Hướng dẫn chọn mua máy phát điện cho hệ thống điện mặt trời độc lập

Hầu hết các hệ thống năng lượng mặt trời ngoài lưới khi lắp đặt thường đi chung với một máy phát điện. Tránh trường hợp thiếu điện sinh hoạt, khi lắp đặt các hệ thống độc lập cần phải có một kế hoạch dự phòng năng lượng điện trong những ngày có điều kiện khí hậu không thuận lợi khiến hệ thống không thể sản xuất đủ để đáp ứng nhu cầu sử dụng.

Máy phát điện chạy bằng khí gas được sử dụng trong các hệ thống ngoài lưới như là một nguồn sạc dự phòng để sạc lại cho ắc quy trong trường hợp hệ thống mặt trời không thể cung cấp đủ cho nhu cầu sử dụng. Ngoài ra, những lúc tấm pin mặt trời và bộ biến tần bị hỏng cần được sửa chữa thì máy phát điện là rất cần thiết để cung cấp điện giúp cho các sinh hoạt của bạn không bị gián đoạn.

Vậy nên lựa chọn máy phát điện như thế nào thì phù hợp với hệ thống điện mặt trời của bạn? Dưới đây là lời khuyên của chúng tôi về cách chọn máy phát điện phù hợp cho hệ thống nhà bạn:

1. Định cỡ máy phát điện:

Theo nguyên tắc chung, máy phát điện nên có công suất gấp khoảng 2 lần so với công suất đầu ra của biến tần. Ví dụ, một bộ biến tần 4.000 Watt thường sẽ phù hợp với máy phát điện 8.000 Watt.

Giải thích cho điều này là vì máy phát điện phải cùng lúc vừa cung cấp điện cho các thiết bị điện vừa phải duy trì trạng thái sạc điện. Nếu tổng tải điện cung cấp cho các thiết bị điện là 4.000 watt và bộ sạc là 60 ampe ở 48 volt, thì tổng công suất khoảng 7kW:

60A x 48v = 2.880W + 4.000W = 6.880W

Tại sao tôi lại ví dụ là 8kW mà không phải con số khác? – Vì đây là công suất tối thiểu của máy phát điện dùng cho việc cung cấp điện sinh hoạt và sạc điện ắc quy.

Dĩ nhiên ở trên chỉ là lý thuyết với điều kiện hoạt động lý tưởng. Thực ra trong thực tế, việc đặt hệ thống điện mặt trời của bạn cao hơn so với máy phát điện có thể sẽ làm tổn thất đi một lượng nhỏ năng lượng. Ước tính cứ mỗi 1000m độ cao chênh lệch sẽ tổn thất khoảng 3% năng lượng. Hãy chắc chắn rằng bạn đã tính toán đến vấn đề này để tối ưu hoá hiệu quả hoạt động của thiết bị.

máy phát điện cho hệ thống điện mặt trời độc lập

2. Điều gì xảy ra khi lắp máy phát điện lớn hoặc nhỏ hơn tiêu chuẩn trên?

Trường hợp lớn hơn:

Một máy phát lớn hơn tiêu chuẩn trên có thể có lợi nếu bạn dùng để phát điện cho các thiết bị tiêu tốn nhiều điện năng như máy điều hoà không ký, máy hàn sắt thép…

Trường hợp nhỏ hơn:

Các máy phát nhỏ hơn sẽ vẫn hoạt động, nhưng nó thường yêu cầu điều chỉnh các cài đặt để giới hạn đầu ra của bộ sạc pin. Hầu hết các bộ sạc pin cho phép bạn điều chỉnh cường độ đầu vào AC (dòng điện xoay chiều) và tốc độ sạc.

Bạn sẽ cần phải cân bằng điện áp giữa máy phát điện với máy biến tần. Ví dụ, máy phát 120V nên đi cùng với bộ biến tần/bộ sạc 120V, cụ thể là khi điện áp đầu ra của máy phát điện là 120V thì phải cần kết hợp với một biến tần có đầu vào 120V.

Lưu ý: Trong một số ít trường hợp mà bạn đang sử dụng máy phát ba pha hoặc biến tần ba pha thì cũng áp dụng quy tắc tương tự: điện áp máy phát điện sẽ cần phải phù hợp với biến tần.

Tuy nhiên vẫn có một số loại biến tần đặc biệt vẫn có thể chấp nhận điện áp đầu vào thấp hơn tiêu chuẩn, miễn là bạn điều chỉnh tốc độ sạc thấp xuống một cách phù hợp. Điều này rất hữu ích để bạn có thể kết hợp một biến tần với một máy phát có điện áp thấp hơn.

3. Các loại nhiên liệu dùng cho máy phát điện (khí tự nhiên, propane, dầu diesel):

Hầu hết các máy phát điện dự phòng cho hệ thống năng lượng mặt trời sử dụng nhiên liệu khí đốt tự nhiên, propane hoặc diesel. Máy phát điện dùng dầu diesel có xu hướng tiết kiệm nhiên liệu hơn và sử dụng được lâu dài hơn, nhưng chi phí đầu tư ban đầu có thể cao gấp 2-3 lần so với máy phát sử dụng khí tự nhiên hoặc propane.

4. Những lưu ý khác:

Bảo hành:

Các máy phát điện sẽ không có một tiêu chuẩn nào cho thời gian bảo hành bao gồm cả việc sử dụng cho hệ thống năng lượng mặt trời độc lập hoặc các nhu cầu sử dụng khác. Vì vậy, khi mua hãy xem xét và hỏi thật kỹ nhà cung cấp về chế độ bảo hành của máy phát điện có áp dụng với hệ thống nhà bạn không và thời gian là bao lâu.

Tuy nhiên, để cung cấp thêm thông tin cho các bạn thì hiện nay các loại máy phát điện dùng để kết hợp với hệ thống điện mặt trời độc lập thường có bảo hành 18 tháng (hay tối đa 1000 giờ).

Thiết bị bật bật/tắt máy phát điện tự động:

Việc sử dụng máy phát điện kết hợp với hệ thống năng lượng mặt trời độc lập sẽ gặp một trường hợp là khi điện năng từ hệ thống tạo ra không đủ và bạn phải khởi động máy phát, trong khoảng thời gian này các thiết bị điện sẽ tạm ngưng hoạt động vì không có điện cung cấp vào nên sẽ làm gián đoạn các sinh hoạt của bạn.

Do đó, để khắc phục vấn đề này các nhà sản xuất đã cung cấp 1 thiết bị hỗ trợ bât/tắt máy phát tự động. Khi ắc quy của hệ thống giảm xuống một mức độ điện áp nhất định nào đó, thiết bị này sẽ tự động khởi động máy phát điện để cung cấp điện cho ắc quy cho phép nguồn điện dẫn vào các thiết bị luôn ở trạng thái ổn định.

So sánh giữa 2 loại động cơ máy phát điện 1800 RPM và 3600 RPM:

Hiện nay trên thị trường, phần lớn máy phát điện sử dụng 2 loại động cơ là 1800 vòng/phút và 3600 vòng/phút.

Máy phát điện 1800 RPM thường được coi là vượt trội vì chúng tiết kiệm nhiên liệu hơn, nhưng chúng lại có giá cao hơn một chút so với loại 3600 RPM. Ngược lại, máy phát điện 3600 RPM có xu hướng rẻ hơn nhưng kém hiệu quả hơn.

Tuy nhiên, động cơ 1800 RPM thường chỉ dùng cho máy phát 24kW trở lên nên đối với những loại máy phát điện công suất nhỏ thì chỉ sử dụng động cơ 3600 RPM. Chính vì vậy, tuỳ vào nhu cầu sử dụng mà các bạn có thể linh động lựa chọn loại máy phát điện phù hợp.

5. Kết luận:

Khi tìm kiếm một máy phát điện để hỗ trợ hệ thống điện năng lượng mặt trời ngoài lưới của bạn, hãy ghi nhớ một số điều sau:

  • Đầu ra máy phát nên gấp 2 lần đầu ra bộ biến tần năng lượng mặt trời của bạn.
  • Cân đối điện áp giữa máy phát với bộ biến tần theo tiêu chuẩn
  • Máy phát điện sử dụng cho hệ thống điện mặt trời độc lập phải được bảo hành.
  • Nên lắp đặt thiết bị bật/tắt máy phát tự động vì nó rất hữu ích.
  • Động cơ máy phát điện 1800 RPM chi phí đầu tư cao hơn nhưng hiệu quả hơn. Động cơ 3600 RPM có hiệu quả kém hơn nhưng giá rẻ hơn và phù hợp với các hệ thống nhỏ hơn.