2.1. Xác định nhu cầu sử dụng điện
Trước khi xây dựng hệ thống Hybrid, bạn cần xác định chính xác nhu cầu sử dụng điện bằng cách:
- Phân tích lượng điện tiêu thụ:
- Xem xét hóa đơn điện hàng tháng để tính lượng điện tiêu thụ hàng ngày
- Xác định mức tiêu thụ điện ban ngày và ban đêm.
- Xác định tải ưu tiên (backup):
- Chọn các tải thiết yếu như đèn chiếu sáng, tủ lạnh, hệ thống mạng, camera an ninh.
- Xem xét các tải có giá trị kinh tế cao như hệ thống bơm nước, tủ đông lưu trữ hàng hóa.
Lưu ý: Kiểm tra dòng khởi động của các thiết bị backup nhằm đảm bảo hệ thống không bị quá tải.
2.2. Lựa chọn inverter Hybrid dựa trên nhu cầu sử dụng
Sau khi xác định nhu cầu sử dụng, tiến hành tính toán:
- Tính lượng điện tiêu thụ mỗi ngày:
- Lượng điện tiêu thụ 1 ngày = (Lượng điện tiêu thụ 1 tháng) / (Số ngày sử dụng)
Ví dụ: Một văn phòng sử dụng 440 kWh/tháng, làm việc 20 ngày/tháng nên lượng điện tiêu thụ/ngày = 440 kWh / 20 = 22 kWh.
- Tính tổng công suất hệ thống:
- Tổng công suất hệ thống dự kiến = (Lượng điện tiêu thụ 1 ngày) / (Số giờ nắng trung bình)
Giả sử số giờ nắng trung bình là 4h, thì với 22 kWh/ngày ta có:
Tổng công suất hệ thống = 22 / 4 = 5.5 kW
=> Lựa chọn inverter Hybrid công suất xấp xỉ 5.5 kW.
2.3. Xác định số lượng tấm pin năng lượng mặt trời
- Tính tổng công suất pin lắp đặt tối đa:
Tổng công suất pin = Công suất inverter x A
Trong đó hệ số A (DC/AC) thường nhỏ hơn 1.25 để đảm bảo hiệu suất tối ưu.
Ví dụ: Với inverter 5.5 kW, tổng công suất pin tối ưu = 5.5 x 1.25 = 6.875 kWp.
- Tính số lượng tấm pin cần lắp đặt:
Số tấm pin = (Tổng công suất pin) / (Công suất 1 tấm pin)
Ví dụ: Nếu dùng tấm pin 555 Wp, số tấm pin = 6.875 kWp / 0.555 kW ≈ 12 tấm.
- Chia số tấm pin trong một chuỗi (string):
Số tấm pin mỗi chuỗi cần nhỏ hơn: (Điện áp tối đa inverter) / (Điện áp hở mạch Voc của tấm pin)
Ví dụ: Với Voc = 49.8V và inverter cho điện áp tối đa 600V, số tấm pin mỗi chuỗi < 600 / 49.8 ≈ 12.
=> Có thể cấu hình 12 tấm pin nối tiếp thành 1 chuỗi.
- Kiểm tra diện tích lắp đặt:
Diện tích lắp đặt = (Diện tích 1 tấm pin) x (Số tấm pin)
Ví dụ: Nếu kích thước tấm pin là 2278 x 1134 mm (tương đương khoảng 2.278 x 1.134 m), diện tích cần = 2.278 x 1.134 x 12 ≈ 30.99 m2.
2.4. Lựa chọn dung lượng battery lưu trữ
Một số thông số quan trọng khi lựa chọn battery:
- C-rate: Tốc độ sạc/xả của pin.
- DOD (Depth of Discharge): Phần trăm dung lượng có thể sử dụng trong một chu kỳ.
Tùy theo mục đích sử dụng hệ thống, có hai trường hợp:
Trường hợp tiết kiệm điện:
Tính dựa trên lượng điện tiêu thụ ban đêm, công suất battery lưu trữ = (Lượng điện tiêu thụ ban đêm) / DOD.
Trường hợp backup khi mất điện:
Công suất battery lưu trữ = (Lượng điện cần backup) / DOD.
Ví dụ: Nếu cần sử dụng 4.4 kWh và pin có DOD 95% (0.95), dung lượng tối thiểu cần có = 4.4 / 0.95 ≈ 4.63 kWh.
=> Lựa chọn battery có dung lượng xấp xỉ 4.86 kWh để đảm bảo hoạt động ổn định.