So sánh hệ điện mặt trời có lưu trữ và không lưu trữ

So sánh hệ điện mặt trời có lưu trữ và không lưu trữ cần bắt đầu từ thời điểm dùng điện và nhu cầu dự phòng. Hệ không lưu trữ thường phù hợp khi tiêu thụ nhiều điện ban ngày. Hệ có lưu trữ cho phép giữ điện để dùng sau, nhưng cần đánh giá thêm chi phí pin, dung lượng và cấu hình cấp điện khi mất lưới.

Không có một phương án phù hợp với mọi công trình. Hai nơi có hóa đơn điện tương đương vẫn có thể cần cấu hình khác nhau nếu một nơi hoạt động chủ yếu ban ngày, còn nơi kia dùng nhiều điện vào buổi tối.

Hai hệ điện mặt trời khác nhau ở đâu?

Hệ điện mặt trời không lưu trữ

Trong phạm vi bài viết này, hệ không lưu trữ được hiểu là hệ điện mặt trời hòa lưới thông thường, không có bộ pin tích điện.

Các thành phần chính gồm tấm quang điện, inverter, kết cấu lắp đặt, dây dẫn, thiết bị bảo vệ và giám sát theo thiết kế. Điện tạo ra được sử dụng cho phụ tải tại thời điểm phát; điện lưới bổ sung khi nguồn mặt trời không đáp ứng đủ.

Vào ban đêm, hệ không có điện đã tích trữ để sử dụng. Nếu xuất hiện điện dư ban ngày, cách xử lý phụ thuộc cấu hình vận hành và điều kiện đấu nối; không nên mặc định mọi hệ đều được phát điện dư lên lưới hoặc được thanh toán.

Hệ điện mặt trời có lưu trữ

Hệ có lưu trữ bổ sung bộ pin tích điện cùng thiết bị chuyển đổi và điều khiển tương thích. Điện có thể được nạp vào pin và sử dụng vào thời điểm khác, chẳng hạn sau khi mặt trời lặn. Đây là chức năng chuyển dịch thời điểm sử dụng năng lượng. Better Buildings & Better Plants Initiative

Cấu hình có thể sử dụng inverter hybrid hoặc giải pháp ghép nối khác phù hợp với thiết kế. Vì vậy, cần đánh giá cả hệ thống thay vì chỉ nhìn tên inverter.

Có pin lưu trữ chưa đồng nghĩa với có điện khi mất lưới. Khả năng dự phòng cần được hỗ trợ và cấu hình đúng, bao gồm việc tách khỏi lưới và cấp điện cho các mạch được lựa chọn. Department of Energy

Bảng so sánh hệ điện mặt trời có lưu trữ và không lưu trữ

Bảng dưới đây đối chiếu hệ hòa lưới thông thường không có pin với hệ có pin tích điện. Các khác biệt về chi phí là nhận định theo cấu phần thiết bị, không phải báo giá cho một công trình cụ thể.

Lưu ý về mất điện: inverter hòa lưới thông thường dừng hoạt động khi mất lưới để tránh cấp điện ngược gây nguy hiểm. Một số giải pháp đặc biệt có thể hoạt động khác, nên phải kiểm tra tài liệu của cấu hình cụ thể. energy.gov.au

So sánh chi phí đầu tư và chi phí sử dụng

Chi phí ban đầu

Khi cùng quy mô tấm quang điện và điều kiện thi công tương đương, phương án có lưu trữ thường cần ngân sách lớn hơn vì bổ sung bộ pin và các hạng mục liên quan.

Khi nhận báo giá, nên yêu cầu tách rõ:

• Tấm quang điện và kết cấu.
• Inverter cùng thiết bị giám sát.
• Bộ pin lưu trữ, nếu có.
• Tủ điện, thiết bị bảo vệ và phần cấp điện dự phòng.
• Thi công, cấu hình, kiểm tra và bàn giao.
• Phạm vi bảo hành, bảo trì của từng hạng mục.

Hai báo giá cùng ghi công suất điện mặt trời chưa chắc đã tương đương. Một phương án có thể chỉ cấp điện cho tải thiết yếu khi mất lưới, trong khi phương án khác được thiết kế cho phạm vi rộng hơn.

Hiệu quả kinh tế trong quá trình vận hành

Để đánh giá hiệu quả kinh tế, cần biết bao nhiêu điện mặt trời thực sự thay thế được điện mua từ lưới.

Với cơ sở dùng nhiều điện đúng giờ phát, phương án không lưu trữ có thể đáp ứng tốt mục tiêu tự dùng điện mặt trời. Với nơi ít người sử dụng ban ngày nhưng dùng nhiều điện vào tối, lưu trữ là phương án cần được tính thêm.

Tuy nhiên, tăng tỷ lệ tự dùng không tự động đồng nghĩa với hoàn vốn nhanh hơn. Phần tiết kiệm tăng thêm phải được đặt cạnh chi phí đầu tư lưu trữ, tổn hao và chi phí trong vòng đời. Hướng dẫn của Chính phủ Australia cũng lưu ý lợi ích tài chính của pin có thể không bù được chi phí trong một số trường hợp. energy.gov.au

Để so sánh riêng việc bổ sung pin, có thể dùng phép tính sàng lọc:

Thời gian hoàn vốn đơn giản của phần lưu trữ = Chi phí tăng thêm cho lưu trữ ÷ Lợi ích tài chính ròng tăng thêm mỗi năm

Lợi ích ròng cần trừ chi phí vận hành tăng thêm và các khoản liên quan. Nếu mẫu số không dương, phép tính này không cho thấy khả năng hoàn vốn. Đây chỉ là bước tham khảo; đánh giá đầy đủ cần xét suy giảm dung lượng, thay thế thiết bị và giá trị tiền theo thời gian.

Giá trị dự phòng cũng nên được xem riêng. Việc duy trì kết nối mạng, chiếu sáng hoặc hoạt động kinh doanh trong lúc mất điện có thể quan trọng với người dùng, nhưng không nên cộng thành khoản tiết kiệm tiền điện nếu chưa có cơ sở định lượng.

Hiệu suất, độ bền và bảo trì khác nhau thế nào?

Cần phân biệt hiệu suất chuyển đổi năng lượng với mức tận dụng điện mặt trời. Lưu trữ giúp dùng điện vào thời điểm khác, nhưng quá trình nạp và xả luôn có tổn hao. Vì vậy, tăng lượng điện mặt trời tự dùng không có nghĩa mọi đường đi của điện đều hiệu quả hơn. Department of Energy

Khi so sánh thiết bị solar, cần đọc đúng phạm vi của thông số hiệu suất. Hiệu suất inverter, hiệu suất bộ pin và hiệu suất toàn chu trình là các chỉ tiêu khác nhau; không nên lấy chúng thay thế cho nhau.

Về độ bền, không nên gán một thời hạn chung cho toàn bộ hệ thống. Cần xem tài liệu và điều kiện bảo hành của từng thành phần:

Cả hai phương án đều cần kế hoạch kiểm tra theo hướng dẫn thiết bị và điều kiện công trình. Hệ có lưu trữ có thêm các mục cần theo dõi như trạng thái pin, cảnh báo và khả năng giao tiếp với inverter.

Người dùng có thể theo dõi dữ liệu vận hành qua ứng dụng. Việc kiểm tra trong tủ điện, đầu nối, bộ pin hoặc hệ chống sét, tiếp địa cần do kỹ thuật viên có chuyên môn thực hiện.

Những thông số cần đối chiếu khi chọn hệ thống

Đừng chỉ so sánh số lượng tấm quang điện hoặc dung lượng ghi trên bộ pin. Một cấu hình phù hợp phải đáp ứng cả nhu cầu năng lượng và công suất của tải.

kW và kWh không thay thế cho nhau. kW thể hiện công suất, còn kWh thể hiện năng lượng. Bộ pin có dung lượng lớn vẫn có thể không cấp được một nhóm thiết bị chạy đồng thời nếu vượt giới hạn công suất đầu ra. Department of Energy

Muốn ước tính thời gian dự phòng, có thể lấy năng lượng thực sự cấp được cho tải chia cho công suất tải trung bình. Năng lượng này cần tính đến mức pin hiện tại, phần dự phòng giữ lại và tổn hao; không nên dùng nguyên dung lượng danh định để cam kết thời gian hoạt động.

Nên chọn hệ có lưu trữ hay không lưu trữ?

Trường hợp phù hợp với hệ không lưu trữ

Nên đưa phương án không lưu trữ vào nhóm ưu tiên xem xét khi:

• Phần lớn nhu cầu điện diễn ra ban ngày.
• Mục tiêu chính là giảm điện mua từ lưới trong giờ hoạt động.
• Nhu cầu dự phòng không lớn hoặc đã được giải quyết bằng nguồn khác.
• Ngân sách cần tập trung cho phần phát điện.
• Có thể bố trí một số hoạt động tiêu thụ điện vào giờ có nắng.

Ví dụ, một cơ sở sản xuất làm việc ban ngày cần đối chiếu đồ thị tải với dự báo sản lượng điện mặt trời trước khi quyết định thêm pin. Có thể tham khảo bài điện mặt trời có phù hợp nhà xưởng dùng điện ban ngày không để mở rộng tiêu chí đánh giá.

Trường hợp nên cân nhắc hệ có lưu trữ

Nên tính thêm phương án có lưu trữ khi:

• Có điện dư ban ngày và nhu cầu sử dụng sau giờ nắng.
• Cần duy trì một nhóm tải khi mất điện.
• Muốn tăng mức chủ động trong sử dụng điện.
• Có ngân sách và vị trí lắp đặt đáp ứng yêu cầu thiết bị.
• Chấp nhận theo dõi thêm bộ pin trong quá trình vận hành.

Trước hết, hãy xác định rõ tải nào cần dự phòng và cần duy trì trong bao lâu. Chiếu sáng, thiết bị mạng và một số tải nhỏ là bài toán khác với việc cấp điện cho toàn bộ nhà, điều hòa hoặc máy móc.

Có thể xem thêm hướng dẫn về điện mặt trời dự phòng khi mất điện để đánh giá nhu cầu này riêng.

Những hiểu nhầm thường gặp khi so sánh

“Cùng công suất tấm quang điện thì hai hệ cho trải nghiệm như nhau”

Chưa đủ cơ sở để kết luận. Cần xét inverter, bộ pin, cách điều khiển, phụ tải và phạm vi dự phòng của từng cấu hình.

“Có lưu trữ là không cần điện lưới”

Không thể mặc định như vậy. Hệ có lưu trữ vẫn có thể cần điện lưới khi nhu cầu vượt khả năng cấp điện hoặc năng lượng trong pin không đủ.

“Pin càng lớn càng kinh tế”

Cần kiểm tra lượng điện có thể nạp và nhu cầu thực sự sử dụng. Đầu tư dung lượng không được khai thác thường xuyên có thể làm tăng chi phí mà chưa tạo ra lợi ích tương ứng.

“Lắp hệ không lưu trữ trước thì thêm pin sau rất đơn giản”

Khả năng nâng cấp phụ thuộc thiết bị hiện có và kiến trúc hệ thống. Nếu có kế hoạch bổ sung pin, nên yêu cầu phương án nâng cấp ngay từ đầu, kèm các hạng mục có thể phải thay đổi.

“Hệ dự phòng luôn thay thế được UPS”

Không nên kết luận chỉ từ tên gọi hybrid hoặc backup. Với thiết bị nhạy với gián đoạn, cần đối chiếu thời gian chuyển nguồn và yêu cầu cấp điện của chính thiết bị đó.

Chuẩn bị gì trước khi yêu cầu tư vấn?

Để so sánh hai phương án có căn cứ, nên chuẩn bị:

1. Hóa đơn hoặc dữ liệu tiêu thụ điện qua các tháng.
2. Mức sử dụng điện ban ngày và ban đêm.
3. Danh sách thiết bị thường chạy đồng thời.
4. Danh sách tải cần duy trì khi mất điện.
5. Thời gian dự phòng mong muốn.
6. Thông tin mái, bóng che và vị trí dự kiến đặt thiết bị.
7. Ngân sách cùng kế hoạch mở rộng.

Yêu cầu đơn vị tư vấn trình bày hai phương án trên cùng bộ dữ liệu đầu vào. Báo cáo nên tách rõ dự báo sản lượng, lượng điện tự dùng, chi phí và các giả định tính toán.

Sau khi vận hành, dữ liệu thực tế giúp kiểm tra phương án đã đáp ứng nhu cầu đến đâu. Bài cách đọc ứng dụng giám sát inverter hỗ trợ người dùng hiểu các chỉ số theo dõi.

Khi so sánh hệ điện mặt trời có lưu trữ và không lưu trữ, tiêu chí quyết định là thời điểm dùng điện, nhu cầu dự phòng và chi phí trong vòng đời. Hệ không lưu trữ đáng xem xét khi tải ban ngày lớn; hệ có lưu trữ cần được tính thêm khi muốn dùng điện đã tích trữ hoặc duy trì tải khi mất lưới.

Bạn có thể xem danh mục điện năng lượng mặt trời của TV Solar và chuẩn bị dữ liệu sử dụng điện để yêu cầu tư vấn cấu hình phù hợp. Trước khi quyết định, hãy đối chiếu cả thông số, phạm vi cấp điện và điều kiện bảo hành của phương án cụ thể.