Hệ thống điện mặt trời là gì? Cấu tạo và phân loại

Năng lượng mặt trời đang trở thành xu hướng cho tương lai vì đây là nguồn năng lượng sạch, tái tạo, mang lại nhiều lợi ích và thân thiện với môi trường. Vậy hệ thống điện năng lượng mặt trời là gì, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nó ra sao? Có bao nhiêu loại hệ thống điện mặt trời? Chi phí lắp đặt là bao nhiêu? Hãy cùng khám phá qua bài viết của Đại Việt.

Mục lục hiện

Hệ thống điện mặt trời là gì?

Hệ thống điện mặt trời là hệ thống chuyển đổi ánh sáng mặt trời trực tiếp thành điện năng bằng cách sử dụng các tấm pin mặt trời. Năng lượng mặt trời cung cấp nguồn vô tận, không tạo ra khí thải CO2 và không tốn chi phí sử dụng, vì vậy đây là nguồn năng lượng sạch, đáng tin cậy, mang lại nhiều giá trị cho con người.

Cấu tạo của hệ thống điện mặt trời

Các thành phần cơ bản tạo nên hệ thống điện năng lượng mặt trời bao gồm: Các tấm pin mặt trời, Biến tần chuyển đổi điện (inverter), Bộ lưu điện năng lượng mặt trời (thường là ắc quy hoặc là pin lithium). Mỗi bộ phận đảm nhận vai trò riêng, góp phần hình thành một hệ thống điện mặt trời hoàn chỉnh.

Pin năng lượng mặt trời: Có vai trò thu nhận ánh sáng và chuyển đổi thành điện năng. Thành phần chính trong pin là silic tinh khiết – chứa nhiều cảm biến ánh sáng là điốt quang, giúp thu nhận và biến đổi ánh sáng thành điện năng (dạng điện một chiều).
Bộ biến tần Inverter: Có nhiệm vụ chuyển đổi nguồn điện một chiều DC từ pin mặt trời thành điện xoay chiều AC để cung cấp cho các thiết bị điện.
Bộ lưu điện năng lượng mặt trời: Vì điện mặt trời không được sản xuất liên tục do thời gian chiếu sáng có hạn, cần có pin lưu trữ để giữ lại nguồn điện này. Khi điện lưới bị mất hoặc hệ thống không sản xuất điện (như vào ban đêm), các bình lưu trữ sẽ cung cấp điện cho các tải thay thế cho lưới điện.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống năng lượng mặt trời

Dựa trên cấu tạo, cơ chế hoạt động của hệ thống điện năng lượng mặt trời dựa vào hiệu ứng quang điện trong vật lý.

Hệ thống các tấm pin năng lượng mặt trời được lắp đặt trên mái nhà hoặc các vị trí nhận được nhiều ánh sáng mặt trời nhất. Những tấm pin sẽ hấp thụ các photon từ ánh sáng mặt trời và tạo ra dòng điện một chiều (DC).
Dòng điện một chiều này sẽ được biến tần inverter chuyển đổi thành dòng điện xoay chiều (AC). Dòng điện xoay chiều này có tần số và pha tương đồng với lưới điện, sau đó hòa vào lưới để cung cấp điện cho gia đình.
Đối với hệ thống điện mặt trời có lưu trữ, hệ thống sẽ sạc đầy vào các bình ắc quy hoặc pin lithium. Sau đó, điện từ pin xả ra sẽ đi qua biến tần inverter rồi hòa vào lưới điện. Từ đó, cả hai nguồn điện sẽ cùng cung cấp cho các tải tiêu thụ.

Tuy nhiên, hệ thống sẽ ưu tiên sử dụng nguồn điện mặt trời cho các tải. Chỉ khi hệ thống điện mặt trời không sản sinh điện hoặc không đủ nguồn, mới chuyển sang sử dụng điện lưới.

Phân loại về hệ thống điện năng lượng mặt trời

Có 3 loại hệ thống điện năng lượng mặt trời gồm: Hệ thống điện mặt trời hòa lưới (On Grid), hệ thống điện mặt trời độc lập (Off Grid) và hệ thống điện mặt trời hòa lưới có lưu trữ (Hybrid). Mỗi loại đều có ưu nhược điểm riêng và phù hợp với các mục đích sử dụng khác nhau.

STT	Hệ thống hòa lưới	Hệ thống hòa lưới	Hệ thống Hybrid
Khái niệm	Là hệ thống được kết nối trực tiếp với hệ thống điện của quốc gia.	Là sự kết hợp của hệ thống hòa lưới và hệ thống điện độc lập.	Là hệ thống không kết nối với hệ thống điện của quốc gia.
Nguyên lý hoạt động	Tấm pin mặt trời thường chuyển đổi ánh sáng thành điện DC → Biến tần chuyển điện DC thành AC → Hòa vào lưới điện quốc gia để cung cấp điện.	Tấm pin mặt trời thường tạo điện DC → Lưu vào pin lưu trữ → Biến tần chuyển điện DC thành điện AC → Hòa vào lưới điện quốc gia để cung cấp điện.	Tấm pin mặt trời thường tạo điện DC → Lưu vào pin lưu trữ → Biến tần chuyển điện DC thành điện AC, cung cấp điện trực tiếp cho thiết bị điện
Đặc điểm	Lợi thế: Chi phí đầu tư thấp. Dễ dàng thực hiện lắp đặt và kết nối. Có khả năng bán lại lượng điện thừa. Hạn chế: Không có điện khi lưới điện bị ngắt. Phụ thuộc vào sự ổn định của lưới điện.	Lợi ích: Đảm bảo nguồn điện liên tục cả ban đêm và trong tình huống mất điện từ lưới Tận dụng hiệu quả nguồn năng lượng từ hệ thống điện mặt trời Hạn chế: Chi phí đầu tư lớn Quy trình lắp đặt phức tạp hơn	Ưu điểm: Không cần phải kết nối với lưới điện Cung cấp nguồn điện ổn định suốt cả ngày lẫn đêm Nhược điểm: Quá trình bảo trì thường gặp nhiều khó khăn
Ứng dụng	Hộ gia đình hoặc doanh nghiệp cần sử dụng điện chủ yếu trong thời gian ban ngày. Hoặc những người muốn khám phá công nghệ và đầu tư với chi phí tiết kiệm.	Hộ gia đình hoặc tổ chức kinh doanh có nhu cầu sử dụng điện ổn định và không muốn phụ thuộc vào nguồn điện lưới. Có ý định khai thác hiệu quả nhất công suất từ hệ thống điện mặt trời	Các khu vực không có hệ thống điện lưới. Được sử dụng cho các nhu cầu thiết yếu như chiếu sáng hoặc vận hành những thiết bị có công suất thấp.

Lợi ích tuyệt vời của việc lắp đặt hệ thống điện mặt trời

Hệ thống điện năng lượng mặt trời mang lại nhiều lợi ích cho chủ đầu tư, chẳng hạn như:

Tiết kiệm tối đa về chi phí điện hàng tháng.
Thời gian sử dụng hệ thống có thể kéo dài hơn 30 năm, đồng thời chi phí bảo trì và bảo dưỡng rất thấp trong quá trình hoạt động.
Giúp nâng cao về tính thẩm mỹ và tăng giá trị cho công trình của bạn.
Hỗ trợ giảm gánh nặng từ các nhà máy nhiệt điện, giảm khí CO2 để bảo vệ môi trường, bên cạnh việc kiếm lợi nhuận từ bán điện dư thừa cho EVN.

Giá lắp điện năng lượng mặt trời hiện nay khoảng bao nhiêu?

Với các lợi ích mà hệ thống điện mặt trời mang lại, nhu cầu lắp đặt tại các hộ gia đình ngày càng tăng. Dưới đây là bảng giá chi tiết để giúp người dùng tính toán và chọn hệ thống phù hợp với chi phí đầu tư:

Chi phí thi công và lắp hệ thống điện mặt trời hòa lưới

Hệ thống hòa lưới công suất < 10kwp (Dành cho các hộ gia đình)
Công suất	Lượng điện tạo ra	Giá lắp
3 Kwp	~12kwh/ ngày	38 – 44 triệu đồng
5 Kwp	~20kwh/ ngày	64 – 74 triệu đồng
10 Kwp	~40kwh/ ngày	129 – 149 triệu đồng

Mỗi 1kwp pin mặt trời sẽ tạo được khoảng 4kwh điện một ngày.

Chi phí thi công và lắp hệ thống điện mặt trời hòa lưới

Hệ thống hòa lưới công suất > 10kwp (Dành cho doanh nghiệp)
Công suất	Giá lắp
Dưới 100 Kwp	9 triệu đồng/ 1kwp
Từ 100 Kwp đến 300 Kwp	8.5 – 9 triệu đồng/ 1kwp
Từ 300 Kwp đến 1Mwp	7.5 – 8 triệu đồng/ 1kwp
Trên 1Mwp	6.5 – 7 triệu đồng/ 1kwp

Như vậy, với các hệ thống công suất lớn hơn thì chi phí trên mỗi kwp sẽ rẻ hơn.

Chi phí thi công và lắp hệ thống điện mặt trời Hybrid

Công suất	Giá lắp
3 Kwp	77 – 100 triệu đồng
5 Kwp	90 – 140 triệu đồng
10 Kwp	185 – 220 triệu đồng
15 Kwp	250 – 290 triệu đồng

Hệ thống điện mặt trời Hybrid có mức giá khoảng 20 triệu đồng cho mỗi 1kwp. Tuy nhiên, giá cả chủ yếu bị ảnh hưởng bởi dung lượng của pin lưu trữ; do đó, nếu pin lưu trữ có dung lượng lớn, chi phí của toàn bộ hệ thống sẽ tăng lên.

Các yếu tố ảnh hưởng đến chi phí lắp điện mặt trời

Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chi phí lắp điện mặt trời, chẳng hạn như:

Loại hệ thống điện mặt trời bạn lựa chọn (dựa vào nhu cầu của việc sử dụng điện hàng ngày): Hệ thống hòa lưới bám tải có giá thành rẻ hơn hệ thống hòa lưới có lưu trữ.
Chất lượng vật tư thiết bị: Tấm pin có hiệu suất cao, tuổi thọ lâu và bảo hành dài hạn sẽ có giá cao hơn các tấm pin hiệu suất thấp…
Cấu trúc mái nhà và điều kiện thi công: Mái tôn có chi phí lắp đặt rẻ nhất, sau đó là mái ngói và mái bằng…

Một số câu hỏi thường gặp về hệ thống điện mặt trời

Thời gian hoàn vốn hệ thống điện mặt trời khoảng bao lâu?

Thời gian hoàn vốn cho hệ thống điện mặt trời thường dao động từ 4 cho đến 6 năm. Tuy nhiên, điều này phụ thuộc vào công suất lắp đặt, chi phí đầu tư, lượng điện tiêu thụ và giá điện tại từng thời điểm, có thể làm thời gian này ngắn hơn hoặc dài hơn.

Tuổi thọ của hệ thống điện mặt trời là khoảng bao lâu?

Tuổi thọ của hệ thống được tính theo từng thiết bị cụ thể:

Tuổi thọ trung bình của các tấm pin mặt trời dao động từ 25 đến 30 năm.
Biến tần hòa lưới thường có tuổi thọ từ 10 đến 15 năm.
Thời gian sử dụng của pin lưu trữ điện mặt trời khoảng từ 5 đến 15 năm, tùy thuộc vào loại pin.

Cần lưu ý gì khi lắp hệ thống điện mặt trời?

Nghiên cứu kỹ các chính sách ưu đãi và hỗ trợ từ nhà nước cho việc lắp điện mặt trời áp mái.
Chọn đơn vị lắp đặt uy tín và có nhiều kinh nghiệm trên thị trường.
Mua các thiết bị vật tư chính hãng, chất lượng cao và được bảo hành lâu dài.
Đảm bảo rằng hệ thống được thực hiện lắp đặt theo đúng quy trình kỹ thuật và hoạt động một cách ổn định.

Bao lâu cần vệ sinh, bảo trì hệ thống điện mặt trời 1 lần?

Đối với các tấm pin mặt trời, nên vệ sinh và làm sạch khoảng 6 tháng cho đến 1 năm một lần.
Đối với toàn hệ thống (kiểm tra biến tần, dây cáp, các kết nối…), nên bảo trì 1 – 2 năm một lần.

Chi phí bảo trì cho mỗi lần dao động từ 100.000đ đến vài trăm nghìn cho 1kwp.

Quy trình đăng ký bán điện lên hệ thống điện quốc gia như thế nào?

Theo Nghị định 135/2024/NĐ-CP, kể từ ngày 22/10/2024, điện mặt trời sẽ chính thức được bán cho EVN với mức giá tương đương với giá điện bình quân của năm trước đó. Do vậy, các gia đình và doanh nghiệp đã lắp đặt hệ thống điện mặt trời có thể thực hiện việc bán điện theo quy trình dưới đây:

Bước 1. Chuẩn bị về hồ sơ đăng ký, bao gồm:

Giấy đăng ký theo mẫu quy định tại phụ lục của Nghị định 135/2024/NĐ-CP
Bản vẽ thiết kế lắp đặt hệ thống điện mặt trời
Các bản sao công văn phê duyệt đầu tư, giấy phép xây dựng, kết quả nghiệm thu phòng cháy chữa cháy và nghiệm thu công trình.

Bước 2. Nộp hồ sơ trực tiếp tại cơ quan tiếp nhận hồ sơ, với số lượng là 1 bộ. Nếu các bản sao tài liệu chưa được chứng thực thì cần có bản chính để đối chiếu.

Bước 3. Công ty điện lực EVN sẽ tiến hành kiểm tra các thông số kỹ thuật của dự án trong thời gian 1 ngày.

Bước 4. Nếu dự án đạt yêu cầu, EVN sẽ thực hiện việc lắp đặt công tơ điện 2 chiều và ký kết hợp đồng mua bán điện với nhà đầu tư trong vòng 2 ngày.

Hệ thống pin năng lượng mặt trời có giàn pin năng lượng mặt trời trên khung đỡ cùng với hệ thống pin lưu trữ năng lượng mặt trời. Thông tin trên cung cấp cái nhìn sâu sắc về hệ thống điện năng lượng mặt trời, bao gồm khái niệm, cấu trúc và cách thức hoạt động. Hy vọng rằng những thông tin này sẽ giúp độc giả có thêm kiến thức hữu ích. Nếu bạn cần tư vấn về cáp điện Cadivi chính hãng, hãy liên hệ ngay với Đại Việt!

Cần mua cáp điện Cadivi chính hãng với giá tốt? Gọi ngay cho Đại Việt qua số 090 233 2665 – 093 191 1896 để nhận bảng giá dây cáp Cadivi cập nhật mới nhất và ưu đãi hấp dẫn!