Lắp đặt năng lượng mặt trời trên mái nhà hay mặt đất tốt hơn?

Tóm tắt nội dung bài viết

Hệ thống điện năng lượng mặt trời trên mái nhà ít tốn kém hơn bởi vì chúng tận dụng mái nhà có sẵn của bạn làm nền. Chúng cũng chiếm ít không gian của bạn hơn.
Hệ thống điện mặt trời dưới mặt đất chiếm nhiều không gian cũng như chi phí đầu tư, nhưng việc lắp đặt, sửa chữa và bảo trì sẽ dễ dàng hơn rất nhiều. Thêm nữa, chúng còn cho phép bạn dễ dàng điều chỉnh hướng và góc của các tấm pin để tối ưu hoá sản lượng điện tạo ra.

Một khi bạn đã chọn được các tấm pin năng lượng mặt trời, đó là thời điểm mà bạn phải quyết định xem nên lắp đặt hệ thống theo kiểu nào là tốt nhất, phù hợp nhất cho không gian, ngân sách và nhu cầu năng lượng của bạn.

Có 2 lựa chọn về kiểu lắp đặt hệ thống mặt trời là: lắp đặt trên mái nhà và lắp đặt dưới mặt đất. Hệ thống trên mái gắn liền với giá đỡ trên mái nhà của bạn, trong khi hệ thống mặt đất thì được xây dựng ở khu vực đất trống. Bạn có thể phần biệt 2 loại qua hình ảnh dưới đây:

Bài viết này sẽ đi sâu hơn vào để phân tích ưu và nhược điểm của hai kiểu lắp đặt này. Qua đó, giúp bạn có thể nắm được đầy đủ thông tin nhất có thể để quyết định cách lắp đặt hệ thống cho riêng mình. Dưới đây là một bảng tóm tắt ưu, nhược của 2 kiểu này:

Hệ thống trên mái nhàHệ thống trên mặt đất
Ưu điểm– Ít tốn kém

– Yêu cầu ít nguyên, vật liệu để lắp đặt.

– Chi phí nhân công lắp đặt thấp.

– Tận dụng được không gian.

– Dễ được cấp giấy phép lắp đặt hơn.

– Dễ tiếp cận hệ thống hơn.

– Dễ dàng vệ sinh.

– Dễ dàng trong việc khắc phục, sửa chữa hệ thống.

– Khí hậu mát mẻ ảnh hưởng tích cực đến sản lượng tạo ra.

– Không bị giới hạn không gian như mái nhà.

– Năng suất cao hơn trên mái nhà.

– Đơn giản hơn trong việc điều chỉnh hướng và góc.

Nhược điểm– Khó khăn trong việc leo trèo để tiếp cận hệ thống.

– Khó hơn trong việc sửa chữa, khắc phụ lỗi.

– Có thể gặp rắc rối khi mở rộng bởi không gian bị giới hạn.

– Khoan lỗ trên mái có thể bị rò rỉ nước vào nhà khi trời mưa.

– Tốn công sức trong việc cài đặt hơn.

– Tốn chi phí đầu tư hơn.

– Yêu cầu nhiều nguyên, vật liệu cài đặt.

– Quá trình xin giấy phép phức tạp hơn.

– Chiếm nhiều không gian.

1. Tại sao phải thiết lập hệ thống điện mặt trời trên mặt đất?

Ưu điểm:

Chức năng thuận lợi mọi mặt:

Cho dù bạn đang xem xét dùng loại hệ thống mặt trời nào, kích cỡ ra sao, góc hướng như thế nào thì việc lắp đặt trên mặt đất đều có thể đáp ứng tốt nhất.

Nếu bạn sống tại TP.HCM thì bạn đang thuộc Bắc bán cầu, do đó các tấm pin nên hướng về phía nam thực để có thể nhận trọn vẹn bức xạ của mặt trời. Khi đó hệ thống trên mặt đất sẽ dễ dàng cho bạn điều chỉnh hướng hơn. Ngược lại, giả sử nhà bạn ở khu vực thiết kế kiểu mái hướng Đông và Tây, như vậy việc lắp đặt các tấm pin hướng về phía nam sẽ vô cùng khó khăn.

Chính vì thế, hệ thống điện mặt trời trên mặt đất có thể xoay hướng, chỉnh góc bất kỳ miễn là bạn muốn. Từ đó, bạn có thể căn chỉnh hệ thống của mình sao cho có góc, hướng tối ưu nhất để nhận được tối đa sản lượng điện.

Lợi hơn về sản lượng:

Lắp đặt hệ thống trên mặt đất sẽ có không khí và nhiệt độ thích hợp hơn giúp khả năng sản xuất của các tấm pin tốt hơn.

Theo các thử nghiệm, hầu hết các tấm pin mặt trời hoạt động tốt ở mức nhiệt độ trung bình khoảng 25oC. Nếu nhiệt độ môi trường nóng hơn mức này có thể làm giảm hiệu quả sản xuất của các tấm pin đi 10 – 25%.

Không gặp rắc rối về việc thiếu không gian:

Nếu bạn cài đặt trên mái nhà, rất có thể bạn sẽ bị giới hạn không gian để thiết lập một hệ thống có công xuất phù hợp. Nếu nhu cầu điện của bạn tăng lên trong tương lai nhưng lại không còn không gian mái nhà để mở rộng dự án sẽ rất bất tiện phải không nào.

Khi bạn lắp đặt hệ thống trên mặt đất, bạn sẽ không gặp phải trường hợp tương tự như vậy. Bạn có thể mở rộng hệ thống các tấm pin một cách dễ dàng khi nhu cầu gia tăng và có rất nhiều lựa chọn các loại giá đỡ khi bổ sung thêm các tấm pin mới.

Khả năng tiếp cận:

Thêm một lợi ích khác của việc lắp đặt trên mặt đất là khả năng tiếp cận hệ thống đơn giản hơn, đặc biệt là giai đoạn cài đặt. Sẽ vô cùng khó khăn cho việc lắp đặt khi chung ta phải leo trèo tương đối cao và hạn hẹp không gian, điểm tựa.

Khi có bất cứ tấm pin nào bị hỏng, điều bạn cần làm là thay thế để tối ưu cho hệ thống. Việc này sẽ dễ dàng hơn rất nhiều khi hệ thống của bạn nằm trên mặt đất thay vì trên mái nhà chật hẹp.

Ngoài ra, kiểu lắp đặt này còn lý tưởng hơn rất nhiều nếu bạn đang sống ở những nơi có nhiều bụi bặm, tuyết rơi. Hệ thống năng lượng mặt trời trên mặt đất cho phép bạn dễ dàng dọn dẹp bụi bẩn, mảng tuyết hơn cũng như an toàn hơn rất nhiều.

Những hạn chế:

Bây giờ là những nhược điểm của hệ thống trên mặt đất mà có thể bạn muốn xem xét.

Nhìn chung, việc lắp đặt trên mặt đất sẽ phức tạp hơn rất nhiều và đòi hỏi tốn nhiều chi phí hơn để hoàn thành. Nếu mối quan tâm lớn của bạn là “lợi tức” tối đa trong khoản đầu tư thì việc lắp đặt trên mái nhà là cách tốt nhất.

Tốn kém chi phí vật liệu, nhân công:

Lý do chính khiến hệ thống trên mặt đất có gía cao là vì nó đòi hỏi nhiều bộ phận để lắp ráp hơn.

Bạn hãy nghĩ đơn giản như thế này – Khi bạn đặt các tấm pin trên mái nhà thì coi như đã có sẵn một cái “móng” để gắn các tấm pin lên rồi. Nhưng khi gắn trên mặt đất bạn sẽ phải xây dựng một cái “móng” để giữ các tấm pin cố định.

Quá trình này đòi hỏi bạn đất của bạn phải được khảo sát để đảm bảo có thể đặt các giá đỡ vững chắc, thêm nữa việc đào các lỗ để gắn giá đỡ sẽ khiến bạn tốn thêm một khảo chi phí thuê nhân công.

Hệ thống trên mái nhà thì sẽ giúp bạn tiết kiệm được rất nhiều chi phí kể trên.

Chiếm không gian diện tích:

Năng lượng mặt trời thiết lập trên mặt đất chiếm rất nhiều không gian đất trống của nhà bạn.

Vấn đề về không gian không phải là vấn đề lớn nếu bạn sở hữu một mảnh đất có diện tích lớn. Những người sống ở vùng ngoại ô thường có xu hướng chọn cách thiết lập trên mặt đất vì họ thường sở hữu không gian diện tích trống rất rộng và muốn tận dụng để tối ưu sản xuất.

Nhưng nếu bạn sở hữu những căn nhà có diện tích sân vườn nhỏ thì lựa chọn lắp đặt trên mái nhà là cách hợp lý và tốt nhất. Trong trường hợp này dĩ nhiên tuỳ chọn trên mặt đất hoàn toàn không khả thi.

Còn có một số trường hợp, một số người cho rằng việc lắp đặt trên mặt đất rất khó coi và chướng mắt. Nên đây cũng được cho là một nhược điểm về tính thẩm mỹ của loại hệ thống năng lượng mặt trời trên đất trống.

Nhưng nhìn chung, phần lớn mọi người đều tự hào khi mình sở hữu một hệ thống năng lượng mặt trời. Vì họ cho rằng đây là một công nghệ tiên tiến, hiện đại, không chỉ mang lại lợi ích cho cá nhân mà còn góp phần bảo vệ tài nguyên thiên nhiên, môi trường.

Là một nhà cung cấp chúng tôi cũng sẽ rất vui khi thấy khách hàng của mình hài lòng, tự hào về hệ thống của họ.

Những điểm chính cần xem xét:

Hãy thiết lập một hệ thống trên mặt đất nếu bạn muốn đơn giản hoá quá trình bảo trì, dọn dẹp vệ sinh và tối ưu năng lượng điện đầu ra. Dưới đây là 3 câu hỏi chính đặt ra cho chính bạn để đảm bảo hệ thống trên mặt đất sẽ phù hợp với bạn:

Câu hỏi 1: Ngân sách của bạn là bao nhiêu?

Một dự án điện mặt trời trên đất trống yêu cầu nhiều nhân công và các bộ phận để cài đặt nó. Bạn có thể cần hợp tác với một nhà thầu để hoàn thành công việc, quá trình xin giấy phép xây dựng có thể sẽ mất thời gian và tốn kém chi phí hơn.

Nhưng hãy xem xét điều này: một khi các tấm pin của bạn đã được lắp đặt thì khoảng chi phí đầu tư tốn kém hơn đó sẽ được bù đắp bằng việc hệ thống sẽ có hiệu suất làm việc tốt hơn. Và trong quá trình sử dụng, các chi phí phụ về bảo trì, vệ sinh sẽ đơn giản và tiết kiệm tiền hơn rất nhiều.

Chung quy, ban đầu chi phí bạn bỏ ra sẽ tốn kém hơn nhưng khi đã thiết lập xong dự án thì những chi phí phụ sau đó sẽ có lợi hơn rất nhiều dành cho bạn.

Câu hỏi 2: Nơi bạn dự định đặt hệ thống là loại đất gì?

Nếu mảnh đất của bạn là nền đá gốc hoặc là đất rất khó để khoan, đào…thì có thể bạn nên lắp đặt trên mái nhà. Bời vì những loại đất khó đào như vậy sẽ làm cho chi phí tăng lên đáng kể, thay vì những thiết bị đào thông thường bạn phải thuê những chiếc máy khoan hạng nặng rất tốn kém.

Câu hỏi 3: Trong tương lai, bạn có dự định mở rộng quy mô hay không?

Nếu bạn không có kế hoạch về việc độc lập sử dụng điện (hệ thống ngoài lưới) thì một dự án trên mái nhà là quá đủ cho nhu cầu điện của bạn.

Nhưng nếu bạn có dự định hoàn toàn tự chủ trong việc cung ứng điện cho gia đình thì bạn cũng nên xem xét, lên kế hoạch trong tương lai. Có thể bạn sẽ có thêm những đứa trẻ hoặc đón bố mẹ về ở chung…điều này sẽ làm cho mức tiêu thụ điện nhà bạn tăng lên, để có thể đáp ứng đủ đòi hỏi bạn phải mở rộng quy mô dự án năng lượng mặt trời của mình.

Tham khảo thêm về: Những vấn đề quan tâm khi lắp đặt hệ thống điện mặt trời trên mặt đất

2. Khi nào thì lắp trên mái nhà sẽ tốt hơn?

Những điểm mạnh:

Cả 2 kiểu cài đặt này đều có những điểm tốt khác nhau – tuỳ thuộc và ngân sách, nhu cầu năng lượng và thói quen sống của bạn mà sẽ chọn được loại nào phù hợp hơn. Một hệ thống điện mặt trời trên mái có xu hướng thích hợp hơn với những khách hàng như sau:

  • Muốn tối ưu hoá thời gian hoàn vốn.
  • Muốn thiết lập một hệ thống đơn giản.
  • Không có nhiều không gian diện tích.
  • Muốn chi tiêu ít tiền hơn.

Ít tốn vật liệu, nhân công và chi phí đầu tư:

Một điều làm cho hệ thống năng lượng mặt trời trên mái dễ bán hơn là nó yêu cầu ít thời gian, công sức và tiền bạc để cài đặt.

Khi bạn đặt năng lượng mặt trời trên mái nhà, thì cũng giống như phần khó khăn, phức tạp của quy trình lắp đặt đã có sẵn. Bạn không phải tìm cách đào một cái hố, không phải khảo sát loại đất, không phải thuê và mua các công cụ, vật liệu đắt tiền…

Tận dụng không gian ít dùng đến:

Đa phần, dự án trên mái được sử dụng nhiều ở những khu dân cư đông đúc, ít có không gian đất trống. Ở những nơi này, không gian trống hiếm hoi có được chỉ là một cái sân, vườn nhỏ trong khuôn viên nhà. Diện tích này thì quá ít để có thể lắp đặt một hệ thống dưới đất.

Ngay cả đối với những người có nhiều đất, vài người trong họ cũng vẫn lựa chọn lắp đặt trên mái bởi họ cho răng như vậy sẽ giúp khuôn viên nhà họ trong gọn gàng hơn. Thay vì dùng đất trống để đặt năng lượng mặt trời thì họ tận dụng mái nhà và để mảnh đất đó trồng trọt hoặc chăn nuôi.

Có thêm tính năng cách nhiệt và bảo vệ mái nhà:

Một lợi ích bất ngờ cho một hệ thống gắn trên mái đáng kể là nó bảo vệ mái nhà khỏi các yếu tố từ bức xạ tia cực tím, gió, mưa và tuyết. Nó cũng sẽ giúp cách nhiệt cho ngôi nhà của bạn. Nếu bạn sống ở vùng ngoại ô, đây có thể là một cách hay để giữ cho ngôi nhà của bạn ấm áp tự nhiên hơn vào ban đêm cũng như mát mẻ hơn vào trưa nắng.

Theo tờ báo Earth Sky, một sinh viên tại UC San Diego phát hiện ra các tấm pin năng lượng mặt trời có thể giữ cho mái nhà mát hơn trung bình khoản 5oF, giúp cho ngôi nhà tiết kiệm được 5% chi phí để làm mát.

Những hạn chế:

Điều gì khiến một số người không lựa chọn kiểu lắp đặt trên mái nhà? – Dưới đây là một vài nhược điểm cần kể đến:

  • Khó tiếp cận hệ thống bởi phải leo trèo cao.
  • Có thể ít hiệu quả hơn và phụ thuộc vào vị trí, hướng nhà bạn.
  • Khó khăn hơn khi muốn bảo trì, sửa chữa.
  • Giới hạn về không gian.

Khả năng truy cập để khắc phục sự cố khó khăn hơn:

Bất cứ ai đã từng leo lên mái nhà để làm các công việc như kiểm tra bồn nước, dọn vệ sinh mái nhà, thay bóng đèn…đều có thể cảm nhận được sự khó khăn và nguy hiểm ra sao. Do đó, việc lắp đặt hệ thống mặt trời trên mái cũng vô cùng khó khăn trong việc bảo trì, vệ sinh khi gặp sự cố.

Kém hiệu quả hơn:

Dự án năng lượng mặt trời trên mái hiếm khi có được hiệu quả tốt như khi lắp trên mặt đất. Các tấm pin gắn trên mái là cố định và không thể lúc nào cũng đối diện trực tiếp với ánh chiếu của mặt trời. Giữa các mùa khác nhau ánh sáng mặt trời sẽ chiếu với các hướng và góc khác nhau, vì vậy khi có sự thay đổi đó mà các tấm pin thì vẫn cố định một hướng thì sẽ làm giảm sản lượng.

Hạn chế về không gian:

Bạn thiết lập một hệ thống mặt trời trên mái nhà phù hợp với nhu cầu điện của gia đình, nhưng trong tương lai có thể mức tiêu thụ điện của gia đình bạn tăng lên. Khi đó, chắc hẳn bạn sẽ muốn mở rộng quy mô lớn hơn nhưng sẽ rất có thể diện tích mái nhà của bạn không còn đủ để bạn có thể gắn thêm các tấm pin.

Những điểm cần xem xét:

Nếu bạn nghĩ rằng lắp đặt năng lượng mặt trời trên mái là một lựa chọn tốt nhất đối với bạn thì hãy chắc chắn xem xét một số câu hỏi dưới đây:

Câu hỏi thứ nhất: Mái nhà của bạn đã bao nhiêu “tuổi”?

Một mái nhà và một hệ thống điện mặt trời thường sẽ có tuổi thọ tồn tại tương đương nhau, vì vậy lý tưởng nhất là khi cả 2 được lắp đặt xây dựng cùng lúc.

Nhưng có vẻ điều này không khả thi với một căn nhà đã xây được vài năm rồi phải không? – Rất may, các chuyên gia cho rằng mái nhà dưới 5 năm “tuổi” đã phù hợp để lắp đặt hệ thống mặt trời. Nếu mái nhà của bạn đã quá lâu đời thì bạn phải nên xem xét lại việc có nên lắp đặt dự án hay không hoặc có nên thay thế mái nhà cùng lúc để tiết kiệm chi phí hay không?

Nếu mái nhà của bạn thật sự đã quá cũ kỹ có thể sẽ gây ra các thiệt hại trong quá trình lắp đặt như nứt mái, rò rỉ nước…

Câu hỏi thứ hai: Mức tiêu thụ điện của gia đình bạn là bao nhiêu?

Mặc dù các tấm pin mặt trời là một khoản đầu tư tuyệt vời nhưng nó đòi hỏi một khoảng chi phí tài chính lớn và nhận về lợi ích từ từ theo thời gian. Nếu mức tiêu thụ điện của gia đình bạn thấp thì lợi ích từ hệ thống năng lượng mặt trời mang đến cho bạn cũng nhỏ.

Chính vì thế, dù là nhà cung cấp về lĩnh vực năng lượng mặt trời nhưng chúng tôi cũng luôn luôn khuyên khách hàng phải cân nhắc thật kỹ trước khi ra quyết định, bởi vì việc lắp đặt không phải lúc nào cũng phù hợp với tất cả mọi người.

Tham khảo: Những vấn đề quan tâm khi lắp đặt hệ thống điện mặt trời trên mái nhà