Xu hướng năng lượng mặt trời ban công "plug-and-play" sắp bùng nổ tại Mỹ

Hàng chục bang tại Mỹ đang xem xét các dự luật cho phép người dân lắp đặt các hệ thống năng lượng mặt trời cắm điện, thường được gọi là năng lượng mặt trời ban công. Những dãy pin mặt trời nhỏ này yêu cầu rất ít hoặc không cần thiết lập phức tạp, đồng thời có thể giúp cắt giảm khí thải và hóa đơn tiền điện. Mặc dù loại hình này đã rất phổ biến tại Châu Âu, nhưng khi sự quan tâm tăng lên tại Mỹ, các chuyên gia đang cảnh báo về những lo ngại an toàn khi tích hợp hệ thống này với thiết bị điện hiện có trong gia đình.

Năng lượng mặt trời ban công là gì?

Hệ thống năng lượng mặt trời cắm điện được thiết kế để lắp đặt đơn giản, thường không cần đến thợ điện hay nhân viên chuyên môn. Chúng có kích thước nhỏ và nhiều loại có thể cắm trực tiếp vào các ổ cắm điện hiện có.

Tại Đức, người dân đã lắp đặt hơn một triệu hệ thống năng lượng mặt trời ban công. Chúng thường có kích thước khoảng hai mét vuông (khoảng 20 feet vuông) và có thể tạo ra công suất lên đến 800 watt — đủ để vận hành một lò vi sóng tiêu chuẩn.

Làn sóng pháp lý tại Mỹ

Hiện tại, làn sóng năng lượng mặt trời cắm điện đang đến với Mỹ. Nhiều người Mỹ đã tự lắp đặt hệ thống này mà không cần sự cho phép của công ty tiện ích — đây là một khu vực pháp lý khá "xám". Vào cuối năm 2025, Utah trở thành bang đầu tiên cho phép rõ ràng người dân lắp đặt và sử dụng hệ thống năng lượng mặt trời ban công. Hơn hai chục bang khác hiện đang xem xét các luật pháp tương tự.

Về cơ bản, các công ty tiện ích thường yêu cầu người dùng ký thỏa thuận kết nối lưới trước khi cắm các dãy pin mặt trời lớn phát điện cho lưới. Quá trình này thường tốn kém và kéo dài với các loại phí và giấy phép. Tuy nhiên, luật của Utah đã loại bỏ yêu cầu kết nối lưới đối với các tấm pin có công suất thấp và được chứng nhận bởi một phòng thí nghiệm kiểm định quốc gia.

Thách thức về an toàn và tiêu chuẩn mới

Vào tháng 1, phòng thí nghiệm kiểm định và chứng nhận quốc gia UL Solutions đã công bố UL 3700, một giao thức kiểm tra để chứng nhận các hệ thống năng lượng mặt trời ban công và đảm bảo sự an toàn của chúng.

Theo Joseph Bablo từ UL Solutions, có ba mối lo ngại an toàn chính cần giải quyết:

1. Quá tải mạch: Các cầu dao (circuit breakers) truyền thống có thể không phản ứng đúng nếu có thêm điện năng từ tấm pin mặt trời bơm vào mạch. Theo thời gian, việc quá tải có thể làm hỏng thiết bị hoặc gây cháy nổ.
2. Vấn đề với GFCI: Các ổ cắm ngoài trời thường có thiết bị ngắt dòng rò (GFCI) để ngăn ngừa điện giật khi ướt. Tuy nhiên, nhiều hệ thống GFCI có thể không hoạt động nếu có điện năng ngược lại từ tấm pin mặt trời vào ổ cắm.
3. An toàn khi chạm: Nếu một phích cắm bị rút khỏi tường, các chân cắm vẫn có thể mang điện trong một thời gian ngắn. Nếu tấm pin đang nhận ánh nắng, các chân cắm này có thể mang điện năng lâu hơn bình thường.

Để giải quyết các vấn đề này, khung kiểm tra mới của UL Solutions khuyến nghị rằng các tấm pin mặt trời cắm điện nên sử dụng một loại ổ cắm đặc biệt được thiết kế riêng cho chúng. Các biện pháp an toàn tích hợp trong kết nối này sẽ đảm bảo hệ thống hoạt động an toàn.

Tuy nhiên, nhu cầu về ổ cắm đặc biệt có nghĩa là hiện tại, những người muốn lắp đặt hệ thống này có thể vẫn cần thuê thợ điện để cập nhật hệ thống dây điện của mình nhằm tuân thủ giao thức mới. "Tôi biết họ muốn nói 'Không cần thợ điện, không cần giấy phép' — nhưng chúng ta chưa đến mức đó," Bablo cho biết.

Hiện tại, bất kỳ ai cũng có thể mua các linh kiện như tấm pin và bộ biến tần (inverter) và tự kết nối chúng lại với nhau. Nhưng tiêu chuẩn vàng là phải có một hệ thống hoàn chỉnh đáp ứng các yêu cầu an toàn, điều này đồng nghĩa với việc phải tuân thủ tiêu chuẩn mới. Tính đến đầu tháng 5, chưa có hệ thống năng lượng mặt trời cắm điện nào được chứng nhận đầy đủ bởi UL Solutions.

Dù có các yêu cầu chứng nhận mới, Bablo vẫn tin rằng năng lượng mặt trời cắm điện có tiềm năng giúp nhiều người tiếp cận công nghệ này hơn. "Có cách để nó hoạt động, nhưng chúng tôi muốn nó hoạt động một cách an toàn," ông khẳng định.