Trong thế giới năng lượng mặt trời (NLMT), bộ biến tần (inverter) đóng vai trò then chốt, như "bộ não" chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) từ các tấm pin thành dòng điện xoay chiều (AC) mà chúng ta có thể sử dụng trong gia đình, doanh nghiệp hoặc hòa vào lưới điện quốc gia. Có hai loại biến tần phổ biến nhất hiện nay là Microinverter và String Inverter. Việc hiểu rõ sự khác biệt giữa chúng sẽ giúp bạn lựa chọn giải pháp phù hợp nhất cho hệ thống NLMT của mình.
1. Microinverter là gì?
Microinverter (còn gọi là biến tần vi mô) là một loại bộ biến tần nhỏ gọn, được thiết kế để lắp đặt trực tiếp dưới mỗi tấm pin năng lượng mặt trời (hoặc một nhóm nhỏ 2-4 tấm pin). Nhiệm vụ chính của nó là chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) được tạo ra bởi tấm pin đó thành dòng điện xoay chiều (AC) ngay tại chỗ.
Khái niệm cơ bản:
- Mỗi tấm pin hoạt động độc lập: Với Microinverter, mỗi tấm pin sẽ có bộ biến tần riêng của mình. Điều này có nghĩa là hiệu suất của từng tấm pin được tối ưu hóa riêng biệt và không bị ảnh hưởng bởi các tấm pin khác trong hệ thống.
- Điện AC ngay tại nguồn: Dòng điện ra từ Microinverter đã là điện xoay chiều (AC), giúp giảm thiểu rủi ro từ dòng điện DC cao trên mái nhà và đơn giản hóa việc đấu nối dây điện.
- Thiết kế nhỏ gọn: Microinverter thường có kích thước tương đương một cuốn sách hoặc nhỏ hơn, dễ dàng gắn vào khung của tấm pin.
2. Sự khác biệt giữa Microinverter và String Inverter
Để hiểu rõ hơn về Microinverter, chúng ta cần so sánh nó với loại biến tần truyền thống và phổ biến hơn là String Inverter (biến tần chuỗi).
| Đặc điểm | Microinverter | String Inverter (Biến tần chuỗi) |
|---|---|---|
| Vị trí lắp đặt | Dưới mỗi tấm pin (hoặc nhóm 2-4 pin). | Thường đặt ở một vị trí trung tâm (trong nhà, gara, tường ngoài), cách xa các tấm pin. |
| Chuyển đổi DC-AC | Tại từng tấm pin. | Tại điểm trung tâm cho cả chuỗi tấm pin. |
| Đấu nối pin | Các tấm pin được đấu song song về mặt điện AC. | Các tấm pin được đấu nối tiếp (tạo thành một "chuỗi" - string) để tăng điện áp DC. |
| Điện áp DC | Rất thấp (< 60V) tại mỗi tấm pin. | Cao (hàng trăm volt, có thể lên tới 1000V hoặc hơn) trên các dây dẫn từ pin xuống inverter. |
| Hiệu suất | Tối ưu hóa từng tấm pin: Nếu một tấm pin bị che bóng, bẩn hoặc hỏng, các tấm pin khác vẫn hoạt động với hiệu suất tối đa. Điều này giúp tối đa hóa tổng sản lượng điện của hệ thống. | Hiệu ứng "dây đèn Giáng sinh": Hiệu suất của toàn bộ chuỗi sẽ bị ảnh hưởng bởi tấm pin có hiệu suất thấp nhất (do bóng che, bụi bẩn, hoặc lỗi). |
| Giám sát | Cấp độ tấm pin: Có thể theo dõi sản lượng và hiệu suất của từng tấm pin riêng lẻ, giúp chẩn đoán lỗi chính xác và nhanh chóng. | Cấp độ chuỗi/hệ thống: Giám sát tổng thể sản lượng của cả chuỗi hoặc toàn bộ hệ thống. Khó khăn hơn trong việc xác định tấm pin cụ thể bị lỗi. |
| An toàn | An toàn cao hơn: Không có dòng điện DC cao nguy hiểm trên mái nhà, giảm rủi ro cháy nổ do hồ quang điện. Dễ dàng ngắt điện cho từng tấm pin. | Rủi ro cao hơn: Điện áp DC cao tiềm ẩn nguy cơ hồ quang điện và khó khăn cho lính cứu hỏa trong trường hợp khẩn cấp. |
| Khả năng mở rộng | Rất linh hoạt: Dễ dàng thêm tấm pin và Microinverter vào hệ thống hiện có mà không ảnh hưởng đến cấu trúc biến tần. | Hạn chế: Việc thêm pin có thể yêu cầu tái cấu hình chuỗi hoặc thậm chí thay thế biến tần nếu vượt quá công suất. |
| Chi phí ban đầu | Cao hơn (trên mỗi Wp) do mỗi tấm pin cần một Microinverter. | Thấp hơn (trên mỗi Wp) vì chỉ cần một biến tần trung tâm. |
| Bảo trì | Có thể khó khăn hơn khi cần tiếp cận từng Microinverter trên mái nhà nếu có lỗi. | Dễ dàng tiếp cận inverter trung tâm để bảo trì. |
| Độ ồn | Hoạt động yên tĩnh do không có quạt làm mát lớn. | Có thể phát ra tiếng ồn nhẹ từ quạt làm mát. |
3. Khi nào nên lựa chọn Microinverter?
Microinverter đặc biệt lý tưởng cho các trường hợp sau:
- Mái nhà có bóng che: Nếu một phần mái nhà bị che bóng bởi cây cối, ống khói, hoặc các tòa nhà lân cận vào các thời điểm khác nhau trong ngày.
- Mái nhà phức tạp: Có nhiều hướng hoặc góc nghiêng khác nhau, không thể lắp đặt các tấm pin thành một chuỗi đồng nhất.
- Yêu cầu an toàn cao: Đặc biệt là các công trình dân dụng, trường học, bệnh viện, nơi ưu tiên an toàn điện tuyệt đối.
- Mong muốn giám sát chi tiết: Khách hàng muốn theo dõi hiệu suất của từng tấm pin riêng lẻ.
- Khả năng mở rộng trong tương lai: Có kế hoạch mở rộng hệ thống theo từng giai đoạn.
- Thẩm mỹ: Không muốn có một thiết bị biến tần lớn trong nhà.
Microinverter đại diện cho một bước tiến quan trọng trong công nghệ năng lượng mặt trời, mang lại hiệu suất tối ưu, an toàn cao và khả năng linh hoạt vượt trội. Mặc dù chi phí ban đầu có thể cao hơn, nhưng những lợi ích lâu dài về sản lượng điện, độ bền và sự an tâm sử dụng thường khiến đây là một khoản đầu tư xứng đáng.
