Đối với các công trình lắp đặt dân dụng và thậm chí là thương mại nhỏ, micro inverter Enphase vẫn là lựa chọn hàng đầu cho nhiều nhà lắp đặt. Với khả năng linh hoạt và tùy chỉnh nhất trên thị trường hiện nay, dòng sản phẩm micro inverter IQ cho phép tối ưu hóa và giám sát ở cấp độ tấm pin, cũng như thiết kế mô-đun giúp việc sửa đổi và khắc phục sự cố hệ thống trở nên dễ dàng.
Tuy nhiên, đối với các công trình lắp đặt thương mại lớn, nó chưa được phổ biến lắm. Bài viết sau đây, chúng tôi phân tích ưu và nhược điểm của micro inverter Enphase, cũng như cung cấp cho bạn một số cân nhắc thiết kế cho các dự án điện mặt trời thương mại trong tương lai.
Micro inverter Enphase có thể hoạt động trong hệ thống 3 pha không?
Câu trả lời ngắn gọn là CÓ, tất cả các micro inverter IQ đều có thể được kết nối với hệ thống điện 3 pha. Mặc dù điện áp định mức là một pha (208V hoặc 240V), nhưng mỗi nhánh của micro có thể được kết nối với 2 trong số 3 pha của nguồn cung cấp 120/208 3P-4W, miễn là các nhánh được phân bố theo cách mà 3 pha có gần như cùng một lượng micro. Mục tiêu là tránh mất cân bằng các pha quá nhiều nhưng nếu được thực hiện đúng cách, điều này sẽ không thành vấn đề.

Điều gì xảy ra nếu tòa nhà sử dụng điện áp 480/277V?
Với điện áp khác biệt lớn so với 120/208V, cần sử dụng máy biến áp. Máy biến áp này phải là loại khô, mục đích chung và hiệu suất cao, ví dụ như 480DELTA:208Y/120V, máy biến áp cũng sẽ cung cấp một mức độ lọc nhiễu điện áp, cũng như tiết kiệm chi phí cho các đường dây dài và khả năng điều chỉnh nhỏ điện áp tiện ích bằng cách sử dụng các vòi điều chỉnh. Máy biến áp phải được chọn kích thước dựa trên tổng công suất đầu ra của biến tần và bất kỳ yếu tố giảm giá nào có thể áp dụng được. Enphase khuyên dùng việc sử dụng cấu hình DELTA ở phía sơ cấp của máy biến áp (phía tiện ích), ngay cả khi đó là cấu hình Wye, điều này sẽ giảm chi phí dây (không có dây trung tính), cải thiện hiệu suất và giảm hài âm.
Micro inverter Enphase IQ gặp khó khăn ở đâu?
Đối với các hệ thống lớn, đặc biệt là đối với những hệ thống có các tấm pin PV trải rộng trên một diện tích lớn, các micro inverter hoạt động ở một pha, điện áp thấp như 208V, gặp khó khăn trong việc giữ mức tăng điện áp ở mức thấp. Cáp Enphase Q, được thiết kế với dây nhôm AWG #12, có thể gây ra mức tăng điện áp có thể dao động từ 0,1% đến 1,3% chỉ riêng trong cáp Q, điều này rất quan trọng vì tổng mức tăng điện áp từ Điểm ghép nối chung (PCC) đến micro inverter cuối cùng ở cuối cáp Q không được vượt quá 2% (và không bao giờ vượt quá 3%). Điều này sẽ buộc nhà thiết kế phải tăng kích thước dây dẫn mạch đầu ra của biến tần từ #10 lên #8 hoặc thậm chí lên #6 CU AWG. điều này thường cũng yêu cầu tăng kích thước ống dẫn từ 3/4″ lên 1″ hoặc thậm chí lên 1-1/4″.
Một hạn chế khác cần xem xét khi lắp đặt hệ thống quang điện là số lượng micro inverter tối đa trên mỗi nhánh. Ví dụ, trong trường hợp của micro inverter IQ7 được kết nối với hệ thống 120/208V, số lượng IQ7 tối đa trong một nhánh duy nhất là 13. Điều này có nghĩa là cứ 13 micro inverter, một bộ dây mới phải được chạy đến một tấm bảng tích lũy hoặc kết hợp và được bảo vệ bởi một cầu dao ngắt hai cực 20A.

Đối với các hệ thống thương mại lớn, số lượng dây và ống dẫn có thể gấp đôi so với hệ thống hoạt động với điện áp cao hơn (400V+). Trong những trường hợp như vậy, có thể cần nhiều tấm bảng tích lũy do cần một số lượng lớn cầu dao ngắt hai cực 20A. Điều này giúp đảm bảo bảo vệ và phân phối điện thích hợp cho hệ thống. Việc sử dụng nhiều tấm PV tích lũy cũng giúp tránh quá tải một tấm PV duy nhất, có thể dẫn đến trục trặc hoặc hỏng hóc trong hệ thống.
IQ Commercial Gateway là thiết bị truyền thông đóng vai trò là giao diện giữa các thành phần khác nhau trong hệ thống điện mặt trời và nền tảng Enphase Enlighten. Nó xử lý và truyền thông tin từ các thành phần đến nền tảng. Tuy nhiên, nó áp đặt giới hạn về số lượng micro inverter có thể được kết nối, với giới hạn tối đa là 249 micros trên mỗi Gateway. Điều này có nghĩa là các hệ thống lớn hơn 249 micros sẽ yêu cầu nhiều IQ Commercial Gateway.
Khi nhiều IQ Commercial Gateway được sử dụng trong một địa điểm lắp đặt duy nhất, cần phải tách biệt các micro inverter và Gateway thành một tấm bảng tích lũy duy nhất và thêm bộ lọc đường dây điện để ngăn chặn thông tin liên lạc giữa các đơn vị. Việc tách biệt các micro inverter và Gateway giúp duy trì thông tin liên lạc thích hợp giữa các thành phần và nền tảng, trong khi Bộ lọc đường dây điện được sử dụng để loại bỏ bất kỳ nhiễu hoặc giao thoa nào giữa các IQ Commercial Gateway. Điều này giúp đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy của thông tin được truyền đến nền tảng Enphase Enlighten.
Khi làm việc với các hệ thống điện áp thấp hơn như 208/120V, dòng điện cao hơn so với các hệ thống điện áp cao hơn như 480/277V. Điều này dẫn đến nhu cầu về các tấm AC và bộ ngắt kết nối lớn hơn, có thể tốn kém và chiếm nhiều không gian vật lý hơn. Dòng điện cao hơn cũng có nghĩa là các thành phần hệ thống điện phải có khả năng xử lý tải tăng, điều này cũng có thể góp phần làm tăng chi phí. Ngoài ra, nhu cầu về các thành phần lớn hơn và tăng không gian vật lý có thể không phải lúc nào cũng khả thi, tùy thuộc vào tính khả dụng của không gian và hạn chế ngân sách.

Ưu điểm của việc sử dụng micro inverter Enphase so với các hệ thống khác là gì?
Những ưu điểm của việc sử dụng micro inverter Enphase trong các hệ thống điện mặt trời là đáng kể và rộng rãi, đặc biệt là khi xem xét hệ thống trong toàn bộ vòng đời của nó.
- Về mặt an toàn, việc sử dụng dây dẫn AC điện áp thấp hơn trong micro inverter Enphase làm giảm đáng kể nguy cơ hỏa hoạn do lỗi hồ quang so với dây dẫn DC. Đây là một cân nhắc an toàn quan trọng, đặc biệt là trong các lắp đặt dân dụng và thương mại.
- Hơn nữa, công nghệ tắt nhanh (rapid shutdown) được tích hợp trong micro inverter Enphase cho phép tuân thủ ngay lập tức Quy tắc điện quốc gia (NEC) 690.12, mà không cần hệ thống tắt nhanh của bên thứ ba riêng biệt. Tính năng này giúp đảm bảo an toàn cho nhân viên và thiết bị trong trường hợp khẩn cấp hoặc yêu cầu bảo trì, và giúp giảm thiểu thiệt hại trong trường hợp có sự cố.
- Một ưu điểm lớn khác của việc sử dụng micro inverter Enphase là điện tử và chuyển đổi cấp mô-đun cung cấp khả năng khai thác và giám sát năng lượng tối đa. Điều này không chỉ giúp hệ thống dễ khắc phục sự cố và bảo trì hơn, mà còn giúp giảm tổng chi phí của hệ thống trong suốt thời gian hoạt động 25 năm của hệ thống.
- Cuối cùng, kiến trúc phân tán của micro inverter Enphase loại bỏ rủi ro hỏng hóc một điểm, do đó cải thiện độ tin cậy và tuổi thọ của hệ thống. Điều này, kết hợp với bảo hành 25 năm, mang lại cho khách hàng sự an tâm và cảm giác an toàn khi đầu tư vào hệ thống điện điện mặt trời.
Kết luận:
Tóm lại, micro inverter Enphase cung cấp một hệ thống linh hoạt và mô-đun cho các công trình lắp đặt dân dụng và thương mại nhỏ. Tuy nhiên, đối với các hệ thống thương mại lớn, có một số cân nhắc thiết kế cần được tính đến.
- Đầu tiên, micro inverter Enphase IQ có thể được kết nối với hệ thống điện 3 pha, nhưng điện áp định mức là một pha (208V hoặc 240V). Hệ thống có thể yêu cầu máy biến áp cho điện áp khác với 120/208V, phải được chọn kích thước dựa trên công suất đầu ra kết hợp của biến tần và bất kỳ yếu tố giảm giá nào có thể áp dụng được.
- Thứ hai, micro inverter Enphase IQ có thể gặp khó khăn trong các hệ thống lớn với các tấm pin PV trải rộng trên một diện tích lớn, vì thiết kế một pha điện áp thấp có thể dẫn đến tăng điện áp cao. Điều này có thể dẫn đến nhu cầu sử dụng dây và ống dẫn mạch lớn hơn, có thể yêu cầu nhiều tấm bảng tích lũy và tăng chi phí.
- Hơn nữa, số lượng micro inverter có thể được kết nối với một IQ Commercial Gateway duy nhất bị giới hạn ở 249, nghĩa là các hệ thống lớn hơn sẽ yêu cầu nhiều IQ Commercial Gateway. Việc tách biệt các micro inverter và Gateway thành một tấm bảng tích lũy duy nhất và thêm bộ lọc đường dây điện là cần thiết để ngăn chặn thông tin liên lạc giữa các đơn vị và đảm bảo truyền tải thông tin chính xác và đáng tin cậy.
- Cuối cùng, các hệ thống điện áp thấp hơn như 208/120V dẫn đến dòng điện cao hơn so với các hệ thống điện áp cao hơn như 480/277V. Điều này dẫn đến nhu cầu sử dụng các tấm AC và bộ ngắt kết nối lớn hơn, có thể tốn kém và chiếm nhiều không gian vật lý hơn. Dòng điện cao hơn cũng có nghĩa là các thành phần hệ thống điện phải có khả năng xử lý tải tăng, điều này cũng có thể góp phần làm tăng chi phí. Ngoài ra, nhu cầu về các thành phần lớn hơn và tăng không gian vật lý có thể không phải lúc nào cũng khả thi, tùy thuộc vào tính khả dụng của không gian và hạn chế ngân sách.
Các cân nhắc thiết kế này phải được đánh giá cẩn thận khi lắp đặt hệ thống điện mặt trời với microi nverter Enphase IQ trong các công trình thương mại lớn.
LƯU Ý: BÀI VIẾT NÀY ĐƯỢC VIẾT TRƯỚC KHI PHÁT HÀNH ENPHASE IQ8P-3P VÀ IQ8H-3P. BÀI VIẾT NÀY DỰA TRÊN TRƯỜNG HỢP SỬ DỤNG IQ7+ COMMERCIAL.
Nguồn: Linkedin Eduardo Rodriguez, P.E. Alena Energy: dịch và bổ sung