Điện mặt trời thường tạo ra sản lượng lớn nhất vào ban ngày, trong khi nhu cầu sử dụng điện của nhiều gia đình lại tập trung vào buổi tối. Đây là khoảng lệch khiến một phần nguồn điện được tạo ra chưa được khai thác đúng thời điểm.
Hệ thống pin lưu trữ điện mặt trời giúp giải quyết bài toán này bằng cách lưu lại phần điện solar chưa sử dụng để cấp lại cho phụ tải khi cần. Thay vì chỉ sử dụng điện mặt trời trong thời gian có nắng, gia đình có thể chuyển nguồn năng lượng từ ban ngày sang buổi tối, khi sản lượng solar giảm hoặc trong những thời điểm cần nguồn điện dự phòng.
Ở quy mô doanh nghiệp, hệ thống lưu trữ cũng có thể tiếp nhận phần điện dư từ solar để sử dụng khi phụ tải tăng. Tùy theo phương án vận hành, pin còn có thể sạc vào giờ thấp điểm và xả vào giờ cao điểm, qua đó hỗ trợ tối ưu chi phí mua điện từ lưới.
Như vậy, giá trị của hệ thống lưu trữ không nằm ở việc tạo thêm điện, mà ở khả năng đưa nguồn điện đã có đến đúng thời điểm cần sử dụng.
Hệ thống pin lưu trữ điện mặt trời là gì?
Hệ thống pin lưu trữ điện mặt trời là giải pháp lưu lại phần điện được tạo ra từ hệ thống solar nhưng chưa được sử dụng ngay. Năng lượng sau khi được lưu trữ có thể được dùng vào buổi tối, khi thời tiết làm giảm sản lượng điện mặt trời hoặc khi nguồn điện lưới bị gián đoạn nếu hệ thống được cấu hình với chức năng dự phòng phù hợp.
Nếu không có pin lưu trữ, điện mặt trời thường được sử dụng trực tiếp ngay tại thời điểm phát điện. Khi sản lượng solar lớn hơn nhu cầu tiêu thụ, phần điện dư có thể chưa được tận dụng hiệu quả. Ngược lại, vào buổi tối, gia đình vẫn phải lấy điện từ lưới dù ban ngày hệ thống đã tạo ra một lượng điện đáng kể.
Khi bổ sung pin lưu trữ, phần điện dư này có thể được giữ lại và cấp lại cho phụ tải sau đó. Nhờ vậy, hệ thống điện mặt trời không chỉ phục vụ nhu cầu ban ngày mà còn tham gia nhiều hơn vào tổng nhu cầu sử dụng điện trong ngày.
Dòng năng lượng trong hệ thống được vận hành như thế nào?
Một hệ thống pin lưu trữ điện mặt trời thường thay đổi trạng thái vận hành theo sản lượng solar và nhu cầu sử dụng điện tại từng thời điểm.
Buổi sáng: điện mặt trời bắt đầu cung cấp cho phụ tải
Khi có ánh nắng, hệ thống solar bắt đầu tạo ra điện. Nguồn điện này được ưu tiên sử dụng cho những thiết bị đang hoạt động trong công trình.
Ở hộ gia đình, các phụ tải ban ngày có thể gồm tủ lạnh, hệ thống camera, internet, thiết bị làm việc tại nhà hoặc điều hòa. Tại cơ sở kinh doanh và doanh nghiệp, nguồn điện có thể được sử dụng trực tiếp cho hoạt động sản xuất, vận hành máy móc hoặc các thiết bị thương mại. Nếu lượng điện tạo ra tương đương với nhu cầu sử dụng, phần lớn sản lượng solar sẽ được tiêu thụ ngay tại chỗ.
Giữa ngày: phần điện dư được đưa vào pin lưu trữ
Khoảng giữa ngày thường là thời điểm hệ thống solar tạo ra nhiều điện, nhưng đây cũng là lúc nhiều gia đình vắng nhà nên nhu cầu sử dụng có thể không cao.
Khi sản lượng điện mặt trời lớn hơn phụ tải, phần điện chưa được sử dụng có thể được chuyển vào pin lưu trữ. Pin tiếp nhận và giữ lại nguồn năng lượng này để sử dụng vào thời điểm khác.
Đây là giai đoạn quan trọng giúp tăng tỷ lệ sử dụng điện mặt trời tại chỗ. Thay vì chỉ phát điện theo điều kiện nắng, hệ thống bắt đầu có khả năng điều phối nguồn năng lượng theo nhu cầu thực tế.
Buổi chiều và buổi tối: pin cấp lại điện cho phụ tải
Khi ánh nắng giảm, sản lượng solar cũng giảm theo. Trong khi đó, nhu cầu sử dụng điện tại nhiều gia đình lại tăng vào cuối ngày với các thiết bị như điều hòa, bếp từ, bình nóng lạnh, máy giặt, tivi và hệ thống chiếu sáng.
Lúc này, pin lưu trữ có thể cấp lại phần năng lượng đã tích trữ vào ban ngày. Nhờ đó, gia đình giảm được lượng điện phải lấy từ lưới trong thời gian hệ thống solar không còn phát điện.
Khi mất điện: hệ thống có thể duy trì tải thiết yếu
Nếu được thiết kế với chức năng dự phòng phù hợp, pin lưu trữ có thể tiếp tục cấp điện cho một số thiết bị khi nguồn điện lưới gặp sự cố.
Các tải thường được ưu tiên có thể gồm:
- Hệ thống chiếu sáng.
- Tủ lạnh.
- Camera an ninh.
- Bộ phát internet.
- Máy tính và thiết bị làm việc.
- Một số thiết bị thiết yếu khác.
Không phải cứ lắp pin lưu trữ là toàn bộ ngôi nhà hoặc nhà máy đều tự động có điện khi mất điện. Khả năng dự phòng còn phụ thuộc vào cấu hình hệ thống, công suất tải và phương án phân chia các thiết bị cần được duy trì.
Hệ thống pin lưu trữ giải quyết vấn đề gì?
Tận dụng phần điện mặt trời chưa sử dụng
Một trong những giá trị lớn nhất của pin lưu trữ là giữ lại phần điện solar dư vào ban ngày. Điều này đặc biệt phù hợp với những gia đình có nhu cầu sử dụng điện thấp trong giờ hành chính nhưng tăng cao vào buổi tối. Nguồn điện được tạo ra ban ngày không còn bị giới hạn trong thời gian có nắng mà có thể tiếp tục được sử dụng sau đó.
Tăng tỷ lệ sử dụng điện mặt trời tại chỗ
Khi không có pin lưu trữ, gia đình chủ yếu sử dụng điện mặt trời tại đúng thời điểm hệ thống phát điện. Nếu nhu cầu ban ngày thấp, tỷ lệ tự sử dụng nguồn điện solar cũng giảm.
Pin lưu trữ giúp kéo dài thời gian sử dụng nguồn năng lượng được tạo ra tại công trình. Gia đình có thể dùng điện solar vào cả buổi tối, từ đó giảm mức độ phụ thuộc vào điện lưới.
Giảm lượng điện mua từ lưới vào buổi tối
Buổi tối thường là thời điểm nhiều thiết bị trong gia đình hoạt động cùng lúc. Đây cũng là khoảng thời gian hệ thống solar gần như không còn tạo ra điện.
Khi có pin lưu trữ, một phần nhu cầu này có thể được đáp ứng bằng nguồn điện đã lưu từ ban ngày. Nhờ đó, lượng điện phải mua từ lưới được giảm xuống tùy theo dung lượng hệ thống và thói quen sử dụng của từng gia đình.
Chủ động nguồn điện khi xảy ra gián đoạn
Với những công trình cần duy trì nguồn điện cho thiết bị thiết yếu, khả năng dự phòng là một trong những lý do quan trọng để cân nhắc pin lưu trữ.
Hệ thống có thể giúp giảm ảnh hưởng của mất điện đối với sinh hoạt, công việc hoặc hoạt động kinh doanh. Tuy nhiên, để bảo đảm thời gian dự phòng phù hợp, cần xác định rõ thiết bị nào phải duy trì và mức tiêu thụ điện của từng tải.
Những công trình nào phù hợp với hệ thống pin lưu trữ điện mặt trời?
Không phải mọi công trình đều cần cùng một cấu hình. Hiệu quả của hệ thống phụ thuộc nhiều vào thời điểm sử dụng điện, mức tiêu thụ và lượng điện solar dư thực tế.
Gia đình sử dụng nhiều điện vào buổi tối
Đây là nhóm phù hợp rõ rệt với pin lưu trữ. Điện mặt trời được tạo ra khi gia đình ít sử dụng có thể được lưu lại để phục vụ nhu cầu sau giờ làm việc.
Nhà có hóa đơn điện thường xuyên ở mức cao
Những gia đình sử dụng nhiều điều hòa, bình nóng lạnh, bếp từ, máy sấy hoặc các thiết bị công suất lớn có thể cân nhắc lưu trữ để tận dụng tốt hơn nguồn điện solar.
Tuy nhiên, cần đánh giá đồng thời lượng điện dư ban ngày và tổng nhu cầu vào buổi tối, thay vì chỉ dựa trên giá trị hóa đơn điện.
Biệt thự hoặc nhà nhiều tầng
Những công trình này thường có nhiều thiết bị hoạt động liên tục như thang máy, máy bơm, camera, điều hòa, chiếu sáng và thiết bị gia dụng.
Pin lưu trữ có thể hỗ trợ sử dụng điện solar vào thời điểm phụ tải tăng và duy trì một số thiết bị thiết yếu khi mất điện, tùy theo cấu hình được lựa chọn.
Hộ kinh doanh kết hợp nhà ở
Cửa hàng, văn phòng nhỏ, homestay, quán cà phê hoặc cơ sở dịch vụ tại nhà thường vừa có nhu cầu sinh hoạt, vừa cần duy trì hoạt động kinh doanh.
Hệ thống lưu trữ giúp tận dụng điện solar, hạn chế gián đoạn khi nguồn điện không ổn định và tăng khả năng chủ động trong vận hành.
Công trình cần nguồn điện dự phòng
Nhà có người cao tuổi, trẻ nhỏ, thiết bị an ninh, thiết bị y tế hoặc nhu cầu làm việc tại nhà thường có yêu cầu cao hơn về tính liên tục của nguồn điện.
Trong trường hợp này, hệ thống cần được tính toán dựa trên nhóm tải ưu tiên và thời gian dự phòng mong muốn.
Hệ thống pin lưu trữ điện mặt trời tại doanh nghiệp
Ở quy mô thương mại và công nghiệp, hệ thống pin lưu trữ được triển khai với dung lượng và công suất lớn hơn, đồng thời đảm nhiệm nhiều mục tiêu vận hành hơn.
Lưu trữ phần điện dư từ solar
Tại nhà máy hoặc cơ sở sản xuất có hệ thống điện mặt trời, sản lượng solar trong một số thời điểm có thể lớn hơn nhu cầu sử dụng tại chỗ.
BESS giúp lưu lại phần điện này để dùng khi sản lượng solar giảm hoặc khi phụ tải tăng. Nhờ đó, doanh nghiệp nâng cao tỷ lệ khai thác nguồn điện mặt trời đã đầu tư.
Sạc thấp điểm, xả cao điểm
Ngoài nguồn điện solar, pin lưu trữ tại doanh nghiệp có thể được sạc bằng điện lưới vào giờ thấp điểm, khi giá điện thấp hơn.
Đến giờ cao điểm, hệ thống xả điện để hỗ trợ phụ tải, qua đó giảm lượng điện doanh nghiệp phải mua từ lưới trong khung giờ có chi phí cao.
Hiệu quả của phương án này phụ thuộc vào biểu giá điện, dữ liệu phụ tải, dung lượng pin và chiến lược vận hành của từng công trình.
Hỗ trợ phụ tải trong thời điểm nhu cầu tăng cao
Trong nhà máy, có những thời điểm nhiều máy móc hoặc thiết bị công suất lớn hoạt động đồng thời, khiến nhu cầu lấy điện từ lưới tăng nhanh.
BESS có thể cấp thêm một phần năng lượng trong những khoảng thời gian này, giúp doanh nghiệp điều phối phụ tải chủ động hơn và hạn chế áp lực lên nguồn điện lưới.
Hỗ trợ duy trì các hoạt động quan trọng
Tùy cấu hình, hệ thống lưu trữ còn có thể cung cấp điện cho một số phụ tải ưu tiên khi điện lưới bị gián đoạn.
Giải pháp này phù hợp với những doanh nghiệp cần duy trì hệ thống điều khiển, thiết bị an ninh, hạ tầng công nghệ hoặc các công đoạn vận hành quan trọng.
Không phải cứ pin dung lượng lớn là hệ thống sẽ hiệu quả.
Dung lượng pin thường được tính bằng kWh và cho biết lượng năng lượng có thể lưu trữ. Tuy nhiên, đây không phải yếu tố duy nhất quyết định hiệu quả của hệ thống.
Một cấu hình phù hợp cần được xem xét dựa trên nhiều dữ liệu thực tế.
Lượng điện solar dư mỗi ngày
Nếu hệ thống điện mặt trời gần như được sử dụng hết ngay trong ngày, pin dung lượng quá lớn có thể không được sạc đầy thường xuyên.
Ngược lại, nếu lượng điện dư lớn nhưng dung lượng pin quá nhỏ, một phần nguồn năng lượng vẫn chưa được tận dụng.
Thời điểm sử dụng điện
Cần xác định nhu cầu điện tập trung vào ban ngày, buổi tối hay theo từng ca sản xuất. Khoảng lệch giữa thời gian phát điện và thời gian tiêu thụ càng rõ thì vai trò của pin lưu trữ càng lớn.
Tổng lượng điện cần sử dụng từ pin
Gia đình cần xác định muốn dùng pin để giảm điện lưới vào buổi tối, duy trì tải khi mất điện hay kết hợp cả hai mục tiêu.
Doanh nghiệp cần làm rõ hệ thống dùng để lưu solar dư, sạc thấp điểm – xả cao điểm, hỗ trợ phụ tải hay dự phòng nguồn điện.
Công suất của các thiết bị cần vận hành
Pin có đủ dung lượng chưa chắc đã cấp được tất cả thiết bị hoạt động cùng lúc. Đặc biệt với điều hòa, bếp từ, thang máy, máy bơm và máy móc công nghiệp, cần đánh giá công suất vận hành và nhu cầu sử dụng đồng thời.
Khả năng mở rộng trong tương lai
Nhu cầu điện có thể tăng khi gia đình bổ sung thiết bị, lắp trạm sạc xe điện hoặc mở rộng hoạt động kinh doanh. Doanh nghiệp cũng có thể tăng công suất sản xuất hoặc bổ sung dây chuyền mới.
Lựa chọn hệ thống có khả năng mở rộng giúp công trình chủ động hơn khi nhu cầu thay đổi.
BESS EnergyHub S16 trong hệ thống pin lưu trữ điện mặt trời gia đình
Đối với phân khúc dân dụng, GG Power phát triển dòng pin lưu trữ EnergyHub S16 với dung lượng 16kWh, hướng tới nhu cầu lưu trữ phần điện mặt trời dư để sử dụng vào buổi tối hoặc làm nguồn điện dự phòng khi được kết hợp trong cấu hình phù hợp.
Sản phẩm sử dụng cell pin LiFePO₄ 3.2V 314Ah, có hiệu suất sạc và xả từ 95%. Công nghệ LiFePO₄ được lựa chọn nhằm hướng tới khả năng vận hành ổn định, tuổi thọ dài và mức độ an toàn phù hợp với môi trường dân dụng.
EnergyHub S16 được trang bị hệ thống quản lý pin, cơ chế bảo vệ quá nhiệt tự ngắt và hệ thống chữa cháy Aerosol tự động. Sản phẩm có cấp bảo vệ IP65, hỗ trợ các cổng giao tiếp CAN, RS485 và RS232 để kết nối với nhiều dòng inverter tương thích.
Với khả năng mở rộng song song tối đa 16 bộ, hệ thống có thể được nâng dung lượng khi nhu cầu sử dụng điện tăng trong tương lai. EnergyHub S16 đạt tiêu chuẩn IEC 62619 và UN38.3, đáp ứng các yêu cầu về an toàn pin công nghiệp và vận chuyển.
Tuy nhiên, dung lượng 16kWh có phù hợp với một gia đình hay không còn phụ thuộc vào sản lượng solar, mức tiêu thụ điện, nhóm tải cần dự phòng và mục tiêu sử dụng thực tế. Vì vậy, hệ thống cần được khảo sát và tính toán trước khi lựa chọn cấu hình.
GG Power phát triển pin lưu trữ cho cả dân dụng và công nghiệp
GG Power tập trung nghiên cứu và sản xuất các giải pháp lưu trữ năng lượng Make in Việt Nam, phục vụ nhiều quy mô phụ tải khác nhau.
Ở phân khúc dân dụng, sản phẩm hướng tới việc lưu trữ điện mặt trời dư, sử dụng điện vào buổi tối và nâng cao khả năng chủ động nguồn điện cho gia đình.
Trong lĩnh vực thương mại và công nghiệp, hệ thống BESS được thiết kế theo nhu cầu của từng doanh nghiệp, hỗ trợ lưu trữ solar dư, sạc thấp điểm – xả cao điểm và tối ưu lượng điện mua từ lưới.
Mỗi công trình có biểu đồ phụ tải, thời gian vận hành và mục tiêu đầu tư khác nhau. Vì vậy, giải pháp phù hợp không chỉ được xác định bằng dung lượng pin, mà cần dựa trên dữ liệu sử dụng điện và phương án vận hành cụ thể.
Giá trị của hệ thống nằm ở việc sử dụng điện đúng thời điểm
Điện mặt trời tạo ra nguồn năng lượng vào thời điểm có nắng, nhưng nhu cầu sử dụng điện không phải lúc nào cũng xuất hiện cùng thời điểm.
Hệ thống pin lưu trữ điện mặt trời giúp kết nối hai khoảng thời gian này. Với gia đình, phần điện dư ban ngày có thể được sử dụng vào buổi tối hoặc dành cho các tải thiết yếu khi mất điện. Với doanh nghiệp, hệ thống còn hỗ trợ lưu trữ solar, sạc thấp điểm, xả cao điểm và điều phối nguồn điện theo đặc điểm phụ tải.
Một hệ thống hiệu quả không nhất thiết là hệ thống có dung lượng lớn nhất. Đó phải là cấu hình phù hợp với lượng điện được tạo ra, thời điểm sử dụng, công suất phụ tải và mục tiêu vận hành của từng công trình.
Liên hệ đội ngũ GG Power để được tư vấn giải pháp pin lưu trữ phù hợp với nhu cầu sử dụng điện của gia đình hoặc doanh nghiệp.
