Điện mặt trời ban công ở Mỹ có hệ thống 'cắm là chạy'

Khi Rupert Mayer và Kevin Chou gặp nhau, một câu hỏi đơn giản giữa họ đã khơi mào cho điều sau này trở thành một tổ chức phi lợi nhuận theo đuổi sứ mệnh: Tại sao không có điện mặt trời ban công ở Mỹ?

Tháng 1 năm nay, họ đã ra mắt Bright Saver với mục đích làm cho năng lượng mặt trời trở nên dễ chi trả và dễ tiếp cận hơn cho một phần lớn người dân Mỹ.

Lấy cảm hứng từ thị trường "điện mặt trời ban công" đang bùng nổ ở châu Âu - nơi các hệ thống có giá thành thấp, dễ lắp đặt và thường được bán trực tiếp tại các siêu thị - họ nhìn thấy cơ hội để tái định hình năng lượng mặt trời quy mô nhỏ cho các ngôi nhà ở Mỹ.

Ở Đức, những bộ kit điện mặt trời nhỏ gọn này có thể được cắm trực tiếp vào ổ cắm tiêu chuẩn, không cần giấy phép hoặc thỏa thuận kết nối với công ty điện lực.

Lần đầu tiên, luật pháp ở Utah đã mở ra một con đường tương tự tại Mỹ, cho phép các hệ thống lên đến 1,2 kW (AC) kết nối thông qua ổ cắm tiêu chuẩn. Điều kiện đặt ra là phải đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn cơ bản.

Điện mặt trời ban công được đơn giản hóa với chi phí rất thấp. Ảnh: Bright Saver

Raymond P. Ward, Đại diện Tiểu bang Utah, còn tham khảo ý kiến từ Bright Saver trong quá trình soạn thảo và đưa vào các tiêu chuẩn UL và Bộ luật Điện Quốc gia (NEC).

Công ty đang mang giải pháp này đến California. Tính đến tháng 4, Bright Saver đã tìm kiếm 50 người tiên phong để thử nghiệm hệ thống có giá 29 USD mỗi tháng tại khu vực vùng vịnh San Francisco.

Đơn giản hóa điện mặt trời

Bright Saver bắt đầu được lắp đặt tại địa phương, nhưng ông Mayer thừa nhận tiến độ ổn định chứ không nhanh vì mỗi dự án đem lại những bài học mới. Bằng cách định nghĩa hệ thống của họ như một thiết bị gia dụng thay vì một dự án xây dựng, tổ chức phi lợi nhuận này đã làm việc thành công với các thành phố như Berkeley và San Mateo để bỏ qua các yêu cầu về giấy phép.

"Nếu bạn có thể đặt nó như một tivi hoặc máy giặt và chỉ cần cắm vào, hầu hết các thành phố đồng ý rằng nó không cần giấy phép", ông Mayer nói.

Tuy nhiên, không phải mọi thành phố đều linh hoạt như vậy. Tại El Cerrito, ông Mayer nhớ lại đã được thông báo rằng ngay cả bình nóng lạnh, máy giặt hoặc lò vi sóng cũng có thể cần giấy phép.

Bright Saver cung cấp một sổ tay hướng dẫn lắp đặt đơn giản gồm hai trang. Theo đó, để tránh các yêu cầu liên quan đến luật kết nối liên thông của tiểu bang, Bright Saver đã chọn cách ngăn điện phát ngược lên lưới điện, một quá trình làm tăng chi phí, độ phức tạp và thời gian.

Mỗi hệ thống tại California bao gồm một thiết bị giám sát năng lượng tương tự như thiết bị Sense, đồng hồ kẹp biến dòng và các công cụ truyền dẫn liên kết với bộ biến tần micro được gắn trên các tấm pin mặt trời.

Một thợ điện có giấy phép sẽ lắp đặt thiết bị với kết nối trực tiếp trong bảng điện trong khoảng thời gian từ 2-3h để thiết lập đồng hồ đo điện và cảm biến trên một mạch chuyên dụng.

Hệ thống này liên tục theo dõi mức tiêu thụ của hộ gia đình và điện năng lượng mặt trời được tạo ra. Nếu phát hiện dòng điện đang tiến gần đến mức 0 hoặc có nguy cơ đảo chiều vào lưới điện, nó sẽ tự động báo hiệu cho bộ biến tần giảm công suất điện.

Ông Mayer cho biết, Bright Saver hy vọng sẽ loại bỏ sự phức tạp này theo thời gian.

Cũng theo ông Mayer, việc này đòi hỏi phải có thợ điện thực hiện vì có nhiều kiểu bảng cầu dao khác nhau ở California hơn dự kiến.

Tạp chí PV-magazine USA đặt câu hỏi cho ông Mayer về những rủi ro tiềm ẩn, chẳng hạn như việc sử dụng cầu dao GFCI hoặc kết hợp cả tải và phát điện trên một mạch. Ông giải thích rằng, mặc dù dòng điện có thể "chảy" hai chiều mà không gặp sự cố, các tiêu chuẩn hiện hành vẫn chưa hoàn toàn bao quát được tình huống sử dụng này.

"Cường độ dòng điện là như nhau cho dù dòng điện vào hay ra", ông Mayer cho hay. Nhưng các tiêu chuẩn NEC và UL không được thiết kế với kịch bản này. Đó không phải là vấn đề kỹ thuật, mà là vấn đề pháp lý. Các cơ quan này cần hướng dẫn cập nhật để kiểm tra và chứng nhận phần cứng một cách phù hợp.

Vị này nhấn mạnh một mối lo ngại về an toàn gọi là "breaker masking" (che giấu cầu dao) – tình huống khi việc tiêu thụ và phát điện diễn ra đồng thời trên cùng một mạch có thể che lấp nguy cơ quá tải tiềm ẩn. Đó là lý do Bright Saver ưu tiên sử dụng một mạch điện riêng biệt cho hệ thống của mình.

Do vậy, việc tích hợp pin lưu trữ có thể là một giải pháp tinh gọn, vừa giúp kiểm soát đầu ra năng lượng hiệu quả, vừa đơn giản hóa sự tương tác với lưới điện.

Vấn đề này cũng đã được nhấn mạnh đối với những cá nhân đang kết nối trực tiếp hệ thống vào ổ cắm dân dụng mà không có mạch chuyên dụng.

"Một hệ thống năng lượng mặt trời đầy đủ trên mái nhà có thể có giá 10.000 USD hoặc hơn. Bộ kit của chúng tôi chỉ tốn một phần nhỏ chi phí so với hệ thống điện mặt trời trên mái nhà", ông Mayer nói. Khi mọi người thấy được khoản tiết kiệm, họ bắt đầu nghĩ đến xe điện, bơm nhiệt và các dàn năng lượng mặt trời lớn hơn. Mục tiêu là tạo bước khởi đầu cho họ.

Với nền tảng về tài chính và phần mềm, ông Chou nhấn mạnh rằng cơ cấu phi lợi nhuận của Bright Saver là chìa khóa để vượt qua những thách thức này.

"Chúng tôi không ở đây để theo đuổi biên lợi nhuận cao hoặc làm hài lòng các nhà đầu tư. Chúng tôi ở đây để thúc đẩy một phong trào làm cho năng lượng mặt trời dễ tiếp cận, đặc biệt là đối với các gia đình không đủ khả năng chi trả cho các hệ thống truyền thống.

Theo PV

Tâm An