Xây dựng mô hình thí nghiệm năng lượng mặt trời hòa lưới trực tiếp 3

Microsoft Word Ð? ÁN T?T NGHI?P ÐI?N M?T TR?I HÒA LU?I KHÔNG LUU TR? 1 Khóa Luận Tốt Nghiệp GVHD Ths Nguyễn Hoài Phong 27 CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI HÒA LƯỚI KHÔNG LƯU TRỮ 3 1 Đặt vấn đề thiết kế một hệ thống NLMT cho một hộ gia đình Thiết kế hệ thống hòa lưới không lưu trữ cho một hộ gia đình ở đồng bằng sông Cửu Long sử dụng mỗi ngày hết 4kWh điện lưới quốc gia, bao gồm các thiết bị sau Tải sử dụng Số lượng Công suất (W) Thời gian sử dụng (giờ) Công suất tiêu thụ (kWh) Máy.

Khóa Luận Tốt Nghiệp GVHD:Ths Nguyễn Hồi Phong CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI HÒA LƯỚI KHÔNG LƯU TRỮ 3.1 Đặt vấn đề thiết kế hệ thống NLMT cho hộ gia đình Thiết kế hệ thống hịa lưới khơng lưu trữ cho hộ gia đình đồng sơng Cửu Long sử dụng ngày hết 4kWh điện lưới quốc gia, bao gồm thiết bị sau: Tải sử dụng Số lượng Công suất (W) Thời gian sử dụng (giờ) Công suất tiêu thụ (kWh) Máy bơm nước 750 0.75 Tủ lạnh 80 24 1.92 Đèn led chiếu sáng 20 0.32 Quạt điện 40 0.4 Ti vi LG 32 inch 55 0.11 Nồi cơm điện 500 0.5 Tổng công suất Bảng 3.1 Cơng suất tiêu thụ hộ gia đình Hãy thiết kế hệ thống hòa lưới cho hộ gia đình trên, chi phí đầu tư ban đầu bao nhiêu? Giá thành tạo 1kWh điện lượng mặt trời hịa lưới khơng lưu trữ bao nhiêu? Biết vay vốn ngân hàng 20 triệu đồng thời gian 15 năm, lãi suất ngân hàng 7%, số nắng trung bình 5.1 giờ/ ngày 27 Khóa Luận Tốt Nghiệp GVHD:Ths Nguyễn Hồi Phong Hình 3.1 Biểu đồ số nắng trung bình ngày Việt Nam 3.1.1 Tính tốn cơng suất lựa chọn thiết bị Ở đồng sông Cửu Long số nắng trung bình 5.1 ngày Một ngày hộ gia đình tiêu thụ hết 4kWh điện lưới quốc gia Vậy ta cần thiết kế hệ thống hịa lưới có cơng suất là: A = P t Suy P = = = 0.78 kWh Thông thường hiệu suất chuyển đổi Inverter khoảng 85% công suất ngõ vào hệ thống là: S= = 0.91 kWh Như ta thiết kế hệ thống có cơng suất 1kWh, ta chọn inverter hịa lưới có cơng suất 1kWh, đáp ứng phát sinh tải sau Hệ thống pin mặt trời sử dụng nhiều loại pin có cơng suất như: 50W, 100W, 200W, 250W, 500W,… Đối với hệ thống ta sử dụng pin poly có cơng suất 100W, ta cần tổng số pin 100W là: 28 Khóa Luận Tốt Nghiệp GVHD:Ths Nguyễn Hoài Phong = 10 Với pin poly 100W: Điện áp danh định 17.5V, ta mắc song với sau mắc nối tiếp hai khối pin: Vmp = 17.5 = 35 V DC Dòng điện danh định 5.71A mắc song song: Imp = 5.71 = 28.55 A Chọn CB LS 32A Công suất ngõ 1000W, hòa vào lưới điện quốc gia 220VAC tần số 50Hz, suy dịng điện ngõ có độ lớn là: = 4,5 A Iac = Chọn MCB Mitsubishi 6A 3.1.2 Danh sách thiết bị cho hệ thống hòa lưới 1kWh sử dụng pin có cơng suất 100W Tên thiết bị Số lượng Đơn giá Inverter Suoer 1000W 2,650,000 Pin mặt trời 100W poly 10 11,900,000 CB LS chiều 32A 120,000 MCB Mitsubishi 6A 65,000 Chi phí lắp đặt ban đầu, vận hành bảo trì - 2,500,000 Dây dẫn, khung nhơm, ốc vít, … - 1,000,000 Tổng - 18,235,000 Bảng 3.2 Các thiết bị cần mua để lắp đặt 29 Khóa Luận Tốt Nghiệp GVHD:Ths Nguyễn Hoài Phong 3.1.3 Sơ đồ đấu nối Với pin poly 100W điện áp danh định 17.5 V DC, ta có sơ đồ đấu nối: Hình 3.2 Sơ đồ đấu nối NLMT không lưu trữ cho hộ gia đình 3.2 Tính tốn chi phí tạo 1kWh Với lãi suất ngân hàng i%, thời gian n năm, lãi suất trung bình phải trả năm là: CRF(i,n) = Với: i lãi suất ngân hàng n số năm vay lãi ngân hàng Gia đình vay vốn ngân hàng 20 triệu đồng thời gian 15 năm, lãi suất 7%, ta có: CRF(0.07,15) = = 0.1097/năm Vậy hàng năm gia đình phải trả số tiền cho ngân hàng là: C = 20,000,000 0.1097 = 2,194,000 đồng/năm 30 Khóa Luận Tốt Nghiệp GVHD:Ths Nguyễn Hoài Phong Với hệ thống 1kWh, lắp đặt đồng sơng Cửu Long có số nắng trung bình 5.1 giờ, hiệu suất chuyển đổi Inverter Suoer 1000W 87% , ngày hệ thống phát công suất là: P = Pin 5.1 0.87 Với Pin công suất Inverter Suoer 1000W: P = 1000 5.1 0.87 = 4437W = 4.437kWh Như năm, hệ thống phát tổng công suất là: P = 4.437 365 = 1619.5 kWh Vậy chi phí sản xuất 1kWh điện lượng mặt trời hịa lưới khơng lưu trữ là: C trung bình = , , = 1354.7 đồng/kWh 3.3 Đánh giá tiềm hệ thống Như với hệ thống hịa lưới 1KW, hộ gia đình cần vốn đầu tư ban đầu 18,235,000 đồng Theo quy định Quyết định 648/QĐ-BCT điều chỉnh mức giá bán lẻ điện bình quân quy định giá bán điện Theo đó, từ ngày 20/3/2019, mức giá bán lẻ điện bình quân 1.864,44 đồng/kWh (chưa bao gồm thuế GTGT), tăng so với mức giá quy định Quyết định 4495/QĐ-BCT năm 2017 143,79 đồng/kWh, hệ thống khơng mang lại lợi ích kinh tế ( 1354.7 đồng/kWh so với 1.864,44 đồng/kWh ), mà thân thiện với môi trường làm giảm nhiệt độ mái nhà Hệ thống tự động ngắt nguồn điện lưới quốc gia, đảm bảo an toàn vận hành sửa chữa, hệ thống hịa lưới khơng lưu trữ có lợi ích hấp dẫn để đầu tư 31 ... 0.87 = 4 437 W = 4. 437 kWh Như năm, hệ thống phát tổng công suất là: P = 4. 437 36 5 = 1619.5 kWh Vậy chi phí sản xuất 1kWh điện lượng mặt trời hịa lưới khơng lưu trữ là: C trung bình = , , = 135 4.7... Chọn MCB Mitsubishi 6A 3. 1.2 Danh sách thiết bị cho hệ thống hòa lưới 1kWh sử dụng pin có cơng suất 100W Tên thiết bị Số lượng Đơn giá Inverter Suoer 1000W 2,650,000 Pin mặt trời 100W poly 10 11,900,000... GVHD:Ths Nguyễn Hoài Phong 3. 1 .3 Sơ đồ đấu nối Với pin poly 100W điện áp danh định 17.5 V DC, ta có sơ đồ đấu nối: Hình 3. 2 Sơ đồ đấu nối NLMT khơng lưu trữ cho hộ gia đình 3. 2 Tính tốn chi phí tạo