Thiết bị dùng điện giá rẻ

Một nhóm nghiên cứu do kỹ sư Trịnh Quang Dũng, Viện Vật lý TPHCM, phụ trách vừa hoàn tất mô hình hệ thống điện mặt trời dành cho hộ gia đình, có khả năng kết nối trực tiếp với điện lưới hiện hữu. Điểm đáng chú ý nằm ở việc hệ thống không chỉ tạo điện từ ánh nắng, mà còn tự động điều phối, lưu trữ phần điện dư thừa để sử dụng khi nguồn điện bên ngoài bị gián đoạn. Đây là lần đầu tiên hướng nghiên cứu kết hợp điện mặt trời, điện lưới và hệ thống tồn trữ được áp dụng thành công tại Việt Nam, mở ra lựa chọn mới cho nhu cầu điện ổn định. Mô hình sử dụng dàn pin mặt trời có công suất 8.400Wp, dự kiến sản xuất hơn 15.000KWh điện mỗi năm trong điều kiện vận hành phù hợp. Nguồn điện này được ưu tiên cấp thẳng cho các thiết bị đang hoạt động, giúp giảm lượng điện phải mua từ lưới và tận dụng trực tiếp năng lượng mặt trời tại công trình. Khi công suất từ các tấm pin không đủ đáp ứng phụ tải, hệ thống sẽ tự động lấy thêm điện lưới để bù vào, nhờ đó việc sử dụng thiết bị không bị gián đoạn. Ngược lại, phần điện mặt trời tạo ra nhiều hơn nhu cầu tức thời sẽ không bị lãng phí, mà được đưa vào hệ thống tồn trữ thông qua thiết bị chuyên dụng. Lượng điện dự phòng này có thể phát huy tác dụng khi lưới điện mất nguồn, đặc biệt với những phụ tải được xác định là cần duy trì liên tục trong tòa nhà. Nhờ cách phân phối linh hoạt, mô hình hướng tới khả năng bảo đảm cấp điện suốt 24/24 giờ và đáp ứng 100% nhu cầu điện ưu tiên trong thời gian mất điện. Hệ thống còn tận dụng chênh lệch giá điện giữa các khung giờ để giảm chi phí vận hành cho người sử dụng. Trong khoảng từ 22 giờ đến 4 giờ sáng hôm sau, khi điện lưới có giá rẻ, thiết bị sẽ tự động mua điện và nạp đầy hệ thống tồn trữ, chuẩn bị nguồn dự phòng cho những thời điểm cần thiết. Đến giờ cao điểm, lượng điện đã tích trữ sẽ được sử dụng để hỗ trợ phụ tải, qua đó giảm mức tiêu thụ điện lưới đúng vào thời gian giá điện cao hơn. Toàn bộ quy trình từ tiếp nhận điện mặt trời, bổ sung điện lưới, nạp nguồn dự phòng đến cấp điện cho phụ tải đều được thiết kế vận hành hoàn toàn tự động. Người sử dụng không phải liên tục theo dõi sản lượng pin, lựa chọn nguồn điện hay điều chỉnh thời điểm sạc, vì thiết bị đảm nhận việc tính toán theo trạng thái cung cầu. Cách vận hành này giúp hệ thống phù hợp hơn với hộ gia đình, tòa nhà hoặc cơ sở cần nguồn điện ổn định nhưng vẫn muốn khai thác năng lượng tái tạo. Mô hình đã được lắp đặt thử nghiệm tại một tòa nhà ở quận Bình Tân, TPHCM, nơi nhóm nghiên cứu có điều kiện theo dõi hoạt động trong thực tế. Sau hơn hai tháng vận hành, kết quả ghi nhận cho thấy dàn pin công suất 8.400Wp có thể sản xuất khoảng 15.118,4KWh điện mỗi năm theo tính toán từ dữ liệu thử nghiệm. Sản lượng này đáp ứng 100% nhu cầu điện ưu tiên của công trình, đồng thời đáp ứng khoảng 30% tổng nhu cầu điện của toàn bộ tòa nhà. Các số liệu trên cho thấy điện mặt trời không chỉ phù hợp với những công trình có thể sử dụng điện ngay trong ban ngày, mà còn có giá trị lớn khi đi cùng hệ thống tồn trữ. Dung lượng điện dự phòng theo tính toán đạt khoảng 62KWh mỗi ngày, tạo thêm khoảng đệm cần thiết cho những thời điểm lưới điện gặp sự cố. Bên cạnh đó, hệ thống có thể mua khoảng 30KWh điện giá rẻ mỗi ngày, sau đó đưa lượng điện này vào kế hoạch hỗ trợ phụ tải giờ cao điểm. Thành công của mô hình tại Bình Tân cung cấp cơ sở thực tế cho việc phát triển các hệ thống điện lai, kết hợp nguồn năng lượng mặt trời với lưới điện và thiết bị tích trữ. Giải pháp giúp khai thác tốt hơn nguồn bức xạ mặt trời, duy trì các nhu cầu điện quan trọng khi mất điện và tận dụng khung giờ có giá điện thấp. Nếu được triển khai phù hợp với quy mô công trình, thiết kế phụ tải và điều kiện vận hành, mô hình này có thể trở thành lựa chọn đáng chú ý cho bài toán sử dụng điện tiết kiệm, chủ động và liên tục.