Cách lựa chọn pin lưu trữ điện cho vùng không có điện lưới

Tại các khu vực vùng sâu, vùng xa – nơi chưa có điện lưới quốc gia – nhu cầu sử dụng điện cho sinh hoạt, tưới tiêu, chăn nuôi hay nuôi trồng thủy sản đang ngày càng trở nên cấp thiết. Trong bối cảnh đó, điện năng lượng mặt trời nổi lên như một giải pháp bền vững. Tuy nhiên, với hệ thống không nối lưới, cách lựa chọn pin lưu trữ điện năng lượng mặt trời đóng vai trò then chốt. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ cách chọn pin phù hợp cho từng nhu cầu, đảm bảo hiệu quả và tiết kiệm chi phí đầu tư.

1. Vì sao cần lựa chọn pin lưu trữ điện năng lượng mặt trời ở khu vực không có điện lưới?

Khác với hệ thống nối lưới, nơi có thể bán điện dư thừa cho EVN, thì tại vùng không có điện lưới, toàn bộ điện mặt trời sản xuất ra đều phải sử dụng tại chỗ. Tuy nhiên, sản lượng điện mặt trời lại phụ thuộc vào ánh sáng mặt trời – điều không ổn định theo giờ/ngày.

Pin lưu trữ chính là thiết bị cho phép tích trữ điện vào ban ngày để sử dụng vào ban đêm hoặc những lúc trời âm u, mưa kéo dài. Việc có một bộ tủ điện năng lượng mặt trời và lựa chọn pin lưu trữ điện tốt, biến tần điện năng lượng mặt trời, các thiết bị như bơm năng lượng mặt trời, sẽ giúp hệ thống vận hành tự động, ổn định và an toàn hơn.

2. Các tiêu chí quan trọng khi chọn pin lưu trữ điện mặt trời

2.1. Công suất và dung lượng pin

Dung lượng pin thường được tính theo đơn vị Ah (ampere-hour) hoặc kWh. Để chọn dung lượng phù hợp, bạn cần xác định tổng công suất tiêu thụ điện trong ngày.

Ví dụ: Một hệ thống sử dụng:

• 4 đèn LED 20W x 5h = 400 Wh

• 1 tivi 100W x 4h = 400 Wh

• 1 máy bơm 500W x 1h = 500 Wh
  
  Tổng cộng: 1300 Wh/ngày (1.3 kWh)

=> Nên lựa chọn pin lưu trữ điện khoảng 2 kWh để đảm bảo hoạt động liên tục kể cả khi trời âm u.

(Tham khảo: Công thức tính điện năng lượng mặt trời giúp bạn dự báo được lượng điện cần thiết và chọn dung lượng pin tối ưu.)

2.2. Loại pin: GEL, AGM hay Lithium?

• GEL/AGM: Thường rẻ hơn, an toàn, ít cần bảo dưỡng, tuổi thọ ~ 3-5 năm.

• Lithium (LiFePO4): Nhẹ hơn, dung lượng cao, tuổi thọ dài (8-12 năm), nhưng chi phí đầu tư ban đầu cao hơn.

Nếu ngân sách hạn chế và tải tiêu thụ không quá lớn, pin GEL là lựa chọn hợp lý. Nhưng với hệ thống dùng điện mặt trời nhà kính, hoặc ứng dụng điện năng lượng mặt trời trong nuôi trồng thuỷ hải sản – nơi yêu cầu nguồn điện ổn định 24/24 – thì pin Lithium là lựa chọn tối ưu.

2.3. Khả năng tương thích với biến tần và hệ thống điều khiển

Một hệ thống vận hành hiệu quả cần có sự đồng bộ giữa:

• Pin lưu trữ

• Biến tần điện năng lượng mặt trời (inverter hybrid hoặc off-grid)

• Tủ điện năng lượng mặt trời có bộ bảo vệ quá tải, chống sét, cầu dao tự ngắt

• Cáp điện năng lượng mặt trời đảm bảo đúng tiết diện, chống cháy nổ, chịu nhiệt

Nếu lựa chọn pin lưu trữ điện không tương thích, hệ thống có thể bị lỗi sạc/xả, giảm tuổi thọ hoặc gây mất an toàn.

3. Hướng dẫn lắp đặt pin lưu trữ đúng cách

Việc lắp đặt hệ thống điện năng lượng mặt trời tại vùng không có điện lưới cần đặc biệt chú ý đến an toàn và hiệu suất.

Bước 1: Tính toán nhu cầu sử dụng điện

Sử dụng bảng excel hoặc phần mềm chuyên dụng để dự tính công suất tiêu thụ điện hàng ngày, từ đó chọn tấm pin mặt trời và pin lưu trữ phù hợp.

Bước 2: Lắp đặt tấm pin năng lượng mặt trời đúng hướng

Tại Việt Nam, hướng Nam nghiêng 10–15 độ so với mặt đất là lý tưởng nhất.

Bước 3: Kết nối biến tần – pin lưu trữ – tải tiêu thụ

• Dây điện nên dùng đúng cáp điện năng lượng mặt trời, đạt chuẩn TUV.

• Cầu chì, aptomat, thiết bị chống sét phải có trong tủ điện năng lượng mặt trời.

• Cần đảm bảo lắp hệ thống tiếp đất để bảo vệ thiết bị.

Bước 4: Vận hành thử và giám sát hệ thống

Hệ thống nên có màn hình hoặc app giám sát (nếu dùng inverter hybrid) để theo dõi lượng điện tạo ra – lưu trữ – tiêu thụ hàng ngày.

4. Ứng dụng thực tế: Nuôi trồng thủy sản & nhà kính nông nghiệp

Nhiều mô hình lựa chọn pin lưu trữ điện tốt trong nuôi trồng thuỷ hải sản đã cho thấy hiệu quả rõ rệt. Hệ thống pin lưu trữ giúp vận hành sục khí, bơm nước, chiếu sáng ao nuôi suốt đêm mà không cần máy phát chạy dầu.

Tương tự, điện mặt trời nhà kính cũng đang được triển khai tại các trang trại trồng rau hữu cơ, dâu tây, hoa lan… tại Lâm Đồng. Nhờ lựa chọn pin lưu trữ điện phù hợp, các hệ thống tưới nhỏ giọt, quạt gió, cảm biến nhiệt độ vẫn hoạt động ổn định cả ngày lẫn đêm.

5. Kết luận

Việc lựa chọn pin lưu trữ điện năng lượng mặt trời chính là yếu tố then chốt để đảm bảo hệ thống điện mặt trời hoạt động ổn định và hiệu quả tại vùng không có điện lưới. Bạn cần tính toán kỹ công suất sử dụng, chọn loại pin phù hợp và đảm bảo sự đồng bộ với các thiết bị như biến tần, tủ điện, và cáp điện năng lượng mặt trời.

Một hệ thống được thiết kế đúng ngay từ đầu sẽ giúp bạn yên tâm sử dụng trong nhiều năm, tiết kiệm chi phí bảo trì, đặc biệt trong các ứng dụng như nông nghiệp thông minh, nuôi trồng thuỷ sản, hay nhà kính tự động.