Khám phá về năng lượng mặt trời - KMD SOLAR

Nguồn năng lượng mặt trời là một tài nguyên sạch, đồ sộ và vô tận, có thể khai thác ở bất cứ đâu và mang lại nhiều giá trị cho con người. Hiện nay, các quốc gia trên toàn cầu đang cùng nhau phát triển và sử dụng nguồn năng lượng sạch này. Phương pháp khai thác không ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường, thậm chí tạo ra nhiều lợi ích khác. Bài viết này sẽ cùng tìm hiểu về ngành công nghiệp năng lượng mặt trời.

Nguồn gốc của năng lượng mặt trời trong tự nhiên

Nguồn năng lượng mặt trời, hay còn gọi là Quang điện hay Photovoltaics - PV, là nguồn năng lượng lớn nhất được con người tận dụng và sử dụng. Điều đặc biệt của nguồn năng lượng tái tạo này là vô cùng sạch và đáng tin cậy, có thể khai thác mà không bao giờ sợ cạn kiệt. Phương pháp khai thác thành công năng lượng mặt trời không chỉ không ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường, mà còn mang lại vô vàn tác dụng tích cực khác.

Lịch sử phát triển của ngành năng lượng mặt trời

Năng lượng mặt trời đã được sử dụng từ rất sớm trong lịch sử của con người. Tuy nhiên, việc áp dụng năng lượng mặt trời vào sản xuất chỉ được thực hiện vào cuối thế kỷ 18 tại các quốc gia có mức độ bức xạ mặt trời cao như các khu vực sa mạc. PV Array là bộ thu năng lượng - máy phát điện mặt trời dựa trên hiệu ứng quang điện.

Hiệu ứng quang điện đã được khám phá vào năm 1839 bởi nhà vật lý người Pháp Alexandre-Edmund Becquerel. Nó mô tả cách tế bào PV tạo ra điện từ năng lượng trong các photon của ánh sáng mặt trời. Khi ánh sáng mặt trời chiếu vào một tế bào PV, tế bào hấp thụ một số photon và năng lượng của photon được chuyển thành một electron trong vật liệu bán dẫn. Với năng lượng từ photon, electron có thể thoát khỏi vị trí bình thường của nó trong nguyên tử bán dẫn để trở thành một phần của dòng điện trong mạch điện.

Hầu hết các tế bào PV hiện nay thuộc hai loại cơ bản: Silicon tinh thể hoặc màng mỏng (thin film). Các mô-đun Silicon tinh thể có thể được tạo thành từ Silicon đơn tinh thể, đa tinh thể hoặc băng Silicon. Thin-film là một thuật ngữ bao gồm nhiều công nghệ khác nhau, bao gồm Silicon vô định hình và một loạt các biến thể sử dụng các chất bán dẫn khác như Cadmium telluride hoặc CIGS (Đồng Indium Gallium diselenide).

Mặc dù công nghệ màng mỏng đang được nghiên cứu và phát triển mạnh mẽ, các mô-đun tinh thể hiện vẫn chiếm hơn 80% thị trường. Để sử dụng năng lượng từ PV Array, cần có các bộ phận phụ trợ như bộ biến tần, bộ điều khiển sạc và pin lưu trữ, tạo thành hệ thống năng lượng mặt trời. Sau cuộc khủng hoảng ngành năng lượng vào những năm 1968 và 1973, năng lượng mặt trời mới thực sự được chú ý và phát triển. Từ đó đến nay, ngành công nghiệp năng lượng đã trải qua nhiều cải tiến và phát minh.

Vui lòng liên hệ với chúng tôi để được tư vấn miễn phí: 094.678.1873 – 0931.000.266

Phương pháp khai thác năng lượng mặt trời

Mặt trời là nguồn năng lượng vô tận mà chúng ta có thể khai thác và sử dụng. Trong lịch sử khai thác năng lượng mặt trời của con người. Chúng ta có thể chia ra làm hai phương pháp chính. Đó là phương pháp khai thác chủ động và phương pháp thụ động. 

• Phương pháp thụ động là phương pháp sử dụng các nguyên tắc thu giữ nhiệt trong cấu trúc vật liệu các công trình xây dựng.
• Phương pháp chủ động hiện đại hơn là sử dụng các thiết bị đặc biệt để thu năng lượng từ bức xạ mặt trời. Sau đó dùng hệ thống quạt hay máy bơm để phân phối nhiệt năng lượng mặt trời.

Ứng dụng của năng lượng mặt trời

Hiện nay, năng lượng mặt trời đã được phát triển thành công và sử dụng phổ biến qua hai phương pháp chính, đó là nhiệt mặt trời và điện mặt trời. Các ứng dụng của từng phương pháp đáp ứng các nhu cầu sử dụng khác nhau. Phương pháp nhiệt mặt trời chuyển đổi năng lượng mặt trời thành nhiệt năng, thường được sử dụng để làm nóng, sưởi ấm, tạo hơi nước và cung cấp nước nóng. Trong khi đó, phương pháp điện mặt trời chuyển đổi năng lượng mặt trời thành điện năng, có thể thay thế nguồn điện lưới và phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt và sản xuất kinh doanh của con người.

Ứng dụng năng lượng mặt trời trong máy nước nóng

Mặc dù công suất của điện mặt trời vẫn thấp hơn so với thủy điện và nhiệt điện, nhưng trong 5 năm gần đây, phương pháp này đã phát triển mạnh mẽ và tăng trưởng mỗi năm với mức độ tăng trưởng trên 25%. Dự kiến trong tương lai gần, điện mặt trời sẽ trở thành nguồn năng lượng chính trên toàn thế giới, thay thế cho các nguồn năng lượng truyền thống đang dần cạn kiệt.

Tìm hiểu về điện năng lượng mặt trời

Để tận dụng năng lượng mặt trời để sản xuất điện, người ta thực hiện kết nối nhiều tấm pin mặt trời (còn được gọi là pin quang điện, do chúng hoạt động dựa trên các tế bào quang điện). Những tấm pin này được làm từ silic đa tinh thể, đơn tinh thể hoặc màng mỏng và có hiệu suất từ 15% đến 18%. Tuổi thọ trung bình của các tấm pin mặt trời dao động từ 25 đến 35 năm.

Các tấm pin mặt trời sẽ chuyển đổi trực tiếp năng lượng mặt trời thành điện năng và tạo ra dòng điện một chiều. Để sử dụng được dòng điện này cho các thiết bị điện thông thường, nó sẽ được điều chỉnh và sạc đầy cho hệ thống ắc quy lưu trữ bằng bộ sạc năng lượng mặt trời. Hệ thống sử dụng thiết bị inverter để chuyển đổi nguồn điện, giúp dòng điện từ ắc quy lưu trữ được chuyển đổi thành dòng điện xoay chiều 220V và cung cấp cho các thiết bị tiêu thụ, phục vụ cho sinh hoạt và sản xuất kinh doanh.

Các thành phần cơ bản của hệ thống điện năng lượng mặt trời

Để khai thác năng lượng mặt trời thành công, cần kết nối nhiều thiết bị lại với nhau để tạo thành hệ thống. Trong hệ thống điện mặt trời, mỗi thiết bị có chức năng riêng và được kết nối chặt chẽ với nhau.

• Tấm pin năng lượng mặt trời: là thiết bị quan trọng nhất và cũng là thiết bị có giá cao nhất trong hệ thống. Để thu nhận bức xạ mặt trời và chuyển đổi thành điện năng, nhiều tấm pin mặt trời được kết nối lại với nhau. Tuổi thọ của mỗi tấm pin lên đến khoảng 25-30 năm sử dụng.
• Bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời: có nhiệm vụ điều khiển quá trình sạc điện từ tấm pin mặt trời đến hệ thống ắc quy lưu trữ. Nó giúp bảo vệ ắc quy khỏi các vấn đề như quá tải hoặc xả sâu. Đặc biệt, nó đảm bảo hệ thống luôn hoạt động đúng chiều và ngăn ngừa điện từ bình ắc quy trở lại tấm pin mặt trời. Điều này giúp bảo vệ tuổi thọ của cả ắc quy lưu trữ và hệ thống điện mặt trời.
• Bộ kích điện mặt trời inverter: chuyển đổi dòng điện một chiều từ ắc quy lưu trữ có điện áp từ 12V, 24V hoặc 48V lên dòng điện xoay chiều 220V. Dòng điện 220V này phù hợp với tất cả các thiết bị điện năng và tương đồng với điện lưới. Tùy vào công suất hệ thống điện mặt trời, ta có thể lựa chọn inverter có công suất khác nhau, từ 300VA - 10kVA.

• Ắc quy lưu trữ: đây là hệ thống dùng để lưu trữ điện mặt trời để sử dụng cho những lúc trời mưa hay ban đêm pin mặt trời không sản xuất ra điện. Cũng tùy vào công suất của hệ thống mà chúng ta kết hợp nhiều bình ắc quy lại với nhau. Mỗi bình ắc quy có tuổi thọ sử dụng từ 3 đến 5 năm chúng ta phải thay mới một lần. Mức giá của mỗi bình ắc quy dao động trên dưới 150 USD.

• Thiết bị ATS tự động: là một loại chuyển mạch được sử dụng để tự động chuyển đổi nguồn điện giữa lưới điện và năng lượng mặt trời. Được trang bị tính năng thông minh, ATS sẽ tự động chuyển sang sử dụng nguồn điện từ năng lượng mặt trời khi pin mặt trời cung cấp đủ điện cho tải. Nếu nguồn điện từ năng lượng mặt trời không đủ cung cấp cho tải, ATS sẽ tự động chuyển sang sử dụng nguồn điện từ lưới điện. Ngoài ra, chúng ta cũng có thể thay đổi chế độ từ tự động sang thủ công cho việc chuyển đổi nguồn điện.

-----------------------------------------------------------------------

Cảm ơn quý độc giả đã dành thời gian đọc bài viết, mong rằng những chia sẻ của KMD SOLAR có thể giúp bạn có được những thông tin hữu ích và đưa ra lựa chọn phù hợp nhất. Nếu bạn đang cần được tư vấn, hãy liên hệ ngay với chúng tôi theo thông tin sau:

CÔNG TY TNHH ĐÀO TẠO VÀ CÔNG NGHỆ KMD EDU TECH

Hotline: 094.678.1873 – 0931.000.266

Zalo: 094.678.1873 - 0931.000.266

Website: www.kmdsolar.com

Fanpage Facebook: https://www.facebook.com/dienmattroik...

Kênh Youtube: www.youtube.com/@kmdsolar

Trụ sở: 681A –Tỉnh Lộ 15 – Huyện Củ Chi – Tp Hồ Chí Minh