Phát triển mô hình ước lượng sản lượng điện cho các dự án điện mặt trời luận văn thạc sĩ

LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập nghiên cứu, thực xong luận văn thạc sĩ giao Tơi xin trân trọng bày tỏ lịng biết ơn đến Quý Thầy Cô, lãnh đạo Khoa Cơ Điện tử, khoa sau Đại học, Ban Giám đốc cán nhân viên Điện lực Bến Cát tạo điều kiện tốt tận tình hướng dẫn cho kiến thức quý báu ngày hôm Những kiến thức không cần công việc chun mơn mà cịn học thiết thực giúp tơi hồn thiện nhân cách Với lịng tri ân sâu sắc, tơi muốn nói lời cảm ơn đến Thầy TS LÊ PHƯƠNG TRƯỜNG, người hướng dẫn khoa học luận văn, nhiệt tình hướng dẫn bảo cho suốt thời gian thực đề tài nghiên cứu Điều mà tâm đắc đề tài thầy hướng dẫn định hướng cho tôi, với công việc Trưởng phòng Kế hoạch – Kỹ thuật Điện lực giúp cho tôi, giúp cho đơn vị tôi, nói xa cho ngành điện nhìn tổng quan, tổng thể kết nghiên cứu: (1) Độ xác tin cậy; (2) khơng phụ thuộc vào phần mềm tính tốn sản lượng điện thương mại; (3) giảm chi phí đầu tư cho phần mềm xác định sản lượng Với kết lựa chọn trên, điều quan trọng mà học viên tâm đắc mang lại lợi ích thiết thực cho ngành điện cho xã hội, như: giảm áp lực cung cấp điện cho ngành điện, giảm nhập điện từ nước ngoài, cung cấp nguồn lượng cho nhà máy sử dụng chỗ, giảm tổn thất điện (do truyền tải điện xa), hạn chế ô nhiễm môi trường, giảm cố nâng cao độ tin cậy cung cấp điện,… Mặt khác, để hồn thành luận văn tơi xin trân trọng cảm ơn toàn thể lãnh đạo nhân viên Khu du lịch Đại Nam, Cơng ty Điện lực Bình Dương bạn bè thân thiết hỗ trợ thực khảo sát thực tế để đánh giá cách thiết thực, từ tơi có liệu để nghiên cứu phân tích luận văn Cuối cùng, tơi xin cảm ơn gia đình người thân động viên, cổ vũ, hỗ trợ ủng hộ suốt thời gian thực nghiên cứu LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan tất nội dung luận văn hoàn toàn hình thành phát triển từ quan điểm cá nhân tơi, hướng dẫn khoa học TS Lê Phương Trường Các số liệu kết có luận văn tốt nghiệp hoàn toàn trung thực TÁC GIẢ LUẬN VĂN Trương Thành Nam TÓM TẮT Trong năm gần đây, lượng mặt trời trở thành nguồn lượng tái tạo sử dụng phổ biến, với tốc độ phát triển nhanh giới với tổng dung lượng lắp đặt PV tồn cầu tăng nhanh chóng từ 40,277GW năm 2010 tăng lên 580,159GW vào cuối năm 2019 Tại Việt Nam năm 2019 có cơng suất nhà máy điện mặt trời áp mái nối lưới dẫn đầu Đông Nam Á Đó nguồn lượng sạch, thân thiện với môi trường đảm bảo an ninh lượng Việc xác định để đánh giá hiệu đầu tư nhà máy lượng mặt trời bước quan trọng trình triển khai dự án nhà máy điện mặt trời áp mái nối lưới Do đó, vấn đề đặt cơng cụ tính tốn ước sản lượng ban đầu, độ xác, hiệu tối ưu,…để nhà đầu tư định triển khai Luận văn trình bày nội dung tổng quan liên quan đến đề tài để giải vấn đề trên: (1) Độ xác tin cậy; (2) khơng phụ thuộc vào phần mềm tính tốn sản lượng điện thương mại; (3) giảm chi phí đầu tư cho phần mềm xác định sản lượng Với kết lựa chọn trên, điều quan trọng mà học viên tâm đắc giảm áp lực cung cấp điện cho ngành điện, giảm nhập điện từ nước ngoài, cung cấp nguồn lượng cho nhà máy sử dụng chỗ (phần dư chia cho ngành điện), giảm tổn thất điện (do truyền tải điện xa), hạn chế ô nhiễm môi trường, giảm cố nâng cao độ tin cậy cung cấp điện,… Khi đề tài nghiên cứu hoàn thành hỗ trợ nhà quản lý nhà đầu tư định q trình lựa chọn cơng suất đầu tư hợp lý việc xây dựng nhà máy điện mặt trời áp mái nối lưới Việt Nam MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN TÓM TẮT MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG DANH MỤC BIỂU ĐỒ DANH MỤC HÌNH MỞ ĐẦU 01 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 04 1.1 Đặt vấn đề 04 1.2 Tình hình phát triển điện mặt trời áp mái nối lưới giới 05 1.3 Tình hình phát triển điện mặt trời áp mái nối lưới Việt Nam 07 1.4 Tình hình phát triển điện mặt trời áp mái nối lưới tính theo Tổng Cơng ty Điện lực thuộc Tập đoàn Điện lực Việt Nam 13 1.5 Các nghiên cứu phát triển hệ thống xác định sản lượng 16 1.5.1 Phần mểm PV syst (Software for Photovoltaic Systems) 16 1.5.2 Phần mềm Homer (Hybrid Renewable and Distributed Power Design): 17 1.5.3 Phần mềm RETscreen (Clean Energy Project Analysis Software): 18 1.5.4 Phần mềm MATLAB/SIMULK 18 1.5.4.1Ứng dụng 18 1.5.4.2Hiệu 19 1.5.4.3Chi phí quyền 19 CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI TRÊN MÁI NỐI LƯỚI TẠI BÌNH DƯƠNG 20 2.1 Các hệ thống điện mặt trời mái nối lưới Bình Dương 20 2.2 Thông số kỹ thuật hệ thống điện mặt trời mái nối lưới 25 2.3 Hệ thống nhà máy điện mặt trời nối lưới khu du lịch Đại Nam 25 2.4 Hệ thống nhà máy điện mặt trời nối lưới Điện lực Bến Cát 27 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP 30 3.1 Lịch sử phát triển Pin Quang điện 30 3.1.1 Vật liệu chế tạo pin mặt trời 31 3.1.1.1Module PV tinh thể silic 32 3.1.1.2Module PV dạng mỏng (thin film) 33 3.2 Mơ hình Pin Quang điện 33 3.3 Mơ hình xác định sản lượng 36 CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG MƠ HÌNH TÍNH TỐN SẢN LƯỢNG BẰNG MATLAB/SIMULINK 38 4.1 Mô tả hệ thống 38 4.2 Xây dựng mơ hình pin quang điện MATLAB/SIMULINK 39 4.3 Mơ hình tổn thất hệ thống 40 4.4 Xây dựng mơ hình tính tốn sản lượng 42 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ TÍNH TỐN VÀ THẢO LUẬN: 44 5.1 Thông số đầu vào 44 5.2 Kết mô 45 5.3 Kết thực nghiệm 48 5.4 Phân tích kết 49 KẾT LUẬN 54 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TỪ VIẾT TẮT TỪ TIẾNG ANH TỪ VIẾT VIỆT Northern power corporation Tổng Công ty Điện lực Miền Bắc EVNHANOI Hanoi power corporation Tổng Công ty Điện lực Hà Nội EVNHCMC Hochiminh city power corporation Tổng Công ty Điện lực Thành phố Hồ Chí Minh EVNSPC Southern power corporation Tổng Công ty Điện lực Miền Nam EVNNPC Northern power corporation Tổng Công ty Điện lực Miền Bắc GIS Geographical information system Hệ thống thông tin địa lý GIZ Gesellschaft für Internationale Tổ chức Hợp tác Quốc tế Zusammenarbeit Đức EVNNPC IRNA PV International Renewable Energy Agency Cơ quan lượng tái tạo quốc tế Photovoltaic Công nghệ điện mặt trời quang điện DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Khối lượng lưới điện dự kiến đến năm 2030 theo QĐ 428/QĐ-TTg 04 Bảng 1.2 Giá thành phần mềm thương mại 05 Bảng 1.3 Giờ nắng trung bình xạ mặt trời cho khu vực Việt Nam 09 Bảng 1.4Bảng thống kê hệ thống NLMTAM nối lưới theo Tổng Công ty đến 4/2020.14 Bảng 1.5 Bảng thống kê hệ thống NLMTAM nối lưới theo nhóm khách hàng 15 Bảng 2.1 Số liệu đường dây trạm biến áp tỉnh Bình Dương đến 5/2020 21 Bảng 2.2 Tổng hợp công suất mặt trời áp mái nối lưới tỉnh Bình Dương đến 5/2020 22 Bảng 2.3 Thơng số kỹ thuật pin quang điện Canadian 330W 26 Bảng 2.4 Thông số kỹ thuật Inverter VES Solar 27 Bảng 2.5 Thông số kỹ thuật pin quang điện IREX 360W 29 Bảng 2.6 Thông số kỹ thuật Inverter SMA 29 Bảng 3.1 Hằng số lý tưởng vật liệu phụ thuộc vào công nghệ PV 36 Bảng 4.1 Bức xạ mặt trời đo thực tế thời gian 12 tháng 39 Bảng 4.2 Bảng thông số kỹ thuật loại pin quang điện 40 Bảng 4.3 Các tham số tổn thất 41 Bảng 5.1 Bảng tổng hợp thông số kỹ thuật pin quang điện 44 Bảng 5.2 Bức xạ mặt trời đo đạt thực tế Bình Dương 45 Bảng 5.2a Sản lượng điện mô hệ thống Nhà máy mặt trời Đại Nam 47 Bảng 5.2b Sản lượng điện mô hệ thống Nhà máy mặt trời Điện lực Bến Cát 47 Bảng 5.3a Sản lượng điện thực tế hệ thống Nhà máy mặt trời Đại Nam 48 Bảng 5.3b Sản lượng điện thực tế hệ thống Nhà máy mặt trời Điện lực Bến Cát 49 Bảng 5.4a So sánh kết mơ hình tính toán sản lượng xây dựng MATLAB/SIMULINK kết thực tế nhà máy Đại Nam 50 Bảng 5.4b So sánh kết mô hình tính tốn sản lượng xây dựng MATLAB/SIMULINK kết thực tế nhà mặt trời Điện lực Bến Cát 52 Bảng 5.5 PR nhà máy Đại Nam Điện lực Bến Cát 53 DANH MỤC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 5.1a Biểu đồ so sánh ước lượng thực tế Đại Nam (bất thường tháng 9) 53 Biểu đồ 5.1b Biểu đồ so sánh ước lượng thực tế Đại Nam (ước lượng) 53 Biểu đồ 5.2 Biểu đồ so sánh ước lượng thực tế Điện lực Bến Cát 54 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Tốc độ phát triển cơng suất đặt PV toàn cầu 10 năm gần (MW) Hình 1.2 Năm quốc gia có cơng suất đặt PV hàng đầu 2019 Hình 1.3 Bản đồ xạ mặt trời GHI Việt Nam Hình 1.4 Phân bố lương Việt Nam @ 12/2018 10 Hình 1.5 Phát triển lượng mặt trời Quốc gia dẫn đầu Đông Nam Á 20152019 11 Hình 1.6: Các nhà máy điện mặt trời dự kiến phê duyệt bổ sung quy hoạch 2020 12 Hình 1.7: Số lượng hệ thống mặt trời áp mái nối lưới lắp tính theo Tổng Công ty Điện lực 14 Hình 1.8: Cơng suất lắp đặt mặt trời áp mái nối lưới tính theo Tổng Công ty Điện lực 15 Hình 1.9: Cơng suất lắp đặt mặt trời áp mái nối lưới tính theo nhóm khách hàng 16 Hình 1.10: Giá thành mua quyền PVsyst 17 Hình 1.11: Giá thành mua quyền Homer 17 Hình 1.12: Giá thành mua quyền MATLAB/SIMULK 19 Hình 2.1 Bảng thành phần sử dụng điện địa bàn Bình Dương đến 5/2020 20 Hình 2.2 Vị trí địa lý phường Hiệp An, Thành phố Thủ Dầu Một, Bình Dương 25 Hình 2.3 Hình ảnh thực tế Đại Nam 26 Hình 2.4 Vị trí địa lý phường Mỹ Phước, Thị xã Bến Cát, Bình Dương 27 Hình 2.5 Hình ảnh thực tế Điện lực Bến Cát 28 Hình 3.1 Nhà khoa học Russell Ohl 30 Hình 3.2 Mơ tả loại cơng nghệ vật liệu PV 32 Hình 3.2(a) Cấu tạo pin quang điện 33 Hình 3.2(b) Nguyên lý hoạt động pin quang điện 34 Hình 3.3 Mơ hình tổng qt pin quang điện 34 Hình 4.1 Mơ tả hệ thống 38 Hình 4.2 (a) Mơ hình pin quang điện 39 Hình 4.4 (b) Chương trình mơ hình quang điện 40 Hình 4.5 Mơ hình xác định sản lượng điện mặt trời 42 Hình 5.1 Đặc tính I-V-P pin quang điện Canadian 330W 45 Hình 5.2 Đặc tính I-V-P pin quang điện Irex 360W 46 42 ảnh hưởng đến hiệu suất cung cấp nhà sản xuất pin lượng mặt trời - Tổn hao dây dẫn (WL): Dây dẫn kết nối pin thành chuỗi PV hay hệ thống nhà máy điện mặt trời gây nên phần tổn hao - Tổn hao Máy biến áp (TrL): Các hệ thống lượng mặt trời có sử dụng máy biến áp nâng áp cần phải kể đến tổn hao máy biến áp (bao gồm tổn hao sắt từ (tổn hao không tải) tổn thất đồng (tổn hao có tải) 4.4 Xây dựng mơ hình tính tốn sản lượng Mơ hình xác định sản lượng điện xây dựng dựa giao diện đồ họa mơi trường MATLAB/SIMULINK hình 4.5 O ut1 Sa n luo ng th an g San luo ng thang Sa n luo ng th an g San luo ng thang Sa n luo ng th an g San luo ng thang Sa n luo ng th an g San luo ng th ang Sa n luo ng th an g Sa n luong th an g 1 San luong tháng PV Mod ule In1 Buc xa tha ng In2 Buc xa tha ng In3 Buc xa tha ng In4 Buc xa tha ng In5 San luong tháng San luong tháng San luong tháng San luong tháng Buc xa tha ng In6 Buc xa tha ng In7 Buc xa tha ng In8 Buc xa tha ng In9 Buc xa tha ng In10 Buc xa tha ng 10 In11 San luong tháng San luong tháng San luong tháng San luong tháng Buc xa tha ng 11 In12 Buc xa tha ng 12 In13 Buc xa na m In14 San luong tháng 10 Sa n luo ng th an g San luo ng th ang San luong tháng 11 San luong tháng 12 In15 BX MT th Ton g ton h ao San luong nam San luo ng th ang, n am Sa n luo ng nam Hình 4.5 Mơ hình xác định sản lượng điện mặt trời Mơ hình cho thấy ước tính sản lượng điện mặt trời sơ đồ hệ thống áp mái nối lưới, bao gồm mơ hình PV thương mại, tổn hao hệ thống Đầu tiên, mơ hình PV phát triển dựa mô-đun PV thương mại Nó mơ điều kiện kiểm tra tiêu chuẩn (STC), nghiên cứu 02 pin thương mại 43 pin Canadian 330W pin IREX 360W, ta đưa vào thông số như: điện áp danh định (Vmp), điện áp hở mạch (Voc), dòng điện hở mạch (Isc) điều chỉnh RSH, RS để có giá trị dịng điện danh định theo nhà sản xuất, sau nhân với số lượng mô-đun PV để tạo thành mảng PV Thứ hai, tổn thất hệ thống xác định dựa tổn thất góc nghiêng, tổn hao bụi, tổn hao LID, tổn hao chất lượng Module, tổn hao không phù hợp, tổn hao suy giảm Module, tổn hao dây dẫn, tổn hao Inverter, tổn hao Máy biến áp, tổng tổn hao chọn 15% cho mô (giá trị trung bình gần đúng) Thứ ba, mơ hình PV tổn hao sở xác định mơ hình sản lượng Dữ liệu đo thực tế hệ thống PV sử dụng làm liệu đầu vào cho mô phỏng, bao gồm hệ thống PV mặt trời áp mái nối lưới thực 02 địa điểm với quy mô công suất 0,986 MWp; 59kWp Dựa giá trị xạ đo 02 địa điểm trung bình 12 tháng: Khu du lịch Đại Nam (từ tháng 5/2019 đến tháng 4/2020) Điện lực Bến Cát (từ tháng 7/2019 đến tháng 6/2020) từ cho ta sản lượng tháng năm Các kết mô so sánh với kết hệ thống mái nhà để chứng minh tính xác mơ hình ước tính 44 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ TÍNH TỐN VÀ THẢO LUẬN 5.1 Thơng số đầu vào Khí hậu Bình Dương chế độ khí hậu khu vực miền Đơng Nam bộ: nắng nóng mưa nhiều, độ ẩm cao Đó khí hậu nhiệt đới gió mùa ổn định, năm phân chia thành hai mùa rõ rệt: mùa khô mùa mưa Mùa mưa thường tháng kéo dài đến cuối tháng 10 dương lịch Vào tháng đầu mùa mưa, thường xuất mưa rào lớn, sau dứt hẳn Những tháng 7,8,9, thường tháng mưa dầm Có trận mưa dầm kéo dài 1-2 ngày đêm liên tục Đặc biệt Bình Dương khơng có bão, mà bị ảnh hương bão gần Nhiệt độ trung bình hàng năm Bình Dương từ 26oC-27oC Nhiệt độ cao có lúc lên tới 39,3oC thấp từ 16oC-17oC (ban đêm) 18oC vào sáng sớm Vào mùa nắng, độ ẩm trung bình hàng năm từ 76%-80%, cao 86% (vào tháng 9) thấp 66% (vào tháng 2) Lượng nước mưa trung bình hàng năm từ 1.800-2.000mm Bức xạ mặt trời bình quân ngày 4,3 – 4,9 kWh/m2/ngày có số nắng bình qn 2000-2500 giờ/năm Trên thực tế mơ-đun lượng mặt trời thương mại có cơng suất từ 2W đến 445W Xây dựng mô-đun lượng mặt trời tạo cơng suất ghép song song tế bào quang điện mô đun PV nhiều mô-đun PV nối tiếp lại với để tạo dòng điện điện áp theo đáp ứng nhu cầu thực tế Trong nghiên cứu số liệu mô số liệu đo đạt hệ thống tham khảo 02 cơng trình điển hình: - Nhà máy điện mặt trời Đại Nam có tổng cơng suất lắp đặt 986,04 kWp, cơng trình Nhà máy Đại Nam lắp đặt 2988 pin Canadian 330W - Hệ thống lượng mặt trời Điện lực Bến Cát có tổng cơng suất đặt 59,04kWp, với 164 pin IREX 360W 45 Bảng 5.1 Bảng tổng hợp thông số kỹ thuật pin quang điện Thông số kỹ thuật Ký Canadian Irex 360W hiệu 330W Công suất mô-đun NLMT Pmax 330W 360W Điện áp danh định Dòng danh định Vmp Imp 37,2V 8,88A 38,55V 9,34A Điện áp hở mạch Dòng hở mạch Voc Isc 45,6V 9,45A 47,73V 9,87A Bên cạnh thông số kỹ thuật pin quang điện, thông số quang trọng của mơ hình tính tốn sản lượng điện mặt trời xạ mặt trời thực tế đo đạt nhà máy điện mặt trời Đai Nam Điện lực Bức xạ mặt trời thực tế đo đạt trình bày Bảng 5.2 Bảng 5.2 Bức xạ mặt trời đo đạt thực tế Bình Dương Tháng Tháng 5/2019 (2020) Tháng 6/2019 (2020) Tháng 7/2019 Tháng 8/2019 Tháng 9/2019 Tháng 10/2019 Tháng 11/2019 Tháng 12/2019 Tháng 01/2020 Tháng 02/2020 Tháng 03/2020 Tháng 04/2020 Bức xạ mặt trời (kW/m2) đo thực tế Khu du lịch Đại Nam Điện Lực Bến Cát 137 (2019) 140 (2020) 115 (2019) 129 (2020) 126 128 135 139 136 145 150 137 168 163 181 178 187 165 183 179 186 188 156 154 5.2 Kết mô Từ thông số mô tả bảng 5.1 mơ hình pin quang điện thương mại đặc tính I-V-P pin quang điện mơ sau: 46 10 500 400 300 200 100 0 10 15 20 25 30 Điện Áp (V) 35 40 45 Cơng Suất (W) Dịng Điện (A) Hình 5.1 Đặc tính I-V-P pin quang điện Canadian 330W 50 Hình 5.2 Đặc tính I-V-P pin quang điện Irex 360W Để tính tốn sản lượng điện nhà máy cần phải xác định tổn thất hệ thống Trong nghiên cứu sử dụng số liêu tổn thất bảng Kết sản lượng điện trình bày bảng 5.2 47 Bảng 5.2a Sản lượng điện mô hệ thống Nhà máy mặt trời Đại Nam Stt 10 11 12 Tháng Tháng 5/2019 Tháng 6/2019 Tháng 7/2019 Tháng 8/2019 Tháng 9/2019 Tháng 10/2019 Tháng 11/2019 Tháng 12/2019 Tháng 01/2020 Tháng 02/2020 Tháng 03/2020 Tháng 04/2020 Sản lượng mô (kWh) 114.946,0 109.073,0 105.716,0 113.268,0 114.107,0 125.853,0 140.955,0 151.862,0 156.897,0 153.541,0 156.058,0 130.887,0 So sánh với PV Sys ± 5% ± 5% ± 5% ± 5% ± 5% ± 5% ± 5% ± 5% ± 5% ± 5% ± 5% ± 5% Bảng 5.2b Sản lượng điện mô hệ thống Nhà máy mặt trời Điện lực Bến Cát Stt 10 11 12 Tháng Tháng 7/2019 Tháng 8/2019 Tháng 9/2019 Tháng 10/2019 Tháng 11/2019 Tháng 12/2019 Tháng 1/2020 Tháng 2/2020 Tháng 3/2020 Tháng 4/2020 Tháng 5/2020 Tháng 6/2020 Sản lượng mô (kWh) 4.836,0 5.182,0 5.220,0 5.758,0 6.257,0 6.947,0 6.333,0 7.024,0 7.139,0 5.988,0 5.259,0 4.990,0 So sánh với PV Sys ± 5% ± 5% ± 5% ± 5% ± 5% ± 5% ± 5% ± 5% ± 5% ± 5% ± 5% ± 5% 48 5.3 Kết thực nghiệm Sản lượng điện 02 nhà máy điện mặt trời giám sát hiển thị hệ thống giám sát từ xa Tuy nhiên, chọn 02 nhà máy vận hành vào thời điểm bắt đầu hoạt động khác nhau: - Nhà máy điện mặt trời nối máy Đại Nam có cơng suất lắp đặt 986,04 kW vào hoạt động từ ngày 01 tháng năm 2019 - Nhà máy Điện lực có cơng suất lắp đặt 59,04 kW hoạt động từ ngày 01 tháng năm 2019 Với thời gian vận hành trên, qua trình theo dõi, giám sát ghi nhận lại kết thực tế bảng 5.3 Bảng 5.3a Sản lượng điện thực tế hệ thống Nhà máy mặt trời Đại Nam Stt 10 11 12 Tháng Tháng 5/2019 Tháng 6/2019 Tháng 7/2019 Tháng 8/2019 Tháng 9/2019 Tháng 10/2019 Tháng 11/2019 Tháng 12/2019 Tháng 01/2020 Tháng 02/2020 Tháng 03/2020 Tháng 04/2020 Sản lượng thực tế (kWh) 122.780,0 114.290,0 114.010,0 107.610,0 95.470,0 120.850,0 144.205,0 143.852,0 147.799,0 163.111,0 164.788,0 128.067,0 Địa điểm Ghi Đại Nam Đại Nam Đại Nam Đại Nam Đại Nam Đại Nam Đại Nam Đại Nam Đại Nam Đại Nam Đại Nam Đại Nam Từ bảng ghi nhận kết thực tế trên, ghi nhận tháng 9/2019 có trường hợp ngày 12,13/9/2019 hệ thống ngưng hoạt động để bảo trì dẫn đến sản lượng 02 ngày Nếu tính sản lượng thực tế tháng 9/2019 khoảng 108.300kWh 49 Bảng 5.3b Sản lượng điện thực tế hệ thống Nhà máy mặt trời Điện lực Bến Cát Stt Tháng 10 11 12 Tháng 7/2019 Tháng 8/2019 Tháng 9/2019 Tháng 10/2019 Tháng 11/2019 Tháng 12/2019 Tháng 1/2020 Tháng 2/2020 Tháng 3/2020 Tháng 4/2020 Tháng 5/2020 Tháng 6/2020 Sản lượng thực tế (kWh) 4.934,0 5.094,0 5.370,0 5.968,0 6.565,0 6.591,0 6.507,0 6.689,0 6.835,0 5.900,0 5.033,0 4.739,0 Địa điểm Ghi Điện lực Bến Cát Điện lực Bến Cát Điện lực Bến Cát Điện lực Bến Cát Điện lực Bến Cát Điện lực Bến Cát Điện lực Bến Cát Điện lực Bến Cát Điện lực Bến Cát Điện lực Bến Cát Điện lực Bến Cát Điện lực Bến Cát 5.4 Phân tích kết 5.4.1 Sản lượng ước lượng thực tế: Các kết thu thập thực tế kết mơ từ mơ hình xây dựng phần mềm MATLAB/SIMULINK để dễ dàng đánh giá độ xác hệ thống, khác biệt kết đo đạc kết tham chiếu trình bày qua công thức: = − (%) = = (14) ⃒ ⃒ ∑ ( (15) ) (16) Với: , : là các giá trị thứ i kết đo đạc thực tế mô phỏng, n tổng số khảo sát So sánh kết mơ từ mơ hình xây dựng phần mềm MATLAB/SIMULINK kết thực nghiệm bảng 5.4 50 Bảng 5.4a So sánh kết mơ hình tính tốn sản lượng xây dựng MATLAB/SIMULINK kết thực tế nhà máy Đại Nam Stt 10 11 12 Tháng Tháng 5/2019 Tháng 6/2019 Tháng 7/2019 Tháng 8/2019 Tháng 9/2019 Tháng 10/2019 Tháng 11/2019 Tháng 12/2019 Tháng 01/2020 Tháng 02/2020 Tháng 03/2020 Tháng 04/2020 Sản lượng ước lượng (kWh) 114.946,0 109.073,0 105.716,0 113.268,0 114.107,0 125.853,0 140.955,0 151.862,0 156.897,0 153.541,0 156.058,0 130.887,0 Sản lượng thực tế (kWh) 122.780,0 114.290,0 114.010,0 107.610,0 95.470,0 120.850,0 144.205,0 143.852,0 147.799,0 163.111,0 164.788,0 128.067,0 e e (%) -7.834,0 6,38% -5.217,0 4,56% -8.294,0 7,27% 5.658,0 5,26% 18.637,0 19,52% 5.003,0 4,14% -3.250,0 2,25% 8.010,0 5,57% 9.098,0 6,16% -9.570,0 5,87% -8.730,0 5,30% 2.820,0 2,20% Ghi (*) Nhận xét: - Từ kết so sánh hệ thống có độ sai lệch mơ thực tế dao động khoảng 7,27%, Bên cạnh tháng 9/2019 (*) có chênh lệch thực tế mơ lớn 18.637 kWh, Trường hợp ngày 12,13/9/2019 hệ thống ngưng hoạt động để bảo trì dẫn đến sản lượng 02 ngày (ước tháng 9/2019 khoảng 108.300kWh), không xảy vấn đề ngưng hoạt động độ sai lệch 5,36% (thể qua hình 5.4) - Hệ thống vận hành 12 tháng, từ thu thập đủ số liệu - Từ kết so sánh hệ thống có độ sai lệch mô thực tế dao động khoảng 7,27% 51 1.7 x 10 San luong uoc luong (kWh) San luong thuc te (kWh) 1.6 San Luong (kWh) 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 0.9 5/2019 6/2019 7/2019 8/2019 9/2019 10/2019 11/2019 12/2019 1/2020 2/2020 3/2020 4/2020 Thang/Nam Biểu đồ 5.1a Biểu đồ so sánh ước lượng thực tế Đại Nam (bất thường tháng 9) 1.7 San luong (kWh) 1.6 x 10 San luong uoc luong (kWh) San luong thuc te (kWh) 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 5/2019 6/2019 7/2019 8/2019 9/2019 10/2019 11/2019 12/2019 1/2020 2/2020 3/2020 4/2020 Thang/Nam Biểu đồ 5.1b Biểu đồ so sánh ước lượng thực tế Đại Nam (ước lượng) 52 Bảng 5.4b So sánh kết mơ hình tính tốn sản lượng xây dựng MATLAB/SIMULINK kết thực tế nhà mặt trời Điện lực Bến Cát Stt 10 11 12 Tháng Tháng 7/2019 Tháng 8/2019 Tháng 9/2019 Tháng 10/2019 Tháng 11/2019 Tháng 12/2019 Tháng 1/2020 Tháng 2/2020 Tháng 3/2020 Tháng 4/2020 Tháng 5/2020 Tháng 6/2020 Sản lượng ước lượng (kWh) 4.836,0 5.182,0 5.220,0 5.758,0 6.257,0 6.947,0 6.333,0 7.024,0 7.139,0 5.988,0 5.259,0 4.990,0 Sản lượng thực tế (kWh) 4.934,0 5.094,0 5.370,0 5.968,0 6.565,0 6.591,0 6.507,0 6.689,0 6.835,0 5.900,0 5.033,0 4.739,0 e e (%) -98,0 88,0 -150,0 -210,0 -308,0 356,0 -174,0 335,0 304,0 88,0 226,0 251,0 1,99% 1,73% 2,79% 3,52% 4,69% 5,40% 2,67% 5,01% 4,45% 1,49% 4,49% 5,30% Ghi Nhận xét: - Hệ thống vận hành 12 tháng, từ thu thập đủ số liệu - Từ kết so sánh hệ thống có độ sai lệch mơ thực tế dao động khoảng 5,40% (thể qua hình 5.5) 7500 San Luong (kWh) 7000 6500 6000 5500 5000 4500 7/2019 8/2019 9/2019 10/2019 11/2019 12/2019 1/2020 2/2020 3/2020 4/2020 5/2020 6/2020 Thang/Nam Biểu đồ 5.2 Biểu đồ so sánh ước lượng thực tế Điện lực Bến Cát 53 5.4.2 Hiệu suất (PR) hệ thống: Từ công thức (5) kết mô từ MATLAB/SIMULINK kết thực tế chi nhà máy ta thấy bảng 5.5 Bảng 5.5 PR nhà máy Đại Nam Điện lực Bến Cát Stt Nhà máy Khu du lịch Đại Nam Điện lực Bến Cát PR (%) 80,3% 65% Ghi 54 KẾT LUẬN Kết nghiên cứu trình bày phương pháp xây dựng mơ hình xác định sản lượng điện dựa phần mềm MATLAB/SIMULINK, ta ghi nhận kết luận sau: Hệ thống nhà máy điện mặt trời Đại Nam: - Từ kết thực nghiệm cho thấy hệ thống có độ sai lệch 5,23% - Sản lượng trung bình thực tế 1.579.662 kWh/năm (ước lượng 1.573.163 kWh/năm) cho thấy mơ hình có độ xác tương đối tin cậy - Điều này, chứng minh Chủ đầu tư có nhận định tận dụng chế khuyến khích phát triển điện mặt trời, đến thời điểm hết tháng 6/2019 (theo Quyết định 11/2017/QÐ-TTg) dự kiến đầu tư hoàn thiện cho khu vực lân cận theo định Thủ Tướng Chính phủ định số 13/2020/QĐ-TTg việc chế khuyến khích phát triển dự án điện mặt trời Việt Nam ngày 06 tháng 04 năm 2020, hết hiệu lực đến hết ngày 31 tháng 12 năm 2020, qua tìm hiểu biết tới Chủ đầu tư hoàn thiện đầu tư tiếp 10 MW Hệ thống nhà máy điện mặt trời Điện lực Bến Cát: - Từ kết thực nghiệm cho thấy hệ thống có độ sai lệch 3,88% - Sản lượng trung bình thực tế 70.225 kWh/năm (ước lượng 70.933 kWh/năm) cho thấy mơ hình có độ xác tương đối tin cậy - Là đơn vị sản xuất kinh doanh điện tiên phong công tác sử dụng nguồn lượng thực theo chế khuyến khích phát triển điện mặt trời, đến thời điểm hết tháng 6/2019 (theo Quyết định 11/2017/QÐ-TTg) Qua theo dõi, hệ thống hoạt động hiệu quả, đầu tư vào giai đoạn Với kết luận văn kết luận vấn đề cốt lõi cần nghiên cứu, giải quyết: - Độ xác tin cậy - Khơng phụ thuộc vào phần mềm tính tốn sản lượng điện thương mại - Giảm chi phí đầu tư cho phần mềm xác định sản lượng 55 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Thủ tướng Nguyễn Tấn Dũng (2016) Quyết định số 428/QĐ-TTg điều chỉnh quy hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2011-2020 có xét đến năm 2030 Nguồn lượng chủ yếu Việt Nam, số dự án giai đoạn từ đến 2025 https://www.evn.com.vn https://devi-renewable.com Thủ tướng Nguyễn Xuân Phúc (2017) Quyết định số 11/2017/QĐ-TTg định việc chế khuyến khích phát triển dự án điện mặt trời Việt Nam IRENA (2020) Renewable capacity statistics 2020 International Renewable Energy Agency Polo, J., et al., (2015) Maps of solar resource and potential in Vietnam Bộ Công thương (2019) Báo cáo triển vọng lượng Việt Nam 2019 Phó Thủ Tướng Trịnh Đình Dũng (2020) Quyết định số 13/2020/QĐ-TTg định việc chế khuyến khích phát triển dự án điện mặt trời Việt Nam Thông số kỹ thuật pin lượng mặt trời, https://www.canadiansolar.com/ Thông số kỹ thuật pin lượng mặt trời, http://www.astronergysolarmodule.de/en/ 10 Thông số kỹ thuật pin lượng mặt trời, https://irex.vn 11 Mathieu, Heiko, The impact of angular dependent loss measument of PV module Energy Prediction, Presented at the 29th European PV solar Energy Conference and Exhibition, pp 22-26, September 2014 56 12 Nallapaneni Manoj Kumar, Ramjee Prasad Gupta, Mobi Mathew, Arunkumar Jayakumar, Neeraj Kumar Singh, Performance, energy loss, and degradation prediction of roof-integrated crystalline solar PV system installed in Northern India, Case Studies in Thermal Engineering 13 (2019) 13 Karin Krauss, Fabian Fertig, Dorothee Menzel, Stefan Rein, Light-induced Degradation of Silicon Solar Cells with Aluminiumoxide Passivated Rear Side, Energy Procedia, vol 77, pp 599-606, August 2015 14 PV syst software, https://www.pvsys.com ... cứu Chức Ước lượng sản lượng điện mặt trời Ước lượng sản lượng dự án lượng tái tạo tính tốn chi phí Ước lượng sản lượng dự án lượng tái tạo tính tốn chi phí Ước lượng sản lượng điện mặt trời Giá... tâm sản lượng điện cho dự án điện mặt trời áp mái tạo so với thực tế tổn hao sản lượng Theo đó, để ước lượng sản lượng điện sản sinh từ nguồn lượng mặt trời có nhiều phương pháp như: ước sản lượng. .. tốn sản lượng điện thương mại; (3) giảm chi phí đầu tư cho phần mềm xác định sản lượng, tác giả định chọn đề tài nghiên cứu “PHÁT TRIỂN MƠ HÌNH ƯỚC LƯỢNG SẢN LƯỢNG ĐIỆN CHO CÁC DỰ ÁN ĐIỆN MẶT TRỜI”