Sự cần thiết của việc phát triển điện mặt trời lắp mái tại các tỉnh miền Trung và Tây Nguyên

n rất 
mạnh mẽ cùng với sự biến bộ của khoa học công nghệ, đặc biệt là công nghệ chế tạo 
các thành phần của hệ thống NLMT (chủ yếu là tấm pin mặt trời PV và thiết bị chuyển 
đổi Inverter), làm cho chi phí sản xuất các thành phần này ngày càng giảm, tạo điều 
kiện cho điện NLMT chiếm ưu thế lớn trong cuộc cách mạng về năng lượng. 
Trong những năm gần đây, điện NLMT có tốc độ tăng trưởng cao và liên tục. Lý 
do của xu hướng trên là: 
 Công nghệ ngày càng hoàn thiện, dẫn đến giá điện NLMT ngày càng giảm sâu. 
 Vấn đề an ninh năng lượng. NLMT là nguồn năng lượng sẵn có, mang tính địa 
phương, không phụ thuộc vào nguồn nhập khẩu và do đó không phụ thuộc vào các 
biến đổi chính trị và các tác động khác. 
 Các nguồn năng lượng hóa thạch đã dần cạn kiệt, trong lúc nhu cầu năng lượng 
không ngừng tăng. 
 Tránh gây ô nhiễm môi trường do khai thác sử dụng năng lượng hóa thạch đã đến 
mức báo động, dẫn đến các hiện tượng biến đổi khí hậu trên toàn cầu. Việc cắt 
giảm phát thải, sử dụng các nguồn năng lượng sạch, các nguồn năng lượng tái tạo 
vì vậy trở nên cấp bách và ngày càng có tính nghĩa vụ đối với các quốc gia. 
Hình 1: Biểu đồ công suất lắp đặt điện NLMT trên toàn thế giới tính đến năm 2016 
266 | HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2017 
2. Tiềm năng NLMT tại Việt Nam và khu vực miền Trung – Tây Nguyên 
Việt Nam được xem là quốc gia có tiềm năng lớn về NLMT, đặc biệt là khu vực 
miền Trung và miền Nam của đất nước, với cường độ bức xạ mặt trời trung bình 
khoảng 5 kWh/m2/ngày (1825 kWh/m2/năm). Trong khi đó, cường độ bức xạ mặt trời 
lại thấp hơn ở các vùng phía Bắc, ước tính khoảng 4 kWh/m2/ngày do điều kiện thời tiết 
với nhiều mây và mưa phùn vào mùa đông và mùa xuân. NLMT ở Việt Nam có sẵn 
quanh năm, khá ổn định và phân bố rộng rãi trên các vùng miền khác nhau của đất 
nước. Đặc biệt, số ngày nắng trung bình trên các tỉnh miền Trung và miền Nam là 
khoảng 300 ngày/năm. NLMT được khai thác sử dụng chủ yếu cho các mục đích như 
sản xuất điện và cung cấp nhiệt. 
Hình 2: Bản đồ bức xạ NLMT ở Việt Nam 
PHÂN BAN NGUỒN ĐIỆN | 267 
Theo tài liệu khảo sát lượng bức xạ mặt trời: 
 Các tỉnh từ Thừa Thiên – Huế trở ra, bình quân trong năm có chừng 1800 - 2100 
giờ nắng. 
 Các tỉnh từ Đà Nẵng trở vào, bình quân có khoảng 2000 - 2600 giờ nắng, lượng 
bức xạ mặt trời tăng 20% so với các tỉnh phía Bắc. Do đó, đối với các địa phương 
ở Nam Trung Bộ và Nam Bộ, nguồn bức xạ mặt trời là một tài nguyên to lớn để 
khai thác sử dụng. 
 Từ Quảng Trị đến Tuy Hòa, thời gian có nắng nhiều nhất vào các tháng giữa năm 
với khoảng 8 - 10 h/ngày. Trung bình từ tháng 3 đến tháng 9, thời gian nắng từ 
5 – 6 h/ngày với tổng xạ trung bình trên 3489 kWh/m2/ngày (có ngày đạt 5815 
kWh/m2/ngày). 
 Ở các tỉnh phía Nam, quanh năm dồi dào nắng. Trong các tháng một, tháng ba, 
tháng tư thường có nắng từ 7 h đến 17 h. Cường độ bức xạ trung bình lớn hơn 
3489 kWh/m2/ngày. Đặc biệt khu vực Nha Trang, cường độ bức xạ lớn hơn 
5815 kWh/m2/ngày trong thời gian 8 tháng/năm. 
Vùng Giờ nắng trong năm (giờ) 
Cường độ BXMT 
(kWh/m2/ngày) 
Ứng dụng 
NLMT 
Đông Bắc Bộ 1600 - 1750 3,3 - 4,1 Trung bình 
Tây Bắc Bộ 1750 - 1800 4,1 – 4,9 Trung bình 
Bắc Trung Bộ 1700 - 2000 4,6 – 5,2 Tốt 
Tây Nguyên 
và Nam Trung Bộ 2000 - 2600 4,9 – 5,7 Rất tốt 
Nam Bộ 2200 - 2700 5,3 – 5,9 Rất tốt 
Trung bình cả nước 1700 - 2500 4,6 Tốt 
Lượng bức xạ các vùng miền của Việt Nam 
Như vậy có thể nói ở khu vực miền Trung và Tây Nguyên, nguồn NLMT rất tốt 
và phân bố tương đối đều trong suốt cả năm. Trừ những ngày có mưa, có thể nói trên 
90% số ngày trong năm đều có thể sử dụng NLMT. Số giờ nắng cả năm trong khoảng 
2000 đến 2600 giờ. Đây là khu vực ứng dụng NLMT rất hiệu quả. 
III. LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ NLMT LẮP MÁI 
1. Công nghệ chung cho hệ thống điện NLMT 
Hiện nay, công nghệ điện NLMT được chia làm 3 loại: công nghệ nhiệt điện mặt 
trời, công nghệ nhiệt mặt trời nhiệt độ thấp và công nghệ quang điện. 
Công nghệ nhiệt điện mặt trời (NLMT hội tụ): các bộ thu NLMT là các bộ hội tụ 
(máng gương parabol, bộ hội tụ Fresnel, tháp hội tụ sử dụng các gương phẳng). Quá 
268 | HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2017 
trình chuyển đổi năng lượng thực hiện qua 2 bước. Đầu tiên, NLMT được hội tụ để tạo 
ra nguồn năng lượng có mật độ và nhiệt độ rất cao. Sau đó, nguồn năng lượng này làm 
hóa hơi nước ở áp suất và nhiệt độ cao để cấp cho tuốc bin của máy phát điện để sản 
xuất ra điện năng. Thực tế cho thấy công nghệ này có hiệu suất chuyển đổi khá cao, 
khoảng 25% nhưng nó chỉ có hiệu quả ở các khu vực có mật độ NLMT cao hơn 5,5 
kWh/m2/ngày và công suất nhà máy không nhỏ hơn 5 MW. Ngoài ra, cần có thêm các 
thiết bị điều khiển, các bộ thu luôn dõi theo chuyển động của mặt trời. 
Công nghệ nhiệt mặt trời nhiệt độ thấp: công nghệ này thu NLMT và chuyển đổi 
thành nguồn năng lượng nhiệt có nhiệt độ thấp (dưới 200 oC) dựa trên hiệu ứng nhà 
kính. Công nghệ này hiện nay chủ yếu được ứng dụng để sản xuất nước nóng cho sinh 
hoạt, các dây chuyền sản xuất Các bộ thu và chuyển đổi NLMT trong công nghệ này 
là các thiết bị nước nóng NLMT. 
Công nghệ quang điện: thiết bị thu và chuyển đổi NLMT là các tấm pin mặt trời 
(PV). Nó biến đổi trực tiếp NLMT thành điện năng (điện một chiều DC). Nhờ các bộ 
biển đổi điện Inverter, dòng điện DC được chuyển thành dòng xoay chiều AC. Dàn pin 
NLMT gồm nhiều tấm pin ghép nối lại, công suất từ vài chục oát (W) đến mega oát 
(MW). Hiệu suất chuyển đổi của tấm hệ thống pin NLMT khá thấp, trong khoảng từ 
15% đến 35%. Tuy nhiên, bù lại, loại này có cấu trúc đơn giản, hoạt động tin cậy và lâu 
dài, công việc vận hành và bảo trì bảo dưỡng cũng đơn giản, chi phí thấp. 
Từ các phân tích về công nghệ điện NLMT trên, với cường độ bức xạ mặt trời tại 
Việt Nam, đặc biệt là khu vực miền Trung – Tây Nguyên, việc áp dụng công nghệ 
quang điện là phù hợp nhất. 
2. Mô hình vận hành của hệ thống điện NLMT 
Với công nghệ quang điện, hiện có 3 mô hình hệ thống điện NLMT cơ bản sau: 
a. Hệ thống NLMT độc lập (Off Grid Solar System) 
Hệ thống NLMT sẽ chuyển hóa quang năng từ Mặt Trời thông qua tấm pin thành 
điện năng và điện năng này sẽ được lưu trữ trực tiếp trên acquy, điện từ acquy sẽ được 
chuyển đổi thành điện xoay chiều cung cấp cho phụ tải. Hệ thống hoạt động độc lập và 
không cần điện lưới quốc gia. 
Hệ thống NLMT độc lập được dùng trong các trường hợp sau: 
 Nơi không có lưới điện quốc gia hoặc chi phí cho việc phát triển lưới điện 
quá cao. 
 Có lưới điện nhưng muốn có hệ thống điện của riêng mình. 
 Cung cấp năng lượng cho các phương tiện di chuyển liên tục. 
 Cần hệ thống điện tuyệt đối an toàn, hoàn toàn sử dụng điện 1 chiều. 
PHÂN BAN NGUỒN ĐIỆN | 269 
Ưu điểm của hệ thống: 
 Tự chủ nguồn điện, không phụ thuộc vào lưới điện quốc gia. 
 Rất linh hoạt, có thể lắp đặt ở mọi nơi. 
 Không gây ô nhiễm môi trường như sử dụng nhiên liệu hóa thạch để chạy máy 
phát điện. 
Nhược điểm của hệ thống: 
 Chi phí đầu tư cho hệ thống lưu trữ điện một chiều lớn nếu muốn đáp ứng được 
hoàn toàn nhu cầu sử dụng điện. 
 Việc thay mới hệ thống acquy sẽ tạo ra nguồn xả thải độc hại và khó xử lý cho 
môi trường. 
 Hiệu suất bị ảnh hưởng bởi hiệu suất của các thiết bị lưu trữ (acquy). 
b. Hệ thống NLMT nối lưới trực tiếp (On Grid System) 
Hệ thống NLMT sẽ chuyển hóa quang năng thành điện một chiều thông qua tấm 
Pin. Nguồn một chiều này sẽ được chuyển đổi thành nguồn xoay chiều cùng pha và 
cùng tần số với lưới điện được hòa vào lưới điện quốc gia. Lượng điện năng này sẽ 
cung cấp cho phụ tải, giảm lượng điện năng tiêu thụ từ lưới. Trường hợp lượng điện 
năng sinh ra từ hệ thống NLMT lớn hơn nhu cầu của phụ tải thì lượng điện năng dư 
thừa sẽ được phát ngược lên lưới. 
Hệ thống NLMT được dùng cho các tải tiêu thụ nhiều điện năng vào ban ngày 
như nhà xưởng, trường học, bệnh viện, cơ quan 
Ưu điểm của hệ thống: 
 Cấu trúc rất đơn giản. 
 Hiệu suất cao do giảm được các phần tổn hao trên thiết bị lưu trữ. 
 Chi phí cho đầu tư và kiểm tra bảo dưỡng thấp. 
 Độ bền cao, có thể đến 20 năm mà không cần thay đổi thiết bị. 
 Giảm lượng điện năng tiêu thụ từ lưới vào ban ngày. 
 Có nguồn thu từ việc bán điện dư lên lưới. 
 Giảm được gánh nặng cho lưới điện quốc gia vào các mùa khô hạn và giờ cao 
điểm. 
Nhược điểm của hệ thống: 
 Không có điện cung cấp cho tải khi mất điện lưới. 
 Điện NLMT chỉ tạo ra vào ban ngày, ban đêm vẫn phải sử dụng điện do lưới điện 
quốc gia cung cấp. 
 Không dùng được cho các khu vực ít nắng hay bị mưa bão ảnh hưởng. 
270 | HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2017 
c. Hệ thống kiểu kết hợp, vừa lưu trữ vừa hóa lưới (Hybrid System) 
Đây là hệ thống kết hợp giữa kiểu độc lập và nối lưới trực tiếp. Điện một chiều 
sinh ra từ tấm Pin sẽ được ưu tiên nạp vào hệ thống lưu trữ (hệ thống acquy), sau đó sẽ 
được biến đổi thành điện xoay chiều để cung cấp cho tải, nếu dư sẽ được phát ngược lên 
lưới điện quốc gia. 
Hệ thống kiểu kết hợp được dùng cho tải yêu cầu phải luôn có điện như bệnh 
viện, trung tâm dữ liệu Hệ thống NLMT sẽ tạo ra điện năng cung cấp cho tải và hòa 
lên lưới điện (nếu dư). Trong trường hợp mất điện, chức năng hòa động bộ của Inverter 
sẽ ngưng hoạt động, điện từ hệ thống lưu trữ sẽ được nghịch lưu và cấp điện cho tải. 
Chi phí cho việc đầu tư và bảo dưỡng hệ thống là rất lớn. 
3. Lựa chọn công nghệ điện NLMT lắp mái 
Từ những phân tích trên cho thấy, việc lựa chọn hệ thống NLMT hòa lưới trực 
tiếp là phù hợp, với độ đảm bảo cung cấp điện hiện nay, các nhược điểm của mô hình 
này đều có thể bị loại bỏ. 
Hình 3: Sơ đồ tổng thể một hệ thống NLMT lắp mái 
Đối với các hệ thống NLMT hòa lưới trực tiếp, thông thường chia làm 2 loại: 
 Loại mặt trời lắp mái (Solar Rooftop): hệ thống pin NLMT được lắp trên mái nhà 
các hộ gia đình, tòa nhà làm việc, nhà máy với công suất vừa và nhỏ. 
PHÂN BAN NGUỒN ĐIỆN | 271 
 Loại nhà máy điện mặt trời (Solar Farm): hệ thống pin NLMT được lắp trên một 
diện tích đất lớn, công suất lớn và rất lớn, hàng mega-oát (MW). 
Với nhu cầu phát triển của khu vực miền Trung – Tây Nguyên, việc áp dụng các 
hệ thống NLMT lắp mái là phù hợp với các ưu điểm sau: 
 Kết cấu đơn giản, dễ vận hành. 
 Chi phí đầu tư ban đầu thấp, thời gian thu hồi vốn nhanh. 
 Phù hợp với hộ gia đình, nhà máy, công ty với nhu cầu tiết kiệm lượng điện 
năng tiêu thụ từ lưới vào ban ngày. Trường hợp thừa sẽ phát ngược lên lưới và thu 
lại nguồn lợi từ chính sách mua lượng điện năng này mà Chính phủ vừa ban hành. 
IV. HIỆU QUẢ KINH TẾ MANG LẠI TỪ NLMT LẮP MÁI 
Như đã phân tích ở trên, NLMT lắp mái mang lại 2 lợi ích: 
 Giảm lượng điện năng tiêu thụ từ lưới, giúp tiết kiệm chi phí. 
 Trường hợp điện năng do hệ thống NLMT sinh ra lớn hơn phụ tải tiêu thụ, lượng 
điện năng dư thừa sẽ phát ngược lên lưới, đem lại một nguồn lợi mới. 
Giả sử ta có biểu đồ phụ tải và điện năng NLMT sinh ra của một tòa nhà làm việc 
trong khoảng thời gian từ 7 h – 17 h (thời gian làm việc ban ngày) như hình bên dưới: 
Hình 4: Biểu đồ phụ tải và điện năng của hệ thống NLMT sinh ra 
của một tòa nhà có lắp hệ thống NLMT lắp mái 
Trong đó: Vùng màu xanh trên biểu đồ chính là lượng điện năng tiết kiệm do hệ thống NLMT sinh ra; 
Vùng màu vàng trên biểu đồ chính là lượng điện năng dư thừa phát ngược ra lưới 
Tùy vào công suất lắp đặt của hệ thống NLMT lắp mái mà hiệu quả kinh tế mang 
lại khác nhau. Dưới đây là bảng tính toán hiệu quả kinh tế mang lại ứng với từng công 
suất đầu tư hệ thống NLMT khác nhau: 
272 | HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2017 
Hiệu quả kinh tế của hệ thống NLMT lắp mái theo từng công suất. 
Trong đó: 
 Tiền điện tiết giảm được tính căn cứ theo đơn giá tiền điện của Quyết định 
2256/QĐ-BCT ngày 12/3/2015, với mục đích sinh hoạt và mục đích kinh doanh 
với cấp điện áp dưới 6 kV. 
 Tiền điện bán ngược ra lưới căn cứ theo Quyết định số 11/2017/QĐ-TTg quy định 
các chính sách ưu đãi phát triển điện mặt trời và giá bán điện của các Dự án Điện 
mặt trời và Điện mặt trời áp mái. 
V. HẠ TẦNG ĐO ĐẾM VÀ GIÁM SÁT 
Với ưu thế là đơn vị đang sản xuất các giải pháp đo đếm, thu thập dữ liệu từ xa, 
CPCEMEC đã đưa các thiết bị của mình vào phục vụ công tác đo đếm và giám sát hệ 
thống NLMT lắp mái. Cụ thể các thành phần của hệ thống đo đếm, giám sát cho một hệ 
thống điện NLMT lắp mái bao gồm: 
 Một công tơ đa chức năng, đo đếm 2 chiều, phân tích sản lượng điện năng sinh ra 
từ hệ thống NLMT lắp mái (DT01M). 
 Một công tơ đa chức năng, đo đếm 2 chiều, phân tích lượng điện năng tiêu thụ từ 
lưới và lượng điện năng thừa từ hệ thống NLMT lắp mái phát ngược lên lưới 
(DT01M, DT03M). 
 Một bộ thu thập dữ liệu từ xa, truyền dữ liệu về server (RMR Turbojet). 
 Một website giám sát, vận hành, đánh giá hệ thống NLMT lắp mái. 
Theo Điều 12 của Quyết định số 11/2017/QĐ-TTg về cơ chế khuyến khích phát 
triển các dự án điện NLMT, yêu cầu bên lắp đặt hệ thống điện NLMT lắp mái phải đầu 
tư công tơ đo đếm 2 chiều để ghi nhận lượng điện năng tiêu thụ từ lưới và lượng điện 
PHÂN BAN NGUỒN ĐIỆN | 273 
năng dư thừa phát ngược lên lưới. Hiện nay, hầu hết các sản phẩm công tơ điện tử do 
CPCEMEC sản xuất đều đảm bảo yêu cầu trên với các tính năng ưu việt: 
 Đo đếm 2 chiều giao và nhận, lưu vào 2 thanh ghi riêng biệt. 
 Đo đếm công suất tiêu thụ, công suất phản kháng theo 4 góc phần tư, giúp đánh 
giá chất lượng điện năng. 
 Có chức năng thời gian thực, ghi nhận sản lượng theo từng biểu giá đối với các hộ 
sử dụng điện theo biểu giá. 
 Truyền thông qua RS232, RS485 hoặc qua sóng vô tuyến RF, hỗ trợ việc giám 
sát, thu thập số liệu từ xa. 
 Ghi nhận các sự kiện xảy ra trên lưới điện: quá dòng, quá áp, mất nguồn, từ 
trường ngoài, gian lận điện 
Từ đó, các sản phẩm công tơ điện tử, hệ thống đo đếm và giám sát từ xa của 
CPCEMEC luôn đồng hành và phát triển cùng các dự án điện NLMT, mở ra một tương 
lai đầy triển vọng cho điện NLMT lắp mái ở khu vực Miền Trung và Tây Nguyên. 
Hình 5: Mô hình đấu nối và giám sát hệ thống NLMT lắp mái 
Hiện nay, CPCEMEC đã triển khai hệ thống điện NLMT lắp mái cùng hệ thống 
đo đếm, giám sát từ xa cho 5 khách hàng với tổng công suất lắp đặt là 21 kWp trải dài 
từ Quảng Bình đến Quảng Ngãi, đưa vào theo dõi số liệu và vận hành trên website 
NLMT do CPCEMEC phát triển. Dự kiến trong thời gian tới, CPCEMEC sẽ tiếp tục 
triển khai điện NLMT lắp mái phủ khắp khu vực miền Trung và Tây Nguyên với tổng 
công suất lắp đặt là hơn 10 MWp trên 257 điểm lắp đặt. 
274 | HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2017 
Hình 6: Website theo dõi và giám sát hệ thống NLMT lắp mái 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Các tài liệu về NLMT trên Website  
[2] Các tài liệu về NLMT trên Website  
[3] Các tài liệu về NLMT trên Website  
[4] Các tài liệu về NLMT trên Website  
[5] Các tài liệu về NLMT trên Website https://emec.cpc.vn 
[6] Các tài liệu về NLMT trên Website https://vi.wikipedia.org