Bài 1: Cơ Bản Năng Lượng Tái Tạo

# Thiết kế Hệ Thống Năng Lượng Mặt Trời - Gia Đình 4 Người

## 1. Phân Tích Nhu Cầu Điện Năng

### Thiết Bị Điện Chính:
- **Điều hòa:** 2 máy x 9000 BTU = 3.5kW x 8h = 28kWh/ngày
- **Tủ lạnh:** 200W x 24h = 4.8kWh/ngày  
- **Đèn LED:** 15 bóng x 10W x 6h = 0.9kWh/ngày
- **TV + Electronics:** 300W x 6h = 1.8kWh/ngày
- **Máy giặt:** 800W x 1h = 0.8kWh/ngày
- **Khác:** 1.2kWh/ngày

**Tổng tiêu thụ:** 37.5kWh/ngày
**Peak load:** 4.5kW (điều hòa + tủ lạnh + đèn)

## 2. Thiết Kế Hệ Thống

### Solar Panels:
- **Công suất cần thiết:** 37.5kWh / 4.5h (sunshine hours) = 8.3kW
- **Panel selection:** Monocrystalline 450W
- **Số lượng panels:** 8.3kW / 450W = 19 panels
- **Tổng công suất:** 19 x 450W = 8.55kW

### Inverter System:
- **Hybrid Inverter:** 10kW (120% của peak load)
- **Efficiency:** 97%
- **Features:** Grid-tie với battery backup

### Battery Storage:
- **Capacity needed:** 37.5kWh x 1.5 (backup) = 56.25kWh
- **LiFePO4 Battery:** 48V 100Ah modules
- **Number of modules:** 12 modules (57.6kWh total)
- **Backup time:** 1.5 ngày không có nắng

### Mounting & Accessories:
- **Roof mounting system** cho 19 panels
- **DC combiner box** với surge protection
- **Monitoring system** wifi-enabled
- **Safety disconnects** và breakers

## 3. Phân Tích Tài Chính

### Chi Phí Đầu Tư:
- **Solar panels:** 19 x $250 = $4,750
- **Inverter system:** $2,500
- **Battery system:** 12 x $800 = $9,600
- **Installation & accessories:** $3,150
- **Total system cost:** $20,000

### Tiết Kiệm Hàng Năm:
- **Electricity bill hiện tại:** 37.5kWh x 30 x $0.08 = $900/tháng
- **Solar generation:** 8.55kW x 4.5h x 30 = 1,154kWh/tháng
- **Grid import reduction:** 90% = $810 tiết kiệm/tháng
- **Annual savings:** $9,720

### ROI Analysis:
- **Payback period:** $20,000 / $9,720 = 2.06 năm
- **25-year savings:** $243,000 - $20,000 = $223,000
- **IRR:** 48.6%

## 4. Lợi Ích Môi Trường

### Carbon Footprint Reduction:
- **Annual CO2 reduction:** 13.9 tons
- **25-year CO2 reduction:** 347.5 tons
- **Equivalent:** Trồng 346 cây xanh

### Energy Independence:
- **Grid dependency:** Giảm từ 100% xuống 10%
- **Blackout protection:** 1.5 ngày backup power
- **Energy security:** Stable costs cho 25 năm

## 5. Implementation Timeline

### Phase 1: Planning (Tuần 1-2)
- Site survey và structural assessment
- Permit applications
- Utility interconnection request
- Equipment procurement

### Phase 2: Installation (Tuần 3-4)  
- Roof preparation và mounting
- Panel installation và DC wiring
- Inverter và battery installation
- Grid connection và commissioning

### Phase 3: Monitoring (Ongoing)
- System performance monitoring
- Maintenance scheduling
- ROI tracking
- Optimization recommendations