sản phẩm PIN MẶT TRỜI PIN MẶT TRỜI

 

 

Điện mặt trời là nguồn năng lượng tái tạo dồi dào nhất mà chúng ta có, nếu chỉ cần tận dụng được 0,001% nguồn năng lượng mặt trời chiếu xuống trái đất chúng ta có thể cung cấp đủ lượng năng lượng cho loài người sử dụng hiện nay. Do đó, việc phát triển ngành công nghệ năng lượng mặt trời đang được rất nhiều nhà khoa học quan tâm

1, Giới thiệu về PIN mặt trời

Pin năng lượng mặt trời (pin mặt trời/pin quang điện) là thiết bị giúp chuyển hóa trực tiếp năng lượng ánh sáng mặt trời (quang năng) thành năng lượng điện (điện năng) dựa trên hiệu ứng quang điện. Hiệu ứng quang điện là khả năng phát ra điện tử (electron) khi được ánh sáng chiếu vào của vật chất.

2, Các hệ thống pin mặt trời 

Hệ pin mặt trời (hệ PV – photovoltaic system) nhìn chung được chia thành 2 loại cơ bản:

-            Hệ PV làm việc độc lập

-            Hệ PV làm việc với lưới

+  Hệ PV độc lập thường được sử dụng ở những vùng xa xôi hẻo lánh, nơi mà lưới điện không kéo đến được

+  Còn trong hệ PV làm việc với lưới, mạng lưới pin mặt trời được mắc với lưới điện qua bộ biến đổi mà không cần bộ dự trữ năng lượng. Trong hệ này, bộ biến đổi DC/AC làm việc với lưới phải đồng bộ với lưới điện về tần số và điện áp.

3, Cấu tạo

Chất liệu chính để tạo ra pin năng lượng mặt trời là chất bán dẫn silic tinh khiết, tức là khi đó silic cần đảm bảo là bán dẫn ròng lectron và số hạt tải lỗ trống hole phải bằng nhau. Để tạo ra được một tấm pin năng lượng mặt trời người ta cần phải chế tạo chất bán dẫn ra thành hai loại n và p sau đó ghép chúng lại với nhau để để có được tiếp xúc p – n.

 

        Cấu tạo của pin mặt trời

 4, Hoạt động của pin mặt trời được chia làm ba giai đoạn:

  • Đầu tiên năng lượng từ các photon ánh sáng được hấp thụ và hình thành các cặp electron-hole trong chất bán dẫn.
  • Các cặp electron-hole sau đó bị phân chia bởi ngăn cách tạo bởi các loại chất bán dẫn khác nhau (p-n junction). Hiệu ứng này tạo nên hiệu điện thế của pin mặt trời. 
  • Pin mặt trời sau đó được nối trực tiếp vào mạch ngoài và tạo nên dòng điện. 

5, Hiệu suất của Pin mặt trời

Hiệu suất là tỉ số của năng lượng điện từ ánh sáng mặt trời. Vào buổi trưa một ngày trời trong, ánh mặt trời tỏa nhiệt khoảng 1000 W/m². trong đó 10% hiệu suất của 1 module 1 m² cung cấp năng lượng khoảng 100 W. hiệu suất của pin mặt trời thay đổi từ 6% từ pin mặt trời làm từ silic tinh thể, và có thể lên đến 30% hay cao hơn nữa. Để sử dụng pin có thẻ kết hợp nhiều module kết nối để nghiên cứu.

Có nhiều cách để nói đến giá cả của hệ thống tạo điện, là tính toán cụ thể trên từng kilo Watt giờ (kWh). Hiệu suất của pin mặt trời kết hợp với sự bức xạ là 1 yếu tố quyết định trong giá thành. Nói chung hiệu suất của toàn hệ thống là yếu tố quan trọng để đánh giá. Để tạo nên ứng dụng thực sự của pin tích hợp năng lượng, điện năng tạo nên nối với mạng lưới điện sử dụng bộ lưu trữ; trong các phương tiện di chuyển, hệ thống ắc quy sử dụng để lưu trữ nguồn năng lượng được sinh ra không sử dụng hết. Các pin năng lượng thương mại và hệ thống công nghệ có hiệu suất từ 5% đến 15%. Giá của điện từ 0,6$/KWh (Trung Âu) xuống tới 0.3$/KWh trong vùng có ánh mặt trời nhiều.

Cho tới nay thì vật liệu chủ yếu cho pin mặt trời (và cho các thiết bị bán dẫn) là các silic tinh thể. Pin mặt trời từ tinh thể silic chia ra thành 3 loại:

  • Một tinh thể hay đơn tinh thể module sản xuất dựa trên quá trình Czochralski. Đơn tinh thể loại này có hiệu suất tới 16%. Chúng thường rất mắc tiền do được cắt từ các thỏi hình ống, các tấm đơn thể này có các mặt trống ở góc nối các module.
  • Đa tinh thể làm từ các thỏi đúc-đúc từ silic nung chảy cẩn thận được làm nguội và làm rắn. Các pin này thường rẻ hơn các đơn tinh thể, tuy nhiên hiệu suất kém hơn. Tuy nhiên chúng có thể tạo thành các tấm vuông che phủ bề mặt nhiều hơn đơn tinh thể bù lại cho hiệu suất thấp của nó.
  • Dải silic tạo từ các miếng phim mỏng từ silic nóng chảy và có cấu trúc đa tinh thể, Loại này thường có hiệu suất thấp nhất, tuy nhiên loại này rẻ nhất trong các loại vì không cần phải cắt từ thỏi silicon. Các công nghệ trên là sản suất tấm, nói cách khác, các loại trên có độ dày 300 μm tạo thành và xếp lại để tạo nên module.

6, Pin mặt trời hòa lưới điện

Nguyên lý hoạt động hệ thống hòa lưới đại khái có thể hiểu như sau: điện năng lượng mặt trời thu được từ tấm pin (Solar Panel) là điện 1 chiều, qua bộ hòa lưới (inverter), có chức năng đổi từ điện DC – AC cùng pha cùng tần số với điện lưới, sau đó hệ thống sẽ hòa chung với điện lưới quốc gia. Hệ thống này không cần dùng ắc quy.

  • Khi công suất hòa lưới bằng công suất tải thì tải tiêu thụ điện hoàn toàn từ pin mặt trời.
  • Khi công suất tải tiêu thụ lớn hơn công suất hòa lưới thì tải sẽ lấy thêm lưới bù vào. Buổi tối sẽ dùng nguyên điện từ mạng lưới điện nhà nước vì không có ánh nắng mặt trời.

Sau đây là sơ đồ mô phỏng:

​            Các tấm pin sẽ được lắp trên mái nhà. Sẽ có một đồng hồ điện hai chiều được lắp thêm vào để tính toán lượng điện năng lượng mặt trời sản xuất ra từ tấm pin.Dưới đây là hình ảnh sử dụng điện năng lượng mặt trời của một gia đình tại TP Hồ Chí Minh.​

Hoàn vốn như thế nào?

Thông thường thì hoàn vốn mất 6 đến 7 năm dựa theo giá thị trường bây giờ, vì pin năng lượng mặt trời Việt Nam chưa sản xuất được nên nhập từ nước ngoài giá tiền cũng không rẻ. Nhưng hiện tại đã có dự thảo hỗ trợ 2000đ/kwh điện năng lượng mặt trời, xem thêm tại http://tuoitre.vn/tin/kinh-te/201511...h/1001854.html. Như vậy thời gian hoàn vốn giảm đi rất nhiều, mà tấm pin thì bảo hành tới 10 năm.

Vốn ban đầu cần bao nhiêu?

Trước hết, bạn sẽ được công ty lắp đặt đăng ký với Sở Khoa học Công nghệ thành phố để được hỗ trợ 2000đ/kw, sau đó Nhà Nước sẽ lắp thêm một chiếc đồng hồ 2 chiều để tính điện mặt trời, hiện tại chỉ có TP Hồ Chí Minh là được hỗ trợ.

Ví dụ bạn lắp đặt 12 tấm pin năng lượng mặt trời, tương đương với 3kwh, vậy sẽ tốn tiền mua 12 tấm pin poly 250wh, mỗi tấm giá trung bình 4.250.000đ, tổng là: 12*4.250.000 = 51.000.000 đồng.

Giá của inverter 3kw là 18.890.000 đ, tức cho là 19 triệu, vậy tổng vốn bạn bỏ ra là 51 triệu + 19 triệu là 70 triệu đồng.

Thời gian hoàn vốn và sinh lợi nhuận?

Thông thường các công ty hiện nay luôn cam kết ít nhất là 4 giờ nắng trung bình để công suất tấm pin đạt tối đa, vậy với giải pháp 3kwh này mỗi ngày nó sinh ra ít nhất: 3*4 = 12 kwh/ngày. Vậy mỗi tháng bạn sẽ có: 12 * 30 = 360 ký điện. Vậy một năm bạn sẽ sản sinh ra được 360 * 12 = 4320 ký điện năng. Giá điện trung bình bây giờ là 2000đ/kw vậy bạn sẽ tiết kiệm được 4320 * 2000 = 8.640.000đ tiền điện không phải đóng cho Nhà Nước.

Ngoài ra với dự thảo ở trên, bạn có đủ sử dụng hay dư điện năng lượng mặt trời do nhà bạn sinh ra thì cũng sẽ được hỗ trợ 2000đ/kw, tức là bạn sẽ được nhận thêm 4320 * 2000 = 8.640.000đ nữa, tổng cộng bạn lời 8.640.000 * 2=.17.280.000 đồng.

Do đó thời gian hoàn vốn là: vốn ban đầu/lợi nhuận = 70/(17,280) = 4,05 năm. Pin bảo hành 10 năm, vậy sau 4 năm bạn coi như nhận được lợi nhuận thêm ít nhất sau 6 năm nữa, tức coi như dùng điện miễn phí sau ít nhất 6 năm nữa.

Dựa vào giá cả thị trường, mình đã tính các trường hợp còn lại cho dù có hòa lưới bao nhiêu KW đi chăng nữa cũng cỡ 4 năm, hơn 4 năm. Cam kết ít nhất 4h nắng mỗi ngày ở đây đã bao gồm cả những lúc mưa, bão bù qua bù lại cho nhau vì nắng ở Sài Gòn rất nhiều. Tấm pin làm bằng kính cường lực 5 lớp, và chuyên dụng để trên mái nhà nên mưa bão sấm sét gì chịu được hết.


Ứng dụng sản phẩm

Plants: image 1 0f 4 thumb Plants: image 1 0f 4 thumb Plants: image 1 0f 4 thumb