Bộ solar inverter hòa lưới điện năng lượng mặt trời – Biến tần Soltech

1. Inverter hòa lưới là gì?
1.1 Solar inverter là gì?
Công nghệ tiên tiến inverter (còn gọi là biến tần) đến từ Nhật Bản hiện nay đã phổ biến và được áp dụng trên nhiều thiết bị điện tại Việt Nam. Biến tần kiểm soát từng tần số dao động nhờ vào board mạch đặc biệt từ Nhật Bản. Inverter hòa lưới là thiết bị được sử dụng rộng rãi nhất nhờ ứng dụng trong hệ thống năng lượng mặt trời. Công dụng vượt trội của biến tần là giảm tối đa sự hao phí năng lượng, đồng thời còn giảm được tiếng ồn khi vận hành của thiết bị máy giặt, điều hòa, lò vi sóng,…

Vậy solar inverter là gì? Ngoài ra biến tần còn được phát triển thành bộ hòa lưới năng lượng mặt trời. Solar inverter là bộ biến tần giúp người chủ sử dụng nguồn năng lượng thu được từ nhiệt mặt trời. Nguồn điện từ mạng lưới điện mà toàn thế giới đang sử dụng là dòng điện hai chiều, thì biến tần này giúp chuyển đổi năng lượng mặt trời thành dòng điện xoay chiều AC để vận hành các thiết bị điện, đồng thời hòa vào lưới điện quốc gia.

Hoàn thiện lắp đặt một thiết bị inverter hòa lưới

1.2 Sự xuất hiện bộ hòa lưới điện mặt trời
Inverter hòa lưới là gì và nó xuất hiện từ khi nào? Vào năm 2000, thiết bị bộ inverter năng lượng mặt trời chuyển đổi dòng điện trực tiếp (DC) từ hệ thống năng lượng mặt trời thành dòng điện xoay chiều (AC) chính thức ra đời tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Sandia của Hoa Kỳ. Điện mặt trời bắt đầu có khả năng được sử dụng rộng rãi hơn trong mạng lưới điện nhân dân.

2. Phân loại solar inverter theo công suất
2.1 Inverter hòa lưới 500w
Thiết bị hòa lưới là một trong những bộ phận không thể thiếu trong các hệ thống điện mặt trời lắp đặt cho tư nhân. Các loại solar inverter khác nhau được phân loại dựa theo công suất, công suất này phải phù hợp với các chi tiết khác trong hệ thống pin và tổng công suất tiêu thụ điện của hộ lắp đặt.

Inverter hòa lưới 500W là loại có công suất nhỏ nhất trên thị trường. Kết hợp với hệ thống pin mặt trời 720 Wp với diện tích pin lắp đặt khoảng 4 m2. Cung cấp điện năng trên 2500 Wh hàng ngày. Đây là bộ biến tần công suất nhỏ giúp giảm áp lực tài chính cho gia đình về tiêu thụ điện hàng tháng.

2.2 Inverter năng lượng mặt trời 2kW
Bộ biến tần inverter hòa lưới 2000W cũng phù hợp với các hộ nhỏ có mức điện năng tiêu thụ trên 10kWh một ngày. Sản lượng điện một tháng khi sử dụng inverter hòa lưới 2kW lên đến hơn 250 – 300 kWh, một năm có thể đạt trên 3000 kWh. Inverter 2kW có thể thỏa mãn nhu cầu cho các hộ có lắp đặt máy lạnh với diện tích đón nắng trên 15 m2 để lắp đặt toàn bộ hệ thống.

2.3 Inverter hòa lưới 3kW
Bộ biến tần hòa lưới 3kW tiết kiệm cho hộ gia đình đáng kể với sản lượng hàng tháng dao động từ 372 – 420 kWh. Hộ gia đình có lượng điện năng tiêu thụ hàng ngày trên 15 kWh là lựa chọn phù hợp nhất với inverter hòa lưới 3kW. Cần ít nhất 20 m2 đón nắng để lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời phù hợp.

2.4 Inverter hòa lưới 5kW
Inverter hòa lưới 5kW dành cho ngôi nhà lớn hoặc hộ gia đình có kinh doanh, với mức tiêu thụ điện hàng ngày lên đến trên 20 kWh. Sản lượng hàng tháng thu được 620 – 700 kWh. Diện tích pin cần để hoàn thiện hệ thống khoảng 35 m2. Ở mức công suất này các hộ vừa tiết kiệm được chi phí điện, vừa có thể sinh lời từ điện mặt trời.

Ngoài những mức công suất trên, các hộ kinh doanh và các doanh nghiệp có thể tham khảo các mức 10kW, 15kW, 20kW hoặc lớn hơn.

3. Tính năng nổi bật của bộ hòa lưới điện mặt trời
3.1 Nguyên lý hoạt động solar inverter
Bộ hòa lưới năng lượng mặt trời được lắp đặt trong hệ thống điện năng lượng mặt trời của căn hộ/tòa nhà, tấm pin năng lượng mặt trời với diện tích phù hợp sẽ hấp thụ ánh nắng và thu được dòng điện một chiều DC. Lúc này inverter chuyển đổi dòng điện DC thành dòng điện AC cùng pha (1 pha hoặc 3 pha), cùng tần số và điện áp để hòa vào lưới điện quốc gia và cung cấp điện cho các thiết bị điện trong tòa nhà.

Bộ hòa lưới điện mặt trời hòa lưới liên tục vào buổi sáng, ưu tiên sử dụng điện mặt trời cho căn hộ. Nếu lượng điện mặt trời còn dư thì sẽ được đẩy ra lưới điện quốc gia. Ngược lại vào ban đêm và những ngày nếu thiếu nắng thì hệ thống sẽ tự động lấy điện lưới bù vào cho các thiết bị. Trong trường hợp hệ thống có ắc quy lưu trữ, bạn còn có thể sử dụng điện mặt trời vào ban đêm hoặc khi mất điện.

Sơ đồ lắp đặt hệ thống điện mặt trời đơn giản

Biến tần hoạt động hoàn toàn tự động, toàn bộ hệ thống sẽ tự động ngắt khi trời tối và hoạt động khi có nắng trở lại (Islanding protect), có chức năng giám sát từ xa cho người dùng bằng điện thoại hoặc máy tính để theo dõi sản lượng điện thực tế hàng ngày, các sự cố về điện cũng được thông báo đến người sử dụng ngay khi xảy ra.

3.2 Hiệu suất của bộ hòa lưới năng lượng mặt trời phụ thuộc vào thời tiết
Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng đến từ thiên nhiên, vì thế hiệu suất của inverter năng lượng mặt trời sẽ không ổn định mà phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên. Nếu mái nhà của bạn rộng nhưng phần lớn diện tích bị che phủ bởi bóng râm thì lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời không khả khi.

Tại Việt Nam, thu thập điện mặt trời hiệu quả nhất là ở khu vực Miền Trung và Nam Bộ do rất gần với vị trí xích đạo và không có mùa đông, trung bình một ngày nắng trên 6 giờ. Còn ở khu vực Miền Bắc sẽ thu được hiệu suất thấp hơn nhưng vẫn có thể đáp ứng cho nhu cầu sử dụng của bạn nếu tính toán phù hợp. Năng lượng mặt trời gần như là vô tận, dù ở khu vực nào thì khi sử dụng solar inverter, bạn sẽ không phải lo lắng vào những ngày mưa bão, bầu trời sẽ nắng trở lại nhanh chóng và hệ thống sẽ hoạt động được như bình thường.

3.3 Sự tối ưu bộ inverter hòa lưới
Chỉ cách đây chưa đầy 20 năm, sử dụng bộ biến tần hoà lưới điện năng lượng mặt trời dành cho gia đình còn là một khái niệm khá xa lạ với người dân Việt Nam. Đến thời điểm hiện tại, bộ hòa lưới ứng dụng trong năng lượng mặt trời đã được cải tiến đáng kể giúp bạn có thể dễ dàng lựa chọn bộ biến tần có chức năng đặc trưng cho ngôi nhà của mình.

Solar inverter hiện nay có thể đáp ứng những nhu cầu sau: cần năng lượng mặt trời vì không tiếp cận được lưới điện quốc gia, sử dụng song song điện mặt trời và điện Nhà nước, sử dụng chủ yếu điện mặt trời nhưng khi cần có thể chuyển sang lưới điện quốc gia. Càng phát triển rộng rãi, giá thành của chúng càng thân thiện với thu nhập của các hộ dân hơn nhiều năm trước.

3.4 Giải pháp mà solar Inverter mang lại
Inverter năng lượng mặt trời là giải pháp cực kỳ tiết kiệm và hợp lý, mang lại nhiều lợi ích cho hộ gia đình và doanh nghiệp:

Tiết kiệm khoản chi trả cho điện có thể lên đến 100%: sản lượng điện tạo ra có thể sử dụng hàng ngày, lưu trữ hoặc bán Nhà nước qua sự điều chỉnh của inverter cho pin mat troi.

Chi phí bảo dưỡng thấp, hệ thống tự động nên rất an toàn với các rủi ro.

Tuổi thọ sử dụng rất lâu (trên 30 năm). Dễ dàng mở rộng và nâng cấp hệ thống.

Khả năng sinh lời vượt trội cho với chi phí bỏ ra.

Nhiều lựa chọn phù hợp với mọi nhu cầu sử dụng điện của bạn.

Đóng góp đáng kể cho hoạt động tiết kiệm năng lượng, bảo vệ môi trường trên toàn thế giới.

Giảm áp lực do sự thiếu hụt năng lượng ở các công trình lớn.

3.5 Ý nghĩa của biến tần hòa lưới đối với mạng lưới điện quốc gia
Ngoài lợi ích cho cá nhân người lắp đặt hệ thống bộ hòa lưới năng lượng mặt trời, việc lắp đặt còn được Nhà nước khuyến khích tham gia vì lợi ích chung. Tình trạng nguy cơ thiếu điện hiện nay tại Việt Nam đang có nguy cơ trầm trọng hơn, vừa qua EVN vừa có đợt tăng tiền điện khá đáng kể do thiếu hụt điện và sự gia tăng sử dụng điện trong mùa hè. Vì vậy, sử dụng điện mặt trời là cần thiết để giải quyết tình trạng thiếu hụt này, vừa giúp gia đình bạn có thêm nguồn năng lượng và sinh lợi, vừa giúp lưới điện Nhà nước dồi dào và ổn định hơn.

4. Bộ Inverter hòa lưới có dự trữ
4.1 Inverter hòa lưới có dự trữ là gì?
Inverter hòa lưới có dự trữ cũng tương tự như bộ hòa lưới điện mặt trời không dự trữ thông thường, tuy nhiên cần thêm một hệ thống ắc quy để thực hiện chức năng lưu trữ điện mặt trời.

Biến tần nối lưới có dự trữ ưu tiên cung cấp điện đồng thời cho các thiết bị điện và ắc quy lưu trữ, sau khi ắc quy đầy thì biến tần hòa lưới mới thực hiện hòa lưới vào mạng lưới điện quốc gia. Nếu nguồn điện mặt trời không đủ thì hệ thống sẽ bổ sung bằng nguồn điện quốc gia để cung cấp cho các thiết bị điện.

4.2 Inverter hòa lưới có dự trữ Inverter hybrid
Inverter Hybrid là tên gọi của bộ hoà lưới có dự trữ có thể thực hiện đầy đủ các chức năng như trên. Áp dụng công nghệ tiên tiến nhất hiện nay, hệ thống inverter hybrid có thể tự động chuyển đổi hoạt động như inverter độc lập hoặc inverter nối lưới, vì thế nó không hoàn toàn phụ thuộc vào lưới điện quốc gia.

Inverter hòa lưới có dự trữ inverter hybrid cơ chế tự động tối ưu, ưu tiên điện năng sử dụng cho căn hộ rồi mới hòa vào hệ thống điện quốc gia. Hệ thống ắc quy đi kèm có chức năng sạc, vì vậy căn hộ có thể sử dụng nguồn điện mặt trời vào ban đêm và khi mất điện, giúp người chủ có thể tận dụng tối đa lợi ích mà điện mặt trời mang lại

4.3 Hòa lưới bám tải có dự trữ
Với tên tiếng Anh là On Grid Tie Inverter With Limiter, bạn có thể hình dung dễ dàng hơn khái niệm “bám tải” là giới hạn công suất điện bị hòa vào điện lưới. Chức năng bám tải là rất cần thiết với hệ thống, nó có thể kiểm soát lượng điện từ pin mặt trời tạo ra, lượng điện được hòa lưới sẽ được kiểm soát theo tải sử dụng, làm giảm lượng điện dư thừa theo mức thấp nhất.

Hiện nay, Tổng Công ty Điện lực vẫn còn hạn chế trong công tác lắp đặt công tơ hai chiều cho các hộ có sử dụng song song lưới điện và điện mặt trời. Vì thế hòa lưới bám tải là giải pháp nên làm để tránh hộ gia đình bạn “cho không” nhà nước một công suất điện đáng kể.

Hòa lưới bám tải có dự trữ khác với hòa lưới thông thường ở hai bộ phận cảm biến dòng và ắc quy. Cảm biến dòng đo được tải sử dụng cần thiết để tiêu thụ trong căn hộ, cảm biến chỉ cho phép hệ thống hòa lưới đủ để sử dụng và nạp ắc quy, có chức năng ngăn cản dòng điện mặt trời hòa lưới bị đẩy vào lưới điện quốc gia. Vì thế hệ thống solar inverter của bạn sẽ hoạt động có hiệu quả hơn, lưu trữ ắc quy dễ dàng hơn, tránh lãng phí điện năng. Bạn vẫn có thể sử dụng điện khi mất điện nhờ vào ắc quy lưu trữ được tích hợp trong bộ hòa lưới điện năng lượng bám tải có dự trữ.

5. So sánh 2 bộ hòa lưới năng lượng mặt trời
5.1 Bộ hòa lưới điện mặt trời có dự trữ
Ưu điểm:

Inverter hòa lưới có dự trữ áp dụng những công nghệ hiện đại nhất.

Bộ ắc quy lưu trữ giúp ngôi nhà của bạn sử dụng được điện mặt trời vào ngày mưa và ban đêm.

Tiết kiệm tối đa cho việc chi trả hóa đơn tiền điện mỗi tháng.

Sử dụng hiệu quả điện năng tạo ra từ hệ thống điện mặt trời, rất ít hao phí.

Đa năng, vừa có thể lưu trữ, vừa có thể bán điện cho lưới điện quốc gia.

An toàn và tiện lợi.

Khuyết điểm:

Tuổi thọ ắc quy ngắn hơn rất nhiều so với các thiết bị khác trong hệ thống (khoảng 5 năm) nên cần thay mới thường xuyên.

Giá thành của bộ hòa lưới điện mặt trời có dự trữ khá đắt vì có thêm bộ ắc quy.

Để hoàn vốn cần thời gian dài.

5.2 Inverter hòa lưới không dự trữ
Ưu điểm:

Dễ lắp đặt, ít bộ phận, giá thành thấp.

Không cần bảo trì thường xuyên. Tuổi thọ cao (từ 20 – 30 năm).

Tiết kiệm đáng kể cho việc chi trả hóa đơn tiền điện mỗi tháng.

Giá bộ inverter hòa lưới rẻ, kết hợp với công tơ điện hai chiều có thể bán điện cho Nhà nước, giúp sinh lời từ điện mặt trời.

Hoàn vốn và sinh lời nhanh.

An toàn và tiện lợi.

Khuyết điểm:

Không có khả năng lưu trữ.

Hệ thống không hoạt động khi mất điện.

Ở những nơi không lắp đặt công tơ hai chiều, điện do hệ thống tạo ra bị hao phí do hòa một phần vào lưới điện quốc gia.

6. Giá inverter hòa lưới
6.1 Inverter điện mặt trời chất lượng cao
Đây là bộ phận rất quan trọng trong hệ thống điện mặt trời. Hiện nay có rất nhiều đơn vị bán mặt hàng này. Vì thế khách hàng cân nhắc kỹ lưỡng, chọn nhà cung cấp uy tín, các sản phẩm có chứng nhận xuất xứ rõ nguồn gốc, chất lượng đảm bảo tiêu chuẩn của quốc tế và Việt Nam.

Một số giá inverter hòa lưới của các thương hiệu uy tín phổ biến tại Việt Nam hiện nay:

SolarX: có giá từ 16.600.000 – 35.200.000 đồng.

SMA: 41.800.000 – 219.000.000 đồng

SolaEdge: từ 10.650.000 – 63.940.000 đồng

Fronius: từ 42.800.000 – 123.000.0000 đồng

Một sản phẩm bộ inverter hòa lưới thương hiệu SMA

6.2 Inverter hòa lưới giá rẻ
Không nên vì muốn tiết kiệm chi phí mà chỉ đầu tư mà lựa chọn các loại inverter điện mặt trời giá rẻ, sẽ đến hậu quả là gây hại cho thiết bị trong nhà và ảnh hưởng đến sự an toàn của gia đình bạn.

Để xây dựng hệ thống điện mặt trời cần sự tương thích giữa các thiết bị trong hệ thống. Khách hàng không nên lựa chọn loại biến tần khác rẻ hơn trong bản thiết kế. Nguy cơ bạn có thể gặp phải khi sử dụng inverter hòa lưới giá rẻ là giảm hiệu suất của toàn hệ thống, rút ngắn tuổi thọ các thiết bị, hao phí điện năng, thường xảy ra hư hỏng,…

7. Cách lựa chọn inverter năng lượng mặt trời
7.1 Solar Inverter hòa lưới gia đình
Đối với hộ gia đình, bạn không nên lắp đặt bộ hòa lưới điện mặt trời có lưu trữ. Inverter hòa lưới có dự trữ kèm ắc quy thực tế không lưu trữ nhiều như ta tưởng, chúng cần được sạc 14 – 16 tiếng để có thể sử dụng vào ban đêm. Tuổi thọ của ắc quy thường thấp, hiệu quả không cao, cần được thay mới thường xuyên.

Để tiết kiệm, bạn không nên lắp đặt hệ thống có công suất lớn quá nhu cầu sử dụng. Tốt nhất, hộ gia đình chỉ nên lắp đặt với mục tiêu giảm được hóa đơn tiền điện hàng tháng.

Đối với hộ gia đình mỗi tháng sử dụng trên 1.500.000 đồng tiền điện thì có thể đầu tư các bộ biến tần có công suất là 2kW, 3kW. Chi phí bỏ ra chỉ từ 25 triệu, mỗi tháng tiết kiệm từ 600.000 đồng đến 1.500.000 đồng là hợp lý nhất cho gia đình. Nếu căn nhà có diện tích đón nắng lớn thì có thể cân nhắc inverter hòa lưới 5kW.

7.2 Bộ hòa lưới năng lượng mặt trời doanh nghiệp, cơ quan
Việc lắp đặt điện mặt trời là rất phù hợp cho các doanh nghiệp. Các cao ốc văn phòng, dãy nhà trọ, khách sạn, siêu thị, xí nghiệp nhỏ sẽ sử dụng được triệt để hết nguồn lợi mà điện mặt trời mang lại hơn so với các hộ gia đình. Vì thế những doanh nghiệp có quy mô vừa có thể tham khảo gói biến tần lớn như inverter hòa lưới 3 pha 10 kW, 15kW, 20 kW.

Đối với các doanh nghiệp nhỏ hoặc hộ kinh doanh, bạn có thể lắp đặt hệ thống tương đương với hộ gia đình nhỏ từ 1 – 3 kW. Hệ thống điện mặt trời có đặc điểm rất dễ cải thiện và nâng cấp, bạn có thể an tâm lắp hệ thống điện từ 2 – 3 kW, nhu cầu tăng thì có thể nâng cấp lên inverter hòa lưới 5kw bất kỳ lúc nào. Chỉ cần bạn là chọn hòa lưới với công suất lớn là điều chỉnh được.

8. Solar inverter tại Việt Nam
8.1 Inverter năng lượng mặt trời tại Việt Nam
Tại Việt Nam, Nhà nước và Tổng công ty Điện lực luôn khuyến khích người dân lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời hòa lưới. Theo EVN, họ đang phát triển chính sách cung cấp công tơ hai chiều miễn phí cho công trình điện mặt trời biến tần hòa lưới đạt tiêu chuẩn, nếu lượng điện tạo ra đẩy lên lưới, EVN sẽ mua lại với giá 2.134 đồng/kWh (9.35 cent/kWh).

Với các hộ chủ động đăng ký công tơ hai chiều thì thủ tục cũng tương đối đơn giản. Chỉ tốn 1 đến 2 tuần từ lúc làm hồ sơ đến lúc xét duyệt tùy địa phương. Hộ dân chỉ cần báo cho nhân viên điện lực xuống khảo sát chất lượng solar inverter và pin của công trình qua các chỉ số như tần số, điện áp, pha,… Tổng Công ty Điện lực sẽ lắp đặt công tơ hai chiều cho gia đình hoàn toàn miễn phí.

8.2 Sử dụng biến tần năng lượng mặt trời là xu hướng mới
Việc lắp đặt pin và inverter năng lượng mặt trời đang dần phổ biến hơn ở Việt Nam trong hai năm trở lại đây. Tính riêng miền Nam, đầu năm 2019 đã tiêu thụ trên 1500 gói lắp đặt, phổ biến nhất là gói inverter hòa lưới 5kw, đấu lưới hơn 25MW và dự tính đến cuối năm 2019 sẽ tăng đến 95MW. Số hộ sử dụng bộ hòa lưới năng lượng mặt trời hiện đã tăng gấp 4 lần và dự đoán sẽ còn phát triển mạnh mẽ, mang công nghệ biến tần năng lượng mặt trời đến với các vùng tỉnh lẻ..

Nhờ vào công nghệ inverter tiên tiến và sự tiêu dùng lan rộng trong những năm gần đây, chi phí cho một hệ thống điện mặt trời đã giảm, chỉ còn bằng 25% so với 5 năm trước. Tạo thêm điều kiện khuyến khích người dân lắp đặt năng lượng mặt trời, vừa ích nước vừa lợi nhà.