(Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu thiết kế và phân tích kinh tế hệ thống điện mặt trời độc lập tại tỉnh thừa thiên huế

i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi hướng dẫn khoa học TS Khương Anh Sơn Các nội dung nghiên cứu, kết đề tài trung thực chưa công bố hình thức trước Những số liệu bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá tác giả thu thập từ nguồn khác có ghi rõ phần tài liệu tham khảo Ngồi ra, luận văn cịn sử dụng số nhận xét, đánh số liệu tác giả khác, quan tổ chức khác có trích dẫn thích nguồn gốc.Nếu phát có gian lận tơi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm nội dung luận văn Huế, ngày 29 tháng năm 2016 Tác giả Luận văn Nguyễn Hoàng Phương Luan van PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma ii LỜI CẢM ƠN Trước hết xin chân thành gửi lời cảm ơn đến Ban giám hiệu trường Đại học Nơng Lâm Huế, thầy giáo phịng Đào tạo sau đại học, tồn thể thầy giáo khoa Cơ khí - Cơng nghệ tạo điều kiện tận tình giúp đỡ tơi q trình học tập nghiên cứu để tơi hồn thành luận văn tốt nghiệp Đặc biệt, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến TS Khương Anh Sơn dành nhiều thời gian tâm huyết, trực tiếp hướng dẫn tận tình tạo điều kiện thuận lợi cho tơi trình thực nghiên cứu đề tài hoàn chỉnh luận văn Thạc sĩ chuyên nghành Kỹ thuật Cơ khí Cơ kỹ thuật Cuối tơi xin chân thành cám ơn gia đình bạn bè ln đồng hành, động viên, khích lệ, sẻ chia giúp đỡ tơi suốt q trình học tập, nghiên cứu hoàn thành Luận văn Huế, ngày 29 tháng năm 2016 Tác giả Luận văn Nguyễn Hoàng Phương Luan van PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma iii TÓM TẮT ĐỀ TÀI Lý chọn đề tài Nước ta có tiềm lớn nguồn lượng mặt trời (NLMT) Trong năm gần đây, hoạt động nghiên cứu ứng dụng NLMT nói chung hệ thống điện mặt trời (ĐMT) nói riêng triển khai Tuy nhiên, việc ứng dụng chưa phát triển, chưa sâu rộng Rào cản lớn dạng lượng đầy tiềm giá thành chi phí đầu tư ban đầu cao Đồng thời nghiên cứu ĐMT phục vụ sinh hoạt chưa nhiều, chưa tính hết phụ thuộc vào khí hậu cho khu vực, tiêu kinh tế - kỹ thuật với việc phân tích kinh tế hệ thống Vì vậy, việc nghiên cứu thiết kế hệ thống ĐMT độc lập thỏa mãn điều kiện nêu cần thiết nên chọn đề tài “Nghiên cứu thiết kế phân tích kinh tế hệ thống điện mặt trời độc lập tỉnh Thừa Thiên Huế” Mục đích nghiên cứu luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu thực trạng sử dụng hệ thống ĐMT Thừa Thiên Huế - Tính tốn thiết kế phân tích kinh tế hệ thống ĐMT phù hợp với điều kiện khí hậu phụ tải ngơi nhà (tính tốn cơng suất pin mặt trời cần sử dụng, tính tốn ắc quy lưu trữ, tính tốn chuyển đổi điện DC-AC, tính tốn điều khiển sạc) - Tính tốn cơng suất tối ưu hệ thống ĐMT độc lập (công suất pin mặt trời, công suất ắc quy) cho vị trí trạm khí tượng: thành phố Huế, huyện Nam Đông huyện A Lưới Đối tượng nghiên cứu - Hệ thống ĐMT độc lập - Các hộ gia đình, đơn vị sản xuất cơng suất nhỏ Phạm vi nghiên cứu - Hệ thống ĐMT độc lập cung cấp điện cho phụ tải nhà, phụ tải nhỏ khu vực lựa chọn Thừa Thiên Huế - vị trí đài khí tượng thành phố Huế, huyện Nam Đông A lưới Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp điều tra, khảo sát, thu thập số liệu - Phương pháp nghiên cứu tài liệu lý thuyết - Phương pháp chuyên gia - Phương pháp tính tốn phân tích Luan van PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma iv Nội dung kết nghiên cứu - Tính tốn hệ thống ĐMT độc lập cho hộ gia đình - Tính tốn thành phần hệ thống ĐMT độc lập cung cấp cho phụ tải nhà khu vực tỉnh Thừa Thiên Huế - Tính tốn cơng suất pin mặt trời, ắc quy hệ thống ĐMT lập cho khu vực Thừa Thiên Huế - Phân tích chi phí vịng đời tính kinh tế hệ pin mặt trời - Thiết kế tính tốn trạm sạc NLMT cho xe điện tham quan Đại Nội Huế bến xe Nguyễn Hoàng, thành phố Huế Kết luận - Tìm hiểu thực trạng sử dụng NLMT giới, Việt Nam tỉnh Thừa Thiên Huế - Đánh giá trạng sử dụng hệ thống ĐMT Thừa Thiên Huế - Dùng thuật tốn di truyền để tối ưu thơng số công suất dàn pin mặt trời công suất ắc quy - Tính tốn cơng suất phân tích kinh tế cho hệ thống ĐMT độc lập hộ khu vực - Thiết kế tính toán trạm sạc NLMT cho xe điện tham quan Đại nội Huế bến xe Nguyễn Hoàng, thành phố Huế Luan van PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma v MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .i LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT ĐỀ TÀI iii MỤC LỤC v DANH MỤC KÝ HIỆU CÁC TỪ VIẾT TẮT viii DANH MỤC CÁC BẢNG .ix DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ xi MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề Mục tiêu đề tài 2.1 Mục tiêu chung 2.2 Mục tiêu cụ thể Ý nghĩa khoa học thực tiễn 3.1 Ý nghĩa khoa học 3.2 Ý nghĩa thực tiễn CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Cơ sở lý luận vấn đề nghiên cứu 1.1.1 Khái niệm lượng Mặt Trời 1.1.2 Sự cần thiết phát triển lượng mặt trời 1.1.3 Các ứng dụng lượng mặt trời 1.1.4 Khái quát Pin NLMT 1.2 Cơ sở thực tiễn vấn đề nghiên cứu 11 1.2.1 Tình hình phát triển lượng mặt trời giới 11 1.2.2 Tình hình phát triển lượng mặt trời nước 17 1.2.3 Trạm sạc lượng mặt trời cho xe ô tô điện 31 1.2.4 Nhận xét đề nghị hướng nghiên cứu 34 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36 Luan van PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma vi 2.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 36 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 36 2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 36 2.2 Nội dung nghiên cứu 36 2.3 Phương pháp nghiên cứu 36 2.3.1 Phương pháp điều tra, khảo sát, thu thập số liệu 36 2.3.2 Phương pháp nghiên cứu tài liệu lý thuyết 36 2.3.3 Phương pháp chuyên gia 37 2.3.4 Phương pháp tính tốn phân tích 37 CHƯƠNG 3: NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 38 3.1 Đặc điểm địa bàn nghiên cứu 38 3.2 Hệ thống lượng mặt trời độc lập 42 3.2.1 Cấu tạo nguyên lý hoạt động hệ thống điện mặt trời độc lập 42 3.2.2 Cấu trúc hệ thống lượng mặt trời độc lập 42 3.2.3 Những tiện ích mà điện lượng mặt trời mang lại 48 3.2.4 Tình hình phát triển điện mặt trời Thừa Thiên Huế 49 3.3 Mơ hình thuật toán 57 3.3.1 Mơ hình dàn pin Mặt Trời 57 3.3.2 Mơ hình ắc quy 58 3.3 Mơ hình độ tin cậy 58 3.3.4 Mơ hình kinh tế 59 3.3.5 Hàm mục tiêu hàm ràng buộc 60 3.4 Áp dụng thuật tốn di truyền tính tốn tối ưu hệ thống NLMT 61 3.4.1 Thuật toán di truyền 61 3.4.2 Kết tính toán tỷ lệ tối ưu từ thuật toán di truyền 62 3.5 Thiết kế mô hình hệ thống điện lượng mặt trời độc lập cho hộ gia đình 65 3.5.1 Hệ thống điện mặt trời độc lập 65 3.5.2 Sơ đồ khối hệ thống 67 3.5.3 Tính tốn thiết kế phân tích kinh tế hệ thống ĐMT độc lập 68 Luan van PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma vii 3.5.4 Tính toán hệ thống ĐMT cho hộ dân thành phố Huế năm 2015 72 3.5.5 Tính tốn hệ thống ĐMT cho hộ dân huyện Nam Đông huyện A Lưới năm 2015 84 3.5.6 Tính tốn cơng suất hệ thống ĐMT có xét đến ảnh hưởng tỷ lệ lạm phát chiết khấu 85 3.5.7 Tính tốn trạm sạc lượng mặt trời cho xe điện bến xe Nguyễn Hoàng 90 3.6 Nhận xét thảo luận 95 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 97 5.1 Kết luận 97 5.2 Kiến nghị 97 TÀI LIỆU THAM KHẢO 98 Luan van PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma viii DANH MỤC KÝ HIỆU CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Giải nghĩa AQ : Ắc quy BCĐ : Bộ chuyển đổi nguồn điện BD&SC : Bảo dưỡng sửa chữa CPVĐ : Chí phí vịng đời PAQ : Dung lượng ắc quy ĐMT : Điện mặt trời LOLH : Độ tin cậy cung cấp điện NLMT : Năng lượng mặt trời NL : Năng lượng NLTT : Năng lượng tái tạo GA : Thuật toán di truyền SOC : Tình trạng sạc điện PV :Tấm pin quang điện PMT : Pin mặt trời Luan van PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma ix DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Xếp hạng nhà máy điện mặt trời làm việc nguyên lý công nghệ quang điện 16 Bảng 1.2 Số liệu xạ Mặt Trời Việt Nam 19 Bảng 1.3 Lượng tổng xạ Mặt Trời trung bình ngày tháng năm số địa phương nước ta, đơn vị: MJ/m2/ngày 20 Bảng 3.1 Tần suất (%) xuất lượng mưa tháng ≥ 100mm 39 Bảng 3.2 Lượng mây tổng quan trung bình 40 Bảng 3.3 Số ngày nhiều mây trung bình 40 Bảng 3.4 Tổng số nắng trung bình tháng năm 41 Bảng 3.5 Các thông số kỹ thuật mô đun pin Mặt Trời 44 Bảng 3.6 Các tham số mô ắc quy 58 Bảng 3.7 Kích thước tối ưu hệ thống NLMT độc lập tai khu vực Khu vực thành phố Huế 63 Bảng 3.8 Chi phí thành phần hệ thống NLMT độc lập 71 Bảng 3.9 Nhu cầu sử dụng thiết bị điện nhà 72 Bảng 3.10 Lựa chọn thành phần hệ thống NLMT độc lập cho hộ dân 74 Bảng 3.11 Nhu cầu sử dụng thiết bị điện nhà 76 Bảng 3.12 Tính tốn cơng suất hệ thống NLMT độc lập cho hộ dân 77 Bảng 13 Lựa chọn thành phần hệ thống NLMT độc lập cho hộ dân 77 Bảng 3.14 Chi phí thành phần hệ thống NLMT cho hộ dân 78 Bảng 3.15 Nhu cầu sử dụng thiết bị điện nhà 78 Bảng 16 Tính tốn công suất hệ thống NLMT độc lập cho hộ dân 79 Bảng 17 Lựa chọn thành phần hệ thống NLMT độc lập cho hộ dân 79 Bảng 3.18 Chi phí thành phần hệ thống NLMT cho hộ dân 80 Bảng 3.19 Bảng tổng hợp chi phí ba ngơi nhà (VNĐ) 81 Bảng 3.20 Bảng chi phí kW tiền điện dùng điện lưới 82 Bảng 3.21 So sánh cho phí kWh hộ dùng hệ thống ĐMT điện lưới 83 Bảng 3.22 Nhu cầu sử dụng thiết bị điện nhà hộ dân 84 Bảng 3.23 Tính tốn cơng suất hệ thống NLMT độc lập cho hộ dân 84 Luan van PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma x Bảng 3.24 Tính tốn cơng suất hệ thống NLMT độc lập cho hộ dân 84 Bảng 3.25 Tính tốn công suất hệ thống NLMT độc lập cho hộ dân 85 Bảng 3.26 Tính tốn thành phần hệ thống NLMT độc lập 85 Bảng 3.27 Tính tốn thành phần hệ thống NLMT độc lập 86 Bảng 3.28 Tính tốn thành phần hệ thống NLMT độc lập 87 Bảng 3.29 Tính tốn thành phần hệ thống NLMT độc lập 88 Bảng 3.30 Tính toán thành phần trạm sạc xe điện 94 Bảng 3.31 Tính tốn thành phần ba trạm sạc xe điện 94 Bảng 3.32 Tính tốn chi phí thành phần ba trạm sạc xe điện 94 Luan van PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma 89 VNĐ 13.200 13.000 12.800 12.600 12.400 Tỉ lệ lạm phát d 12.200 d = 4% 12.000 11.800 11.600 11.400 i = 5% i = 6% i = 7% i = 8% i = 9% Tỉ lệ chiết khấu i Hình 3.28 So sánh ảnh hưởng tỷ lệ lạm phát tỉ lệ lãi suất đến công suất hệ thống ĐMT độc lập Đồ thị chi phí 1kWh điện ĐMT VNĐ 13.500 13.000 Tỉ lệ lạm phát d d = 1% 12.500 12.000 d = 2% 11.500 11.000 d = 3% 10.500 d = 4% 10.000 i = 5% i = 6% i = 7% i = 8% Tỉ lệ chiết khấu i i = 9% Hình 3.29 So sánh ảnh hưởng tỷ lệ lạm phát tỉ lệ lãi suất đến công suất hệ thống ĐMT độc lập Qua đồ thị cho thấy chi phí cho 1kWh hệ thống điện NLMT theo biến thiên tỉ lệ lạm phát d tỉ lệ chiết khấu i Ta thấy rõ tỉ lệ lạm phát giảm tỉ lệ lãi suất tăng chi phí cho 1kWh điện NLMT giảm Ngược lại, tỉ lệ lạm phát tăng tỉ lệ lãi suất giảm chi phí cho 1kWh điện NLMT tăng Cho nên, vấn đề đầu tư xây dựng cho hệ thống điện NLMT phụ thuộc vào trì lạm phát lãi suất ngân hàng nhà nước Luan van PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma 90 3.5.7 Tính toán trạm sạc lượng mặt trời cho xe điện bến xe Nguyễn Hoàng Xe điện tham quan loại phương tiện không gây ô nhiễm, thân thiện với mơi trường Loại hình phương tiện sử dụng phổ biến khu du lịch, dịch vụ nước phát triển Dịch vụ xe điện đưa vào hoạt động Đại Nội Huế nhiều năm với quy mô nhỏ lẻ, nhu cầu du khách lại lớn, khoảng ÷1,2 triệu lượt khách/năm.Với nỗ lực khơng ngừng nâng cao chất lượng dịch vụ đáp ứng ngày tốt nhu cầu du khách, Trung tâm Bảo tồn di tích Cố Huế phối hợp với Cơng ty cổ phần đầu tư thương mại Hồng Thành khai trương dịch vụ xe điện với quy mô lớn hơn, đưa 18 (4 đến 11 chỗ) vào hoạt động từ sáng đến 18 30 phút hàng ngày Tuyến phục vụ không bên Đại Nội mà bao gồm toàn khu vực thuộc thành nội Huế, liên thông bến xe du lịch Nguyễn Hồng (hình 3.30) Hình 3.30 Dàn xe điện phục vụ tham quan Đại Nội Huế Với lượng xe điện lớn ý tưởng xây dựng trạm sạc pin cho xe điện NLMT ý tưởng hay Khơng xét khía cạnh kinh tế trạm sạc NLMT vừa tạo điểm nhấn độc đáo cho thành phố, vừa mang tính xây dựng nguồn lượng xanh, lượng thân thiện với môi trường mà nước tiên tiến giới phát triển Luan van PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma 91 Hình 3.31 Bến xe Nguyễn Hoàng – Nơi tập kết đưa đón khách xe điện 3.5.7.1 Những ưu điểm xây dựng trạm sạc xe điện lượng mặt trời bến xe Nguyễn Hoàng, TP Huế - Sử dụng nguồn LNLMT xu lượng bền vững, góp phần giảm thải nhiễm mơi trường Tiết kiệm nguồn điện lưới ngày đắt đỏ - Tạo điểm nhấn cho du lịch Huế, góp phần nâng cao vị thành phố du lịch Xanh – Sạch – Đẹp - Trạm sạc có mái che nhằm bảo vệ cho xe điện trước thời tiết khắc nghiệt Huế Đồng thời điểm trú chân cho hành khách đến tham quan Đại Nội - Trạm sạc có tích hợp đèn Led chiếu sáng ban đêm, tích hợp cổng sạc cho thiết bị cầm tay điện thoại di động, máy tính bảng cho khách du lịch bảng quảng cáo 3.5.7.2 Phương án thiết kế trạm sạc cho xe điện bến xe Nguyễn Hoàng, TP Huế Hiện giới ngồi cơng nghệ sạc bình thường có từ lâu phát triển mạnh cơng nghệ sạc nhanh Các trạm sạc nhanh "thơng minh" có khả kết nối với xe ô tô để phân phối NL cần thiết điều kiện an toàn tối ưu Thực lưu ý trường hợp sạc nhanh, NL điện cung cấp đạt đến cơng suất 40kW Và với công suất liên tục giờ, nguy gây nóng đường điện xảy Thế hệ trạm sạc nhanh cho phép sạc tới 80% dung lượng pin vòng 45phút Nhưng nhờ phát triển công nghệ sử dụng pin lithium, cần khoảng đến 10 phút để sạc tới 80% dung lượng pin Đối với xe điện hoạt động bến xe Nguyễn Hoàng, sử dụng động điện 48V – 4kW Cùng với ắc quy loại nạp xả sâu 6V – 120Ah Cần đến để sạc đầy ắc quy cho xe điện Luan van PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma 92 Như loại ắc quy mà xe sử dụng ta áp dụng phương án trạm sạc nhanh Với phương án trạm sạc thường, phải từ đến sạc đầy cho ắc quy với điều kiện làm việc liên tục ngày, xe đậu lâu ban ngày để sạc điện tốn nhiều thời gian dẫn đến suất hoạt động Như ta sạc ắc quy vào buổi chiều tối sau làm việc Với việc sạc vậy, hao tổn lượng trình nạp xả ắc quy cộng với nạp xả liên tục khiến tuổi thọ ắc quy xe giảm dẫn đến hiệu kinh tế không cao Từ phân tích tơi đưa phương án xây dựng trạm sạc ắc quy đổi ắc quy cho xe điện Trạm sạc làm nhiệm vụ sạc đầy ắc quy dự phòng xe điện Đầu ngày cuối ngày làm việc, số ắc quy thay vào xe điện trạm sạc lại làm nhiệm vụ sạc đầy số ắc quy cạn thay ngày Phương án có ưu điểm sau: - Xe điện khơng có thời gian chết phải đứng chờ sạc đầy ắc quy, xe hoạt động liên tục cách chủ động đảm bảo suất tối ưu Lái xe 15 đến 20 phút để thay ắc quy - Tổn hao cơng suất Điện nạp vào ắc quy ắc quy nối trực tiếp với động thông qua hệ ắc quy (từ hệ ắc quy trạm sạc sang hệ ắc quy xe điện) cách nạp thông thường - Chu kỳ nạp xả ắc quy ngày nạp, ngày xả nửa so với cách sạc thông thường giúp cho tuổi thọ ắc quy cao đáng kể, giúp tiết kiệm chi phí 3.5.7.2 Tính tốn trạm sạc ắc quy cho xe điện bến xe Nguyễn Hồng, TP Huế Hình 3.32 Trạm sạc SUDI Luan van PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma 93 Ta tham khảo ý tưởng từ mẫu trạm sạc SUDI Mẫu có thiết kế bền vững, hiệu thẩm mỹ Và trạm sạc kiểu xuất nhiều giới Mái che trạm sạc che mưa nắng cho xe điện Về cơng suất, ta thiết kế trạm sạc sạc cho bình ắc quy 6V – 100Ah đủ để thay luân phiên cho xe điện chạy liên tục ngày - Tính số Wh pin mặt trời phải cung cấp cho ắc quy: Dung lượng ắc quy: DLAQ = × 100 = 800 (Ah) Số Wh pin mặt trời: EPV = DLAQ × Điện áp ắc quy × DOD = 800 × × 0,8 = 3840 (Wh) Tính diện tích pin NLMT: Với cường độ xạ NLMT TP Huế 4.37 kWh/m2/ngày Spv = 3840 = 9,164 (𝑚2 ) 4,37 𝑥 0,15 𝑥 0,8 𝑥 0,799 Dung lượng dàn pin mặt trời cần sử dụng là: PVcông suất cực đại = 9,164 x 1000 x 0,15 = 1374 (Wp) Mô đun PV lựa chọn mono–crystalline silicon SV-180W, công nghệ Singapore với thông số kỹ thuật điều kiện kiểm tra tiêu chuẩn có mật độ 1000W/m2 nhiệt độ tiêu chuẩn 250C Công suất cực đại Pmax = 180W, cơng suất cực đại Vmp = 36V, dịng điện cơng suất cực đại Imp = 5,01A, dịng ngắn mạch Isc = 5,55A, hở mạch Voc = 47,7V Như vậy, ta chọn mô đun PV 180W liên kết song song với để cung cấp điện cho trạm sạc Tính điều khiển nạp ắc quy: Thơng số pin: Pmax = 180W, Vmp = 36V, Imp = 5,01A, Voc= 47,7V, Isc = 5,55A Dòng điện điều khiển nạp = 1,3 ×8 × 5,55 = 57,72 A Chọn điều khiển nạp ắc quy có dịng 60A/12 V Ta lựa chọn thành phần trạm sạc xe điện NLMT cho bảng 3.28 Luan van PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma 94 Bảng 3.30 Tính toán thành phần trạm sạc xe điện Thành phần PPV Bộ điều khiển nạp PAQ Diện tích PV Cơng suất × 180 Wp 60A/12V × V× 100 Ah 9,2 m2 Như vậy, diện tích mối trạm sạc xây dựng với diện tích 9,2m2 Hiện nay, bến xe Nguyễn Hồng có chỗ cho xe điện đậu Cho nên diện tích cho chỗ đậu xe 9,2 × = 27,6m2 mái che pin mặt trời Vì vậy, cần phải xây dựng với trạm xạc trên, thành phần ba trạm sạc xe điện cho bảng 3.29 Bảng 3.31 Tính tốn thành phần ba trạm sạc xe điện Thành phần PPV Bộ điều khiển nạp PPV Diện tích PV Cơng suất ×8 × 180 Wp × 60A/12V ×8 × V 100 Ah 27,6 m2 Dự toán sơ đầu tư phần pin mặt trời, ắc quy điều khiển nạp cho bảng sau: Bảng 3.32 Tính tốn chi phí thành phần ba trạm sạc xe điện Chi phí (VNĐ) Chi phí (VNĐ) CPV 125 280 000 CAQ 96 000 000 CAQ3 124 155 859 CAQ6 123 024 960 CAQ9 121 937 745 CAQ12 120 832 560 CAQ15 119 755 152 CN 800 000 CXD 12 528 000 CBD 44 132 803 CPVĐ 832 786 288 CPVĐN 47 138 847 C1kWh 12 276 Luan van PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma 95 Nhận xét: Từ kết bảng cho thấy chi phí cho kWh điện NLMT cịn cao chi phí điện lưới Tuy nhiện, trạm xạc xây dựng biểu tượng khuyến khích áp dụng NLMT du khách tuyên truyền áp dụng NL thành phố Huế Hình 3.33 Mơ hình trạm sạc cho xe điện bến xe Nguyễn Hoàng, TP Huế 3.6 Nhận xét thảo luận Qua trình thực tập tốt nghiệp lĩnh vực nghiên cứu thiết kế, ứng dụng pin NLMT Nhìn chung, tỉnh Thừa Thiên Huế có ứng dụng hệ thống ĐMT từ ứng dụng có hiệu định Tuy nhiên, việc ứng dụng hệ thống ĐMT Thừa Thiên Huế chưa phát triển mạnh chủ yếu sử dụng cho chiếu sáng, sinh hoạt khu vực cô lập vùng xa Đồn biên phòng bán đảo Sơn Chà, huyện Phú Lộc, Đồn biên phòng Phòng Nhâm huyện A Lưới; sử dụng cho giảng dạy trường học; sử dụng khu Resott Riverside Resort; sử dụng cho tín hiệu cột đèn báo giao thông chiếu sáng đường phố, Cho nên chưa phát triển hết tiềm điện NLMT mà Huế có Vì vậy, việc đánh giá trạng sử dụng điện NLMT Thừa Thiên Huế đề xuất giải pháp phát triển điện NLMT năm tới cần thiết Hệ thống điện NLMT độc lập sử dụng cho phụ tải cho vùng sâu, vùng cô lập mà điện lưới quốc gia khó vương tới Nó thường sử dụng cho phụ tải công suất nhỏ tận dụng nguồn NLMT dồi Thừa Thiên Huế vào tháng mùa hè mùa thu, khơng tốn chi phí nhiên liệu Tuy nhiên hệ thống tồn nhược điểm: + Đầu tư xây dựng hệ thống ban đầu cao, giá thành pin ắc quy cao; + Một hệ thống sử dụng từ đến năm phải thay ắc quy; người sử dụng hệ thống ĐMT chưa nắm rõ kiến thức hiệu sử dụng chưa cao; + Do điều kiện khí tượng Thừa Thiên Huế có tháng cịn có ngày nhiều mây mưa nên ảnh hưởng đến trình cung cấp điện cho phụ tải hệ thống Vì Luan van PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma 96 vậy, cần có nghiên cứu để liên kết nguồn NLMT với nguồn NL khác lượng gió, nắng lượng sinh khối, để cung cấp đủ điện cho phụ tải hoạt động nhiều ngày + Các công nghệ pin mặt trời nhập từ nước ngồi nên giá thành cịn đắt Cho nên cần xây dựng nhà máy sản xuất chế tạo pin mặt trời Việt Nam để hạ giá thành sản phẩm + Hiện thị trường nước ta có nhiều cơng nghệ pin mặt trời.Vì vậy, cần tính tốn so sánh đánh giá hiệu loại pin cách cụ thể + Hiện hệ thống trạm cho sạc cho xe ô tô điện chưa xây dựng Việt Nam Đặc biệt trạm sạc NLMT, giá thành xây dựng hệ thống đắt so với sử dụng điện lưới Tuy nhiên, năm tới, giá thành pin mặt trời giảm xuống, hay thành phố khuyến khích sử dụng xe ô tô điện để bảo vệ môi trường Việc xây dựng trạm sạc NLMT vừa tận dụng nguồn NLMT phong phú Thừa Thiên Huế, việc có mơ hình biểu tượng cho sử dụng lượng xanh thành phố xanh, Thừa Thiên Huế Điều có ý nghĩa lớn Thừa Thiên Huế việc khuyến khích người dân, du khách nên áp dụng NLMT vào sống để góp phần bảo vệ mơi trường sống Luan van PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma 97 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Qua trình thực đề tài tơi thực số nội dung sau: - Tìm hiểu thực trạng sử dụng NLMT giới, Việt Nam tỉnh Thừa Thiên Huế - Đánh giá trạng sử dụng hệ thống ĐMT Thừa Thiên Huế - Dùng thuật tốn di truyền để tối ưu thơng số công suất dàn pin mặt trời công suất ắc quy - Tính tốn cơng suất phân tích kinh tế cho hệ thống ĐMT độc lập hộ dân khu vực - Thiết kế tính tốn trạm sạc lượng mặt trời cho xe điện tham quan Đại nội Huế bến xe Nguyễn Hồng, thành phố Huế 5.2 Kiến nghị Vì thời gian thực tập không nhiều, nên xin kiến nghị nội dung sau: - Cần thu thập phân tích tổng hợp thơng tin khí tượng nhiều năm - Cần nghiên cứu để so sánh pin mặt trời ắc quy với công nghệ khác - Cần tính tốn, so sánh thật cụ thể giá thành đầu tư trạm sạc nhanh sạc chậm cho xe ô tô điện Luan van PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Lê Tuấn Anh (2016), Nghiên cứu, thiết kế ứng dụng pin lượng mặt trời Thừa Thiên Huế, Khóa luận tốt nghiệp, trường Đại học Nông Lâm Huế [2] Cổng thông tin điện tử thành phố Huế (2015), Điều kiện tự nhiên - kinh tế xã hội tháng đầu năm 2015, Huế [3] Chuyên san Công nghệ thông tin Truyền thông, (2013), Giải thuật di truyền ứng dụng hỗ trợ lập lịch điều hành công tác bệnh viên, số 02, Hà Nội [4] Võ Đình Diệp, Nguyễn Thiện Tống (1984), Khoa học kỹ thuật phục vụ nông thôn – lượng, Nhà xuất thành phố Hồ Chí Minh [5] Trịnh Quang Dũng(1992), Điện mặt trời, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [6] Hoàng Dương Hùng, Năng lượng mặt trời Lý thuyết ứng dụng [7] Khương Anh Sơn (2013), Kích thước tối ưu hệ thống lượng mặt trời độc lập sử dụng thuật toán di truyền dựa độ tin cậy kinh tế, Kỷ hiếu hội nghị Khoa học Cơng nghệ Cơ khí lần thứ III Hà Nội [8] Khương Anh Sơn tác giả (2016), Thiết kế phân tích kinh tế hệ thống lượng mặt trời độc lập, Tạp chí Đại Huế, Tập 123, Số [9] Sở khoa học cơng nghệ Thừa Thiên Huế (2004), Đặc điểm khí hậu - thủy văn tỉnh Thừa Thiên Huế, Huế [10] Sở công thương Thừa Thiên Huế (2012), Báo cáo kinh tế kỹ thuật cơng trình hệ thống điện đảo Sơn Chà, huyện Phú Lộc, tỉnh Thừa Thiên Huế, Huế [11] Trung tâm khí tượng thủy văn Thừa Thiên Huế (2014), Số liệu thống kế khí tượng Thừa Thiên Huế, Huế [12] Đặng Đình Thống (2005), Pin mặt trời ứng dụng, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [13] Nguyễn Duy Tiến (2015), Phân tích kinh tế - kỹ thuật hệ thống điện mặt trời độc lập để cung cấp điện cho số phụ tải nhỏ nhà Huế, Báo cáo nghiên cứu khoa học nhóm sinh viên, trường Đại học Nơng Lâm Huế, Huế [14] Nguyễn Duy Thiện (2010), Kỹ thuật sử dụng lượng mặt trời Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội Luan van PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma 99 [15] Võ Tĩnh (2015), Đánh giá tình hình sử dụng tiềm phát triền lượng tái tạo số khu vực tỉnh Thừa Thiên Huế, Khóa luận tốt nghiệp, trường Đại học Nông Lâm Huế, Huế Tiếng Anh [16] Askari, B., Ameri, M (2009), Optimal sizing of photovoltaic-battery power systems in a remote region in Keman, Iran, Journal of Power and Energy, 223, pp 563-570 [17] Arun, P., Banerjee, R., Bandyopadhyay, S (2009), Optimal sizing of photovoltaic battery systems incorporating uncertainty through design space approach, Solar Energy, 83, pp.1013-1025 [18] Bartha, S (2009), Energetical modeling of solar wind energy systems, Thesis of PhD work, Institute of Envionment Industrial sytem of Szent István University, Hunggary [19] Diaf, S., Belhamel, M., Haddadi, M., Louche, A (2008), Technical and economic assessment of hybrid photovoltaic/wind system with battery storage in Corsica is land Energy Policy, 36, pp.743-754 [20] Randy, L, Haupt Sue Ellen Haupt (2004), Practical Genetic algorithm Second Edition, A John wiley & Sons, INC Tài liệu đăng tải trang web: [21] Công ty cổ phần đầu tư tiến toàn cầu, website: wwwdienmattroi.biz/cuong-d buc-xa-nang-luong-mat-troi-tai-cac-khu-vuc-cua-viet-nam [22] Cơng ty mặt trời đỏ, Mơ hình trạm sạc xe điện lượng mặt trời BMW, website: http://redsun-solar.com/tieng/ArticleShow.asp?ArtID=93 [23] Bếp nấu ăn kiểu hộp (2015), website: https://www.google.com/search [24] Mười nhà máy điện mặt trời lớn giới, website: http://pinsolar.net/10-nhamay-dien-mat-troi-lon-nhat-gioi [25] Nhà máy điện mặt trời nhà cơng thương, website: www.thanhnien.vn/kinh-doanh/nha-may-dien-mat-troi-tren-noc-nha-bo-cong-thuong [26] Nhà máy điện mặt trời lớn giới Ivanpah, Mỹ, cập nhật ngày 12 tháng năm 2016 website: http://genk.vn/kham-pha/co-toi-2-nha-may-dien-mat- Luan van PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma 100 troi-cua-viet-nam-dang-duoc-xay-dung-su-lua-chon-hoan-hao2015090819220402.chn [27] Solarbk hồn thành dự án cấp nước nóng lượng mặt trời dung tích 7000 lít bện viện gia đình Đà Nẵng, website: http://solarbk.vn/san-phamva-du-an-moi/solarbk-hoan-thanh-du-an-cap-nuoc-nong-bang-nang-luong-mattroi-dung-tich-7000-lit-tai-benh-vien-gia-dinh-da-nng/294/1375 [28] Xây nhà máy điện mặt trời Việt Nam, website: http://vnexpress.net/tin-tuc/thoi-su/xay-nha-may-dien-mat-troi-dau-tien-o-vietnam-3271533.html Luan van PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma 101 PHỤ LỤC Thông số kỹ thuật pin mặt trời Luan van PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma 102 Luan van PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma 103 Den: 1-13,17,19-21,27,28,35-44,46,48,59-63,65-68,70-84,86,87,95,96,98-103 Mau: 14-16,18,22-26,29-34,45,47,49-58,64,69,85,88-94,97,104-105 6,7,8,9,10,13 CURRENT PAGE Luan van PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma ... thống ĐMT độc lập thỏa mãn điều kiện nêu cần thiết nên chọn đề tài ? ?Nghiên cứu thiết kế phân tích kinh tế hệ thống điện mặt trời độc lập tỉnh Thừa Thiên Huế? ?? Mục đích nghiên cứu luận văn, đối... tiêu kinh tế - kỹ thuật với việc phân tích kinh tế hệ thống Vì vậy, việc nghiên cứu thiết kế hệ thống ĐMT độc lập thỏa mãn điều kiện nêu cần thiết nên chọn đề tài ? ?Nghiên cứu thiết kế phân tích kinh. .. kế phân tích kinh tế hệ thống điện mặt trời độc lập tỉnh Thừa Thiên Huế? ?? Mục tiêu đề tài 2.1 Mục tiêu chung Nghiên cứu thiết kế hệ thống ĐMT độc lập nhằm thỏa mãn tiêu kinh tế kỹ thuật phù hợp