Tìm hiểu hệ thống pin điện năng lượng mặt trời

Tìm hiểu hệ thống pin điện năng lượng mặt trời
4 (80%) 4 votes

Điện năng lượng mặt trời đang ngày một đến gần hơn với người dùng, việc ứng dụng các hệ thống vào thực tế để cung cấp điện mặt trời cho gia đình, cơ quan, trường học… đã được quan tầm và đầu tư rất nhiều.

Hệ thống điện năng lượng mặt trời là gì?

Pin năng lượng mặt trời ( tên tiếng anh là solar cells panel-PV), còn được gọi với những tên khác như pin mặt trời hay pin điện quang được ghép từ một hệ thống gồm nhiều các tế bào điện quang là thiết bị bán dẫn có chứa số lượng lớn cảm biến ánh sáng được gọi là điốt quang và có khả năng thực hiện biến đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng điện. Khi người ta mang ghép nối nhiều tấm pin năng lượng mặt trời lại với nhau tạo thành hệ thống điện năng lượng mặt trời.

Pin mặt trời có thể được cấu tạo bằng: các tế bào đa tinh thể (polycrystalline – hiệu suất trung bình) hay quang điện đơn tinh thể (monocrystalline – hiệu suất cao nhất) hay màng mỏng (thin film – hiệu suất thấp nhất). Tùy theo từng loại tế bào mà mang đến hiệu năng  khác nhau từ 15% – 18%, công suất từ 25Wp đến 175Wp và có tuổi thọ trung bình 30 năm.

Hệ thống điện năng lượng mặt trời là gì
Hệ thống điện năng lượng mặt trời là gì

Hoạt động của pin năng lượng mặt trời

Hoạt động của pin mặt trời được chia làm ba giai đoạn:

  • Giai đoạn một: Các photon ánh sáng sẽ hấp thụ năng lượng và hình thành các cặp electron-hole trong chất bán dẫn.
  • Gia đoạn hai: Các cặp electron-hole sau khi được hình thành sẽ bị phân chia bởi ngăn cách tạo bởi các loại chất bán dẫn khác nhau (p-n junction và từ đó tạo nên hiệu điện thế của pin mặt trời.
  • Giai đoạn 3: Pin mặt trời được nối trực tiếp vào mạch ngoài và tạo nên dòng điện.

Lịch sử phát triển của pin năng lượng mặt trời

Hiệu ứng quang điện lần đầu tiên được phát hiện bởi nhà vật lý Pháp Alexandre Edmond Becquerel vào năm 1839. Tuy nhiên phải đến năm 1883 thì pin năng lượng mặt trời mới chính thức được chế tạo thành công bởi Charles Fritts, ông đã tạo mạch kết nối bằng cách phủ lên mạch bán dẫn selen một lớp cực mỏng vàng, nhưng hiệu suất quá nhỏ chỉ được 1%. Tấm pin mặt trời đầu tiên trên thế giới được tạo ra vào năm 1888 bởi nhà vật lý người Nga Aleksandr Stoletov, công trình này đã giúp ông nhận được giải Nobel vật lý năm 1921.

Quá trình phát triển của điện năng lượng mặt trời kéo dài cho đến tận bây giờ thông qua rất nhiều những công trình nghiên cứu của các nhà vật lý nổi tiếng. Tuy nhiên, tấm pin đầu tiên có thể đưa vào ứng dụng thực tế lần đầu được bộ ba Daryl Chapin, Calvin Souther Fuller và Gerald Pearson ra mắt vào 25/4/1954 tại Bell Laboratories.

Phân loại hệ thống điện mặt trời

Ở thời điểm hiện tại chúng ta có thể phân loại hệ thống điện mặt trời thành 5 hệ thống chính như sau: là hệ thống độc lập, hệ thống độc lập có bù lưới, hệ thống kết hợp hòa lưới, hệ thống mặt trời trực tiếp, hệ thống nối lưới. Mỗi mang những đặc tính và tính ứng dụng phù hợp với điều kiện sử dụng khác nhau.

Phân loại hệ thống điện mặt trời
  1. Hệ thống năng lượng mặt trời độc lập

Đây là hệ thống năng lượng mặt trời phổ biến nhất ở nước ta hiện nay, nó chỉ sử dụng điện năng được lấy từ năng lượng mặt trời và đáp ứng được nhu cầu sử dụng cả ngày lẫn đêm của bạn. Các thành phần trong hệ thống này bao gồm: các tầm pin mặt trời, ắc quy lưu trữ, bộ điều khiển nạp và bộ đổi điện DC-AC. Các công trình thực tế sử dụng hệ thống dạng này điển hình như: bộ phát điện SolarV COMBO, các hệ thống SV…

  1. Hệ thống điện năng mặt trời độc lập có bù lưới

Đây vẫn là hệ thống điện năng mặt trời độc lập những có kết hợp thêm với cùng với một bộ bù lười thông minh sẽ hoạt động khi điện năng bị yếu. Do đó, hệ thống này sẽ đảm bảo cho các thiết bị luôn được cung cấp năng lượng dù ở trong bất kỳ điều kiện thời tiết nào hay nhu cầu sử dụng tăng có lên đột biết. Ở thời điểm hiện tại, nếu người dùng muốn sở hữu hệ thống thông minh này thì hãy tìm mua những dòng từ SV-COMBO110 trở lên nhé!

Hệ thống điện năng mặt trời độc lập có bù lưới
  1. Hệ thống điện mặt trời độc lập kết hợp hòa lưới

Hệ thống điện mặt trời này vẫn là hệ thống mặt trời độc lập những nó được kết hợp cùng với hòa lưới khi hệ thống ắc quy dự trữ đã được nạp đầy. Nguyên tắc hoạt động của sẽ như sau: sau khi điện năng không còn được sử dụng đồng thời ắc quy đã được nạp đầy thì hệ thống sẽ tự động chuyển điện mặt trời còn dư vào hòa lưới, khi điện trong ắc quy giảm xuống thì nó sẽ tự động quay lại sặc đầy ác quy.

  1. Hệ thống điện năng mặt trời trực tiếp

Hệ thống này chỉ hoạt động khi có nắng và không lữu trữ điện năng. Chính vì thế nhược điểm lớn nhất của hệ thống này sẽ không điện năng khi trời râm hoặc đêm. Hệ thống khá đơn giản chỉ bao gồm: các tầm pin mặt trời, bộ điều khiển sạc. Trên thực tế nó rất phù hợp khi sử dụng bơm nước DC trực tiếp lên bồn.

  1. Hệ thống điện mặt trời nối lưới

Đây là hệ thống rất được ưu chuộng ở các nước phát triển, ngoài việc giúp tạo ra năng lượng điện đảm bảo cho nhu cầu nội bộ, họ còn có thể bán điện không dùng đến cho nhà nước với giá cao hơn giá mua điện nhiều thông qua đồng hồ hai chiều. Một điểm kiện quan trọng để nó hoạt động là tính trạng mất điện lưới phải đảm bảo gần như không xảy ra. Hệ thống này sử dụng bộ hòa lưới để hòa điện năng thu được vào lưới điện quốc giá và cũng như sử dụng nội bộ.

Tuy nhiên, hệ thống điện mặt trời nối lưới này không thể sử dụng ở Việt Nam được ở thời điểm hiện tại. Một mặt vì nước chưa có phép người dùng bán điện cho nhà nước. Mặt khác vì hiện tượng mất điện lưới xảy ra rất thường xuyên nên hòa lười không thể hoạt động được.

6 comments On Tìm hiểu hệ thống pin điện năng lượng mặt trời

Leave a reply:

Your email address will not be published.

Sliding Sidebar

Giới thiệu

Giới thiệu

Computergotx | Năng lượng mặt trời - Blog chia sẻ kiến thức về năng lượng mặt trời