Việc giảm hoặc loại bỏ điện áp DC cao trên mái nhà giúp hệ thống điện mặt trời (NLMT) an toàn hơn, đặc biệt trong trường hợp hỏa hoạn, bảo trì hoặc sự cố rò rỉ điện. Dưới đây là các công nghệ và giải pháp hiệu quả nhất hiện nay:
1. Tại Sao Điện Áp DC Cao Trên Mái Nhà Nguy Hiểm?
⚡ Rủi ro giật điện:
-
Hệ thống DC truyền thống có điện áp lên đến 600-1500V, nguy hiểm khi chạm phải.
-
Dây DC vẫn có điện ngay cả khi tắt inverter (trừ khi có hệ thống ngắt an toàn).
🔥 Khó xử lý khi cháy: -
Lính cứu hỏa không thể cắt điện DC nhanh chóng, gây nguy cơ chập điện.
2. Các Giải Pháp Giảm Điện Áp DC Trên Mái Nhà
a) Sử dụng Micro-inverter (Biến tần vi mô)
-
Cách hoạt động:
-
Mỗi tấm pin gắn 1 micro-inverter, chuyển đổi DC → AC ngay trên mái.
-
Không có đường dây DC dài, chỉ có điện áp AC an toàn (~230V).
-
-
Ưu điểm:
-
Điện áp DC mỗi tấm chỉ 40-60V (an toàn, không gây giật).
-
Dễ dàng tắt nguồn bằng cách ngắt AC từ tủ điện.
-
b) Hệ thống DC Optimizer + Inverter chuỗi có Rapid Shutdown
-
Cách hoạt động:
-
Mỗi tấm pin gắn DC optimizer (SolarEdge, Tigo) giới hạn điện áp DC.
-
Khi ngắt inverter, hệ thống tự động giảm điện áp DC xuống <80V (theo tiêu chuẩn NEC 690.12).
-
-
Ưu điểm:
-
Vẫn dùng inverter chuỗi, nhưng đảm bảo an toàn khi có sự cố.
-
c) Công nghệ Rapid Shutdown (RSD) - Ngắt nhanh DC
-
Tiêu chuẩn bắt buộc tại Mỹ (NEC 2017/2020) và EU:
-
Khi xảy ra sự cố hoặc ngắt inverter, hệ thống tự động cắt điện áp DC về dưới 30V trong vòng 30 giây.
-
-
Các hãng hỗ trợ RSD:
-
SolarEdge, Enphase, SMA, Huawei.
-
d) Inverter chuỗi có điện áp DC thấp
-
Ví dụ:
-
Inverter 1 pha chỉ dùng 2-4 tấm pin mỗi chuỗi → điện áp DC chỉ 120-400V (thấp hơn so với hệ thống 1000V).
-
Giảm rủi ro so với hệ thống điện áp siêu cao (1500V).
-
3. So Sánh Các Giải Pháp An Toàn Điện
| Giải Pháp | Điện Áp DC Trên Mái | Ưu Điểm | Nhược Điểm |
|---|---|---|---|
| Micro-inverter | <60V | An toàn tuyệt đối, dễ bảo trì | Giá thành cao hơn |
| DC Optimizer + RSD | <80V (khi ngắt) | Cân bằng giữa chi phí và an toàn | Phụ thuộc vào hãng inverter |
| Inverter chuỗi RSD | <30V (khi ngắt) | Đáp ứng tiêu chuẩn NEC | Vẫn có điện áp cao khi hoạt động |
| Hệ thống điện áp thấp | 120-400V | Giảm rủi ro so với hệ thống 1000V+ | Hiệu suất thấp hơn |
4. Xu Hướng Tương Lai
🔹 Tiêu chuẩn Rapid Shutdown sẽ phổ biến toàn cầu (hiện đã bắt buộc ở Mỹ, EU).
🔹 Pin mặt trời tích hợp sẵn RSD (không cần lắp thêm thiết bị).
🔹 Công nghệ không dây điều khiển ngắt DC từ xa.
5. Lời Khuyên Khi Lắp Đặt
✔ Ưu tiên micro-inverter hoặc DC optimizer nếu muốn an toàn tối đa.
✔ Chọn inverter hỗ trợ Rapid Shutdown nếu dùng hệ thống chuỗi.
✔ Kiểm tra tiêu chuẩn an toàn NEC/IEC trước khi lắp đặt.
