Điện mặt trời Hybrid hoạt động như thế nào trong 1 ngày?

Hệ thống điện mặt trời Hybrid không chỉ tạo ra điện khi có ánh nắng mà còn kết hợp điện mặt trời, pin lưu trữ và điện lưới để phân bổ nguồn điện theo nhu cầu sử dụng. Vậy trong một ngày, hệ thống Hybrid vận hành như thế nào từ sáng đến tối?

1. Điện mặt trời Hybrid hoạt động như thế nào trong một ngày?

Điểm khác biệt của hệ thống điện mặt trời Hybrid nằm ở khả năng kết hợp giữa sản xuất, sử dụng và lưu trữ điện năng. Thay vì chỉ tạo điện vào ban ngày rồi phụ thuộc hoàn toàn vào điện lưới khi mặt trời xuống, hệ thống có thể đưa phần điện phù hợp vào sử dụng ngay, phần điện dư vào pin lưu trữ và khai thác nguồn điện đã lưu khi cần.

Tùy vào công suất hệ thống, thời tiết, hướng mái và nhu cầu sử dụng của từng công trình, sản lượng điện ở mỗi thời điểm sẽ khác nhau. Tuy nhiên, có thể hình dung một ngày vận hành của hệ thống Hybrid qua các giai đoạn sau.

06:00 – 08:00: Hệ thống bắt đầu tạo điện

Khi ánh sáng mặt trời xuất hiện, các tấm pin bắt đầu chuyển đổi bức xạ mặt trời thành điện năng.

Ở thời điểm sáng sớm, sản lượng chưa cao nên hệ thống ưu tiên nguồn điện mặt trời cho các thiết bị đang hoạt động. Khi công suất điện mặt trời chưa đáp ứng đủ nhu cầu, phần thiếu hụt vẫn có thể được bổ sung từ điện lưới hoặc nguồn điện phù hợp trong hệ thống.

Đây là thời điểm hệ thống bắt đầu “khởi động” chu trình sản xuất và sử dụng điện trong ngày.

09:00 – 11:00: Sản lượng điện mặt trời tăng lên

Khi cường độ ánh sáng mạnh hơn, sản lượng điện từ các tấm pin cũng tăng theo.

Nếu công trình có nhu cầu sử dụng điện vào thời điểm này, nguồn điện mặt trời có thể được ưu tiên cấp trực tiếp cho các thiết bị như điều hòa, máy bơm, tủ lạnh, máy móc sản xuất hoặc các phụ tải khác.

Nhờ sử dụng điện ngay tại thời điểm hệ thống đang tạo ra điện, gia đình hoặc doanh nghiệp có thể tăng tỷ lệ sử dụng nguồn điện tự sản xuất thay vì phải lấy toàn bộ điện từ lưới.

11:00 – 14:00: Thời điểm hệ thống tạo nhiều điện

Khoảng giữa trưa thường là giai đoạn có điều kiện bức xạ mặt trời tốt, vì vậy hệ thống có khả năng đạt sản lượng cao hơn so với sáng sớm hoặc cuối chiều.

Khi lượng điện mặt trời tạo ra lớn hơn nhu cầu sử dụng tức thời, hệ thống Hybrid có thể đưa phần điện phù hợp vào pin lưu trữ.

Ví dụ, nếu các thiết bị trong nhà đang tiêu thụ 5 kW nhưng hệ thống đang tạo ra nhiều hơn mức này, phần công suất còn lại có thể được sử dụng để sạc pin theo thiết kế và chế độ vận hành của hệ thống.

Nhờ đó, nguồn điện được tạo ra vào ban ngày không nhất thiết phải sử dụng hết ngay tại thời điểm sản xuất.

15:00 – 17:00: Sản lượng giảm dần nhưng hệ thống vẫn tiếp tục tạo điện

Về cuối buổi chiều, cường độ ánh sáng thường giảm nên sản lượng điện mặt trời cũng giảm theo. Tuy nhiên, hệ thống vẫn tiếp tục khai thác nguồn năng lượng mặt trời khi điều kiện cho phép.

Đây cũng là lúc khả năng điều phối của hệ thống Hybrid phát huy vai trò. Bộ biến tần có thể quản lý các nguồn điện gồm điện mặt trời, pin lưu trữ và điện lưới dựa trên nhu cầu sử dụng và cấu hình vận hành.

Nếu pin đã được sạc từ trước, nguồn điện lưu trữ có thể được sử dụng khi phù hợp thay vì để toàn bộ phụ tải chuyển sang điện lưới ngay khi sản lượng mặt trời giảm.

Sau 17:00: Mặt trời xuống nhưng hệ thống chưa “nghỉ”

Khi không còn đủ ánh sáng để các tấm pin tạo điện, hệ thống điện mặt trời thông thường sẽ không còn nguồn điện mặt trời để sử dụng trực tiếp.

Với hệ thống Hybrid có pin lưu trữ, câu chuyện có thể tiếp tục.

Nguồn điện đã được tích trữ trong pin vào ban ngày có thể được sử dụng cho các phụ tải vào buổi tối theo cấu hình hệ thống. Khi năng lượng trong pin không đủ hoặc không được thiết lập để đáp ứng toàn bộ nhu cầu, điện lưới có thể tiếp tục đảm nhiệm phần còn thiếu.

Hiểu đơn giản: ban ngày tạo điện – khi phù hợp thì sử dụng hoặc lưu trữ – buổi tối khai thác nguồn điện đã lưu.

2. Vì sao pin lưu trữ làm thay đổi cách sử dụng điện mặt trời?

Nếu chỉ xét một hệ thống điện mặt trời hòa lưới thông thường, giá trị lớn nhất của hệ thống nằm ở việc tạo ra điện vào những giờ có nắng và sử dụng trực tiếp nguồn điện đó.

Trong khi đó, với Hybrid có pin lưu trữ, nguồn điện mặt trời có thêm một “kho chứa”. Điều này đặc biệt có ý nghĩa với những gia đình có nhu cầu sử dụng điện nhiều vào buổi tối.

Thay vì chỉ quan tâm “hệ thống tạo được bao nhiêu kWh mỗi ngày?”, việc thiết kế Hybrid cần xem xét thêm “điện được tạo ra vào thời điểm nào và công trình sử dụng điện vào thời điểm nào?”

Đây là lý do công suất pin lưu trữ không nên lựa chọn một cách cố định cho mọi gia đình. Hệ thống cần được tính toán dựa trên phụ tải, thói quen sử dụng điện, công suất điện mặt trời và mục tiêu đầu tư.

3. Một hệ thống Hybrid có thể mang lại những giá trị gì?

Về bản chất, hệ thống Hybrid hướng tới việc tối ưu cách sử dụng nguồn điện mặt trời thay vì chỉ tăng sản lượng tạo ra.

Tạo điện từ năng lượng mặt trời: Các tấm pin khai thác nguồn năng lượng tái tạo để phục vụ nhu cầu sử dụng.

Tăng khả năng sử dụng điện tự sản xuất: Điện mặt trời được ưu tiên phục vụ phụ tải khi có thể, qua đó giảm lượng điện phải lấy từ lưới.

Lưu trữ điện khi cần: Phần điện phù hợp chưa sử dụng ngay có thể được đưa vào pin lưu trữ để khai thác vào thời điểm khác.

Điều phối nhiều nguồn điện: Bộ biến tần Hybrid quản lý sự kết hợp giữa điện mặt trời, pin lưu trữ và điện lưới theo cấu hình của hệ thống.

Chủ động hơn về năng lượng: Đặc biệt với những công trình có nhu cầu sử dụng điện vào buổi tối, hệ thống Hybrid giúp mở rộng thời gian khai thác giá trị của nguồn điện mặt trời.

4. Có phải gia đình nào cũng cần lắp điện mặt trời Hybrid?

Nếu gia đình sử dụng phần lớn điện vào ban ngày, hệ thống điện mặt trời hòa lưới có thể đã đáp ứng tốt nhu cầu. Ngược lại, nếu phụ tải tập trung nhiều vào buổi tối hoặc gia chủ muốn tăng khả năng sử dụng nguồn điện mặt trời đã tạo ra, giải pháp Hybrid kết hợp pin lưu trữ có thể phù hợp hơn.

Vì vậy, không nên chọn hệ thống chỉ dựa trên tổng tiền điện hàng tháng. Công suất điện mặt trời, công suất biến tần, dung lượng pin lưu trữ và cách vận hành cần được tính toán dựa trên biểu đồ phụ tải thực tế của công trình.

5. Techpal Solar thiết kế hệ thống Hybrid theo nhu cầu sử dụng thực tế

Một hệ thống điện mặt trời hiệu quả không chỉ nằm ở số lượng tấm pin được lắp đặt mà còn ở cách các thiết bị phối hợp với nhau và mức độ phù hợp với nhu cầu sử dụng điện của công trình.

Với giải pháp Hybrid, Techpal Solar có thể tư vấn cấu hình tấm pin – biến tần – pin lưu trữ dựa trên mức tiêu thụ điện, thời gian sử dụng điện và điều kiện mái thực tế, từ đó lựa chọn phương án phù hợp thay vì áp dụng một cấu hình cố định cho mọi công trình.