Inverter Trong Hệ Thống Điện Mặt Trời Là Gì Và Vai Trò Của Inverter

Inverter Trong Hệ Thống Điện Mặt Trời Là Gì Và Vai Trò Của Inverter

Trong bất kỳ hệ thống điện năng lượng mặt trời nào, bên cạnh những tấm pin thu nhận ánh sáng mặt trời, Inverter đóng vai trò là một thành phần cực kỳ quan trọng, ví như "trái tim" chuyển đổi nguồn năng lượng quý giá đó thành dòng điện mà chúng ta có thể sử dụng được.

Inverter Là Gì?

Pin năng lượng mặt trời tạo ra dòng điện một chiều (DC - Direct Current). Tuy nhiên, hầu hết các thiết bị điện trong gia đình, doanh nghiệp và cả lưới điện quốc gia đều sử dụng dòng điện xoay chiều (AC - Alternating Current). Inverter (hay còn gọi là bộ biến tần) chính là thiết bị có nhiệm vụ chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) từ các tấm pin mặt trời thành dòng điện xoay chiều (AC) có tần số và điện áp phù hợp để ¹ cung cấp cho tải tiêu thụ hoặc hòa vào lưới điện.  

Chức Năng Chính Của Inverter

Inverter không chỉ đơn thuần là bộ chuyển đổi dòng điện. Nó còn thực hiện nhiều chức năng quan trọng khác, đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả, an toàn và ổn định:

• Chuyển đổi DC sang AC: Đây là chức năng cơ bản và quan trọng nhất của inverter.
• Theo dõi điểm công suất tối đa (MPPT - Maximum Power Point Tracking): Inverter liên tục điều chỉnh điện áp và dòng điện từ các tấm pin để đảm bảo chúng luôn hoạt động ở điểm có công suất phát ra lớn nhất, ngay cả khi điều kiện ánh sáng thay đổi. Điều này giúp tối ưu hóa lượng điện năng thu được từ hệ thống.
• Đồng bộ hóa với lưới điện (đối với hệ thống hòa lưới): Inverter hòa lưới có khả năng đồng bộ pha, tần số và điện áp của dòng điện AC do nó tạo ra với dòng điện của lưới điện quốc gia, cho phép hòa lượng điện dư thừa vào lưới.
• Giám sát và hiển thị thông số: Hầu hết các inverter hiện đại đều có khả năng giám sát hiệu suất hoạt động của hệ thống, hiển thị các thông số như công suất, điện áp, dòng điện, sản lượng điện hàng ngày/tháng/năm. Dữ liệu này thường có thể truy cập từ xa qua ứng dụng hoặc website.
• Bảo vệ hệ thống: Inverter tích hợp các tính năng bảo vệ an toàn cho hệ thống như chống quá áp, quá dòng, ngắn mạch, ngược cực, phát hiện lỗi chạm đất và tự động ngắt kết nối khi có sự cố xảy ra trên lưới điện (đối với inverter hòa lưới), đảm bảo an toàn cho cả hệ thống và người sử dụng.

Các Loại Inverter Phổ Biến

Hiện nay, có nhiều loại inverter được sử dụng trong các hệ thống điện mặt trời, phù hợp với quy mô và nhu cầu sử dụng khác nhau:

String Inverter (Biến tần chuỗi):

Đây là loại phổ biến nhất, được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống dân dụng và thương mại quy mô vừa. Nhiều tấm pin được mắc nối tiếp thành một "chuỗi" và kết nối đến một string inverter trung tâm. Ưu điểm của loại này là chi phí đầu tư ban đầu thấp và dễ dàng lắp đặt. Tuy nhiên, nhược điểm là hiệu suất của cả chuỗi có thể bị ảnh hưởng nếu một hoặc vài tấm pin trong chuỗi bị che bóng hoặc gặp vấn đề.

Micro inverter (Biến tần vi mô):

Thay vì kết nối nhiều tấm pin vào một inverter duy nhất, microinverter được lắp đặt trực tiếp dưới mỗi tấm pin. Mỗi microinverter sẽ chuyển đổi dòng điện DC từ tấm pin đó thành AC một cách độc lập. Ưu điểm nổi bật của microinverter là tối ưu hóa hiệu suất cho từng tấm pin riêng lẻ, giảm thiểu ảnh hưởng khi một tấm pin bị che bóng hoặc hỏng hóc. Hệ thống cũng dễ dàng mở rộng và giám sát hiệu suất ở cấp độ từng tấm pin. Tuy nhiên, chi phí đầu tư ban đầu thường cao hơn so với string inverter.

Power Optimizer (Bộ tối ưu hóa công suất) kết hợp với String Inverter:

Đây là giải pháp kết hợp ưu điểm của cả string inverter và micro inverter. Các bộ tối ưu hóa công suất được lắp đặt trên từng tấm pin (hoặc một vài tấm pin) để thực hiện chức năng MPPT cục bộ và truyền dòng điện DC đã được tối ưu hóa đến một string inverter trung tâm để chuyển đổi sang AC. Giải pháp này giúp tăng hiệu suất của hệ thống khi có hiện tượng che bóng cục bộ mà chi phí đầu tư không cao bằng việc sử dụng hoàn toàn micro inverter.

Hybrid Inverter (Biến tần Hybrid):

Loại inverter này kết hợp chức năng của inverter hòa lưới và bộ sạc ắc quy. Nó cho phép hệ thống vừa hoạt động hòa lưới, vừa có khả năng sạc và quản lý hệ thống lưu trữ năng lượng (ắc quy). Hybrid inverter phù hợp cho các hệ thống muốn sử dụng điện mặt trời ngay cả khi mất điện lưới hoặc muốn lưu trữ năng lượng để sử dụng vào ban đêm.

Off-Grid Inverter (Biến tần độc lập):

Loại inverter này được sử dụng trong các hệ thống điện mặt trời hoạt động độc lập, không kết nối với lưới điện quốc gia. Điện năng từ pin mặt trời được sạc vào hệ thống ắc quy thông qua inverter, sau đó inverter sẽ chuyển đổi điện DC từ ắc quy thành AC để cung cấp cho các thiết bị tiêu thụ.

Tiêu Chí Lựa Chọn Inverter

Khi lựa chọn inverter cho hệ thống điện năng lượng mặt trời, cần cân nhắc các yếu tố sau:

• Công suất: Công suất của inverter cần phù hợp với tổng công suất của giàn pin mặt trời và nhu cầu tiêu thụ điện.
• Hiệu suất: Hiệu suất chuyển đổi của inverter càng cao thì lượng điện năng bị hao phí trong quá trình chuyển đổi càng ít, giúp tối đa hóa sản lượng điện.
• Loại inverter: Lựa chọn loại inverter phù hợp với quy mô hệ thống, điều kiện lắp đặt (có bị che bóng hay không), và mục tiêu sử dụng (hòa lưới, độc lập hay hybrid).
• Thương hiệu và độ tin cậy: Chọn inverter từ các thương hiệu uy tín, có chế độ bảo hành tốt để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và bền bỉ.
• Tính năng bổ sung: Các tính năng như giám sát từ xa, khả năng mở rộng, tích hợp lưu trữ năng lượng cũng là những yếu tố cần xem xét.

Tóm lại, inverter là một thiết bị không thể thiếu và đóng vai trò trung tâm trong hệ thống điện năng lượng mặt trời. Việc lựa chọn loại inverter phù hợp và chất lượng sẽ góp phần quan trọng vào hiệu quả hoạt động, độ tin cậy và tuổi thọ của toàn bộ hệ thống.

Xem thêm

Dịch vụ lắp đặt, thi công điện mặt trời - Tứ Trụ Solar

CÔNG TY TNHH TM & DV TƯ VẤN TỨ TRỤ SOLAR