Nguồn điện được sản xuất từ việc sử dụng sức gió và năng lượng mặt trời. Trước đây, mục đích chỉ phục vụ cung cấp điện cho hộ gia đình hoặc các khu vực nhỏ lẻ, tách biệt và khó khăn trong việc xây dựng các đường dây tải điện như đảo khơi, khu vực hẻo lánh heo hút và cách xa lưới điện quốc gia. Nếu chỉ trông vào duy nhất một nguồn điện này thì độ tin cậy và khả năng cung cấp điện cho phụ tải không cao vì hoàn toàn phụ thuộc vào thiên nhiên. Để có một nguồn điện sử dụng sức gió và năng lượng mặt trời nhưng độ tin cậy và độ ổn định cao hơn trên thế giới đã có những hệ thống tự động điều khiển việc liên kết nhiều nguồn điện khác nhau, công nghệ này được gọi là công nghệ liên kết hệ thống điện cổ điển với điện gió/ mặt trời.
Năng lượng sạch và năng lượng tái tạo đang được ngành điện các nước công nghiệp tiên tiến quan tâm và đầu tư ứng dụng ngày càng nhiều, cùng với các giải pháp ngày càng tối ưu để có một hệ thống lưới điện hoàn chỉnh kết hợp linh hoạt giữa nhiều thể loại nguồn khác nhau phục vụ cung cấp điện cho khách hàng .
Hình 1. Một dạng sơ đồ liên kết lưới điện
Trong hình 1. Phụ tải khu vực được cung cấp bởi 3 nguồn điện :
1. Nguồn điện lưới vẫn là nguồn điện chính và chủ đạo được cung cấp từ hệ thống điện Quốc gia qua các máy biến áp xuống cấp điện áp hạ áp, luôn là nguồn điện ổn định tin cậy nhất và có thị phần lớn nhất.
2. Nguồn điện sạch được sản xuất ra từ sức gió và năng lượng mặt trời: Là nguồn điện tái tạo từ năng lượng tự nhiên. Nguồn điện này phụ thuộc hoàn toàn vào tự nhiên nên độ ổn định và tin cậy không cao. Trước đây để xử dụng nó người ta phải sử dụng hệ thống biến đổi AC/DC nạp cho hệ thống ắc quy. Sau đó qua hệ thống biến đổi DC/AC để cung cấp điện cho phụ tải.
Với công nghệ mới điện năng sạch được biến đổi để hoà lên lưới địện địa phương và một phần qua chỉnh lưu lưu giữ năng lượng trong hệ thống ắc quy sử sụng loại có tuổi thọ cao.
3. Máy phát điện dự phòng: sử dụng nhiên liệu (xăng, dầu diezen, hoặc khí ga). Đây là nguồn điện dự phòng khi 2 nguồn điện chính trên không đủ cung cấp hoặc bị sự cố hoặc đưa ra đại tu sửa chữa .
Khi lưới điện địa phương bị sự cố mà năng lượng sạch cung cấp không đủ cho phụ tải thì máy phát điện dự phòng được điều khiển tự động khởi động phát điện cho phụ tải và cung cấp cho lưới điện.
Hình 2. Một dạng sơ đồ liên kết lưới điện khu vực
Trong hình 2. Phụ tải khu vực được cung cấp bởi 2 nguồn điện :
1. Nguồn điện lưới vẫn là nguồn điện chính và chủ đạo được cung cấp từ hệ thống điện Quốc gia qua các máy biến áp xuống cấp điện áp lưới khu vực và luôn là nguồn điện ổn định và tin cậy nhất.
2. Nguồn điện được sản sinh ra từ gió và năng lượng mặt trời: Là nguồn điện tái tạo từ năng lượng tự nhiên. Điện năng được sản xuất ra được biến đổi thành điện áp DC nạp cho ắc quy, một phần qua bộ invester biến đổi thành điện áp AC, qua biến thế biến đổi lên cấp điện áp cùng cấp với điện áp lưới khu vực để hoà vào lưới và một phần cung cấp cho phụ tải.
Tuỳ thuộc vào yêu cầu của người sử dụng để có phương án lựa chọn sơ đồ liên kết cho hợp lý kinh tế và tin cậy.
Việc liên kết và tự động đưa điện cung cấp cho phụ tải khi lưới điện quốc gia bị sự cố hoặc tách ra sửa chữa mà không cần bất cứ một máy phát điện dự phòng nào nhờ việc sử dụng thiết bị nguồn hiệu suất cao và hệ thống lưu giữ năng lượng đặc biệt có hiệu suất “round-trip” cao, có tuổi thọ cung cấp trong thời gian lớn. Với hệ thống này làm giảm giá thành điện, tăng độ tin cậy và tăng chất lượng điện năng cung cấp cho phụ tải.
Hình 3. Sơ đồ nguyên lý của một dạng sơ đồ liên kết lưới điện
Trong hình 3 là một dạng ghép nối linh hoạt và tin cậy giữa lưới điện khu vực với điện sản xuất từ các turbin gió. Năng lượng sạch được sinh ra từ turbin gió được biến đổi qua tủ AC/DC thành điện áp DC phụ nạp cho hệ thống ắc quy. Từ ắc quy qua các bộ invester biến đổi thành điện áp AC cung cấp cho phụ tải và đưa lên lưới điện địa phương.
Kết luận: Đây là một công nghệ mới tin cậy, linh hoạt có tính khả thi cao mở ra một khả năng rộng lớn trong việc sử dụng năng lượng sạch sản xuất từ sức gió và năng lượng mặt trời .