INVERTER HYBRID là gì ? Cơ chế hoạt động của Hybrid Inverter?

Đối với hệ thống điện mặt trời, inverter là một trong những bộ phận vô cùng quan trọng mà bạn cần phải lựa chọn và tìm hiểu thật kỹ trước khi sử dụng. Tùy thuộc vào từng loại hệ thống điện mặt trời, chúng ta sẽ có các loại inverter tương ứng như inverter On-Grid, inverter Off-Grid và inverter Hybrid. Trong bài viết này, hãy cùng tìm hiểu về inverter Hybrid nhé!

1. Inverter Hybrid là gì?

Inverter (bộ biến tần) giúp chuyển hóa dòng điện 1 chiều (DC) được tạo ra từ các tấm pin năng lượng mặt trời trở thành dòng điện xoay chiều (AC); nhờ đó, nguồn quang điện được hòa vào lưới điện Quốc gia hoặc sạc vào hệ thống dự trữ (ắc quy) để cung cấp cho tải tiêu thụ.

Đối với từng loại hệ thống điện mặt trời hòa lưới, độc lập hay kết hợp sẽ có các loại inverter tương thích khác nhau, có chức năng chuyển đổi năng lượng phù hợp với công năng sử dụng.

Inverter On-Grid (Inverter hòa lưới): Được dùng trong hệ thống điện mặt trời hòa lưới. Nguồn điện mặt trời tạo ra được ưu tiên sử dụng cho các tải thiết bị trong gia đình và doanh nghiệp. Lượng điện còn dư sẽ được phát ngược lên lưới điện Quốc gia. Inverter On-Grid cùng với hệ thống điện mặt trời hòa lưới có chi phí đầu tư rẻ hơn nhưng lại có nhược điểm là ban đêm hoặc khi mất điện lưới hệ thống không thể hoạt động.

Inverter Off-Grid (Inverter độc lập): Được ứng dụng trong các hệ thống điện mặt trời độc lập. Hệ thống không kết nối với lưới điện, nguồn điện mặt trời tạo ra sẽ được sạc đầy vào ắc quy để cung cấp cho các thiết bị điện. Do hệ thống không phụ thuộc vào lưới điện nên có thể lắp đặt ở những khu vực không có nguồn điện lưới, huyện đảo…

Inverter Hybrid (Inverter hỗn hợp) là loại Inverter được sử dụng cho các hệ thống điện mặt trời có lưu trữ, kết hợp giữa inverter On-grid (hòa lưới) và inverter Off-Grid (độc lập). Vì vậy Hybrid Inverter mang trong mình ưu điểm và chức năng của cả hai thiết bị biến tần trên. Inverter Hybrid sẽ chuyển đổi dòng điện 1 chiều thành điện xoay chiều để cung cấp điện và sạc cho ắc quy hay pin lưu trữ điện. Khi mất điện lưới, inverter Hybrid lấy nguồn điện được lưu trữ trong ắc quy hoặc pin lưu trữ Lithium để tiếp tục cung cấp cho các thiết bị tải ưu tiên.

2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống inverter Hybrid

• Hệ thống điện mặt trời lưu trữ Hybrid ưu tiên sử dụng nguồn điện năng lượng mặt trời để cung cấp cho các tải ưu tiên trong gia đình, đồng thời sạc đầy cho pin lưu trữ lithium.
• Nếu nguồn điện mặt trời dư sẽ được hòa vào lưới điện để cung cấp cho các thiết bị khác.
• Khi nguồn điện mặt trời thiếu, pin lưu trữ sẽ cung cấp nguồn cho tải thiết bị (nếu pin còn dung lượng và trên mức cài đặt dự phòng khi cúp điện). Nếu vẫn còn thiếu thì sẽ tiếp tục sử dụng điện lưới cung cấp cho tải.
• Trong trường hợp mất điện, hệ thống sử dụng năng lượng mặt trời và điện từ pin lưu trữ để cung cấp cho các thiết bị tải ưu tiên, duy trì nguồn điện liên tục và ổn định.

3. Tại sao nên sử dụng hệ thống inverter Hybrid

Giải pháp lưu trữ điện Hybrid là hệ thống điện mặt trời có kết hợp pin lithium lưu trữ điện, giúp cung cấp nguồn điện liên tục, ổn định cho các thiết bị điện quan trọng như camera giám sát, tủ lạnh, tủ đông, hệ thống máy tính, wifi, hệ thống báo cháy, cửa cuốn điện, hồ cá Koi… Đồng thời, lưu trữ lượng điện mặt trời dư vào ban ngày để sử dụng vào buổi tối hoặc khi mất điện.

Inverter Hybrid có thể cài đặt nhiều chế độ hoạt động như ưu tiên sử dụng điện từ pin lưu trữ trước, sử dụng điện mặt trời để sạc pin lưu trữ, hay cài mức xả pin tối đa cho pin lưu trữ.

Hệ thống điện mặt trời lưu trữ Hybrid phù hợp cho các hộ gia đình, trung tâm Data, trạm phát sóng viễn thông, bệnh viện, hệ thống server, ngân hàng, nhà máy sản xuất…

4. Ưu điểm và nhược điểm của hệ thống inverter Hybrid

+ Ưu điểm:

• Duy trì nguồn điện ổn định 24/7 cho các tải quan trọng: Hệ thống Hybrid lưu trữ nguồn điện mặt trời vào pin lưu trữ nên có thể sử dụng vào ban đêm hoặc khi mất điện lưới; đảm bảo các thiết bị điện quan trọng trong gia đình hoạt động liên tục. Thời gian chuyển sang chế độ dự phòng chưa tới 20ms, hầu như không có bất kỳ gián đoạn nào.
• Sử dụng tối đa nguồn điện mặt trời: Vào ban ngày, nếu nguồn điện mặt trời sử dụng không hết thì hệ thống sẽ sạc cho pin lưu trữ để phát ra sử dụng vào ban đêm hoặc khi mất điện. Điều này, tránh việc thất thoát sản lượng và tối ưu nguồn năng lượng điện mặt trời.
• Không phụ thuộc vào điện lưới: Do có pin lưu trữ là nguồn điện dự phòng nên hệ thống không phụ thuộc quá nhiều vào lưới điện Quốc gia, chủ động quản lý nguồn điện hiệu quả. Vì thế, khi xảy ra sự cố về nguồn điện, các thiết bị vẫn hoạt động bình thường, ổn định.

Tiết kiệm chi phí tiền điện: Với nhiều cơ chế hoạt động, lưu chuyển năng lượng linh hoạt, hệ thống được cấu hình thêm chức năng sạc/xả theo thời gian và nhu cầu thực tế, cho phép sạc pin lưu trữ vào giờ bình thường và phát ra sử dụng vào giờ cao điểm để tiết kiệm chi phí tiền điện đối với khách hàng sử dụng điện 3 mức giá theo khung giờ (cao điểm, bình thường, thấp điểm).

• Giảm ô nhiễm tiếng ồn, an toàn cho môi trường: Hệ thống điện mặt trời Hybrid vận hành theo cơ chế tự động, yên tĩnh không gây tiếng ồn như máy phát điện, không sử dụng nhiên liệu xăng, dầu… thân thiện cho môi trường.

+ Nhược điểm:

Nhiều người thường e ngại về chi phí của hệ thống Hybrid vì khoản đầu tư ban đầu cao hơn so với các dạng hệ thống điện mặt trời khác. Ắc quy và pin lưu trữ thường có giá rất cao nên đẩy chi phí đầu tư tăng theo. Vì thế, giải pháp Hybrid sẽ phù hợp để lắp ở quy mô nhỏ như hộ gia đình, văn phòng để tối ưu về mặt chi phí.

Tuy nhiên, với sự phát triển của khoa học, kỹ thuật, công nghệ bền vững, ứng dụng nhiều cải tiến mới vào các sản phẩm pin lưu trữ điện đang dần giúp giảm giá thành sản phẩm xuống thấp hơn, giúp việc quyết định có nên đầu tư hệ thống điện mặt trời lưu trữ được nhanh chóng và dễ dàng hơn.

Ngoài ra, do công suất hệ thống phụ thuộc nhiều vào công suất tải và thời gian dự phòng; vì thế, để hệ thống đáp ứng nhu cầu của tải thiết bị trong gia đình, vận hành ổn định khi không có lưới điện, bạn cần phải được các đơn vị cung cấp giải pháp lưu trữ điện Hybrid khảo sát, tư vấn để chọn lựa hệ thống có công suất và lưu trữ nguồn điện dự phòng phù hợp.

Inverter Hybrid có nhiều chức năng và cần cài đặt thông số chính xác nên cũng đòi hỏi đơn vị thi công, lắp đặt phải có chuyên môn và am hiểu về kỹ thuật hệ thống.

5. Sự khác nhau giữa inverter On-Grid, inverter Hybrid

Đối với điện mặt trời hòa lưới sử dụng inverter On-Grid thì khi gặp tình trạng mất điện thì hệ thống sẽ tự động ngắt để đảm bảo an toàn cho nhân viên sửa chữa, bảo dưỡng điện lưới.

Còn đối với điện mặt trời có lưu trữ sử dụng inverter Hybrid thì khi mất điện lưới thì các tải ưu tiên vẫn có thể tiếp tục hoạt động ổn định bằng cách lấy năng lượng điện đã được sạc đầy trong pin lưu trữ. Điều này, giúp các thiết bị điện quan trọng trong gia đình hoạt động liên tục, không bị gián đoạn. Khi có điện trở lại thì hệ thống sẽ khôi phục trạng thái hoạt động như bình thường.