Làm thế nào để kết nối một hệ mặt trời

Thiết kế và lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời cho mục đích sử dụng cá nhân có thể là một thách thức khó khăn nhưng bổ ích ...... Nếu bạn biết mình đang làm gì. Tìm hiểu tất cả những ưu và nhược điểm, cũng như thông tin chi tiết về việc tự làm năng lượng mặt trời tại đây.

Việc cung cấp năng lượng đầy đủ cho ngôi nhà, phương tiện, cabin hoặc thuyền của bạn dưới ánh nắng mặt trời chưa bao giờ dễ dàng hơn thế. Đầu tiên, Cơ quan Năng lượng Quốc tế gần đây đã tuyên bố trong báo cáo Triển vọng năm 2020 rằng năng lượng mặt trời - "vua mới" của điện - là dạng điện rẻ nhất từ ​​trước đến nay. Do đó, gần như chắc chắn rằng hóa đơn tiện ích của bạn sẽ giảm đáng kể hoặc thậm chí được loại bỏ thông qua DIYSolar.

Điều tuyệt vời hơn nữa là chi phí vật liệu cần thiết cho năng lượng mặt trời tại nhà đã giảm 70% trong thập kỷ qua. Lý do lớn nhất khiến giá giảm là do bản thân các tấm quang điện (PV): giá giảm 90% (được thấy vào năm 2019) từ 2 USD/watt xuống còn 0,20 USD/watt!

Trung bình, từ năm 2010 đến năm 2020 tại Hoa Kỳ, chi phí lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời dân dụng đã giảm từ 7,50 USD/watt xuống còn 2,50 USD/watt. (Giá trị thay đổi tùy theo vị trí và sự khác biệt là một hoặc hai đô la cho dù bạn đang sử dụng nguồn DC hay AC.)

Điều này có nghĩa là chi phí trả trước thấp hơn cho bạn và thời gian hoàn vốn ngắn hơn. Chỉ trong vòng 5 đến 10 năm - nếu bạn làm đúng mọi thứ - bạn có thể tin rằng hệ thống năng lượng mặt trời tự làm của mình sẽ bắt đầu giúp bạn kiếm tiền. Điều đó tốt cho bạn và tốt cho hành tinh này.

Bạn bắt đầu hành trình năng lượng mặt trời tự làm của mình từ đâu? Tại đây, bạn sẽ tìm thấy tất cả các khía cạnh của dự án năng lượng mặt trời tại nhà mà bạn phải nghiên cứu trước khi triển khai và vận hành. Thực hiện theo quy trình từng bước được nêu ở đây đảm bảo rằng bạn nắm bắt được tất cả các cơ sở và đưa ra các quyết định cũng như lựa chọn sáng suốt trong quá trình thực hiện.

Tổng quan về năng lượng mặt trời DIY
Hầu hết các chủ nhà muốn lắp đặt năng lượng mặt trời cuối cùng sẽ tìm một công ty lắp đặt, nhưng đó không phải là lựa chọn duy nhất.

Những người tự làm có nền tảng vững chắc hoặc kinh nghiệm về hợp đồng điện sẽ có thể hoàn thành dự án năng lượng mặt trời tự làm từ đầu đến cuối sau khi nghiên cứu và lập kế hoạch cẩn thận bằng cách sử dụng hướng dẫn tại đây.

Nếu điều này nghe có vẻ giống bạn thì hãy thực hiện nó! Bạn đang sở hữu và vận hành một cơ sở năng lượng sạch sẽ cho phép bạn đạt được khả năng tự cung cấp năng lượng và lượng khí thải carbon thấp trong nhiều thập kỷ tới.

Tuy nhiên, nếu bạn là một DIYer không quen với việc thiết lập các hệ thống điện phức tạp, nhiều bộ phận thì dự án năng lượng mặt trời DIY được thực hiện với sự trợ giúp chuyên nghiệp ở một số điểm chính trong dự án (chẳng hạn như lắp đặt và nối dây) có thể là lựa chọn khôn ngoan hơn. lựa chọn.

Nếu bạn có những người có kinh nghiệm trong nhóm của mình, bạn sẽ tránh mua nhầm linh kiện hoặc vật liệu kém chất lượng. Quan trọng hơn, bạn sẽ loại bỏ khả năng xảy ra tai nạn chết người xung quanh điện áp cao. Bạn cũng ít có khả năng làm mất hiệu lực bất kỳ bảo đảm nào.

Các loại hệ thống năng lượng mặt trời chính
Có ba loại hệ thống năng lượng mặt trời bạn có thể chọn để cung cấp năng lượng cho ngôi nhà và tài sản của mình:

Hòa lưới - Khi nhu cầu năng lượng cao hơn sản lượng của hệ thống, mảng năng lượng mặt trời của bạn sẽ được kết nối trực tiếp với tiện ích. Bất kỳ phần dư thừa nào sẽ được gửi vào lưới. Ở hầu hết các nơi, tiện ích điện được ghi có vào hóa đơn của bạn.

Lưới điện có pin dự phòng (Hybrid) - Giải pháp thay thế này cho phép bạn lưu trữ lượng điện dư thừa do các tấm pin mặt trời trong nhà tạo ra trong pin dự phòng. Nếu pin của bạn được sạc đầy, lượng điện dư thừa sẽ được gửi vào lưới điện và trong hầu hết các trường hợp, bạn sẽ được trả tiền cho việc đó. Để đáp ứng nhu cầu của ngôi nhà bạn, bộ pin sẽ kích hoạt và tắt trước khi đến thời điểm có nhu cầu điện cao điểm.

Off-Grid - Trong thiết lập năng lượng mặt trời này, bạn hoàn toàn độc lập với nguồn cung cấp tiện ích. Bạn sở hữu bất cứ sản lượng mảng năng lượng mặt trời nào của bạn. Bạn có thể kết nối pin dự phòng để tránh tình trạng mất điện.

Trong giai đoạn nghiên cứu và lập kế hoạch cho dự án năng lượng mặt trời DIY của bạn, bạn phải tự hỏi mình:

Chính xác thì nhu cầu điện là gì và tôi có muốn xem hệ thống lắp đặt năng lượng mặt trời của mình không?

Thiết lập nối lưới, ngoài lưới hay kết hợp là tốt nhất?

Tôi phải có những giấy phép, giấy phép và kiểm tra cần thiết nào?

Những vật liệu tốt nhất có sẵn trên thị trường cho dự án của tôi là gì?

Làm cách nào để giám sát hệ thống của tôi để đảm bảo nó luôn hoạt động ở hiệu suất và chức năng cao nhất?

Tôi phải làm gì để duy trì mảng năng lượng mặt trời của mình để nó hoạt động tối ưu trong suốt vòng đời của nó?

Bạn cần những thiết bị và vật liệu năng lượng mặt trời nào?

Trong thị trường cung cấp năng lượng tái tạo đang mở rộng nhanh chóng, bạn phải có nhiều tùy chọn cho từng bộ phận phải được tích hợp để hệ thống năng lượng mặt trời tự làm của bạn hoạt động hiệu quả trong suốt vòng đời của nó. Dưới đây là danh sách các thành phần chính của hầu hết các hệ mặt trời. (Lưu ý: Tùy thuộc vào tình huống riêng của bạn, bạn có thể cần các yếu tố bổ sung không được liệt kê ở đây.)

Tấm năng lượng mặt trời

Biến tần

Trình tối ưu hóa năng lượng

Bộ điều khiển sạc

Công tắc quang điện

Cáp

Giá đỡ hoặc giá đỡ + giá đỡ

Dây điện và các thành phần điện khác

Pin

Sau khi hoàn thành tất cả các công việc chính và hậu cần, bạn sẽ tiếp tục: gắn các tấm PV lên giá hoặc cột ở đâu đó trong khuôn viên nhà của bạn và kết nối chúng với bảng điện trong nhà. Tùy thuộc vào việc bạn chọn hệ thống nối lưới, hệ thống không nối lưới hay hệ thống kết hợp, có thể cần thêm các kết nối điện để thiết lập và vận hành mọi thứ.

Lợi ích của năng lượng mặt trời DIY
Vì mua một tấm pin mặt trời là một khoản đầu tư lớn nên điều quan trọng là bạn phải nghiên cứu kỹ lưỡng các lựa chọn của mình và cân nhắc những ưu và nhược điểm.

Dưới đây là những ưu điểm chính của các dự án năng lượng mặt trời DIY:

Cách rẻ nhất để điện khí hóa ngôi nhà hoặc phương tiện của bạn.

Sự hài lòng khi biết bạn đã tự mình làm điều đó.

Đối với các dự án điện khí hóa nhỏ hơn như chiếu sáng ngoài trời hoặc nhà kho dụng cụ, phương pháp này có thể tiết kiệm chi phí hơn so với việc kết nối chúng với lưới điện.

Đóng góp cá nhân vào quá trình chuyển đổi năng lượng tái tạo cần thiết để hạn chế khủng hoảng khí hậu.

Nhược điểm của năng lượng mặt trời DIY

Một dự án năng lượng mặt trời tự làm có một số nhược điểm.

Dưới đây là những hạn chế chính của các dự án năng lượng mặt trời DIY:

Xây dựng mảng năng lượng mặt trời của bạn từ đầu đòi hỏi kiến ​​thức và chuyên môn kỹ thuật nâng cao mà bạn có thể không có.

Bộ dụng cụ sử dụng năng lượng mặt trời tự làm tại nhà thường được thiết kế để hoạt động ngoài lưới điện cho các dự án nhỏ. Ngày nay, các bộ dụng cụ năng lượng mặt trời cho phép bạn kết nối trực tiếp với lưới điện công cộng đã có sẵn và cho phép bạn cung cấp năng lượng cho toàn bộ ngôi nhà của mình.

Vì chi phí lắp đặt toàn bộ hệ thống năng lượng mặt trời đã giảm đáng kể trong những năm gần đây, nên việc tự mình thực hiện công việc này không còn hiệu quả về mặt chi phí so với việc sử dụng kỹ thuật viên được chứng nhận từ một công ty được công nhận.

Nếu dự án của bạn là hệ thống năng lượng mặt trời trên mái nhà, bạn có thể vô tình làm hỏng mái nhà của mình khi khoan hoặc chống thấm không đúng cách.

Những thiệt hại bạn gây ra cho mái nhà của bạn có thể làm mất hiệu lực bảo hành. Bảo hiểm có thể không bao gồm bất kỳ hư hỏng nào do nước hoặc nấm mốc gây ra do rò rỉ.

Làm việc gần điện áp cao có thể dễ dàng dẫn đến tai nạn điện giật và có thể tử vong nếu bạn không có giấy phép.

Nếu bạn đang lắp đặt các tấm quang điện trên mái nhà của mình, nguy cơ bị thương hoặc tử vong do ngã có thể là quá lớn đối với những người không có kinh nghiệm làm việc trên cao.

Việc tự lắp đặt năng lượng mặt trời có thể khiến bạn không được hưởng lợi từ một số khoản giảm giá hoặc ưu đãi nhất định của địa phương hoặc tiểu bang dành cho bạn nếu bạn thuê một công ty năng lượng mặt trời được ủy quyền.

Sau khi xem xét tất cả ưu và nhược điểm của năng lượng mặt trời DIY, bạn vẫn có thể ủng hộ dự án của mình. Nếu vậy, có một danh sách dài những việc cần làm trước khi bạn bắt đầu. Nếu làm theo cẩn thận, bạn vẫn có thể vượt lên dẫn trước.

Tính toán nhu cầu điện của bạn
Bạn muốn tạo ra bao nhiêu điện với các tấm pin mặt trời của mình? Trả lời câu hỏi này là khía cạnh quan trọng nhất của dự án năng lượng mặt trời DIY của bạn.

Nó sẽ cho phép bạn tính toán số lượng tấm pin mặt trời bạn sẽ cần và, nếu cần, xác định kích thước của bộ pin sẽ được sử dụng để lưu trữ năng lượng mặt trời. Việc sử dụng năng lượng của bạn cũng sẽ xác định bộ biến tần và bộ điều khiển sạc bạn sẽ cần cũng như độ dày của hệ thống dây điện và kích thước của cầu chì.

Mỗi thiết bị phải được đưa vào tính toán này để có được tổng sản lượng điện. Bạn sẽ cần tổng hợp tất cả các yêu cầu về năng lượng của tất cả các thiết bị (ví dụ: tủ lạnh, lò nướng, máy nước nóng, máy tính, TV, máy giặt, máy sấy, máy sấy tóc, đồng hồ, đèn chiếu sáng, ván chân tường điện, máy sưởi không gian, điện thoại di động), máy tính bảng , và như thế.

Bắt đầu bằng cách tìm kiếm nhãn xếp hạng mức tiêu thụ điện năng trên tất cả các thiết bị và dụng cụ.

Một số trong số này có thể hiển thị công suất. Trong các trường hợp khác, bạn sẽ phải tính toán nó dựa trên cường độ dòng điện hoặc điện áp đã cho. Sử dụng công thức này để chuyển đổi:

Watt (W)=Vôn (V) * Ampe (A)

Có rất nhiều máy tính trực tuyến mà bạn có thể sử dụng để cộng. Hoặc, bạn có thể thiết lập một bảng như thế này:

LƯU Ý: Để điền vào cột thứ 4, hãy nhân sản lượng điện (cột 2) với số giờ sử dụng mỗi ngày (cột 3). Sau đó cộng tất cả các giá trị trong cột thứ tư để có tổng số watt bạn sử dụng mỗi ngày, được biểu thị bằng kilowatt-giờ (kWh).

Đối với tất cả các loại dự án năng lượng mặt trời tự làm, hãy sử dụng số kilowatt giờ (kWh) bạn đã sử dụng để thực hiện nhiều phép tính nhằm tính toán số lượng tấm pin mặt trời và điện áp cần thiết để cung cấp năng lượng tối đa cho dự án của bạn. Máy tính trực tuyến miễn phí có thể đơn giản hóa nó và nhiều phép tính khác liên quan đến dự án năng lượng mặt trời DIY của bạn.

Tự làm lưới gắn năng lượng mặt trời
Trong thiết lập năng lượng mặt trời gắn lưới, bạn được kết nối trực tiếp với lưới điện của công ty điện lực công cộng. Điều này có nghĩa là khi mảng năng lượng mặt trời của bạn tạo ra nhiều năng lượng hơn mức bạn cần, nó sẽ được hòa vào lưới điện và có sẵn để người khác tiêu thụ.

Trong hầu hết các trường hợp, công ty điện lực của bạn sẽ trả cho bạn năng lượng này thông qua một quá trình gọi là đo lường thực. Điều này có nghĩa là năng lượng tái tạo dư thừa sẽ được chuyển trở lại đồng hồ của bạn khi nó đi vào lưới điện, giảm mức sử dụng năng lượng tổng thể của bạn (số tiền bạn phải trả).

Việc nhà cung cấp điện hoàn trả cho bạn theo giá bán lẻ hay bán buôn tùy thuộc vào nơi bạn sống. Thật không may, không phải tất cả các tiểu bang đều cho phép đo mạng.

Để tìm hiểu thêm về các quy tắc đo lượng điện ròng của tiểu bang của bạn, hãy truy cập DSIRE (Cơ sở dữ liệu về Khuyến khích Hiệu quả và Năng lượng Tái tạo của Tiểu bang).

Ví dụ: trong một hệ thống nối lưới, khi nhu cầu năng lượng của bạn cao hơn mức mà mảng năng lượng mặt trời có thể cung cấp vào ban đêm hoặc khi các tấm pin của bạn được bao phủ trong lưới điện, nó sẽ cung cấp năng lượng bạn cần cho ngôi nhà của mình, tránh bị gián đoạn.

Cấu hình cần thiết cho hệ thống năng lượng mặt trời hòa lưới
Trong một hệ thống nối lưới, đôi khi được gọi là thiết lập hệ thống năng lượng mặt trời nối lưới trên mái nhà, cần có một số thành phần cơ bản để vận hành bình thường.

Tấm quang điện

Gắn phần cứng

Biến tần sóng sin thuần túy dành cho các thiết lập nối lưới (chuyển đổi DC từ PV sang AC gia đình; bơm thêm AC trở lại lưới điện)

DC hoặc tối ưu hóa năng lượng (tối đa hóa năng lượng thu hồi từ pin mặt trời)

Ngắt kết nối lưới (tắt hệ thống của bạn khi mất điện)

Bộ ngắt mạch DC (tắt mảng để bảo trì)

Hộp kết hợp (tổ chức tất cả các thành phần ở một nơi)

Lưu ý: Ba loại bộ biến tần khác nhau sẽ hoạt động trong hệ thống nối lưới. Dù bạn chọn gì, hãy đảm bảo rằng đó là biến tần loại sóng hình sin thuần túy. (Để biết thêm thông tin về điều này, hãy xem phần Off-Grid bên dưới).

Biến tần chuỗi
Bộ biến tần chuỗi là tiết kiệm nhất nếu nhà của bạn hướng về phía Nam và bóng râm không phải là vấn đề. Với biến tần này, dòng điện từ một chuỗi nhiều tấm được kết nối và đưa vào biến tần. Nếu một tấm trong dây bị ảnh hưởng bởi bóng đổ hoặc bị hỏng thì năng lượng phát ra của toàn bộ dây sẽ giảm.

Biến tần chuỗi với công nghệ tối ưu hóa DC

Bộ biến tần chuỗi với công nghệ tối ưu hóa DC khắc phục được vấn đề này. Một bộ tối ưu hóa năng lượng riêng biệt được kết nối với từng mô-đun năng lượng mặt trời trong dãy và hoạt động độc lập với tất cả các mô-đun khác. Tất cả DC từ bộ tối ưu hóa được dẫn đến biến tần nơi xảy ra chuyển đổi DC-AC.

Với loại biến tần này, bóng hoặc lỗi chỉ ảnh hưởng đến các bảng cụ thể (không phải toàn bộ chuỗi). Hoạt động của mỗi bảng có thể được giám sát bằng loại biến tần này.

Biến tần vi mô
Biến tần vi mô là một biến tần được gắn trên mỗi bảng. Việc chuyển đổi DC sang AC xảy ra ở đó. Sau đó, nguồn AC được gộp lại với nhau từ mái nhà của bạn và đưa trực tiếp vào hộp cầu dao AC tại nhà của bạn.

Loại biến tần này là dễ cài đặt nhất. Nó cũng cho phép bạn mở rộng mảng năng lượng mặt trời của mình với các loại hoặc mẫu tấm PV khác, mỗi loại có bộ biến tần vi mô. (Ngược lại, để mở rộng mảng năng lượng mặt trời của bạn bằng bộ biến tần chuỗi, bạn phải sử dụng cùng loại tấm pin.)

Khi bạn xem xét tất cả các yếu tố, hệ thống nối lưới là thiết lập đơn giản nhất và ít tốn kém nhất. Các hệ thống không nối lưới và kết hợp yêu cầu - ngoài các thành phần cơ bản của hệ thống nối lưới được liệt kê ở trên - bộ điều khiển sạc, bộ ắc quy và các thiết bị bảo vệ quá dòng bổ sung khác.

Hệ thống năng lượng mặt trời ngoài lưới DIY
Nếu bạn quan tâm đến việc sống ngoài lưới điện theo bất kỳ cách nào hoặc nếu bạn ở xa một tiện ích, thì việc tự làm ngoài lưới điện - đôi khi được gọi là độc lập - các mảng năng lượng mặt trời là điều không cần bàn cãi. Tin tốt cho năm 2020: cho dù bạn đang cung cấp năng lượng cho cabin, xe tải, xe RV hay thuyền từ xa, khả năng sử dụng năng lượng mặt trời không nối lưới thực tế là vô tận.

Cấu hình cần thiết cho hệ thống năng lượng mặt trời không nối lưới
Các thành phần cơ bản của hệ thống không nối lưới tương tự như thiết lập gắn lưới, nhưng có thêm:

Bộ điều khiển sạc (gửi DC đến ngân hàng pin dự phòng của bạn, nhưng thỉnh thoảng tắt nó đi để tránh sạc quá mức)

Bộ pin (cần để cấp nguồn khi không có ánh sáng mặt trời)

Biến tần (sóng sin biến đổi hoặc thuần túy, tùy thuộc vào nhu cầu điện năng của bạn)

Cân bằng các thành phần của Hệ thống (BoS) (dây điện, cầu chì, hộp cầu dao, v.v.)

Su-KamSolar Video ngắn sau đây mô tả các cách sử dụng khác nhau của bộ biến tần sóng hình sin thuần túy và bộ biến tần sóng hình sin đã được sửa đổi. Bạn sẽ không chỉ thấy sự khác biệt trong hình minh họa đồ họa của cả hai; bạn cũng sẽ nghe thấy sự so sánh.

Xác định nhu cầu điện cho hệ thống năng lượng mặt trời không nối lưới

Đối với bất kỳ loại dự án năng lượng mặt trời DIY nào, bạn phải xác định nhu cầu năng lượng của mình, như đã đề cập trước đó. Với hệ thống không nối lưới, bạn có thể tính toán giá trị đó và tìm ra số lượng pin cần thiết để lưu trữ nó. Bạn cũng phải tính đến điều này nếu muốn sử dụng nguồn điện kéo dài nhiều ngày hoặc nhiều tuần.

Điều này trở nên phức tạp đối với pin vì chúng được xếp hạng để bảo quản ở nhiệt độ phòng hoặc cao hơn một chút. Điều này có nghĩa là nếu bạn đang ở trong điều kiện đóng băng, dung lượng lưu trữ của bạn sẽ giảm đáng kể (50% trở lên). Do đó, khi bạn đang ở nơi hoặc mùa lạnh, bạn có thể cần phải tăng đáng kể kích thước bộ pin của mình chỉ vì lý do này.

Điện áp pin
Điện áp của bộ pin - dù là 12V, 24V hay 48V - cũng rất quan trọng. Nó ảnh hưởng đến độ dày (và giá cả) của dây kết nối chúng và cáp dẫn đến biến tần.

Để xác định điện áp, hãy xem xét cần bao nhiêu watt để cung cấp năng lượng cho tất cả các thiết bị của bạn. Một bộ pin 12V có thể đủ cho điện thoại di động và một số thiết bị DC 12V. Tuy nhiên, nếu bạn muốn tạo ra 2,000 watt trở lên thì bộ pin 24V hoặc 48V sẽ hợp lý hơn.

Thời gian dưới ánh mặt trời
Một cân nhắc quan trọng khác là số giờ ánh sáng mặt trời mà tấm pin của bạn sẽ nhận được mỗi ngày. Con số này không bằng độ dài của ánh sáng ban ngày và thay đổi theo mùa.

Nó phụ thuộc vào góc của mặt trời so với hướng của bảng điều khiển. Bản đồ giờ nắng ở Hoa Kỳ hiện có tại Phòng thí nghiệm Năng lượng Tái tạo Quốc gia (NREL).

Bộ điều khiển sạc
Khi bạn biết điện áp của mảng pin mặt trời và điện áp của bộ pin, bạn cần có bộ điều khiển sạc để quản lý cả hai. Có hai loại công nghệ bộ điều khiển sạc cơ bản:PWM (Điều chế độ rộng xung) hoặc MPPT (Theo dõi điểm công suất tối đa).

Khi điện áp phù hợp, bộ điều khiển sạc xung điện là đủ. Khi điện áp khác nhau, hãy sử dụng bộ điều khiển MPPT.

Bộ chuyển đổi DC/AC
Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng là bộ biến tần, bạn cần chuyển đổi nguồn DC trong mô-đun thành nguồn AC cho các thiết bị chạy bằng nguồn AC. Ngoài ra, bạn cần biết loại nguồn điện xoay chiều mà biến tần yêu cầu. Ở Mỹ, đó là pha chia đôi 120/240V, 60Hz.

Trong khi một số bộ biến tần có thể được cấu hình, một số khác lại được cố định. Kiểm tra bảng thông số kỹ thuật của biến tần (trong sách hướng dẫn hoặc trên trang Web của công ty) trước khi mua để đảm bảo bạn có những thứ bạn cần cho hệ thống của mình.

Cân nhắc thêm
Một yếu tố phức tạp hơn nữa là một số thiết bị sử dụng 240 V, trong khi những thiết bị khác sử dụng 120 V. Không phải tất cả các bộ biến tần đều tạo ra 240 V, vì vậy bạn có thể cần xếp chồng (tức là kết nối) hai bộ biến tần được định mức 120 V để đáp ứng mọi nhu cầu về điện của mình. Kiểm tra kỹ bảng thông số kỹ thuật để đảm bảo bạn đang sử dụng đúng thiết bị.

Một điều cuối cùng: Bộ biến tần được thiết kế để phù hợp với một loại pin cụ thể cho dù đó là 12V, 24V hay 48V. vì vậy bạn cần xác định kích thước của bộ pin bạn sẽ sử dụng trước khi mua bộ biến tần.

Nếu bạn nghĩ rằng bạn có thể muốn xây dựng các mảng năng lượng mặt trời và/hoặc dung lượng lưu trữ pin trong tương lai, việc mua bộ biến tần có thể xử lý điện áp bổ sung ngay bây giờ sẽ giúp bạn không phải nâng cấp bộ biến tần đắt tiền sau này.

Hệ thống năng lượng mặt trời lai DIY
Kết hợp chức năng của cả hệ thống năng lượng mặt trời nối lưới và không nối lưới, các hệ thống hybrid tận hưởng những điều tốt nhất của cả hai thế giới. Bạn có thể lưu trữ năng lượng mặt trời để sử dụng vào ban đêm hoặc trong trường hợp mất điện.

Điều này lý tưởng cho chủ nhà ở một số khu vực nhất định, những người sẽ phải trả mức giá cao nhất cho điện lưới vào buổi tối hoặc ban đêm.

Tuy nhiên, nếu bạn đang ở trong khu vực có khả năng đo mạng tốt và mức độ mất điện tối thiểu, hệ thống nối lưới tiêu chuẩn có thể là lựa chọn tốt nhất của bạn.

Sơ đồ dưới đây minh họa cách hoạt động của hệ thống hybrid:

Một loại biến tần lai đặc biệt được sử dụng trong loại hệ thống này như thể hiện trong sơ đồ. Điều quan trọng cần lưu ý là nếu bạn chọn thiết lập này, bạn nên mua pin tại thời điểm lắp đặt. Công nghệ pin đang phát triển nhanh chóng và việc chờ đợi quá lâu có thể dẫn đến sự không tương thích với hệ thống hybrid của bạn. Điều này có thể có nghĩa là bạn sẽ cần thực hiện nhiều nâng cấp đắt tiền sau này.

Đối với hệ thống hybrid, pin ghép AC là phổ biến. Những loại pin này chứa cả DC từ mảng năng lượng mặt trời và lưới điện AC cho dòng điện xoay chiều (AC). Hiện tại, Tesla Powerwall là một trong những lựa chọn phổ biến nhất cho pin ghép AC.

Ngược lại, pin ghép DC lưu trữ nguồn DC từ các tấm pin mặt trời và chuyển đổi nguồn AC từ lưới thành nguồn DC cũng được lưu trữ trong pin.

Hệ thống PV sử dụng pin ghép DC tiết kiệm năng lượng hơn pin ghép AC hiện tại. Sự khác biệt này dễ nhận thấy hơn khi lắp đặt ở quy mô lớn. Vì vậy, nó có thể không ảnh hưởng đến hiệu quả lắp đặt năng lượng mặt trời tại nhà của bạn.

Loại tấm pin mặt trời nào là tốt nhất cho dự án năng lượng mặt trời DIY của bạn?
Ba loại tấm pin mặt trời chính có thể được sử dụng cho các dự án dân cư.

Các mô-đun năng lượng mặt trời đơn tinh thể bao gồm 60 hoặc 72 pin mặt trời được làm bằng silicon đen đồng nhất với lớp kính bên ngoài và khung kim loại. Mỗi ô có các cạnh tròn màu trắng. Tấm đơn tinh thể đắt hơn một chút so với các loại tấm khác nhưng hiệu quả hơn nhiều. Chúng chuyển đổi tới 23% ánh sáng mặt trời thành điện năng.

Các tấm pin mặt trời đa tinh thể cũng chứa 60 hoặc 72 pin mặt trời, mỗi pin có hình vuông hoàn hảo với màu xanh lốm đốm. Họ chuyển đổi khoảng 15 đến 17 phần trăm năng lượng mặt trời thành điện năng có thể sử dụng được. Các tấm đa tinh thể rẻ hơn một chút so với các mô-đun đơn tinh thể.

Pin mặt trời màng mỏng là những tấm vật liệu quang điện nhẹ và linh hoạt được áp dụng cho các bề mặt rắn như thủy tinh. Màng mỏng thậm chí còn kém hiệu quả hơn các loại khác, thường chỉ 10-13%. Chúng cũng rẻ hơn.

Lựa chọn tấm pin năng lượng mặt trời phù hợp cho công việc
Nếu bạn có không gian hạn chế cho dự án năng lượng mặt trời DIY của mình, các tấm đơn tinh thể là lựa chọn tốt nhất vì chúng có hiệu suất cao nhất và chi phí tương tự như những người anh em đa tinh thể của chúng.

Nếu không gian không phải là vấn đề và bạn đang cố gắng giảm chi phí - ngay cả theo những cách nhỏ - thì tấm đa tinh thể có thể phù hợp.

Phim mỏng không phù hợp cho các dự án lắp đặt năng lượng mặt trời nhỏ và cũng không có giá trị.

Câu hỏi thường gặp về năng lượng mặt trời DIY
Đối với một dự án phức tạp và tốn kém như năng lượng mặt trời DIY, bạn cần thực hiện đúng. Dưới đây là một số câu hỏi có thể bạn đang thắc mắc và câu trả lời.

1. Các hệ thống năng lượng mặt trời nối lưới, không nối lưới hoặc lai là tốt nhất cho các dự án năng lượng mặt trời DIY?

Không có câu trả lời đúng cho câu hỏi này. Nó phụ thuộc hoàn toàn vào mục tiêu, kiến ​​thức kỹ thuật, kinh nghiệm về điện, nhu cầu năng lượng và vị trí của bạn.

Ví dụ: nếu mục tiêu của bạn là cung cấp năng lượng cho toàn bộ ngôi nhà rộng 2,{1}}m2 cho một gia đình bốn người và bạn có hệ thống đo lường mạng lưới với ít lần mất điện thì hệ thống nối lưới là tiết kiệm nhất.

Tuy nhiên, nếu bạn chỉ muốn cung cấp năng lượng cho một nơi trú ẩn săn bắn hẻo lánh vào mùa thu, thì hệ thống năng lượng mặt trời không nối lưới là lựa chọn tốt nhất cho bạn.

Nếu bạn không có quyền truy cập vào đồng hồ đo mạng, công ty tiện ích của bạn tính phí cao cho mức sử dụng cao điểm hoặc bạn bị mất điện thường xuyên, hệ thống năng lượng mặt trời lai là lựa chọn tốt nhất.

2. Chi phí ẩn của dự án năng lượng mặt trời tự làm là gì?

Trước khi dự án năng lượng mặt trời DIY của bạn có thể được đưa vào hoạt động, bạn sẽ phải trả một số phí cấp phép và kiểm tra từ cơ quan tài phán và công ty điện lực địa phương. Nói chuyện với họ để tìm hiểu những gì bạn phải làm và khi nào. Ngay cả việc thiếu một cái cũng có thể trì hoãn hoặc thậm chí ngăn cản việc hoàn thành dự án của bạn.

Nhưng trước khi bạn bắt đầu nghiên cứu hệ mặt trời của mình, hãy kiểm tra để đảm bảo rằng các chủ nhà không có giấy phép có thể lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời nối lưới. Nếu không, bạn sẽ phải thuê một công ty năng lượng mặt trời được cấp phép. Số tiền này có thể nhiều hơn hàng nghìn đô la so với ngân sách ban đầu của bạn.

Bảo hiểm nhà của bạn có thể tăng do các tấm trên mái nhà hoặc tài sản của bạn. Liên hệ với đại lý của bạn trước khi bạn bắt đầu xác định xem mức tăng hàng năm có nằm trong ngân sách của bạn hay không.

Nếu bạn không hoàn toàn chắc chắn liệu mình đã mua đúng linh kiện hay chưa, hãy đảm bảo rằng bạn có thể trả lại chúng trước khi lấy chúng ra khỏi hộp. Nếu bạn sai và cần thay thế vật liệu, bạn sẽ thất vọng với chi phí tăng thêm nếu không thể hoàn lại tiền cho món hàng đó.

3. Là chủ sở hữu nhà độc lập có lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời, tôi có đủ điều kiện nhận bất kỳ khoản tín dụng thuế nào không?

Tại Hoa Kỳ, tín dụng thuế năng lượng mặt trời liên bang, còn được gọi là Tín dụng thuế đầu tư (ITC), cho phép bạn khấu trừ 26% (giảm xuống 22% vào năm 2021) chi phí lắp đặt năng lượng mặt trời mà không có giới hạn. Bạn có thể thực hiện việc này với tư cách là người cài đặt hoặc thuê một công ty thực hiện công việc.

Tại thời điểm này, không có nhà máy nào gia hạn khoản tín dụng thuế này vào năm 2021 cho chủ sở hữu nhà theo Chính quyền hiện hành. mặc dù Quốc hội có thể làm như vậy.

Giấy chứng nhận năng lượng tái tạo năng lượng mặt trời (SREC) là một ưu đãi khác dành cho chủ nhà. Thông qua chương trình này, bạn có thể bán chứng chỉ năng lượng cho tiện ích và nhận lại tiền mặt. Hệ thống hoạt động giống như một sàn giao dịch chứng khoán. Giá trị SREC thay đổi theo tiểu bang và tháng.

Bạn phải kiểm tra với chính quyền tiểu bang và địa phương của mình để biết bất kỳ ưu đãi hoặc giảm giá nào khác. Những điều này có thể phụ thuộc vào việc bạn thuê một công ty năng lượng mặt trời được phê duyệt để thực hiện việc lắp đặt.

Tóm tắt DIY Solar
Phần quan trọng nhất của dự án năng lượng mặt trời DIY là lập kế hoạch và thiết kế. Đối với các bước này, bạn sẽ phải thực hiện rất nhiều nghiên cứu.

Một con số quan trọng cần thiết cho tất cả các phép tính là công suất watt-giờ mà bạn muốn mảng năng lượng mặt trời cung cấp cho tất cả các thiết bị tiêu thụ trong một ngày. Nếu bạn tính cả bộ lưu trữ pin, điều quan trọng là phải biết bạn muốn dự trữ bao nhiêu ngày sử dụng điện.

Sau khi tìm ra điều này, bước tiếp theo là mua các thành phần cần thiết cho hệ thống nối lưới, không nối lưới hoặc kết hợp của bạn. Sau khi có được tất cả các giấy phép cần thiết và được kiểm tra, bạn có thể lắp đặt các bảng. Trước khi lên mạng và bắt đầu phát điện, họ phải được kiểm tra một hoặc hai lần nữa.

Khi được thực hiện chính xác, dự án năng lượng mặt trời DIY của bạn có thể cung cấp cho bạn nguồn năng lượng sạch trong nhiều thập kỷ. Đó là đôi bên cùng có lợi cho cả bạn và hành tinh.