Cấu hình hệ thống điện mặt trời hybrid cho nhà xưởng

Một hệ thống điện mặt trời hybrid cho nhà xưởng không thể chọn chỉ từ tổng tiền điện hàng tháng hoặc một mức công suất inverter có sẵn. Nhà thầu cần biết tải hoạt động vào thời điểm nào, tải nào phải duy trì khi mất điện, nguồn điện một pha hay ba pha và công trình muốn ưu tiên tiết kiệm, lưu trữ hay dự phòng.

Bài viết này tập trung vào quá trình chuẩn bị dữ liệu và ra quyết định cho công trình B2B. Nếu cần hiểu trước thành phần và dòng năng lượng của hệ thống, có thể tham khảo bài cấu tạo hệ thống điện năng lượng mặt trời hybrid.

Nhà xưởng cần hệ hybrid để giải quyết

vấn đề gì?

Trước khi chọn thiết bị, chủ đầu tư và đơn vị thi công cần thống nhất mục tiêu chính. Một hệ thống có thể được thiết kế để tăng tỷ lệ tự dùng điện mặt trời, giảm mua điện vào một số khung giờ, lưu điện dư, duy trì nhóm tải quan trọng hoặc chuẩn bị khả năng mở rộng sau này. Mỗi mục tiêu dẫn đến cách chọn inverter, pin và tải backup khác nhau.

Nếu mục tiêu chỉ là tận dụng điện mặt trời vào ban ngày và công trình không cần pin, cấu hình hòa lưới có thể phù hợp hơn. Nếu khu vực không có nguồn lưới ổn định, cần đánh giá thêm phương án off-grid hoặc nguồn dự phòng khác. Hybrid không nên được xem là lựa chọn mặc định cho mọi nhà xưởng.

Bước 1: Thu thập biểu đồ phụ tải thay vì chỉ xem hóa đơn

Hóa đơn điện cho biết tổng điện năng trong kỳ nhưng không thể hiện đầy đủ mức tải theo từng thời điểm. Khi chuẩn bị cấu hình, nên thu thập dữ liệu theo giờ hoặc theo khoảng thời gian phù hợp để nhận biết:

• tải nền trong giờ làm việc;
• công suất cao nhất và thời gian xuất hiện;
• mức tải buổi tối hoặc ngoài ca;
• ngày làm việc, ngày nghỉ và biến động theo mùa;
• các thiết bị có dòng khởi động lớn;
• phần tải có thể dịch chuyển sang khung giờ có nắng.

Dữ liệu này là cơ sở để đối chiếu công suất biến tần và pin lưu trữ, thay vì chọn theo một tỷ lệ cố định.

Bước 2: Tách rõ tải thường và tải cần backup

Không phải thiết bị nào trong nhà xưởng cũng cần tiếp tục hoạt động khi mất điện. Nên chia phụ tải thành ít nhất ba nhóm:

1. Tải quan trọng: hệ thống điều khiển, mạng, camera, máy tính, chiếu sáng an toàn hoặc thiết bị cần duy trì theo quy trình vận hành.
2. Tải có thể gián đoạn: thiết bị có thể tạm dừng mà không gây rủi ro lớn.
3. Tải khởi động lớn: motor, bơm, máy nén và thiết bị cần đánh giá dòng khởi động riêng.

Việc tách tải giúp tránh tình trạng chọn inverter hoặc pin theo toàn bộ công suất nhà xưởng trong khi nhu cầu dự phòng thực tế chỉ tập trung ở một nhánh nhỏ.

Bước 3: Xác định thời gian dự phòng thực sự cần thiết

Thời gian backup cần được mô tả bằng kịch bản vận hành: tải nào chạy, công suất bao nhiêu và cần duy trì trong bao lâu. Cùng một bộ pin, thời gian sử dụng sẽ thay đổi đáng kể khi số tải hoặc công suất tải thay đổi.

Không nên lấy dung lượng pin danh định chia trực tiếp cho tổng công suất tải rồi coi đó là thời gian dự phòng thực tế. Cần tính đến giới hạn sử dụng, hiệu suất chuyển đổi, công suất xả, điều kiện môi trường và dự phòng vận hành. Những yếu tố này phải được xác nhận theo thiết bị thực tế.

Bước 4: Chọn hệ một pha hay ba pha theo hạ tầng công trình

Nhà xưởng thường có nguồn ba pha và nhiều nhóm tải phân bố khác nhau. Cần kiểm tra sơ đồ tủ điện, mức tải từng pha, vị trí đấu nối, phương án đo và nhóm tải backup. Không sử dụng sơ đồ một pha làm mẫu triển khai cho hệ ba pha khi chưa có xác nhận kỹ thuật.

Đối với hệ ba pha, nhà thầu còn phải làm rõ yêu cầu cân pha, tải không cân bằng và hành vi của hệ thống khi một pha có tải khác biệt. Các khả năng này phụ thuộc đúng Model, vì vậy phải quay về datasheet và hướng dẫn lắp đặt của thiết bị được chọn.

Bước 5: Xác định cách hệ thống sử dụng pin

Pin có thể được dùng cho nhiều mục tiêu: lưu điện PV dư, cấp tải buổi tối, duy trì tải quan trọng hoặc phối hợp với lịch vận hành. Mỗi chế độ tác động đến số chu kỳ, mức sạc tối thiểu và năng lượng dự phòng còn lại.

Nếu vừa muốn dùng pin để giảm điện mua từ lưới vừa muốn luôn có điện dự phòng, cần đặt ra mức năng lượng dự trữ và nguyên tắc ưu tiên rõ ràng. Không thể giả định toàn bộ dung lượng pin luôn sẵn sàng cho cả hai mục tiêu cùng lúc.

Bước 6: Kiểm tra tương thích trước khi chốt thiết bị

Khả năng kết nối giữa inverter và pin không được xác nhận chỉ bằng thương hiệu hoặc điện áp gần giống. Cần kiểm tra đúng Model, điện áp làm việc, dòng sạc/xả, giao tiếp BMS, firmware và tài liệu tương thích. Với dòng Deye, có thể bắt đầu từ danh mục Deye hòa lưới lưu trữ, sau đó đối chiếu datasheet của Model được đề xuất.

Nếu chưa có tài liệu đúng Model, trạng thái cấu hình phải là cần rà soát kỹ thuật, không chuyển thành cam kết tương thích.

Bước 7: Chuẩn bị phương án đo, giám sát và nghiệm thu

Hồ sơ thiết kế nên thể hiện vị trí CT/công tơ, chiều đo, điểm đấu nối, tủ tải backup và phương án giám sát. Khi nghiệm thu, cần kiểm tra ít nhất các tình huống có nắng, tải tăng, tải giảm, pin sạc/xả và mất điện lưới theo phạm vi cho phép.

Nếu công trình có yêu cầu hạn chế phát ngược, nên tham khảo thêm nguyên lý của hệ inverter bám tải. Tính năng và mức kiểm soát cụ thể vẫn cần xác nhận theo Model cùng sơ đồ đo.

Bảng dữ liệu cần gửi cho nhà phân phối hoặc kỹ thuật

Khi nào chưa nên chốt hệ hybrid?

Chưa nên báo cấu hình cuối khi không có dữ liệu phụ tải, chưa xác định tải backup, chưa có sơ đồ một pha/ba pha hoặc chưa kiểm tra tương thích pin. Việc chọn nhanh một mức công suất quen thuộc có thể dẫn đến pin không đáp ứng tải, thời gian backup khác kỳ vọng hoặc hệ thống không phù hợp với tủ điện hiện hữu.

Đại lý và nhà thầu có thể tham khảo các dòng biến tần Deye cho hòa lưới, hybrid và off-grid để xác định nhóm thiết bị ban đầu. Hà Thiên Energy có thể tiếp nhận biểu đồ tải, sơ đồ điện và yêu cầu dự phòng để hỗ trợ rà soát dữ liệu trước khi chọn Model.