Năng lượng mặt trời là nguồn tài nguyên vô tận, để tìm hiểu về khái niệm năng lượng mặt trời là gì, và cách thức hoạt động của tấm pin năng lượng mặt trời, kỹ sư SolarLV sẽ giải đáp khái niệm và cơ chế hoạt động của pin năng lượng mặt trời một cách chi tiết nhất.
Hình ảnh cầu bức xạ năng lượng mặt trời
Năng lượng mặt trời là gì?
Năng lượng mặt trời là ánh sáng và nhiệt từ mặt trời có thể được sử dụng để tạo ra điện, nước nóng….vv. Nó được sản xuất mà không thải ra khí nhà kính hoặc các hạt carbon…. Nó được coi là một trong những cách sạch sẽ và xanh nhất để tạo ra điện hay các tiện ích khác.
Hệ thống điện năng lượng mặt trời hoạt động bằng cách thu năng lượng của mặt trời và biến nó thành điện năng lượng mặt trời hộ gia đình hoặc điện năng lượng mặt trời doanh nghiệp của bạn .
Mặt trời của chúng ta là một lò phản ứng hạt nhân tự nhiên. Nó giải phóng gói nhỏ năng lượng gọi là photon, mà đi du lịch 93 triệu dặm từ mặt trời đến trái đất trong khoảng 8,5 phút. Mỗi giờ, đủ các photon tác động đến hành tinh của chúng ta để tạo ra đủ năng lượng mặt trời để đáp ứng về mặt lý thuyết nhu cầu năng lượng toàn cầu trong cả năm.
Hình ảnh Tấm pin điện năng lượng mặt trời tái tạo
Hiện tại năng lượng quang điện chỉ chiếm năm phần mười của một phần trăm năng lượng tiêu thụ ở Việt Nam. Nhưng công nghệ năng lượng mặt trời đang cải thiện và chi phí cho việc sử dụng năng lượng mặt trời đang giảm nhanh chóng, do đó khả năng khai thác năng lượng dồi dào của mặt trời đang gia tăng.
Một báo cáo năm 2018 của Cơ quan Năng lượng Quốc tế cho thấy năng lượng mặt trời đã trở thành nguồn năng lượng phát triển nhanh nhất thế giới - đánh dấu lần đầu tiên sự tăng trưởng của năng lượng mặt trời vượt qua tất cả các loại nhiên liệu khác. Trong những năm tới, tất cả chúng ta sẽ được hưởng những lợi ích của điện năng lượng mặt trời bằng cách này hay cách khác,lúc đó chúng ta sẽ hiểu rõ hơn Năng lượng mặt trời là gì.
Tấm pin mặt trời hoạt động như thế nào?
Hoạt động của pin năng lượng mặt trời
Khi các photon chạm vào pin mặt trời, chúng đánh bật các electron rời khỏi nguyên tử của chúng. Nếu các dây dẫn được gắn vào các mặt tích cực và tiêu cực của một tế bào, nó tạo thành một mạch điện. Khi các electron chảy qua một mạch như vậy, chúng tạo ra điện. Nhiều ô tạo thành một bảng điều khiển năng lượng mặt trời và nhiều bảng (mô-đun) có thể được nối với nhau để tạo thành một mảng năng lượng mặt trời. Càng nhiều bảng bạn có thể triển khai, bạn càng tạo ra nhiều năng lượng,để hiểu rõ hơn năng lượng mặt trời là gì,chúng ta đi tìm hiểu thêm tấm pin mặt trời
Tấm pin mặt trời làm bằng gì?
tấm pin năng lượng mặt trời
Các tấm pin quang điện (năng lượng mặt trời) PV được tạo thành từ nhiều pin mặt trời. Pin mặt trời được làm từ silicon, giống như chất bán dẫn. Chúng được xây dựng với một lớp dương và một lớp âm, cùng nhau tạo ra một điện trường, giống như trong pin.
Làm thế nào để tấm pin mặt trời tạo ra điện?
Sơ đồ nguyên lý điện năng lượng mặt trời
Tấm pin mặt trời tạo ra dòng điện trực tiếp (DC). Với điện một chiều, các electron chạy theo một hướng xung quanh một mạch điện. Ví dụ này cho thấy một pin cung cấp năng lượng cho một bóng đèn. Các electron di chuyển từ phía âm của pin, qua đèn và trở về cực dương của pin.
Với dòng điện xoay chiều (dòng điện xoay chiều), các electron được đẩy và kéo, đảo ngược định kỳ, giống như xi lanh của động cơ xe hơi. Máy phát điện tạo ra điện xoay chiều khi một cuộn dây được quay bên cạnh nam châm. Nhiều nguồn năng lượng khác nhau có thể biến thành tay cầm của máy phát điện này, chẳng hạn như nhiên liệu khí đốt hoặc dầu diesel, thủy điện, hạt nhân, than, gió hoặc mặt trời.
Điện xoay chiều được chọn cho lưới điện của Việt Nam, chủ yếu vì nó ít tốn kém hơn khi truyền qua khoảng cách xa. Tuy nhiên, các tấm pin mặt trời tạo ra điện DC. Làm thế nào để chúng ta có được điện DC vào lưới điện xoay chiều? Chúng tôi sử dụng một biến tần.
Biến tần năng lượng mặt trời (inverter) hoạt động như thế nào?
Biến tần năng lượng mặt trời
Một biến tần năng lượng mặt trời hoạt động như sau: lấy điện DC từ mảng năng lượng mặt trời và sử dụng nó để tạo ra điện xoay chiều. Biến tần năng lượng mặt trời hoạt động giống như bộ não của hệ thống. Cùng với việc đảo ngược nguồn DC thành nguồn AC, chúng cũng cung cấp bảo vệ lỗi nối đất và các chỉ số hệ thống, bao gồm điện áp và dòng điện trên mạch AC và DC, sản xuất năng lượng và theo dõi điểm công suất tối đa.
Biến tần năng lượng mặt trời trung tâm đã thống trị ngành công nghiệp năng lượng mặt trời ngay từ đầu. Sự ra đời của bộ biến tần siêu nhỏ là một trong những bước chuyển công nghệ lớn nhất trong ngành công nghiệp điện năng lượng mặt trời. Biến tần năng lượng mặt trời siêu nhỏ tối ưu hóa cho từng bảng năng lượng mặt trời riêng lẻ, không phải cho toàn bộ hệ mặt trời, như các bộ biến tần trung tâm đã làm. Điều này cho phép mọi bảng điều khiển năng lượng mặt trời thực hiện với tiềm năng tối đa. Khi một biến tần năng lượng mặt trời trung tâm được sử dụng, gặp sự cố trên một bảng điều khiển năng lượng mặt trời (có thể là trong bóng râm hoặc bị bẩn) có thể làm giảm hiệu suất của toàn bộ mảng mặt trời. Bộ biến đổi vi mô, chẳng hạn như các bộ biến đổi trong hệ năng lượng mặt trời hộ gia đình của SolarLV , làm cho vấn đề này không thành vấn đề. Nếu một bảng điều khiển năng lượng mặt trời có vấn đề, phần còn lại của mảng năng lượng mặt trời vẫn hoạt động hiệu quả.
Làm thế nào để một hệ thống bảng điều khiển năng lượng mặt trời làm việc?
Dưới đây là một ví dụ về cách lắp đặt năng lượng mặt trời hộ gia đình hoạt động. Đầu tiên, ánh sáng mặt trời chiếu vào một tấm pin mặt trời trên mái nhà. Các tấm chuyển đổi năng lượng thành dòng điện một chiều, chảy vào một biến tần. Biến tần chuyển đổi điện từ DC thành AC, sau đó bạn có thể sử dụng để cung cấp năng lượng cho ngôi nhà của mình. Nó đẹp đơn giản và sạch sẽ, và nó trở nên hiệu quả hơn và giá cả phải chăng mọi lúc.
Tuy nhiên, điều gì xảy ra nếu bạn không ở nhà để sử dụng điện mà các tấm pin mặt trời của bạn đang tạo ra mỗi ngày nắng? Và điều gì xảy ra vào ban đêm khi hệ mặt trời của bạn không tạo ra năng lượng trong thời gian thực? Đừng lo lắng, bạn vẫn được hưởng lợi thông qua một hệ thống có tên là điện năng lượng mặt trời hòa lưới.
Một hệ thống điện năng lượng mặt trời hòa lưới điển hình, trong giờ cao điểm, thường tạo ra nhiều năng lượng hơn nhu cầu của khách hàng, để năng lượng dư thừa được đưa trở lại lưới để sử dụng ở nơi khác. Khách hàng nhận được tín dụng cho năng lượng dư thừa được sản xuất và có thể sử dụng khoản tín dụng đó để rút ra từ lưới điện thông thường vào ban đêm hoặc vào những ngày nhiều mây. Một mét mét ghi lại năng lượng được gửi so với năng lượng nhận được từ lưới điện.
Như vậy chúng ta đã hiểu phần nào Năng lượng mặt trời là gì,ứng dụng của năng lượng mặt trời trọng việc chuyển hóa quang năng thành điện năng như thế nào trong cuộc sông hàng ngày của chúng ta.