Đang tải... (xem toàn văn)
Bài viết Đánh giá tiềm năng điện mặt trời lắp đặt trên mặt nước của các hồ chứa thủy lợi, thủy điện đánh giá tiềm năng nguồn năng lượng điện mặt trời trên các hồ chứa thủy lợi, thủy điện của Việt Nam.
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018 ISBN: 978-604-82-2548-3 ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG ĐIỆN MẶT TRỜI LẮP ĐẶT TRÊN MẶT NƯỚC CỦA CÁC HỒ CHỨA THỦY LỢI, THỦY ĐIỆN Trịnh Quốc Công, Hồ Ngọc Dung Bộ môn Thủy điện Năng lượng tái tạo - Khoa Công trình Trường Đại học Thủy lợi, email: cong_tq@tlu.edu.vn GIỚI THIỆU CHUNG Nhu cầu sử dụng lượng đặc biệt điện đất nước ngày tăng việc phát triển nguồn nhiệt điện than ngày khó khăn yêu cầu ngày cao bảo vệ môi trường yêu cầu hạ tầng nhập khẩu, cung cấp than cho nhà máy Vì việc phát triển nguồn lượng tái tạo có tiềm nước ta có điện mặt trời cần thiết, phù hợp với xu hướng phát triển lượng giới chiến lược phát triển lượng tái tạo Việt Nam Hiện có nhiều cơng nghệ sử dụng lượng mặt trời cơng nghệ pin (photovoltaic PV systems) cơng nghệ có hiệu sử dụng lớn sử dụng nhiều giới Ngoài dự án điện mặt trời với pin quang điện lắp đặt mặt đất, có nhiều dự án pin lắp đặt mặt nước hồ chứa, kênh dẫn, khơi Ưu điểm nhà máy điện mặt trời lắp đặt mặt nước không làm đất canh tác, giảm lượng bốc mặt hồ, hiệu suất pin tăng giảm chi phí vận hành Việt Nam nằm vùng có xạ mặt trời tương đối cao Cường độ xạ mặt trời trung bình nước khoảng 4,5 kWh/m2 /ngày có số trung bình khoảng 1800 Đây điều kiện tương đối tốt để phát triển dự án điện mặt trời Với số lượng khoảng 7.000 hồ chứa thủy lợi, thủy điện [1] nên việc nghiên cứu xây dựng nhà máy điện mặt trời lắp đặt nước cho hồ chứa thủy lợi, thủy điện mang lại nguồn điện to lớn đáp ứng phần nhu cầu lượng đất nước mang lại hiệu kinh tế cho nhà đầu tư Trong nghiên cứu này, tác giá sơ đánh giá tiềm nguồn lượng điện mặt trời hồ chứa thủy lợi, thủy điện Việt Nam PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phân tích, đánh giá hệ thống hồ chứa thủy lợi [1] có khả xây dựng nhà máy điện mặt trời nối lưới Từ nguồn liệu xạ mặt trời thức NASA, Meteonorm [3] Sử dụng phương pháp mô thông qua phần mềm PVsyst để đánh giá lượng điện mặt trời phân bố vùng hồ khác Việt Nam 2.1 Các hạng mục cơng trình nhà máy điện mặt trời lắp đặt mặt nước Các thành phần nhà máy điện mặt trời mặt hồ cho hình 1, bao gổm: [2] 539 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018 ISBN: 978-604-82-2548-3 Hình Sơ đồ hệ nhà máy điện mặt trời mặt nước + Neo định vị đặt bờ đáy hồ; + Hệ thống phao khung đỡ pin; + Các module pin quang điện; + Hệ thống cáp đặt mặt nước; + Hệ thống Inverter, hộp đấu nối; + Trạm biến áp đường dây truyền tải; + Các Hệ thống điều khiển, đo lường, giám sát v.v 2.2 Tính tốn tiềm năng lượng mặt trời Bụi bẩn: 1-3%; tổn hao cáp DC 1,5%, cáp AC 1% Mơ tính tốn lượng cho vùng thực phần mềm PVsyst Toàn thông số mô dùng làm liệu sở đầu vào, gồm: đặc điểm địa lý khí tượng, hướng bề mặt pin, phủ bóng, cấu hình mảng pin, inverter, tổn thất KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Sử dụng phần mềm PVsyst với số liệu xạ mặt trời liệu địa lý khí Điện sản xuất khoảng ti tượng trích xuất từ hệ thống liệu ngày tính theo cơng thức: Meteonorm[3] tiến hành tình tốn điện (1) trung bình năm cho vùng Đơng Bắc, Tây E SPV ,i N mod ul,i Z t. SPV Trong đó: Nmod ul , Z, Δt, η SPV - tương ứng Bắc, Bắc Trung Bộ, Tây Nguyên Nam Trung Bộ, Nam Bộ Các vùng tính tốn cơng suất phát điện, số lượng, thời gian phát tính với giả thiết lắp đặt cơng suất điện hiệu suất khoảng i MWp với số liệu thiết bị pin sau: ngày nhà máy điện mặt trời Bảng Đặc tính pin mặt trời Thành phần cơng suất phát điện pin công thức (1) xác định vào Loại Monocrystalline đường đặc tính công suất pin: Công suất danh định (STC) 345 Wp (2) N mod ul,i f G ,tt,i , N mod ul ,G Trong đó: G ,tt ,i tổng xạ chiếu xuống bề mặt pin N mod ul,G công suất phát điện ứng với cường độ xạ chiếu tới bề măt pin nhà sản xuất cung cấp Thành phần hiệu suất η SPV nhà máy điện mặt trời xác đinh thông qua hiệu suất inverter; máy biến áp; tổn hao pin: (i) nhiệt độ 0,4%/°C, (ii) chất lượng pin 0-1%, (iii) không đồng 1-2%, (iv) suy giảm vận hành 1-3%, (v) Điện áp Pmax (Umpp) 38,2 V Dòng điện Pmax (Impp) 9,03 A Hiệu suất pin 17,79 % Nhiệt độ hoạt động -40 ~ +85 Từ kết tính tốn cho 1MWp , kết hợp với liệu số lượng hồ chứa vùng thu trữ lý thuyết lượng điện mặt trời lắp đặt hồ chứa thủy lợi thủy điện Việt Nam Bảng 540 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018 ISBN: 978-604-82-2548-3 Bảng Kết tính tốn tiềm điện mặt trời lắp đặt mặt hồ thủy lợi, thủy điện TT Vùng Đông Bắc Tây Bắc Bắc Trung Bộ Tây Nguyên Nam Trung Bộ Nam Bộ Tiềm năng lượng mặt trời Số mặt hồ Bức xạ Điện nắng trung trung bình cho 1MW p Điện bình (kWh/m²/ (MWh/ Tổng diện Cơng suất trung bình năm (Giờ/ tích mặt hồ lắp đặt ngày) năm) (106MWh/ năm) (Ha) (MW p) năm) 1.700 1.780 1.850 3,71 4,34 4,56 1.141 1.404 1.380 14.320 36.517 6.252 4.296,0 10.955,1 1.875,6 4,90 15,38 2,58 2.300 5,39 1.631 36.339 10.901,7 17,78 2.250 4,82 Tổng 1.484 20.842 6.252,6 34.281,0 9,27 49,93 Trong bảng 2, tổng diện tích mặt hồ cho vùng lấy với hồ chứa có dung tích lớn 10 triệu m³ [4] Với cơng nghệ pin quang điện để lắp đặt cơng suất 01 MWp cần 01 điện tích Theo kinh nghiệm, với diện tích hồ thủy lợi, thủy điện, diện tích lắp đặt pin quang điện chiếm khoảng 30% diện tích mặt hồ Từ bảng kết cho thấy tiềm lượng mặt trời lắp đặt hồ chứa thủy lợi, thủy điện lớn cần nghiên cứu khai thác để đáp ứng phần lượng cho sư phát triển đất nước KẾT LUẬN Nước ta có khoảng 7000 hồ chứa thủy lợi thủy điện có khoảng 100 hồ chứa có dung tích 10 triệu m³ Nếu dự kiến lắp đặt tấp pin quang điện khoảng 30% diện tích mặt hồ hồ chứa có dung tích 10 triệu m³ hàng năm thu khoảng 50 triệu MWh điện Với phát triển công nghệ điện mặt trời, đặc biệt công nghệ nhà máy điện mặt trời lắp đặt mặt nước, giới có nhiều nhà máy điện mặt trời lắp đặt mặt hồ thủy lợi, thủy điện Nước ta nằm vùng có điều kiện khí hậu thuận lợi để phát triển dự án điện mặt trời Với số lượng lớn hồ chứa thủy lợi, thủy điện xây dựng, việc nghiên cứu lắp đặt nhà máy điện mặt trời mặt nước hồ thủy lợi, thủy điện thủy điện mang lại nguồn điện to lớn đáp ứng nhu cầu lượng cho phát triển kinh tế, xã hội đất nước TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tổng cục Thủy lợi Báo cáo kiểm tra an toàn hồ chứa nước mùa mưa lũ năm 2012 kèm theo văn số 2846/BNN - TCTL ngày 24/8/2012 [2] Alok Sahu, NehaYadav, K.Sudhakar (2016), Floating photovoltaic powerplant: A review, Renewable and Sustainable Energy Reviews (2016) 815–824 [3] Kandasamy CP, Prabu P, Niruba K (2013) Solar Potential Assessment Using PVSYST Software IEEE 667-672 [4] http://www.vncold.vn/Web/Content.aspx?di stid=119 541 ... triển dự án điện mặt trời Với số lượng lớn hồ chứa thủy lợi, thủy điện xây dựng, việc nghiên cứu lắp đặt nhà máy điện mặt trời mặt nước hồ thủy lợi, thủy điện thủy điện mang lại nguồn điện to lớn... triệu MWh điện Với phát triển công nghệ điện mặt trời, đặc biệt công nghệ nhà máy điện mặt trời lắp đặt mặt nước, giới có nhiều nhà máy điện mặt trời lắp đặt mặt hồ thủy lợi, thủy điện Nước ta... lượng điện mặt trời lắp đặt hồ chứa thủy lợi thủy điện Việt Nam Bảng 540 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018 ISBN: 978-604-82-2548-3 Bảng Kết tính tốn tiềm điện mặt trời lắp đặt mặt hồ