Trạm sạc năng lượng mặt trời: Có phải lựa chọn tốt cho xe điện?
Mục Lục
Việc xe điện ngày càng được ưa chuộng và sử dụng rộng rãi hiện nay đã khiến cho nhu cầu tiêu thụ điện năng ngày càng tăng cao. Điều này gây ra áp lực không nhỏ cho hệ thống điện quốc gia và dẫn đến tình trạng quá tải giờ cao điểm. Khắc phục vấn đề này, các trạm sạc năng lượng mặt trời đang dần được hình thành và phát triển tại nhiều địa điểm trên cả nước. Kết hợp với các trạm sạc điện thông thường, hệ thống sạc năng lượng mặt trời chính là giải pháp tối ưu cho nhu cầu sử dụng xe điện ngày một nhiều như hiện nay.
Trạm sạc năng lượng mặt trời là gì?
Khác với các trạm sạc thông thường chỉ lấy điện từ lưới điện, trạm sạc năng lượng mặt trời có thể sử dụng hoàn toàn năng lượng mặt trời hoặc kết hợp với điện lưới quốc gia để cung cấp năng lượng cho các phương tiện di chuyển.
Hiện nay, các trạm sạc năng lượng mặt trời đang dần được xây dựng và lắp đặt tại nhiều khu vực hơn, trong đó phổ biến nhất là:
- Tại các khu dân cư: Đây là những trạm sạc tại nhà của các hộ gia đình. Chúng là những bộ sạc chậm và chuyên để sạc qua đêm.
- Tại các trạm thu phí khi đỗ: Trạm sạc có thể được xây dựng tại các bãi đỗ xe như gần ga đường sắt, trung tâm thương mại hay các trạm đỗ xe thông thường. Chúng có thể là loại sạc chậm hoặc nhanh để đáp ứng đa dạng nhu cầu của người dùng.
- Trên đường cao tốc: Với các địa điểm dừng và đi nhanh này, các trạm sạc thường là loại sạc nhanh có công suất lớn trên 40kW. Khi đó người dùng sẽ chỉ mất chưa đến 30 phút để sạc đầy xe.
Cấu tạo của một trạm điện năng lượng mặt trời
Thông thường, một trạm sạc pin năng lượng mặt trời sẽ gồm các thành phần sau:
- Hệ thống các tấm pin mặt trời: Có vai trò hấp thụ ánh sáng mặt trời và chuyển hóa thành điện năng (dòng điện một chiều).
- Bộ biến tần: Có chức năng chuyển đổi dòng điện một chiều thành dòng điện xoay chiều để cung cấp điện cho trạm sạc.
- Thiết bị sạc: Thực hiện chuyển điện năng tạo ra từ các tấm pin mặt trời vào pin xe điện an toàn.
- Pin lưu trữ: Lưu trữ điện năng lượng mặt trời dư thừa để sử dụng khi cần.
Cơ chế hoạt động của trạm sạc năng lượng mặt trời
Về nguyên lý hoạt động, trạm sạc pin năng lượng mặt trời sẽ hoạt động như sau:
Vào thời điểm trong ngày, trạm sạc sẽ sử dụng nguồn điện năng được tạo ra từ hệ thống điện mặt trời để cung cấp cho các phương tiện hoạt động. Nếu dư thừa, năng lượng sẽ được lưu trữ vào bộ lưu trữ (thường là ắc quy hoặc pin lithium). Sau khi lưu trữ đầy pin, phần năng lượng còn lại sẽ được đẩy trở lại lưới điện.
Đến thời điểm ban đêm hoặc khi có ít ánh sáng mặt trời, năng lượng được lưu trữ trong pin sẽ được cung cấp lại cho trạm sạc. Và khi sử dụng hết nguồn điện dự trữ, trạm sạc sẽ lấy điện từ điện lưới để sử dụng (với hệ thống trạm sạc hòa lưới).
Phân loại trạm sạc dự phòng năng lượng mặt trời
Trạm sạc năng lượng mặt trời có thể sử dụng hoàn toàn năng lượng mặt trời hoặc sử dụng thêm một phần điện lưới để cung cấp năng lượng cho xe. Do đó, hiện nay có hai cách thiết lập trạm năng lượng mặt trời là:
Trạm sạc năng lượng mặt trời hòa lưới
Trạm sạc này sử dụng hệ thống điện mặt trời hòa lưới để cung cấp điện cho các phương tiện di chuyển. Điện năng được tạo ra từ các tấm pin mặt trời sẽ được ưu tiên sử dụng cho trạm sạc. Nếu không sử dụng hết sẽ được lưu trữ trong pin. Còn nếu điện mặt trời tạo ra không đủ thì hệ thống sẽ lấy thêm điện lưới để cung cấp cho trạm sạc.
Với trạm sạc kiểu này, người dùng sẽ không phải lo hệ thống điện mặt trời không cung cấp đủ điện năng cho nhu cầu sử dụng bởi vẫn có sự hỗ trợ của điện lưới. Ngoài ra, hệ thống còn giúp tiết kiệm tiền điện cho các hộ gia đình và những đơn vị cung cấp dịch vụ sạc xe điện. Tuy nhiên, nhược điểm của các trạm sạc năng lượng mặt trời hòa lưới là chúng phải được lắp đặt ở các khu vực gần lưới điện, những nơi có nguồn điện ổn định để sử dụng điện lưới khi cần.
Trạm sạc năng lượng mặt trời ngoài lưới
Trạm sạc năng lượng mặt trời ngoài lưới chính là một trạm sạc cung cấp điện năng độc lập, không phụ thuộc vào lưới điện quốc gia. Hệ thống sử dụng hoàn toàn năng lượng mặt trời để tạo ra điện cung cấp cho các phương tiện chạy bằng điện. Khi đó toàn bộ điện năng được tạo ra từ hệ thống pin mặt trời sẽ được sử dụng để sạc cho xe và lưu trữ trong pin.
Ưu điểm của trạm sạc này là không cần kết nối với lưới điện nên có thể lắp được ở hầu hết mọi nơi, đặc biệt phù hợp với những khu vực chưa có điện lưới hoặc nguồn điện chập chờn, không ổn định. Với trạm sạc này, người dùng vẫn có thể sạc điện trong những ngày ít nắng, ngày mưa, trời âm u hoặc vào ban tối. Tuy nhiên, để đáp ứng đủ cho nhu cầu tiêu thụ của xe, các trạm sạc cần được trang bị một hệ thống pin đủ lớn, tránh trường hợp điện mặt trời cung cấp không đủ và gây gián đoạn cho quá trình sạc.
Lợi ích khi lắp đặt trạm sạc năng lượng mặt trời
Việc sử dụng trạm điện năng lượng mặt trời để bổ sung, thay thế cho hệ thống trạm sạc thông thường mang đến nhiều lợi ích lớn, bao gồm:
Tiết kiệm và hiệu quả
Hệ thống giúp tiết kiệm điện năng cho cả chủ đầu tư và người sử dụng. Bởi việc sử dụng trạm sạc năng lượng mặt trời sẽ chỉ mất chi phí đầu tư ban đầu, còn điện năng cung cấp trong quá trình vận hành là miễn phí (hoặc rất ít). Trong khi đó giá điện ngày càng leo thang khiến việc sạc xe bằng lưới điện sẽ tốn kém hơn rất nhiều.
Tạo nguồn điện ổn định
Vì trạm năng lượng mặt trời ít phụ thuộc vào điện lưới quốc gia nên dù mất điện hay gặp các sự cố về điện, hệ thống vẫn hoạt động và cung cấp điện năng cho các phương tiện. Điều này giúp xe điện được cấp điện kịp thời trong quá trình di chuyển.
Phù hợp với nhiều địa hình lắp đặt
Hệ thống trạm sạc năng lượng mặt trời có thể lắp đặt ở nhiều khu vực, địa hình khác nhau, giúp tận dụng những không gian, diện tích nhàn rỗi để gia tăng giá trị sử dụng.
Có lợi cho môi trường
Việc sử dụng các trạm sạc dự phòng năng lượng mặt trời sẽ giúp giảm thiểu đáng kể lượng điện tạo ra từ các nhiên liệu hóa thạch. Từ đó giảm lượng khí thải CO2, hỗ trợ bảo vệ môi trường trong lành và sạch đẹp hơn.
Trên đây là những thông tin chi tiết về trạm sạc năng lượng mặt trời, hy vọng SUNEMIT đã giúp bạn đọc giải đáp những thắc mắc về hệ thống này, từ đó có phương án đầu tư và sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo một cách tốt nhất.
Phạm Hân là chuyên viên marketing tại Công ty điện mặt trời Sunemit. Với nhiều năm làm việc trong ngành marketing và 3 năm tìm hiểu về lĩnh vực điện năng lượng mặt trời, Hân hi vọng có thể mang đến cho độc giả những kiến thức bổ ích, giúp bất kỳ ai cũng có thể hiểu rõ về hệ thống để lựa chọn giải pháp điện mặt trời tối ưu.
