Ảnh minh họa

Các nguồn năng lượng truyền thống như nhiệt điện, thủy điện ngày càng cạn kiệt và gây ô nhiễm môi trường, trong đó các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời, sức gió đang phát triển mạnh mẽ vì tính bền vững và thân thiện với môi trường. Nguồn pin mặt trời với ưu thế không gây tiếng ồn, có thể lắp đặt ở mọi nơi, tuy nhiên, các hệ thống pin mặt trời có nhược điểm là phân bố rải rác và không liên tục. Vì vậy, các hệ thống pin mặt trời được nối với lưới điện thông qua các bộ nghịch lưu bán dẫn công suất và hệ thống pin mặt trời trở thành nguồn phát điện với giá thành rẻ và tiềm năng vô cùng lớn.

Trong xu hướng phát triển hiện nay, với ưu điểm là nguồn năng lượng sạch, thân thiện với thiên nhiên và hạn chế tối đa ô nhiễm đến môi trường các nguồn năng lượng điện tái tạo nói chung, năng lượng điện mặt trời nói riêng đang được quan tâm và dần trở nên phổ cập trên thế giới. Ở Việt Nam, để khuyến khích sử dụng năng lượng này Chính phủ đã ban hành nhiều chủ trương, cơ chế như phê duyệt quy hoạch, cấp phép xây dựng, cấp phép hoạt động, ưu đãi về giá mua lại điện năng từ hệ thống mặt trời. Mặc dù có nhiều ưu điểm, nhưng hệ thống nối lưới từ pin mặt trời cũng đối mặt với một số thách thức và hạn chế, một trong những vấn đề chính đó là hiệu suất của mạch nghịch lưu chưa cao.

Qua kết quả mô phỏng cho thấy Pin mặt trời nối lưới trực tiếp và gián tiếp đều thỏa mãn điều kiện hòa lưới trong mạng 3 pha 3 dây. Khi sử dụng mạch Boost ta có thể điều chỉnh được điện áp trong khoảng giá trị cho phép đồng thời ổn định được giá trị điện áp theo giá trị đặt trước. Do đó, tổng méo hài dòng điện rất nhỏ THDI = 1,07%. Tuy nhiên nhóm tác giả còn phải kiểm nghiệm kết quả thông qua các mô hình thí nghiệm, đưa ra các minh chứng thuyết phục nhất.

Mô phỏng hệ thống pin nối lưới ba pha 3 dây trực tiếp và gián tiếp để phân tích chất lượng dòng điện, điện áp đầu ra nghịch lưu nối với lưới, đặc tính công suất tác dụng của hệ thống pin phát lên lưới và thông qua mô phỏng đánh giá được tổng méo hài dòng điện và điện áp ở đầu ra mạch nghịch lưu. Việc sử dụng sơ đồ cấu trúc nối lưới của hệ thống pin mặt trời thông qua các mạch trung gian DC/DC sẽ đảm bảo an toàn cho hệ thống Pin khi có sự cách ly giữa hai thành phần lưới và Pin, dễ dàng điều chỉnh được điện áp một chiều đầu ra để giảm sóng hài. Tuy nhiên hệ thống điều khiển đòi hỏi người vận hành phải có kiến thức chuyên môn cao trong việc triển khai và cài đặt. Quan trọng nhất vẫn phải đánh giá kỹ yêu cầu và mục tiêu, điều kiện thực tế của hệ thống.

Sau khi nghiên cứu, các tác giả tiếp tục nghiên cứu về cách tối ưu hóa điểm cực trị MPPT, có thể điều chỉnh được điện áp một chiều ra mong muốn và ít dao động, đảm bảo tổng méo hài ở đầu ra thấp. Ngoài ra, cần chia sẻ kiến thức về mạch nghịch lưu nối lưới 3 pha điều khiển trực tiếp và gián tiếp cho học sinh, sinh viên thông qua các mô hình, thí nghiệm giúp sinh viên có cái nhìn trực quan hơn.