Phân tích kinh tế kỹ thuật cho hệ thống năng lượng mặt trời cấp điện cho phụ tải khu công nghiệp sài đồng 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ KỸ THUẬT CƠNG NGHỆ PHÂN TÍCH KINH TẾ - KỸ THUẬT CHO HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CẤP ĐIỆN CHO PHỤ TẢI KHU CÔNG NGHIỆP SÀI ĐỒNG PHẠM THỊ HẢI ĐĂNG haidangpchk@gmail.com Chuyên ngành Quản lý Kỹ thuật- Công nghệ Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Thị Hoài Thu Khoa: Điện Trường: Điện – Điện tử HÀ NỘI, 07/2022 Chữ ký GVHD LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu Nội dung luận văn với tên đề tài đăng ký phê duyệt theo định số: 53/QĐ- ĐHBK-ĐTSĐH ngày 07/01/2021 Hiệu trưởng trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Hà Nội, ngày 15 tháng 07 năm 2022 Học viên TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Đề tài: PHÂN TÍCH KINH TẾ - KỸ THUẬT CHO HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CẤP ĐIỆN CHO PHỤ TẢI KHU CÔNG NGHIỆP SÀI ĐỒNG Tác giả luận văn: Phạm Thị Hải Đăng - MSHV: 20202606M Người hướng dẫn: TS Nguyễn Thị Hoài Thu Từ khóa (Keyword): lượng tái tạo, HOMER, phân tích, kinh tế, kĩ thuật Nội dung tóm tắt: a) Lý chọn đề tài Phân tích kinh tế kỹ thuật cho hệ thống nguồn lượng tái tạo kết nối với hệ thống điện việc vô quan trọng cần thiết giai đoạn b) Mục đích nghiên cứu luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu - Mục đích nghiên cứu: Mục tiêu đề tài tính tốn dung lượng tối ưu hệ thống điện có nguồn lượng tái tạo đảm bảo điều kiện kỹ thuật kinh tế - Đối tượng phạm vi nghiên cứu: phân tích kinh tế kỹ thuật cho hệ thống lượng tái tạo cung cấp cho phụ tải khu công nghiệp Sài Đồng 2, Hà Nội sử dụng phần mềm HOMER c) Tóm tắt đọng nội dung đóng góp tác giả Luận văn đã: - Tìm hiểu tổng quan tiềm nguồn lượng tái tạo giới Việt Nam - Xây dựng mơ hình hệ thống lượng tái tạo phân tích kinh tế kỹ thuật lượng cho hệ thống Thu thập số liệu phụ tải công nghiệp khu công nghiệp Sài Đồng 2, Hà Nội - Tìm hiểu phần mềm HOMER, sử dụng phần mềm để tính tốn dung lượng tối ưu hệ thống lượng tái tạo cung cấp điện cho phụ tải công nghiệp khu công nghiệp Sài Đồng 2, Hà Nội - Phân tích độ nhạy thay đổi số thơng số đầu vào chi phí đầu tư pin mặt trời, lưu trữ lượng giá dầu diesel d) Phương pháp nghiên cứu Sử dụng phần mềm HOMER để mơ mơ hình nguồn lượng tái tạo vào hệ thống Tính tốn phân tích kinh tế kỹ thuật thành phần từ đưa kết đánh giá e) Kết luận Nhu cầu sử dụng lượng nói chung điện nói riêng ngày tăng cao nguồn lượng hóa thạch ngày cạn kiệt, việc sử dụng lượng tái tạo xem xu hướng phát triển mạnh mẽ giới đặc biệt Việt Nam, đất nước có tiềm lượng tái tạo lớn Hệ thống lượng tái tạo có ưu điểm có khả tái tạo, bền vững, thân thiện với mơi trường có nhược điểm dao động bất định, phụ thuộc nhiều vào thời tiết giá thành cao Việc nghiên cứu tính tốn tối ưu cho hệ thống lượng tái tạo đóng vai trị quan trọng việc ứng dụng lượng tái tạo vào Hệ thống điện Trong luận văn này, tác giả mơ tính tốn mơ hình phụ tải công nghiệp Thông số phụ tải theo lấy liệu khu công nghiệp Sài Đồng Ở khu vực nghiên cứu tác giả, việc thu thập liệu thời tiết khó khăn, tác giả buộc phải sử dụng lượng mặt trời tổng hợp hàng liệu tạo HOMER từ liệu trung bình hàng tháng có nguồn gốc từ sở liệu khí hậu liệu khí tượng bề mặt NASA Dữ liệu khí tượng năm (phơi nắng nhiệt độ) xem xét khu công nghiệp Sài Đồng thành phố Hà Nội có khí hậu nhiệt đới gió mùa ẩm, thời tiết chia làm bốn mùa rõ rệt, tốc độ gió xạ mức thấp Mơ hình mơ bao gồm thành phần: PV, chuyển đổi, pin lưu trữ máy phát diesel Sự kết hợp thành phần phù hợp lượng mặt trời không khả dụng vào ban đêm, hệ thống pin lưu trữ bị ràng buộc dung lượng nạp xả, để cung cấp điện liên tục cho phụ tải cần kết hợp máy phát điện diesel Khi tăng chi phí nhiên liệu cho máy phát điện, dung lượng pin lượng mặt trời dung lượng lưu trữ tăng theo khiến cho chi phí rịng cho mơ hình tăng lên theo Khi giảm chi phí đầu tư PV, dung lượng PV tăng lên Do đặc tính khả dụng vào ban ngày hệ thống pin mặt trời PV nên nguồn lượng tái tạo thích hợp cho phụ tải có đỉnh đồ thị phụ tải rơi vào ban ngày Nếu đỉnh đồ thị phụ tải rơi vào ban đêm trường hợp phụ tải sinh hoạt ví dụ xét, cấu hình địi hỏi cao phụ tải cơng nghiệp chi phí rịng tăng lên Bên cạnh đó, việc phân tích độ nhạy tỷ trọng lượng tái tạo so với tổng phụ tải yêu cầu tăng lên chi phí đầu tư PV, BATT giảm tuổi thọ PV giảm Nếu giảm chi phí đầu tư PV, pin lưu trữ NPC giảm rõ rệt, tuổi thọ, hệ số suy giảm PV, tuổi thọ pin lưu trữ tăng lên NPC giảm nhẹ MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGUỒN NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO VÀ CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 1.1 TỔNG QUAN VÀ TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1.1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.1.2 Mục tiêu nội dung đề tài 10 1.2 TỔNG QUAN VỀ CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO 11 1.2.1 Năng lượng mặt trời 11 1.2.2 Năng lượng gió 11 1.2.3 Thủy điện nhỏ 14 1.2.4 Năng lượng sinh học 15 1.2.5 Năng lượng địa nhiệt 17 1.2.6 Năng lượng thuỷ triều 18 1.2.7 Năng lượng từ gradient nhiệt đại dương 20 1.2.8 Năng lượng từ sóng đại dương 22 1.2.9 Ưu nhược điểm nguồn lượng tái tạo 23 1.3 CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 25 1.3.1 Hệ thống điện mặt trời độc lập (off -grid solar system): 25 1.3.2 Hệ thống điện mặt trời nối lưới (on -grid solar system): 26 1.3.3 Hệ thống lượng mặt trời kết hợp 29 1.4 CÁC ỨNG DỤNG PHỔ BIẾN CỦA NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI HIỆN NAY 30 1.4.1 Sản xuất điện từ lượng mặt trời 30 1.4.2 Sản xuất đèn lượng mặt trời chiếu sáng 30 1.4.3 Máy nước nóng lượng mặt trời 31 1.4.4 Hệ thống sưởi ấm, làm mát thông gió 32 1.4.5 Năng lượng cho phương tiện máy bay, ô tô 33 1.4.6 Ứng dụng lượng mặt trời xử lý nước 33 1.4.7 Ứng dụng sạc pin lượng mặt trời 34 1.4.8 Sấy khô sản phẩm nông nghiệp 34 CHƯƠNG 2: MƠ HÌNH BÀI TỐN PHÂN TÍCH KINH TẾ - KĨ THUẬT CHO HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI ĐỘC LẬP CẤP ĐIỆN CHO PHỤ TẢI 35 2.1 MƠ HÌNH KỸ THUẬT CỦA HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI ĐỘC LẬP 35 2.1.1 Tấm pin quang điện (PV) 35 2.1.2 Pin lưu trữ (BATT) chuyển đổi (CONV) 36 2.1.3 Máy phát điện Diesel: 38 2.2 MƠ HÌNH PHÂN TÍCH KINH TẾ CỦA HỆ THỐNG MẶT TRỜI ĐỘC LẬP 38 2.2.1 Chi phí điện trung bình (Levelized Cost Of Energy - LCOE) 38 2.2.2 Chi phí rịng (Net Present Cost - NPC) 39 2.3 BÀI TOÁN TỐI ƯU DUNG LƯỢNG CHO HỆ THỐNG 40 2.3.1 Hàm mục tiêu 40 2.3.2 Ràng buộc 41 CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM HOMER 42 3.1 GIỚI THIỆU PHẦN MỀM HOMER 42 3.1.1 Sử dụng HOMER 43 3.1.2 Cách hoạt động HOMER 43 3.1.3 Mô 43 3.1.4 Tối ưu hóa 44 3.1.5 Phân tích độ nhạy 44 3.2 CÁCH NHẬP SỐ LIỆU 44 CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH KINH TẾ KỸ THUẬT TÍNH TỐN DUNG LƯỢNG TỐI ƯU CHO HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CUNG CẤP CHO PHỤ TẢI KHU CÔNG NGHIỆP SÀI ĐỒNG - HÀ NỘI 46 4.1 GIỚI THIỆU VỀ KHU CÔNG NGHIỆP SÀI ĐỒNG – HÀ NỘI 46 4.1.1 Toàn cảnh hệ thống điện toàn quốc 46 4.1.2 Hiện trạng hệ thống điện thành phố Hà Nội 47 4.1.3 Giới thiệu tổng quan khu công nghiệp Sài Đồng 49 4.2 PHÂN TÍCH KINH TẾ KỸ THUẬT TÍNH TỐN DUNG LƯỢNG TỐI ƯU CHO HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 51 4.2.1 Trường hợp B1: 58 4.2.2 Trường hợp B2: 64 4.2.3 Trường hợp B3: 66 4.3 PHÂN TÍCH ĐỘ NHẠY VÀ XÉT TÍNH BẤT ĐỊNH 69 4.3.1 Phân tích độ nhạy chi phí đầu tư PV giảm 69 4.3.2 Phân tích độ nhạy chi phí đầu tư pin lưu trữ giảm 70 4.3.3 Phân tích độ nhạy giá dầu tăng 71 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN CHUNG 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Sơ đồ chế vận hành trạm phát điện từ lượng thuỷ triều 19 Hình 2: Đập nước phát điện thuỷ triều bắc ngang song Rance 20 Hình 3: Chu trình lượng kín – Hệ thống chuyển hố lượng nhiệt đại dương 22 Hình 4: Năng lượng sóng đại dương 23 Hình 5: Cấu trúc hệ thống điện mặt trời độc lập (off -grid solar system) 25 Hình 6: Cấu trúc hệ thống điện mặt trời nối lưới (on -grid solar system) 28 Hình 7: Cấu trúc hệ thống lượng mặt trời kết hợp 29 Hình 8: Đèn chiếu sáng lượng mặt trời 31 Hình 9: Hệ thống bình nước nóng lượng mặt trời 32 Hình 10: Hệ thống sưởi làm mát lượng mặt trời 33 Hình 11: Tấm pin quang điện trang trại 35 Hình 12: Tấm pin quang điện lắp cho hộ gia đình 36 Hình 13: Pin lưu trữ lượng công suất nhỏ 37 Hình 14: Hệ thống pin lưu trữ lượng lớn 38 Hình 15: Minh hoạ giao diện phần mềm HOMER PRO 42 Hình 16: Cơ cấu nguồn điện toàn quốc năm 2019 46 Hình 17: Đồ thị phụ tải ngày điển hình cho phụ tải Khu Cơng nghiệp Sài Đồng (Hà Nội) 52 Hình 18: Giao diện phần mềm HOMER nhập vị trí cần xét 53 Hình 19: Lấy liệu thông số xạ mặt trời từ NASA 53 Hình 20: Nhập thông số phụ tải theo đồ thị phụ tải ngày 54 Hình 21: Nhập thông số máy phát diesel 54 Hình 22: Biểu đồ lượng xạ năm khu công nghiệp Sài Đồng B 55 Hình 23: Thêm nguồn lượng tái tạo PV 56 Hình 24: Thêm chuyển đổi (Converter) 57 Hình 25: Thêm hệ thống pin lưu trữ 57 Hình 26: Tính tốn kết tối ưu 57 Hình 27: Mơ hình trường hợp B1 58 Hình 28: Nhập thông số máy phát diesel 59 Hình 29: Thêm nguồn lượng tái tạo PV 59 Hình 30: Thêm chuyển đổi (Converter) 60 Hình 31: Thêm hệ thống pin lưu trữ trường hợp B1 60 Hình 32: Kết trường hợp B1 với mơ hình bao gồm: Máy phát, PV, BATT, CONV 61 Hình 33: Kết trường hợp B1 với mơ hình bao gồm: Máy phát, BATT, CONV 61 Hình 34: Kết trường hợp B1 với mơ hình bao gồm: Máy phát diesel 61 Hình 35: Kết trường hợp B1 với mơ hình bao gồm: Máy phát diesel, PV, CONV 62 Hình 36: Kết trường hợp B1 với mơ hình bao gồm: PV, BATT, CONV 63 Hình 37: Mơ hình trường hợp B2 64 Hình 38: Nhập thơng số pin trường hợp B2 65 Hình 39: Thêm chuyển đổi (Converter) trường hợp B2 65 Hình 40: Thêm hệ thống pin lưu trữ trường hợp B2 66 Hình 41: Mơ hình trường hợp B3 67 Hình 42: Thơng số pin mặt trời trường hợp B3 67 Hình 43: Thêm chuyển đổi (Converter) trường hợp B3 68 Hình 44: Thêm hệ thống pin lưu trữ trường hợp B3 68 Hình 30: Thêm chuyển đổi (Converter) - Hệ thống pin lưu trữ thể bảng 10 hình 30 Bảng 10: Thơng số pin lưu trữ trường hợp B1 Sbatt 1kWh Hiệu suất chu trình (ηsac.ηxa) 90% Pbatt DOD σ Điện áp Tuổi thọ $300 0,8 0,0002 12V 10 năm Hình 31: Thêm hệ thống pin lưu trữ trường hợp B1 Sau tính tốn, kết mơ sau: • Với trường hợp mơ hình bao gồm: Máy phát, PV, BATT, CONV 60 Hình 32: Kết quả trường hợp B1 với mơ hình bao gồm: Máy phát, PV, BATT, CONV • Với trường hợp mơ hình bao gồm: Máy phát diesel, BATT, CONV Hình 33: Kết quả trường hợp B1 với mơ hình bao gồm: Máy phát, BATT, CONV • Với trường hợp mơ hình bao gồm: Máy phát diesel Hình 34: Kết quả trường hợp B1 với mơ hình bao gồm: Máy phát diesel 61 • Với trường hợp mơ hình bao gồm: Máy phát diesel, PV, CONV Hình 35: Kết quả trường hợp B1 với mơ hình bao gồm: Máy phát diesel, PV, CONV • Với trường hợp mơ hình bao gồm: PV, BATT, CONV 62 Hình 36: Kết quả trường hợp B1 với mơ hình bao gồm: PV, BATT, CONV Có thể thấy phương án cấu hình hệ thống có máy phát diesel dùng máy phát với cơng suất 9200 kW Có thể giải thích điều sau: ban đêm khơng có xạ mặt trời nên có BATT máy phát phát điện cấp điện cho phụ tải BATT có tác dụng hỗ trợ cho máy phát, nhiên khơng thể sử dụng hồn tồn để cấp điện cho phụ tải được, cần máy phát với công suất lớn để đáp dứng phụ tải lớn vào ban đêm Mặt khác số ngày xạ mặt trời thấp, cơng suất pin mặt trời nhỏ, máy phát diesel huy động để phủ đỉnh phụ tải Trong phụ tải công nghiệp Sài Đồng tương đối ổn định lớn khoảng MW với hệ số ngẫu nhiên 5% Qua trường hợp, ta tìm phương án tối ưu trường hợp B1 đạt hệ thống có đầy đủ phần tử hệ thống PV, BATT, converter máy phát diesel với dung lượng bảng 11 Khi NPC 167M$ Bảng 11: Kết quả phân tích tính tốn tối ưu trường hợp B1 TT PV (kW) Diesel (kW) Converter Batt (1kWh (kW) LA) 63 NPC ($) 27080 9200 8490 24320 168M Kết tối ưu tốn sử dụng: 27080kW cơng suất đặt pin mặt trời; 24320kWh pin lưu trữ 8490kW dung lượng chuyển đổi từ chiều sang xoay chiều Chi phí NPC là: $168M 4.2.2 Trường hợp B2: Mơ hệ thống bao gồm Hình 37: Mơ hình trường hợp B2 Với thông số sau: - Máy phát diesel: giống trường hợp - Thông số mẫu pin quang điện Peimar SG290MFB cho sẵn HOMER bảng 12 hình 37 Bảng 12: Thông số pin quang điện trường hợp B2 Rref Hệ số suy giảm 80% Tref Prs Pp Cmain-PV Tuổi thọ 25oC 1kW 640$ 10$ 30 năm 64 Hình 38: Nhập thơng số pin trường hợp B2 - Thông số chuyển đổi Studer AJ 600-24 cho sẵn HOMER bảng 13 hình 38 Bảng 13: Thơng số chuyển đổi trường hợp B2 Công suất ηinv Điện áp Chi phí Tuổi thọ 1kW 94% 24V $300 10 năm Hình 39: Thêm chuyển đổi (Converter) trường hợp B2 - Thông số mẫu pin lưu trữ Kinetic Battery Model cho sẵn HOMER bảng 14 hình 39 Bảng 14: Thơng số pin lưu trữ trường hợp B2 Sbatt Điện áp Pbatt 65 Tuổi thọ 1.02kWh $300 20 năm 2V Hình 40: Thêm hệ thống pin lưu trữ trường hợp B2 Kết tính tốn mơ hình thể bảng 15: Bảng 15: Kết quả tính tốn tối ưu mơ hình trường hợp TT PV (kW) Diesel (kW) 49773 9200 Converter Batt (1kWh (kW) LA) 8593 99267 NPC ($) 124M Kết tối ưu tốn sử dụng: 49773kW cơng suất đặt pin mặt trời; 99267kWh pin lưu trữ 8593kW dung lượng chuyển đổi từ chiều sang xoay chiều Chi phí NPC là: $124M 4.2.3 Trường hợp B3: Mơ hệ thống bao gồm 66 Hình 41: Mơ hình trường hợp B3 Với thông số sau: - Máy phát diesel giống trường hợp - Thông số mẫu pin quang điện Peimar SG310MBF cho sẵn HOMER bảng 16 hình 41 Bảng 16: Thông số pin quang điện trường hợp B3 Rref Hệ số suy giảm 80% Tref Prs Pp Cmain-PV Tuổi thọ 45oC 1kW 650$ 10$ 30 năm Hình 42: Thơng số pin mặt trời trường hợp B3 - Thông số chuyển đổi Studer AJ 1000-12 cho sẵn HOMER bảng 17 hình 42 Bảng 17: Thơng số chuyển đổi trường hợp Công suất ηinv Chi phí Tuổi thọ 1kW 93% $300 10 năm 67 Hình 43: Thêm chuyển đổi (Converter) trường hợp B3 - Thông số mẫu pin lưu trữ Generic 1kWh Lead Acid cho sẵn HOMER bảng 18 hình 43 Bảng 18: Thơng số pin lưu trữ trường hợp B3 Công suất ηinv Điện áp Chi phí Tuổi thọ 1kW 95% 24V $300 15 năm Hình 44: Thêm hệ thống pin lưu trữ trường hợp B3 Kết tính tốn mơ hình thể bảng 19: 68 Bảng 19: Kết quả tính tốn tối ưu mơ hình trường hợp B3 TT PV (kW) Diesel (kW) 44122 9200 Converter (kW) Batt (1kWh LA) NPC ($) 50026 155M 8625 Kết tối ưu tốn sử dụng: 44122kW cơng suất đặt pin mặt trời; 50026kWh pin lưu trữ 8625kW dung lượng chuyển đổi từ chiều sang xoay chiều Chi phí NPC là: $155M 4.3 Phân tích độ nhạy xét tính bất định Khi thay đổi thông số đầu vào phần tử chi phí đầu tư pin mặt trời, lưu trữ lượng, giá dầu diesel phương án tối ưu NPC thay đổi Ta phân tích độ nhạy kịch khác bảng 20 Bảng 20: Các kịch bản đánh giá độ nhạy hệ thống Kịch Chi phí đầu tư PV giảm 25% 50% Kịch Chi phí đầu tư hệ thống pin lưu trữ giảm 25% 50% Kịch Giá dầu tăng 25% 50% 4.3.1 Phân tích độ nhạy chi phí đầu tư PV giảm Hiện chi phí đầu tư cho lượng tái tạo mức cao, nhiên tương lai gần, khoa học cơng nghệ phát triển, chi phí đầu tư cho lượng tái tạo giảm Ta xét trường hợp chi phí đầu tư cho PV giảm xuống 25% 50% Bảng 21: Kết quả phân tích độ nhạy giảm giá đầu tư hệ thống PV Kịch Ban đầu PV Diesel Converter Battery (kW) (kW) (kW) (kWh) 27080 9200 8490 24320 69 NPC ($) 168M Trường Giảm 25% 28758 9200 8878 23777 161M hợp B1 Giảm 50% 40286 9200 8702 23127 153M Ban đầu 49773 9200 8593 99267 124M Giảm 25% 60910 9200 8633 82243 116M Giảm 50% 74701 9200 8615 81608 106M Ban đầu 44122 9200 8625 50026 155M Giảm 25% 54.847 9200 8653 48023 147M Giảm 50% 67995 9200 8704 47113 138M Trường hợp B2 Trường hợp B3 Từ kết ta thấy chi phí đầu tư PV giảm phương án tối ưu cho tất kịch trường hợp tăng lượng PV lên, tỷ trọng NLTT tăng lên, dùng diesel NPC giảm Tuy nhiên phân tích, cơng suất máy phát diesel phải lớn để phủ đỉnh phụ tải khơng có PV BATT 4.3.2 Phân tích độ nhạy chi phí đầu tư pin lưu trữ giảm Kịch xét đến chi phí đầu tư cho battery giảm công nghệ ngày phát triển Ta xét trường hợp mục 4.2 chi phí đầu tư cho hệ thống pin lượt giảm xuống 25% 50% Bảng 22: Kết quả phân tích độ nhạy giảm giá đầu tư pin lưu trữ PV Diesel Converter Battery (kW) (kW) (kW) (kWh) Ban đầu 27080 9200 8490 24320 168M Giảm 25% 29552 9200 8742 33496 162M Giảm 50% 38504 9200 7491 93469 154M Ban đầu 49773 9200 8593 99267 124M Giảm 25% 50533 9200 8669 169485 110M Giảm 50% 51037 9200 8705 193519 91M Ban đầu 44122 9200 8625 50026 155M Giảm 25% 44831 9200 8773 39173 149M Giảm 50% 55913 9200 8643 105679 134M Kịch TT Trường hợp B1 Trường hợp B2 Trường hợp B3 70 NPC ($) 4.3.3 Phân tích độ nhạy giá dầu tăng Kịch xem xét giá dầu tăng Hiện giá dầu mức thấp, nhiên thấy giá dầu ngày tăng nhiên liệu hóa thạch, ngày cạn kiệt, ngồi cịn vấn đề trị xã hội, có bất ổn, chiến tranh giá dầu tăng Ta xét trường hợp giá dầu tăng 25% 50% Bảng 23: Kết quả phân tích độ nhạy tăng giá dầu PV Diesel Converter Battery (kW) (kW) (kW) (kWh) Ban đầu 27080 9200 8490 24320 168M Tăng 25% 28954 9200 8959 23929 185M Tăng 50% 28635 9200 8703 24048 202M Ban đầu 49773 9200 8593 99267 124M Tăng 25% 58594 9200 8686 103649 129M Tăng 50% 60595 9200 8704 105568 132M Ban đầu 44122 9200 8625 50026 155M Tăng 25% 46279 9200 8604 23621 171M Tăng 50% 55701 9200 8691 103516 186M Kịch TT Trường hợp B1 Trường hợp B2 Trường hợp B3 NPC ($) Khi giá dầu tăng rõ ràng NPC tăng lên Tuy nhiên xét tỉ trọng PV hệ thống có nhận xét giá dầu tăng phương án tối ưu tăng cường sử dụng PV giảm lượng phát diesel, tỷ trọng PV tăng đáng kể, trường hợp B2 (có giá PV thấp so với B1 B3) 71 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN CHUNG Nhu cầu sử dụng lượng nói chung điện nói riêng ngày tăng cao nguồn lượng hóa thạch ngày cạn kiệt, việc sử dụng lượng tái tạo xem xu hướng phát triển mạnh mẽ giới đặc biệt Việt Nam, đất nước có tiềm lượng tái tạo lớn Hệ thống lượng tái tạo có ưu điểm có khả tái tạo, bền vững, thân thiện với môi trường có nhược điểm dao động bất định, phụ thuộc nhiều vào thời tiết giá thành cao Việc nghiên cứu tính tốn tối ưu cho hệ thống lượng tái tạo đóng vai trị quan trọng việc ứng dụng lượng tái tạo vào Hệ thống điện Trong luận văn này, tác giả mơ tính tốn mơ hình phụ tải cơng nghiệp Thông số phụ tải theo lấy liệu khu công nghiệp Sài Đồng Ở khu vực nghiên cứu tác giả, việc thu thập liệu thời tiết khó khăn, tác giả buộc phải sử dụng lượng mặt trời tổng hợp hàng liệu tạo HOMER từ liệu trung bình hàng tháng có nguồn gốc từ sở liệu khí hậu liệu khí tượng bề mặt NASA Dữ liệu xạ mặt trời hàng tổng hợp thuật tốn dựa cơng việc V.A Graham Một mảng khác liệu chứa nhiệt độ môi trường lấy từ liệu đo năm 1992 Dữ liệu khí tượng năm (phơi nắng nhiệt độ) xem xét khu công nghiệp Quang Minh thành phố Hà Nội có khí hậu nhiệt đới gió mùa ẩm, thời tiết chia làm bốn mùa rõ rệt, tốc độ gió xạ mức thấp Mơ hình mơ bao gồm thành phần: PV, chuyển đổi, pin lưu trữ máy phát diesel Sự kết hợp thành phần phù hợp lượng mặt trời khơng khả dụng vào ban đêm, hệ thống pin lưu trữ bị ràng buộc dung lượng nạp xả, để cung cấp điện liên tục cho phụ tải cần kết hợp máy phát điện diesel Khi tăng chi phí nhiên liệu cho máy phát điện, dung lượng pin lượng mặt trời dung lượng lưu trữ tăng theo khiến cho chi phí rịng cho mơ hình tăng lên theo Khi giảm chi phí đầu tư PV, dung lượng PV tăng lên Do đặc tính khả dụng vào ban ngày hệ thống pin mặt trời PV nên nguồn lượng tái tạo thích hợp cho phụ tải có đỉnh đồ thị phụ tải rơi vào ban ngày Nếu đỉnh đồ thị phụ tải rơi vào ban đêm trường hợp phụ tải sinh hoạt ví dụ 72 xét, cấu hình đỏi hỏi cao phụ tải cơng nghiệp chi phí rịng tăng lên Bên cạnh đó, việc phân tích độ nhạy tỷ trọng lượng tái tạo so với tổng phụ tải yêu cầu tăng lên Nếu giảm chi phí đầu tư PV, pin lưu trữ NPC giảm rõ rệt, tuổi thọ, hệ số suy giảm PV, tuổi thọ pin lưu trữ tăng lên NPC giảm nhẹ 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] “mattroi - vnggenergy.” https://sites.google.com/site/vnggenergy/mattroi (accessed Aug 03, 2022) [2] “sinhkhoi - vnggenergy.” https://sites.google.com/site/vnggenergy/sinhkhoi (accessed Aug 04, 2022) [3] “thuytrieuvasongbien - vnggenergy.” https://sites.google.com/site/vnggenergy/thuytrieuvasongbien (accessed Aug 04, 2022) [4] M K Shahzad, A Zahid, T ur Rashid, M A Rehan, M Ali, and M Ahmad, “Technoeconomic feasibility analysis of a solar-biomass off grid system for the electrification of remote rural areas in Pakistan using HOMER software,” Renew Energy, vol 106, pp 264–273, Jun 2017, doi: 10.1016/j.renene.2017.01.033 [5] B K Das, Y M Al-Abdeli, and G Kothapalli, “Optimisation of stand-alone hybrid energy systems supplemented by combustion-based prime movers,” Appl Energy, vol 196, pp 18–33, Jun 2017, doi: 10.1016/j.apenergy.2017.03.119 [6] V Khare, S Nema, and P Baredar, “Optimization of hydrogen based hybrid renewable energy system using HOMER, BB-BC and GAMBIT,” Int J Hydrog Energy, vol 41, no 38, pp 16743–16751, Oct 2016, doi: 10.1016/j.ijhydene.2016.06.228 [7] A Cano, F Jurado, H Sánchez, L M Fernández, and M Castañeda, “Optimal sizing of stand-alone hybrid systems based on PV/WT/FC by using several methodologies,” J Energy Inst., vol 87, no 4, pp 330–340, Nov 2014, doi: 10.1016/j.joei.2014.03.028 [8] I Veddeng, “Techno-economic analysis of Hybrid Solar PV and Bioenergy system for use in rural areas of Myanmar,” 117, 2017, Accessed: Aug 03, 2022 [Online] Available: https://nmbu.brage.unit.no/nmbu-xmlui/handle/11250/2564977 [9] “Techno-economic analysis of a Microgrid with solar PV, Battery Energy Storage and Power to Hydrogen (P2H) System.” https://escholarship.org/uc/item/5k80b5sd (accessed Aug 04, 2022) [10] C Lao and S Chungpaibulpatana, “Techno-economic analysis of hybrid system for rural electrification in Cambodia,” Energy Procedia, vol 138, pp 524–529, Oct 2017, doi: 10.1016/j.egypro.2017.10.239 [11] HOMER - Hybrid Renewable and Distributed Generation System Design Software (homerenergy.com) 74 ... 34 CHƯƠNG 2: MƠ HÌNH BÀI TỐN PHÂN TÍCH KINH TẾ - KĨ THUẬT CHO HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI ĐỘC LẬP CẤP ĐIỆN CHO PHỤ TẢI 2. 1 Mơ hình kỹ thuật hệ thống lượng mặt trời độc lập Mơ hình hệ thống nghiên... 4: PHÂN TÍCH KINH TẾ KỸ THUẬT TÍNH TỐN DUNG LƯỢNG TỐI ƯU CHO HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CUNG CẤP CHO PHỤ TẢI KHU CÔNG NGHIỆP SÀI ĐỒNG - HÀ NỘI 46 4.1 GIỚI THIỆU VỀ KHU CÔNG NGHIỆP SÀI... ngày 15 tháng 07 năm 20 22 Học viên TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Đề tài: PHÂN TÍCH KINH TẾ - KỸ THUẬT CHO HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CẤP ĐIỆN CHO PHỤ TẢI KHU CÔNG NGHIỆP SÀI ĐỒNG Tác giả luận văn: