Phân tích ảnh hưởng công nghệ Half cell đến công suất pin quang điện khi bị bóng đổ trên modul CS3W-440MS luận văn thạc sĩ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG *** PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CƠNG NGHỆ HALF CELL ĐẾN CƠNG SUẤT PIN QUANG ĐIỆN KHI BỊ BĨNG ĐỔ TRÊN MODUL CS3W-440MS CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN MÃ SỐ LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS Đồng Nai – Năm 2020 LỜI CẢM ƠN Sau khóa học thời gian thực luận văn, thân tiếp cận nhiều phương pháp kiến thức Bên cạnh tơi nhận quan tâm, động viên, giúp đỡ Quý thầy cô trường Đại học Lạc Hồng, anh chị học viên lớp 18CD911, bạn bè đồng nghiệp quan Xin chân thành cảm ơn Lạnh đạo nhà trường, Khoa Sau Đại học, Khoa Cơ điện – Điện tử trường Đại học Lạc Hồng, quý thầy cô tham gia giảng dạy lớp 18CD911 giúp đỡ, tạo điều kiện cho suốt thời gian học tập nghiên cứu Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Thầy TS., tận tình hướng dẫn giúp đỡ suốt thời gian nghiên cứu hồn thiện luận văn Cuối tơi xin xảm ơn gia đình tơi tạo động lực điều kiện tốt cho tơi để hồn thành chương trình Cao học luận văn Trong suốt thời gian làm luận văn, cố gắng chắn tránh khỏi thiếu sót, mong nhận ý kiến đóng góp xây dựng q thầy cơ, anh chị học viên Đồng Nai, tháng 12 năm 2020 Học viên thực LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu tơi với hướng dẫn Thầy TS Các số liệu, kết luận văn trung thực xác Mơ hình mơ thực nghiệm luận văn tác giả nghiên cứu Học viên thực TĨM TẮT LUẬN VĂN Đề tài “Phân tích ảnh hưởng công nghệ Half cell đến công suất pin quang điện bị bóng đổ modul CS3W-440MS” dựa mơi trường MATLAB/Simulink Hệ thống gồm mơ hình pin quang điện Half cell mơ hình pin quang điện Full cell thương mại xây dựng để mô so sánh ảnh hưởng bóng đổ đến cơng suất ngõ với hai công nghệ Full cell Half cell Các liệu xạ mặt trời, nhiệt độ hoạt động pin quang điện, điện áp V, cường độ dòng điện I đo tự động từ cảm biến đồng hồ số Từ liệu đo từ thực tế modul pin quang điện Half cell CS3W-440MS, tác giả đưa vào mơ hình mô Matlab để so sánh công suất mô cơng suất thực nghiệm, từ thấy mơ hình Matlab tác giả xây dựng có độ tin cậy cao thông qua việc độ sai lệch công suất mơ hình mơ thực nghiệm 1.51% Việc xây dựng mơ hình mơ pin quang điện môi trường MATLAB/Simulink, giúp cho thấy khác biệt hai công nghệ pin Half cell Full cell bị bóng đổ Để từ lựa chọn loại pin phù hợp cho dự án cụ thể MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN TÓM TẮT LUẬN VĂN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC CÁC BẢNG MỞ ĐẦU 1.Lý chọn đề tài 2.Mục tiêu nghiên cứu 3.Đối tượng phạm vi nghiên cứu 4.Phương pháp nghiên cứu 5.Kết cấu luận văn CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan lượng mặt trời giới 1.1.1 Tình hình lượng mặt trời giới 1.1.2 Các nghiên cứu bóng đổ lên công suất pin Half cell Full cell 1.2 Tổng quan lượng mặt trời Việt Nam CHƯƠNG CÔNG NGHỆ PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 15 2.1 Các công nghệ pin lượng mặt trời 15 2.2 Công nghệ pin Full cell 21 2.3 Công nghệ pin Half cell 22 2.4 So sánh công nghệ Pin Half cell Full cell 23 CHƯƠNG XÂY DỰNG MÔ HÌNH BĨNG ĐỔ PIN HALF CELL VÀ FULLCELL TRÊN PHẦN MỀM MATLAB/SIMULINK 25 3.1 Mơ hình pin quang điện diode 25 3.2 Mơ hình tính tốn hệ thống mơi trường Matlab/Simulink 27 3.3 Mơ hình tính tốn pin Half cell Full cell 28 CHƯƠNG KẾT QUẢ MÔ PHỎNG, THỰC NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN 31 4.1 Thông số đầu vào 31 4.2 Kết mô 31 4.2.1 Trường hợp đường đặc tính I-V-P Pin Halfcell CS3W điều kiện chuẩn 31 4.2.2 Trường hợp xạ mặt trời suy giảm từ 1kW/m2 xuống 0.8kW/m2 33 4.2.3 Trường hợp xạ mặt trời suy giảm từ 1kW/m2 xuống 0.6kW/m2 34 4.2.4 Trường hợp xạ mặt trời suy giảm từ 1kW/m2 xuống 0.4kW/m2 36 4.2.5 Trường hợp xạ mặt trời suy giảm từ 1kW/m2 xuống 0.2kW/m2 37 4.3 Thảo luận 39 4.4 Mơ hình thực nghiệm pin Half cell CS3W-440MS 39 4.5 Phân tích đánh giá kết thực nghiệm 40 4.5.1 Trường hợp khơng bị che bóng 40 4.5.2 Trường hợp bị che bóng 45 4.5.2.1 Trường hợp che dãy cell pin 45 4.5.2.2 Trường hợp che nửa pin 47 CHƯƠNG KẾT LUẬN 52 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Diễn giải Chữ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt EVN VIETNAM ELECTRICITY Tổng công ty điện lực Việt Nam HJT Heterojunction Technology Công nghệ tế bào dị liên kết IBC Interdigitated Back Contact cells Các ô tế bào liên hệ ngược xen kẽ MPPT Maximum power point tracking Bộ theo dõi điểm công suất cực đại PERC Passivated Emitter and Rear Cell Công nghệ phát quang thụ động PV Photovoltaics Hiệu ứng Quang điện DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Biểu đồ cơng suất lắp đặt PV giới Hình 1.2 Công suất lắp đặt PV nước dẫn đầu giới giai đoạn 2015-2019 Hình 1.3 Tổng cơng suất lắp đặt PV nước dẫn đầu giới giai đoạn 20152019 Hình 1.4 Cơng suất lắp đặt PV nước dẫn đầu Đông Nam Á giai đoạn 20152019 Hình 1.5 Tổng cơng suất lắp đặt PV nước dẫn đầu Đông Nam Á giai đoạn 2015-2019 Hình Dự án điện lượng mặt trời – Otran Logistics Hình Dự án điện lượng mặt trời – Hoàn Cầu 10 10 Hình 1.8 Dự án điện lượng mặt trời – PC Tây Ninh 11 Hình 1.9 Dự án điện lượng mặt trời – PC Củ Chi 11 Hình 1.10 Dự án điện lượng mặt trời – Tổng cơng ty Điện lực Miền Nam 12 Hình 1.11 Dự án điện lượng mặt trời – PC Cần Thơ 12 Hình 1.12 Dự án điện lượng mặt trời Đại Học Bách Khoa - TPHCM 13 Hình 2.1 Tế bào thơng thường 16 Hìnhnhiên ngẫu 2.2 T ế bào PERC 16 Hình 2.3 Năng lực sản xuất tồn cầu cho tế bào PV từ năm 2016-2020 16 Hình 2.4 Các mơ-đun Bifacial hấp thụ lượng ánh sáng phản xạ lại mặt 17 mặtrsauψc(DCT) tế bào rời ạc Hình 2.5 Các dẫn phụ (Fingers) kim loại màu bạc tế bào chuyển 17 dịng điện tới dẫn Busbars Hình 2.6 Mặt sau tế bào quang điện IBC 18 Hình 2.7 Các Shingled cell 19 Hình 2.8 Cấu trúc tế bào HIT(HJT) 19 Hình 2.9 Cấu tạo pin Full cell 21 Hình 2.10 Cấu tạo pin Full cell bị bóng đổ 22 Hình 2.11 Cấu tạo pin Half cell 23 Hình 2.12 Cấu tạo pin Half cell bị bóng đổ 23 Hình 3.3 Hình 3.1 Mơ hình tổng qt pin quang điện Hình 3.2 Mơ tả hệ thống Mơ hình tính tốn bóng đổ hệ thống Hình 3.4 Mơ hình tính tốn pin Half cell Full cell Hình 3.5 Chương trình mơ hình pin quang điện 25 Hình 4.1 Đường đặc tính I-V-P điều kiện chuẩn hệ thống 27 Hình 4.2 Đường đặc tính I-V hệ thống 27 Hình 4.3 Đường đặc tính I-V-P pin Half cell 28 Hình 4.4 Đường đặc tính I-V-P pin Full cell 29 Hình 4.5 Đường đặc tính I-V hệ thống 32 Hình 4.6 Đường đặc tính I-V-P pin Half cell 33 Hình 4.7 Đường đặc tính I-V-P pin Full cell 33 Hình 4.8 Đường đặc tính I-V hệ thống 34 Hình 4.9 Đường đặc tính I-V-P pin Half cell 34 Hình 4.10 Đường đặc tính I-V-P pin Full cell 35 Hình 4.11 Đường đặc tính I-V hệ thống 35 Hình 4.12 Đường đặc tính I-V-P pin Half cell 36 Hình 4.13 Đường đặc tính I-V-P pin Full cell 36 Hình 4.14 Đặc tuyến xạ mặt trời 37 Hình 4.15 Đặc tuyến nhiệt độ hoạt động pin quang điện Half cell CS3W440MS Hình 4.16 Đặc tuyến điện áp ngõ pin quang điện Half cell CS3W-440MS Hình 4.17 Đặc tuyến dịng điện đo so với dịng mơ hình 37 38 38 40 41 Hình 4.18 Đặc tuyến công suất đo so với công suất mơ hình Hình 4.19 Đặc tuyến sai lệch dịng điện kết đo lường mơ hình 41 Hình 4.20 Đặc tuyến sai lệch cơng suất kết đo lường mơ hình 42 Hình 4.21 Đặc tuyến xạ mặt trời 42 44 44 45 Hình 4.23 Đặc Hình 4.22 Đặc tuyến nhiệt độ hoạt động pin quang điện Half cell CS3W- tuyến 440MS điện áp pin quang điện Half cell CS3W-440MS Hình 4.24 Đặc tuyến dịng điện thực nghiệm Hình 4.25 Đặc tuyến xạ mặt trời Hình 4.26 Đặc tuyến nhiệt độ pin hoạt động Hình 4.27 Đặc tuyến điện áp ngõ 46 46 47 Hình 4.28 Đặc tuyến dịng thực nghiệm mơ ngõ 47 Hình 4.29 Đặc tuyến sai số dịng điện mơ thực nghiệm 48 Hình 4.30 Đặc tuyến công suất thực nghiệm ngõ 48 Hình 4.31 Đặc tuyến sai lệch cơng suất thực nghiệm mơ ngõ 49 Hình 4.32 Hình ảnh hệ thống thực nghiệm thực tế pin Half cell CS3W440MS 49 50 50 51 ... hình phân tích ảnh hưởng cơng nghệ Half cell đến cơng suất pin Quang điện bị bóng đổ thực nghiệm Phạm vi nghiên cứu phân tích ảnh hưởng công nghệ pin Half cell Full cell bị bóng đổ Thực nghiệm pin. .. kết luận văn trung thực xác Mơ hình mơ thực nghiệm luận văn tác giả nghiên cứu Học viên thực TĨM TẮT LUẬN VĂN Đề tài ? ?Phân tích ảnh hưởng công nghệ Half cell đến công suất pin quang điện bị bóng. .. cơng nghệ Half cell mang lại cho dự án lượng mặt trời nào? Và hiệu suất công nghệ pin Half cell so với công nghệ pin Full cell làm sao? Đó lý em chọn đề tài Phân tích ảnh hưởng cơng nghệ Half cell