghi trên inverter. Cần kiểm tra tài liệu kỹ thuật của model thực tế về khả năng làm việc với pin, ngõ ra dự phòng, công suất tải và cơ chế chuyển đổi khi mất điện.

Pin lưu trữ

Pin lưu trữ nhận phần năng lượng được hệ thống phân bổ để sạc và cung cấp trở lại khi cần.

Trong bài toán dự phòng, dung lượng pin ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng duy trì tải. Pin quá nhỏ có thể không đáp ứng thời gian mong muốn; pin quá lớn so với nhu cầu lại làm tăng chi phí đầu tư không cần thiết.

Do đó, nên tính pin từ tải cần duy trì × thời gian dự phòng, sau đó mới xét đến hiệu suất, giới hạn xả và đặc tính của thiết bị thực tế.

Điện lưới và tải ưu tiên

Một phương án thực tế là tách những thiết bị quan trọng thành nhóm tải ưu tiên thay vì cố gắng cấp điện dự phòng cho toàn bộ ngôi nhà.

Ví dụ, khi mất điện có thể ưu tiên:

• đèn chiếu sáng cần thiết;
• quạt;
• modem và thiết bị mạng;
• camera;
• máy tính phục vụ công việc;
• một số thiết bị thiết yếu khác phù hợp với công suất hệ thống.

Các tải công suất lớn cần được đánh giá riêng trước khi đưa vào mạch dự phòng.

So sánh hệ hòa lưới, hybrid và hệ có pin lưu trữ

Nếu mục tiêu chính là điện mặt trời dự phòng khi mất điện, đừng chỉ hỏi hệ thống có bao nhiêu kW. Hai câu hỏi quan trọng hơn là cần chạy thiết bị nào và cần chạy trong bao lâu.

Khi nào nên chọn điện mặt trời có chức năng dự phòng?

Hệ thống có dự phòng đáng cân nhắc khi việc gián đoạn điện gây bất tiện đáng kể hoặc ảnh hưởng đến hoạt động thiết yếu.

Nhà ở thường xuyên bị mất điện

Nếu khu vực thỉnh thoảng mất điện và gia đình cần duy trì chiếu sáng, quạt, Internet hoặc các tải thiết yếu, hệ có pin lưu trữ có thể giúp giảm sự phụ thuộc hoàn toàn vào điện lưới trong khoảng thời gian gián đoạn.

Cửa hàng và cơ sở kinh doanh

Mất điện có thể làm gián đoạn Internet, camera, máy tính, thiết bị bán hàng và một số hoạt động vận hành.

Thay vì thiết kế pin cho toàn bộ tải của cơ sở, có thể ưu tiên những thiết bị thực sự cần duy trì.

Nhà làm việc từ xa

Modem, router, máy tính và thiết bị mạng thường có mức ưu tiên cao đối với người làm việc tại nhà.

Việc tách riêng nhóm tải này giúp bài toán dự phòng dễ tính toán hơn so với cấp điện cho toàn bộ căn nhà.

Khu vực có điện lưới chưa ổn định

Ở nơi thường xuyên gặp tình trạng điện gián đoạn, khả năng lưu trữ và cấp điện dự phòng có thể trở thành tiêu chí quan trọng ngay từ khi thiết kế hệ thống điện mặt trời.

Cách chọn hệ thống điện mặt trời dự phòng phù hợp

Xác định thiết bị cần duy trì khi mất điện

Đây nên là bước đầu tiên.

Hãy lập danh sách thiết bị và chia thành ba nhóm:

1. Bắt buộc duy trì: những thiết bị thực sự cần hoạt động.
2. Có thể duy trì: chỉ sử dụng nếu dung lượng pin cho phép.
3. Có thể tắt: tải lớn hoặc không cần thiết trong thời gian mất điện.

Cách này giúp tránh tình trạng đầu tư hệ thống quá lớn chỉ vì muốn dự phòng cho một vài thiết bị quan trọng.

Xác định thời gian cần dự phòng

Cùng một nhóm thiết bị nhưng yêu cầu hoạt động trong thời gian ngắn và yêu cầu duy trì nhiều giờ sẽ dẫn tới dung lượng pin rất khác nhau.

Do đó, thay vì hỏi chung “cần pin bao nhiêu kWh?”, hãy xác định trước:

Tổng tải cần dự phòng → số giờ mong muốn → dung lượng lưu trữ cần thiết → lựa chọn pin thực tế.

Con số cuối cùng phải được tính dựa trên công suất thực tế của thiết bị và thông số kỹ thuật của hệ thống được lựa chọn.

Chọn dung lượng pin theo tải thực tế

Không nên chọn pin chỉ dựa trên diện tích nhà hoặc số lượng thành viên.

Hai căn nhà có diện tích giống nhau vẫn có thể cần dung lượng lưu trữ rất khác nếu một bên chỉ cần đèn và Wi-Fi, trong khi bên còn lại muốn duy trì nhiều thiết bị cùng lúc.

Khi tính toán cần xem xét:

• tổng công suất tải;
• thời gian hoạt động;
• tải hoạt động đồng thời;
• đặc tính xả của pin;
• hiệu suất hệ thống;
• mức dung lượng thực tế có thể sử dụng theo thiết bị.

Kiểm tra công suất inverter và khả năng chuyển nguồn

Pin đủ dung lượng chưa có nghĩa hệ thống chắc chắn chạy được mọi tải.

Inverter còn phải đáp ứng công suất tức thời của nhóm tải và các yêu cầu khởi động của thiết bị. Một số tải có động cơ hoặc máy nén có đặc tính khởi động khác đáng kể so với tải điện tử thông thường.

Ngoài ra, nếu yêu cầu điện được duy trì khi mất lưới, cần xác minh model inverter có ngõ ra dự phòng phù hợp và cơ chế chuyển nguồn đáp ứng nhu cầu sử dụng.

Tính đến khả năng mở rộng

Nếu ngân sách hiện tại chưa phù hợp để đầu tư dung lượng lưu trữ lớn, có thể cân nhắc thiết kế hệ thống theo hướng dễ mở rộng.

Tuy nhiên, khả năng ghép thêm pin hoặc mở rộng công suất phải căn cứ vào inverter, hệ pin, điện áp làm việc, giao thức kết nối và hướng dẫn của nhà sản xuất. Không nên mặc định mọi loại pin đều có thể ghép thêm tùy ý.

Những tải nào nên ưu tiên khi mất điện?

Một hệ thống dự phòng hiệu quả không nhất thiết phải cấp điện cho tất cả thiết bị.

Có thể ưu tiên theo thứ tự:

Nhóm thiết yếu: đèn, modem/router, camera và thiết bị liên lạc.

Nhóm phục vụ sinh hoạt/công việc: quạt, máy tính, màn hình hoặc thiết bị có nhu cầu duy trì liên tục.

Nhóm cần đánh giá kỹ: tủ lạnh, máy bơm và các thiết bị có động cơ hoặc tải khởi động.

Nhóm công suất lớn: điều hòa, bình nước nóng, bếp điện và các tải tiêu thụ cao khác chỉ nên đưa vào phương án dự phòng sau khi đã tính toán công suất inverter và dung lượng pin.

Việc phân nhóm tải giúp hệ thống tập trung năng lượng vào những thiết bị quan trọng thay vì nhanh chóng tiêu hao pin cho các tải không cần thiết.

Những sai lầm thường gặp khi chọn hệ thống dự phòng

Nghĩ rằng có tấm pin là mất điện vẫn dùng được

Đây là nhầm lẫn phổ biến. Khả năng hoạt động khi mất điện phụ thuộc vào kiến trúc hệ thống, inverter, lưu trữ và cách đấu nối tải chứ không chỉ phụ thuộc vào tấm pin.

Chọn pin trước khi tính tải

Dung lượng lưu trữ nên được xác định từ nhu cầu thực tế. Mua pin trước rồi mới tính xem chạy được thiết bị nào có thể dẫn tới cấu hình không phù hợp.

Muốn dự phòng toàn bộ căn nhà

Cách này có thể làm công suất inverter và dung lượng pin cần thiết tăng đáng kể.

Nếu mục tiêu chỉ là vượt qua những khoảng thời gian mất điện, tách tải ưu tiên thường là phương án đáng cân nhắc hơn.

Chỉ nhìn công suất danh định

Công suất tấm pin, inverter và dung lượng pin là các thông số khác nhau. Không thể chỉ dựa vào một con số kW để kết luận hệ thống dự phòng được bao lâu.

Bỏ qua khả năng tương thích

Inverter và pin lưu trữ cần được lựa chọn theo khả năng tương thích kỹ thuật. Việc kết nối, cấu hình hoặc thay đổi hệ thống điện nên do người có chuyên môn thực hiện.

Chọn hệ thống điện mặt trời dự phòng theo nhu cầu

Không có một cấu hình chung phù hợp cho mọi gia đình. Một hệ thống được thiết kế tốt phải bắt đầu từ nhu cầu sử dụng điện thực tế, không phải từ việc chọn trước số kW hoặc dung lượng pin.

Xem giải pháp điện mặt trời phù hợp tại TV Solar

Nếu đang cân nhắc hệ thống có khả năng dự phòng, bạn có thể bắt đầu bằng cách xác định:

• thiết bị nào cần chạy khi mất điện;
• công suất của từng thiết bị;
• số giờ cần duy trì;
• mức độ thường xuyên xảy ra mất điện;
• nhu cầu sử dụng điện mặt trời vào ban ngày;
• khả năng mở rộng pin trong tương lai.

Từ những dữ liệu này mới có thể so sánh inverter, tấm pin và pin lưu trữ phù hợp hơn.

Bạn có thể xem danh mục Điện NLMT của TV Solar để tham khảo các nhóm giải pháp hiện có, sau đó yêu cầu tư vấn cấu hình dựa trên tải thực tế thay vì chọn hệ thống chỉ theo công suất quảng cáo.

Lưu ý an toàn: hệ thống điện mặt trời có điện DC, inverter, pin lưu trữ và kết nối với hệ thống điện công trình. Việc đấu nối, thay đổi mạch tải dự phòng hoặc thao tác bên trong tủ điện nên được thực hiện bởi kỹ thuật viên có chuyên môn.