Thường có những thông điệp trực tuyến về cuộc đấu tranh vì môi trường và phát triển các nguồn năng lượng thay thế. Đôi khi, họ thậm chí còn báo cáo về việc một nhà máy điện mặt trời được xây dựng tại một ngôi làng bỏ hoang để người dân địa phương có thể tận hưởng những lợi ích của nền văn minh không phải 2-3 giờ mỗi ngày khi máy phát điện chạy liên tục. Nhưng tất cả những điều này đều khác xa với cuộc sống của chúng ta, vì vậy tôi quyết định sử dụng ví dụ của chính mình để chỉ ra và cho biết cấu trúc và cách thức hoạt động của một nhà máy điện mặt trời dành cho gia đình riêng. Tôi sẽ kể cho bạn nghe về tất cả các giai đoạn: từ ý tưởng đến bật tất cả các thiết bị và tôi cũng sẽ chia sẻ kinh nghiệm vận hành của mình. Bài viết sẽ khá dài nên những ai không thích chữ nhiều có thể xem video. Ở đó tôi đã cố gắng nói điều tương tự, nhưng hãy xem tôi tự mình thu thập tất cả những điều này như thế nào.
Số liệu ban đầu: một ngôi nhà riêng có diện tích khoảng 200 m2 được nối lưới điện. Đầu vào ba pha, tổng công suất 15 kW. Ngôi nhà có một bộ thiết bị điện tiêu chuẩn: tủ lạnh, tivi, máy tính, máy giặt, máy rửa chén, v.v. Lưới điện cũng không khác gì về độ ổn định: kỷ lục tôi ghi lại là mất điện 6 ngày liên tục trong khoảng thời gian từ 2 đến 8 tiếng.
Những gì bạn muốn nhận được: quên đi việc mất điện và sử dụng điện bất kể điều gì.
Những phần thưởng có thể có: Tối đa hóa việc sử dụng năng lượng mặt trời, để ngôi nhà chủ yếu được cung cấp năng lượng từ năng lượng mặt trời và phần thiếu hụt sẽ được lấy từ mạng lưới. Như một phần thưởng, sau khi luật tư nhân bán điện lên lưới được thông qua, họ sẽ bắt đầu bù đắp một phần chi phí bằng cách bán lượng điện dư thừa cho lưới điện chung.
Bắt đầu từ đâu?
Luôn có ít nhất hai cách để giải quyết bất kỳ vấn đề nào: tự nghiên cứu hoặc giao phó giải pháp cho người khác. Lựa chọn đầu tiên bao gồm việc nghiên cứu các tài liệu lý thuyết, đọc diễn đàn, giao tiếp với chủ sở hữu các nhà máy điện mặt trời, đấu tranh với những con cóc bên trong và cuối cùng là mua thiết bị rồi lắp đặt. Tùy chọn thứ hai: gọi cho một công ty chuyên biệt, nơi họ sẽ hỏi rất nhiều câu hỏi, chọn và bán các thiết bị cần thiết và có thể lắp đặt nó để kiếm một số tiền. Tôi quyết định kết hợp hai phương pháp này. Một phần vì nó thú vị với tôi, và một phần để không gặp phải những người bán chỉ muốn kiếm tiền bằng cách bán thứ gì đó không chính xác là thứ tôi cần. Bây giờ là lúc để lý thuyết hiểu tôi đã đưa ra lựa chọn của mình như thế nào.
Bức ảnh là ví dụ về việc “dùng” tiền để xây dựng nhà máy điện mặt trời. Xin lưu ý rằng các tấm pin mặt trời được lắp đặt SAU cây - vì vậy không có ánh sáng nào chiếu tới chúng và đơn giản là chúng không hoạt động.
Các loại nhà máy điện mặt trời
Hãy để tôi lưu ý ngay rằng tôi sẽ không nói về các giải pháp công nghiệp hoặc hệ thống hạng nặng mà là về một nhà máy năng lượng mặt trời tiêu dùng thông thường cho một ngôi nhà nhỏ. Tôi không phải là kẻ đầu sỏ để vứt tiền, nhưng tôi tuân thủ nguyên tắc hợp lý hợp lý. Tức là tôi không muốn làm nóng bể bơi bằng điện “mặt trời” hay sạc một chiếc ô tô điện mà tôi không có, mà tôi muốn tất cả các thiết bị trong nhà mình hoạt động liên tục mà không cần quan tâm đến lưới điện. .
Bây giờ tôi sẽ kể cho bạn nghe về các loại nhà máy điện mặt trời cho nhà riêng. Nhìn chung, chỉ có ba trong số đó, nhưng có nhiều biến thể. Tôi sẽ sắp xếp chúng theo mức độ tăng giá của từng hệ thống.
Mạng lưới nhà máy điện mặt trời — loại nhà máy điện này có chi phí thấp và khả năng vận hành dễ dàng tối đa. Nó chỉ bao gồm hai yếu tố: tấm pin mặt trời và bộ biến tần mạng. Điện từ các tấm pin mặt trời được chuyển đổi trực tiếp thành điện áp 220V/380V trong nhà và được hệ thống điện trong nhà tiêu thụ. Nhưng có một nhược điểm đáng kể: ESS yêu cầu mạng đường trục hoạt động. Nếu lưới điện bên ngoài bị tắt, các tấm pin mặt trời sẽ biến thành "quả bí ngô" và ngừng sản xuất điện, vì để vận hành biến tần nối lưới, cần có mạng hỗ trợ, tức là phải có điện. Ngoài ra, với hạ tầng lưới điện hiện có, việc vận hành biến tần hòa lưới không mang lại nhiều lợi nhuận. Ví dụ: bạn có một nhà máy điện mặt trời 3 kW và ngôi nhà của bạn tiêu thụ 1 kW. Phần dư thừa sẽ “chảy” vào mạng và đồng hồ đo thông thường sẽ tính năng lượng “modulo”, tức là năng lượng cung cấp cho mạng sẽ được đồng hồ tính là năng lượng đã tiêu thụ và bạn vẫn sẽ phải trả tiền. Câu hỏi hợp lý ở đây là: phải làm gì với năng lượng dư thừa và làm thế nào để tránh nó? Hãy chuyển sang loại nhà máy điện mặt trời thứ hai.
Nhà máy điện mặt trời lai – loại nhà máy điện này kết hợp các ưu điểm của mạng lưới và nhà máy điện tự trị. Gồm 4 phần tử: tấm pin năng lượng mặt trời, bộ điều khiển năng lượng mặt trời, pin và biến tần hybrid. Cơ sở của mọi thứ là một biến tần lai, có khả năng trộn năng lượng do các tấm pin mặt trời tạo ra vào năng lượng tiêu thụ từ mạng bên ngoài. Hơn nữa, biến tần tốt có khả năng ưu tiên năng lượng tiêu thụ. Tốt nhất, ngôi nhà trước tiên nên tiêu thụ năng lượng từ các tấm pin mặt trời và chỉ khi thiếu hụt thì hãy lấy từ mạng bên ngoài. Nếu mạng bên ngoài biến mất, biến tần sẽ chuyển sang hoạt động tự động và sử dụng năng lượng từ các tấm pin mặt trời cũng như năng lượng được lưu trữ trong pin. Bằng cách này, ngay cả khi mất điện lâu ngày và trời nhiều mây (hoặc mất điện vào ban đêm) thì mọi thứ trong nhà vẫn hoạt động bình thường. Nhưng phải làm gì nếu không có điện nhưng bạn cần phải sống bằng cách nào đó? Ở đây tôi chuyển sang loại nhà máy điện thứ ba.
Nhà máy điện mặt trời tự trị – loại nhà máy điện này cho phép bạn sống hoàn toàn độc lập với lưới điện bên ngoài. Nó có thể bao gồm nhiều hơn 4 yếu tố tiêu chuẩn: tấm pin mặt trời, bộ điều khiển năng lượng mặt trời, pin, biến tần.
Ngoài ra, và đôi khi thay vì các tấm pin mặt trời, có thể lắp đặt HydroElectroStation công suất thấp, nhà máy điện gió hoặc máy phát điện (diesel, gas hoặc xăng). Theo quy định, các cơ sở như vậy có máy phát điện vì có thể không có nắng và gió và nguồn cung cấp năng lượng trong pin không phải là vô hạn - trong trường hợp này, máy phát điện khởi động và cung cấp năng lượng cho toàn bộ cơ sở, đồng thời sạc pin . Một nhà máy điện như vậy có thể dễ dàng chuyển đổi thành nhà máy điện lai bằng cách kết nối lưới điện bên ngoài, nếu bộ biến tần có các chức năng này. Sự khác biệt chính giữa biến tần tự động và biến tần lai là nó không thể kết hợp năng lượng từ các tấm pin mặt trời với năng lượng từ mạng bên ngoài. Đồng thời, ngược lại, biến tần lai có thể hoạt động như một biến tần tự động nếu mạng bên ngoài bị tắt. Theo quy định, các bộ biến tần lai có giá tương đương với các bộ biến tần hoàn toàn tự động và nếu chúng khác nhau thì điều đó không đáng kể.
Bộ điều khiển năng lượng mặt trời là gì?
Tất cả các loại nhà máy điện mặt trời đều có bộ điều khiển năng lượng mặt trời. Ngay cả trong nhà máy điện mặt trời nối lưới cũng có mặt nó, nó chỉ đơn giản là một phần của bộ biến tần nối lưới. Và nhiều bộ biến tần lai được sản xuất với bộ điều khiển năng lượng mặt trời trên tàu. Nó là gì và nó dùng để làm gì? Tôi sẽ nói về một nhà máy điện mặt trời lai và tự động, vì đây chính xác là trường hợp của tôi và tôi có thể cho bạn biết thêm về thiết kế của bộ biến tần mạng trong phần bình luận nếu có bất kỳ yêu cầu nào trong phần bình luận.
Bộ điều khiển năng lượng mặt trời là thiết bị chuyển đổi năng lượng nhận được từ các tấm pin mặt trời thành năng lượng được tiêu hóa bởi bộ biến tần. Ví dụ, các tấm pin mặt trời được sản xuất với điện áp bội số của 12V. Và pin được sản xuất theo bội số của 12V, vốn là như vậy. Các hệ thống đơn giản có công suất 1-2 kW hoạt động ở điện áp 12V. Các hệ thống sản xuất có công suất 2-3 kW đã hoạt động ở điện áp 24V và các hệ thống mạnh mẽ có công suất 4-5 kW trở lên hoạt động ở điện áp 48V. Bây giờ tôi sẽ chỉ xem xét các hệ thống “gia đình”, vì tôi biết rằng có những bộ biến tần hoạt động ở điện áp vài trăm volt, nhưng điều này đã gây nguy hiểm cho ngôi nhà.
Vì vậy, giả sử chúng ta có một hệ thống 48V và các tấm pin mặt trời 36V (tấm pin được lắp ráp theo bội số của 3x12V). Làm thế nào để có được điện áp 48V cần thiết để vận hành biến tần? Tất nhiên, pin 48V được kết nối với biến tần và bộ điều khiển năng lượng mặt trời được kết nối với các pin này ở một bên và các tấm pin mặt trời ở bên kia. Các tấm pin mặt trời được lắp ráp ở điện áp cao hơn có chủ ý để có thể sạc pin. Bộ điều khiển năng lượng mặt trời, rõ ràng nhận được điện áp cao hơn từ các tấm pin mặt trời, biến đổi điện áp này thành giá trị cần thiết và truyền nó đến pin. Điều này được đơn giản hóa. Có những bộ điều khiển có thể giảm 150-200 V từ tấm pin mặt trời xuống pin 12 V, nhưng dòng điện rất lớn chạy qua đây và bộ điều khiển hoạt động với hiệu suất kém hơn. Trường hợp lý tưởng là khi điện áp từ các tấm pin mặt trời cao gấp đôi điện áp trên pin.
Có hai loại bộ điều khiển năng lượng mặt trời:PWM (PWM - Điều chế độ rộng xung) và MPPT (Theo dõi điểm công suất tối đa). Sự khác biệt cơ bản giữa chúng là bộ điều khiển PLC chỉ có thể hoạt động với các cụm bảng điều khiển không vượt quá điện áp pin. MPPT - bộ điều khiển có thể hoạt động với mức điện áp vượt quá đáng kể so với pin. Ngoài ra, bộ điều khiển MPPT có hiệu suất cao hơn đáng kể nhưng cũng đắt hơn.
Làm thế nào để chọn tấm pin mặt trời?
Thoạt nhìn, tất cả các tấm pin mặt trời đều giống nhau: các tế bào của pin mặt trời được kết nối với nhau bằng các thanh cái, ở mặt sau có hai dây: cộng và trừ. Nhưng có rất nhiều sắc thái trong vấn đề này. Các tấm pin mặt trời đến từ các yếu tố khác nhau: vô định hình, đa tinh thể, đơn tinh thể. Tôi sẽ không ủng hộ loại yếu tố này hay yếu tố khác. Hãy để tôi nói rằng bản thân tôi thích các tấm pin mặt trời đơn tinh thể hơn. Nhưng đó không phải là tất cả. Mỗi pin năng lượng mặt trời là một chiếc bánh bốn lớp: thủy tinh, màng EVA trong suốt, pin mặt trời, màng kín. Và ở đây mọi giai đoạn đều vô cùng quan trọng. Không phải loại kính nào cũng phù hợp mà phải có kết cấu đặc biệt, giúp giảm sự phản xạ ánh sáng và khúc xạ ánh sáng tới theo một góc sao cho các phần tử được chiếu sáng nhiều nhất có thể, vì lượng năng lượng tạo ra phụ thuộc vào lượng ánh sáng. Độ trong suốt của màng EVA xác định lượng năng lượng tiếp cận phần tử và lượng năng lượng mà tấm pin tạo ra. Nếu phim bị lỗi và bị đục theo thời gian thì hiệu suất sản xuất sẽ giảm sút đáng kể.
Tiếp theo là các phần tử và chúng được phân bổ theo loại, tùy thuộc vào chất lượng: Hạng A, B, C, D, v.v. Tất nhiên, tốt hơn là nên có các phần tử A chất lượng và khả năng hàn tốt, vì nếu tiếp xúc kém, phần tử sẽ nóng lên và hỏng nhanh hơn. Chà, màng hoàn thiện cũng phải có chất lượng cao và có khả năng bịt kín tốt. Nếu các tấm bị giảm áp suất, hơi ẩm sẽ nhanh chóng xâm nhập vào các bộ phận, sự ăn mòn sẽ bắt đầu và tấm cũng sẽ bị hỏng.
Làm thế nào để chọn đúng tấm pin mặt trời? Nhà sản xuất chính của nước ta là Trung Quốc, mặc dù trên thị trường cũng có các nhà sản xuất Nga. Có rất nhiều nhà máy OEM sẽ dán bất kỳ bảng tên nào đã đặt hàng và gửi các bảng này cho khách hàng. Và có những nhà máy cung cấp một chu trình sản xuất đầy đủ và có thể kiểm soát chất lượng sản phẩm ở tất cả các công đoạn sản xuất. Làm thế nào bạn có thể tìm hiểu về các nhà máy và thương hiệu như vậy? Có một số phòng thí nghiệm có uy tín tiến hành các thử nghiệm độc lập đối với các tấm pin mặt trời và công bố công khai kết quả của các thử nghiệm này. Trước khi mua, bạn có thể nhập tên và kiểu dáng của tấm pin mặt trời và tìm hiểu mức độ phù hợp của tấm pin mặt trời với các đặc điểm đã nêu. Phòng thí nghiệm đầu tiên là và thứ hai . Nếu nhà sản xuất bảng điều khiển không có trong danh sách này thì bạn nên nghĩ đến chất lượng. Điều này không có nghĩa là bảng điều khiển xấu. Chỉ là thương hiệu có thể là OEM, nhà máy sản xuất còn sản xuất các tấm nền khác. Trong mọi trường hợp, sự hiện diện trong danh sách của các phòng thí nghiệm này đã cho thấy rằng bạn không mua các tấm pin mặt trời từ một nhà sản xuất nhanh chóng.
Lựa chọn nhà máy điện mặt trời của tôi
Trước khi mua, cần phác thảo phạm vi nhiệm vụ được đặt ra cho nhà máy điện mặt trời để không phải trả những thứ không cần thiết và không trả quá nhiều cho những thứ không được sử dụng. Ở đây tôi sẽ chuyển sang thực hành, cách thức và những gì tôi đã làm. Để bắt đầu, mục tiêu và điểm xuất phát: trong làng bị cắt điện định kỳ trong khoảng thời gian từ nửa giờ đến 8 giờ. Có thể mất điện mỗi tháng một lần hoặc vài ngày liên tiếp. Nhiệm vụ: cung cấp nguồn điện cho ngôi nhà suốt ngày đêm với một số hạn chế về mức tiêu thụ trong thời gian mạng bên ngoài ngừng hoạt động. Đồng thời, các hệ thống an ninh và hỗ trợ cuộc sống chính phải hoạt động, đó là: trạm bơm, hệ thống cảnh báo và giám sát video, bộ định tuyến, máy chủ và toàn bộ cơ sở hạ tầng mạng, hệ thống chiếu sáng, máy tính và tủ lạnh phải hoạt động. Thứ cấp: TV, hệ thống giải trí, dụng cụ điện (máy cắt cỏ, tông đơ, máy bơm tưới vườn). Bạn có thể tắt: nồi hơi, ấm đun nước điện, bàn ủi và các thiết bị sưởi ấm và tiêu thụ nhiều năng lượng khác, việc vận hành những thiết bị này không quan trọng ngay lập tức. Ấm có thể đun sôi trên bếp gas và ủi sau đó.
Thông thường, bạn có thể mua một nhà máy điện mặt trời từ một nơi. Người bán tấm pin mặt trời cũng bán tất cả các thiết bị liên quan, vì vậy tôi bắt đầu tìm kiếm tấm pin mặt trời làm điểm xuất phát của mình. Một trong những thương hiệu uy tín đó là TopRay Solar. Có những đánh giá tốt về họ và kinh nghiệm vận hành thực tế ở Nga, đặc biệt là ở Lãnh thổ Krasnodar, nơi họ biết nhiều về mặt trời. Ở Liên bang Nga có nhà phân phối và đại lý chính thức theo khu vực, tại các địa điểm nêu trên có phòng thí nghiệm thử nghiệm tấm pin mặt trời, thương hiệu này hiện diện và không đứng ở vị trí cuối cùng, tức là bạn có thể lấy nó. Ngoài ra, công ty bán tấm pin mặt trời TopRay cũng tự sản xuất bộ điều khiển và thiết bị điện tử cho cơ sở hạ tầng đường bộ: hệ thống quản lý giao thông, đèn giao thông LED, biển báo nhấp nháy, bộ điều khiển năng lượng mặt trời, v.v. Vì tò mò, tôi thậm chí còn yêu cầu họ sản xuất - nó khá tiên tiến về mặt công nghệ và thậm chí có những cô gái còn biết cách tiếp cận mỏ hàn. Xảy ra!
Với danh sách mong muốn của mình, tôi quay sang họ và yêu cầu họ đưa ra một số cấu hình cho tôi: đắt hơn và rẻ hơn cho ngôi nhà của tôi. Tôi đã được hỏi một số câu hỏi làm rõ về nguồn điện dự trữ, lượng điện sẵn có của người tiêu dùng, mức tiêu thụ điện năng tối đa và liên tục. Điều thứ hai thực sự gây bất ngờ cho tôi: một ngôi nhà ở chế độ tiết kiệm năng lượng, khi chỉ có hệ thống giám sát video, hệ thống an ninh, kết nối Internet và cơ sở hạ tầng mạng hoạt động, tiêu thụ 300-350 W. Nghĩa là, ngay cả khi không có ai sử dụng điện ở nhà, mỗi tháng vẫn có thể chi tới 215 kWh cho nhu cầu nội bộ. Đây là lúc bạn sẽ nghĩ đến việc tiến hành kiểm toán năng lượng. Và bạn sẽ bắt đầu rút bộ sạc, TV và hộp giải mã tín hiệu khỏi ổ cắm, chúng sẽ tiêu thụ một chút ở chế độ chờ nhưng vẫn tiêu thụ một lượng điện năng khá lớn.
Tôi sẽ không lo lắng về điều đó, tôi đã quyết định chọn một hệ thống rẻ hơn, vì thường chi phí cho pin có thể chiếm tới một nửa số tiền cho một nhà máy điện. Danh sách các thiết bị như sau:
- – 9 chiếc
- Biến tần lai một pha 5kW – 1 chiếc
- Pin – 4 chiếc
Ngoài ra, tôi được đề nghị mua một hệ thống chuyên nghiệp để gắn các tấm pin mặt trời lên mái nhà, nhưng sau khi xem ảnh, tôi quyết định sử dụng các giá đỡ tự chế và cũng tiết kiệm được tiền. Nhưng tôi đã quyết định tự mình lắp ráp hệ thống và không tiếc công sức cũng như thời gian, đồng thời những người lắp đặt sẽ làm việc liên tục với các hệ thống này và đảm bảo kết quả nhanh chóng và chất lượng cao. Vì vậy, hãy tự quyết định: làm việc với ốc vít tại nhà máy sẽ dễ chịu và dễ dàng hơn nhiều và giải pháp của tôi đơn giản là rẻ hơn.
Nhà máy điện mặt trời cung cấp những gì?
Bộ sản phẩm này có thể tạo ra công suất lên tới 5 kW ở chế độ tự động - đây chính xác là công suất mà tôi đã chọn trên biến tần một pha. Nếu bạn mua cùng một biến tần và một mô-đun giao diện cho nó, bạn có thể tăng công suất lên 5 kW + 5 kW = 10 kW mỗi pha. Hoặc bạn có thể tạo một hệ thống ba pha, nhưng hiện tại tôi hài lòng với điều đó. Biến tần có tần số cao nên khá nhẹ (khoảng 15 kg) và chiếm ít không gian - nó có thể dễ dàng gắn trên tường. Nó đã có sẵn 2 bộ điều khiển MPPT với công suất 2,5 kW mỗi bộ điều khiển, có nghĩa là tôi có thể thêm bao nhiêu bảng điều khiển nữa mà không cần mua thêm thiết bị.
Tôi có các tấm pin mặt trời 2520 W theo bảng tên, nhưng do góc lắp đặt không tối ưu nên chúng tạo ra ít hơn - mức tối đa tôi thấy là 2400 W. Góc tối ưu vuông góc với mặt trời, ở vĩ độ của chúng ta xấp xỉ 45 độ so với đường chân trời. Tấm của tôi được lắp đặt ở 30 độ.
Cụm pin có kích thước 100A*h 48V, tức là 4,8 kW*h được lưu trữ, nhưng việc lấy hết năng lượng là điều cực kỳ không mong muốn, vì khi đó tài nguyên của chúng giảm đi rõ rệt. Nên xả pin như vậy không quá 50%. Những loại lithium iron phosphate hoặc lithium titanate này có thể được sạc và phóng điện sâu và với dòng điện cao, trong khi những loại axit chì, dù ở dạng lỏng, gel hoặc AGM, tốt hơn là không nên ép buộc. Vì vậy, tôi có một nửa công suất là 2,4 kWh, tức là khoảng 8 giờ ở chế độ tự động hoàn toàn không có ánh nắng mặt trời. Điều này là đủ cho một đêm hoạt động của tất cả các hệ thống và sẽ vẫn còn một nửa dung lượng pin cho chế độ khẩn cấp. Vào buổi sáng, mặt trời sẽ mọc và bắt đầu sạc pin, đồng thời cung cấp năng lượng cho ngôi nhà. Nghĩa là, ngôi nhà có thể hoạt động tự chủ ở chế độ này nếu mức tiêu thụ năng lượng giảm và thời tiết tốt. Để tự chủ hoàn toàn, có thể bổ sung thêm pin và máy phát điện. Rốt cuộc, vào mùa đông có rất ít ánh nắng mặt trời và bạn sẽ không thể làm gì nếu không có máy phát điện.
Tôi đang bắt đầu sưu tầm
Trước khi mua và lắp ráp cần tính toán toàn bộ hệ thống để không nhầm lẫn về vị trí của tất cả các hệ thống và cách định tuyến cáp. Tôi có khoảng 25-30 mét từ các tấm pin mặt trời đến bộ biến tần và tôi đã đặt trước hai dây linh hoạt có tiết diện 6 mét vuông, vì chúng sẽ truyền điện áp lên đến 100V và dòng điện 25-30A. Biên độ mặt cắt ngang này được chọn để giảm thiểu tổn thất trên dây và tối đa hóa việc cung cấp năng lượng cho các thiết bị. Tôi tự gắn các tấm pin mặt trời lên các thanh dẫn tự chế làm bằng các góc nhôm và gắn chúng bằng các ốc vít tự chế. Để ngăn tấm trượt xuống, một cặp bu lông 30 mm hướng lên trên góc nhôm đối diện với mỗi tấm và chúng hoạt động như một loại “móc” cho các tấm. Sau khi cài đặt, chúng không hiển thị nhưng vẫn tiếp tục chịu tải.
Các tấm pin mặt trời được lắp ráp thành ba khối, mỗi khối có 3 tấm. Trong các khối, các tấm được kết nối nối tiếp - bằng cách này, điện áp được tăng lên 115V khi không tải và dòng điện giảm, có nghĩa là bạn có thể chọn dây có tiết diện nhỏ hơn. Các khối được kết nối song song với nhau bằng các đầu nối đặc biệt đảm bảo tiếp xúc tốt và độ kín của kết nối - gọi là MC4. Tôi cũng sử dụng chúng để kết nối dây với bộ điều khiển năng lượng mặt trời vì chúng cung cấp khả năng tiếp xúc đáng tin cậy và mở mạch nhanh để bảo trì.
Tiếp theo chúng ta chuyển sang lắp đặt trong nhà. Pin được sạc trước bằng bộ sạc ô tô thông minh để cân bằng điện áp và được mắc nối tiếp để cung cấp điện áp 48V. Tiếp theo, chúng được kết nối với biến tần bằng cáp có tiết diện 25 mm vuông. Nhân tiện, khi bạn kết nối pin với biến tần lần đầu tiên, sẽ có một tia lửa điện đáng chú ý ở các điểm tiếp xúc. Nếu bạn không nhầm lẫn các cực thì mọi thứ đều ổn - biến tần được lắp đặt các tụ điện khá lớn và chúng bắt đầu sạc ngay khi chúng được kết nối với pin. Công suất tối đa của biến tần là 5000 W, nghĩa là dòng điện có thể đi qua dây dẫn từ pin sẽ là 100-110A. Cáp đã chọn đủ để vận hành an toàn. Sau khi kết nối pin, bạn có thể kết nối mạng bên ngoài và tải tại nhà. Dây được gắn vào các khối đầu cuối: pha, trung tính, nối đất. Mọi thứ ở đây đều đơn giản và rõ ràng, nhưng nếu việc sửa chữa ổ cắm không an toàn cho bạn thì tốt hơn hết bạn nên giao việc kết nối hệ thống này cho các thợ điện có kinh nghiệm. Chà, yếu tố cuối cùng là kết nối các tấm pin mặt trời: ở đây, bạn cũng cần phải cẩn thận và không nhầm lẫn các cực. Với công suất 2,5 kW và kết nối không chính xác, bộ điều khiển năng lượng mặt trời sẽ bị cháy ngay lập tức. Tôi có thể nói gì: với sức mạnh như vậy, bạn có thể hàn trực tiếp từ các tấm pin mặt trời mà không cần biến tần hàn. Điều này sẽ không cải thiện được sức khỏe của các tấm pin mặt trời nhưng sức mạnh của mặt trời thực sự rất lớn. Vì tôi cũng sử dụng thêm đầu nối MC4 nên đơn giản là không thể đảo ngược cực tính trong quá trình lắp đặt chính xác ban đầu.
Mọi thứ đều được kết nối, chỉ cần một cú nhấp chuột vào công tắc và biến tần sẽ chuyển sang chế độ cài đặt: tại đây bạn cần đặt loại pin, chế độ vận hành, dòng sạc, v.v. Có những hướng dẫn khá rõ ràng cho việc này và nếu bạn có thể thực hiện được việc thiết lập bộ định tuyến thì việc thiết lập biến tần cũng sẽ không khó lắm. Bạn chỉ cần biết các thông số của pin và cấu hình chúng một cách chính xác để chúng có tuổi thọ lâu nhất có thể. Sau đó, hmm... Sau đó là phần thú vị.
Vận hành nhà máy điện mặt trời hybrid
Sau khi khánh thành nhà máy điện mặt trời, tôi và gia đình đã sửa đổi nhiều thói quen. Ví dụ, nếu trước đây máy giặt hoặc máy rửa bát khởi động sau 23h, khi lưới điện ban đêm hoạt động thì bây giờ những công việc tiêu tốn nhiều năng lượng này được chuyển sang ban ngày, vì máy giặt tiêu thụ 500-2100 W trong quá trình hoạt động, máy rửa chén tiêu thụ 400-2100 W. Tại sao lại có sự lây lan như vậy? Bởi vì máy bơm và động cơ tiêu thụ ít điện năng nhưng máy nước nóng lại cực kỳ ngốn điện. Việc ủi đồ cũng trở nên “có lợi hơn” và thú vị hơn trong ngày: căn phòng nhẹ hơn nhiều và năng lượng mặt trời hoàn toàn bù đắp cho việc tiêu thụ bàn ủi. Ảnh chụp màn hình hiển thị biểu đồ sản xuất năng lượng từ một nhà máy điện mặt trời. Đỉnh buổi sáng có thể nhìn thấy rõ ràng, khi máy giặt đang hoạt động và tiêu tốn rất nhiều năng lượng - nguồn năng lượng này được tạo ra bởi các tấm pin mặt trời.
Những ngày đầu tiên tôi lên máy biến tần nhiều lần để xem màn hình sản xuất và tiêu thụ. Sau đó, tôi cài đặt tiện ích trên máy chủ tại nhà của mình, tiện ích này hiển thị chế độ hoạt động của biến tần và tất cả các thông số của lưới điện theo thời gian thực. Ví dụ: ảnh chụp màn hình cho thấy ngôi nhà tiêu thụ hơn 2 kW năng lượng (mục năng lượng hoạt động đầu ra AC) và tất cả năng lượng này được mượn từ các tấm pin mặt trời (mục năng lượng đầu vào PV1). Tức là, bộ biến tần hoạt động ở chế độ hybrid với nguồn điện ưu tiên từ mặt trời sẽ đảm bảo hoàn toàn việc tiêu thụ năng lượng của các thiết bị từ mặt trời. Đây chẳng phải là hạnh phúc sao? Mỗi ngày, một cột sản xuất năng lượng mới xuất hiện trên bảng và điều này không thể không vui mừng. Và khi toàn bộ ngôi làng bị cắt điện, tôi chỉ phát hiện ra điều đó nhờ tiếng kêu của biến tần, điều này thông báo cho tôi rằng nó đang hoạt động ở chế độ tự động. Đối với cả nhà, điều này chỉ có một ý nghĩa duy nhất: chúng tôi vẫn sống như trước, trong khi hàng xóm lấy xô lấy nước.
Nhưng có một số sắc thái khi sở hữu một nhà máy điện mặt trời tại nhà:
- Tôi bắt đầu nhận thấy các loài chim rất thích các tấm pin mặt trời và khi bay qua chúng, chúng không khỏi vui mừng trước sự hiện diện của các thiết bị công nghệ trong làng. Tức là đôi khi các tấm pin mặt trời vẫn cần được rửa sạch để loại bỏ dấu vết, bụi bẩn. Tôi nghĩ rằng nếu lắp đặt ở nhiệt độ 45 độ, mọi dấu vết sẽ bị mưa cuốn trôi. Đầu ra từ một số dấu vết chim không giảm chút nào, nhưng nếu một phần của bảng điều khiển bị bóng mờ thì sự sụt giảm đầu ra sẽ trở nên đáng chú ý. Tôi nhận thấy điều này khi mặt trời bắt đầu lặn và bóng tối từ mái nhà bắt đầu che phủ hết tấm này đến tấm khác. Nghĩa là, tốt hơn là đặt các tấm cách xa tất cả các cấu trúc có thể che mát chúng. Nhưng ngay cả vào buổi tối, với ánh sáng khuếch tán, các tấm pin vẫn tạo ra công suất vài trăm watt.
- Với công suất cao của các tấm pin mặt trời và bơm từ 700 Watts trở lên, biến tần sẽ bật quạt tích cực hơn và chúng sẽ phát ra âm thanh nếu cửa phòng kỹ thuật mở. Ở đây bạn có thể đóng cửa hoặc gắn biến tần lên tường bằng miếng đệm giảm chấn. Về nguyên tắc, không có gì bất ngờ: mọi thiết bị điện tử đều nóng lên trong quá trình hoạt động. Bạn chỉ cần lưu ý rằng không nên treo biến tần ở nơi có thể ảnh hưởng đến âm thanh hoạt động của nó.
- Ứng dụng độc quyền có thể gửi thông báo qua email hoặc SMS nếu có bất kỳ sự kiện nào xảy ra: bật/tắt mạng bên ngoài, pin yếu, v.v. Nhưng ứng dụng hoạt động trên cổng SMTP không bảo mật 25 và tất cả các dịch vụ email hiện đại, như gmail.com hoặc mail.ru, hoạt động trên cổng bảo mật 465. Trên thực tế, hiện tại, thông báo qua email không đến, nhưng tôi muốn .
Không có nghĩa là những điểm này gây khó chịu phần nào, bởi vì người ta phải luôn phấn đấu để đạt được sự hoàn hảo, nhưng sự độc lập về năng lượng hiện có là xứng đáng.
Kết luận
Tôi tin rằng đây không phải là câu chuyện cuối cùng của tôi về nhà máy điện mặt trời của chính mình. Trải nghiệm vận hành ở các chế độ khác nhau và vào các thời điểm khác nhau trong năm chắc chắn sẽ khác nhau, nhưng tôi biết chắc chắn rằng ngay cả khi mất điện vào ngày Tết, nhà tôi vẫn có ánh sáng. Dựa vào kết quả vận hành nhà máy điện mặt trời đã lắp đặt, tôi có thể nói là xứng đáng. Một số sự cố ngừng hoạt động của mạng bên ngoài đã không được chú ý. Tôi chỉ biết đến một số điều này thông qua cuộc gọi từ hàng xóm với câu hỏi “Nhà bạn cũng không có đèn à?” Những con số đang chạy về sản xuất điện là vô cùng đáng kinh ngạc và khả năng loại bỏ UPS khỏi máy tính, biết rằng ngay cả khi mất điện, mọi thứ sẽ tiếp tục hoạt động tốt đẹp. Chà, cuối cùng khi chúng ta thông qua luật về khả năng các cá nhân bán điện lên mạng, tôi sẽ là người đầu tiên áp dụng chức năng này, vì trong biến tần chỉ cần thay đổi một điểm và toàn bộ năng lượng được tạo ra, nhưng không tiêu thụ đến nhà, tôi sẽ bán lên mạng và lấy tiền. Nhìn chung, nó tỏ ra khá đơn giản, hiệu quả và tiện lợi. Tôi sẵn sàng trả lời câu hỏi của bạn và chống lại sự tấn công dữ dội của các nhà phê bình, những người thuyết phục mọi người rằng ở vĩ độ của chúng ta, nhà máy điện mặt trời chỉ là một món đồ chơi.
Nguồn: www.habr.com