Điện mặt trời mái nhà là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Điện mặt trời mái nhà là hệ thống biến ánh nắng thành điện năng, lắp trên mái nhà ở để gia đình tự sản xuất và sử dụng điện. Với số giờ nắng cao, đặc biệt ở miền Trung và miền Nam, Việt Nam là nơi rất phù hợp để phát triển loại hình này.

Một hệ thống gồm những gì?

1. Tấm pin quang điện (PV)

Là bộ phận nhìn thấy trên mái. Mỗi tấm gồm nhiều tế bào silicon, khi nắng chiếu vào sẽ tạo ra dòng điện một chiều (DC). Tấm pin dân dụng hiện nay thường có công suất 400–600 W/tấm. Tổng công suất các tấm pin gọi là công suất đỉnh, đơn vị kWp (kilowatt-peak).

2. Inverter (bộ biến tần)

Chuyển điện một chiều từ tấm pin thành điện xoay chiều (AC) 220 V dùng được cho thiết bị trong nhà. Inverter còn theo dõi sản lượng, tự ngắt khi lưới điện mất để đảm bảo an toàn cho người sửa chữa đường dây.

3. Khung giá đỡ

Cố định tấm pin trên mái tôn, mái ngói hoặc mái bê tông, chịu được gió bão. Khung tốt thường bằng nhôm hoặc thép mạ kẽm nhúng nóng.

4. Tủ điện, dây dẫn và thiết bị bảo vệ

Gồm cầu dao (aptomat) DC/AC, thiết bị chống sét lan truyền, dây cáp chuyên dụng chịu tia UV và hệ thống tiếp địa.

5. Công tơ và pin lưu trữ (tuỳ chọn)

• Công tơ hai chiều: dùng khi đấu nối lưới và bán phần điện dư.
• Pin lưu trữ (battery): lưu điện dư ban ngày để dùng buổi tối hoặc khi mất điện (hệ hybrid, hệ độc lập).

Điện được sử dụng như thế nào?

Ban ngày, điện từ tấm pin được ưu tiên cấp cho các thiết bị đang chạy trong nhà: điều hoà, tủ lạnh, máy bơm… Khi sản lượng lớn hơn mức tiêu thụ, phần dư có thể sạc vào pin lưu trữ hoặc phát lên lưới (nếu đủ điều kiện bán điện dư). Khi sản lượng nhỏ hơn nhu cầu, hoặc vào ban đêm, nhà bạn dùng thêm điện lưới như bình thường.

Lợi ích chính

• Giảm tiền điện, nhất là với hộ dùng nhiều điện ban ngày, rơi vào các bậc giá cao.
• Chống nóng mái nhà: tấm pin che nắng giúp giảm nhiệt độ phòng tầng trên.
• Năng lượng sạch, góp phần giảm phát thải khí nhà kính.
• Chủ động nguồn điện khi có pin lưu trữ.

Điều cần lưu ý

Hiệu quả phụ thuộc vào hướng mái, độ nghiêng, bóng che (cây, nhà cao tầng bên cạnh) và chất lượng thiết bị. Trước khi lắp, nên khảo sát kỹ và tìm hiểu quy định về thủ tục thông báo.