Báo cáo môn năng lượng mới trên ô tô

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CƠ KHÍ NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT Ơ TÔ BÁO CÁO MÔN NĂNG LƯỢNG MỚI TRÊN Ô TÔ GVHD: ThS Phạm Minh Mận SVTH: Lê Quang Huy Đà Nẵng, tháng 02, năm 2023 I GIỚI THIỆU VỀ NĂNG LƯỢNG Nhu cầu lượng khả đáp ứng a) Nhu cầu lượng giới Kinh tế phát triển, nhu cầu lượng cao Dự báo nhu cầu lượng giới tăng 30% vào 2035 so với tăng nhiều khu vực châu Á, mức tăng Trung Quốc, Ấn Độ Trung Á lên đến 60% Hiện nguồn lượng sử dụng chủ yếu từ than, dầu khí, hạt nhân, cịn NLTT chiếm khoảng 20% Năm 2011, NLTT cung cấp 19% lượng tiêu thụ giới, 9,3% lượng sinh khối truyền thống Nhu cầu lượng giới Dù chiếm tỷ trọng khiêm tốn NLTT đà phát triển Tăng nhanh điện mặt trời từ nhà máy điện tập trung nhiệt mặt trời (concentrating solar thermal power – CSP) tăng 43% điện gió tăng 25% nhiên liệu sinh học tăng 17% năm Dù NLTT có nhược điểm khó khắc phục hiệu suất khai thác khơng ổn định lượng mặt trời khai thác vào ban ngày, thủy điện phải có đủ nước gió khơng phải lúc đủ mạnh để chạy turbine…, NLTT đầu tư nghiên cứu khuyến khích sử dụng tồn giới nhằm giảm phụ thuộc vào dầu mỏ, giảm ô nhiễm môi trường Biểu đồ biểu thị mức độ tiêu thụ lượng giới b) Nhu cầu lượng Việt Nam Từ biểu đồ cho thấy tương quan tăng trưởng kinh tế tổng nhu cầu lượng, từ năm 2025 đến năm 2030 khả thiếu lượng đáp ứng nhu cầu tăng trưởng kinh tế khơng tránh khỏi, địi hỏi từ phải có chiến lược đáp ứng tổng nhu cầu lượng sớm Sự tương quan tăng trưởng kinh tế lượng II GIỚI THIỆU VỀ NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI Tổng quan lượng mặt trời Năng lượng mặt trời nhiều nguồn lượng khác lượng gió, lượng thủy triều…, nguồn tài nguyên lượng vô hạn nguồn lượng xanh Có bốn dạng cơng nghệ lượng Mặt Trời có mặt thị trường Việt Nam Đó cơng nghệ lượng Mặt Trời: • Quy mơ hộ gia đình • Quy mô thương mại sử dụng cho khách sạn, nhà hàng, bệnh viện, quân • đội trung tâm dịch vụ, cho làng mạc • Cụm pin Mặt Trời nhỏ đèn công cộng, âm thanh, tivi trạm cho sạc • pin • Nhà máy phát điện nối lưới 2 Các nguồn lượng từ mặt trời Mặt trời (MT) phát sáng mà người nhìn thấy vũ trụ MT phát nguồn lượng khổng lồ phần nguồn truyền xạ đến trái đất, xạ mặt trời yếu tố định cho tồn sống trái đất Năng lượng mặt trời (NLMT) lượng dòng xạ điện từ xuất phát từ MT cộng với phần nhỏ xạ hạt phóng từ MT (chủ yếu êlectron pôsitron) NLMT nguồn lượng lớn mà người tận dụng được: sạch, dồi dào, đáng tin cậy, gần vơ tận, có khắp nơi dù hay nhiều Việc sử dụng NLMT gần khơng có ảnh hưởng tiêu cực đến mơi trường, khơng thải khí độc hại, khơng tác nhân vấn đề ô nhiễm môi trường hiệu ứng nhà kính Hình dạng Mặt Trời Pin lượng mặt trời Năng lượng từ pin lượng mặt trời (solar panel/pin mặt trời/pin quang điện): trình biến đổi quang năng) thành lượng điện (điện năng) dựa hiệu ứng quang điện Những pin NLMT sử dụng làm nguồn điện phục vụ cho sinh hoạt chẳng hạn xem truyền hình, chiếu sáng • Nguyên lý hoạt động: Ánh sáng mặt trời bao gồm hạt nhỏ gọi photon tỏa từ mặt trời Khi va chạm với nguyên tử siliconcủa pin lượng mặt trời, hạt photon truyền lượng chúng tới electron rời rạc, kích thích làm cho electron liên kết với nguyên tử bị bật khỏi nguyên tử, đồng thời nguyên tử xuất chỗ trống thiếu electron 4 Thông số kỹ thuật pin mặt trời a) Điện áp hở mạch Điện áp hở mạch mức đầu pin lượng tải Khi pin khơng kết nối với thứ gì, khơng có tải khơng có dịng điện tạo ra, bạn sử dụng vôn kế để đo đầu cực pin, khơng có tải nên dịng điện qua pin không Đây thông số quan trọng, điện áp tối đa mà pin tạo điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn (STC), số để sử dụng xác định có dãy để kết nối trực tiếp với biến tần điều khiển sạc b) Dòng điện ngắn mạch Điện áp ngắn mạch sinh kết nối đầu âm dương pin vào nhau, mức cường độ mà pin tạo không kết nối với tải Sử dụng ampe kế đo đọc dòng này, dòng điện Max mà pin sản sinh điều kiện tiêu chuẩn Để xác định dòng điện mà thiết bị kết nối inverter hay điều khiển sạc cần có, sử dụng Isc Thơng thường nhân 1,25 lần so với Isc Khi xác định dòng điện xử lý thiết bị kết nối điều khiển sạc lượng mặt trời biến tần c) Điểm công suất cực đại Pmax điểm công suất cho sản lượng cao điện mặt trời cao Đó nơi kết hợp điện áp cường độ dòng điện mức cao (Volt x Ampe = Watt), tức điểm cong lớn đồ thị.  d) Điện áp công suất cực đại Vmpp điện áp công suất đầu mức lớn Đó điện áp thực tế bạn muốn xem kết nối với thiết bị lượng mặt trời MPPT (như bộ điều khiển sạc MPPT hoặc bộ biến tần hòa lưới) điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn e) Dịng điện cơng suất cực đại Impp cường độ dịng điện (amps) cơng suất đầu lớn Đây cường độ dòng điện thực tế bạn muốn xem kết nối với thiết bị lượng mặt trời MPPT điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn III THIẾT KẾ HỆ THỐNG PIN NLMT Trình tự thiết kế Góc nghiêng ᵝ dàn pin so với mặt phẳng nằm ngang nên chọn trùng với góc nghiêng MT vị trí lắp đặt, để bề mặt dàn pin ln thẳng góc với tia nắng, vị trí nhận BXMT tốt Góc nghiêng cho khu vực Việt Nam Ngoài ra, việc đặt nghiêng dàn pin NLMT cịn có ý nghĩa tăng khả tự làm dàn pin Khi trời mưa, đặt nghiêng nên nước mưa tẩy rửa bụi bẩn bám mặt pin, làm tăng khả hấp thụ BXMT dàn pin 2 Khả khai thác ứng dụng lượng mặt trời Việt Nam a) Tiềm • Việt Nam quốc gia có tiềm NLMT phong phú, đặc biệt khu vực miền Trung, miền Nam có nắng quanh năm • Các nhà khoa học cho biết Thành phố Hồ Chí Minh, ngày nhận 5,5 kWh/m2, • Ở khu vực phía Nam mức độ xạ nhiệt dao động từ khoảng 3-4,5kWh/m2/ngày vào mùa Đông, tới 4,5-6,5 kWh/m2/ngày vào mùa hè • Có thể nói NLMT • nguồn lượng tái tạo có tiềm lớn nhất, ổn định nước ta, khai thác sử dụng • có hiệu nguồn lượng cho đặc biệt cho tương lai lâu dài Việt Nam Số liệu lượng xạ Mặt Trời Việt Nam b) Hiện trạng khai thác lượng mặt trời • Năng lượng mặt trời dùng để sản xuất điện Việt Nam chủ yếu nguồn điện pin mặt trời áp dụng khu vực nông thôn miền núi, vùng sâu, vùng xa hải đảo • Hiện hệ thống pin mặt trời có mặt 38 tỉnh thành số bộ, ngành như: Bộ Quốc phịng, Bộ Thơng tin Truyền thơng, Bộ Giao thơng Vận tải, Tập đồn Điện lực Việt Nam (EVN)… • Tổng cơng suất đặt pin mặt trời Việt Nam đến khoảng 1,4MW Khó khăn giải pháp cho tương lai a) Khó khăn • Các chi phí ban đầu bất lợi việc cài đặt hệ thống lượng mặt trời, phần lớn chi phí cao vật liệu bán dẫn sử dụng việc xây dựng hệ thống lượng mặt trời • Tấm lượng mặt trời địi hỏi diện tích lớn để lắp đặt để đạt mức độ tốt, hiệu lượng • Hiệu hệ thống phụ thuộc vào vị trí mặt trời, vấn đề khắc phục với việc cài đặt thành phần định • Việc sản xuất lượng mặt trời bị ảnh hưởng diện đám mây, gây nhiễm khơng khí