(Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu và tính toán tính kinh tế của điện mặt trời áp mái cho đảo phú quốc tỉnh kiên giang việt nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ PHAN KIM THẮNG NGHIÊN CỨU VÀ TÍNH TỐN TÍNH KINH TẾ CỦA ĐIỆN MẶT TRỜI ÁP MÁI CHO ĐẢO PHÚ QUỐC TỈNH KIÊN GIANG - VIỆT NAM NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN - 8520201 SKC008016 Tp Hồ Chí Minh, tháng 3/2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ PHAN KIM THẮNG NGHIÊN CỨU VÀ TÍNH TỐN TÍNH KINH TẾ CỦA ĐIỆN MẶT TRỜI ÁP MÁI CHO ĐẢO PHÚ QUỐC TỈNH KIÊN GIANG - VIỆT NAM NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN - 8520201 Hướng dẫn khoa học: PGS.TS LÊ CHÍ KIÊN Tp Hồ Chí Minh, tháng 03 năm 2023 trình vận hành dự án Tuy nhiên, giá điện nước tăng theo năm Điều làm giảm lợi nhuận nhà đầu tư Tìm kiếm cấu trúc kết nối hệ thống điện nhằm nâng cao hiệu suất vận hành khả vượt qua cố hư hỏng nghịch lưu Điều góp phần nâng cao số vận hành pin Tránh trường hợp hư hỏng nghịch lưu làm điện thu từ pin kết nối với nghịch lưu Xây dựng mơ hình thực nghiệm với hệ thống điện mặt trời áp mái đảo Phú Quốc Thực nghiệm số liệu sẽ thu số liệu có độ tin cậy cao tính tốn mang tính lý thuyết 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] B Shiva Kumar and K Sudhakar, “Performance evaluation of 10 MW grid connected solar photovoltaic power plant in India,” Energy Reports, vol 1, pp 184–192, 2015, doi: 10.1016/j.egyr.2015.10.001 [2] R Islam, W Xu, Y Guo, and K Ma, “Solar Photovoltaic Power Plants,” vol 2017, pp 2–4, 2017 [3] “Đầu tư hệ thống lượng điện mặt trời Trường Đại học Kinh doanh Cơng nghệ,” Tạp chí Kinh doanh Công nghệ, 2019 [4] P A Tuân, “Nghiên cứu ứng dụng phần mềm PVSYST vào thiết kế phân tích dự án điện mặt trời hoà lưới,” TNU Journal of Science and Technology, 2018 [5] D V S Phạm Hồng mạnh, “Các nhân tố ảnh hưởng đến ý định sử dụng công nghệ lượng điện mặt trời hộ gia đình Thành phố Phan Rang - Tháp Chàm,” Tạp chí cơng thương, 2020 [6] N T L N vù T CHI, “Đánh giá tiềm lắp đặt hệ thống điện mặt trời mái nhà Việt Nam,” Tạp chí cơng thương, vol 6, pp 84–89, 2022 [7] V M Phap et al., “Feasibility analysis of hydrogen production potential from rooftop solar power plant for industrial zones in Vietnam,” Energy Reports, vol 8, pp 14089–14101, Nov 2022, doi: 10.1016/j.egyr.2022.10.337 [8] M A Eltawil and Z Zhao, “Grid-connected photovoltaic power systems: Technical and potential problems-A review,” Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol 14, no 1, pp 112–129, 2010, doi: 10.1016/j.rser.2009.07.015 [9] S H Lee, W J Cha, J M Kwon, and B H Kwon, “Control Strategy of Flyback Microinverter with Hybrid Mode for PV AC Modules,” IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol 63, no 2, pp 995–1002, 2016, doi: 10.1109/TIE.2015.2481365 59 [10] A DOLARA, R FARANDA, and S LEVA, “Energy Comparison of Seven MPPT Techniques for PV Systems,” Journal of Electromagnetic Analysis and Applications, vol 01, no 03, pp 152–162, 2009, doi: 10.4236/jemaa.2009.13024 [11] A M Kassem, “Modeling , Analysis and Neural MPPT Control Design of a PV- Generator Powered DC Motor-Pump System,” WSEAS TRANSACTIONS on SYSTEMS, vol 10, no 12, pp 399–412, 2011 [12] G Buticchi, D Barater, E Lorenzani, and G Franceschini, “Digital control of actual grid-connected converters for ground leakage current reduction in PV transformerless systems,” IEEE Transactions on Industrial Informatics, vol 8, no 3, pp 563–572, 2012, doi: 10.1109/TII.2012.2192284 [13] W Dong, “Control Strategy for Grid-Connected Photovoltaic (PV) Battery System,” no June 2014, 2016 [14] V V Quân, “Nghiên cứu tiềm điện mặt trời đảo Phú Quốc,” Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh, 2018 60 NGHIÊN CỨU VÀ TÍNH TỐN TÍNH KINH TẾ CỦA ĐIỆN MẶT TRỜI ÁP MÁI CHO ĐẢO PHÚ QUỐC TỈNH KIÊN GIANG - VIỆT NAM RESEARCH AND ECONOMIC CALCULATION OF ROOFTOP SOLAR POWER FOR PHU QUOC ISLAND KIEN GIANG PROVINCE VIETNAM Lê Chí Kiên1, Phan Kim Thắng2 Trường đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM Học viên cao học, Trường đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM TĨM TẮT Biến đổi khí hậu nghiêm trọng tác động lớn đến sống người Việc tham gia nguồn lượng tái tạo cần thiết để giảm hiệu ứng nhà kính Với sách ưu tiên phát triển nhà nước, ngày nhiều nhà máy điện gió, điện mặt trời sử dụng thay dần nhà máy nhiệt điện điện hạt nhân Hiệu nhà máy điện mặt trời minh chứng qua số lượng lớn nhà đầu tư tư nhân tham gia vào thị trường điện Bài báo đề xuất cách thức xây dựng phương pháp đánh giá hiệu kinh tế hệ thống điện mặt trời áp mái công suất 10 kW địa phương cụ thể đảo Phú Quốc Hiệu kinh tế dự án đánh giá cách định lượng dựa tiêu chí kinh tế NPV IRR Kết thu cho dự án hồn tồn áp dụng cho địa phương khác mức công suất điện khác Kết thực có vai trị quang trọng tun truyền khuyến khích mở rộng cơng suất điện tái tạo thông qua mở rộng số lượng công suất hệ thống điện mặt trời áp mái Từ khóa: Điện lượng mặt trời áp mái, phân tích kinh tế, NPV, IRR B/C ABSTRACT Climate change today is more and more severe and has a significant impact on human life The participation of renewable energy sources is necessary to reduce the greenhouse effect With the development priority policy of the government, more and more wind and solar power plants are used and gradually replacing thermal and nuclear power plants The paper proposes a method to build a method to evaluate the economic efficiency of a rooftop solar power system with a capacity of 10 kW in a particular locality, Phu Quoc Island The economic efficiency is evaluated quantitatively based on economic criteria such as NPV and IRR The results obtained for this project are entirely applicable to other localities and different power capacity levels Implementation results play an essential role in promoting the expansion of renewable electricity capacity through expanding the number and capacity of rooftop solar power systems Keywords: Solar PV, economic analysis, NPV, IRR B/C GIỚI THIỆU Mặt trời nguồn lượng đáng tin cậy, không gây ô nhiễm vô tận Kể từ sống bắt đầu trái đất, lượng nhận tất hình thức sống tỏa từ mặt trời Bây lúc nhân loại quan điểm để lần lệ thuộc dựa vào mặt trời làm nguồn lượng Với gia tăng nhanh chóng giá lượng, lo ngại ô nhiễm, suy giảm tài ngun suy thối mơi trường [1], [2], [11]–[13], [3]– [10], nhận thức nguồn lực hạn chế toàn giới tăng lên đáng kể Sử dụng nhiên liệu hóa thạch gây phát thải nhà kính, sử dụng lượng khơng hiệu giải phóng chất gây nhiễm có hại cho khí gây mối đe dọa mưa axit phải giải nghiêm túc quy hoạch hệ thống điện Chính phủ với tầm nhìn nhận hệ điện thông qua nguồn lượng không tái tạo không đủ Sức mạnh tương lai phải thân thiện với môi trường Quang điện cách mà lượng từ mặt trời sử dụng trực tiếp cho phát điện Phương pháp cho phát điện không gây ô nhiễm mơi trường, có phần khơng đồng vị chuyển động không gây suy giảm vật chất Quang điện đa chức Nó tạo vận hành đèn chiếu sáng, bơm nước, vận hành thiết bị đồ dùng nhà nào, vận hành thiết bị điện thiết bị liên lạc Quang điện tìm thấy ứng dụng rộng rãi điện khí hóa ngơi làng nước phát triển sản xuất điện cho tòa nhà, khu thương mại khu công nghiệp thành phố Việc xây dựng nhà máy điện mặt trời tập trung phương pháp hiệu để tạo điện với chi phí rẻ hiêu suất cao [14][15] Vấn đề thực nhiều năm gần với nhiều nhà máy có cơng suất lên đến 550MWp khắp nơi giới Tuy nhiên, nước ta điện mặt trời phát điện với công suất nhỏ mang tính chất dự phịng hộ gia đình Ngun nhân chưa có nhà đầu tư ý chi phí đầu tư dự án cịn cao Để giải vấn đề kêu gọi vốn xã hội hóa phải đánh giá hiệu dự án mặt kinh tế Đây điều kiện tiên nhằm thu hút đầu tư doanh nghiệp Các nhà đầu tư chấp nhận đầu tư vào chứng minh hiệu kinh tế- kỹ thuật dự án Đây lý để luận văn thực đánh giá hiệu kinh tế - kỹ thuật dự án điện mặt trời áp mái nhằm thu hút vốn đầu tư cho dự án điện Điều góp phần giảm nhẹ tình trạng thiếu hụt điện Phú Quốc nói riêng nước nói chung tình trạng thiếu hụt nguồn cung điện truyền thống Bằng việc tính tốn tiêu kinh tế dự án điện lượng mặt trời cụ thể, giá trị thu chưng minh dự án có hiêu quả, khả thu hồi vốn cao có lãi suất lớn Điều kiện thực tế Thành phố đảo Phú Quốc 2.1 Điều kiện tự nhiên dân cư Theo kết nghiên cứu trước tác giả Võ Văn Quân luận văn [16], Thành phố đảo Phú Quốc có đầy đủ tiềm để phát triển điện lượng mặt trời Năm 2006, Khu dự trữ sinh ven biển biển đảo Kiên Giang bao gồm huyện đảo Phú Quốc UNESCO công nhận khu dự trữ sinh giới Bên cạnh đó, ngày 11/5/2010 Thủ Tướng Chính Phủ ban hành định số 633/QĐ-TTg việc Phê duyệt điều chỉnh Quy hoạch chung xây dựng đảo Phú Quốc, tỉnh Kiên Giang đến năm 2030 Theo đó, Phú Quốc khu kinh tế - hành đặc biệt; trung tâm du lịch sinh thái, nghỉ dưỡng, giải trí cao cấp quốc gia quốc tế; trung tâm bảo tồn đa dạng sinh học rừng biển quốc gia khu vực 2.2 Nhu cầu phát triển điện mặt trời áp mái Phú Quốc Phú Quốc thành phố đảo với đặc thù khí hậu nhiệt đới nên mạnh việc phát triển ngành du lịch dịch vụ kèm Trong năm gần Phú Quốc trở thành trung tâm du lịch dịch vụ lớn với hàng loạt tổ hợp nhà hàng khách sạn phục vụ cho du khách khách quốc tế nước Đi kèm với phát triển kinh tế du lịch Phú Quốc có nhu cầu nguồn điện lớn ln tình trạng thiếu hụt lượng điện Dù tư ưu tiên đầu tư đường dây nâng cấp đường dây cũ để tăng công suất truyền tải điện từ đất liền đảo Để giảm tải cho điện lực Phú Quốc nguồn lượng tái tạo ý đầu tư phát triển để cung cấp lượng chỗ thay phải truyền tải công suất từ đất liền đảo Mặc dù vậy, điều kiện tự nhiên Phú Quốc không phù hợp để phát triển nhà máy máy điện lượng mặt trời hay điện gió cơng suất lớn chúng chiếm phần lớn diện tích đất ảnh hưởng đến cảnh quan du lịch đảo Trong tình hình việc phát triển hệ thống điện mặt trời áp mái cơng trình hữu nhà dân hay mái tòa nhà du lịch phù hợp với điều kiện thực tế Phú Quốc Các hệ thống điện mặt trời áp mái cung cấp phần lượng điện cho hộ tiêu thụ cao điểm buổi trưa ngành du lịch dịch vụ Với việc tính giá điện theo theo mức tiêu thụ bậc thang điện lực Việt Nam Điện tạo từ hệ thống điện mặt trời áp mái có chức bù đỉnh cho phần cơng suất tăng cao hộ tiêu thụ Vụ điều góp phần giảm chi phí điện cho hộ gia đình 2.3 Tiềm năng lượng mặt trời khu vực Về tiềm năng lượng mặt trời: Phú Quốc nằm vùng khí hậu nhiệt đới nên có nhiều tiềm lượng mặt trời Theo quy hoạch phát triển điện lực tỉnh Kiên Giang giai đoạn 2016 – 2025, có xét đến 2035 xạ mặt trời bình quân Phú Quốc kWh/m /ngày Theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 02:2009/BXD tổng số nắng trung bình năm Phú Quốc 2.366 giờ/năm Tổng số nắng trung bình tháng năm trình bày cụ thể Bảng Bảng Tổng số nắng trung bình tháng năm Phú Quốc (giờ) Tháng 10 11 12 Giờ nắng (giờ) 251 230 255 246 196 146 151 134 139 168 208 242 Cả năm 2366 Trong số nguồn NLTT để phát điện Phú Quốc điện mặt trời phù hợp có tiềm lớn Phát triển điện mặt trời không tạo thêm nguồn điện chỗ cung cấp cho nhu cầu phụ tải ngày tăng mà thân thiện với mơi trường, góp phần vào việc đảm bảo an ninh lượng phát triển bền vững 2.4 Chi phí đầu tư hệ thống điện mặt trời áp mái 10 kW Phú Quốc Giá điện mặt trời Việt Nam không ngừng giảm xuống với phát triển công nghệ số lượng nhà máy tăng cao để đáp ứng nhu cầu điện lượng mặt trời Để có giá xác hệ thống lượng mặt trời khả thi hay khơng khả thi Do luận văn tham khảo giá lắp đặt điện lượng mặt trời áp mái số công ty để làm tham chiếu Theo báo giá nhà thầu DHC, giá trọn gói hệ thống điện mặt trời mái nhà công suất 10 kWp vào khoảng 150 triệu đồng [17] Hiệu kinh tế hệ thống điện mặt trời áp mái công suất 10 KW 3.1 Cơ sở tính tốn giá bán điện cho hệ thống điện mặt trời Khung giá mua điện mặt trời điện lực hoàn thiện đầy đủ thể chế sách Chính sách giá điện mặt trời công bố định 13/2020/QĐ-TTg Thủ Tướng Chính Phủ ngày 06/04/2020 [18] Giá bán điện mặt trời áp mái quy định 8.38 UScent/kWh, vào khoảng 2000 VNĐ Như vậy, giá điện tăng lên tương lai nhiều yếu tố mức giá 2000 tương lai mức giá 2000 VNĐ lãi xem giá bán điện không đổi thời gian dài Giá bán điện bậc thang Việt Nam áp dụng cho hộ tiêu thụ tải dân dụng làm thiệt hại cho hộ gia đình sử dụng điện với số lượng lớn Biểu giá bán lẻ điện sinh hoạt EVN áp dụng theo Quyết định 648/QĐ-BCT với mức giá bán lẻ điện bình quân 1.864,44 đồng/kWh chưa bao gồm thuế giá trị gia tăng, so với Quyết định 4495/QĐ-BCT tăng lên 143,79 đồng/kWh Với nhóm khách hàng sử dụng điện thường xun sử dụng 100 kWh để ưu đãi giá thấp mà thường phải trả tiền điện với mức giá từ bậc (khoảng 3000VNĐ tính VAT), cao nhiều so với mức giá bán 2000 VNĐ Như vậy, mục tiêu điện áp mái bán điện trực tiếp cho hộ tiêu thụ để giải toán giá mua điện cao khách hàng mua điện Bảng Bảng báo giá công ty DHC Solar [17] TT NỘI DUNG I II THIẾT BỊ CHÍNH Tấm pin lượng mặt trời 455W/p Bộ hòa lưới điện bám tải Zero export TỦ ĐIỆN DC TÍCH HỢP AC Tủ phân phối bảo vệ DC/AC (DC/AC Distribution Box)Điều khiển toàn hệ thống điện trạm đấu nối, cấp nguồn điện - CB-15A-1000VDC; chống sét DC - MCB-2P-40A-400VAC PHẦN CÁP DC - AC VÀ PHỤ KIỆN Dây cáp DC - K4-1.5kV DC màu đỏ Dây cáp DC - K4-1.5kV DC màu đen Cáp AC: Cu/XLPE/PVC 0.6/1kV 2x6mm2 Ống cứng D25 Ghen hộp 60x40 Cáp RS485 MC Vật tư phụ HỆ THỐNG TIẾP ĐỊA Dây tiếp địa, kết nối từ bảng đồng đến bãi tiếp địa: Dây Cu/PVC x4mm HỆ THỐNG MOUTING Kẹp U Hệ giàn khung đỡ Pin Vật tư phụ (bu long, bảng mã, vít nở,…) CHI PHÍ NHÂN CƠNG Vận chuyển trang thiết bị đến cơng trình Nhân cơng lắp đặt hồn thiện TỔNG DỰ TỐN III IV V VI Bảng Các thông số hệ thống điện mặt trời áp mái 10 kW Thông số Cơng suất hệ thống Số nắng trung bình năm Tổng mức đầu tư Tỷ lệ suy hao bình quân năm Thời hạn dự án Thời hạn khấu hao Giá bán điện mặt trời trung bình Chi phí thay thiết bị Tuổi thọ Inverter Hiệu suất chuyển đổi DC-AC Lãi suất Đơn vị KWp Giá trị 10 Giờ 2366 Triệu đồng 153 %/năm Năm năm Ngàn đồng /kWh Ngàn đồng /Watt Năm 20 % 98 % 10 10 ĐV KL kw 22 1 3,831,000 21,000,000 2,000,000 107,282,000 84,282,000 21,000,000 2,000,000 3,000,000 lot 3,000,000 3,000,000 m m m m m m lot 60 60 30 40 40 14,000 14,000 42,000 10,000 45,000 15,000 100,000 4,734,500 840,000 840,000 1,260,000 400,000 90,000 600,000 100,000 302,250 m 30 15,000 302,250 ĐƠN GIÁ Cái M2 lot 88 60 14,000 420,000 500,000 kw kw 10 10 200,000 1,000,000 Thơng số Chi phí vận hành bảo trì THÀNH TIỀN 25,700,000 1,232,000 25,200,000 500,000 12,000,000 2,000,000 10,000,000 153,000,000 Đơn vị Giá trị %/năm Trong báo, mức giá 2000 VNĐ áp dụng để đánh hiệu đem lại điện mặt trời bán lại điện cho điện lực địa phương cao điểm Mức giá thấp chọn cho thấy hiệu kinh tế cao bán điện cho với mức giá cao (3000 VNĐ) lợi nhuận thu cịn nhiều hơn, thời gian thu hồi vốn rút ngắn lợi nhuận thu từ dự án điện mặt trời áp mái tăng cao Đánh giá hiệu dự án kinh tế dựa tổng mức đầu tư dự án Để đánh giá hiệu dự án điện mặt trời áp mái 10 kWp, tổng mức đầu tư 153.000.000 VNĐ dùng làm giá trị tổng mức đầu tư 3.1 Chi phí hệ thống điện mặt trời áp mái công suất 10 KW Chi phí bảo trì bảo dưỡng hệ thống xác định dựa phần trăm tổng đầu tư dự án Gọi kbt phần trăm chi phí bảo trì tổng chi phí đầu tư (Ctt ) chi phí bảo trì năm thứ i (Cbt ,i ) xác định theo phương trình (1) Với chi phí vận hành bảo trì năm 2% tổng chi phí đầu tư, chi phí vận hành bảo trì năm xác định theo Bảng 4.5 Cbt ,i  kbt Ctt (1) Đối với dự án lớn, chi phí khấu hao tính tốn số năm định tổng chi phí đầu tư lớn Tuy nhiên chi phí khấu hao hệ thống điện mặt trời áp mái không cao nên khấu hao lần năm Công thức xác định chi phí khấu hao năm Ckh ,i dự án xác định theo phương trình (2) Chi phí khấu hao năm chi phí đầu tư dự án điện có xét đến lãi xuất, cịn năm cịn lại khơng C 1  r  i  Ckh,i   tt i 1  (2) Với lãi xuất 10% năm, chi phí khấu hao tính cho năm dự án tính theo (3) Ckh ,1  Ctt 1  r   168300000 VND  (3) Chi phí khấu hao nằm liệt kê chi tiết Bảng 4.5 Thiết bị sau thời gian sử dụng phải thay hư hỏng Với hệ thống điện mặt trời áp mái thiết bị thay nghịch lưu hòa lưới Tùy theo tuổi thọ nghịch lưu mà chi phí thay thiết bị năm khác Với giả định tuổi thọ nghịch lưu 10 năm thời hạn dự án 20 năm thời gian thay thiết bị năm thứ 11 Chi phí thay thiết bị thể qua phương trình (4) k P Crp ,i   rp mt  i  11 i  11 (4) Tại năm thứ 11 dự án, thiết bị thay sau 10 năm sử dụng Chi phí thiết bị năm xác định theo phương trình (5) Crp ,11  krp Pmt  30000000 VND  (5) Chi phí thay thiết bị nằm liệt kê chi tiết Bảng 4.5 Tổng chi phí năm tổng chi phí năm dự án, bao gồm: Chi phí bảo trì vận hành thiết bị, chi phí khấu hao thiết bị, chi phí thay thiết bị Tổng chi phí năm dự án xác định theo phương trình Ct ,i  Cbt ,i  Ckh ,i  Crp ,i (6) Giá trị tiền tệ dần giá trị năm theo lạm phát lãi vay Để thuận lợi cho tính tốn hiệu kinh tế dự án, tổng chi phí năm phải quy giá trị năm xây dựng gọi tổng chi phí năm quy đổi Cơng thức xác định tổng chi phí năm quy đổi năm thứ i thể phương trình (7) với r lãi xuất ngân hàng Giá trị tổng chi phí năm quy đổi liệt kê chi tiết Bảng 4.5 với lãi xuất ngân hàng (r) đề xuất mức 10%/năm Ct1,i  Ct ,i 1  r  i (7) Lũy kế chi phí năm hoạt động thứ i tổng chi phí năm quy đổi từ bắt đầu vận hành Giá trị lũy kế chi phí cho biết tổng số tiền quy đổi năm ban đầu chi cho số năm hoạt động qua Lũy kế chi phí đến năm cuối thời hạn dự án cho biết tổng chi phí cho dự án Thơng số dùng để tính lợi nhuận thu dự án Lũy kế chi phí năm thể cột cuối bảng chi phí dự án i Ctt ,i   Ct1,i (8) n 1 3.2 Lợi nhuận hệ thống điện mặt trời áp mái công suất 10 KW Hiệu suất pin suy giảm theo thời gian vận hành Mức độ suy giảm phụ thuộc vào nhiều yếu tố phương pháp sản nhà sản xuất Sau năm vận hành xuất, cơng nghệ sản xuất, chất liệu làm pin buộc phải xác định lại hiệu suất hệ thống pin quang điện mặt trời, chất lượng sản phẩm Độ suy giảm pin khác công bố Bảng Chi phí cho hệ thống điện mặt trời áp mái 10 kW Năm 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Chi phí vận hành bảo trì năm 3060 3060 3060 3060 3060 3060 3060 3060 3060 3060 3060 3060 3060 3060 3060 3060 3060 3060 3060 3060 Chi phí khấu Chi phí thay hao năm thiết bị 153000 168300 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 30000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Với hệ số suy hao năm pin quang điện so với năm trước ksh , hiệu suất hệ thống pin quang điện năm thứ i  i xác định theo phương trình (9) i  1  ksh  i (9) Với hệ số suy hao năm pin quang điện so với năm trước 3% hệ thống điện mặt trời áp mái 10 kW, hiệu suất hệ thống điện mặt trời áp mái qua năm liệt kê chi tiết cột thứ Bảng Sản lượng điện thu năm hệ thống điện mặt trời áp mái phụ thuộc vào số nắng năm, hiệu suất chuyển đổi lượng mặt trời hiệu suất hệ thống pin quan điện Công thức (10) xác định sản lượng điện năm thứ i hệ thống điện mặt trời Ai  Pmt  sy hpv i (10) Tổng chi phí năm 171360 3060 3060 3060 3060 3060 3060 3060 3060 3060 33060 3060 3060 3060 3060 3060 3060 3060 3060 3060 Đơn vị: Ngàn đồng Tổng chi phí Lũy kế chi năm quy đổi phí 155781.82 2528.93 2299.02 2090.02 1900.02 1727.29 1570.26 1427.51 1297.74 1179.76 11587.33 975.01 886.37 805.79 732.54 665.95 605.4 550.37 500.33 454.85 155781.82 158310.75 160609.77 162699.79 164599.81 166327.1 167897.36 169324.87 170622.61 171802.37 183389.7 184364.71 185251.08 186056.87 186789.41 187455.36 188060.76 188611.13 189111.46 189566.31 Với hệ thống điện mặt trời áp mái có P  10 công suất mt kW, hiệu suất hệ thống điện   98% mặt trời sy , số nắng năm hpv  2366 (giờ/năm) hiệu suất hệ thống pin quang điện giảm 3% năm sản lượng điện hệ thống điện áp mái thể cột số Bảng Doanh thu bán điện năm phụ thuộc vào giá bán điện sản lượng điện năm hệ thống điện lượng mặt trời Doanh thu bán điện xác định theo phương trình (11) với Pr ,i giá bán điện năm thứ i Rt ,i  Ai Pr ,i (11) Toàn điện thu tiêu thụ nội bán ngược lại cho công ty điện lực địa phương Với mục tiêu cắt đỉnh chi phí giá điện bậc thang, giá bán điện đề xuất ngàn đồng kWh điện Với giá bán điện đề xuất, doanh thu bán điện năm thể cột Bảng Bảng Lợi nhuận cho hệ thống điện mặt trời áp mái 10 kW Năm 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Hiệu suất hệ thống PV Sản lượng điện Giá bán điện Doanh thu bán (kWh) mặt trời điện 0.97 0.941 0.913 0.885 0.859 0.833 0.808 0.784 0.76 0.737 0.715 0.694 0.673 0.653 0.633 0.614 0.596 0.578 0.561 0.544 22491.2 21818.78 21169.55 20520.32 19917.46 19314.6 18734.93 18178.45 17621.97 17088.67 16578.56 16091.64 15604.72 15140.98 14677.24 14236.7 13819.33 13401.97 13007.79 12613.62 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 Doanh thu quy đổi năm xây dựng năm thứ i thực dựa phương trình (12) với r lãi xuất cho vay ngân hàng Với lãi xuất ngân hàng 10%, doanh thu quy đổi doanh thu lũy kế thể cột cuối Bảng Rt1,i  Rt ,i 1  r  i (12) Hiện giá thu hồi (NPV) hiệu số tổng giá thu hồi (tính cho thời hạn đầu tư) tổng giá vốn đầu tư, tức tổng giá tiền lời sau hoàn đủ vốn Trong trường hợp hệ thống điện mặt trời áp mái với 44982.4 43637.56 42339.1 41040.64 39834.92 38629.2 37469.86 36356.9 35243.94 34177.34 33157.12 32183.28 31209.44 30281.96 29354.48 28473.4 27638.66 26803.94 26015.58 25227.24 Đơn vị: Ngàn đồng Doanh thu Doanh thu quy đổi lũy kế 40893.09 36064.1 31809.99 28031.31 24734.35 21805.18 19227.96 16960.76 14946.87 13176.84 11621.37 10254.58 9040.26 7974.19 7027.23 6196.64 5468.16 4820.92 4253.76 3749.87 40893.09 76957.19 108767.18 136798.49 161532.84 183338.02 202565.98 219526.74 234473.61 247650.45 259271.82 269526.4 278566.66 286540.85 293568.08 299764.72 305232.88 310053.8 314307.56 318057.43 thời hạn dự án 20 năm NPV dự án hiệu doanh thu lũy kế năm thứ 20 trừ chi phí lũy kế năm thứ 20 Theo kết doanh thu chi phí Bảng Bảng Giá trị dương NPV chứng tỏ dự án điện mặt trời áp mái có lời Đồ thị NPV theo năm cho thấy sau năm dự án thu hồi vốn đầu tư năm thứ thu lợi 3.3 Suất thu hồi nội Suất thu hồi nội dự án suất thu hồi thân dự án tạo ra, phương pháp cho biết tỷ lệ sinh lời khả sinh lời dự án Suất thu hồi nội tính tốn IRR, nhiên hầu hết phương biến số hàm giá thu hồi pháp phức tạp hàm số NPV = f(i) hàm mũ bậc cao NPV, tức NPV = f(r) = Trong đó, r nghiệm hàm số NPV = f(i) Có nhiều cách Bảng Lợi nhuận tích lũy dự án điện mặt trời 10 kW Chi phí vận hành bảo trì năm Năm 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Chi phí khấu Chi phí thay hao năm thiết bị 153000 168300 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 30000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3060 3060 3060 3060 3060 3060 3060 3060 3060 3060 3060 3060 3060 3060 3060 3060 3060 3060 3060 3060 171360 3060 3060 3060 3060 3060 3060 3060 3060 3060 33060 3060 3060 3060 3060 3060 3060 3060 3060 3060 Đơn vị: Ngàn đồng Tổng chi phí Lũy kế chi năm quy đổi phí 155781.82 2528.93 2299.02 2090.02 1900.02 1727.29 1570.26 1427.51 1297.74 1179.76 11587.33 975.01 886.37 805.79 732.54 665.95 605.4 550.37 500.33 454.85 155781.82 158310.75 160609.77 162699.79 164599.81 166327.1 167897.36 169324.87 170622.61 171802.37 183389.7 184364.71 185251.08 186056.87 186789.41 187455.36 188060.76 188611.13 189111.46 189566.31 Giá trị IRR thường khó tìm độ phi tuyến NPV theo lãi xuất Để đơn giản hóa biễu diễn phần mối tương quan lãi xuất NPV điểm gần khơng NPV Hình Qua hình ảnh ước lượng giá trị IRR 23.4% 150000 100000 50000 NVP Tổng chi phí năm Bảng Kết NPV thay đổi lãi xuất -50000 -100000 -150000 10 Năm dự án 15 20 Hình Kết tính tốn lợi nhuận tích lũy NPV theo năm Với giá trị lãi xuất thay đổi NPV dự án thay đổi theo Lãi xuất tăng lên NPV dự án giảm xuống ngược lại Do đó, để xác định IRR tăng dần lãi xuất đến NPV khơng dừng lại Sau q trình thực thay đổi giá trị lãi xuất, kết NPV tương ứng ghi nhận Bảng Lãi xuất (%) 10 15 20 21 22 23 23.25 23.5 24 25 NPV 439856.96 238375.33 128491.12 63005.11 20870.8 14247.64 8088.79 2349.49 975.43 -375.39 -3009.82 -8024.08 NVP Lãi xuất theo năm (%) Hình Đồ thị tương quan lãi xuất NPV Kết luận Bài báo đề xuất tổng hợp phương trình tốn đánh giá hiệu kinh tế nhà máy điện mặt trời Qua kết tính tốn số kinh tế cho thấy dự án nhà máy điện mặt áp mái có cơng suất 10 Kwp Thành Phố đảo Phú Quốc có tính khả thi mặt kinh tế Từ nên cân nhắc đầu tư có ý nâng cao khả cung cấp điện cho khu vực đảo Phú Quốc đảo khác nước ta TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] F R Pazheri, M F Othman, and N H Malik, “A review on global renewable electricity scenario,” Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol 31, pp 835–845, 2014, doi: 10.1016/j.rser.2013.12.020 [2] K Kachhiya, M Patel, and M Lokhande, “MATLAB / Simulink Model of Solar PV Module and MPPT Algorithm,” National Conference on Recent Trends in Engineering & Technology, no May, 2011 [3] F F Rakotomananandro, “Study of Photovoltaic System,” 2011 [4] H S Stefan C.W Krauter, Franz Alt, Solar Electric Power Generation - Photovoltaic Energy Systems Springer, 2010 doi: 10.1007/978-3-540-31346-5 [5] A Cota, Ro Foster, and M Ghassemi, Solar Energy: Renewable Energy and the Environment 2010 [6] P J Musgrove, “Wind energy conversion: an introduction,” Physical Science, Measurement and Instrumentation, Management and Education, Reviews, IEE Proceedings A, vol 130, no 9, pp 506–516, 1983 [7] J Licari, “Control of a Variable-Speed Wind Turbine,” 2013 [8] N Goudarzi and W D Zhu, “A review on the development of wind turbine generators across the world,” International Journal of Dynamics and Control, vol 1, no 2, pp 192– 202, Jun 2013, doi: 10.1007/s40435-013-0016-y [9] L Shi, S Sun, L Yao, Y Ni, and M Bazargan, “Effects of wind generation intermittency and volatility on power system transient stability,” IET Renewable Power Generation, vol 8, no 5, pp 509–521, 2014, doi: 10.1049/iet-rpg.2013.0028 [10] T Petru and T Thiringer, “Modeling of wind turbines for power system studies,” IEEE Transactions on Power Systems, vol 17, no 4, pp 1132–1139, 2002, doi: 10.1109/TPWRS.2002.805017 [11] T Ackermann, Wind Power in Power Systems, vol 140, no February 2005 doi: 10.1002/0470012684 [12] M Costea, E Vladu, and I Technology, “Wind turbine modeling in matlab simulink,” pp 113–120, 2011 [13] R Llorente Iglesias, R Lacal Arantegui, and M Aguado Alonso, “Power electronics evolution in wind turbines - A market-based analysis,” Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol 15, no 9, pp 4982–4993, 2011, doi: 10.1016/j.rser.2011.07.056 [14] B Shiva Kumar and K Sudhakar, “Performance evaluation of 10 MW grid connected solar photovoltaic power plant in India,” Energy Reports, vol 1, pp 184–192, 2015, doi: 10.1016/j.egyr.2015.10.001 [15] R Islam, W Xu, Y Guo, and K Ma, “Solar Photovoltaic Power Plants,” vol 2017, pp 2– 4, 2017 [16] V V Quân, “Nghiên cứu tiềm điện mặt trời đảo Phú Quốc,” Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh, 2018 [17] “Lắp đặt điện mặt trời 10kW năm 2022 [Cao cấp] - DHC Solar.” https://www.dhcsolar.com/san-pham/lap-dat-dien-mat-troi-10kw/ (accessed Feb 14, 2022) [18] “Quyết định 13/2020/QĐ-TTg chế khuyến khích phát triển điện mặt trời Việt Nam.” https://thuvienphapluat.vn/van-ban/Tai-nguyen-Moi-truong/Quyet-dinh-13-2020-QDTTg-co-che-khuyen-khich-phat-trien-dien-mat-troi-tai-Viet-Nam-439160.aspx (accessed Feb 14, 2022) [19] O Žižlavský, “Net Present Value Approach: Method for Economic Assessment of Innovation Projects,” Procedia - Social and Behavioral Sciences, vol 156, no April, pp 506–512, 2014, doi: 10.1016/j.sbspro.2014.11.230 Ý kiến cán hướng dẫn khoa học Học viên thực PGS.TS LÊ CHÍ KIÊN PHAN KIM THẮNG S K L 0