Hệ thống hybrid là mô hình kết hợp nhiều nguồn năng lượng trong cùng một hệ thống, phổ biến nhất gồm:
Khác với inverter hòa lưới thông thường, inverter hybrid có khả năng quản lý dòng năng lượng giữa nhiều nguồn.
Tùy cấu hình và chế độ cài đặt, điện mặt trời có thể được ưu tiên cấp cho tải trước. Phần điện dư được sử dụng để sạc pin hoặc được xử lý theo cấu hình của hệ thống.
Khi điện mặt trời không đủ, inverter có thể lấy thêm năng lượng từ pin lưu trữ hoặc điện lưới.
Đây chính là cơ chế thường được gọi là tự động bù điện khi thiếu.
Bù điện không có nghĩa inverter tự tạo thêm điện.
Hiểu đơn giản, inverter sẽ liên tục cân bằng giữa công suất tải cần sử dụng và công suất từ các nguồn đang có.
Ví dụ, một ngôi nhà tại một thời điểm đang tiêu thụ:
5 kW
Trong khi hệ thống điện mặt trời chỉ tạo được:
3 kW
Như vậy còn thiếu:
2 kW
Nếu hệ thống được cài đặt ưu tiên điện mặt trời và điện lưới, inverter có thể vận hành theo nguyên tắc:
3 kW điện mặt trời + 2 kW điện lưới = 5 kW tải
Người sử dụng không cần bật thêm nguồn điện hay chuyển công tắc.
Khi mây đi qua và điện mặt trời tăng trở lại 5 kW, lượng điện lấy từ lưới có thể giảm tương ứng.
Đây là quá trình điều phối năng lượng diễn ra tự động.
Để làm được điều này, hệ thống cần liên tục xác định ba yếu tố:
Điện mặt trời đang tạo ra bao nhiêu?
Tải đang tiêu thụ bao nhiêu?
Pin lưu trữ đang có thể cung cấp hoặc hấp thụ bao nhiêu năng lượng?
Các inverter hybrid thường nhận dữ liệu từ nhiều thành phần trong hệ thống, chẳng hạn cảm biến dòng điện, công tơ đo năng lượng, BMS của pin và các mạch đo bên trong inverter.
Từ những dữ liệu đó, bộ điều khiển quyết định nguồn điện nào sẽ được sử dụng.
Có thể hình dung đơn giản:
PV → Tải → Pin → Điện lưới
hoặc:
PV → Tải → Điện lưới → Pin
Thứ tự này không cố định cho tất cả hệ thống. Nó phụ thuộc vào chế độ vận hành mà người thiết kế hoặc người dùng thiết lập trên inverter.
Đây là tình huống rất thường gặp trong thực tế.
Giả sử hệ thống đang có:
Sau đó điều hòa, bếp điện hoặc máy bơm đồng thời hoạt động khiến tải tăng lên:
5 kW
Lúc này hệ thống thiếu khoảng:
2 kW
Inverter hybrid có thể yêu cầu pin hoặc điện lưới bổ sung phần công suất thiếu tùy theo chế độ đã thiết lập.
Quá trình điều chỉnh được thực hiện tự động thông qua hệ thống điều khiển của inverter.
Vì vậy người dùng thông thường sẽ không phải theo dõi sản lượng PV liên tục rồi tự chuyển nguồn điện.
Không.
Đây là điểm nhiều người dễ hiểu nhầm.
Việc pin có được sử dụng trước điện lưới hay không phụ thuộc vào chiến lược quản lý năng lượng.
Ví dụ, hệ thống có thể được thiết lập để:
Ưu tiên tự dùng
PV cấp tải trước, điện dư sạc pin. Khi PV thiếu, pin xả để bù rồi mới lấy điện từ lưới.
Giữ pin cho dự phòng
Hệ thống giữ một mức SOC nhất định, chẳng hạn để dành năng lượng khi mất điện. Khi PV thiếu, điện lưới có thể được sử dụng thay vì tiếp tục xả pin.
Theo khung giờ
Pin được sạc hoặc xả theo một số thời điểm nhất định nhằm phù hợp với biểu giá điện hoặc nhu cầu sử dụng.
Do đó, nhìn thấy một hệ thống có pin lưu trữ không có nghĩa pin sẽ luôn xả ngay khi điện mặt trời thiếu.
Hệ thống hybrid không đơn thuần là điện mặt trời cộng thêm pin lưu trữ. Điểm quan trọng nằm ở khả năng quản lý nhiều nguồn năng lượng cùng lúc.
Khi điện mặt trời không đủ đáp ứng tải, hệ thống có thể tự động sử dụng pin lưu trữ, điện lưới hoặc kết hợp cả hai để bổ sung phần công suất còn thiếu. Ngược lại, khi PV dư, hệ thống có thể chuyển năng lượng sang pin hoặc điều chỉnh công suất theo cấu hình đã thiết lập.
Hiểu cơ chế này giúp người dùng đánh giá hệ thống hybrid chính xác hơn: không chỉ nhìn vào số lượng tấm pin hay dung lượng pin, mà phải xem cả inverter, công suất sạc/xả, tải, SOC và chiến lược quản lý năng lượng.
Chia sẻ nhận xét về bài viết