Khi nhắc đến hệ thống điện mặt trời, nhiều người thường chỉ tập trung vào tấm pin và pin lưu trữ. Tuy nhiên, để hệ thống vận hành an toàn, ổn định và đạt hiệu suất tối ưu, vai trò của thiết bị điện DC cho điện mặt trời & lưu trữ là yếu tố không thể thiếu.
Các thiết bị như aptomat DC, thiết bị cách ly DC và đồng hồ điện đảm nhiệm chức năng kiểm soát dòng điện, cô lập sự cố và giám sát hiệu suất. Đây chính là nền tảng giúp hệ thống điện mặt trời và lưu trữ năng lượng vận hành bền bỉ trong suốt vòng đời dự án.
Vì sao hệ thống điện mặt trời và lưu trữ cần thiết bị điện DC chuyên dụng
Trong các hệ thống điện mặt trời và lưu trữ năng lượng (ESS), khu vực DC là nơi vận hành cốt lõi. Đây là nơi các chuỗi PV, đầu vào MPPT, combiner box và battery rack phối hợp với nhau để đảm bảo tính ổn định của toàn hệ thống.
Các mạch DC phải liên tục đối mặt với:
-
Biến động công suất do bức xạ mặt trời
-
Dòng điện ngược
-
Năng lượng sự cố lớn
Chính vì vậy, việc sử dụng thiết bị điện DC chuyên dụng cho điện mặt trời và lưu trữ là yêu cầu bắt buộc để bảo vệ thiết bị, hạn chế suy giảm tuổi thọ và giảm thiểu rủi ro cháy nổ.
Trong một hệ thống hoàn chỉnh, thiết bị điện DC được chia thành ba nhóm chức năng chính:
-
Thiết bị bảo vệ DC: Aptomat DC, cầu chì DC, thiết bị chống sét lan truyền
-
Thiết bị cách ly DC: Cầu dao cách ly, disconnect switch phục vụ bảo trì
-
Thiết bị đo lường DC: Đồng hồ điện và thiết bị giám sát năng lượng
Sự phối hợp đồng bộ giữa các nhóm thiết bị điện DC giúp hệ thống solar và ESS đạt hiệu suất vận hành tối ưu.
Aptomat DC – Thiết bị điện DC bảo vệ cốt lõi cho điện mặt trời & lưu trữ
Aptomat DC là một trong những thiết bị điện DC quan trọng nhất trong hệ thống điện mặt trời và lưu trữ năng lượng. Trong mảng PV, aptomat DC giúp cô lập các chuỗi bị lỗi và ngăn dòng điện ngược. Trong bộ điều khiển sạc và inverter, thiết bị bảo vệ linh kiện điện tử khỏi quá tải. Trong hệ pin lưu trữ, aptomat DC đảm nhiệm việc cắt dòng ngắn mạch nguy hiểm.
Khác với mạch AC, mạch DC không có điểm zero crossing, khiến hồ quang điện kéo dài và khó dập hơn. Do đó, thiết bị điện DC cho điện mặt trời phải được thiết kế với buồng dập hồ quang và cơ chế ngắt chuyên biệt.
Một aptomat DC đạt chuẩn cho hệ solar & ESS cần đáp ứng:
-
Điện áp làm việc cao (1000–1500 VDC)
-
Khả năng cắt ngắn mạch lớn
-
Hoạt động ổn định trong dải nhiệt độ rộng
-
Phù hợp lắp đặt trong combiner box, rooftop và ESS rack
Việc sử dụng aptomat DC không đạt chuẩn có thể dẫn đến hồ quang kéo dài và gây hư hỏng nghiêm trọng cho toàn bộ hệ thống.
Thiết bị cách ly DC – Đảm bảo an toàn cho hệ PV và lưu trữ
Bên cạnh chức năng bảo vệ, thiết bị cách ly DC đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn vận hành và bảo trì hệ thống.
Cần phân biệt rõ:
-
Aptomat DC: Tự động cắt dòng khi có sự cố
-
Thiết bị cách ly DC: Ngắt mạch thủ công để phục vụ bảo trì, kiểm tra
Thiết bị cách ly DC đặc biệt quan trọng khi làm việc với inverter, combiner box và battery bank – nơi nguồn DC vẫn tồn tại ngay cả khi inverter đã tắt.
Do thường được lắp đặt ngoài trời, thiết bị cách ly DC trong hệ thiết bị điện DC cho điện mặt trời và lưu trữ cần đáp ứng các yêu cầu khắt khe về môi trường như chống bụi, chống nước, chống tia UV và khả năng chịu nhiệt cao.
Thiết bị cách ly DC của CHINT
Các dòng NH4 Switch Disconnector và ASD16 DC Disconnector của CHINT được thiết kế chuyên biệt cho hệ thống điện mặt trời và lưu trữ năng lượng. NH4 phù hợp cho ứng dụng dân dụng và thương mại, trong khi ASD16 đáp ứng các hệ ESS công suất lớn với khả năng chịu dòng ngắn mạch cao và điện áp DC lên đến 1500V.
Đồng hồ điện – Giám sát sản lượng và tiêu thụ điện mặt trời
Bên cạnh bảo vệ và cách ly, đồng hồ điện là một phần quan trọng của thiết bị điện cho điện mặt trời & lưu trữ. Thiết bị đo giúp xác định hệ thống có đang vận hành đúng thiết kế, phát hiện hiện tượng che bóng, suy giảm hiệu suất hoặc sai lệch sản lượng inverter.
Đồng hồ điện cũng phục vụ các yêu cầu như:
-
Net metering
-
Xuất điện lên lưới
-
Tính toán hóa đơn và billing
-
Theo dõi dòng năng lượng hai chiều
Trong ứng dụng điện mặt trời, đồng hồ điện thường đo điện năng tác dụng, công suất tức thời, điện áp và dòng điện, với cấp chính xác phổ biến là Class 1.0 hoặc 0.5.
Đồng hồ điện thông minh cho hệ hybrid điện mặt trời & lưu trữ
Không chỉ dừng lại ở đo lường cơ bản, đồng hồ điện thông minh mang đến khả năng giám sát thời gian thực, giao tiếp hai chiều và điều khiển tự động. Trong các hệ hybrid, thiết bị giúp điều phối lịch sạc – xả pin, ngăn công suất ngược lên lưới và cung cấp dữ liệu cho hệ EMS và BMS.
Các chuẩn giao tiếp phổ biến như RS485, PLC, DLMS, COSEM hoặc STS cho phép tích hợp linh hoạt vào các nền tảng quản lý năng lượng hiện đại.
Sự phối hợp của thiết bị điện DC trong hệ thống điện mặt trời và lưu trữ
Trong một hệ thống hoàn chỉnh, thiết bị điện DC không hoạt động độc lập mà phối hợp trong một mô hình bảo vệ và giám sát đồng bộ. Aptomat DC bảo vệ mạch, thiết bị cách ly DC đảm bảo an toàn khi bảo trì, và đồng hồ điện cung cấp dữ liệu để giám sát hiệu suất và phát hiện bất thường.
Việc sử dụng các thiết bị điện DC đồng bộ trong cùng một hệ sinh thái giúp giảm rủi ro tương thích, đơn giản hóa lắp đặt, tăng độ an toàn và nâng cao hiệu quả vận hành cho toàn bộ hệ thống điện mặt trời và lưu trữ năng lượng.
Kết luận
Một hệ thống điện mặt trời và lưu trữ năng lượng đáng tin cậy phải được xây dựng trên nền tảng thiết bị điện DC chuyên dụng, đảm nhiệm đầy đủ các chức năng bảo vệ – cách ly – đo lường. Với danh mục thiết bị điện DC đạt chuẩn quốc tế, CHINT hỗ trợ các hệ thống solar và ESS vận hành an toàn, hiệu quả và bền vững trong dài hạn.
---------------------------------
CHINT VIETNAM HOLDING CO., LTD - Văn phòng đại diện chính thức của Tập Đoàn CHINT tại Việt Nam.
Hotline: 033.258.7777
Wesbite: chintglobal.vn
Email: service.vn@chintglobal.com
Văn phòng chính: Tầng 3 - Tòa nhà the CREST Office, số 15 Trần Bạch Đằng, phường An Khánh, Tp. Hồ Chí Minh
Văn phòng Hà Nội: Tầng 23 - Lotte Center Hanoi, số 54 Liễu Giai, phường Giảng Võ, Tp. Hà Nội
