Giải pháp hữu ích cho hộ gia đình sử dụng năng lượng mặt trời

Trong bối cảnh đất nước chuyển dịch mạnh mẽ sang năng lượng xanh, hướng tới mục tiêu hiện thực hóa cam kết đạt phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050, 3 sinh viên Bách khoa Hà Nội kết hợp cùng 1 sinh viên Đại học Kinh tế Quốc dân, hoàn thành dự án "Ứng dụng Trí tuệ nhân tạo phân tán trong giám sát và cảnh báo bất thường theo thời gian thực cho hệ thống năng lượng điện mặt trời". Dự án này đã đóng góp nhiều kết quả hữu ích cho ngành công nghiệp năng lượng mặt trời.

Tháng 12/2025, đội thi Smart-Maint của 4 chàng trai Bách khoa Hà Nội - Kinh tế Quốc dân đã xuất sắc vượt qua các đối thủ nặng ký, giành giải Quán quân Cuộc thi Sáng tạo xanh năm 2025. 

Ứng dụng AI trong giải pháp mới

Sản phẩm nhóm sinh viên nghiên cứu có tên BV-AI, là một thiết bị ứng dụng trí tuệ nhân tạo nhúng nhằm giám sát và phát hiện sớm sự cố trong hệ thống pin mặt trời. 

Thiết bị được kết nối trực tiếp với inverter để thu thập dữ liệu vận hành theo thời gian thực, sau đó sử dụng thuật toán AI phân tích các chỉ số như công suất, dòng điện, điện áp nhằm nhận diện bất thường như suy giảm hiệu suất, quá áp hoặc nguy cơ chập cháy. Khi phát hiện lỗi, hệ thống sẽ gửi cảnh báo và chủ động đóng ngắt tấm pin gặp sự cố, giúp bảo vệ toàn bộ dàn pin và đảm bảo an toàn cho lưới điện. 

Với thiết kế nhỏ gọn, dễ lắp đặt và chi phí tối ưu, sản phẩm hướng tới các hộ gia đình và doanh nghiệp vừa và nhỏ - nhóm người dùng ưa chuộng điện mặt trời áp mái nhưng thiếu giải pháp giám sát chuyên sâu. Với tính năng theo dõi liên tục, thiết bị không chỉ giúp giảm tổn thất sản lượng, tiết kiệm chi phí bảo trì cho chủ hộ mà còn hạn chế rủi ro cháy nổ, bảo vệ tài sản và con người, Bên cạnh đó, BV-AI góp phần nâng cao hiệu quả vận hành năng lượng tái tạo, hướng tới phát triển điện mặt trời bền vững hơn cho cộng đồng và xã hội. 
  Trưởng nhóm Trần Bá Anh Hào, sinh viên K69 Trường Điện - Điện tử, Đại học Bách khoa Hà Nội, chia sẻ: “Quá trình triển khai dự án của chúng tôi kéo dài hàng tháng trời! Cả nhóm cứ miệt mài trong phòng thí nghiệm, rồi lại mang sản phẩm ra thử nghiệm tại các hộ gia đình - nơi những lỗi kỹ thuật liên tiếp xuất hiện, buộc nhóm phải làm lại từ đầu rất nhiều lần.”

Các chuyên môn mặt kỹ thuật của được đánh giá rất tốt, thế nhưng nhóm lại vấp phải một rào cản to lớn mang tên “kinh phí”.

Là những sinh viên thuần kỹ thuật, ban đầu, nhóm chỉ tập trung giải quyết bài toán công nghệ mà chưa xây dựng được mô hình chi phí, định giá và lộ trình thương mại hóa rõ ràng. Tham gia Cuộc thi Sáng tạo xanh, tiếp xúc với các mentor đầu ngành, 4 chàng trai nhận ra mình buộc phải nhìn lại toàn bộ dự án, kết hợp với góc độ kinh tế thay vì chỉ dừng ở một đề tài nghiên cứu. 

Từ đó, nhóm bắt đầu tìm kiếm, bổ sung nhân sự phụ trách mảng còn thiếu sót, đồng thời rà soát lại thiết kế sản phẩm để tối ưu chi phí sản xuất. Mỗi linh kiện, mỗi khâu gia công đều được cân nhắc để đảm bảo giá thành phù hợp nhưng vẫn giữ được chất lượng và độ ổn định. 4 chàng trai phải liên tục điều chỉnh giữa yêu cầu kỹ thuật và khả năng thương mại. 

Trước khi tham gia cuộc thi Sáng tạo xanh, nhóm từng thử sức tại một cuộc thi khởi nghiệp tổ chức tại Đại học Kinh tế Quốc dân và giành giải Quý quân. Anh Hào cho biết kết quả này phản ánh đúng thực trạng khi sản phẩm khi đó chưa hoàn thiện và nhóm còn hạn chế về bài toán kinh tế. Từ trải nghiệm đó, nhóm tiếp tục điều chỉnh, hoàn thiện sản phẩm và chuẩn bị kỹ hơn cho các cuộc thi tiếp theo.

Dù còn tồn tại những hạn chế nhất định nhưng hành trình từ lý thuyết đến thực tế tại Sáng tạo xanh đã giúp đội thi có những bước đột phá rõ rệt: Thứ hạng cao nhất của cuộc thi.

Bệ phóng Bách khoa - Khởi nguồn cho những hành trình vươn xa

Trưởng nhóm Trần Bá Anh Hào đảm nhiệm phụ trách phần cứng và trí tuệ nhân tạo của sản phẩm, đồng thời, cậu cũng là người kết nối các mảng kỹ thuật – kinh tế – truyền thông của dự án. Với Hào, làm trưởng nhóm không đơn thuần là phân chia công việc, mà là giữ cho cả đội cùng đi về một hướng.
  Nhiệm vụ chính của sinh viên là học tập nhưng để cân bằng với đam mê nghiên cứu, Anh hào không ngại tranh thủ học chắc các kiến thức ngay trên lớp để có thêm thời gian để tập trung cho dự án.

Theo Anh Hào, là sinh viên của chương trình ET-E9 Hệ thống nhúng thông minh và IoT tại Trường Điện - Điện tử, Đại học Bách khoa Hà Nội cho cậu nền tảng phù hợp để làm nghiên cứu và phát triển sản phẩm. Chương trình đào tạo kết hợp giữa phần cứng, phần mềm và toán học, giúp sinh viên có khả năng triển khai các ý tưởng kỹ thuật thành sản phẩm thực tế. 

Hào bật mí thêm về định hướng sắp tới của dự án: “Chúng tôi vẫn đang tiếp tục theo dõi dữ liệu dài hạn và muốn thử nghiệm thêm ở các nhà máy, vì môi trường ở đó khắc nghiệt hơn rất nhiều so với các hộ gia đình.” Điều đó đồng nghĩa với việc đội phải chuẩn bị cho những yêu cầu khắc nghiệt hơn về độ bền, khả năng chịu nhiệt và tính ổn định lâu dài của sản phẩm. Với nhóm nghiên cứu non trẻ, đây là chặng đường đòi hỏi sự kiên trì và tinh thần làm việc bền bỉ, khi sản phẩm không chỉ cần chạy tốt trong điều kiện lý tưởng mà còn phải đứng vững trước những thử thách thực tế khắt khe hơn.

Sau một thời gian làm nghiên cứu, nhóm rút ra bài học quan trọng nhất là cần xác địnhh mục tiêu cụ thể ngay từ khi bắt đầu, tránh những ý tưởng mơ hồ, không rõ ràng. “Thay vì nói chung chung là làm về điện hay công nghệ, chúng tôi đã thu hẹp dần phạm vi và lĩnh vực nghiên cứu. Khi mục tiêu đã rõ, tôi biết mình cần học gì và làm gì tiếp theo” – trưởng nhóm Smart-Maint khẳng định. 

Quá trình đó có thể mất thời gian nếu thiếu kiến thức nền tảng ban đầu, nhưng chính việc vừa làm, vừa học, vừa bổ sung kiến thức giúp người làm nghiên cứu trưởng thành hơn, hiểu rõ sản phẩm của họ và hoàn thiện dần theo từng bước.

Khép lại thành công đáng nhớ tại Cuộc thi Sáng tạo Xanh, Anh Hào và nhóm nghiên cứu trân trọng gửi lời cảm ơn tới PGS. Trương Thu Hương - Trưởng Lab FIL thuộc Ansa Lab, Đại học Bách khoa Hà Nội - người đã đồng hành và hỗ trợ nhóm sát sao trong việc triển khai nghiên cứu từ lý thuyết trong phòng lab đến một sản phẩm có khả năng tiếp cận thị trường.
 

Cuộc thi Sáng tạo xanh của Đại học Bách khoa Hà Nội là sân chơi đổi mới sáng tạo quy mô cấp đại học, diễn ra thường niên với 4 vòng thi kéo dài gần 4 tháng, tập trung đánh giá các yếu tố: Công nghệ, mô hình kinh tế và khả năng thương mại hóa sản phẩm. Năm 2025 đánh dấu mùa giải đầu tiên của Sáng tạo xanh, ghi nhận 66 ý tưởng từ hơn 20 cơ sở giáo dục đại học trải dài khắp ba miền Bắc - Trung - Nam. Quán quân Cuộc thi Sáng tạo xanh năm 2025 - đội thi Smart-Maint gồm 4 thành viên: Trần Bá Anh Hào - K69 Trường Điện - Điện tử, Đại học Bách khoa Hà Nội; Nguyễn Lê Hoàng - K68 Trường Điện - Điện Tử, Đại học Bách khoa Hà Nội; Hà Huy Trường Anh - K69 Trường Điện - Điện tử, Đại học Bách khoa Hà Nội; Nguyễn Khắc Hải Hoàn - K65 Đại học Kinh tế quốc dân.