AC Coupling và DC Coupling – Giải pháp lắp đặt pin lưu trữ

Thế giới đang ngày càng quan tâm đến phát triển bền vững. Các hệ thống điện mặt trời hòa lưới đang trở thành một phương pháp phổ biến để tạo ra năng lượng sạch và tiết kiệm. Việc tối ưu hóa hiệu suất và lưu trữ năng lượng từ hệ thống này là những chủ đề được quan tâm nhất. Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu hai giải pháp lắp đặt pin lưu trữ phổ biến, AC Coupling và DC Coupling. 

AC Coupling và DC Coupling là gì?

AC Coupling và DC Coupling là hai phương án lắp đặt pin lưu trữ năng lượng để nâng cấp hệ thống điện mặt trời hòa lưới đã được lắp đặt trước đó. 

Đối với AC Coupling, hệ thống mặt trời kết nối trực tiếp với dòng điện AC (điện xoay chiều) của ngôi nhà hoặc cơ sở đã có sẵn. Trong khi đó, DC Coupling đòi hỏi hệ thống mặt trời kết nối trực tiếp với dòng điện DC (điện một chiều) tạo ra từ tấm pin mặt trời. Sự khác biệt giữa hai hệ thống này nằm ở cách chúng xử lý và chuyển đổi dòng điện sau khi được tạo ra từ các tấm pin mặt trời.

Cả hai phương án kết nối AC và DC đều được sử dụng rộng rãi. Vì mỗi phương án đều có những ưu điểm riêng biệt, phù hợp với từng hệ thống điện mặt trời của mỗi gia đình.

Đặc điểm của AC Coupling và DC Coupling

AC Coupling

Đối với hệ thống ghép nối AC, ánh sáng mặt trời chiếu vào tấm pin được chuyển đổi thành dòng điện một chiều (DC). Dòng điện này sau đó được biến tần chuyển đổi thành dòng điện xoay chiều (AC) để cung cấp cho các thiết bị trong gia đình. Trong trường hợp dư thừa năng lượng, hệ thống AC Coupling sẽ thực hiện việc chuyển đổi từ dòng điện AC thành DC để lưu trữ trong bộ lưu trữ. Điều này đồng nghĩa với việc năng lượng trong hệ thống sử dụng khớp nối AC phải trải qua ba giai đoạn chuyển đổi trước khi được sử dụng.

Hệ thống AC Coupling thường bao gồm pin lithium, hệ thống quản lý pin (BMS) và biến tần. Với cấu trúc nhỏ gọn và thiết kế đơn giản, hệ thống này dễ dàng lắp đặt trong hầu hết các gia đình. Đặc biệt là khi bạn muốn nâng cấp hệ thống pin lưu trữ của mình.

Ưu điểm của AC Coupling

• Với thiết kế đơn giản, AC coupling cho phép người dùng dễ dàng bổ sung thêm các pin lưu trữ vào hệ thống năng lượng mặt trời hiện có. Giúp tăng khả năng lưu trữ năng lượng và đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về sử dụng điện.
• Hệ thống AC Coupling rất đa năng vì nó cho phép sạc năng lượng từ cả nguồn pin mặt trời và điện lưới quốc gia. Điều này có nghĩa là trong trường hợp hệ thống pin mặt trời không sản xuất đủ năng lượng. Nó vẫn có thể tự động nạp từ điện lưới quốc gia để cung cấp điện cho các thiết bị.
• Trong hệ thống AC Coupling, các vấn đề liên quan đến pin lưu trữ không ảnh hưởng đến sản lượng điện được sản xuất từ các tấm pin mặt trời.

Nhược điểm của AC Coupling

• Hệ thống AC Coupling thường không hiệu quả bằng cách kết nối trực tiếp. Bởi vì trong quá trình này, điện mặt trời cần phải trải qua ba lần chuyển đổi trước khi có thể sử dụng. Mỗi lần chuyển đổi đều tiêu tốn một lượng điện nhỏ. Dẫn đến làm cho hệ thống hoạt động kém hiệu quả hơn.
• Chi phí cho hệ thống AC Coupling thường cao hơn do cần sử dụng bộ biến tần riêng cho cả pin lưu trữ và pin mặt trời.
• Hệ thống AC Coupling không thể hoạt động như một nguồn pin dự phòng trong trường hợp mất điện hoặc vào khi trời tối. Đối với tình huống này, bộ biến tần không thể cung cấp điện để tạo ra dòng điện AC. Vì vậy, lượng điện mặt trời dư thừa sẽ không được chuyển đến hệ thống pin lưu trữ. Điều này gây lãng phí sản lượng điện mặt trời đã sản xuất được.

DC Coupling

Trong hệ thống ghép nối DC, DC Coupling sẽ được kết nối trực tiếp với các tấm pin mặt trời. Khi các tấm pin hấp thụ ánh sáng mặt trời, năng lượng sẽ được chuyển đổi thành dòng điện một chiều (DC). Dòng điện này chuyển trực tiếp vào pin lưu trữ thông qua bộ điều khiển sạc. Điều quan trọng là nguồn điện được tạo ra bởi tấm pin mặt trời sẽ chỉ trải qua một lần chuyển đổi duy nhất từ DC sang AC. Sau đó có thể cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện trong nhà.

Ưu điểm của DC Coupling

• Hệ thống DC Coupling có hiệu suất cao hơn so với AC Coupling. Bởi vì DC Coupling chỉ cần chuyển đổi năng lượng một lần duy nhất. Điều này dẫn đến hiệu suất của DC Coupling cao hơn khoảng 3% so với AC Coupling.
• Hệ thống DC Coupling thường có chi phí thấp hơn. Vì chỉ cần sử dụng một biến tần duy nhất cho cả pin lưu trữ và các tấm pin mặt trời.
• Lưu trữ năng lượng mặt trời dư thừa hiệu quả hơn với hệ thống DC Coupling. Khi sản lượng điện từ năng lượng mặt trời sản xuất được vượt quá nhu cầu sử dụng. Người dùng có thể dễ dàng nâng cấp pin lưu trữ để lưu trữ toàn bộ lượng năng lượng dư thừa và sử dụng sau này.

Nhược điểm của DC Coupling

• Hệ thống DC Coupling không có khả năng sạc từ lưới điện mà chỉ có thể sạc từ pin năng lượng mặt trời. 
• Ngoài ra, hệ thống này giới hạn vị trí lắp đặt. Đòi hỏi bạn phải lắp pin lưu trữ gần bộ biến tần.

AC Coupling và DC Coupling – Nên chọn giải pháp nào?

Cả hai hệ thống AC Coupling và DC Coupling đều có ưu điểm và hạn chế riêng. Nhưng chúng đều là các giải pháp lưu trữ năng lượng hữu ích. Chúng giúp tiết kiệm điện năng và cung cấp nguồn năng lượng khi cần thiết.

Hệ thống AC Coupling thường được đánh giá là phù hợp cho những khách hàng muốn nâng cấp thêm pin lưu trữ cho hệ thống điện mặt trời hòa lưới. Bởi vì hệ thống khớp nối AC dễ dàng lắp đặt, có khả năng mở rộng dễ dàng. Ngoài ra, hệ thống ngày còn có thể sạc từ lưới điện và có khả năng đáp ứng nhu cầu tải điện cao.

Trong khi đó, hệ thống DC Coupling thường là lựa chọn phù hợp với những khách có yêu cầu hệ thống hiệu suất cao và ít tổn thất năng lượng.

Các bạn vừa cùng EMPower tìm hiểu về giải pháp lắp đặt pin lưu trữ, AC Coupling và DC Coupling. Mỗi giải pháp đều có những ưu điểm và hạn chế riêng. Phù hợp với các nhu cầu và tình huống cụ thể của người dùng.