EN
Quick Links
Việc xem xét 12 tháng hóa đơn điện mang lại điểm khởi đầu tốt để hiểu lượng điện trung bình được sử dụng, thời điểm tiêu thụ tăng cao trong ngày và thời tiết ảnh hưởng như thế nào đến mức sử dụng tổng thể theo tháng. Cũng nên tính trước những thay đổi có thể xảy ra trong vài năm tới, ví dụ như việc sạc xe điện tại nhà hoặc mở rộng thêm phòng cho ngôi nhà. Việc lựa chọn hệ thống đúng kích thước nghĩa là tìm được điểm cân bằng giữa mức xả điện bình thường và dự trữ đủ năng lượng để đối phó với các sự cố mất điện. Những hệ thống quá lớn sẽ chỉ tốn thêm chi phí mà không mang lại lợi ích thực tế, ngược lại những hệ thống quá nhỏ sẽ phụ thuộc quá mức vào mạng điện quốc gia ngay cả khi xảy ra gián đoạn nhỏ.
Các chuyên gia lắp đặt sẽ đánh giá các yếu tố chính về cấu trúc và điện trước khi lắp đặt:
Tuân thủ quy định trải qua ba cấp độ:
| Cấp độ địa phương | Các yêu cầu phổ biến | Thời gian thực hiện điển hình |
|---|---|---|
| Chính quyền địa phương | Giấy phép xây dựng, Xác nhận an toàn phòng cháy | 2–4 tuần |
| Nhà cung cấp tiện ích | Thỏa thuận kết nối, Nâng cấp đồng hồ đo | 4–8 tuần |
| Cấp tiểu bang/liên bang | Tuân thủ chương trình hỗ trợ, Tuân thủ Điều 705 của NEC | Thay đổi |
| Các thợ lắp đặt có kinh nghiệm xử lý tài liệu và đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn NEC 2023, bao gồm không gian làm việc rõ ràng và vị trí đặt công tắc ngắt khẩn cấp. |
Đối với an toàn pin mặt trời gia đình, việc đạt được chứng nhận UL 9540 là gần như bắt buộc khi xem xét khả năng chống cháy và ngăn ngừa hiện tượng mất ổn định nhiệt nguy hiểm mà tất cả chúng ta đều muốn tránh. Các công ty như Intertek sẽ đóng vai trò kiểm tra xem sản phẩm có thực sự tuân thủ các tiêu chuẩn như IEC 62619 liên quan đến điện giật và khả năng chịu đựng của vỏ bọc theo thời gian hay không. Khi lựa chọn sản phẩm, hãy tìm các loại pin được trang bị hệ thống phát hiện lỗi tích hợp. Những tính năng thông minh này sẽ tự động ngắt kết nối điện khi có sự cố về điện áp, từ đó giảm đáng kể nguy cơ phát sinh hồ quang điện. Một số nghiên cứu cho thấy công nghệ này có thể giảm rủi ro khoảng hai phần ba so với các mẫu tiêu chuẩn, theo nghiên cứu gần đây của NFPA vào năm 2023.
Theo nghiên cứu của NREL năm 2023, khoảng 41% sự cố với pin mặt trời tại nhà thực chất là do tiếp địa kém. Khi kiểm tra các hệ thống này, kỹ thuật viên cần kiểm tra kỹ các đầu nối nơi nhôm tiếp xúc với đồng vì những điểm này có xu hướng bị ăn mòn theo thời gian. Ngoài ra, cần giữ khoảng cách ít nhất ba foot với bất kỳ vật dụng nào có thể bắt lửa. Không nên nối quá nhiều pin với nhau vượt quá số lượng nhà sản xuất khuyến nghị, và cần lưu ý dây dẫn quá nhỏ vì cả hai trường hợp này đều có thể gây ra vấn đề quá nhiệt nghiêm trọng. Việc sử dụng máy ảnh hồng ngoại khi thử nghiệm dưới tải cũng rất thông minh. Điều này cho phép kỹ thuật viên phát hiện các khu vực tiềm ẩn sự cố từ sớm, trước khi bật toàn bộ hệ thống.
Khi làm việc với các hệ thống lắp đặt, các chuyên gia đã được chứng nhận cần phải đeo trang thiết bị bảo hộ phù hợp theo tiêu chuẩn của OSHA. Điều đó có nghĩa là phải sử dụng găng tay cách điện 1000 volt có lớp bảo vệ bằng da, kèm theo mặt nạ che mặt có khả năng chịu được mức nhiệt tối thiểu 40 calo trên mỗi centimet vuông đối với các vụ phóng điện hồ quang. Bất kỳ ai làm việc trên mái nhà cũng cần phải chuẩn bị sẵn thiết bị chống ngã xuống. Quy trình khóa/mở thiết bị (lockout tagout) cũng không phải là tùy chọn – đây là điều hoàn toàn cần thiết khi bảo trì hệ thống. Các quy định này giúp ngắt an toàn các cụm pin ra khỏi cả các giàn quang điện và kết nối với lưới điện. Ngoài ra, đừng quên cả việc đánh giá rủi ro hàng ngày – những danh sách kiểm tra này có thể cứu mạng người. Mỗi công trường cũng cần phải có sẵn bộ dụng cụ y tế khẩn cấp, cụ thể là các bình chữa cháy loại C được thiết kế để dập tắt các đám cháy pin lithium ion, vốn xảy ra thường xuyên hơn chúng ta mong muốn.
Theo báo cáo năm 2023 của Energy.gov, pin lithium ion hoạt động tối ưu nhất khi được duy trì ở nhiệt độ ổn định khoảng từ 10 đến 30 độ Celsius. Việc đặt chúng bên trong các không gian có kiểm soát khí hậu là lựa chọn tốt, đặc biệt là ở những nơi như gara ô tô hoặc phòng kỹ thuật tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn phòng cháy chữa cháy mới nhất được nêu trong PAS 63100:2024. Khi lắp đặt ngoài trời, cần đảm bảo pin được bảo vệ khỏi tác hại của ánh nắng mặt trời và điều kiện thời tiết khắc nghiệt bằng các vỏ bọc chuyên dụng, được thiết kế phù hợp với nhiệt độ cực đoan thường gặp tại khu vực đó. Tuyệt đối không nên đặt pin ở các vị trí như gác mái, dưới sàn nhà hoặc bất kỳ nơi nào có nguy cơ ngập lụt. Những lựa chọn vị trí xấu thực sự làm giảm tuổi thọ của pin một cách đáng kể, thậm chí có thể làm giảm dung lượng pin tới 18 phần trăm theo thời gian như các nghiên cứu năm 2023 của NREL chỉ ra.
Đối với các hệ thống lithium ion, việc đảm bảo lưu lượng không khí đầy đủ là rất quan trọng để ngăn ngừa hiện tượng quá nhiệt nguy hiểm. Quy tắc chung là cần từ nửa đến một mét khối không khí mỗi phút cho mỗi kilowatt công suất hệ thống. Về tiêu chuẩn an toàn, Bộ Quy Tắc Điện Quốc Gia 2023 hiện yêu cầu ít nhất 30 centimet không gian trống xung quanh các tủ chứa pin, đồng thời yêu cầu thông gió đặc biệt cho các hệ thống sử dụng axit-chì. Các kỹ thuật viên làm việc gần khu vực ven biển sẽ gặp nhiều thách thức hơn do thiệt hại từ nước mặn. Đây cũng chính là lý do các chuyên gia tư vấn nên lựa chọn các thanh cái mạ niken chống gỉ và các tủ chứa đạt tiêu chuẩn NEMA 4X, cung cấp khả năng bảo vệ trước điều kiện môi trường biển khắc nghiệt mà thiết bị thông thường sẽ nhanh chóng hư hỏng.
| Nguyên nhân | Yêu cầu của NEC | Ảnh hưởng đến hiệu suất |
|---|---|---|
| Kích thước dây dẫn | ≤ 125% dòng điện tối đa | Hạn chế sụt áp xuống <3% |
| Khả năng chứa dây trong ống luồn | ≤ 40% cho 2 dây dẫn trở lên | Giảm rủi ro quá nhiệt |
| Giới hạn | dây đồng tối thiểu 6 AWG | Ngăn ngừa hiện tượng tích điện áp rò |
Sử dụng bảng trong NEC Điều 706 để xác định kích thước dây dẫn và công cụ giới hạn mô-men xoắn cho các kết nối đầu cuối — việc siết quá chặt chiếm 23% trường hợp pin hỏng sớm (NFPA 2023). Bôi keo chống oxy hóa lên dây dẫn bằng nhôm để duy trì độ dẫn điện lâu dài.
Hệ thống kết nối AC hoạt động với các bộ biến tần riêng biệt cho các tấm pin mặt trời và các bình ắc quy, điều này khiến chúng phù hợp để bổ sung ắc quy vào các hệ thống năng lượng mặt trời cũ hơn. Tuy nhiên, có một điểm hạn chế là chúng mất khoảng 10 đến thậm chí 15% hiệu suất do phải thực hiện nhiều bước chuyển đổi năng lượng qua lại. Ngược lại, hệ thống kết nối DC chỉ cần một bộ biến tần duy nhất dùng chung cho toàn bộ hệ thống. Cấu hình này có thể đạt hiệu suất gần 98% vì giảm đáng kể các bước chuyển đổi đó. Một nghiên cứu gần đây từ đầu năm 2024 cũng cho thấy một điều thú vị là các hệ thống DC thực sự cắt giảm chi phí phần cứng khoảng 18% khi lắp đặt hệ thống hoàn toàn mới. Tuy nhiên, nhược điểm là chúng đòi hỏi các bộ biến tần lai đặc biệt có khả năng xử lý cả các tấm pin mặt trời và lưu trữ ắc quy cùng lúc, điều này làm gia tăng yêu cầu về tính tương thích đối với các nhà lắp đặt.
Hãy đảm bảo thông số kỹ thuật của bộ nghịch lưu (inverter) phù hợp với yêu cầu của pin về mặt điện áp và thành phần hóa học, nếu không thiết bị có thể bị quá nóng hoặc giảm khả năng lưu trữ điện một cách hiệu quả. Khi làm việc với hệ thống ghép nối AC, hãy luôn kiểm tra xem các bộ nghịch lưu nối lưới có được trang bị tính năng chống đảo (anti islanding) tích hợp hay không, để đảm bảo không có dòng điện nguy hiểm chảy ngược vào lưới điện khi xảy ra sự cố mất điện ở đâu đó. Đối với các hệ thống ghép nối DC, hiện nay không ai có thể bỏ qua việc sử dụng bộ điều khiển sạc đã được chứng nhận theo tiêu chuẩn NEC 690, để đảm bảo toàn bộ hệ thống hoạt động ổn định và đúng cách. Và bất kể lựa chọn phương án nào, cũng đừng quên bảo vệ chống rò rỉ tiếp địa, bởi vì pin lithium ion có xu hướng gây ra phát tia lửa điện giữa 20 đến 50 volt DC, điều mà không ai mong muốn xảy ra, đặc biệt là khi có người đang ở gần đó.
Trở lại năm 2022, đã xảy ra một vụ cháy ở Texas khi một người lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời sai cách. Nguyên nhân hóa ra đến từ việc sử dụng các bộ phận không tương thích với nhau - cụ thể là các bộ nghịch lưu (inverter) không đồng bộ được ghép nối với pin LFP trong một hệ thống ghép nối DC. Điều gì đã thực sự gây ra vụ việc? Một bộ điều khiển sạc chưa được chứng nhận đã quá nóng khi xả ở công suất tối đa. Đến năm 2024, một nghiên cứu khác lại cho thấy một điều đáng lo ngại: khoảng bảy trên mười vụ cháy pin ở hộ gia đình có liên quan đến các hệ thống tự lắp đặt không đảm bảo chứng nhận UL 9540 phù hợp. Những sự cố như vậy sẽ không xảy ra nếu mọi người sử dụng dịch vụ của các chuyên gia được chứng nhận để thực hiện lắp đặt.
Kiểm tra hệ thống đúng cách đảm bảo chúng hoạt động tốt và duy trì mức độ an toàn. Khi lắp đặt thiết bị, kỹ thuật viên cần kiểm tra cách thức sạc và xả của các cục pin bằng cách vận hành chúng qua các thiết bị load bank được nhà sản xuất phê duyệt, để xác minh liệu chúng thực sự lưu trữ đủ công suất định mức theo như phát hiện của NREL năm 2023. Lỗi tiếp địa cực kỳ quan trọng cần phát hiện sớm, bởi vì những rò rỉ điện ẩn này là nguyên nhân gây ra gần một phần tư số vụ cháy nhà liên quan đến hệ thống điện mặt trời vào năm ngoái, theo dữ liệu từ NFPA. Dù nhiều hệ thống quản lý pin hiện nay đã tự động hóa hầu hết các bài kiểm tra, nhưng không có gì thay thế cho việc kiểm tra thủ công truyền thống đối với các yếu tố như mức độ điện trở cách điện và việc kiểm tra xem aptomat có ngắt điện đúng lúc hay không.
Quy trình vận hành thường bao gồm việc chạy thử nghiệm căng thẳng kéo dài 72 giờ trên các pin, với chu kỳ xả từ mức đầy đến khoảng 20% dung lượng. Điều này giúp phát hiện bất kỳ vấn đề điện áp nào có thể không xuất hiện trong quá trình vận hành bình thường. Để kiểm tra các vấn đề về dây điện, máy ảnh hồng ngoại rất hữu ích vì chúng có thể phát hiện các điểm nóng nơi năng lượng bị thất thoát, đặc biệt là trong các hệ thống được lắp đặt không đúng cách. Sau khi mọi thứ đã được thiết lập, người dùng nên kiểm tra các công cụ giám sát như SolarLog hoặc EnergyHub. Việc theo dõi hiệu suất vòng đời (round trip efficiency) cũng rất quan trọng. Hầu hết các pin lithium-ion nên duy trì hiệu suất khoảng 92% hoặc cao hơn theo thời gian nếu mọi thứ hoạt động đúng.
Những thợ lắp đặt đã đạt chứng chỉ NABCEP phải trải qua khoảng 58 giờ đào tạo chuyên sâu về pin cùng với việc hoàn thành 10 lần lắp đặt dưới sự giám sát. Quy trình nghiêm ngặt này giúp giảm đáng kể các sai sót, với tỷ lệ lỗi giảm khoảng 81% so với những người không có chứng chỉ phù hợp, theo nghiên cứu năm 2023 của IREC. Khi lựa chọn dịch vụ lắp đặt điện mặt trời, hãy tìm các công ty cung cấp ít nhất bảo hành dài hạn mười năm, bao gồm cả thiết bị lẫn chất lượng thi công. Mức bảo hành toàn diện như vậy có thể xử lý khoảng 94% các vấn đề phát sinh sau lắp đặt mà không thu thêm phí của chủ nhà, theo kết quả nghiên cứu của Clean Energy Reviews vào năm ngoái. Đừng quên kiểm tra xem nhà thầu có mua bảo hiểm đặc biệt bao gồm cả lỗi sai sót và thiếu sót (thường được viết tắt là E&O) hay không. Loại hình bảo vệ này trở nên rất quan trọng khi có sai sót trong bản thiết kế hoặc các yêu cầu cấp phép bị bỏ sót trong quá trình thực hiện dự án.
Trước khi lắp đặt pin mặt trời, bạn nên cân nhắc nhu cầu tiêu thụ năng lượng của mình, bất kỳ thay đổi nào dự kiến trong việc sử dụng năng lượng của hộ gia đình, cũng như lựa chọn kích thước phù hợp cho hệ thống pin. Hãy đánh giá các yếu tố cấu trúc và điện của ngôi nhà để đảm bảo an toàn và tuân thủ quy định.
Việc tuân thủ quy định đảm bảo rằng hệ thống pin mặt trời của bạn đáp ứng các yêu cầu địa phương, của công ty điện lực và quy định của tiểu bang/liên bang, giúp tránh các vấn đề pháp lý tiềm ẩn và đảm bảo an toàn trong suốt quá trình vận hành hệ thống.
Biện pháp an toàn bao gồm việc sử dụng pin được chứng nhận, nhận diện các nguy cơ gây cháy và rò rỉ điện, đảm bảo sử dụng trang thiết bị bảo hộ cá nhân, và tuân thủ các quy trình lắp đặt cụ thể như quy trình khóa/cắm (lockout tagout).
Hệ thống kết nối AC sử dụng các bộ biến tần riêng biệt cho pin mặt trời và bộ lưu trữ, phù hợp để nâng cấp các hệ thống cũ. Hệ thống kết nối DC chia sẻ một bộ biến tần, mang lại hiệu suất cao hơn nhưng yêu cầu bộ biến tần lai tương thích.
Hãy tìm các đơn vị lắp đặt có chứng nhận NABCEP, điều này đảm bảo họ được đào tạo chuyên sâu và giảm tỷ lệ lỗi. Kiểm tra xem họ có cung cấp bảo hành toàn diện và bảo hiểm trách nhiệm để bao gồm các sai sót có thể xảy ra trong quá trình lắp đặt hay không.