Pin năng lượng mặt trời có thể là một bổ sung quan trọng cho hệ thống năng lượng mặt trời của bạn.Nó giúp bạn lưu trữ lượng điện dư thừa mà bạn có thể sử dụng khi các tấm pin mặt trời không tạo ra đủ năng lượng và cung cấp cho bạn nhiều lựa chọn hơn về cách cung cấp năng lượng cho ngôi nhà của bạn.
Nếu bạn đang tìm câu trả lời cho “Pin năng lượng mặt trời hoạt động như thế nào?”, bài viết này sẽ giải thích pin năng lượng mặt trời là gì, khoa học về pin năng lượng mặt trời, cách thức hoạt động của pin năng lượng mặt trời với hệ thống năng lượng mặt trời và lợi ích tổng thể của việc sử dụng năng lượng mặt trời. lưu trữ pin.
Pin năng lượng mặt trời là gì?
Hãy bắt đầu bằng câu trả lời đơn giản cho câu hỏi “Pin năng lượng mặt trời là gì?”:
Pin năng lượng mặt trời là một thiết bị mà bạn có thể thêm vào hệ thống năng lượng mặt trời của mình để lưu trữ lượng điện dư thừa do các tấm pin mặt trời tạo ra.
Sau đó, bạn có thể sử dụng năng lượng dự trữ đó để cung cấp năng lượng cho ngôi nhà của mình vào những thời điểm mà các tấm pin mặt trời không tạo ra đủ điện, bao gồm cả đêm, ngày nhiều mây và khi mất điện.
Mục đích của pin năng lượng mặt trời là giúp bạn sử dụng nhiều năng lượng mặt trời hơn mà bạn đang tạo ra.Nếu bạn không có bộ lưu trữ pin, mọi lượng điện dư thừa từ năng lượng mặt trời sẽ được đưa vào lưới điện, điều đó có nghĩa là bạn đang tạo ra năng lượng và cung cấp cho người khác mà không tận dụng hết lượng điện mà các tấm pin của bạn tạo ra trước đó.
Để biết thêm thông tin, hãy xemHướng dẫn sử dụng pin năng lượng mặt trời: Lợi ích, tính năng và chi phí
Khoa học về pin năng lượng mặt trời
Pin lithium-ion là dạng pin năng lượng mặt trời phổ biến nhất hiện nay trên thị trường.Đây là công nghệ tương tự được sử dụng cho điện thoại thông minh và các loại pin công nghệ cao khác.
Pin lithium-ion hoạt động thông qua phản ứng hóa học lưu trữ năng lượng hóa học trước khi chuyển đổi thành năng lượng điện.Phản ứng xảy ra khi các ion lithium giải phóng các electron tự do và các electron đó chảy từ cực dương tích điện âm sang cực âm tích điện dương.
Chuyển động này được khuyến khích và tăng cường bởi chất điện phân muối lithium, chất lỏng bên trong pin giúp cân bằng phản ứng bằng cách cung cấp các ion dương cần thiết.Dòng electron tự do này tạo ra dòng điện cần thiết để con người sử dụng điện.
Khi bạn rút điện từ pin, các ion lithium sẽ chảy ngược qua chất điện phân đến điện cực dương.Đồng thời, các electron di chuyển từ điện cực âm sang điện cực dương thông qua mạch điện bên ngoài, cấp nguồn cho thiết bị cắm điện.
Pin lưu trữ năng lượng mặt trời tại nhà kết hợp nhiều tế bào pin ion với các thiết bị điện tử tinh vi điều chỉnh hiệu suất và độ an toàn của toàn bộ hệ thống pin mặt trời.Do đó, pin năng lượng mặt trời hoạt động như pin sạc sử dụng năng lượng mặt trời làm đầu vào ban đầu để khởi động toàn bộ quá trình tạo ra dòng điện.
So sánh công nghệ lưu trữ pin
Khi nói đến các loại pin năng lượng mặt trời, có hai lựa chọn phổ biến: lithium-ion và axit chì.Các công ty sản xuất tấm pin năng lượng mặt trời thích pin lithium-ion hơn vì chúng có thể lưu trữ nhiều năng lượng hơn, giữ năng lượng đó lâu hơn các loại pin khác và có Độ phóng điện cao hơn.
Còn được gọi là DoD, Độ sâu xả là tỷ lệ phần trăm mà pin có thể được sử dụng, liên quan đến tổng dung lượng của pin.Ví dụ: nếu pin có DoD là 95%, nó có thể sử dụng tới 95% dung lượng của pin một cách an toàn trước khi cần sạc lại.
Pin Lithium-Ion
Như đã đề cập trước đó, các nhà sản xuất pin thích công nghệ pin lithium-ion vì DoD cao hơn, tuổi thọ đáng tin cậy, khả năng giữ nhiều năng lượng hơn trong thời gian dài hơn và kích thước nhỏ gọn hơn.Tuy nhiên, vì nhiều lợi ích này nên pin lithium-ion cũng đắt hơn so với pin axit chì.
Ắc quy
Pin axit chì (công nghệ tương tự như hầu hết các loại pin ô tô) đã có từ nhiều năm nay và được sử dụng rộng rãi làm hệ thống lưu trữ năng lượng trong nhà cho các lựa chọn nguồn điện không nối lưới.Mặc dù chúng vẫn có mặt trên thị trường với mức giá phù hợp với túi tiền nhưng mức độ phổ biến của chúng đang giảm dần do DoD thấp và tuổi thọ ngắn hơn.
Bộ lưu trữ ghép nối AC so với bộ lưu trữ ghép nối DC
Khớp nối đề cập đến cách các tấm pin mặt trời được nối với hệ thống lưu trữ pin của bạn và các tùy chọn là khớp nối dòng điện một chiều (DC) hoặc khớp nối dòng điện xoay chiều (AC).Sự khác biệt chính giữa hai loại này nằm ở đường đi của dòng điện mà các tấm pin mặt trời tạo ra.
Pin mặt trời tạo ra điện DC và điện DC đó phải được chuyển đổi thành điện xoay chiều trước khi gia đình bạn có thể sử dụng.Tuy nhiên, pin năng lượng mặt trời chỉ có thể lưu trữ điện một chiều nên có nhiều cách khác nhau để kết nối pin năng lượng mặt trời với hệ thống năng lượng mặt trời của bạn.
Bộ lưu trữ ghép nối DC
Với khớp nối DC, dòng điện DC được tạo ra bởi các tấm pin mặt trời sẽ chảy qua bộ điều khiển sạc và sau đó trực tiếp vào pin mặt trời.Không có sự thay đổi dòng điện trước khi lưu trữ và việc chuyển đổi từ DC sang AC chỉ xảy ra khi pin gửi điện đến nhà bạn hoặc quay trở lại lưới điện.
Pin lưu trữ ghép nối DC hiệu quả hơn vì điện chỉ cần thay đổi từ DC sang AC một lần.Tuy nhiên, bộ lưu trữ kết hợp DC thường yêu cầu quá trình cài đặt phức tạp hơn, điều này có thể làm tăng chi phí ban đầu và kéo dài thời gian cài đặt tổng thể.
Bộ lưu trữ kết hợp AC
Với khớp nối AC, điện DC do các tấm pin mặt trời tạo ra sẽ đi qua một bộ biến tần trước tiên để được chuyển đổi thành điện xoay chiều để các thiết bị trong nhà bạn sử dụng hàng ngày.Dòng điện xoay chiều đó cũng có thể được gửi đến một bộ biến tần riêng để chuyển đổi trở lại dòng điện một chiều để lưu trữ trong pin năng lượng mặt trời.Khi đến lúc sử dụng năng lượng dự trữ, điện sẽ chảy ra khỏi pin và quay trở lại bộ biến tần để chuyển đổi trở lại thành điện xoay chiều cho ngôi nhà của bạn.
Với bộ lưu trữ nối AC, điện được đảo ngược ba lần riêng biệt: một lần khi đi từ các tấm pin mặt trời vào nhà, lần khác khi đi từ nhà vào bộ lưu trữ pin và lần thứ ba khi đi từ bộ lưu trữ pin vào nhà.Mỗi lần đảo ngược sẽ gây ra một số tổn thất về hiệu suất, do đó, bộ lưu trữ ghép nối AC sẽ kém hiệu quả hơn một chút so với hệ thống ghép nối DC.
Không giống như bộ lưu trữ ghép DC chỉ lưu trữ năng lượng từ các tấm pin mặt trời, một trong những ưu điểm lớn của bộ lưu trữ ghép nối AC là nó có thể lưu trữ năng lượng từ cả tấm pin mặt trời và lưới điện.Điều này có nghĩa là ngay cả khi các tấm pin mặt trời của bạn không tạo ra đủ điện để sạc đầy pin, bạn vẫn có thể nạp điện từ lưới vào pin để cung cấp cho bạn nguồn điện dự phòng hoặc tận dụng chênh lệch giá điện.
Việc nâng cấp hệ thống năng lượng mặt trời hiện tại của bạn bằng bộ lưu trữ pin ghép nối AC cũng dễ dàng hơn vì hệ thống này có thể được thêm vào bên trên thiết kế hệ thống hiện có thay vì cần phải tích hợp vào hệ thống.Điều này làm cho bộ lưu trữ pin kết hợp AC trở thành một lựa chọn phổ biến hơn cho việc lắp đặt trang bị thêm.
Pin năng lượng mặt trời hoạt động như thế nào với hệ thống năng lượng mặt trời
Toàn bộ quá trình bắt đầu với việc các tấm pin mặt trời trên mái nhà tạo ra năng lượng.Dưới đây là bảng phân tích từng bước về những gì xảy ra với hệ thống ghép nối DC:
1. Ánh sáng mặt trời chiếu vào các tấm pin mặt trời và năng lượng được chuyển thành điện một chiều.
2. Điện đi vào pin và được lưu trữ dưới dạng điện một chiều.
3. Sau đó, điện DC rời khỏi pin và đi vào bộ biến tần để chuyển đổi thành điện xoay chiều mà gia đình có thể sử dụng.
Quá trình này hơi khác một chút với hệ thống ghép nối AC.
1. Ánh sáng mặt trời chiếu vào các tấm pin mặt trời và năng lượng được chuyển thành điện một chiều.
2. Điện đi vào biến tần để chuyển đổi thành điện xoay chiều mà gia đình có thể sử dụng.
3. Lượng điện dư thừa sau đó sẽ chảy qua một biến tần khác để chuyển trở lại thành điện một chiều có thể được lưu trữ để sử dụng sau này.
4. Nếu ngôi nhà có nhu cầu sử dụng năng lượng tích trữ trong pin thì dòng điện đó lại phải chạy qua bộ biến tần để trở thành dòng điện xoay chiều.
Pin năng lượng mặt trời hoạt động như thế nào với biến tần lai
Nếu bạn có bộ biến tần lai, một thiết bị duy nhất có thể chuyển đổi điện DC thành điện xoay chiều và cũng có thể chuyển đổi điện xoay chiều thành điện một chiều.Do đó, bạn không cần hai bộ biến tần trong hệ thống quang điện (PV): một bộ chuyển đổi điện từ các tấm pin mặt trời (bộ biến tần năng lượng mặt trời) và bộ kia để chuyển đổi điện từ pin năng lượng mặt trời (bộ biến tần pin).
Còn được gọi là biến tần dùng pin hoặc biến tần nối lưới lai, biến tần lai kết hợp biến tần pin và biến tần năng lượng mặt trời vào một thiết bị duy nhất.Nó loại bỏ sự cần thiết phải có hai bộ biến tần riêng biệt trong cùng một thiết lập bằng cách hoạt động như một bộ biến tần cho cả điện từ pin mặt trời và điện từ các tấm pin mặt trời của bạn.
Bộ biến tần lai đang ngày càng phổ biến vì chúng hoạt động có và không có bộ lưu trữ pin.Bạn có thể cài đặt một biến tần lai vào hệ thống năng lượng mặt trời không dùng pin của mình trong quá trình cài đặt ban đầu, cung cấp cho bạn tùy chọn bổ sung bộ lưu trữ năng lượng mặt trời sau này.
Lợi ích của việc lưu trữ pin năng lượng mặt trời
Thêm pin dự phòng cho các tấm pin mặt trời là một cách tuyệt vời để đảm bảo bạn tận dụng tối đa hệ thống năng lượng mặt trời của mình.Dưới đây là một số lợi ích chính của hệ thống lưu trữ pin năng lượng mặt trời tại nhà:
Lưu trữ lượng điện dư thừa
Hệ thống bảng điều khiển năng lượng mặt trời của bạn thường có thể tạo ra nhiều năng lượng hơn mức bạn cần, đặc biệt là vào những ngày nắng khi không có ai ở nhà.Nếu bạn không có bộ lưu trữ pin năng lượng mặt trời, năng lượng bổ sung sẽ được gửi vào lưới điện.Nếu bạn tham gia vào mộtchương trình đo mạng, bạn có thể kiếm được tín dụng cho thế hệ bổ sung đó, nhưng thường không phải là tỷ lệ 1:1 cho lượng điện bạn tạo ra.
Với bộ lưu trữ pin, lượng điện bổ sung sẽ sạc pin của bạn để sử dụng sau thay vì đi vào lưới điện.Bạn có thể sử dụng năng lượng dự trữ trong thời gian sản xuất điện thấp hơn, điều này làm giảm sự phụ thuộc vào lưới điện.
Cung cấp cứu trợ từ sự cố mất điện
Vì pin của bạn có thể lưu trữ năng lượng dư thừa do các tấm pin mặt trời tạo ra nên ngôi nhà của bạn sẽ có điện trong thời gian mất điện và những thời điểm khác khi lưới điện ngừng hoạt động.
Giảm lượng khí thải carbon của bạn
Với bộ lưu trữ pin năng lượng mặt trời, bạn có thể trở nên xanh hơn bằng cách tận dụng tối đa năng lượng sạch do hệ thống pin năng lượng mặt trời tạo ra.Nếu năng lượng đó không được lưu trữ, bạn sẽ phải dựa vào lưới điện khi các tấm pin mặt trời không tạo ra đủ cho nhu cầu của bạn.Tuy nhiên, hầu hết điện lưới được sản xuất bằng nhiên liệu hóa thạch, vì vậy bạn có thể sẽ sử dụng năng lượng bẩn khi lấy điện từ lưới điện.
Cung cấp điện ngay cả sau khi mặt trời lặn
Khi mặt trời lặn và các tấm pin mặt trời không tạo ra điện, lưới điện sẽ can thiệp để cung cấp năng lượng rất cần thiết nếu bạn không có pin dự trữ.Với pin năng lượng mặt trời, bạn sẽ sử dụng nhiều điện mặt trời hơn vào ban đêm, giúp bạn độc lập hơn về năng lượng và giúp bạn giữ hóa đơn tiền điện ở mức thấp.
Một giải pháp yên tĩnh cho nhu cầu nguồn điện dự phòng
Pin năng lượng mặt trời là tùy chọn lưu trữ năng lượng dự phòng 100% không ồn ào.Bạn được hưởng lợi từ năng lượng sạch không cần bảo trì và không phải đối mặt với tiếng ồn phát ra từ máy phát điện dự phòng chạy bằng khí đốt.
Bài học chính
Hiểu cách hoạt động của pin năng lượng mặt trời là điều quan trọng nếu bạn đang nghĩ đến việc bổ sung bộ lưu trữ năng lượng từ tấm pin mặt trời vào hệ thống năng lượng mặt trời của mình.Bởi vì nó hoạt động giống như một cục pin sạc lớn cho ngôi nhà của bạn, bạn có thể tận dụng mọi năng lượng mặt trời dư thừa mà các tấm pin mặt trời tạo ra, giúp bạn kiểm soát nhiều hơn về thời điểm và cách thức sử dụng năng lượng mặt trời.
Pin lithium-ion là loại pin năng lượng mặt trời phổ biến nhất và hoạt động thông qua phản ứng hóa học lưu trữ năng lượng, sau đó giải phóng dưới dạng năng lượng điện để sử dụng trong nhà bạn.Cho dù bạn chọn hệ thống ghép DC, ghép AC hay hybrid, bạn đều có thể tăng lợi tức đầu tư cho hệ thống năng lượng mặt trời của mình mà không cần phụ thuộc vào lưới điện.
Thời gian đăng: Jul-09-2022