Điện năng mặt trời hòa lưới (hay On-grid solar) là hệ thống điện mặt trời được kết nối trực tiếp với lưới điện quốc gia. Khi năng lượng sinh ra từ tủ điện năng lượng mặt trời và biến tần điện năng lượng mặt trời vượt quá nhu cầu tiêu thụ, phần dư này sẽ được bán lại cho EVN, giúp tăng hiệu quả kinh tế. Ngược lại, khi nguồn điện mặt trời không đủ (ban đêm, nhiều mây), thiết bị sẽ tự chuyển sang sử dụng điện lưới.

Cơ chế này cho phép tận dụng tối đa ánh sáng mặt trời – nguồn năng lượng tái tạo sạch, song vẫn đảm bảo cung cấp điện liên tục.

1. Thành phần hệ thống điện năng mặt trời hòa lưới

Một hệ thống điện năng mặt trời hòa lưới tiêu chuẩn gồm các bộ phận cơ bản:

• Tấm pin năng lượng mặt trời: Nơi chuyển đổi ánh sáng thành điện DC.

• Cáp điện năng lượng mặt trời: Dẫn điện DC từ tấm pin đến biến tần – cần dùng loại chịu tia UV, chống nước để đảm bảo an toàn.

• Biến tần điện năng lượng mặt trời (inverter): Chuyển điện một chiều (DC) sang xoay chiều (AC) để dùng trong gia đình – trang trại – nhà kính.

• Tủ điện năng lượng mặt trời: Nơi lắp đặt aptomat, cầu chì, thiết bị bảo vệ DC/AC, đảm bảo an toàn điện và dễ bảo trì.

• Đồng hồ hai chiều: Ghi nhận lượng điện hòa lên lưới – cơ sở để thanh toán tiền điện bán lại.

• Pin lưu trữ điện năng lượng mặt trời (tuỳ chọn): Lưu trữ điện dư thừa, hỗ trợ trong trường hợp cần lưu trữ, tạo hệ hybrid.

2. Nguyên lý hoạt động của điện năng mặt trời hòa lưới

Vào ban ngày, pin mặt trời tạo ra điện DC được đưa vào biến tần để chuyển thành AC. Điện phát ra sẽ ưu tiên dùng cho tải tiêu thụ (đèn, máy móc, quạt…) trong nhà hoặc nông trại. Nếu dư thừa:

1. Dòng điện được đẩy lên lưới điện.

2. Đồng hồ hai chiều ghi nhận lượng điện đã hòa.

Khi nhu cầu vượt cung cấp (ban đêm, trời tối), inverter sẽ tự động lấy điện từ lưới. Nếu có pin lưu trữ, hệ hybrid cho phép dùng trực tiếp từ pin trước khi lấy từ lưới – tăng tính tự chủ năng lượng.

3. Ưu điểm của hệ điện năng mặt trời hòa lưới

• Tiết kiệm hóa đơn điện hàng tháng: Dễ dàng giảm từ 40–70%, thậm chí hòa vốn nhanh trong vòng 5–7 năm.

• Không lo bị mất điện: Hệ thống dùng điện lưới khi pin không đủ, rất phù hợp máy bơm – thiết bị quan trọng như trong bơm năng lượng mặt trời.

• Có thể bán điện dư thừa: Gia tăng nguồn thu phụ nếu có đồng hồ 2 chiều và giấy phép phù hợp.

• Bảo trì dễ dàng, tuổi thọ cao: Tủ điện – biến tần được lắp đặt tập trung, thuận tiện kiểm tra.

4. Ứng dụng thực tiễn của điện năng mặt trời hòa lưới

Hệ điện năng mặt trời hòa lưới ngày càng được sử dụng rộng rãi:

📍 Trong nông nghiệp

• Ứng dụng điện năng lượng mặt trời hòa lưới trong nông nghiệp: Cấp điện cho quạt thông gió, máy sục khí trong ao nuôi, hệ tưới nhỏ giọt tự động… giảm chi phí vận hành và nâng cao năng suất.

• Điện mặt trời nhà kính: Cung cấp nguồn điện cho hệ thống ánh sáng, quạt, cảm biến, máy phun sương – giữ ổn định môi trường trồng trọt và tối ưu hóa chi phí.

📍 Trong sinh hoạt

• Cấp điện cho đèn, tủ lạnh, máy nước nóng, máy giặt… đảm bảo cả ngày lẫn đêm.

5. Hướng dẫn lắp đặt hệ thống điện năng mặt trời hòa lưới

Dưới đây là hướng dẫn lắp đặt hệ thống điện năng lượng mặt trời hòa lưới cơ bản:

1. Khảo sát vị trí: Xác định hướng, độ che chắn, diện tích mái lắp pin.

2. Tính toán công suất hệ: Cân nhắc nhu cầu dùng – dùng điện sáng, bơm, làm lạnh… để chọn số tấm pin phù hợp.

3. Chọn thiết bị phù hợp:

   • Pin mặt trời chất lượng cao.

   • Biến tần chuẩn hòa lưới, có thể xuất điện.

   • Tủ điện bảo vệ đầy đủ DC/AC.

   • Dây cáp điện mặt trời đúng tiêu chuẩn.

4. Tiến hành lắp đặt:

   • Cố định khung giá đỡ và pin.

   • Kết nối cáp DC từ pin đến tủ điện rồi vào biến tần.

   • Dẫn AC từ biến tần đến đồng hồ hai chiều nối vào lưới.

5. Kiểm tra – vận hành:

   • Đo điện áp, giám sát dòng điện phát lên lưới.

   • Kiểm tra chuyển mạch tự động giữa điện mặt trời và điện lưới.

6. Nghiệp thu và ký hợp đồng EVN: Hoàn thiện hồ sơ, ký giấy phép hòa lưới, bắt đầu được bán điện dư.

7. Bảo trì định kỳ: Lau pin sạch bụi; kiểm tra tủ điện – biến tần; đảm bảo tất cả kết nối tốt.

6. Một số lưu ý quan trọng khi sử dụng điện năng mặt trời hòa lưới

• Đảm bảo an toàn:

  • Tủ điện phải có thiết bị bảo vệ chống quá tải, chạm đất, chống sét DC/AC.

  • Dùng cáp chống tia UV, chịu nhiệt để đảm bảo độ bền lâu dài.

• Chọn biến tần phù hợp:

  • Hệ thống điện năng mặt trời hòa lưới có bán điện dư nên dùng biến tần mạnh, hỗ trợ hòa lưới, tự động đồng bộ.

• Thủ tục pháp lý:

  • Bắt buộc ký hợp đồng mua bán điện (PPA) với EVN và kiểm định kỹ thuật.

• Tối ưu chi phí – hiệu quả:

  • Dùng thêm pin lưu trữ điện năng lượng mặt trời nếu cần tự chủ buổi đêm.

  • Có thể đầu tư thêm hệ hybrid để linh hoạt khi mất điện đột ngột.

7. Kết luận

Điện năng mặt trời hòa lưới mang lại lợi ích kép: tiết kiệm chi phí, tạo nguồn thu dư, đảm bảo cung cấp điện liên tục. Với các hệ thống dùng trong nông nghiệp – chẳng hạn mô hình hệ tưới – bơm năng lượng mặt trời trong nhà kính – đây là giải pháp tiết kiệm bền vững và hiệu quả.