ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN VÀ HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI CHO CHUNG CƯ FULL HOUSE

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN VÀ HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI CHO CHUNG CƯ FULL HOUSE GVHD TS NGUYỄN.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN VÀ HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI CHO CHUNG CƯ FULL HOUSE GVHD: TS NGUYỄN NGỌC ÂU SVTH: NGUYỄN GIA TRIẾT MSSV: 18142405 TRẦN THANH TIỀN MSSV: 18142397 KHÓA: 2018 TP Hồ Chí Minh – tháng năm 2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN VÀ HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI CHO CHUNG CƯ FULL HOUSE GVHD: TS NGUYỄN NGỌC ÂU SVTH: NGUYỄN GIA TRIẾT MSSV: 18142405 TRẦN THANH TIỀN MSSV: 18142397 KHĨA: 2018 TP Hồ Chí Minh – tháng năm 2022 LỜI CẢM ƠN Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn đến Ba Mẹ người thân gia đình ln u thương, hy sinh, động viên quan tâm em, tạo điều kiện cho em hồn thành đồ án tốt nghiệp tốt Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy Nguyễn Ngọc Âu tận tình hướng dẫn em với tất lòng nhiệt huyết tinh thần trách nhiệm để em hồn thành tốt đồ án tốt nghiệp Những kiến thức Thầy truyền đạt giúp ích cho em đề tài mà cịn giúp em làm tốt công việc sau tốt nghiệp, giúp cho em có nhìn tổng qt từ chuyên môn đến sống tương lai, tạo tiền đề để lập nghiệp sau Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến với quý Thầy Cô giảng dạy trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.Hồ Chí Minh, q Thầy Cơ giảng dạy khoa Điện – Điện tử tận tình truyền đạt cho em thời gian em học tập trường Sau cùng, em cảm ơn người bạn giúp đỡ, trao đổi, thảo luận đồng hành em suốt thời gian qua Trong trình thực đề tài, khó tránh khỏi sai sót, em mong nhận ý kiến đóng góp dạy từ q Thầy Cơ để em hồn thiện tốt Em xin kính chúc q Thầy Cơ sức khỏe, thành cơng để cống hiến nhiều cho nghiệp trồng người nghiên cứu khoa học nước nhà Em xin chân thành cám ơn i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC HÌNH ẢNH vi DANH MỤC BẢNG vi CÁC TỪ VIẾT TẮT ix CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Nội dung nghiên cứu 1.4 Giới hạn nghiên cứu 1.5 Kế hoạch thực 1.6 Bố cục CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU CƠNG TRÌNH 2.1 Giới thiệu chung cư Full house .4 2.2 Bản vẽ mặt tầng .5 2.3 Bản vẽ mặt hộ CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO CHUNG CƯ FULL HOUSE 3.1 Thiết kế chiếu sáng dùng phần mềm DIALux Evo .6 3.1.1 Các bước thiết kế chiếu sáng 3.1.2 Thiết kế chiếu sáng sử dụng phần mềm DIALux Evo 3.2 Tính tốn phụ tải 3.3 Chọn máy biến áp, máy phát dự phòng chuyển nguồn ATS 10 3.3.1 Chọn máy biến áp cho tòa nhà 10 3.3.2 Chọn máy phát dự phòng 11 3.3.3 Bộ chuyển đổi nguồn tự động ATS 12 ii 3.4 Chọn dây dẫn kiểm tra sụt áp 13 3.4.1 Chọn dây dẫn 14 3.4.2 Kiểm tra sụt áp 15 3.4.3 Tính tốn lựa chọn dây dẫn kiểm tra sụt áp cho tòa nhà 15 3.5 Chọn CB 15 3.6 Nâng cao hệ số công suất 16 3.6.1 Hệ số công suất ý nghĩa nâng cao hệ số công suất 16 3.6.2 Phương pháp nâng cao hệ số công suất 17 3.6.3 Tính chọn tụ bù .17 3.7 Thiết kế nối đất 18 3.7.1 Lựa chọn hệ thống nối đất 18 3.7.2 Phương pháp tính tốn 18 3.7.3 Tính tốn hệ thống nối đất cho cơng trình 19 3.8 Thiết kế chống sét .20 3.8.1 Giải pháp chống sét toàn diện điểm 20 3.8.2 Tính tốn bán kính bảo vệ theo tiêu chuẩn NFC17-102 .21 3.8.3 Tính tốn hệ thống chống sét cho tòa nhà 22 3.9 Kết luận .23 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI ÁP MÁI CHO CHUNG CƯ FULL HOUSE .24 4.1 Tình hình sử dụng lượng tái tạo giới Việt Nam 24 4.2 Cấu trúc hệ thống lượng mặt trời hòa lưới 26 4.2.1 Tấm pin lượng mặt trời 27 4.2.2 Bộ biến tần (Inverter) 30 4.2.3 Công tơ điện chiều .32 4.3 Giới thiệu phần mềm thiết kế hệ thống lượng mặt trời 33 iii 4.3.1 Phần mềm HelioScope 33 4.3.2 Các tính phần mềm 34 4.3.3 Hướng dẫn thiết kế hệ thống lượng mặt trời HelioScope 34 4.4 Thiết kế hệ thống lượng mặt trời áp mái cho dự án 38 4.4.1 Các liệu ban đầu 38 4.4.2 Phân tích mặt mái .39 4.4.3 Các tiêu chí kỹ thuật .39 4.5 Chọn panel cho dự án 39 4.5.1 Phương án lắp đặt panel 40 4.5.2 So sánh chọn lựa phương án 43 4.6 Chọn inverter cho dự án 45 4.6.1 Thông số kỹ thuật inverter 45 4.6.2 Tính tốn sản lượng 45 4.7 Lựa chọn dây dẫn cho hệ thống kiểm tra sụt áp .47 4.7.1 Cáp DC kết nối panel thành chuỗi 47 4.7.2 Cáp DC từ chuỗi (DC box) đến inverter .48 4.7.3 Cáp AC từ inverter đến tủ AC box lượng mặt trời 48 4.7.4 Cáp AC từ tủ AC điện mặt trời tới tủ MSB 49 4.8 Tính chọn thiết bị đóng cắt bảo vệ 49 4.8.1 Từ chuỗi pin đến DC box .49 4.8.2 Từ DC box tới inverter 50 4.8.3 Từ inverter đến tủ AC 50 4.8.4 Từ tủ AC đến tủ MSB 51 4.9 Sơ đồ nguyên lý 51 4.10 Biện pháp thi công giàn khung đỡ máng cáp .52 iv 4.10.1 Tổng quan giàn khung cho hệ thống lượng mặt trời .52 4.10.2 Giải pháp thi công giàn khung 53 4.10.3 Đấu nối pin 54 4.10.4 Biện pháp thi công máng cáp 55 4.11 Kết luận .56 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN KINH TẾ CHO HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI 57 5.1 Phương pháp xác định hiệu tài dự án 57 5.1.1 Phương pháp giá trị (Net present Value – NPV) 57 5.1.2 Tỷ suất hoàn vốn nội (Internal Rate of Return - IRR) .57 5.1.3 Thời gian thu hồi vốn đầu tư (Payback method - T) 58 5.1.4 Phương pháp xác định số tiền trả góp kỳ theo dư nợ giảm dần 58 5.2 Tính tốn khả thi kinh tế .59 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 63 6.1 Kết đạt 63 6.2 Hướng phát triển 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO .64 PHỤ LỤC 1: BẢNG TRA HỆ SỐ PHỤ LỤC 2: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN PHỤ LỤC 3: THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA THIẾT BỊ PHỤ LỤC 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI v DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Vị trí cơng trình đồ Hình 2: Hình ảnh phối cảnh chung cư Full Housse Hình 1: Chiếu sáng hộ A1 .7 Hình 2: Thơng số độ rọi hộ A1 .8 Hình 3: Máy biến áp THIBIDI 1600kVA 11 Hình 4: Máy phát điện CUMMINS 300kVA 12 Hình 5: Bộ chuyển nguồn tự động ATS 500A ABB 12 Hình 6: Quy trình chọn dây kết hợp với chọn CB 13 Hình 7: Tụ bù Schneider 50kVar .17 Hình 8: Sơ đồ TN-S 18 Hình 9: Giải pháp chống sét tồn diện điểm 20 Hình 10: Kim thu sét LPI Stormaster ESE 15 22 Hình 11: Cáp đồng trần M70 .22 Hình 1: Bản đồ xạ mặt trời Việt Nam (2022) 25 Hình Sơ đồ nguyên lý hệ thống điện mặt trời hòa lưới 26 Hình 3: Cấu tạo pin lượng mặt trời 28 Hình 4: Biến tần điện mặt trời dạng chuỗi 30 Hình 5: Biến tần điện mặt trời dạng Micro 31 Hình 6: Biến tần điện mặt trời dạng tối ưu DC 32 Hình 7: Cơng tơ điện chiều 32 Hình 8: Giao diện phần mềm HelioScope 33 Hình 9: Giao diện ban đầu HelioScope 34 Hình 10: Giao diện tạo dự án ban đầu .35 Hình 11: Giao diện chung 35 Hình 12: Giao diện trước bố trí panel 36 Hình 13: Giao diện sau bố trí panel tạm thời 36 Hình 14: Giao diện thiết kế vật thể đổ bóng 37 Hình 15: Giao diện thiết kế điện 37 vi Hình 16: Xuất liệu dự án 38 Hình 17: Mặt mái lắp pin lượng mặt trời 38 Hình 18: Module LR4-72HPH 455M 40 Hình 19: Mặt bố trí panel theo phương dọc , góc nghiêng 11˚, hướng Nam Đông Nam 41 Hình 20: Mặt bố trí panel theo phương ngang , góc nghiêng 11˚, hướng Nam Đơng Nam 42 Hình 21: Mặt bố trí panel theo phương dọc, góc nghiêng 11˚ 44 Hình 22: SMA Sunny Tripower 25000TL 45 Hình 23: Chỉ số hệ thống 46 Hình 24: Sản lượng điện tháng 46 Hình 25: Cáp CADIVI PV Solar H1Z2Z2-K 4mm2 - 1,5kVDC 47 Hình 26: MCB 2P Schneider EZ9F34220 20A 4.5kA 49 Hình 27: MCB 2P Schneider EZ9F34250 50A 4.5kA 50 Hình 28: MCCB Schneider EZC100N3050 50A 15kA 51 Hình 29: MCCB Schneider EZC250H3200 150A 36kA 51 Hình 30: Lắp mã lên sàn bê tông 53 Hình 31: Chi tiết giàn khung đỡ 54 Hình 32: Sơ đồ đấu dây pin .54 Hình 33: Máng cáp phụ kiện máng cáp 55 Hình 34: Mặt đứng bố trí máng cáp 55 Hình 35: Máng cáp treo trần dùng ty treo 56 Hình 1: Biểu đồ lũy kế thừa dịng tiền rịng sau chiết khấu khơng vay 61 Hình 2: Biểu đồ lũy kế thừa dòng tiền ròng sau chiết khấu vay 61 vii DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Diện tích hộ .5 Bảng 1: Thông số đèn chiếu sáng A1 Bảng 2: Thông số kỹ thuật tụ bù Schneider 50kVar 17 Bảng 3: Quan hệ dòng sét cực đại mức bảo vệ 22 Bảng 1: So sánh Pin Mono Pin Poly .29 Bảng 2: Thông số ngõ vào inverter 45 Bảng 3: Đặc tính kỹ thuật cáp CADIVI PV Solar H1Z2Z2-K 47 Bảng 1: Thông tin dự án lắp đặt Pin mặt trời áp mái chung cư Full House 59 Bảng Cơ cấu nguồn vốn đầu tư (có vay) 59 Bảng 3: Lịch trả nợ vay năm 60 Bảng Kết dự toán 60 viii ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS Nguyễn Ngọc Âu PHỤ LỤC 5: CATALOGUE DÂY HẠ THẾ CADIVI Icpđm dây 23 30 42 51 19 24 32 38 55 79 103 128 156 197 243 29 39 54 68 93 120 182 226 275 353 430 500 577 661 781 902 560 630 F 1.5 2.5 1.5 2.5 10 16 25 35 50 70 95 1.5 2.5 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 240 300 V/A/Km 24 14.4 9.1 6.1 24 23 3.3 2.4 1.5 1.1 0.82 0.57 0.42 26.73 16.37 10.19 6.81 4.05 2.56 1.63 1.19 0.9 0.65 0.5 0.42 0.37 0.33 0.29 0.28 0.23 0.21 GHI CHÚ DÂY dây đơn sợi dây đơn sợi dây đơn sợi dây đơn sợi Cáp CVV lõi Cáp CVV lõi Cáp CVV lõi Cáp CVV lõi Cáp CVV lõi Cáp CVV lõi Cáp CVV lõi Cáp CVV lõi Cáp CVV lõi Cáp CVV lõi Cáp CVV lõi Cáp CXV lõi Cáp CXV lõi Cáp CXV lõi Cáp CXV lõi Cáp CXV lõi Cáp CXV lõi Cáp CXV lõi Cáp CXV lõi Cáp CXV lõi Cáp CXV lõi Cáp CXV lõi Cáp CXV lõi Cáp CXV lõi Cáp CXV lõi Cáp CXV lõi Cáp CXV lõi Cáp CXV/DSTA lõi Cáp CXV/DSTA lõi VC CVV CXV CXV/DSTA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS Nguyễn Ngọc Âu PHỤ LỤC 6: CATALOGUE THIẾT BỊ ĐÓNG CẮT SCHNEIDER Loại CB MCCB EASYPACT EZC100-3P-Type B MCCB EASYPACT EZC100-3P-Type F MCCB EASYPACT EZC100-3P-Type N MCCB EASYPACT EZC100-3P-Type H Icb (A) Icu (kA) U (V) Mã hàng Đơn giá (vnđ) 15 20 25 30 40 50 60 15 20 25 30 40 50 60 75 80 100 15 20 25 30 40 50 60 75 80 100 15 20 25 30 40 50 60 75 80 100 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 415 415 415 415 415 415 415 415 415 415 415 415 415 415 415 415 415 415 415 415 415 415 415 415 415 415 415 415 415 415 415 415 415 415 415 415 415 EZC100B3015 EZC100B3020 EZC100B3025 EZC100B3030 EZC100B3040 EZC100B3050 EZC100B3060 EZC100F3015 EZC100F3020 EZC100F3025 EZC100F3030 EZC100F3040 EZC100F3050 EZC100F3060 EZC100F3075 EZC100F3080 EZC100F3100 EZC100N3015 EZC100N3020 EZC100N3025 EZC100N3030 EZC100N3040 EZC100N3050 EZC100N3060 EZC100N3075 EZC100N3080 EZC100N3100 EZC100H3015 EZC100H3020 EZC100H3025 EZC100H3030 EZC100H3040 EZC100H3050 EZC100H3060 EZC100H3075 EZC100H3080 EZC100H30100 1,543,300 1,543,300 1,543,300 1,543,300 1,543,300 1,543,300 1,641,200 1,608,200 1,608,200 1,608,200 1,608,200 1,608,200 1,608,200 1,778,700 1,778,700 1,778,700 1,944,800 2,114,200 2,114,200 2,114,200 2,114,200 2,114,200 2,114,200 2,311,100 2,311,100 2,311,100 2,311,100 2,684,000 2,684,000 2,684,000 2,684,000 2,684,000 2,684,000 2,951,300 2,951,300 2,951,300 2,951,300 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS Nguyễn Ngọc Âu Icb (A) Icu (kA) 4.5 U (V) 230 Mã hàng Đơn giá (vnđ) EZ9F34106 76,000 10 4.5 230 EZ9F34110 76,000 16 4.5 230 EZ9F34116 76,000 20 4.5 230 EZ9F34120 76,000 25 4.5 230 EZ9F34125 76,000 32 4.5 230 EZ9F34132 76,000 40 4.5 230 EZ9F34140 114,000 50 4.5 230 EZ9F34150 180,000 63 4.5 230 EZ9F34163 180,000 4.5 230 EZ9F34206 198,000 10 4.5 230 EZ9F34210 198,000 16 4.5 230 EZ9F34216 198,000 20 4.5 230 EZ9F34220 198,000 25 4.5 230 EZ9F34225 198,000 32 4.5 230 EZ9F34232 198,000 40 4.5 230 EZ9F34240 198,000 50 4.5 230 EZ9F34250 306,000 63 4.5 230 EZ9F34263 306,000 10 4.5 230 EZ9D34610 518,000 16 4.5 230 EZ9D34616 518,000 20 4.5 230 EZ9D34620 518,000 25 4.5 230 EZ9D34625 621,000 32 4.5 230 EZ9D34632 621,000 MCCB-3P 500 50 415 EZC630H3500N 10,897,700 MCCB-3P 800 50 415 NS080N3M3 26,500,421 ACB-3P 2000 65 440 NW20H13F2 101,858,680 Loại CB MCB 1P MCB 2P RCBO-1P+N ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS Nguyễn Ngọc Âu PHỤ LỤC 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI PHỤ LỤC 1: THÔNG SỐ KỸ THUẬT TẤM PIN LONGI LR4-72HPH-455M Model Công nghệ LR4-72HPH-455M Mono PERC, half-cut Số lượng cell 144 (6x24) Kích thước 2094x1038x35mm Trong lượng 23.5kg Nhiệt độ hoạt động -40˚C đến +85˚C Đầu nối Staubli EVO2 Cáp đầu 4mm2 STC NOCT (1000W/m2, 25˚C) (800W/m2, 20˚C) Công suất cực đại (Pmax/W) 455 339.8 Điện áp hở mạch (Voc/V) 49.5 46.4 Dòng điện ngắn mạch (Isc/A) 11.66 9.43 Điện áp điểm Pmax (Vmp/V) 41.7 38.8 Dòng điện điểm Pmax (Imp/A) 10.92 8.75 Điều kiện thử nghiệm Hiệu suất module (%) 20.9 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS Nguyễn Ngọc Âu PHỤ LỤC 2: THÔNG SỐ KỸ THUẬT INVERTER SUNNY TRIPOWER 25000TL Đầu vào DC Điện áp đầu vào tối đa pin 1000 V Điện áp đầu vào tối thiểu pin/ Điện áp đầu vào khởi động 150 V / 188 V Điện áp hoạt động định mức 600 V Dải điện áp MPP 390 – 800 V Số lượng đầu vào MPP độc lập Tối đa số chuỗi pin MPPT Dòng điện đầu vào tối đa pin 33A Dòng ngắn mạch DC tối đa 43A Đầu AC Công suất đầu AC 25 kVA Dòng điện đầu AC tối đa 36.2A Điện áp AC định mức / N / PE, 230V / 400 V Dải điện áp AC 180 - 280V Tần số lưới định mức/ dải hoạt động 50 Hz / 44– 55 Hz, 60 Hz / 54 – 65 H THD ≤ % (tại công suất định mức) Hệ số công suất công suất định mức/Điều chỉnh hệ số công suất > 0.99 / 0.8 sớm pha – 0.8 trễ pha Số pha đầu vào / Số pha kết nối 3/3 Hiệu suất tối đa / Hiệu suất chuẩn châu Âu 98.3% / 98.1% Thiết bị bảo vệ Bảo vệ kết nối ngược cực DC Có Bảo vệ ngắn mạch AC Có Bảo vệ dịng rị Có Giám sát lưới Có Bảo vệ q áp DC Cấp II / AC Cấp III ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS Nguyễn Ngọc Âu PHỤ LỤC 3: KẾT QUẢ BÁO CÁO MÔ PHỎNG PHẦN MỀM HELIOSCOPE Hình ii 1: Thơng tin dự án kết mơ Các mục Hình ii.1 hiển thị liệu phần báo cáo dự án Số liệu hệ thống (System Metrics): - Tên thiết kế (Design): Chung cư Full House - Công suất danh nghĩa DC pin (Module DC Nameplate): 87.4kW - Công suất danh nghĩa AC inverter (Inverter AC Nameplate): 100 kW - Tỷ lệ tải (Load ratio): 0.87 - Sản lượng điện năm (Annual Production): 123.1 MWh - Tỉ số hiệu suất (Performance Ratio): 78.3 % - Hệ số phát điện năm (Specific production): 1,409.5 kWh/kWp/năm - Dữ liệu thời tiết (Weather dataset): TMY, 10km Grid, meteonorm - Phiên tính tốn (Simulator Version) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS Nguyễn Ngọc Âu Hình ii 2: Sản lượng điện tháng tổn thất hệ thống Bảng kết Hình ii.2 - Bức xạ ngang tồn cầu (GHI): tổng lượng chiếu xạ ngang tồn cầu trung bình hàng tháng - Bức xạ mặt phẳng dãy module (POA): tổng xạ mặt phẳng mơ-đun, tính cho góc nghiêng góc phương vị (tính trung bình tất pin mảng) - Bức xạ sau tính tốn đổ bóng (Shaded): tổng xạ tính cho tất đổ bóng (từ đường chân trời, từ hàng pin sang hàng khác vật cản) - Công suất danh định (Nameplate): công suất tiềm lớn mảng, xác định tổng xạ thu nhân với công suất danh định hệ thống - Sản lượng nối lưới điện (Grid): tổng sản lượng nối lên lưới sau tổn thất hệ thống điện AC tới điểm kết nối ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS Nguyễn Ngọc Âu Nhận xét: Trong biểu đồ sản lượng điện tạo tháng (Monthly Production) lượng xạ tháng khác dẫn đến sản lượng điện tạo khác sản lượng trung phát lên lưới tháng 10,26 MWh Các nguồn tổn thất hệ thống (Sources of System Loss) Hình ii.2 - Tổn thất nhiệt độ pin quang điện (Temperature): 4.5% - Tổn thất lượng xạ bề mặt pin quang điện (Irradiance): 0.5% - Tổn thất bụi bẩn tháng (Soiling): 2% - Tổn thất phản xạ xạ bề mặt pin quang điện (Reflection): 3% - Tổn thất xạ bị đổ bóng lên pin quang điện (Shaded): 2.7% - Tổn thất không phù hợp pin (Mismatch): 5.5% - Tổn thất điện trở dây dẫn (Wiring): 0.3% - Tổn thất điện áp đầu vào inverter giới hạn công suất inverter (Clipping): 0.0% - Tổn thất hiệu suất inverter (Inverter): 1.9% Giải thích nhận xét: Tổn thất nhiệt độ pin quang điện lớn, làm ảnh hưởng định đến sản lượng điện tạo hệ thống Giá trị nhiệt độ thay đổi tùy thuộc vào ba yếu tố sau: - Thời tiết vị trí dự án: vị trí dự án bị ảnh hưởng nhiệt độ môi trường xung quanh tốc độ gió - Khung giá đỡ giàn pin: thiết kế phải có đối lưu khí bên pin quang điện tốt - Loại pin quang điện: hệ số nhiệt độ pin dẫn đến tác động điện áp khác nhiệt độ cao thấp Tổn thất xạ pin quang điện pin thường dành nhiều thời gian mức độ chiếu xạ thấp hơn, khác biệt tổng thể cộng lại mức 'tổn thất' hàng năm từ 1-5% Tổn thất bụi bẩn khơng thể tránh q trình vận hành phần mềm để mặc định 2%, tổn thất thay đổi tùy thuộc vào điều kiện thực tế Tổn thất phản xạ xạ bề mặt pin quang điện dựa phản xạ ánh sáng từ góc nơng pin Tổn thất lớn giàn pin có độ nghiêng thấp vị trí xa đường xích đạo ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS Nguyễn Ngọc Âu Tổn thất xạ bị đổ bóng lên pin quang điện phụ thuộc vào ba yếu tố: khoảng cách hàng pin, vật cản vật gây đổ bóng đường chân trời Tổn thất không phù hợp pin tính tốn dựa việc so sánh tổng cơng suất tối đa pin với công suất hệ thống thực tế dựa ràng buộc mạch nối tiếp song song Có ba yếu tố khơng phù hợp mà HelioScope tính tốn: - Tổn thất từ đổ bóng từ vật cản hàng pin - Sự lệch hướng pin (trường hợp hiếm) - Sự không phù hợp đường sở, biến tạo không khớp pin cách áp đặt khác biệt thống kê điều kiện hoạt động pin (sự thay đổi xạ, khác biệt nhiệt độ khác biệt công suất danh định pin) Hình ii 3: Sản lượng điện năm điều kiện thời tiết Sản lượng năm tạo từ hệ thống (Annual Production) hình ii.3: Chiếu xạ ngang toàn cầu hàng năm (Annual Global Horizontal Irradiance): tổng xạ chiếu mặt phẳng vị trí mảng Thơng số tổng hợp trực tiếp từ liệu thời tiết Bức xạ POA (POA Irradiance): % Delta từ +1% đến +20%, phụ thuộc vào độ nghiêng mảng; Nếu delta dương, pin hướng lại gần đường xích đạo ngược lại) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS Nguyễn Ngọc Âu Bức xạ đổ bóng (Shaded Irradiance): % Delta từ đến -10%, phụ thuộc vào đổ bóng thiết kế Sẽ đến từ ba yếu tố: đổ bóng giữ hàng pin, vật cản đường chân trời Bức xạ sau phản chiếu (Irradiance after Reflection): % Delta từ -1% đến -5%, dựa phản xạ ánh sáng từ góc nơng pin Delta lớn mảng có độ nghiêng thấp vị trí xa đường xích đạo Bức xạ sau bị bẩn (Irradiance after Soiling): % Delta từ -1% đến -5%, xác định điều kiện Tổng độ chiếu xạ thu (Total Collector Irradiance): Tổng lượng xạ hàng năm có sẵn cho pin mảng Thơng số tính trung bình tất pin Công suất danh định (Nameplate): Công suất lớn mảng, xác định tổng xạ thu nhân với công suất định mức hệ thống Đầu mức độ xạ (Output at Irradiance Levels): % Delta từ -1% đến -5%, tính đến việc phi tuyến tính đường cong I / V pin ánh sáng yếu Đầu nhiệt độ pin (Output at Cell Temperature): % Delta từ -3 đến -7% cho độ nghiêng cố định, tất mảng có tổn thất liên quan đến nhiệt độ Đầu sau không khớp (Output After Mismatch): % Delta từ 0% đến -7%, giả định không phù hợp mặc định “Bộ điều kiện” dẫn đến mát khơng khớp ~ 2% Nếu bóng, có thêm khơng phù hợp bóng đổ gây ra, xấp xỉ tổn thất che bóng Nếu tối ưu hóa cấp pin (tức chuyển đổi vi mơ tối ưu hóa), phải theo mặc định Tối ưu đầu DC (Optimal DC Output): % Delta từ 0% đến -2%, tính tốn tổn thất dây DC pin inverter Đầu DC hạn chế (Constrained DC Output): % Delta từ 0% đến -3%, tính vào tổn thất inverter khắc phục cách cải thiện thiết kế (cải thiện kích thước chuỗi) Đầu inverter (Inverter Output): % Delta từ -2% đến -7%, phụ thuộc vào hiệu suất inverter Sản lượng đưa lên lưới điện (Energy to Grid): % Delta từ -0.5% đến -3%, phụ thuộc vào tổn thất AC từ inverter đến lưới ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS Nguyễn Ngọc Âu Các điều kiện (Condition Sets) Hình ii.3: điều kiện mơ tả môi trường xung quanh mảng lượng mặt trời mơ hình hóa Bộ Điều kiện bao gồm số giả định xung quanh điều kiện thời tiết cụ thể, kiểu bóng râm tổn thất bẩn, Trong nhiều trường hợp, giá trị mặc định thích hợp, sửa đổi Từ bảng số liệu “Sản lượng điện năm”, biết rõ tổn hao đến hệ thống kết cuối Trong Hình ii.4, chứa thông tin thành phần hệ thống như: dây dẫn, chuỗi, pin quang điện, thông số kỹ thuật khung đỡ giàn pin Trong Hình ii.5 thể mặt bố trí pin, DC combiners inverter Hình ii 4: Thành phần hệ thống Hình ii 5: Mặt bố trí chi tiết Tổng Năm hoạt động 0.7% 0.7% 0.7% 0.7% 0.7% 0.7% 15 16 17 18 19 20 14.8% 0.7% 14 0.7% 0.7% 0.7% 13 0.7% 0.7% 0.7% 12 0.7% 0.7% 0.7% 11 0.7% 0.7% 0.7% 10 1.5% Tỷ lệ giảm sán lượng điện hàng năm Khoản mục 2,268,015 105,993.07 106,740.25 107,492.70 108,250.46 109,013.55 109,782.03 110,555.92 111,335.26 112,120.10 112,910.48 113,706.42 114,507.98 115,315.18 116,128.08 116,946.71 117,771.11 118,601.32 119,437.38 120,279.33 121,127.22 Sản lượng điện - 8,136 7,749 7,380 7,028 6,694 6,375 6,071 5,782 5,507 5,245 4,995 4,757 4,530 4,315 4,109 3,914 3,727 3,550 3,381 3,220 Giá mua điện bậc 11,937,827,393 862,361,922 827,086,676 793,254,376 760,806,000 729,684,938 699,836,894 671,209,796 643,753,701 617,420,708 592,164,876 567,942,144 544,710,251 522,428,669 501,058,523 480,562,531 460,904,935 442,051,441 423,969,157 406,626,535 389,993,320 Doanh Thu 601,388,255 19,244,476 18,867,133 18,497,189 18,134,499 17,778,921 17,430,314 17,088,544 16,753,474 16,424,975 296,522,916 15,787,173 15,477,620 15,174,138 14,876,606 14,584,907 14,298,929 14,018,558 13,743,684 13,474,200 13,210,000 Chi phí hoạt động 11,336,439,138 843,117,447 808,219,543 774,757,187 742,671,501 711,906,017 682,406,580 654,121,253 627,000,227 600,995,733 295,641,960 552,154,971 529,232,631 507,254,531 486,181,917 465,977,623 446,606,006 428,032,884 410,225,473 393,152,335 376,783,320 Lợi nhuận trước khấu hao PHỤ LỤC 4 HIỆU QUẢ KINH DOANH (KHÔNG VAY) 1,321,000,000 - - - - - - - - - - 132,100,000 132,100,000 132,100,000 132,100,000 132,100,000 132,100,000 132,100,000 132,100,000 132,100,000 132,100,000 Khấu hao 10,015,439,138 843,117,447 808,219,543 774,757,187 742,671,501 711,906,017 682,406,580 654,121,253 627,000,227 600,995,733 295,641,960 420,054,971 397,132,631 375,154,531 354,081,917 333,877,623 314,506,006 295,932,884 278,125,473 261,052,335 244,683,320 Lợi nhuận sau khấu hao ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS Nguyễn Ngọc Âu Năm hoạt động Tổng 13,210,000 13,474,200 13,743,684 14,018,558 14,298,929 14,584,907 14,876,606 15,174,138 15,477,620 15,787,173 296,522,916 16,424,975 16,753,474 17,088,544 17,430,314 17,778,921 18,134,499 18,497,189 18,867,133 19,244,476 1,922,388,255 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 389,993,320 406,626,535 423,969,157 442,051,441 460,904,935 480,562,531 501,058,523 522,428,669 544,710,251 567,942,144 592,164,876 617,420,708 643,753,701 671,209,796 699,836,894 729,684,938 760,806,000 793,254,376 827,086,676 862,361,922 11,937,827,393 1,321,000,000 Dòng tiền -1 Dòng tiền vào Năm xây dựng Khoản mục 376,783,320 393,152,335 410,225,473 428,032,884 446,606,006 465,977,623 486,181,917 507,254,531 529,232,631 552,154,971 295,641,960 600,995,733 627,000,227 654,121,253 682,406,580 711,906,017 742,671,501 774,757,187 808,219,543 843,117,447 10,015,439,138 (1,321,000,000) Dòng tiền dự án -944,216,680 -551,064,345 -140,838,872 287,194,011 733,800,018 1,199,777,641 1,685,959,558 2,193,214,089 2,722,446,720 3,274,601,690 3,570,243,650 4,171,239,383 4,798,239,610 5,452,360,863 6,134,767,443 6,846,673,460 7,589,344,962 8,364,102,149 9,172,321,691 10,015,439,138 - -1,321,000,000 Lũy kế dòng tiền ròng chưa chiết khấu 1 0.33 0 0 0 0 0 0 0 0 3.33 Thời gian hoàn vốn chưa chiết khấu 0.935 0.873 0.816 0.763 0.713 0.666 0.623 0.582 0.544 0.508 0.475 0.444 0.415 0.388 0.362 0.339 0.317 0.296 0.277 0.258 - Hệ số chiết khấu 352,133,944 343,394,475 334,866,182 326,544,237 318,423,910 310,500,566 302,769,663 295,226,755 287,867,486 280,687,589 140,457,365 266,849,293 260,182,803 253,679,500 247,335,549 241,147,198 235,110,778 229,222,696 223,479,438 217,877,570 4,146,756,998 -1,321,000,000 Dòng tiền ròng sau chiết khấu PHỤ LỤC HIỆU QUẢ NPV, IRR (KHÔNG VAY) -968,866,056 -625,471,581 -290,605,398 35,938,839 354,362,749 664,863,315 967,632,979 1,262,859,734 1,550,727,219 1,831,414,808 1,971,872,173 2,238,721,466 2,498,904,269 2,752,583,769 2,999,919,318 3,241,066,516 3,476,177,294 3,705,399,989 3,928,879,428 4,146,756,998 - -1,321,000,000 Lũy kế dòng tiền ròng sau chiết khấu 1 0.89 0 0 0 0 0 0 0 0 3.89 Thời gian hoàn vốn sau chiết khấu ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS Nguyễn Ngọc Âu Tổng Năm hoạt động 0.7% 0.7% 0.7% 0.7% 0.7% 0.7% 15 16 17 18 19 20 14.8% 0.7% 14 0.7% 0.7% 0.7% 13 0.7% 0.7% 0.7% 12 0.7% 0.7% 0.7% 11 0.7% 0.7% 0.7% 10 1.5% Khoản mục Tỷ lệ giảm sán lượng điện hàng năm 2,268,015 105,993.07 106,740.25 107,492.70 108,250.46 109,013.55 109,782.03 110,555.92 111,335.26 112,120.10 112,910.48 113,706.42 114,507.98 115,315.18 116,128.08 116,946.71 117,771.11 118,601.32 119,437.38 120,279.33 121,127.22 Sản lượng điện - 8,136 7,749 7,380 7,028 6,694 6,375 6,071 5,782 5,507 5,245 4,995 4,757 4,530 4,315 4,109 3,914 3,727 3,550 3,381 3,220 Giá mua điện bậc 11,937,827,393 862,361,922 827,086,676 793,254,376 760,806,000 729,684,938 699,836,894 671,209,796 643,753,701 617,420,708 592,164,876 567,942,144 544,710,251 522,428,669 501,058,523 480,562,531 460,904,935 442,051,441 423,969,157 406,626,535 389,993,320 Doanh Thu 601,388,255 19,244,476 18,867,133 18,497,189 18,134,499 17,778,921 17,430,314 17,088,544 16,753,474 16,424,975 296,522,916 15,787,173 15,477,620 15,174,138 14,876,606 14,584,907 14,298,929 14,018,558 13,743,684 13,474,200 13,210,000 Chi phí hoạt động 11,336,439,138 843,117,447 808,219,543 774,757,187 742,671,501 711,906,017 682,406,580 654,121,253 627,000,227 600,995,733 295,641,960 552,154,971 529,232,631 507,254,531 486,181,917 465,977,623 446,606,006 428,032,884 410,225,473 393,152,335 376,783,320 Lợi nhuận trước khấu hao 406,868,000 - - - - - - - - - - - - 6,357,313 19,071,938 31,786,563 44,501,188 57,215,813 69,930,438 82,645,063 95,359,688 Lãi vay vốn cố định tạm tính PHỤ LỤC HIỆU QUẢ KINH DOANH (CÓ VAY) 1,321,000,000 - - - - - - - - - - 132,100,000 132,100,000 132,100,000 132,100,000 132,100,000 132,100,000 132,100,000 132,100,000 132,100,000 132,100,000 Khấu hao 9,608,571,138 843,117,447 808,219,543 774,757,187 742,671,501 711,906,017 682,406,580 654,121,253 627,000,227 600,995,733 295,641,960 420,054,971 397,132,631 368,797,218 335,009,980 302,091,061 270,004,819 238,717,071 208,195,035 178,407,272 149,323,632 Lợi nhuận sau khấu hao ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS Nguyễn Ngọc Âu -1 Năm 10 hoạt động 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Tổng Năm xây dựng Khoản mục 389,993,320 406,626,535 423,969,157 442,051,441 460,904,935 480,562,531 501,058,523 522,428,669 544,710,251 567,942,144 592,164,876 617,420,708 643,753,701 671,209,796 699,836,894 729,684,938 760,806,000 793,254,376 827,086,676 862,361,922 12,862,527,393 924,700,000 Dòng tiền vào 224,157,188 211,706,763 199,261,622 186,821,870 174,387,616 161,958,970 149,536,043 137,118,950 15,477,620 15,787,173 296,522,916 16,424,975 16,753,474 17,088,544 17,430,314 17,778,921 18,134,499 18,497,189 18,867,133 19,244,476 3,253,956,255 1,321,000,000 Dòng tiền 165,836,132 194,919,772 224,707,535 255,229,571 286,517,319 318,603,561 351,522,480 385,309,718 529,232,631 552,154,971 295,641,960 600,995,733 627,000,227 654,121,253 682,406,580 711,906,017 742,671,501 774,757,187 808,219,543 843,117,447 9,608,571,138 (396,300,000) Dòng tiền dự án -230,463,868 -35,544,095 189,163,440 444,393,011 730,910,330 1,049,513,891 1,401,036,370 1,786,346,089 2,315,578,720 2,867,733,690 3,163,375,650 3,764,371,383 4,391,371,610 5,045,492,863 5,727,899,443 6,439,805,460 7,182,476,962 7,957,234,149 8,765,453,691 9,608,571,138 - -396,300,000 Lũy kế dòng tiền ròng chưa chiết khấu 0.16 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2.16 Thời gian hoàn vốn trước chiết khấu 0.911 0.829 0.755 0.688 0.627 0.571 0.520 0.473 0.431 0.393 0.358 0.326 0.297 0.270 0.246 0.224 0.204 0.186 0.169 0.154 - Hệ số chiết khấu 151,034,729 161,678,107 169,750,325 175,598,835 179,530,888 181,817,878 182,699,232 182,385,892 228,152,668 216,789,171 105,715,905 195,723,651 185,967,596 176,695,504 167,883,535 159,509,011 151,550,362 143,987,069 136,799,618 129,969,448 2,986,939,423 -396,300,000 Dòng tiền ròng sau chiết khấu PHỤ LỤC HIỆU QUẢ NPV, IRR (CÓ VAY) -245,265,271 -83,587,164 86,163,161 261,761,996 441,292,884 623,110,762 805,809,994 988,195,886 1,216,348,555 1,433,137,726 1,538,853,631 1,734,577,281 1,920,544,877 2,097,240,381 2,265,123,915 2,424,632,926 2,576,183,288 2,720,170,357 2,856,969,975 2,986,939,423 - -396,300,000 Lũy kế dòng tiền ròng sau chiết khấu 0.49 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2.49 Thời gian hoàn vốn sau chiết khấu ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS Nguyễn Ngọc Âu ... PHẠM KỸ THUẬT TP.HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN VÀ HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI CHO CHUNG CƯ FULL HOUSE GVHD: TS NGUYỄN NGỌC ÂU SVTH:... hợp cho việc đầu tư hệ thống lượng mặt trời Chính nhóm định chọn đề tài ? ?Thiết kế cung cấp điện hệ thống pin mặt trời cho chung cư Full House? ?? 1.2 Mục đích nghiên cứu - Thiết kế hệ thống cung cấp. .. cư Full House Chương 4: Thiết kế hệ thống điện mặt trời áp mái cho chung cư Full House Chương 5: Tính tốn kinh tế cho hệ thống điện mặt trời Chương 6: Kết luận hướng phát triển ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP