Điện Mặt Trời Áp Mái Là Gì? Cấu Tạo, Ưu Nhược Điểm & Phân Loại

Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng sạch và vô tận để có thể khai thác. Trong đó điện mặt trời áp mái là một trong những loại hình đầu tư năng lượng mặt trời quy mô gia đình, cơ quan và nhà xưởng được quan tâm nhiều nhất. Vậy điện mặt trời áp mái là gì? Chúng ta cùng tìm hiểu qua bài viết này nhé

Điện mặt trời áp mái là gì?

Hệ thống điện mặt trời áp mái là một hệ thống các tấm pin mặt trời được lắp đặt trên mái của một tòa nhà, khu thương mại, khu công nghiệp hoặc khu dân cư. Các hệ thống điện mặt trời áp mái này thường có công suất nhỏ hơn nhiều so với các nhà máy điện mặt trời trên mặt đất. Các hệ thống trên mái nhà trong các tòa nhà dân cư thường có công suất từ 5 đến 20 kW, trong khi các hệ thống trên các nhà xưởng lớn thường đạt 100 kW trở lên.

Về cơ chế hoạt động, khi ánh sáng mặt trời chiếu vào các tấm quang điện sẽ sinh ra dòng điện 1 chiều, dòng điện này để sử dụng cho các thiết bị gia đình thì phải đi qua hệ thống biến tần ( có thể có bộ lưu trữ điện để dùng cho ban đêm) để tạo thành dòng điện xoay chiều với Điện áp là 220V và tần số dòng điện là 50Hz.

Trong trường hợp người tiêu dùng không sử dụng hết lượng điện từ tấm pin năng lượng mặt trời, lượng điện dư thừa sẽ được chuyển đến mạng lưới phân phối khu vực. Ngược lại, nếu thiếu điện (hoặc khi không có ánh sáng mặt trời) thì người tiêu dùng phải nhận thêm từ mạng lưới. Quá trình phát điện vào lưới hoặc ngược lại được đăng ký tại công tơ hai chiều để thanh toán tiếp theo.

Cấu tạo của hệ thống điện mặt trời áp mái

Dưới đây là các thành phần được sử dụng phổ biến nhất của hệ thống năng lượng mặt trời trên mái nhà. Mặc dù thiết kế có thể khác nhau tùy thuộc vào loại mái, góc mái, bóng râm, v.v., nhưng hầu hết đều có các thành phần cơ bản sau:

• Tấm pin năng lượng mặt trời: Các tấm pin mặt trời không được làm từ carbon mà từ silic, các tế bào nhỏ hơn và thường có 6 tế bào quang điện trên mỗi tấm.
• Kẹp gắn, bu lông thép được sử dụng để cố định các tấm pin mặt trời vào mái nhà hoặc đường ray trên mái nhà.
• Các giá đỡ hoặc thanh rail được làm bằng kim loại và thường được đặt song song trên mái nhà để các tấm tựa vào. Điều quan trọng là các thanh ray phải đủ phẳng để các tấm được gắn đồng đều.
• Biến tần: Dùng để biến đổi dòng điện 1 chiều từ các tấm pin thành dòng điện xoay chiều với điện áp 220V và tần số dòng điện 50Hz.
• Pin lưu trữ: Dùng để lưu trữ lượng điện dùng không hết.

Ưu điểm và nhược điểm của hệ thống điện mặt trời áp mái

Ưu điểm

Thiết kế hệ thống điện mặt trời áp mái mang lại nhiều ứng dụng thiết thực cho cuộc sống. Quá trình lắp đặt và di chuyển hệ thống rất đơn giản với chi phí lắp đặt ban đầu rất hợp lý. Thiết kế khoa học này giúp tiết kiệm diện tích đất ở và giúp ngôi nhà luôn mát mẻ quanh năm.

• Thiết kế đơn giản
• Dễ dàng để cài đặt
• Độ bền cao, dựa trên đánh giá sử dụng lâu dài 10 – 20 năm
• Cường độ cao, tuổi thọ cao.
• Giúp giảm tải lưới điện quốc gia, mặt khác được trợ giá và mua điện từ lưới điện EVN

Nhược điểm

Chi phí đầu tư ban đầu khá cao nếu như so sánh với tiền điện phải đóng hàng tháng.

Phân loại hệ thống điện mặt trời áp mái

Điện mặt trời áp mái độc lập

Hệ thống điện mặt trời áp mái độc lập sẽ hấp thụ năng lượng mặt trời. Nhờ có pin mặt trời, năng lượng ánh sáng được chuyển hóa thành điện năng. Hệ thống này được lắp đặt ở những nơi chưa có điện lưới quốc gia hoặc những nơi có địa hình hiểm trở gây khó khăn. Hệ thống này ưu việt hơn vì có thể sử dụng điện không cần điện lưới quốc gia, lắp đặt ở bất cứ đâu.

Điện mặt trời áp mái hòa lưới

Nguồn điện lúc này là nguồn điện một chiều. Thông qua bộ đổi nguồn, nguồn DC sẽ được chuyển đổi thành nguồn AC. Nguồn điện xoay chiều này có cùng pha, cùng tần số với nguồn điện quốc gia. Nếu bạn đấu nối nhu cầu điện của bạn nhỏ hơn nhu cầu điện phát ra, lượng điện dư sẽ được hòa vào lưới điện quốc gia. Hệ thống này có lợi cho cá nhân và doanh nghiệp , lúc này có thể bán điện cho EVN nếu sản lượng điện dư.

Mô hình điện mặt trời áp mái kiểu hòa lưới bám tải

Đây là mô hình tích hợp của hai mô hình trên. Lượng điện năng lượng mặt trời thu được sẽ được sạc đầy trong tấm pin. Khi ắc quy đầy sẽ chuyển dòng điện từ điện một chiều sang điện xoay chiều hòa vào lưới điện quốc gia.

Chi phí điện mặt trời áp mái khoảng bao nhiêu?

Bảng giá lắp đặt điện năng lượng mặt trời cho hộ gia đình:

Hiện nay, năng lượng mặt trời áp mái cho hộ gia đình được nhà nước và EVN khuyến khích. Việc cài đặt điện mặt trời áp mái dự kiến sẽ bùng nổ.

Bảng giá lắp đặt điện năng lượng mặt trời cho doanh nghiệp:

Theo thống kê của EVN, các dự án điện mặt trời cho doanh nghiệp và trang trại điện mặt trời trong FIT 2 vô cùng phát triển. Như vậy chứng tỏ rằng tiềm năng đầu tư và lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời  là rất lớn trong tương lai.

Được thành lập vào ngày 01/07/2016 với tên gọi Công ty TNHH Thương mại và Dịch vụ Cheapea, CHEAPEA đã trở thành công ty hàng đầu trong lĩnh vực cung cấp các giải pháp tưới tiêu sử dụng năng lượng tái tạo, với nhiều khách hàng – đối tác là các công ty, tổ chức uy tín trong nước và quốc tế. Nếu bạn cần lắp điện mặt trời hãy liên hệ

• Địa chỉ: 564 Liên Phường, TP Thủ Đức, TPHCM
• Điện thoại: 0949 17 2016
• Fax: 0949 17 2016
• Email: info@cheapea.vn
• Website: https://cheapea.vn

Xu hướng điện mặt trời áp mái: Giải pháp năng lượng của tương lai

Theo dự báo, năng lượng mặt trời trong tương lai có thể thay thế các hình thức phát điện từ nhiên liệu hóa thạch cũng như hạn chế thủy điện làm thay đổi hệ sinh thái… Với nhiều ưu điểm, hiện nay nhiều quốc gia trên thế giới đã ngày càng quan tâm và khuyến khích phát triển của nguồn năng lượng này.

Trước tiên, có thể điểm qua kinh nghiệm phát triển năng lượng sạch của một số nền kinh tế đã phát triển điện mặt trời, trong đó có mô hình điện mặt trời áp mái. Có một thực tế là nhiều quốc gia đã tận dụng những mái nhà bỏ hoang ở những khu vực rộng lớn xa thành phố hoặc thủ đô để lắp đặt điện mặt trời áp mái, tạo ra lượng lớn điện sạch.

Từ chỗ phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch như than đá, dầu mỏ, khí đốt…, Trung Quốc, nền kinh tế lớn thứ hai thế giới (sau Hoa Kỳ) đã từng bước đa dạng hóa các nguồn cung cấp năng lượng thông qua phát triển năng lượng sạch, năng lượng tái tạo. .

Ngay từ năm 2006, Trung Quốc đã ban hành Luật Năng lượng tái tạo, đặt nền móng cho cuộc cách mạng phát triển năng lượng sạch. Kế hoạch 5 năm lần thứ 12 (2011-2015) và lần thứ 13 (2016-2020) của Trung Quốc chỉ ra rằng cần ưu tiên phát triển năng lượng xanh và bảo vệ môi trường, bảo đảm thực hiện các cam kết quốc tế về giảm phát thải các-bon và thay đổi cấu trúc thị trường than. Riêng điện mặt trời áp mái của Trung Quốc đang phát triển theo cấp số nhân.

Sự phát triển của điện mặt trời áp mái đã được hỗ trợ mạnh mẽ bởi hoạch định chính sách của Trung Quốc vì nó mang lại những tác dụng phụ tích cực như đảm bảo quá trình chuyển đổi sang xã hội carbon thấp, cung cấp điện cho người dân, tạo việc làm và gia tăng giá trị. Vào cuối năm 2017, Trung Quốc có công suất điện mặt trời áp mái là 129.000 MW so với chỉ 100 MW vào năm 2007, trong đó 60% được lắp đặt tại các trang trại điện mặt trời áp mái tập trung quy mô lớn và 40% còn lại được phân bổ trên các mái nhà và khu đất ở các thành phố và thị trấn. những ngôi làng ở đất nước này.

Theo Cơ quan Năng lượng Quốc gia Trung Quốc (NEA), nước này hiện cung cấp 108 GW công suất phát điện, nhiều hơn bất kỳ nơi nào khác trên thế giới, sau khi bổ sung thêm 29 GW vào năm 2021. Hầu hết công suất bổ sung đã được lắp đặt vào quý 4 năm 2021 khi các nhà phát triển gấp rút triển khai. để đáp ứng thời hạn trợ cấp của chính phủ.

Bên cạnh việc khuyến khích áp dụng mô hình vào khu dân cư, Trung Quốc cũng đang triển khai một số dự án trên mái của các tòa nhà công cộng và chính phủ. Ví dụ, các tấm pin mặt trời đặt trên nóc Đại lễ đường Nhân dân ở Bắc Kinh tạo ra 98.000 kWh mỗi năm để cung cấp năng lượng cho tòa nhà bên dưới.

Theo Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, năng lượng mặt trời có giá cả phải chăng, dễ tiếp cận và phổ biến hơn bao giờ hết tại quốc gia này. Từ chỉ 0,34 GW vào năm 2008, công suất năng lượng mặt trời của Hoa Kỳ đã tăng lên khoảng 97,2 GW, đáp ứng nhu cầu điện của trung bình 18 triệu hộ gia đình. Kể từ năm 2014, chi phí trung bình của các tấm pin mặt trời đã giảm gần 70%.

Thị trường năng lượng mặt trời đang phát triển nhanh chóng trên toàn quốc vì năng lượng mặt trời hiện đang cạnh tranh về mặt kinh tế với các nguồn năng lượng thông thường ở hầu hết các bang. Bộ Năng lượng Mỹ ước tính chỉ cần 57.000 km2 tấm pin (tương đương diện tích hồ Michigan) có thể cung cấp đủ điện cho toàn nước Mỹ.

Theo một thống kê từ Cơ quan Nghiên cứu Năng lượng Tái tạo Hoa Kỳ (NREL), cả nước có khoảng 8 tỷ mét vuông mái nhà có thể lắp đặt hệ thống điện mặt trời áp mái, với công suất điện tương đương 1TW. Cơ quan này cũng cho biết trung bình mỗi năm có khoảng 3,3 triệu ngôi nhà ở Mỹ sẽ được xây mới hoặc thay mái và nếu tất cả các hệ thống điện mặt trời áp mái được lắp đặt thì tổng công suất sẽ vào khoảng 30 GW. Nếu ngay cả một phần nhỏ của những mái nhà mới này được lắp các tấm pin mặt trời, nó có thể có tác động đáng kể đến toàn bộ hoạt động sản xuất điện mặt trời ở Hoa Kỳ.

NREL cũng cho biết điện mặt trời áp mái có tiềm năng rất lớn, bởi vì chẳng hạn như California (nơi có mật độ các tòa nhà nhỏ cao hơn hầu hết các bang khác) có thể tạo ra 3/4 lượng điện của nó và ở New England hoặc bang Florida là gần một nửa. trong tổng nhu cầu điện của người dân. Các tấm pin mặt trời cũng có thể được lắp đặt trên các mái nhà mà hầu như không ảnh hưởng đến việc sử dụng đất và hơn một trong bảy ngôi nhà ở Hoa Kỳ dự kiến sẽ có hệ thống điện mặt trời áp mái vào năm 2030.

Kế đến, phải kể đến một cường quốc khoa học công nghệ phát triển là Nhật Bản. Từ năm 2008, Chính phủ Nhật Bản thực hiện chính sách hỗ trợ vay mua nhà sử dụng năng lượng tái tạo với thời hạn trả nợ tối đa là 10 năm, trong đó đối với những gia đình cải tạo nhà, chuyển sang sử dụng năng lượng mặt trời thì mức vay tối đa lên đến gần 5.000 USD. Ngoài ra, chính quyền Tokyo cũng mua điện sản xuất từ năng lượng mặt trời với giá cao hơn giá thị trường và giảm giá bán các tấm pin mặt trời. Để thúc đẩy phát triển năng lượng mặt trời, tháng 8/2011, Nhật Bản đã ban hành Luật trợ giá (FiT) mua năng lượng tái tạo, khuyến khích người dân tự sản xuất năng lượng mặt trời tại nhà. Cụ thể, Chính phủ mua điện sản xuất từ năng lượng mặt trời với giá cao hơn giá thị trường, khoảng 0,5 USD/kWh đối với các dự án có công suất từ 10 kW trở lên. Sau đó, vào tháng 7/2018, Nhật Bản đã phê duyệt Kế hoạch chiến lược phát triển năng lượng lần thứ 5 với tầm nhìn 2030 và 2050. Cho đến nay, khoảng 3 triệu khách hàng (bao gồm hộ gia đình, doanh nghiệp…) đã lắp đặt điện mặt trời áp mái tại Nhật Bản.

Năm 2004, Đức là một trong những quốc gia đầu tiên lắp đặt 1 GW công suất năng lượng mặt trời tích lũy. Các công ty năng lượng mặt trời của Đức có hơn 40 trạm, 27 trong số đó tạo ra hơn 20 MW điện, công viên năng lượng mặt trời trên mái nhà lớn nhất có khả năng tạo ra hơn 100 MW. Đức đặt mục tiêu đến năm 2050, năng lượng mặt trời sẽ đáp ứng 80% nhu cầu điện năng, mũi nhọn là điện mặt trời áp mái. Hiện đã có trên 120.000 ngôi nhà ở Đức được lắp đặt hệ thống điện mặt trời áp mái kết hợp với bộ lưu trữ pin, đồng thời họ cũng được hưởng lợi từ việc giảm hóa đơn tiền điện và có thể bán lại cho lưới điện quốc gia.

Với hóa đơn năng lượng ngày càng tăng, các hộ gia đình ở Vương quốc Anh bắt đầu chú ý nhiều hơn đến việc lắp đặt các tấm pin mặt trời trên mái nhà. Các hệ thống này thường được tạo thành từ 10 đến 15 tấm, mỗi tấm tạo ra công suất 200 đến 350W. Các hộ gia đình cũng được trả tiền cho lượng điện mà họ không sử dụng và được xuất trở lại lưới điện, với mức giá từ 0,08 đến 0,12 GBP/kWh.

Energy Saving Trust, một tổ chức từ thiện khuyến khích sử dụng năng lượng hiệu quả ở Anh, cho biết một hộ gia đình ở London lắp đặt hệ thống điện mặt trời áp mái có thể tiết kiệm £385 tiền điện một năm, trong khi Stirling (Scotland) sẽ tiết kiệm được £340. Theo một phân tích về doanh số bán bất động sản, những ngôi nhà có hệ thống điện mặt trời áp mái ở Anh thậm chí còn có giá cao hơn 1.800 bảng Anh so với những ngôi nhà tương đương không có hệ thống. Ngoài ra, xứ sở sương mù còn khuyến khích các dự án điện mặt trời áp mái quy mô lớn. Một trang trại năng lượng mặt trời rộng hơn 180.000 mét vuông gần đây đã được xây dựng ở Anh và có thể cung cấp năng lượng cho 2.500 ngôi nhà.

Trong khối ASEAN, Thái Lan là quốc gia đầu tiên thực hiện FiT 2016 (feed-in tax – biểu giá áp dụng cho điện được tạo ra từ các nguồn năng lượng tái tạo để bán vào lưới điện hoặc sử dụng tại chỗ nhằm giảm tải cho mạng lưới) đối với năng lượng tái tạo ; trong đó các dự án năng lượng mặt trời nhận được biểu giá FiT cao nhất ở mức 0,23 USD/kWh trong 10 năm. Chương trình này sau đó đã được thay thế bằng chương trình FiT 25 năm có giá từ 0,17 đến 0,2 USD/kWh tùy thuộc vào loại máy phát điện.

Để khuyến khích các dự án nhỏ, Thái Lan cũng đã đưa ra mức hỗ trợ FiT cao nhất cho các nhà sản xuất nhỏ, chẳng hạn như các dự án mái quy mô nhỏ. Do đó, chính phủ Bangkok đang đưa ra mức giá FiT ưu đãi là 0,21 USD/kWh cho các dự án điện mặt trời áp mái, đồng thời triển khai chương trình “Mái nhà quang điện” song song. Đây là lý do tại sao đất nước Triệu Voi dẫn đầu thị trường về năng lượng mặt trời trong khu vực.

Đầu năm 2017, Indonesia đã thông qua Luật Năng lượng tái tạo, thay đổi mức thuế đối với các dự án năng lượng tái tạo. Theo luật mới, mức hỗ trợ FiT sẽ dựa trên chi phí cung cấp điện trung bình cho khu vực nơi dự án năng lượng mới được xây dựng, nằm trong khoảng từ $0,07 đến $0,12/kWh . Luật mới của Indonesia cũng cho phép điện mặt trời cạnh tranh trực tiếp với nhiệt điện than – hình thức phát điện phổ biến ở Indonesia. Cơ chế bồi thường cho các hộ gia đình và thương mại sử dụng năng lượng mặt trời phụ thuộc vào điện áp cũng được phê duyệt vào năm 2013, buộc Tập đoàn Điện lực Quốc gia Indonesia phải trả phần năng lượng dư thừa do năng lượng mặt trời tạo ra vào tài khoản khách hàng.

Bài viết trên đây đã cho bạn biết điện mặt trời áp mái là gì? và những kiến thức liên quan. Hy vọng bài viết này hữu ích với bạn