Những điều cần biết khi mở rộng hệ thống năng lượng độc lập

Nhiều người thích lắp đặt hệ thống độc lập để không phụ thuộc vào điện lưới. Tuy nhiên bạn có thể thấy rằng nhu cầu sử dụng điện của bạn sẽ tăng dần theo thời gian, Hoặc có thể bạn cần đến hệ có kích thước lớn để phù hợp với việc sử dụng nhiều và bạn cần mở rộng thêm ra để đầu ra cao hơn.

Rất may, hầu hết các hệ thống điện độc lập có thể được mở rộng với các tấm pin quang điện bổ sung, bộ biến tần và ngân hàng pin dự trữ lớn hơn.

Khi nào bạn cần mở rộng hệ thống của mình?

Trước khi chúng tôi cho bạn biết cách mở rộng hệ thống độc lập, bạn nên tìm hiểu lý do tại sao cần mở rộng thêm:

Có một vài tình huống mà việc mở rộng mô-đun có ý nghĩa:

• Hạn chế về ngân sách: Nó rất tốt để bắt đầu với một hệ nhỏ, sau đó mở rộng trong tương lai khi ngân sách của bạn cho phép.
• Tiêu thụ năng lượng tăng: Việc sử dụng điện của bạn có thể thay đổi nếu có thêm nhiều thiết bị sử dụng điện
• Sản xuất năng lượng mặt trời không đủ: Nếu hệ của bạn không có kích thước không đủ để cung cấp với lượng bạn cần sử dụng, vì vậy cần một vài điều chỉnh.

Hạn chế về ngân sách

Một hệ thống năng lượng mặt trời độc lập là sự đầu tư lớn. Không phải ai cũng có sẵn tiền mặt để lắp đặt một hệ lớn đáp ứng được 100% nhu cầu sử dụng điện của họ.

May mắn thay, bạn có thể xây dựng thành nhiều đợt nhỏ thay vì thực hiện một giao dịch lớn. Nó là một cách tuyệt vời để tiếp cận cài đặt hệ thống ngoài lưới của bạn – nhưng nó đòi hỏi lập kế hoạch trước.

Các nhà thiết kế của chúng tôi sẽ khuyên bạn nên xây dựng với ý tưởng mở rộng trong tương lai. Bất kể bạn chọn giá đỡ trên mái hay trên mặt đất, hãy đảm bảo rằng hệ thống sẽ có một khoảng trống không gian để giải quyết việc mở rộng sau này.

Lưu ý: bộ biến tần và pin có giới hạn dung lượng riêng. Nếu bạn thêm nhiều tấm pin, có thể thay mới bộ biến tần và pin mới để theo kịp với đầu ra mở rộng thêm

Mặt khác, nó cũng đáng để xem xét phương pháp lắp đặt từng phần đắt hơn này có thể là lâu dài. Bạn nên chú ý đến những hạn chế của việc xây dựng từng bước:

Sự đồng nhất về tấm pin:

Nếu thực hiện nhiều lần để mở rộng hay bổ sung thêm cho hệ thống, có thể khó tìm thấy các loại tấm pin có cùng kiểu dáng và kích thước như hệ ban đầu, vì công nghệ năng lượng mặt trời tiến bộ nhanh chóng, và các công ty cập nhật các dòng sản phẩm của họ thường xuyên để phù hợp với những cải tiến mới nhất.

Rất may, đây không phải là vấn đề quá lớn. Hầu hết các tấm pin có điện áp và kích thước tiêu chuẩn, do đó, một tấm pin mới có thể sẽ tương thích với một hệ cũ. Sẽ có sự khác biệt về mỹ phẩm, nhưng một hệ thống kết hợp sẽ hoạt động tốt.

Nói chung, nó rất tốt để trộn và kết hợp các tấm pin, miễn là chúng nằm trong phạm vi 1 volt. Thông số kỹ thuật và kích thước điện được tiêu chuẩn hóa (bảng 60 cell và 72 cell là phổ biến). Ví dụ: nếu bạn có bảng 60 cell, bạn sẽ có thể mở rộng với nhiều bảng 60 cell hơn, bất kể kiểu dáng hay mẫu mã.

Chi phí lắp đặt thêm:

Khi bạn lắp đặt hệ thống của mình thành nhiều đợt, cuối cùng bạn sẽ phải trả nhiều tiền hơn cho việc vận chuyển và phí lắp đặt.

Và nếu bạn làm việc với một nhà thầu, bạn sẽ phải trả hai lần phí dịch vụ tương tự. Chi phi nhân công ít hơn nếu bạn có thể hoàn thành toàn bộ dự án trong một lần.

Nhưng những phụ phí này là nhỏ so với chi phí chung của hệ thống. Và tùy thuộc vào thiết lập của bạn, bạn có thể tự mình mở rộng bổ sung

Quá trình thêm vào các tấm pin mới không phải là quá phức tạp. Nó bao gồm các điều chỉnh nhỏ cho phần cứng, như thêm các kẹp khác nhau. Tùy thuộc vào thương hiệu và kích thước khung của bảng điều khiển, bạn có thể gắn nó vào phần cứng hiện tại mà không có bất kỳ thay đổi nào.

Hãy nhớ rằng nếu bạn nâng cấp hệ thống để tạo ra nhiều năng lượng hơn, bạn cũng có thể cần thêm một bộ điều khiển sạc khác và điều chỉnh dây điện của mình để bạn không làm quá tải mạch điện hiện có. Mở rộng điện có thể phức tạp và đòi hỏi một chút kiến thức và nghiên cứu – hoặc nhờ sự trợ giúp của các đơn vị lắp đặt.

Tiêu thụ năng lượng tăng:

Đôi khi nhu cầu sử dụng điện đơn giản là thay đổi theo thời gian và bạn cần mở rộng hệ thống của mình để theo kịp.

Bạn đã lắp đặt thêm 1 máy bơm? Thêm tủ lạnh thứ hai? hay gia đình bạn thêm số lượng người… – và bạn chỉ cần nâng cấp thêm 1 chút để đủ cho mức tăng thêm

Trong trường hợp đó, bạn có thể thêm vào hệ thống điện mặt trời hiện tại của mình bằng cách mua thêm các tấm pin mặt trời, bộ biến tần hoặc mở rộng ngân hàng pin. Đó là một ý tưởng tuyệt vời mà vẫn giữ được hệ ổn định. Nếu thiết bị hiện tại của bạn không có trên thị trường, các nhà cung cấp sẽ tư vấn các bộ phận tương thích với hệ thống hiện tại của bạn.

Tấm pin mặt trời của bạn không Sản xuất đủ:

Nếu các tấm pin không tạo ra nhiều năng lượng như bạn nghĩ ban đầu, thì vấn đề có thể không liên quan đến kích thước hệ của bạn.

Các yếu tố khác có thể góp phần làm giảm năng lượng đầu ra: nhiệt độ, bóng râm và hướng lắp đặt. Thiết lập kém có thể khiến một hệ thống có kích thước tốt bị thiếu hiệu quả. Trong một số trường hợp nhất định, cấu hình lại hệ thống của bạn có thể đưa nó đến đầu ra hiệu quả như dự kiến.

Hướng & góc lắp:

Bạn cần phải đặt hướng tấm pin đối mặt trực tiếp với mặt trời trong giờ cao điểm sẽ tối đa hóa năng lượng tạo ra.

Tuy nhiên, bạn ckhông thể thay đổi chính xác hướng của mái nhà trên một ngôi nhà mà bạn đã sống. Trong trường hợp này, việc thêm nhiều tấm pin hiệu quả hơn về chi phí so với việc cố gắng tìm hướng hoàn hảo với hệ hiện tại của bạn.

Đối với một góc nghiêng cố định, các tấm pin nên được nghiêng một cách lý tưởng ở một góc xấp xỉ bằng vĩ độ, để sản xuất tối ưu quanh năm. Nếu bạn sử dụng giá đỡ có thể điều chỉnh, bạn có thể nghiêng đến một góc dốc hơn trong mùa đông để tối ưu hóa sản xuất trong suốt cả năm.

Nhiệt độ và vị trí

Các tấm pin mặt trời được đánh giá ở điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn (STC). Các thử nghiệm được chạy trong một môi trường được kiểm soát, với nhiệt độ được điều chỉnh đến 77 ° F và một lượng ánh sáng lý tưởng chiếu xuống các tấm.

Trong thực tế, môi trường sống của bạn hiếm khi phù hợp với các điều kiện tối ưu này. Hầu hết các tấm pin tạo ra năng lượng ít hơn khoảng 10% so với đánh giá của chúng do nhiệt, mây và các yếu tố khác. Một tấm pin 300W chỉ có thể đưa ra khoảng 270W vào một ngày trung bình. Sản lượng tối đa hiếm khi đạt được, ngoại trừ trong những ngày nắng đẹp với điều kiện lý tưởng.

Trước khi bạn tính kích thước mở rộng, hãy tính đến khí hậu địa phương của bạn. Khí hậu khắc nghiệt sẽ ảnh hướng vào hiệu quả đánh giá của hệ thống. Hãy ghi nhớ điều này

Bóng râm

Hiệu quả của tấm pin sẽ bị ảnh hưởng bởi bóng râm và một vài bóng nhỏ có thể có tác động lớn đến sản lượng năng lượng tạo ra. Các tấm pin mặt trời cần được lắp đặt trong ánh sáng mặt trời đầy đủ để có hiệu suất tối ưu.

Nếu bạn gặp phải sản lượng thấp hơn, hãy kiểm tra để đảm bảo các tấm pin không bị mờ trong ngày. Theo thời gian, có thể có cây mọc lên và tạo bóng râm trên hệ, làm giảm hiệu suất của nó.

Ngoài ra, hãy đảm bảo các tấm pin của bạn sạch bụi, lá và các mảnh vụn khác. Theo thời gian, điều này có thể tích tụ và bắt đầu giảm hiệu suất nếu không được làm sạch. Làm sạch các tấm pin mặt trời của bạn bằng nước và nếu cần, một lượng nhỏ chất tẩy rửa nhẹ.

Thiết bị xuống cấp:

Theo thời gian, thiết bị năng lượng mặt trời sẽ dần giảm hiệu quả. Các tấm pin mặt trời thường kéo dài hơn 30 năm, nhưng sản lượng giảm nhẹ mỗi năm. Hầu hết các tấm pin mặt trời được đảm bảo để sản xuất 80% công suất định mức sau 25 năm.

Có thể mất nhiều năm để nhận thấy tác động, nhưng theo thời gian, tấm pin và pin của bạn sẽ giảm hiệu quả. Sau 5-10 năm, bạn có thể thấy rằng khả năng sản xuất đã giảm xuống dưới mức nhu cầu năng lượng của bạn.

Nếu bạn đã không tính đến điều này ngay từ đầu, thì quá khó để thêm các bộ phận để bù đắp cho những mất mát hiệu quả dự kiến trong suốt vòng đời của hệ thống.

Mở rộng hệ thống năng lượng mặt trời độc lập:

Nếu bạn đã sẵn sàng để nâng cấp bằng cách mở rộng, thành phần dễ nhất để thêm vào hệ thống mặt trời chính là các tấm pin.

Tùy thuộc từng hệ, bạn có thể thêm một vài tấm pin nữa vào (các) bộ điều khiển sạc hiện có. Bạn cũng có thể cài đặt nhiều bộ điều khiển sạc, nhưng lưu ý: ngân hàng pin của bạn chỉ có thể xử lý một lượng điện tích nhất định. Cuối cùng, nếu bạn thêm nhiều tấm pin mặt trời, bạn sẽ phải nâng cấp ngân hàng pin của mình để nó có thể xử lý dòng điện bổ sung.

Mở rộng hệ thống trên mặt đất:

Bởi vì hệ thống độc lập thường đồng nghĩa với không gian rộng mở, nhiều khách hàng ngoài lưới lắp đặt hệ  trên mặt đất.

Điều này có lợi cho bạn nếu có kế hoạch xây dựng hệ thống của mình theo thời gian. Nếu bạn có không gian, hãy chọn giải pháp giá đỡ trên mặt đất. Bạn có thể dễ dàng làm những công việc với hệ bất cứ lúc nào bạn cần để thực hiện bổ sung hoặc thực hiện bảo trì.

Mở rộng hệ thống gắn trên mái nhà:

Để mở rộng hệ thống trên mái nhà, bạn sẽ phải thêm nhiều giá đỡ hơn và kết nối các tấm với hộp tổ hợp và bộ điều khiển sạc hiện có, miễn là nó có thể mang tải năng lượng tăng lên.

Mở rộng một hệ thống điện mặt trời trên mái nhà có thể phức tạp hơn một chút, vì không gian bị hạn chế. Một phần mái nhà có thể không cung cấp không gian xây dựng khả thi, nếu nó đối mặt với hướng sai hoặc bị che bởi bóng râm.

Điều gì xảy ra nếu hết không gian trên mái nhà của bạn?

Tùy chọn đầu tiên là thay thế một số mô-đun bằng các phiên bản hiệu quả cao hơn để giúp bạn tăng tốc. Nếu điều đó không đủ, bạn cũng có thể ghép hệ thống với một nguồn năng lượng thay thế như gió hoặc thủy điện.

Trộn và kết hợp các tấm pin:

Cẩn thận khi trộn và kết hợp các bộ phận cũ và mới từ các thương hiệu khác nhau.

Các tấm pin mặt trời đã thay đổi đáng kể trong những năm qua, các mô-đun 80W 12V là phổ biến trước đây; ngày nay 200W (hoặc lớn hơn) thì phổ biến hơn

Có thể trộn và ghép các tấm, nhưng đảm bảo có cùng hoặc gần với cùng một điện áp hoạt động, watts và ampe

Ví dụ: bạn có thể thêm bảng điều khiển 270W vào mảng mô-đun 250W hiện có; cả hai đều là bảng 60 cell hoạt động ở cùng một điện áp. Miễn là điện áp bảng trong  1 volt, hệ thống sẽ ổn.

Thêm công suất biến tần!

Hầu hết các bộ biến tần của hệ thống độc lập mà chúng tôi bán là có thể xếp chồng lên nhau, có nghĩa là bạn có thể lồng nhiều bộ biến tần với nhau để tăng công suất. Điều này đặc biệt hữu ích nếu việc sử dụng của bạn tăng theo thời gian và bạn cần nhiều lượng điện hơn

Thêm một biến tần khác không hề đơn giản. Bộ ngắt mạch và dây điện trong hệ thống của bạn có khả năng không được thiết kế để hỗ trợ một biến tần khác. Trong một số trường hợp, toàn bộ hệ thống biến tần có thể cần phải được tua lại. Nhưng nếu bạn dự đoán việc mở rộng khi bạn xây dựng hệ thống của mình, thì có thể mở rộng được thiết kế cho mục đích này. Bạn có thể thêm các bộ biến tần bổ sung và nối lại chúng vào một hub trung tâm – không cần thêm dây.

Một biến tần lớn hơn có thể yêu cầu một ngân hàng pin lớn hơn để xử lý sản lượng tăng. Hướng dẫn sử dụng biến tần phải chỉ ra kích thước ngân hàng pin tối thiểu, thường là tối thiểu 200-400 giờ cho mỗi biến tần.

Mở rộng ngân hàng pin:

Quá trình mở rộng ngân hàng pin của bạn phụ thuộc vào loại pin bạn có – axit chì hoặc lithium.

Khi bạn thêm pin axit chì mới vào ngân hàng cũ, pin mới sẽ đảm nhận dung lượng và các đặc tính khác của pin hiện có. Khi bạn thêm nhiều pin hơn, chúng sẽ chảy xuống mức cũ.

Đây có thể không phải là một vấn đề lớn nếu ngân hàng pin chỉ mới một năm tuổi. Nhưng nó thường không phải là một ý tưởng tốt để mở rộng một ngân hàng axit chì sau khi nó được sử dụng trong một vài năm. Nói một cách đơn giản, pin mới của bạn sẽ giành được nhiều năng lượng nhất có thể khi bạn trộn chúng với pin cũ.

Với việc bảo trì đúng cách, bạn có thể kéo dài tuổi thọ của pin axit chì lên 7-10 năm. Bạn không muốn sử dụng nhiều pin hơn nữa và ngay lập tức có pin mới hoạt động với hiệu suất tối ưu.

Bạn có thể tăng dung lượng pin bằng cách nối nhiều pin hơn trong một mạch song song. Một mạch song song kết hợp các kết nối pin dương và âm, để tăng dòng điện trong khi duy trì cùng một điện áp.

Tuy nhiên, có giới hạn về số lượng chuỗi pin axit chì có thể được mắc song song. Ba chuỗi pin song song là mức tối đa được đề nghị. Một hoặc hai là lý tưởng hơn: chúng sẽ sạc và xả đều hơn, giúp chúng tồn tại lâu hơn.

Các ngân hàng pin lithium dễ dàng mở rộng hơn vì có các thiết bị điện tử tích hợp để quản lý việc sạc và cân bằng pin. Một số pin lithium ngoài lưới có thể được mở rộng theo thời gian

Nếu bạn sắp có kế hoạch trước về việc mở rộng hệ thống của mình trong tương lai, pin lithium là tùy chọn tốt hơn, Chúng cũng hiệu quả hơn, an toàn hơn và có xu hướng kéo dài hơn – tất nhiên đi kèm với giá cao hơn.

>>Bạn có thể tham khảo thêm về bài viết: Pin axit chì hay lithium, cái nào tốt hơn cho hệ thống điện mặt trời?

Nếu bạn không chắc chắn bắt đầu từ đâu với việc mở rộng hệ thống độc lập của mình, các công nghệ thiết kế hiện đại và chuyên nghiệp của GIVASOLAR có thể giúp bạn sắp xếp nó. Hãy liên lạc với chúng tôi để giúp đảm bảo việc nâng cấp của bạn tương thích và đáp ứng nhu cầu năng lượng tăng lên.