Sơ lược về năng lượng mặt trời và nguyên lý hoạt động của Pin Mặt trời

Đăng bởi Lệ Lê Thị vào lúc 25/02/2019

Năng lượng mặt trời hoạt động bằng cách thu năng lượng mặt trời và biến nó thành điện cho gia đình hay quốc gia.

Mặt trời là một lò phản ứng hạt nhân tự nhiên, luôn giải phóng những gói nhỏ năng lượng gọi là photon, các photon này di chuyển 93 triệu dặm từ mặt trời đến trái đất trong khoảng 8,5 phút. Lượng photon từ mặt trời tới trái đất trong một giờ, nếu tận dụng hết để biến thành điện năng sẽ đủ đáp ứng nhu cầu điện năng của cả loài người trong một năm.

 

Nhưng hiện tại năng lượng quang điện chỉ chiếm năm phần mười của một phần trăm năng lượng tiêu thụ ở Hoa Kỳ. Nhưng công nghệ năng lượng mặt trời đang được cải thiện và chi phí sử dụng năng lượng mặt trời đang giảm nhanh chóng, do đó khả năng khai thác năng lượng dồi dào của mặt trời đang tăng lên.

Một báo cáo năm 2017 của Cơ quan Năng lượng Quốc tế cho thấy năng lượng mặt trời đã trở thành nguồn năng lượng phát triển nhanh nhất thế giới - đánh dấu lần đầu tiên tăng trưởng năng lượng mặt trời vượt qua tất cả các loại nhiên liệu khác. Trong những năm tới, tất cả chúng ta sẽ được hưởng những lợi ích của điện năng lượng mặt trời bằng nhiều cách khác nhau.

Các tấm pin năng lượng mặt trời hoạt động như thế nào?

Khi các photon chạm vào 1 cell pin mặt trời, chúng đánh bật các electron rời khỏi nguyên tử của chúng. Nếu các dây dẫn được gắn vào các cực âm và cực dương của cell pin mặt trời, nó tạo thành một mạch điện. Khi các electron chảy qua một mạch như vậy, chúng tạo ra điện. Nhiều cell thành một Panel và nhiều panels (mô-đun) có thể được nối với nhau để tạo thành một mảng năng lượng mặt trời. Càng nhiều tấm năng lượng thì chúng ta càng thu được nhiều điện năng.

Tấm pin mặt trời làm bằng gì?

Các tấm pin mặt trời quang điện Photovoltaic (PV) được tạo thành từ nhiều Cell pin. Pin mặt trời được làm từ silic, giống như chất bán dẫn. Chúng được chia thành một lớp dương và một lớp âm, cùng nhau tạo ra một điện trường, giống như trong pin.

Làm thế nào để tấm pin mặt trời tạo ra điện?

Tấm pin mặt trời PV tạo ra dòng điện một chiều (DC). Với điện một chiều, các electron chạy theo một hướng xung quanh một mạch điện. Ví dụ này cho thấy giống một pin cung cấp năng lượng cho một bóng đèn. Các electron di chuyển từ phía âm của pin, qua đèn và trở về cực dương của pin.

Với điện xoay chiều (AC), các electron được đẩy và kéo, đảo ngược định kỳ, giống như xi lanh của động cơ xe ô tô. Máy phát điện tạo ra điện xoay chiều khi một cuộn dây được quay bên cạnh nam châm. Nhiều nguồn năng lượng khác nhau có thể biến thành điện, như nhiên liệu khí đốt hoặc dầu diesel, thủy điện, hạt nhân, than, gió hoặc mặt trời.

Điện xoay chiều được chọn cho lưới điện của Hoa Kỳ, chủ yếu vì nó ít tốn kém hơn khi truyền qua khoảng cách xa. Tuy nhiên, các tấm pin mặt trời tạo ra điện DC. Làm thế nào để chúng ta có được điện DC vào lưới điện xoay chiều? Chúng ta cần sử dụng một biến tần.

Chức năng của biến tần.

Một biến tần năng lượng mặt trời lấy điện DC từ tấm pin năng lượng mặt trời và sử dụng nó để tạo ra điện xoay chiều. Biến tần giống như bộ não của hệ thống. Cùng với việc đảo ngược nguồn DC thành nguồn AC, chúng cũng cung cấp bảo vệ lỗi chạm đất và các chỉ số hệ thống, bao gồm điện áp và dòng điện trên mạch AC và DC, sản xuất năng lượng và theo dõi điểm công suất tối đa.

Biến tần trung tâm đã thống trị ngành công nghiệp năng lượng mặt trời ngay từ đầu. Sự ra đời của bộ biến tần siêu nhỏ là một trong những bước chuyển công nghệ lớn nhất trong ngành công nghiệp PV. Biến tần siêu nhỏ tối ưu hóa cho từng bảng năng lượng mặt trời riêng lẻ, không phải cho toàn bộ hệ mặt trời, như các bộ biến tần trung tâm đã làm. Điều này cho phép mọi bảng điều khiển năng lượng mặt trời thực hiện với tiềm năng tối đa. Khi một biến tần trung tâm được sử dụng, gặp sự cố trên một bảng điều khiển năng lượng mặt trời (có thể là nó trong bóng râm hoặc bị bẩn) có thể làm giảm hiệu suất của toàn bộ mảng mặt trời. Các bộ biến đổi vi mô, chẳng hạn như các bộ biến đổi trong hệ thống năng lượng mặt trời gia đình SunPower từ Equinox, làm cho vấn đề này không thành vấn đề. Nếu một bảng điều khiển năng lượng mặt trời có vấn đề, phần còn lại của mảng năng lượng mặt trời vẫn hoạt động hiệu quả.

Hệ thống năng lượng mặt trời hoạt động như thế nào?

Dưới đây, một ví dụ về cách lắp đặt năng lượng mặt trời tại nhà hoạt động. Đầu tiên, ánh sáng mặt trời chiếu vào một tấm pin mặt trời trên mái nhà. Các tấm chuyển đổi năng lượng thành dòng điện một chiều, chảy vào một biến tần. Biến tần chuyển đổi điện từ DC thành AC, sau đó bạn có thể sử dụng để cung cấp năng lượng cho ngôi nhà của mình. Nó rất đơn giản và sạch sẽ, hiệu quả và giá cả phải chăng.

Tuy nhiên, điều gì sẽ xảy ra nếu bạn không ở nhà để sử dụng điện mà các tấm pin mặt trời của bạn đang tạo ra mỗi ngày nắng? Và điều gì xảy ra vào ban đêm khi hệ mặt trời của bạn không tạo ra năng lượng trong thời gian thực? Đừng lo lắng, bạn vẫn được hưởng lợi thông qua một hệ thống gọi là đo lường mạng.

Một hệ thống PV gắn lưới điển hình, trong giờ cao điểm, thường tạo ra nhiều năng lượng hơn nhu cầu của khách hàng, để năng lượng dư thừa được đưa trở lại lưới để sử dụng ở nơi khác. Khách hàng nhận được tín dụng cho năng lượng dư thừa được sản xuất và có thể sử dụng khoản tín dụng đó để rút ra từ lưới điện thông thường vào ban đêm hoặc vào những ngày nhiều mây. Ở Việt Nam chính phủ mua lại điện với giá 2.234 VND/1kWh. Vậy nên bạn hoàn toàn yên tâm nhé!

VIẾT BÌNH LUẬN CỦA BẠN:
popup

Số lượng:

Tổng tiền:

CÔNG TY CỔ PHẦN QUANG MINH XANH
ĐĂNG NHẬP
Nhận nhiều ưu đãi hơn
CHAT ZALO CHAT FACEBOOK Hotline:0889889588