Trong lưới điện phân phối có rất nhiều kiểu lắp đặt hệ thống điện mặt trời nhưng phổ biến nhất có 3 loại hệ thống chính: Hệ thống điện mặt trời độc lập (Off Grid), hệ thống điện mặt trời nối lưới (On Grid), hệ thống điện mặt trời vừa nối lưới vừa lưu trữ (Hybrid).
Hệ thống điện mặt trời độc lập (Off Grid)
Là hệ thống điện năng lượng mặt trời có dự trữ. Nó gần tương tự hệ thống điện nối lưới không dự trữ. Tuy nhiên có thêm hệ thống ắc quy lưu trữ lượng điện được hấp thụ từ bức xạ mặt trời. Nguồn điện lưu trữ sẽ ưu tiên sử dụng cho những thiết bị quan trọng cần nguồn điện ổn định như máy quay quan sát, bộ internet, máy tính…. hoặc dành cho toàn bộ phụ tải của hệ thống (chỉ dành cho những yêu cầu đặc biệt).
17 - Ưu điểm
Là hệ thống sử dụng điện độc lập mà không phụ thuộc và lưới điện quốc gia trong quá trình sử dụng.
Hệ thống điện mặt trời độc lập có thể lắp đặt ở tất cả những khu vực có ánh nắng mặt trời. Đặc biệt những nơi lưới điện quốc gia khó truyền tải điện tới được như hải đảo, vùng sâu vùng xa…
Lắp đặt hệ thống các tầm pin sẽ giảm lượng nhiệt bức xạ trực tiếp từ mặt trời tới các công trình như mái nhà ở, mái các phân xưởng xí nghiệp….
- Nhược điểm
Chi phí đầu tư ban đầu của hệ thống điện năng lượng mặt trời (NLMT) độc lập cao dẫn tới việc thời gian thu hồi vốn lâu.
Diện tích để lắp đặt các hệ thống ắc quy lưu trữ lớn.
Hệ thống ắc quy tuổi thọ ngắn, thường xuyên phải kiểm tra và thay thế. Việc thay thế hệ thống ắc quy sẽ tạo ra nguồn xả thải độc hại, khó xử lý ra môi trường xung quanh.
Hệ thống điện mặt trời nối lưới (On Grid)
Hệ thống điện mặt trời độc lập là hệ thống mà năng lượng mặt trời được hấp thụ bức xạ mặt trời trực tiếp qua tấm pin năng lượng mặt trời tạo ra dòng điện một chiều (DC). Sau đó thông qua bộ chuyển đổi điện hòa lưới (bộ chuyển đổi DC/AC). Dòng điện được chuyển đổi thành điện xoay chiều (AC), cùng pha, cùng tần số với điện lưới quốc gia. Hệ thống điện mặt trời sẽ được đấu nối với hệ thống điện quốc gia cùng cung cấp điện cho các thiết bị điện.
18 - Ưu điểm
Chi phí đầu tư ban đầu thấp hơn so với hệ thống ĐMT độc lập. Tận dụng tối đa lượng bức xạ trực tiếp từ mặt trời.
Hệ thống điện mặt trời độc lập có thể lắp đặt ở tất cả những khu vực có ánh nắng mặt trời. Đặc biệt những nơi lưới điện quốc gia khó truyền tải điện tới được như hải đảo, vùng sâu vùng xa…
Lắp đặt hệ thống các tầm pin sẽ giảm lượng nhiệt bức xạ trực tiếp từ mặt trời tới các công trình như mái nhà ở, mái các phân xưởng xí nghiệp….
Giảm tải cho lưới điện khu vực vào mùa khô và những giờ cao điểm ban ngày. Thời gian thu hồi vốn nhanh.
Trợ cấp nhà nước, ưu đãi thuế và các chương trình giảm giá có sẵn để giúp đỡ với chi phí ban đầu
- Nhược điểm
Hệ thống phụ thuộc vào lưới điện tức là khi mất điện thì hệ thống sẽ không sử dụng được.
Phụ thuộc nhiều vào thời tiết. Vào màu đông, ngày mưa, có nhiều mây sẽ không đạt được hiệu quả tối đa.
Hệ thống điện mặt trời vừa nối lưới vừa lưu trữ
Đây là mô hình tích hợp của hai mô hình trên. Lượng điện mặt trời sau khi thu được nhờ pin năng lượng sẽ được nạp vào ắc quy. Khi ắc quy đã đầy, lượng điện dư vẫn là điện 1 chiều sẽ được chuyển thành xoay chiều. Điện xoay chiều được chuyển đến tải. Nếu điện sử dụng từ tải vẫn còn dư thì sẽ chuyển lên lưới điện quốc gia.
Hình 2.15.Nguyên lý hoạt động của hệ thống điện mặt trời vừa nối lưới vừa lưu trữ
19