Download to read offline
điện mặt trời - ngành kĩ thuật điện điện tử, trường đại học vinh
- 1. TRƯỜNG ĐẠI HỌCVINH VIỆN KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ BÀI TẬP THỰC HÀNH HỆ THỐNG THIẾT BỊ LƯU TRỮ ĐIỆN NĂNG TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG ĐIỆN MẶT TRỜI 108kW BẰNG HELOSCOP. Người hướng dẫn: PGS.TS.Nguyễn Tiến Dũng Người thực hiện: Nguyễn Văn Lợi Lớp: Hệ thống thiết bị lưu trữ điện năng-TH02 Khoá: 63K1 CNKT Điện, Điện tử NGHỆ AN
- 2. MỤC LỤC MỞ ĐẦU..........................................................................................................3 CHƯƠNG1: GIỚI THIỆU VỀ ĐIỆN MẶT TRỜI VÀ PHẦN MỀM HELIOSCOPE................................................................................................4 I. GIỚI THIỆU VỀ ĐIỆN MẶT TRỜI..................................................................... II. GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM HELIOSCOPE................................................. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ DỰ ÁN......................................................9 I. KHẢO SÁT KHU VỰC LẮP ĐẶT HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI................. II. MỤC TIÊU HƯỚNG TỚI ĐỐI TƯỢNG LẮP ĐẶT........................................ III. PHÂN TÍCH YÊU CẦU THIẾT KẾ............................................................... CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN THIẾT BỊ.........................................................11 I. PHƯƠNG PHÁP LỰA CHỌN VÀ BỐ TRÍ TẤM PIN...................................... II. PHƯƠNG PHÁP LỰA CHỌN VÀ BỐ TRÍ BIẾN TẦN.................................. CHƯƠNG IV: BÁO CÁO SẢN LƯỢNG ĐIỆN VÀ KẾT QUẢ MÔ PHỎNG..........................................................................................................15 I. CHỈ SỐ HỆ THỐNG........................................................................................... II. SẢN LƯỢNG ĐIỆN HÀNG THÁNG............................................................... III. CÁC NGUYÊN NHÂN GÂY THẤT THOÁT HỆ THỐNG........................... IV. SẢN LƯỢNG HÀNG NĂM............................................................................. V. BỘ ĐIỀU KIỆN................................................................................................ VI. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG................................................................................... KẾT LUẬN....................................................................................................24 TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................25 PHỤ LỤC.......................................................................................................26 1
- 3. DANH MỤC HÌNHVẼ 2
- 4. MỞ ĐẦU Trong bốicảnh biến đổi khí hậu toàn cầu và nhu cầu năng lượng ngày càng tăng, việc tìm kiếm các nguồn năng lượng sạch, bền vững là vô cùng cấp thiết. Năng lượng mặt trời, với nguồn cung cấp dồi dào và không giới hạn, đã trở thành một giải pháp đầy hứa hẹn. Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng vô tận, được tạo ra từ ánh sáng và nhiệt tỏa ra từ mặt trời. Đây là một nguồn năng lượng sạch, không gây ô nhiễm môi trường, không thải ra khí thải độc hại và không gây hiệu ứng nhà kính. Việc khai thác năng lượng mặt trời giúp giảm sự phụ thuộc vào các nguồn năng lượng hóa thạch, góp phần bảo vệ môi trường và đảm bảo an ninh năng lượng. Việc phát triển và ứng dụng năng lượng mặt trời mang lại nhiều lợi ích cho xã hội. Đầu tiên, nó giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường, bảo vệ sức khỏe con người và các hệ sinh thái. Thứ hai, năng lượng mặt trời giúp giảm sự phụ thuộc vào các nguồn năng lượng hóa thạch, góp phần đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia. Thứ ba, năng lượng mặt trời tạo ra nhiều cơ hội việc làm và thúc đẩy phát triển kinh tế. Tuy nhiên, việc phát triển năng lượng mặt trời cũng còn đối mặt với một số thách thức như chi phí đầu tư ban đầu cao, hiệu suất chuyển đổi năng lượng chưa cao và phụ thuộc vào điều kiện thời tiết. Năng lượng mặt trời là một nguồn năng lượng sạch, bền vững và đầy tiềm năng. Với những lợi ích to lớn mà nó mang lại, năng lượng mặt trời đang ngày càng khẳng định vị thế của mình và trở thành một trong những nguồn năng lượng chính của tương lai. Xin chân thành cảm ơn! 3
- 5. CHƯƠNG 1: GIỚITHIỆU VỀ ĐIỆN MẶT TRỜI VÀ PHẦN MỀM HELIOSCOPE I. GIỚI THIỆU VỀ ĐIỆN MẶT TRỜI I.1. Khái niệm Điện mặt trời (solar power) là một loại năng lượng sạch được tạo ra nhờ quá trình chuyển hóa quang năng của mặt trời thành điện năng. Hình 1.1. Pin năng lượng mặt trời Nguồn: internet Hệ thống điện năng lượng mặt trời (điện mặt trời) bao gồm các thiết bị như tấm pin mặt trời, bộ điều khiển, bộ biến đổi và hệ thống lưu trữ năng lượng. Trong đó, tấm pin năng lượng mặt trời là thành phần chủ yếu trong hệ thống, có khả năng chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng thông qua hiệu ứng quang điện. I.2. Cấu tạo Các thành phần cơ bản cấu tạo nên hệ thống điện năng lượng mặt trời bao gồm: Các tấm pin mặt trời, Biến tần chuyển đổi điện 4
- 6. (inverter), Bộ lưuđiện năng lượng mặt trời (thường là ắc quy hoặc pin lithium). Mỗi bộ phận này đóng một vai trò quan trọng khác nhau giúp tạo nên một hệ thống điện mặt trời hoạt động hiệu quả nhất, cụ thể: - Pin năng lượng mặt trời: Có chức năng thu nhận ánh sáng và chuyển đổi thành điện năng. Thành phần chính trong pin mặt trời là silic tinh khiết có chứa trên bề mặt một số lượng lớn các cảm biến ánh sáng là điốt quang có nhiệm vụ thu nhận và chuyển hóa ánh sáng thành điện năng (tồn tại ở dạng điện 1 chiều). - Bộ biến tần Inverter: Có nhiệm vụ chuyển đổi nguồn điện một chiều DC của pin mặt trời sang điện xoay chiều AC để sử dụng cho các thiết bị điện. - Bộ lưu điện năng lượng mặt trời: Vì điện mặt trời không được sản xuất liên tục do thời gian chiếu sáng cố định, bởi vậy các bình ắc quy khi này được sử dụng để lưu trữ nguồn điện. Khi điện lưới bị mất hoặc hệ thống điện mặt trời không sản xuất ra điện (vào ban đêm) thì các bình ắc quy lưu trữ này sẽ cung cấp cho các tải tiêu thụ thay cho điện lưới. I.3. Nguyên lý hoạt động Nhìn vào cấu tạo ta có thể thấy cơ chế hoạt động của hệ thống điện năng lượng mặt trời dựa trên hiệu ứng quang điện trong vật lý học. Hệ thống những tấm pin năng lượng mặt trời được lắp lên mái nhà hoặc những vị trí có nhiều ánh sáng mặt trời nhất. Những tấm pin sẽ có tác dụng hấp thu các photon trong ánh sáng mặt trời và sản sinh thành dòng điện một chiều. Dòng điện một chiều này thông qua bộ chuyển đổi inverter sẽ chuyển dòng điện một chiều thành dòng điện xoay chiều. Dòng điện xoay chiều tạo ra có cùng tần số và cùng pha với điện lưới, sau đó hòa vào lưới điện để cung cấp điện cho gia đình. 5
- 7. Đối với nhữnghệ thống điện mặt trời có lưu trữ, hệ thống sẽ sạc đầy các bình ắc quy/ pin lithium, rồi hòa vào mạng lưới điện của nhà nước. Từ đó, cả hai nguồn điện này sẽ cùng lúc cung cấp điện cho các tải tiêu thụ. Tuy nhiên hệ thống sẽ tự động ưu tiên sử dụng nguồn điện mặt trời cho các tải. Chỉ khi hệ thống điện mặt trời không sản sinh ra điện hoặc không cung cấp đủ nguồn điện thì sẽ chuyển sang sử dụng nguồn điện lưới. Hình 1.2. Sơ đồ khối hệ thống năng lượng mặt trời Nguồn: internet I.4. Phân loại Có 3 hình thức lắp điện năng lượng mặt trời gồm: Hệ thống điện mặt trời hòa lưới (On Grid), hệ thống điện mặt trời độc lập (Off Grid) và hệ thống điện mặt trời hòa lưới có lưu trữ (Hybrid): - Hệ thống điện mặt trời hòa lưới (On-grid): Là hệ thống hoạt động song song với điện lưới. Nguồn điện mặt trời tạo ra từ hệ thống On-grid được ưu tiên dùng cho các thiết bị điện. Khi nhu 6
- 8. cầu sử dụngđiện lớn hơn lượng điện từ hệ thống điện năng lượng mặt trời tạo ra, hệ thống sẽ lấy điện lưới quốc gia để sử dụng. Trong trường hợp hệ thống sản xuất điện dư thừa so với mức tiêu thụ thì lượng điện dư thừa sẽ đẩy lại mạng lưới điện quốc gia. Số điện dư khi này sẽ được ghi lại thông qua đồng hồ 2 chiều và EVN sẽ thanh toán cho số điện này (nếu có chính sách giá FIT). - Hệ thống điện mặt trời độc lập (Off-grid): Đặc điểm của hệ thống này là hoàn toàn không phụ thuộc vào nguồn điện lưới. Với hệ thống điện mặt trời độc lập, hệ thống sẽ sản xuất ra điện sau đó dẫn điện đến các bình ắc quy để lưu trữ điện. - Hệ thống điện mặt trời hòa lưới có lưu trữ (Hybrid): Hệ thống này chính là sự kết hợp giữa 2 hệ On-grid và Off-grid, do đó nó vừa có thể hoà lưới điện quốc gia, vừa có ắc quy để lưu trữ điện phục vụ cho các nhu cầu cần thiết. I.5. Ưu và nhược điểm của điện mặt trời - Ưu điểm: • Sạch và bền vững: Không gây ô nhiễm môi trường, nguồn năng lượng vô tận. • Tiết kiệm chi phí: Giảm chi phí hóa đơn tiền điện. • Độ tin cậy cao: Tuổi thọ của các thiết bị cao, ít phải bảo trì. - Nhược điểm: • Phụ thuộc vào thời tiết: phụ thuộc trực tiếp vào cường độ và thời gian chiếu sáng của mặt trời. • Chi phí đầu tư ban đầu cao: Các thiết bị như tấm pin mặt trời, inverter, bộ điều khiển... có giá thành khá cao. • Diện tích lắp đặt: Để sản xuất được một lượng điện lớn, cần một diện tích lắp đặt tương đối lớn. 7
- 9. II. GIỚI THIỆUVỀ PHẦN MỀM HELIOSCOPE II.1. Khái niệm Helioscope là một phần mềm hoặc công cụ được sử dụng trong ngành năng lượng mặt trời để thiết kế và phân tích hệ thống điện mặt trời. Phần mềm này thường được sử dụng bởi các nhà phát triển, nhà thầu và nhà điều hành hệ thống năng lượng mặt trời để tạo ra các kế hoạch và mô phỏng về cách cài đặt hệ thống điện mặt trời. II.2. Tính năng - Là một công cụ thiết kế năng lượng mặt trời trực tuyến, HelioScope có những tính năng sau: Bố trí tấm pin mặt trời Phân tích bóng đổ Xuất biểu đồ một dòng Thư viện 45.000 thành phần Sửa đổi thiết kế nhanh Tích hợp Google Maps Hỗ trợ tập tin PAN Thiết kế không giới hạn Giao diện lập trình ứng dụng (API) Công cụ vẽ hỗ trợ máy tính (CAD) Ước tính sản xuất năng lượng mặt trời Biểu đồ mất năng lượng của hệ thống Thiết kế 3D Chia sẻ chỉ bằng một cú nhấp chuột Tích hợp đổ bóng SketchUp Lựa chọn dây điện Hệ thống lên đến 5MW II.3. Lợi ích - Thiết kế hệ thống nhanh chóng và chính xác - Mô phỏng chi tiết 8
- 10. - Tính toánchi phí - Tạo báo cáo chuyên nghiệp - Dễ sử dụng CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ DỰ ÁN I. KHẢO SÁT KHU VỰC LẮP ĐẶT HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI - Tên dự án: lắp đặt hệ thống mặt trời 108kW trên toà nhà Summer Vinh. - Vị trí lắp đặt: Summer Vinh, 243, đường Lê Duẩn. phường Trường Thi, TP. Vinh. - Địa hình: bằng phẳng, không có yếu tố che bóng. - Nhiệt độ: nhiệt độ trung bình khoảng 24°C - Số giờ nắng trung bình: 1.696 giờ 9
- 11. Hình 2.1. Vịtrí lắp đặt hệ thống điện mặt trời II. MỤC TIÊU HƯỚNG TỚI ĐỐI TƯỢNG LẮP ĐẶT - Đáp ứng nhu cầu điện năng một phần cho hệ thống tải tiêu thụ của tòa nhà hoạt động với hệ thống pin mặt trời. - Cung cấp điện cho sinh hoạt hàng ngày, giảm chi phí tiền điện. - Giảm sự phụ thuộc vào nguồn năng lượng nhập khẩu. - Giảm phụ thuộc vào các nguồn năng lượng hóa thạch, hạn chế rủi ro do biến động giá nhiên liệu.. - Góp phần vào các mục tiêu chung của cộng đồng quốc tế về giảm thiểu biến đổi khí hậu. - Làm tiền đề để thúc đẩy sử dụng năng lượng tái tạo & tiết kiệm năng lượng trong khu vực. 10
- 12. III. PHÂN TÍCHYÊU CẦU THIẾT KẾ - Lựa chọn tấm pin: Số lượng, loại tấm pin phù hợp với công suất hệ thống và điều kiện môi trường. - Cài đặt các thông số kỹ thuật phù hợp với hệ thống. - Đánh giá hiệu suất của hệ thống dựa trên công suất, năng lượng sản xuất. - Đánh giá các rủi ro có thể xảy ra và biện pháp phòng ngừa. - Diện tích mái nhà, hướng mái, độ dốc mái, bóng râm. - Đảm bảo thiết kế chính xác và an toàn. - Sử dụng bảng biểu để trình bày số liệu một cách rõ ràng. - Tính toán tổn thất năng lượng trên đường dây. CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN THIẾT BỊ I. PHƯƠNG PHÁP LỰA CHỌN VÀ BỐ TRÍ TẤM PIN I.1. Lựa chọn tấm pin - Lựa chọn tấm pin ‘Das Solar, DAS-DH120ND 500W’. - Độ bền của tấm pin có khả năng chịu được điều kiện thời tiết khắc nghiệt và có tuổi thọ cao. STT Thông số kỹ thuật Giá trị Đơn vị 1 Công suất tối đa 500 W 2 Điện áp mạch hở 43.10 Voc/V 11
- 13. 3 Dòng điệnngắn mạch 14.66 Isc/A 4 Điện áp hoạt động 35.92 Vmp/V 5 Dòng điện hoạt động 13.92 Imp/A 6 Hiệu suất 22.1 % 7 Bức xạ mặt trời 1000 W/m2 8 Nhiệt độ cell 25 °C 9 Kích thước 1994*1134*30 mm 10 Trọng lượng 28 kg Hình 3.1. Tấm pin năng lượng mặt trời ‘Das Solar, DAS-DH120ND 500W’ Nguồn: internet 12
- 14. I.2. Bố trítấm pin - Hướng bố trí tấm pin hướng về phía Tây Nam để hấp thụ tối đa ánh sáng mặt trời. - Chọn góc ghiêng của pin mặt trời là 13°. - Hướng la bàn 212°. - Khoảng cách trong hàng là 12,2 cm. - Khoảng các giữa các cột là 30 cm. - Số lượng tấm pin là 216 tấm. - Tránh bóng râm, cây cối nhà cao tầng hoặc các vật cản khác có thể làm giảm hiệu suất của hệ thống. Hình 3.2. Hình ảnh bố trí tấm pin II. PHƯƠNG PHÁP LỰA CHỌN VÀ BỐ TRÍ BIẾN TẦN I.3. Lựa chọn biến tần - Lựa chọn biến tần ’ BSM110K-B (Bluesun PV)’. STT Thông số kỹ thuật Giá trị Đơn vị 1 Công suất định mức 110 kW 2 Dòng điện đầu ra địng mức 158 A 13
- 15. 3 Tần sốlưới định mức 50/60 Hz 4 Hiệu suất tối đa 99.01 % 5 Nhiệt đôh hoạt động -40 đến 60 C 6 Cấp độ bảo vệ IP65 7 Kích thước 800*672*315 mm Hình 3.3.. Biến tần ’ BSM110K-B (Bluesun PV)’ Nguồn: internet I.4. Bố Trí Biến Tần - Vị trí lắp đặt: Nên lắp đặt biến tần ở nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp và dễ dàng bảo trì. - Số lượng biến tần 1 cái. - Kết nối với tấm pin: Sử dụng cáp DC chuyên dụng để kết nối biến tần với tấm pin. 14
- 16. - Kết nốivới lưới điện: Kết nối biến tần với lưới điện qua bộ ngắt mạch và các thiết bị bảo vệ khác. - Thông gió: Đảm bảo biến tần có đủ không gian thông gió để hoạt động ổn định. CHƯƠNG IV: BÁO CÁO SẢN LƯỢNG ĐIỆN VÀ KẾT QUẢ MÔ PHỎNG I. CHỈ SỐ HỆ THỐNG Hình 4.1. Chỉ số hệ thống Bảng dữ liệu bao gồm các thông tin sau: - Công suất tấm pin DC : Công suất định mức của các mô-đun quang điện DC của hệ thống là 108 kW. 15
- 17. - Công suấtAC biến tần : Công suất định mức của bộ biến tần AC của hệ thống là 110 kW. - Tỷ số tiêu thụ: Tỷ lệ giữa công suất định mức của bộ biến tần AC và công suất định mức của các mô-đun quang điện DClà 0,98. - Sản lượng hàng năm: Sản lượng điện dự kiến hệ thống mỗi năm là 115,7 MWh. - Tỷ lệ hiệu suất: Tỷ lệ giữa sản lượng điện thực tế của hệ thống và sản lượng điện dự kiến là 80,5%. - kWh/kWp: Hiệu suất năng lượng của hệ thống là 1,071.4 kWh/kWp. Nhận xét: - Công suất hệ thống: Hệ thống có công suất lắp đặt khá lớn, với 108 kWp, có thể cung cấp điện cho toà nhà ổn định. - Hiệu suất biến tần: Tỷ lệ giữa công suất AC biến tần và công suất DC tấm pin là 0,98, cho thấy hiệu suất của bộ biến tần khá cao, gần đạt mức lý tưởng. Điều này có nghĩa là hầu hết năng lượng DC được chuyển đổi thành năng lượng AC có thể sử dụng được. - Sản lượng dự kiến và thực tế: Sản lượng điện dự kiến hàng năm là 115,7 MWh cho thấy hệ thống có khả năng sản xuất một lượng điện đáng kể. Tuy nhiên, sản lượng thực tế chỉ đạt 80,5% so với dự kiến, có thể do nhiều yếu tố như thời tiết, bóng râm, hiệu suất giảm theo thời gian của các tấm pin. - Hiệu suất năng lượng: Chỉ số kWh/kWp là 1,0714, cho thấy hệ thống đang hoạt động ở mức hiệu suất khá tốt. Con số này có thể thay đổi tùy thuộc vào điều kiện địa lý, thời tiết và các yếu tố khác. 16
- 18. II. SẢN LƯỢNGĐIỆN HÀNG THÁNG Hình 4.2. Sản lượng hàng tháng Dựa trên biểu đồ cột thể hiện sản lượng điện hàng tháng: - Tháng 5, 6, 7, 8: Là những tháng có sản lượng điện cao nhất, cho thấy đây là thời điểm hệ thống hoạt động hiệu quả nhất. - Tháng 11, 12: Là những tháng có sản lượng điện thấp nhất, có thể do thời tiết lạnh, ít nắng và ngày ngắn hơn. - Sự khác biệt giữa các tháng: Sự chênh lệch sản lượng điện giữa các tháng cao điểm và thấp điểm là khá lớn, điều này cho thấy hệ thống năng lượng mặt trời phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết. 17
- 19. III. CÁC NGUYÊNNHÂN GÂY THẤT THOÁT HỆ THỐNG Hình 4.3. Tổn thất hệ thống Các nguyên nhân chính gây hao hụt năng lượng: - Nhiệt độ (4.8%): Đây là nguyên nhân chính gây hao hụt năng lượng. Khi nhiệt độ tăng, hiệu suất của các tấm pin mặt trời thường giảm. Điều này là do các tế bào quang điện trong tấm pin hoạt động kém hiệu quả hơn ở nhiệt độ cao. - Che bóng (4.3%): Bóng của cây cối, tòa nhà, hoặc thậm chí là bụi bẩn trên bề mặt tấm pin có thể làm giảm đáng kể sản lượng điện năng. Khi một phần của tấm pin bị che bóng, dòng điện sản sinh ra từ toàn bộ tấm pin sẽ giảm đi. - Phản xạ (3.4%): Một phần ánh sáng mặt trời có thể bị phản xạ lại khi chiếu vào bề mặt tấm pin, đặc biệt là khi bề mặt không được làm sạch thường xuyên hoặc khi góc chiếu sáng không lý tưởng. 18
- 20. - Bám bẩn(2%): Bụi bẩn, phân chim, hoặc các chất ô nhiễm khác bám trên bề mặt tấm pin làm giảm khả năng hấp thụ ánh sáng mặt trời, từ đó giảm sản lượng điện. - Mismatch (4%): Đây là tình trạng các tấm pin trong một module hoặc các module trong một hệ thống có hiệu suất khác nhau. Sự khác biệt này có thể do sản xuất hoặc do các yếu tố môi trường, dẫn đến giảm hiệu suất tổng thể của hệ thống. - Bộ biến tần (1.5%): Quá trình chuyển đổi điện một chiều (DC) thành điện xoay chiều (AC) bởi bộ biến tần cũng gây ra một phần hao hụt năng lượng. - Hệ thống dây điện (0.3%): Mặc dù tỷ lệ hao hụt do hệ thống dây điện khá nhỏ, nhưng nó vẫn là một yếu tố cần được xem xét, đặc biệt đối với các hệ thống có chiều dài dây dẫn lớn. - Irradiance (1.1%): Đây là cường độ bức xạ mặt trời chiếu tới tấm pin. Nếu cường độ bức xạ thấp hơn so với mức thiết kế, sản lượng điện sẽ giảm. 19
- 21. IV. SẢN LƯỢNGHÀNG NĂM Hình 4.4. Sản lượng hàng năm Tổng quan về sản lượng: - Sản lượng thực tế: Sản lượng năng lượng mặt trời thực tế đạt được thấp hơn so với công suất định mức, đây là điều bình thường và có thể do nhiều yếu tố như điều kiện thời tiết, hiệu suất của các thiết bị, độ bám bẩn trên tấm pin,... - Ánh hưởng của các yếu tố: Các yếu tố như bức xạ bị che khuất, bức xạ phản xạ, nhiệt độ pin, độ bám bẩn... đều ảnh hưởng đáng kể đến sản 20
- 22. lượng. Điều nàycho thấy tầm quan trọng của việc lựa chọn vị trí lắp đặt, vệ sinh tấm pin định kỳ và sử dụng các loại tấm pin có khả năng chịu nhiệt tốt. - Hiệu suất hệ thống: Hiệu suất của hệ thống điện mặt trời được thể hiện qua tỷ lệ phần trăm giữa sản lượng thực tế và công suất định mức. Để nâng cao hiệu suất, cần tối ưu hóa các yếu tố như góc nghiêng của tấm pin, hướng lắp đặt, chất lượng các thiết bị điện. V. BỘ ĐIỀU KIỆN Hình 4.5. Bộ điều kiện 21
- 23. Tổng quan: Bảng cấuhình bộ điều khiển cung cấp một cái nhìn chi tiết về cách hệ thống năng lượng mặt trời được thiết kế và vận hành. Các thông số được liệt kê cho thấy một hệ thống được cấu hình khá kỹ lưỡng, sử dụng các mô hình và dữ liệu khí tượng phổ biến để tính toán sản lượng năng lượng. VI. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG Hình 4.6.Bố cục chi tiết Tổng quan: Hệ thống năng lượng mặt trời này được lắp đặt trên mái nhà hướng Tây Nam của một toà nhà tại thành phố. Hệ thống bao gồm 216 tấm pin ‘Das Solar’, mỗi tấm có công suất 500W, được kết nối với một bộ biến tần hòa lưới. Các tấm pin được lắp đặt với góc nghiêng 13 độ để tối ưu hóa việc hấp thụ ánh sáng mặt trời. Hệ thống được hoạt động ổn định và đạt được công suất trung bình so với dự kiến. Tuy nhiên, trong những tháng mùa đông, sản lượng điện có giảm nhẹ do thời tiết không thuận lợi. 22
- 24. Hình 4.7. Cấutrúc hệ thống điện mặt trời hòa lưới không dự trữ Cấu trúc hệ thống: Các thành phần chính: Hệ thống bao gồm các tấm pin mặt trời, bộ nối dây, bộ điều khiển sạc, bộ biến tần, đồng hồ đo và kết nối với lưới điện. Kết nối: Các tấm pin được nối tiếp thành các chuỗi, sau đó các chuỗi được kết nối song song để tăng công suất. Bộ biến tần chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) từ các tấm pin thành dòng điện xoay chiều (AC) để cung cấp cho tải hoặc lưới điện. Bảo vệ: Hệ thống có cầu dao cách ly để ngắt kết nối hệ thống khi cần thiết. Thông số kỹ thuật: Tấm pin: Sử dụng loại tấm pin DAS-DH120ND 500W. Mỗi chuỗi gồm 24 tấm pin, mỗi module có 5 cell. Bộ biến tần: Sử dụng bộ biến tần Ingelteam 110kW. Có khả năng chuyển đổi công suất lớn từ DC sang AC. Dây dẫn: Sử dụng dây đồng 10 AWG cho các chuỗi và 6x10 AWG cho đường dây chính. 23
- 25. KẾT LUẬN Qua quátrình thiết kế và phân tích, chúng ta có thể thấy rằng hệ thống điện mặt trời là một giải pháp tối ưu để cung cấp năng lượng sạch, bền vững cho các ứng dụng công nghiệp và thương mại. Hệ thống không chỉ giúp giảm thiểu chi phí điện năng mà còn góp phần bảo vệ môi trường và đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia. Với những ưu điểm vượt trội, hệ thống điện mặt trời ngày càng được ứng dụng rộng rãi và trở thành một xu hướng phát triển tất yếu trong tương lai. Qua quá trình thực hiện báo cáo ‘thiết kế hệ thống cung điện mặt trời 108kW bằng heloscop’ em đã hoàn thành việc thiết kế và xây dựng một hệ thống điện mặt trời. Và tạo cho em thêm nhiều kỹ năng khác nhau như: kỹ năng tư duy logic, kỹ năng giải quyết những vấn đề khó khăn, kỹ năng tìm kiếm thông tin và thêm kinh nghiệm cho sự nghiệp tương lai. Rất cảm kích và biết ơn sự giúp đỡ và hướng dẫn từ giảng viên trong suốt quá trình làm bài tập thực hành. Sự tận tâm, kiên nhẫn và lòng nhiệt tình của giảng viên không chỉ giúp sinh viên hoàn thành đồ án mà còn rèn luyện kỹ năng và khả năng tự học của sinh viên. Ngoài ra, điều quan trọng nhất là giảng viên đã truyền đạt cho sinh viên những kiến thức và kỹ năng quan trọng để thành công không chỉ trong đồ án mà còn trong cuộc sống và công việc sau này. 24
- 26. TÀI LIỆU THAMKHẢO 1. helioscope.aurorasolar.com 2. Ebook Hệ thống điện năng lượng mặt trời (8/30/2018), Công ty TNHH VIETPECO 3. Giải mã điện mặt trời (2020), NXB Khoa học và Kỹ thuật, Nguyễn Hồng Phúc 4. Hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn IEC, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2005. 25
- 27. PHỤ LỤC produced bynguyen van loi Annual Production Report © 2024 Aurora Solar 1 / 31 October 10, 2024
- 28. produced by nguyenvan loi Annual Production Report © 2024 Aurora Solar 2 / 31 October 10, 2024
- 29. Detailed Layout produced bynguyen van loi Annual Production Report © 2024 Aurora Solar 3 / 31 October 10, 2024