Giải pháp điện mặt trời bám tải cho hộ kinh doanh & nhà xưởng nhỏ

Hộ kinh doanh và nhà xưởng nhỏ thường có mức sử dụng điện thay đổi theo từng thời điểm trong ngày. Buổi sáng phụ tải có thể thấp, đến giữa ngày máy móc, điều hòa hoặc thiết bị sản xuất hoạt động nhiều hơn, sau đó lại giảm khi nghỉ ca hoặc kết thúc hoạt động.

Trong khi đó, khả năng phát điện của hệ thống điện mặt trời cũng thay đổi theo bức xạ và điều kiện thời tiết. Vì vậy, lượng điện tạo ra và lượng điện đang được sử dụng không phải lúc nào cũng bằng nhau.

Điện mặt trời bám tải là giải pháp giúp hệ thống điều chỉnh công suất phát theo nhu cầu sử dụng thực tế tại công trình, đặc biệt phù hợp với hộ kinh doanh và nhà xưởng có lượng điện tiêu thụ đáng kể vào ban ngày.

Điện mặt trời bám tải là gì và hệ thống kiểm soát điện dư thế nào?

Điện mặt trời bám tải là hệ thống điện mặt trời hòa lưới có khả năng theo dõi mức tiêu thụ điện tại công trình và điều chỉnh công suất phát dựa trên phụ tải thực tế.

Hiểu đơn giản, phụ tải điện là tổng công suất của các thiết bị đang sử dụng điện tại một thời điểm, chẳng hạn máy móc sản xuất, điều hòa, hệ thống lạnh, máy bơm, máy tính hoặc thiết bị chiếu sáng.

Trong hệ thống điện mặt trời bám tải, các thiết bị đo như CT Sensor hoặc Smart Meter sẽ theo dõi dòng công suất tại điểm đấu nối. Khi nhu cầu sử dụng điện thay đổi, dữ liệu này được gửi đến hệ thống điều khiển để inverter tăng hoặc giảm công suất phù hợp.

Với cấu hình Zero Export, hệ thống có thể kiểm soát công suất nhằm hạn chế lượng điện dư phát ngược ra lưới tại điểm đấu nối.

Điện mặt trời hòa lưới bám tải khác gì hệ hòa lưới thông thường?

Điểm khác biệt chính nằm ở khả năng kiểm soát công suất theo phụ tải.

Một hệ thống hòa lưới thông thường chủ yếu vận hành theo khả năng phát điện của hệ thống. Trong khi đó, điện mặt trời hòa lưới bám tải sử dụng thêm thiết bị đo và điều khiển để theo dõi lượng điện công trình đang sử dụng, từ đó điều chỉnh công suất inverter theo nhu cầu thực tế.

Hệ thống điện mặt trời bám tải điều chỉnh công suất theo nhu cầu sử dụng ra sao?

Để dễ hình dung nguyên lý điện mặt trời bám tải, có thể chia hoạt động của hệ thống thành ba trường hợp phổ biến.

Khi nhu cầu sử dụng điện lớn hơn công suất điện mặt trời

• • Giả sử nhà xưởng đang sử dụng khoảng 20 kW nhưng điện mặt trời chỉ tạo ra 12 kW.
  • Lúc này, 12 kW từ hệ thống điện mặt trời sẽ được ưu tiên sử dụng trực tiếp cho phụ tải. Khoảng 8 kW còn thiếu tiếp tục được lấy từ điện lưới.
  • Quá trình này diễn ra tự động, người sử dụng không cần chuyển đổi nguồn điện thủ công.

Khi công suất điện mặt trời gần bằng nhu cầu sử dụng

• • Nếu hệ thống tạo ra lượng điện gần tương đương với phụ tải đang hoạt động, phần lớn điện mặt trời có thể được sử dụng trực tiếp ngay tại công trình.
  • Đây là trạng thái thuận lợi đối với các cơ sở có nhu cầu dùng điện ổn định vào ban ngày.

Khi khả năng phát điện lớn hơn phụ tải thực tế

• • Giả sử hệ thống có khả năng tạo ra 20 kW nhưng phụ tải tại thời điểm đó chỉ còn khoảng 12 kW.
  • CT Sensor hoặc Smart Meter sẽ ghi nhận sự thay đổi dòng công suất. Dữ liệu được gửi về bộ điều khiển để inverter giảm công suất phát tương ứng. Nhờ đó, hệ thống Zero Export có thể hạn chế tình trạng điện dư phát ngược lên lưới.

Vì sao đặc điểm phụ tải ban ngày ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả hệ thống?

Mức tiêu thụ điện của một hộ kinh doanh hoặc nhà xưởng hiếm khi giữ nguyên trong suốt cả ngày.

Một xưởng sản xuất có thể bắt đầu với tải thấp vào đầu giờ sáng, tăng khi máy móc hoạt động đồng loạt, giảm trong giờ nghỉ và tiếp tục tăng trở lại vào đầu giờ chiều. Tương tự, cửa hàng hoặc nhà hàng cũng có những khung giờ cao điểm và thấp điểm khác nhau.

Trong khi đó, sản lượng điện mặt trời thường tăng dần từ buổi sáng, đạt mức cao hơn vào khoảng giữa ngày và giảm về chiều.

Vì vậy, hiệu quả của hệ thống không chỉ phụ thuộc vào tổng lượng điện tiêu thụ, mà còn phụ thuộc vào mức độ trùng nhau giữa thời điểm tạo điện và thời điểm sử dụng điện.

Công trình càng sử dụng nhiều điện trong thời gian có nắng thì khả năng tự tiêu thụ điện mặt trời càng cao.

Những nhóm phụ tải nào phù hợp với giải pháp điện mặt trời bám tải?

Điện mặt trời bám tải phù hợp hơn với những công trình có nhu cầu sử dụng điện tương đối rõ ràng vào ban ngày.

Nhóm phụ tải hoạt động ổn định có thể bao gồm máy móc sản xuất, điều hòa, máy bơm, thiết bị văn phòng, hệ thống lạnh hoặc dây chuyền vận hành liên tục.

Với hộ kinh doanh, phụ tải có thể đến từ cửa hàng, showroom, nhà hàng, kho hàng hoặc khu vực dịch vụ.

Đối với điện mặt trời cho nhà xưởng nhỏ, yếu tố quan trọng không chỉ là ngành nghề sản xuất mà còn là thời gian máy móc hoạt động, mức tải nền và mức biến động điện trong ngày.

Nói cách khác, khả năng phù hợp của hệ thống nên được đánh giá dựa trên dữ liệu sử dụng điện thực tế thay vì chỉ dựa vào loại hình công trình.

Nên lựa chọn công suất điện mặt trời theo phụ tải hay theo diện tích mái?

Diện tích mái là một yếu tố quan trọng khi thiết kế hệ thống, nhưng không nên là căn cứ duy nhất để quyết định công suất lắp đặt.

Một nhà xưởng có mái rộng có thể bố trí được nhiều tấm pin. Tuy nhiên, nếu lượng điện sử dụng vào ban ngày thấp hơn nhiều so với khả năng phát của hệ thống, inverter có thể thường xuyên phải giảm công suất khi vận hành theo chế độ bám tải.

Do đó, trước khi xác định công suất điện mặt trời, nên xem xét:

• • Tổng điện năng tiêu thụ hàng tháng.
  • Mức sử dụng điện trong thời gian có nắng.
  • Tải nền thấp nhất vào ban ngày.
  • Khung giờ xuất hiện tải cao.
  • Mức biến động phụ tải giữa các ngày.

Sau đó mới đánh giá thêm diện tích mái, hướng mái, mức độ che bóng và khả năng bố trí tấm pin.

Cách tiếp cận này giúp hệ thống điện mặt trời bám tải phù hợp hơn với nhu cầu sử dụng thực tế thay vì chỉ tối đa hóa số lượng tấm pin có thể lắp trên mái.

Hệ thống điện mặt trời bám tải cần những thiết bị chính nào?

Một hệ thống bám tải thường gồm một số thành phần chính.

• • Tấm pin mặt trời tiếp nhận bức xạ và tạo ra dòng điện một chiều.
  • Inverter hòa lưới chuyển đổi điện một chiều thành điện xoay chiều phù hợp với hệ thống điện tại công trình.
  • CT Sensor hoặc Smart Meter theo dõi dòng công suất tại điểm đấu nối để xác định công trình đang lấy điện từ lưới hay có xu hướng phát ngược.
  • Bộ điều khiển Zero Export sử dụng dữ liệu đo để hỗ trợ điều chỉnh công suất inverter.
  • Ngoài ra còn có tủ điện, thiết bị đóng cắt và các thành phần bảo vệ phục vụ vận hành hệ thống.

Trong đó, vị trí lắp đặt thiết bị đo và cách cấu hình điều khiển có ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng bám tải.

Vì sao hệ thống bám tải không phải lúc nào cũng phát hết công suất?

• • Công suất kWp thể hiện quy mô danh định của hệ thống điện mặt trời, nhưng không có nghĩa hệ thống luôn tạo ra đúng mức công suất đó.
  • Công suất phát thực tế còn phụ thuộc vào bức xạ, nhiệt độ, điều kiện mái, hiệu suất thiết bị và thời điểm vận hành.
  • Đối với điện mặt trời bám tải, phụ tải còn là một yếu tố quan trọng.

Ví dụ: hệ thống có khả năng phát khoảng 20 kW trong điều kiện thuận lợi nhưng phụ tải tại thời điểm đó chỉ sử dụng 12 kW. Nếu hệ thống đang được cấu hình Zero Export, inverter có thể giảm công suất để phù hợp với lượng điện đang được sử dụng.

Vì vậy, mục tiêu của hệ bám tải không phải lúc nào cũng là phát tối đa, mà là điều chỉnh công suất phù hợp với nhu cầu tại công trình.

Khi nào hộ kinh doanh và nhà xưởng nên cân nhắc hệ thống không pin lưu trữ?

Giải pháp điện mặt trời không pin lưu trữ có thể phù hợp với hộ kinh doanh hoặc nhà xưởng sử dụng phần lớn điện vào ban ngày, có phụ tải tương đối ổn định và không đặt yêu cầu tích trữ điện để sử dụng vào buổi tối.

• • Trong trường hợp này, điện mặt trời được tạo ra và ưu tiên sử dụng trực tiếp tại công trình.
  • Ngược lại, nếu cơ sở có nhu cầu sử dụng điện cao vào buổi tối hoặc cần duy trì một số thiết bị khi mất điện lưới, hệ Hybrid có pin lưu trữ có thể là phương án cần được xem xét thêm.

Việc lựa chọn cấu hình nên dựa trên nhu cầu sử dụng điện thực tế thay vì mặc định rằng hệ có lưu trữ luôn cần thiết.

Những dữ liệu nào cần được kiểm tra trước khi thiết kế hệ thống bám tải?

Trước khi lắp đặt điện mặt trời bám tải, chỉ xem tổng số điện trên hóa đơn hàng tháng là chưa đủ.

Mức tiêu thụ điện trong ngày

Cần xác định công trình sử dụng nhiều điện vào ban ngày hay ban đêm, đặc biệt trong khung giờ điện mặt trời có khả năng phát tốt.

Tải nền trong thời gian có nắng

Tải nền cho biết mức điện tối thiểu mà công trình thường xuyên sử dụng. Đây là dữ liệu quan trọng khi xác định quy mô hệ thống.

Khung giờ xuất hiện tải cao

Nếu tải cao trùng với thời gian điện mặt trời tạo sản lượng tốt, khả năng sử dụng điện trực tiếp tại công trình sẽ thuận lợi hơn.

Sự thay đổi hoạt động theo ngày hoặc mùa

Nhà xưởng có thể nghỉ cuối tuần, thay đổi ca sản xuất hoặc giảm hoạt động theo mùa. Hộ kinh doanh cũng có thể có giai đoạn cao điểm và thấp điểm.

Những biến động này nên được đưa vào quá trình thiết kế để tránh đánh giá công suất chỉ từ một thời điểm ngắn.

Từ dữ liệu phụ tải đến phương án điện mặt trời phù hợp cho từng công trình

Sau khi khảo sát, dữ liệu phụ tải có thể được dùng để xác định quy mô hệ thống, công suất inverter, vị trí CT/Smart Meter, cấu hình Zero Export và phương án đấu nối phù hợp.

ACT Miền Nam hỗ trợ khảo sát, phân tích nhu cầu sử dụng điện và đề xuất giải pháp điện mặt trời dựa trên điều kiện vận hành thực tế của từng hộ kinh doanh hoặc nhà xưởng.

FAQ về điện mặt trời bám tải

Điện mặt trời bám tải có cần pin lưu trữ không?

Không bắt buộc. Hệ thống có thể sử dụng trực tiếp điện mặt trời theo phụ tải trong thời gian có nắng mà không cần pin lưu trữ.

Hệ thống bám tải có thể hạn chế điện phát ngược lên lưới không?

Có thể. Khi được cấu hình Zero Export phù hợp, hệ thống sẽ điều chỉnh công suất nhằm kiểm soát dòng điện tại điểm đấu nối.

Khi mất điện lưới, hệ bám tải có tiếp tục hoạt động không?

Hệ điện mặt trời hòa lưới bám tải thông thường sẽ ngừng hoạt động khi mất điện lưới.

Nhà xưởng nhỏ có phù hợp với điện mặt trời bám tải không?

Có thể phù hợp nếu nhà xưởng sử dụng phần lớn điện vào ban ngày và duy trì phụ tải tương đối ổn định.

Lựa chọn hệ thống bám tải nên bắt đầu từ nhu cầu sử dụng điện thực tế

Điện mặt trời bám tải phát huy hiệu quả tốt hơn khi công suất hệ thống được thiết kế dựa trên phụ tải thực tế thay vì chỉ dựa vào diện tích mái.

Với hộ kinh doanh và nhà xưởng nhỏ, việc phân tích thời gian sử dụng điện, tải nền và mức biến động phụ tải sẽ giúp lựa chọn cấu hình phù hợp hơn. ACT Miền Nam hỗ trợ khảo sát và phân tích phụ tải để đề xuất phương án phù hợp với từng công trình.

CÔNG TY CỔ PHẦN VIỄN THÔNG ACT MIỀN NAM