Cách mà các hệ thống điện năng lượng mặt trời lưu trữ năng lượng

Tất cả chúng ta đều biết rằng pin mặt trời lấy năng lượng từ ánh nắng mặt trời và chuyển hóa nó thành điện năng mà chúng ta có thể sử dụng trong nhà của mình. Nhưng bạn đã bao giờ tự hỏi làm thế nào các tấm pin lưu trữ tất cả năng lượng này để chúng ta sử dụng sau này? Mặt trời không chiếu sáng suốt 24 giờ một ngày, vậy làm cách nào mà các hệ thống điện mặt trời có thể giữ điện cho đến khi chúng ta cần?

Khi bạn tìm hiểu cách thức hoạt động của hệ thống, mọi thứ sẽ trở nên rõ ràng, vì vậy hãy để tôi đưa bạn qua các cách mà các hệ thống năng lượng mặt trời lưu trữ năng lượng để chúng ta có thể sử dụng.

 

Pin mặt trời là tập hợp các tế bào quang điện (PV) phản ứng khi chúng tiếp xúc với năng lượng do mặt trời phát ra. Năng lượng của mặt trời đến với chúng ta dưới dạng các photon. Chúng ta không cần đi vào chi tiết ở đây, nhưng mỗi cell chứa các đĩa silicon tích điện tạo ra các electron khi chúng tiếp xúc với các photon.

 

Electron là những hạt hạ nguyên tử cực nhỏ mang điện tích và chúng ta khai thác chúng để tạo ra dòng điện một chiều (DC).

Và đó là tất cả những gì mà các tấm pin năng lượng mặt trời hoạt động. Chúng không thể giữ điện và chúng ta không thể cắm thiết bị điện tử vào chúng. Các tấm chỉ đơn giản là một tập hợp các tế bào PV tạo ra phản ứng để lấy năng lượng mặt trời và chuyển nó thành năng lượng điện.

 

Bây giờ thì chúng ta có thể trả lời câu hỏi ban đầu của mình là làm thế nào để các tấm pin này lưu trữ năng lượng? Chúng không lưu trữ năng lượng, nhưng các hệ thống năng lượng mặt trời thì có.

Chúng ta hãy xem cách hoạt động của nó.

 Các tấm pin mới chỉ là bước khởi đầu, nhưng vì chúng ta cần một nơi nào đó để lưu trữ điện năng của mình, nên rõ ràng các thành phần khác sẽ tạo nên một hệ thống liên kết hoàn chỉnh.

Giai đoạn tiếp theo của quá trình phát điện là chuyển đổi điện năng từ dòng điện một chiều (DC) sang dòng điện xoay chiều (AC). Chúng ta phải làm điều này bởi vì dòng điện xoay chiều là loại điện mà chúng ta hiện đang sử dụng trong nhà.

Tất cả điện năng được tạo ra bởi pin mặt trời được nối với một bộ biến tần (inverter), nơi quá trình chuyển đổi từ DC sang AC diễn ra. Nhưng một biến tần vẫn không lưu trữ bất kỳ điện năng nào, điều này xảy ra trong giai đoạn tiếp theo và cách thức hoạt động của nó phụ thuộc vào loại hệ thống năng lượng mặt trời mà chúng ta đang sử dụng. 

 Có hai loại hệ thống pin mặt trời gia đình chính và mỗi loại lưu trữ điện năng khác nhau.

Đây là một hệ thống độc lập. Nếu bạn lắp đặt loại này, bạn hoàn toàn không kết nối với lưới điện. Tất cả năng lượng cho ngôi nhà của bạn sử dụng sẽ từ hệ thống điện năng lượng mặt trời.

 

Ưu điểm của hệ thống Off-grid là bạn không phải trả bất kỳ hóa đơn tiền điện nào, và bạn có thể tạo ra nguồn điện ngay cả ở những nơi cách xa mạng lưới điện, vấn đề cúp điện cũng không ảnh hưởng đến bạn.

Nhưng nhược điểm của hệ không nối lưới là phải tạo ra đủ năng lượng để cung cấp cho tất cả năng lượng mà ngôi nhà bạn cần. Chúng không có tùy chọn dự phòng, vì vậy nếu nguồn dự trữ năng lượng cạn kiệt, thì ngôi nhà của bạn sẽ không có điện.

 Hệ on-grid là loại mà bạn thấy phổ biến nhất trong các ngôi nhà ở Việt Nam ngày nay.