4 Loại Biến Tần Điện Mặt Trời Phổ Biến Và Cách Chọn

Nội dung chính

Nhiều khách hỏi nên chọn Huawei, Growatt hay Deye cho hệ 10kWp nhà mình. Câu trả lời phụ thuộc vào loại inverter phù hợp với mái nhà, số MPPT cần dùng và có cần lưu trữ hay không, chứ không chỉ nhìn tên thương hiệu. Bài này phân loại bốn kiểu biến tần điện mặt trời đang dùng phổ biến, kèm sơ đồ đấu nối và các bước cài đặt ban đầu.

Biến tần điện mặt trời là gì?

Biến tần điện mặt trời là thiết bị chuyển đổi điện một chiều DC từ tấm pin mặt trời thành điện xoay chiều AC để cấp cho tải hoặc đưa lên lưới điện, tùy cấu hình hệ thống.

Ngoài việc chuyển đổi, thiết bị còn theo dõi công suất phát của các tấm pin, điều chỉnh điểm làm việc để khai thác được nhiều điện nhất trong điều kiện nắng thực tế, và quản lý dòng điện giữa pin mặt trời, tải, lưới điện cùng pin lưu trữ nếu có.

Biến tần điện mặt trời chuyển đổi điện DC từ tấm pin thành điện AC để sử dụng
Biến tần điện mặt trời chuyển đổi điện DC từ tấm pin thành điện AC để sử dụng

4 loại biến tần điện mặt trời phổ biến

Bốn loại đang dùng phổ biến là string inverter, micro inverter, central inverter và hybrid inverter, khác nhau ở vị trí lắp, quy mô hệ thống và khả năng xử lý bóng che.

LoạiQuy mô phù hợpƯu điểmHạn chế
String inverterHộ gia đình đến nhà xưởng vừaChi phí hợp lý, lắp và bảo trì tập trung một chỗMột tấm pin bị che bóng ảnh hưởng cả chuỗi
Micro inverterMái nhỏ, mái nhiều hướng hoặc hay bị che bóngMỗi tấm pin hoạt động độc lập, hỏng một bộ không ảnh hưởng cả dànChi phí trên mỗi kWp cao hơn, thiết bị nằm trên mái nên khó bảo trì
Central inverterTrang trại điện mặt trời, hệ công suất rất lớnGiá trên mỗi kW thấp nhất, dễ quản lý tập trungHỏng là dừng cả cụm, cần phòng đặt riêng và bảo trì chuyên nghiệp
Hybrid inverterHệ có pin lưu trữ hoặc cần điện dự phòngQuản lý được cả điện mặt trời, lưới và pin, cấp điện khi mất lướiGiá cao hơn, cần chọn pin tương thích

1. String inverter

String inverter nhận điện từ nhiều tấm pin nối tiếp thành chuỗi, đây là loại phổ biến nhất ở các hệ áp mái hiện nay. Thiết bị đặt dưới đất hoặc treo tường gần tủ điện nên dễ theo dõi và bảo trì.

Điểm cần lưu ý là các tấm trong cùng một chuỗi hoạt động theo tấm yếu nhất. Nếu mái có cây che hoặc ống khói đổ bóng vào một vài tấm, sản lượng cả chuỗi giảm theo. Cách khắc phục là chia chuỗi theo hướng mái và dùng inverter có nhiều MPPT.

String inverter nhận điện từ các chuỗi tấm pin mặt trời và chuyển đổi thành điện xoay chiều
String inverter nhận điện từ các chuỗi tấm pin mặt trời và chuyển đổi thành điện xoay chiều

2. Micro inverter

Micro inverter lắp trực tiếp sau từng tấm pin hoặc từng cặp tấm, mỗi bộ chuyển đổi DC sang AC ngay tại chỗ. Nhờ vậy mỗi tấm hoạt động độc lập, bóng che ở một tấm không kéo cả dàn xuống.

Loại này phù hợp với mái nhỏ, mái chia nhiều hướng hoặc mái ở khu dân cư đông có nhà cao tầng che nắng theo giờ. Bù lại, chi phí đầu tư trên mỗi kWp cao hơn, và khi cần sửa thì phải trèo lên mái tháo tấm pin.

Micro inverter được lắp gần từng tấm pin, giúp mỗi tấm hoạt động độc lập
Micro inverter được lắp gần từng tấm pin, giúp mỗi tấm hoạt động độc lập

3. Central inverter

Central inverter là loại công suất lớn, thường từ vài trăm kW trở lên, dùng cho trang trại điện mặt trời và các dự án quy mô lớn. Nhiều chuỗi pin được gom về tủ combiner rồi mới đưa vào inverter.

Với hệ gia đình và nhà xưởng vừa, loại này không phù hợp. Đổi lại, ở quy mô lớn thì chi phí trên mỗi kW thấp nhất trong bốn loại.

Central inverter công suất lớn được sử dụng cho các hệ thống điện mặt trời quy mô lớn
Central inverter công suất lớn được sử dụng cho các hệ thống điện mặt trời quy mô lớn

4. Hybrid inverter

Hybrid inverter quản lý cùng lúc điện mặt trời, điện lưới và pin lưu trữ, cho phép ưu tiên dùng điện mặt trời ban ngày, sạc pin rồi lấy điện từ pin vào buổi tối.

Đây cũng là loại duy nhất có thể cấp điện cho tải khi mất lưới, với điều kiện thiết bị có cổng backup và hệ thống được đấu đúng. Cách chọn pin tương thích, các chế độ ưu tiên nguồn và những điểm cần kiểm tra khi lắpbiến tần hybrid có nhiều chi tiết riêng, khác hẳn ba loại còn lại.

Hybrid inverter kết hợp điện mặt trời, điện lưới và pin lưu trữ để cấp điện cho tải
Hybrid inverter kết hợp điện mặt trời, điện lưới và pin lưu trữ để cấp điện cho tải

Ba cấu hình hệ thống điện mặt trời

Ngoài cách phân loại theo thiết bị, hệ thống điện mặt trời còn được chia theo cấu hình đấu nối với lưới điện, gồm hòa lưới, độc lập và hybrid.

Hệ hòa lưới On-grid. Điện từ tấm pin qua inverter cấp trực tiếp cho thiết bị trong nhà, thiếu bao nhiêu thì lấy thêm từ lưới. Hệ này thường không có pin lưu trữ nên khi mất điện lưới, inverter tự ngắt để bảo đảm an toàn.

Ví dụ: gia đình lắp hệ 8kWp, ban ngày dùng 2 máy điều hòa, tủ lạnh và máy bơm, tải trung bình khoảng 5 đến 6kW. Khi nắng đủ, inverter ưu tiên dùng điện mặt trời. Trời nhiều mây hoặc tải tăng đột biến thì phần thiếu tự lấy từ lưới.

Hệ độc lập Off-grid. Không đấu nối với lưới, bắt buộc có pin lưu trữ để cấp điện khi không có nắng. Phù hợp với trang trại, đảo hoặc khu vực chưa có điện lưới, dùng cho đèn, camera, máy bơm.

Hệ hybrid. Kết hợp cả ba nguồn như đã nói ở phần trên.

Ba cấu hình hệ thống điện mặt trời phổ biến gồm hòa lưới On-grid, độc lập Off-grid và hybrid
Ba cấu hình hệ thống điện mặt trời phổ biến gồm hòa lưới On-grid, độc lập Off-grid và hybrid

Chế độ bám tải trong hệ hòa lưới

Bám tải không phải một loại inverter riêng mà là chế độ hoạt động của hệ hòa lưới, thường gọi là Zero Export hoặc Export Limit.

Ở chế độ này, một bộ đo dòng lắp tại đầu nguồn báo về cho inverter biết tải đang tiêu thụ bao nhiêu, inverter chỉ phát đúng bằng mức đó và không đẩy phần dư lên lưới. Cách này dùng cho nơi điện lực không cho phát ngược, hoặc nơi phát ngược nhưng không được thanh toán.

Ví dụ: xưởng lắp hệ 10kWp, buổi trưa nắng tốt nhưng chỉ vài máy chạy, tải khoảng 3kW. Hệ hòa lưới thông thường phát đủ công suất và đẩy phần dư lên lưới. Hệ bám tải chỉ phát khoảng 3kW, phần công suất còn lại của dàn pin bỏ trống.

Chế độ này chỉ hoạt động chính xác khi bộ đo dòng được lắp đúng vị trí theo hướng dẫn của hãng.

Chọn biến tần điện mặt trời theo quy mô

Quy mô lắp đặt quyết định số pha, công suất và số MPPT tối thiểu. Hệ gia đình nhỏ ưu tiên đơn giản, ít MPPT, còn hệ công nghiệp cần tính thêm khả năng giám sát từ xa và mở rộng công suất về sau.

Hệ gia đình. Hệ dưới 5kWp thường dùng inverter 1 pha nếu nhà đang dùng điện 1 pha. Từ khoảng 6 đến 10kWp trở lên, nên cân nhắc inverter 3 pha, nhất là khi nhà đã có điện 3 pha và dùng tải lớn như máy bơm hay điều hòa trung tâm. Hệ 3 pha giúp phân bổ tải giữa các pha đều hơn.

Hệ nhà xưởng. Nhà xưởng có nhiều tải lớn như motor, máy bơm, máy nén khí, quạt công nghiệp nên ưu tiên inverter 3 pha. Ngoài công suất, cần kiểm tra số MPPT, dải điện áp PV, khả năng giám sát từ xa và khả năng mở rộng.

Mốc 5kWp hay 6 đến 10kWp chỉ mang tính tham khảo. Việc chọn 1 pha hay 3 pha phải dựa vào hạ tầng điện thực tế, cơ cấu tải và thông số của model cụ thể.

Sơ đồ đấu nối biến tần điện mặt trời thể hiện đường đi của điện từ tấm pin qua inverter
Sơ đồ đấu nối biến tần điện mặt trời thể hiện đường đi của điện từ tấm pin qua inverter

Các thương hiệu biến tần điện mặt trời phổ biến

Không nên chọn inverter chỉ dựa vào thương hiệu. Cần xem công suất, số MPPT, dải điện áp PV, loại hệ thống và khả năng kết nối pin lưu trữ.

Thương hiệuSố MPPT phổ biếnDải công suất phổ biếnĐiểm mạnh
Huawei1 đến 10 tùy dòngKhoảng 2 đến 115 kWNhiều dòng cho gia đình, thương mại và hệ công suất lớn
Growatt1 đến 3 ở các dòng phổ biếnKhoảng 0.75 đến 33 kWNhiều lựa chọn hòa lưới, hybrid và hệ lưu trữ
SungrowThường 2 ở dòng dân dụngKhoảng 3 đến 10 kW ở dòng hybrid gia đìnhCó cả hòa lưới và hybrid cho hệ dân dụng
DeyeThường 2 ở dòng hybrid gia đìnhKhoảng 3 đến 12 kWNhiều dòng hybrid, hỗ trợ pin lưu trữ
Luxpower2 đến 3 tùy dòngKhoảng 3 đến 20 kWTập trung vào hybrid, lưu trữ và quản lý tải

Số liệu trong bảng chỉ mang tính tham khảo ở thời điểm biên soạn và thay đổi theo từng model. Khi chọn mua, đối chiếu trực tiếp datasheet của model cụ thể về công suất, số MPPT, điện áp PV, dòng PV tối đa và khả năng lưu trữ.

An toàn điện trước khi đấu nối

⚠️ Cảnh báo về phía DC

Chuỗi pin mặt trời vẫn phát điện áp cao khi còn ánh sáng, kể cả lúc inverter đã tắt. Tắt inverter không đồng nghĩa với việc phía PV đã hết điện. Phải dùng đồng hồ đo xác nhận điện áp thực tế trước khi thao tác.

Trước khi đấu nối cần làm đủ các bước:

  • Ngắt các thiết bị đóng cắt theo đúng trình tự của model đang dùng.
  • Đo điện áp DC và xác định đúng cực dương, cực âm.
  • Kiểm tra dây PV có bị chạm đất hoặc hở cách điện không.
  • Dùng dụng cụ có cán cách điện phù hợp.
  • Kiểm tra tiếp địa trước khi vận hành.
  • Không tháo đầu nối MC4 khi chuỗi PV đang có điện.

Không lấy mức 1000V DC làm giới hạn chung cho mọi hệ thống. Điện áp PV tối đa phụ thuộc từng model inverter và cách thiết kế chuỗi pin.

Sơ đồ đấu nối biến tần điện mặt trời

Thứ tự đấu nối của hệ hòa lưới đi từ tấm pin vào ngõ PV của inverter, ra ngõ AC, qua tủ điện rồi tới tải hoặc lưới. Với hệ hybrid, pin lưu trữ đấu thêm vào cổng battery của inverter.

Đấu ngõ vào DC

Các tấm pin được ghép thành từng chuỗi rồi đưa vào cổng PV hoặc MPPT của inverter. Ba điều cần kiểm tra trước khi cắm: đúng cực dương và âm, điện áp chuỗi nằm trong dải cho phép, dòng điện không vượt giới hạn đầu vào.

Ví dụ với inverter có 2 MPPT và mái chia hai hướng Đông, Tây: chuỗi hướng Đông đấu vào MPPT 1, chuỗi hướng Tây đấu vào MPPT 2. Không gộp hai hướng vào cùng một MPPT, vì hai hướng nhận nắng lệch giờ nhau, gộp chung thì inverter chỉ dò được một điểm công suất chung và mất sản lượng của cả hai.

Đấu ngõ AC

Ngõ AC của inverter đấu qua thiết bị bảo vệ rồi kết nối với tủ điện, tải hoặc lưới tùy loại hệ thống. Với hệ hòa lưới, cần kiểm tra đúng điện áp, số pha và tiêu chuẩn kết nối của khu vực.

Đấu pin lưu trữ

Với inverter hybrid, pin lưu trữ phải có điện áp và giao thức truyền thông tương thích với inverter. Nếu pin có BMS, đấu thêm dây giao tiếp theo đúng sơ đồ của hãng. Không chỉ nhìn điện áp danh định rồi tự ghép pin với inverter, vì dải điện áp làm việc của pin phải nằm trọn trong phạm vi cho phép của thiết bị.

Các thông số cài đặt ban đầu

Sau khi đấu dây, thực hiện commissioning trên màn hình, ứng dụng hoặc nền tảng giám sát tùy model.

Nội dungCần cài đặt
Grid CodeChọn đúng tiêu chuẩn lưới điện của khu vực lắp đặt
Công suất hệ thốngNhập theo thiết kế thực tế
PV InputKiểm tra điện áp và dòng PV từng chuỗi
BatteryCài loại pin, dung lượng và giới hạn sạc xả nếu có
Zero ExportCài giới hạn công suất phát ngược nếu hệ thống yêu cầu
Kết nối mạngKết nối WiFi hoặc mạng để theo dõi sản lượng
Thời gian hệ thốngCài đúng giờ để dữ liệu giám sát chính xác

Chọn sai Grid Code là lỗi hay gặp nhất ở bước này. Khi chọn nhầm mã quốc gia hoặc tiêu chuẩn lưới, inverter áp dụng ngưỡng điện áp và tần số không phù hợp, báo lỗi Grid Lost dù điện lưới vẫn bình thường.

Các lỗi thường gặp trên inverter điện mặt trời

Tên mã lỗi thay đổi theo từng hãng và model, nhưng nhóm lỗi thì giống nhau.

Nhóm lỗiNguyên nhân thường gặpHướng kiểm tra
PV Voltage HighĐiện áp chuỗi pin vượt giới hạnĐếm lại số tấm nối tiếp và đo điện áp chuỗi thực tế
PV Isolation ErrorLỗi cách điện phía DCKiểm tra dây, đầu MC4 và khả năng chạm đất từng chuỗi
Grid LostMất lưới hoặc điện áp lưới bất thườngKiểm tra CB, dây AC, điện áp lưới và Grid Code đã cài
Over TemperatureInverter quá nóngKiểm tra vị trí lắp, quạt và khả năng thông gió
Battery ErrorPin hoặc BMS có vấn đềKiểm tra điện áp pin, dây nguồn và dây giao tiếp BMS

Với lỗi PV Voltage High, không reset rồi chạy tiếp. Cần đếm lại số tấm mắc nối tiếp và đo điện áp thực tế của chuỗi để xác định có vượt giới hạn của inverter không, nhất là vào buổi sáng sớm trời lạnh khi điện áp hở mạch của tấm pin lên cao nhất.

Với lỗi cách điện, phải kiểm tra từng chuỗi và toàn bộ dây dẫn trước khi cấp điện lại, vì lỗi này liên quan trực tiếp tới rò điện.

Câu hỏi thường gặp

Hệ điện mặt trời không có pin lưu trữ thì khi cúp điện có chạy được không?
Không. Hệ hòa lưới tự ngừng cấp điện khi mất lưới để bảo đảm an toàn cho người sửa chữa đường dây. Muốn duy trì tải khi mất điện thì phải dùng inverter hybrid có cổng backup hoặc hệ độc lập, và phần tải dự phòng cần được đấu riêng.

Micro inverter và string inverter nên chọn loại nào?
Chọn theo tình trạng mái. Mái rộng, thoáng, cùng một hướng thì string inverter hợp lý hơn về chi phí. Mái nhỏ, chia nhiều hướng hoặc bị cây cối, nhà bên cạnh che bóng theo giờ thì micro inverter giữ được sản lượng tốt hơn.

Hệ 6kWp nên chọn inverter công suất bao nhiêu?
Thường chọn inverter có công suất định mức bằng hoặc thấp hơn một chút so với công suất dàn pin, ví dụ 5 đến 6kW cho hệ 6kWp. Mức chênh cho phép tùy hệ số oversizing của từng model, cần xem khuyến nghị trong datasheet của thiết bị đang chọn.

Có cần cài Zero Export cho mọi hệ thống không?
Không. Zero Export chỉ cần khi hệ thống được thiết kế để hạn chế hoặc không cho phát ngược lên lưới. Nếu dùng chức năng này, phải lắp bộ đo dòng đúng vị trí và cấu hình theo yêu cầu của inverter thì mới hoạt động chính xác.

Số MPPT nhiều thì có tốt hơn không?
Chỉ tốt hơn khi mái chia nhiều hướng hoặc có phần bị che bóng. Mái một hướng, không che bóng thì 1 đến 2 MPPT là đủ, thêm MPPT không tăng sản lượng mà chỉ tăng chi phí.

Kết luận

Chọn đúng loại inverter theo tình trạng mái và nhu cầu lưu trữ quan trọng hơn việc chọn theo tên thương hiệu. Mái thoáng một hướng thì string inverter là lựa chọn hợp lý, mái nhiều hướng hoặc bị che bóng thì micro inverter giữ sản lượng tốt hơn, còn cần điện khi mất lưới thì bắt buộc dùng hybrid. Trước khi đấu nối, luôn đo xác nhận điện áp DC thực tế của chuỗi pin thay vì tính theo thông số ghi trên tem. Nếu chưa chắc về số MPPT hay công suất phù hợp với diện tích mái, nên có kỹ thuật viên khảo sát trước khi mua thiết bị.

Tài liệu tham khảo

  • Datasheet và installation manual của các dòng inverter Huawei, Growatt, Sungrow, Deye, Luxpower
  • Tiêu chuẩn an toàn cho hệ thống điện mặt trời IEC 62109
Hotline 1Hotline 2Hotline 3Zalo 1Zalo OAZalo 2Messenger