Tính toán thiết kế hệ thống pin điện mặt trời cho trại tôm cần giờ

Sinh viên thực hiện Ngô Phạm Công Danh SƯTH: Ngô Phạm Công Danh 2 Trang 3 Tính toán, thiết kế hệ thống pin điện mặt trời cho trại tôm Cân Giờ diện tịch 1,8 ha TOM TAT DO AN TOT NGHIE

Trang 1

BQ TAI NGUYEN VA MOI TRUONG CONG HOA XA HOI CHU NGHIA VIET NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ Độc lập — Tự do - Hạnh phúc

MÔI TRƯỜNG TPHCM có

_KHOA MÔI TRƯỜNG _-

BO MON KY THUAT MOI TRUONG

NHIEM VU DO AN TOT NGHIEP Họ và tên: Ngô Phạm Công Danh MSSYV: 0450020408 Ngành: Công nghệ kỹ thuật môi trường Lớp: 04LTĐH.MT

1 Tên Đồ án: Tính toán, thiết kế hệ thống pin điện Mặt trời cho trại nuôi tôm Cần

Giờ có diện tích 1,8 ha 2 Nhiệm vụ Đồ án:

Tống quan về phát triển năng lượng điện Mặt trời trên thế giới và Việt Nam Tổng quan cơ sở pháp lý và cơ chế hỗ trợ phát triển điện Mặt trời ở Việt Nam

Tính tốn, thiết kế mơ hình pin điện năng lượng Mặt trời tại trại tôm Cần Giờ -_ Khái toán chỉ phí đầu tư hệ thống điện Mặt trời của trại tôm Cần Giờ

~_ Đề xuất quy trình vận hành và bảo dưỡng định kỳ hệ thống

-_ Đánh giá hiệu quả kinh tế, môi trường của công trình pin điện năng lượng Mặt trời Ngày giao nhiệm vụ: 09/01/2017

Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 02/04/2017

Họ và tên người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Thị Vân Hà

Ngày bảo vệ Đồ án: 12/04/2017

7 Kết quả bảo vệ Đồ án: [!Xuấtsắc; - Giỏi; [iKhá; Đạt

Nội dung Đồ án tốt nghiệp đã được thông qua bộ môn

Aw

Ww

Ngày tháng năm 2017

NGƯỜI PHẢN BIỆN NGƯỜI HƯỚNG DÂN CHÍNH

(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)

PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm PGS TS Nguyễn Thị Vân Hà

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN TRƯỞNG KHOA

(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)

Trang 2

Tính toán, thiết kế hệ thống pin điện mặt trời cho trại tôm Cân Giờ diện tịch 1,8 ha

LỜI CẢM ƠN

aetme

Đầu tiên cho em gửi lời cám ơn chân thành đến các thầy cô giáo trong khoa Môi Trường Trường Đại Học Tài Nguyên Và Môi Trường Tp Hồ Chí Minh đã tận tình chỉ dạy cho tôi không chỉ kiến thức khoa học, công nghệ mà còn cả kiến thức xã hội

Xin cam on CONG TY TNHH TM XD SX HOÀNG HÀ đã hồ trợ và tạo điều kiện

tốt nhất trong quá trình em làm đồ án tốt nghiệp

Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn cô PGS.TS Nguyễn Thị Vân Hà, người đã hướng dẫn em thực hiện bài đồ án tốt nghiệp này Cô đã tận tình giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện bài đồ án tốt nghiệp Cô đã giúp đỡ em rất nhiều khi gặp khó khăn trong vẫn đề chuyên ngành của em và cô đã truyền đạt rất nhiều kinh nghiệm và kiến

thức giúp em hoàn thành bài đồ án

Với điều kiện thời gian cũng như kinh nghiệm còn hạn chế của một sinh viên, đồ

án này không thê tránh được những thiếu sót Em rất mong nhận được sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của các thầy cô đề em có điều kiện bồ sung, nâng cao ý thức của mình, phục

vụ tốt hơn công tác thực tế sau này

Em xin chân thành cảm ơn !

Sinh viên thực hiện

Ngô Phạm Công Danh

SƯTH: Ngô Phạm Công Danh 2

Trang 3

TOM TAT DO AN TOT NGHIEP

Thế giới ngày càng cạn kiệt nhiên liệu hóa thạch, giá dầu thế giới tăng cao và sự phụ thuộc ngày càng nhiều hơn vào giá năng lượng thế giới, khả năng đáp ứng năng lượng đủ cho nhu cầu trong nước ngày càng khó khăn và trở thành một thách thức lớn Việt Nam là nước có nguồn tài nguyên tái tạo sạch khá đồi dào, là một trong những nước nằm trong giải phan bé anh sáng nhiều nhất trong năm theo bản đỗ bức xạ Mặt trời của

thế giới nhờ bờ biển dài tới hơn 3.000 km, có khả năng thay thế các nguồn năng lượng hóa thạch, giảm thiểu tác động tới môi trường

Và mô hình điện Mặt trời cung cấp lượng điện năng phục vụ cho nhu cầu sử dụng của các trại nuôi thủy sản cũng như trại chăn nuôi tôm đang là hướng đi giúp giảm chi

phí điện năng và giảm thiêu tác động xấu đến với môi trường, giảm thiêu tác động của biến đổi khí hau Dé tai “Tinh todn, thiết kế hệ thống pin điện mặt trời cho trại nuôi tôm Cần Giờ diện tích 1,8 ha” đã dựa trên các nghiên cứu về nhụ cầu và quy hoạch

điện năng của nước ta, các cơ chế hỗ trợ phát triển điện Mặt trời và các lý thuyết về mô

hình pin điện Mặt trời để tính tốn thiết kế mơ hình pin điện Mặt trời

Đồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống phin mặt trời đáp úng nhu cầu sử dụng năng lượng theo giờ của trại tôm Dựa vào các khảo sát điện vào các ngày 16,18,21/2/2017 tính tốn cơng suất của dàn pin Đè xuất phương án thiết kế cho phù hợp với diện tích

và mặt bằng, cũng như đánh giá hiệu quả kinh tế và môi trường của hệ thống

Trang 4

Tính toán, thiết ké hệ thông pin điện mặt trời cho trại tôm Cân Giờ diện tịch 1,8 ha MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN TÓM TẮT ĐÔ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẶT VÁN ĐÈ

MỤC TIÊU CỦA ĐÈ TÀI PHAM VIDE TAI NOI DUNG DE TAI

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Ý NGHĨA ĐÈ TÀI

CHƯƠNG I: THỊ TRƯỜNG PHÁT TRIÊN VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN NANG

LUGNG MAT TROI l5

1.1 Thị trường phát triển năng lượng điện mặt trời 15

1.1.1 Thế giới l§

1.1.2 Việt Nam .19

1.2 Kỹ thuật phát triên điện năng lượng mặt trời 35 1.2.1 Hiệu ứng quang điện 35

1.2.2 Các thiết bị trong hệ thông pin điện -43

1.2.3 So sánh hiệu quả pin điện đơn tĩnh thê 45

1.2.4 Các hệ thống phổ biến .45

1.2.5 Quy tắc lap đặt 49

CHUONG 2 : HIEN TRANG VA KY THUAT NUOI TOM TAI CAN GIG 51

2.1 Điều kiện tự nhiên 51 2.1.1.Vị trí địa lý 51 2.1.2 Thời tiết khí hậu 52

2.1.3 Năng lượng bức xạ mặt trời 32

2.2 Tình hình phát triển và nhu cầu sử dụng năng lượng điện tại Cần Giờ 53

2.2.1 Nhu cầu sử dụng năng lượng điện tại Cần GIỜ 2G 252cc 53 2.2.2 Tinh hinh phat trién hệ thông điện cung cấp cho các trại nuôi tôm Cần Giờ 53

2.3 Hiện trạng nuôi tôm tại Việt Nam 2 522222 +22E2E2E2E+EzEeErrrrrrrrrrxrr 54

2.4 Hiện trạng và quy hoạch phát triển nuôi tôm tại Cần Giờ 2 55

2.4.1 Hiện trạng nuôi tôm từ 2005 — 2009 55

2.4.2 Quy hoạch phát triển nuôi tôm tại Cần Giờ 95

2.5 Các mô hình nuôi tôm tại Cần Giờ 56

2.5.1 Nuôi tôm kết hợp rừng sinh thái .56

2.5.2 Nuôi tôm quảng canh cai tién (Improve extensive) SÓ 2.5.3 Nuôi tôm bán thâm canh (Semiintensive) ĐÓ 2.5.4 Nuôi tôm thâm canh (Intensive) 56

2.5.5 Nuôi tôm ruộng 57

Trang 5

Tính toán, thiết ké hệ thông pin điện mặt trời cho trại tôm Cân Giờ diện tịch 1,8 ha

2.6 Kỹ thuật nuôi tôm

2.6.1 Ao nuôi wee 2.6.2 Cải tạo ao và xử lý nước 58 2.6.3 Lấy nước và xử lý nước

2.6.4 Gây màu nước see

2.6.5 Quạt nước và thời gian chạy quạt 59

2.6.6 Chọn và thả giống

2.6.7 Chăm sóc và quản lý 2.6.8 Thu hoạch

2.7 Trại nuôi tôm Cần Giờ

2.7.1 VỊ trí địa lý của trại tôm

2.7.2 Điều kiện kinh tế

2.7.3 Kỹ thuật nuôi tôm của trại tôm

2.7.4 Chế độ nuôi tôm trong thời gian khảo sát 2.7.5 Mộ số hình ảnh về trại tôm Cần Giờ

CHUONG 3 : TINH TOAN THIET KE ,THIẾT BỊ CHO MỘT MÔ HÌNH NI

TƠM Ở CÀN GIỜ 22 ©2222222222211122222112222211122211112207112222201112 2.2101 xe 68

3.1 Hiện trạng tiêu thụ điện ÓÑ

3.1.2 Lượng điện tiêu thụ mỗi ngày theo dự đoán và thực tẾ -71

3.1.3 Khảo sát nhu cầu sử dụng điện các ngày min và ngày max 78

3.2 So sánh kết qua 8Š

3.3 Cơ sở đề xuất công nghệ 87 3.3.1 Không gian diện tích 87

3.3.2 Đề xuất công nghệ 2222 22s222122711122211 27122 e 87 3.4 Tính toán các thiết bị và lựa chọn nhà cung cấp các phương án 90

CHUONG 4 : KHAI TỐN CHI PHÍ ĐẦU TƯ

4.1 Tổng chỉ phí của hệ thống

4.1.1 Phương án I 4.1.2 Phương án 2

4.1.3 Dánh giá hiệu quả với môi trường

4.1.4 Tính hiệu quả kinh Ế

CHƯƠNG 5 : ĐẺ XUẤT QUY TRÌNH VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG ĐỊNH KỲ HỆ THÓNG NĂNG LƯỢNG MẶTT TRỜI ccz222zsccxee 111

5.1 Các sự cô trong lúc hoạt động

5.2 An toàn lao động trong lúc hoạt động

5.2.1 Các quy tắc chung đề đảm bảo an toàn điện

5.2.2 Các biện pháp kỹ thuật an toàn điện

Trang 6

KIEN NGHI

cesssubessstesessissssssessasusssinessisuessssiestsuesssiestisitssiiuesesinesssuesesinessesuessanecs 118 TAI LIEU THAM KHAO o.oo ccccesccssecessseeessevesvsseesessesesevesesseesessecesseeseeseeess 119

SVTH: Ngé Pham Cong Danh 6

Trang 7

DANH MỤC CHỮ VIẾT TÁT

NLTT: Năng lượng tái tạo

NLM & TT: Năng lượng mới và tái tạo

NLMT: Năng lượng mặt trời PMT: Pin mặt trời NL: Năng lượng MPD: Máy phát điện DC điện 1 chiều AC điện xoay chiều VN: Việt Nam Tp HCM: Thành Phó Hồ Chí Minh CG: Cần Giờ DC: Dòng điện một chiều

ÁC: Dòng điện xoay chiều

EVN: Tập Đoàn Điện Lực Việt Nam

TNHH TM- XD - SX: Trách Nhiệm Hữu Hạn Thương Mại — Xây Dựng- Sản Xuất

SVTH: Ngô Phạm Công Danh

Trang 8

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Số liệu về bức xạ mặt trời tại Việt Nam 21

Bảng 2.1 Tình hình nuôi tôm ở huyện Cần Giờ từ Năm 2005- 2009 Bảng 2.2 Mô hình nuôi và diện tích nuôi tôm của huyện Cần Giờ 35

Bảng 2.3 Thời gian kiếm tra sàn ăn sau khi cho tôm ăn -2222-+222222 e> 63 Bảng 3.1 Thống kê thiết bị điện và nhu cầu sử dụng điện tại trại tôm Cần Giờ 69

Bảng 3.2 Khảo sát nhu cầu tiêu thụ theo khảo sát và thực tế trong ngày 16/2 71

Bang 3.3 Khảo sát nhu cầu tiêu thụ theo khảo sát và thực tế trong ngày 18/2 74

Bang 3.4 Khảo sát nhu cầu tiêu thụ theo khảo sát và thực tế trong ngày 21/2 76

Bang 3.5 Số liệu dự đoán nhu cầu sử dụng điện ngày Min và thực tế 78 Bang 3.6 Số liệu dự đoán nhu cầu sử dụng điện ngày Max và thực tế Bảng 3.7 So sánh các loại tam pin Mặt trời thông dụng trên thị trường Bang 3.8 So sánh các bộ biến đổi điện DC ~AC thông dụng trên thị trường

Bảng 3.9 So sánh số lượng các thiết bị ở 2 phuong an 98 Bảng 4.1 Lượng điện giả định sinh ra trong ngày của phương án l 100

Bảng 4.2 Sản lượng điện hàng năm theo phương án Í - 5+ 5s+>++s>s+ 100 Bảng 4.3 Tổng mức vốn đầu tư từ phương án l 2 22222222221222222212 222 Xe 101 Bang 4.4 Luong điện sinh ra quy đổi thành tiền từ hệ thống của phương án L 103

Bảng 4.5 Lượng điện giả định sinh ra trong ngày của phương án - 104

Bang 4.6 Sản lượng điện hàng năm theo phương án 2 -5¿522522c+c+zz+zzczx+ 105 Bảng 4.7 Tổng mức vốn đầu tư từ phương án 2 Bang 4.8 Luong điện sinh ra quy đổi thành tiền từ hệ thống của phương án 2 Bảng 4.9 So sánh hiệu quả 2 phương án

Trang 9

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Sơ đồ mô tả sự truyền bức xạ và các dòng năng lượng 15

Hình 1.2 Bản đồ tông lượng bức xạ mặt trời toàn cầu trung bình/năm (KW/m?) 16

Hình 1.3 Dự án Điện Mặt Trời Kamuthi -. - +55 5++cszererxrrerrrrrrrrrrerrree 16

Hình 1.4 Toàn cảnh nhà máy điện Mặt trời nỗi Yamakura -22-22222zzz+zzz 17

Hình 1.5 Sản lượng điện mặt trời của thế giới 1995-2008 2 222222222222 18

000 R06 ao 18

Hình 1.7 Bức xạ mặt trời của Việt Nam 1999-2011] Ẳ 222223225 22E2ZE eect 20

Hình 1.8 Đồ thị bức xạ mặt trời & số giờ năng -22222EEE22222222222222222222 - 22

Hình 1.9 Pin điện năng lượng mặt trời tại trung tâm hội nghị quốc gia Mỹ Đình 22

Hình 1.10 Pin điện năng lượng mặt trời tại xã Thượng Trạch Quảng Bình

Hình I.I 1 Pin năng lượng trên nóc tòa nhà Bộ Công Thương

Hình 1.12 Mô hình nhà thân thiện môi trường thé hệ mới

Hình 1.13 Úng dung pin điện mặt trời ở Việt Nam 2 25252 +++zzzz>r>zzxrrzrree 25

Hình I.14 Pin điện mặt trời dạng XOay + 55c 5+22tczt+rsrerrrtrrrrrrrrrrrrrrrrrree 37

Hình 1.15 Hiện tưởng di chuyên của electron trên bề mặt chất bán dẫn 38

Hình 1.16 Nguyên lý hoạt động của pin điện mặt trỜI 2- 2+2 +z+s+zzzzzzzzzz+> 38

Hình 1.17 Pin điện mặt trời silico 2-2 2 SE S+E+E + SE +zEzE£E+E£zzEEzEzxzxzxzz se 39

Hình 1.18 Cấu trúc của một tế bào điện mặt trời cơ bản -2 s+2zz+2zz+22xzzzzzz 40 Hình 1.19 Hệ thống pIn điện mặt tTỜI +2 ++2+z+*£+++z+++++Eztzezrxrxrxrrrrrrrrrrrrxrrrr 43

Hình 1.20 Inverter .44

Hình 1.21 Bộ Acquy 44

Hình 1.22 Sơ đồ công nghệ hệ thông điện hòa lưới không dự trữ 46

Hình 1.23 Sơ đồ công nghệ đấu nói hệ thống điện năng lượng mặt trời 3 pha 48 Hình 1.24 Góc nghiêng [3 của hệ thống 22-©2222222222221222211222271122277112 2221 ce 49

Hình 2.1 Bản đồ huyện Cần Giờ -©22222222222222222112222222222211122222211111122 ee 51

Hình 2.2 vị trí trại tôm ảnh vệ tinh từ Google Maps ¿25+ s+svs++s+szs+ 65

Hình 2.3 Ao nuôi tôm trưởng thành ở trại tôm Cần Giờ 22222222222 xee 66

Hình 2.4 Ao nuôi trong quá trinh nghỉ . - +55 5+252+2£++E+zE£Evztrrzxrrverrrrrrrrxee 67

Hinh 2.5, Mô tơ khuấy tại trại nuôi tôm Cần Giờ 2 2¿+22222z+2222+zzzrz+

Hình 3.1 : Lượng điện sử dụng hàng tháng tại trại tôm Cần Giờ

Hình 3.2 vị trí trại tôm ảnh vệ tinh từ Google Maps

Hình 3.3 công nghệ hệ thống pin điện mặt trời cơ bản 87

SVTH: Ngé Pham Công Danh 9

Trang 10

Tính toán, thiết kế hệ thông pin điện mặt trời cho trại tôm Cân Giờ diện tịch 1,8 ha

Hình 3.4 Thiết kế hệ thống pin điện mặt trời cho trại tôm -. 5-cc-5++c+>+ 88

Hình 3.5 Lựa chọn công suat hé thong .ccccccsccsseecesssessesssseesessssessesstesesesseeseeesseeeeee §9

Hình 3.6 Trại tôm Cần GIỜ 22222 S2SS22211221121512711211221112111211122121121E 21121122 eexeE 95 Elình.4 1, Su:đồt bom PHỔI sesssaeosaniaatoinisoDiniOIAGL1000100.1000.000.00.08.3.00g6308 568 103

Trang 11

MỞ ĐẦU

ĐẶT VẤN ĐÈ

Hiện nay nhu cầu về năng lượng để phục vụ cho đời sống, sinh hoạt của con người và sản xuất ngày càng tăng, trong khi đó các nguồn năng lượng như than đá, dầu mỏ, khí thiên nhiên và ngay cả thủy điện đều có giới hạn, khiến cho nhân loại đứng trước nguy cơ thiếu hụt năng lượng Việc tìm kiếm và khai thác các nguồn năng lượng mới như năng lượng hạt nhân, năng lượng địa nhiệt, năng lượng gió và năng lượng mặt trời là hướng quan trọng trong kế hoạch phát triển năng lượng ở các nước trên thế giới Năng lượng mặt trời được xem như là nguồn năng lượng ưu việt trong tương lai, vì đó là nguồn năng lượng vô tận, siêu sạch, sẵn có và miễn phí, ít ảnh hưởng tới ô nhiễm môi trường sinh thái Hiện nay, việc nghiên cứu, ứng dụng năng lượng mặt trời được các nước trên thế giới, trong đó có cả Việt Nam rất quan tâm Về mục tiêu, không những tập trung trong lĩnh vực điện năng mà còn ứng dụng trong các lĩnh vực khác của đời sống xã hội Về công nghệ, không những phát triển điện năng lượng mặt trời độc lập ứng dụng chủ yếu đối với vùng sâu, vùng xa, vùng biên giới, hải đảo, các trung tâm, trang trại mà

còn phát triển điện năng lượng mặt trời nối lưới với hệ thống điện quốc gia

Những năm gần đây, diện tích nuôi tôm tại huyện Cần Giờ bùng nỗ mạnh mẽ và nhu cầu điện phục vụ nuôi tôm tăng cao Da số các hộ nuôi tôm công nghiệp hiện nay

đang sử dụng chính nguồn điện thắp sáng hoặc dầu đề chạy động cơ kéo quạt nước cung cấp oxy cho con tôm Việc này sẽ dẫn đến những hệ quả không tốt Nếu sử dụng nguồn

điện sinh hoạt để nuôi tôm sẽ gây quá tải lưới điện khu vực và không đáp ứng đủ nhu cầu phụ tải của việc nuôi tôm công nghiệp Nếu sử dụng dầu đề chạy động cơ kéo thì sẽ làm tăng thêm giá thành sản xuất so với sử dụng điện

Việc khai thác năng lượng mặt trời để sản xuất điện phục vụ cuộc sống ngày và

sản xuất , kinh doanh càng trở nên phô biến Đây là giải pháp tối ưu nhằm tiết kiệm năng

lượng hóa thạch, góp phần giảm thiêu tác động của biến đổi khí hậu Nhiều doanh nghiệp

tư nhân đã tiên phong tham gia khai thác thị trường điện mặt trời Chính vì thế, một hệ

thống điện sử dụng nguồn năng lượng từ mặt trời là một giải pháp hiệu quả giúp cho người nuôi tôm có thể tiết kiệm được một khoảng chỉ phí và thân thiện với môi trường

SƯTH: Ngô Phạm Công Danh i

Trang 12

MỤC TIÊU CỦA ĐÈ TÀI

a) Mục tiêu chung:

Đề xuất mô hình điện năng lượng Mặt trời tận dụng không gian của ao nuôi tôm để phục vụ nuôi tôm sinh thái

b) Mục tiêu cụ thể :

- Tính toán thiết kế pin năng lượng mặt trời lắp đặt trên mặt ao nuôi tôm tại Cần Giờ - Khái toán kinh tế và tính vòng đời của dự án đầu tư hệ thống điện năng lượng

MT của trại nuôi tôm

- Đề xuất quy trình vận hành của hệ thống và kỹ thuật điện mặt trời

PHẠM VI ĐÈ TÀI

Hệ thống điện năng lượng mặt trời cho trại nuôi tôm tại Cần Giờ có diện tich 1,8 ha NỘI DUNG ĐÈ TÀI

- Tìm hiểu thị trường năng lượng điện mặt trời nhà cung cấp thiết bị - Tiến hành khảo sát nhu cầu điện tại trạm nuôi tơm Cần Giờ

- Tính tốn và thiết kế mô hình điện mặt trời cho trại tôm Cần Giờ dựa vào số liệu khảo sát thực tế

- Chuẩn bị các bản vẽ của dự án

- Khái toán chi phi đầu tư khi thiết kế một hình điện mặt trời dùng để nuôi tôm ở

Cần Giờ

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

e Phương pháp nghiên cứu tài liệu: Tham khảo các tài liệu trong và ngoài nước có liên quan về thiết kế pin điện mặt trời silica ,Kỹ thuật điện năng lượng mặt trời, kỹ thuật

thiết kế hệ thống pin điện mặt trời

e Phương pháp thực nghiệm : theo dõi diễn biến điện hệ thống điện mặt trời cty

Hoàng Hà , khả năng sản suất điện của các tắm pin mono và poly 60Wh

s Phương pháp xử lý số liệu: Số liệu được xử lý bằng phần mềm Excel đề so sánh

và đánh giá các số liệu thu thập được trong quá trình thực hiện đề tài

e Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu có liên quan Tiến hành khảo sát tổng hợp

các thiết bị dùng điện ngày 13/2/2017 , khảo sát nhu cầu sử dụng điện vào 3 ngày 16,18,21/2/2017, đo kích thướt các ao nuôi tôm ở trại tôm ngày 18/3/2017, đo lượng

bức xạ mặt trời ngày 26/3/2017

Trang 13

Tính toán, thiết kế hệ thống pin điện mặt trời cho trại tôm Cân Giờ diện tịch 1,8 ha BIÊU MẪU THONG KE THIET BI DIEN SU DUNG TAI TRAIL TOM CAN GIO STT THIET BỊ TÊN sé LƯỢNG THÔNG SỐ KỶ THUẬT 'THỜI GIAN| Pw) v0) xạ; | SOU Công suất Min ngày aw) Công Suất Max ngày wy) Ghi chú Mô tơ khuấy May thểi oxy] May bom 1én| May bom cỡ trung My bom loại nhỏ ‘May cho tém| is [Bỏng Đèn 4U| LED bì TS tanh sak ‘TS tanh sanyo Tivi

Thời gian: ngày 13/2/2017, tổng hợp các thiết bị điện và thời gian sử dụng

BIÊU MẪU THEO DÕI THỜI GIAN HOẠT ĐỘNG CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN

Ma ee indy] Mitch | May keo!

Ks a ine pay 162 Bonen)

Maybom ct] Maybom | Atty cho eal Bang Bee | Teleed | Teleed

rong | losieke | wi meủy | mm» Thị att (7) | dota tive ct] deve ed chap eat

Thời gian: ngày 16,18,21/2/2017 , khoang cach gitta các lần theo dõi là 2-3 ngày

SƯTH: Ngô Phạm Công Danh

GVHD: PGS.TS Nguyễn Thị Vân Hà

Trang 14

- Thiết bị: Máy đo bức xạ Mặt trời TM 206 súng đo nhiệt độ bằng hồng ngoại Fluke 62, Nhiét 4m ké co hoc Anymetre TH108

e Phương pháp CBA: Trên cơ sở phân tích các dòng chi phí lợi ích, tính toán lợi ích ròng đề đánh giá hiệu quả mô hình

- Giá trị hiện tại thuần - NPV (Nominal Present Value) - Hệ số hoàn vốn nội tại - IRR (Internal Rate of Return)

- Thời gian hoàn vốn (pay-back period)

Ý NGHĨA ĐÈ TÀI

- Su dụng một phần diện tích đất nuôi tôm của khu vực Cần Giờ vào việc sản xuất điện NLMT phụ vụ lại cho cho trang trại và khu vực lân cận nhằm giảm thiểu chỉ phí

tiền điện phải trả hàng tháng

- Góp phần gián tiếp vào vấn đề bảo vệ môi trường và giảm thiểu phát thải khí nhà

kính từ việc sử dụng điện nguồn năng lượng tái tạo

- Góp phần tăng hiệu quả sử dụng điện cho trại tôm tăng hiệu quả kinh tế

~ Khuyến khích phát triển mô hình nuôi tôm sinh thái

Trang 15

CHUONG I: TH] TRUONG PHAT TRIEN VA KY THUAT

DIEN NANG LUQNG MAT TROL

1.1 Thị trường phat triển năng lượng điện mặt trời

1.11 Thế giới

1.1.L1 Năng lượng bức xạ trên thế giới

Mặt trời là một trong khoảng 10!! ngôi sao trong hệ ngân hà Milky Way Nhiệt độ

phát xạ của mặt trời vào khoảng 6000 độ K (khoảng 5727 độ C) Do đó bức xạ mặt trời chủ yếu là bức xạ sóng ngắn với khoảng 99% nằm trong phố bước sóng ánh sáng (0,4-

0,7um) Tính trung bình, lượng bức xạ mặt trời đến tại đính khí quyền vào khoảng 342

W/m? trong qua trình truyền qua lớp khí quyền để đến được bề mặt Trái đất nó đã bị phản xạ lại không trung khoảng 30% (107 W/m)) Phần còn lại bị hấp thụ bởi khí quyển

(67 W/m)) và bề mặt Trái đất (168 W/m?) Khí quyền và bề mặt Trái đất sau khi được đốt nóng bởi bức xạ mặt trời sẽ ấm lên và phát xạ trở lại không trung Do nhiệt độ của

hệ thống Trái đất - khí quyền nhỏ hơn rất nhiều (vào khoảng 288 độ K, tương đương 15

độ C) nên bức xạ phát xạ của Trái đất là bức xạ sóng dải 407\ Bite xa MT bi phan xa Net Was Bức xạ MT đi tới Dire xa song dai đi ra 342 Wm? phan xa béi may, xon khi và các khí trong khi quyền phát xạ bởi khí quyên

Hình 1.1 Sơ đồ mô tả sự truyền bức xạ và các dòng năng lượng trong hệ thông khí hậu (Nguồn: [1])

Tuy nhiên, do Trái đất chuyển động xung quanh mặt trời theo quĩ đạo ellip với tốc độ một vòng trong một năm mà mặt trời nằm ở một trong hai tiêu điểm, đồng thời trục quay của Trái đất nằm nghiêng một góc so với mặt phẳng qui dao nén lượng bức xạ mặt

trời đến tại đính khí quyền cũng biến thiên theo thời gian trong năm và ở các nơi khác

nhau của Trái đất cũng nhận được lượng bức xạ mặt trời khác nhau tùy thuộc vào vĩ độ

địa lí Ngoài ra, do sự khác nhau về khả năng hấp thụ và phản xạ bức xạ mặt trời giữa bề

Trang 16

Tính toán, thiết kế hệ thống pin điện mặt trời cho trại tôm Cân Giờ diện tích !,8 ha

mặt đất và bề mặt nước nên sự phân bố không đồng đều của lục địa và đại dương cũng là

nhân tố gây nên sự khác biệt trong sự phân bố năng lượng bức xạ mặt trời nhận được

Hình 1.2 Bản đồ tổng lượng bức xạ mặt trời toàn cầu trung

bình/năm (KWh/m?) (Nguồn: [7])

Hoạt động sống của con người có thé làm thay đổi thành phần cấu tạo của khí

quyền, làm biến đổi đất sử dụng gây nên sự biến đổi tính chất lớp phủ bề mặt, v.v cũng được xem là nhân tô bên ngoài tác động đến hệ thống khí hậu.Số năng lượng từ bức xạ mặt trời tới trái đất trong 1 giờ đồng hồ đủ để cũng cấp năng lượng cả năm cho toàn cầu, nhưng hiện năng lượng mặt trời mới chỉ chiếm 0,39% tổng số điện năng của toàn nước Mỹ Theo đó, tổng mức năng lượng toàn thế giới cần năm 2030 là 198,721 nghìn tỷ Kwh

và khoáng 70% số thời gian trong năm là có ánh nắng mặt trời trên toàn cầu Như vậy,

với mức chuyền hóa hiệu quả 20%, trái đất sẽ cần 496.805 km2 tắm pin mặt trời

1.1.1.2 Các hệ thống điện năng lượng mặt trời điển hình trên thể giới

Cuối thang 11, Án Độ đã công bố hình ảnh về Dự án Điện Mặt Trời Kamuthi, giúp mọi người có thể quan sát toàn cảnh nhà máy điện năng lượng Mặt Trời lớn nhất thế

giới tại Kamuthi, bang Tamil Nadu, An D6

Hinh 1.3 Dy an Dién Mat Troi Kamuthi (Nguon: [7])

Trang 17

Tính toán, thiết kế hệ thống pin điện mặt trời cho trại tôm Cân Giờ diện tích !,8 ha

Nhà máy điện Mặt Trời nói trên được xây dựng chỉ trong 8 tháng với tổng kinh

phí 679 triệu USD Nhà máy gồm 2,5 triệu tắm pin Mặt Trời, bao phủ diện tích hơn

10,36km? Công suất hoạt động của nó lên tới 648 MW, đủ khả năng cấp điện cho 150.000 hộ gia đình Đây là một bước tiến lớn của Án Độ nhằm đưa năng lượng Mặt

Trời tiếp cận tới nhiều người dân hơn

Dự án được khởi công vào tháng 12/2015 tại hồ chứa nước Yamakura, do Cơ quan Quan lý Công của tính Chiba điều hành Nhà máy sẽ được lắp đặt khoảng 51.000 module

trên diện tích bề mặt nước 180.000m2, có công suất phát diện 16,170 MWh/năm, cung

cấp điện cho khoảng 4.970 hộ gia đình

Hình 1.4 Toàn cảnh nhà máy điện Mặt trời nổi Yamakura

(Ngu6n: Kyocera)

Tại Thái Lan, Malaysia, Trung Quốc, Hàn Quốc từ nhiều năm nay đã xem hướng

phát triển năng lượng tái tạo như một quốc sách vi thé năng lượng mặt trời ở đây có sự tăng trưởng rất mạnh và chiếm một tỷ lệ đáng kể trong cơ cấu phân bỗ điện năng Mỹ,

Hungary, Đức, Thụy Sỹ từ nhiều năm nay cũng đã tăng nhanh tốc độ xây dựng các nhà

máy sản xuất pin điện mặt trời, trong đó chủ yếu xây dựng các nhà máy sản xuất pin

màng mỏng vô định hình

Trong vòng khoảng 15 năm qua ĐMT phát triển rất nhanh, với tốc độ trung bình là 25%/năm Công nghiệp điện mặt trời bao gồm quang điện mặt trời (QDMT) và nhiệt

điện mặt trời (NĐMT)

Công nghiệp điện mặt trời hội tụ (concentrating solar power plant-CSP) mở ra

nhiều khả năng cho phát triển cùng với các phương tiện sản xuất mới Chảo nhiệt điện mặt trời Stirling là một kế hoạch cúa hai cường quốc năng lượng mới thế giới CHLB

Trang 18

Đức và Tây Ban Nha với tham vọng độc chiếm thị trường NĐMT trong tương lai gần Nhiệt mặt trời cũng phát triển mạnh đạt mức gấp đôi Đun nước nóng mặt trời và năng lượng sưởi ấm tăng trưởng 15%/năm trong năm 2008, đạt khoảng 145 GWth, gấp đôi

công suất năm 2004 18.000 16,000 | 14000 { 12000 | 10.000 + 8.000 | 6.000 | 4.000 | 2.000 | ‘as te 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2008 2005 2006 2007 2008

Hình 1.5 Sản lượng điện mit troi cua thé gidi 1995-2008 (Ngudn: [7])

Nha may Noor duoc dat tai Ouarzazatela tổ hợp 4 nhà máy điện mặt trời công suất

lớn, trị giá 9 tỷ USD Nhà máy số 1 có 500.000 tắm gương thu ánh sáng mặt trời, xếp

thành 800 hàng, công suất 160 MW điện một năm

Hình 1.6 Nhà máy Noor được đặt tại Ouarzazate sử dụng công nghệ điện Mặt trời hội tụ (Vguôn: /7j)

Trang 19

Ở nước Mỹ (Hoa Kỳ) là một trường hợp đặc biệt Nước này bước vào con đường phát triển điện mặt trời khá muộn màng, nhưng tốc độ và cách đi khá ấn tượng thể hiện tiềm năng lớn của quốc gia cường quốc giàu mạnh nhất thé gidi.Chi khoảng 4-5 năm

gan đây nhất nước Mỹ vượt qua nhiều nước đề vươn lên vị trí thứ 5 của danh sách xếp

hạng Và đặc biệt Mỹ đã tiến hành xây dựng các nhà máy điện mặt trời “khủng” nhất thế giới, chiếm han 5 vị trí đầu về quy mô cả về điện mặt trời quang điện SVP và cá về

điện mặt trời hội tụ nhiệt quang CSP

Điều này chứng tỏ tổng công suất và diện tích lắp đặt nhà máy năng lượng mặt trời tại Mỹ cũng tăng đột biến Cụ thê, theo số liệu từ các cơ quan thống kế, chỉ riêng trong năm qua 2014 các chỉ tiêu này ở Mỹ đã tăng gấp đôi và khả năng năm nay 2015 sẽ tiếp

tục tăng lên cũng với tốc độ đó.Nếu so với một số nước ở châu Phi hay Nam Á có cùng hoàn cảnh, Việt Nam vẫn còn đi sau họ

1.12 Việt Nam

1.1.2.1 Tiềm năng phát triển điện mặt trời ở Việt Nam

Với vị trí địa lý của Việt Nam nằm trong giới hạn giữa xích đạo và chí tuyến Bắc,

thuộc vùng nội chí tuyến có ánh nắng mặt trời chiếu sáng quanh năm, nhất là khu vực

nam bộ Với tổng số giờ năng trong năm dao động trong khoảng 1.400-3.000 giờ, tổng lượng bức xạ trung bình năm vào khoảng 230-250 lcal/cm2/ngày tăng dần từ Bắc vào Nam, với kết quả này có thể đánh giá Việt Nam có tiềm năng lớn về năng lượng mặt trời Hiện nay việc khai thác và sử dụng nguồn năng lượng này còn hạn chế, nhất là sử dụng cho phát điện, dun nước nóng và vào sấy khô Một trong những nguyên nhân cơ bản là giá sử dụng nguồn năng lượng này so với các nguồn năng lượng khác kém cạnh tranh trên thị trường, mặt khác cơ chế chính sách khuyến khích sử dụng năng lượng mặt trời và nhận thức của người dân cũng còn hạn chế Trong tương lai khi mà khai thác các nguôn năng lượng khác đã đến mức tới hạn thì nguồn năng lượng mặt trời là một tiềm năng lớn

Trang 20

Tính toán, thiết kế hệ thông pin điện mặt trời cho trại tôm Cân Giờ diện tịch 1,8 ha Global Horizontal Irradiation (GHI) Vietnam solargis http: is.info

Hình 1.7 Bức xạ mặt trời của Viét Nam 1999-2011 ((Nguén: /2J))

Theo tài liệu khảo sát lượng bức xạ mặt trời cả nước:

- Vùng Tây Bắc:

Nhiều nắng vào các tháng 8 Thời gian có nắng dài nhất vào các tháng 4,5 và 9,10 Các tháng 6,7 rất hiếm nắng, mây và mưa rất nhiều Lượng tổng xạ trung bình ngày lớn

nhất vào khoảng 5,234 kWh/m°ngày và trung bình trong năm là 3,489 kWh/m”/ngày

Vùng núi cao khoảng 1500m trở nên thường ít nẵng Mây phủ và mưa nhiều, nhất

Trang 21

Tổng bức xạ trung bình cao nhất ở Bắc Bộ khoảng từ thàng 5, ở Bắc Trung Bộ tù tháng 4 Số giờ nắng trung bình thấp nhất là trong tháng 2 3 khoảng 2h/ngày, nhiều nhất vào tháng 5 với khoảng 6 — 7h/ngày và duy trì ở mức cao từ tháng 7

- Vùng Trung Bộ

Từ Quảng Trị đến Tuy Hòa, thời gian nắng nhiều nhất vào các tháng giữa năm với khoảng 8 — 10h/ngày Trung bình từ tháng 3 đến thang 9, thời gian nắng từ 5 - 6 h/ngày

với lượng tổng xạ trung bình trên 3,489 kWh/m?/ngày (có ngày dat 5,815 kWh/m?/ngay)

- Vùng phía Nam:

Ở vùng này, quanh năm dồi dào nắng Trong các tháng 1, 3, 4 thường có nắng từ 7h sáng đến 17h Cường độ bức xạ trung bình thường lớn hơn 3.489 kWh/m”/ngày Đặc biệt là các khu vực Nha Trang, cường độ bức xạ lớn hơn 5.815 kWh/m?/ngày trong thời gian 8 tháng/năm Bảng 1.1 Số liệu về bức xạ mặt trời tại Việt Nam (Nguôn: J8J)

Vùng Giờ nắng trong năm cae ngà) Ứng dụng

Đông Bắc 1600 — 1750 33-41 Trung binh

Tay Bac 1750 — 1800 41-49 Trung binh Bắc Trung Bộ 1700 — 2000 4,6— 5.2 Tốt Nếu Thôn Bộ v4} 2000-2600 4.0—5,7 Rất tốt Nam Bộ 2200 — 2500 4,3-4,9 Rất tốt Trung bình cả nước 1700 — 2500 4,6 Tốt

Bên cạnh đó theo Quy hoạch điện VII, nhu cầu điện toàn quốc được dự báo sẽ tăng

gần 10%/năm trong giai đoạn 2016-2020 Cân đối trữ lượng tài nguyên cho thấy, bên cạnh những nguồn năng lượng hóa thạch, Việt Nam phải sớm tính tới việc khai thác các

nguồn năng lượng mới, nhất là nguồn điện gió, điện sinh khối, điện mặt trời Tuy nhiên,

việc ứng dụng năng lượng mặt trời ở Việt Nam cho đến nay chưa phát triển, còn nhỏ lẻ, mới chỉ khoảng chục năm trở lại đây và chỉ dừng lại ở một số ứng dụng như đun nước nóng hay tích điện chiếu sáng ngoài trời Chi phí đầu tư lớn là rào cản chủ yếu cho việc

phát triển các dự án điện mặt trời ở Việt Nam

Trang 22

1.1.2.2 Các dự án đã triển khai

TP H6 Chi Minh với nguồn "tài nguyên nắng” lớn, và các điều kiện thuận lợi về

cơ sở hạ tầng cũng như chất lượng lực lượng sản xuất, là một trung tâm có tiềm năng

phát triển công nghiệp NLMT nhất trong cả nước Vì vậy, TP Hồ Chí Minh được đánh giá là một “điểm tựa”, đột phá xuất khẩu cho ngành công nghiệp ĐMT Việt Nam với lộ

trình 20 năm

123 4 3 6 7 8 9 10 tt 12 Nam brsoe yey eS POD

Hình 1.8 Đồ thì bức xạ mặt trời & số giờ năng trung bình/ ngày

của đại diện 3 vùng của Việt Nam (Nguồn: /3])

Tính đến nay, công nghiệp điện mặt trời TP Hồ Chí Minh đã tạo dựng được một số cơ sở sản xuất tiêu biểu như nhà máy sản xuất Module PMT quy mô công nghiệp đầu tiên tại Việt Nam, cơ sở hạ tầng công nghiệp sản xuất chế tạo các thiết bị điện tử ngoại vi phục vụ cho ĐMT xây dựng dựa trên sự hợp tác giữa Solar và Công ty CP Nam Thái Hà, nhà máy “Solar Materials Incorporated” có khả năng cung cấp cả hai loại Silic khối (mono and multi-crystalline) sử dụng cho công nghiệp sản xuất PMT

Hình 1.9 Pin điện năng lượng mặt trời tại trung tâm hội nghị

quôc gia Mỹ Dinh (Nguon: [7])

Trang 23

Dan pin điện mặt trời tại Trung tâm Y tế Tam Kỳ (Quảng Nam) Công suất 3kWp, tri giá 720 triệu đồng Do Chính phủ Tây Ban Nha tài trợ 50% hoàn thành T5/2010 Hình 1.10 Pin điện năng lượng mặt trời tại xã Thượng Trạch Quảng Bình(Nguôn: [4]) Dàn pin công suất 5kWp tại đảo Hòn Chuối, Cà Mau Trong khuôn khô dự an Solar Campus Vietnam Hình 1.11 Pin năng lượng trên nóc tòa nhà Bộ Công Thương

Trang 24

Dự án điện mặt trời nói lưới đầu tiên ở Việt Nam trên nóc tòa nhà Bộ Công Thương

Dự án có công suất 12kWp gồm 52module x 230Wp Sử dụng pin của hãng SolarWorld 1.1.2.3 Khó khăn trong phát triển thi trường điện mặt trời ở Việt Nam

Mặc dù có nhiều ưu điểm, nhưng thời gian qua, các sản phẩm sử dụng năng lượng mặt trời vẫn chưa được ứng dụng rộng rãi mà chi tập trung tại nông thôn, miền núi — nơi mức sống tương đối thấp Rào cản lớn nhất của vấn đề này bắt nguồn từ kinh phí Dù

năng lượng mặt trời ở dạng “nguyên liệu thô”, nhưng chi phi dau tu dé khai thác, sử

dụng lại rất cao do công nghệ, thiết bị sản xuất đều nhập từ nước ngoài Phần lớn những dự án điện mặt trời đã và đang triển khai đều sử dụng nguồn vốn tài trợ hoặc vốn vay

nước ngoài Do đó, mới chỉ có một vài tỗ chức, viện nghiên cứu và các trường đại học tham gia Dễ các sản phẩm từ năng lượng mặt trời được ứng dụng rộng rãi

Có rất nhiều khó khăn, trong đó vốn đầu tư và việc nối lưới các dự án này được

cho là những nguyên nhân căn bản Qua thực tế nghiên cứu tại một số quốc gia phát triển điện mặt trời (như Đức) cho thay “vấn đề đau đầu nhất” chính là vận hành an toàn và hiệu quả hệ thống điện khi công suất điện mặt trời lớn "Điện mặt trời lén/xuéng gan như tức thời Nhưng điện sản xuất ra là phải tiêu thụ ngay Vì tinh chat điện mặt trời

như vậy nên rất khó khăn cho việc vận hành hệ thống Đó là EVN phải có 1 lượng công suất dự trữ rất lớn và các nhà máy nhiệt điện không được huy động ở công suất đặt đặc

biệt là mùa khô Khi mà điện mặt trời không phát nữa thì phải huy động nhiệt điện ngay

lập tức để bù vào phần công suất thiếu hụt như vậy, nên chi phí vận hành của Tập đoàn

Điện lực Việt Nam EVN chắc chắn sẽ tăng

Hình 1.12 Mô hình nhà thân thiện môi trường thế hệ mới/Nguôn: /2J)

Lưới điện Việt Nam là lưới xoay chiều, trong khi điện mặt trời là điện I chiều nên

phải dùng thêm một thiết bị inverter Nếu các thiết bị inverter không tốt sẽ ảnh hưởng

trực tiếp Tuy nhiên, theo ông Đặng Đình Thống, Hiệp hội Năng lượng sạch Việt Nam,

Trang 25

điều này hoàn toàn có thể khắc phục được Ông Thống cho rằng, hiện nay các thiết bị inverter tiên tiến hiện đại của thế giới đã cực kỳ hoàn chỉnh rồi Hiệu suất cao trên 95- 96%, tốn hao không đáng kể Hơn nữa, con số về hài, về ổn định tần số, ổn định pha

rất tốt nên có thê giải quyết được tắt cả các lo ngại này

Diện tích chiếm đất lớn được cho là khó khăn trong đầu tư phát triển năng lượng mặt trời bởi các tắm pin/lưới năng lượng cần diện tích rất rộng Đề tiết kiệm quỹ đất, EVN và các nhà đầu tư đã nghiên cứu tận dụng các hồ thủy điện, thủy lợi để tận dụng

diện tích mặt nước trên các hồ Cơ hội này lại song hành với các khó khăn khác, trong đó dao động bất thường của mực nước trên các hồ thực sự là thách thức không nhỏ

Hình 1.13 Úng dung pin điện mặt trời ở Việt Nam (Nguồn: ƒ1])

Khó khăn hiện nay đối với sự phát triển của sản phẩm nảy tại Việt Nam là giá

thành sản xuất cao do nguyên liệu phụ thuộc rất nhiều vào nguồn nhập khẩu Theo ông

Diệp Bảo Cánh, Giám đốc Công ty cổ phần Năng lượng Mặt Trời Đỏ (Red Sun Energy),

chính sách thuế còn chưa hợp lý nên không khuyến khích được sản xuất trong nước Ví

dụ thuế nhập khẩu tắm pin điện năng lượng mặt trời thành phẩm là 0%, nhưng một số nguyên vật liệu sản xuất thì có thuế suất nhập khâu 3-15%.(Nguồn: [7])

Thị trường tiêu thụ tắm pin điện năng lượng mặt trời tại Việt Nam đã tăng dang

kể, chủ yếu là các công trình công cộng sử dụng vốn nhà nước, các địa phương chưa có điện lưới, đèn đường, điện phục vụ nông nghiệp Nhưng dù có tăng so với trước thì thị

trường pin điện năng lượng mặt trời tại Việt Nam hiện vẫn rất nhỏ bé, chỉ bằng 1/10.000 của thế giới

Trang 26

Trong khi đó, theo tính toán của các chuyên gia năng lượng, để tạo ra IkWh điện phải sử dụng 8 m? tam pin điện năng lượng mặt trời với giá khoảng 12.000 đô la Mỹ, nhưng sản phẩm này có thời hạn sử dụng đến 30 năm và người sử dụng không phải trả

thêm tiền

1.1.2.4 Uu và nhược điểm của hệ thống điện năng lượng mặt trời

a Tiết kiệm tiền

- Sau khi đầu tư ban đầu đã được thu hồi, năng lượng từ mặt trời là thiết thực miễn phí

~ Thời kỳ hoàn vốn cho dau tu này có thể rất ngắn tùy thuộc vào bao nhiêu hộ gia đình sử dụng điện

- Các chính sách ưu đãi của chính phủ đối với hệ thông điện năng lượng mặt trời

- Nếu hệ thống pm điện mặt trời sản xuất năng lượng nhiều hơn sử dụng, chính phủ có thê mua điện

- Giúp tiết kiệm tiền trên hóa đơn điện của hàng tháng

- Năng lượng mặt trời không đòi hỏi bat cứ nhiên liệu

- Không bị ảnh hưởng bởi việc cung cấp và nhu cầu nhiên liệu và do đó không phải chịu mức giá ngày càng tăng của xăng dầu

- Tiết kiệm được ngay lập tức và trong nhiều năm tới

- Việc sử dụng năng lượng mặt trời gián tiếp làm giảm chỉ phí y tế b Thân thiện môi trường

- Năng lượng mặt trời sạch tái tạo (không giống như dau, khí đốt và than đá) và bền vững, góp phần bảo vệ môi trường

- Không gây ô nhiễm không khí do khí carbon dioxide phát hành, oxit nitơ, khí lưu huỳnh hoặc thủy ngân vào khí quyền giống như nhiều hình thức truyền thông của các

thế hệ thông điện

- Vì vậy năng lượng mặt trời không đóng góp cho sự nóng lên toàn cầu, mưa axit hoặc sương mù

- Tích cực góp phân vào việc giảm phát thải khí nhà kính có hại

- Bằng cách không sử dụng bắt kỳ nhiên liệu, năng lượng mặt trời không đóng góp

cho các chi phí và các vấn đề của việc thu hồi và vận chuyển nhiên liệu hoặc lưu trữ

chất thái phóng xạ

Trang 27

c Tự chủ nguồn năng lượng

- Năng lượng Mặt trời có thê được sử dụng đề bù đắp năng lượng tiêu thụ, cung cấp tiện ích Không chỉ giúp giảm hóa đơn điện, nhưng cũng sẽ tiếp tục cung cấp điện trong trường hợp bị cúp điện

- Một hệ thống năng lượng mặt trời có thẻ hoạt động hoàn toàn độc lập, không đòi

hỏi một kết nối đến một mạng lưới điện Hệ thống đo đó có thế được cài đặt trong vị trí

từ xa (giống như đăng nhập cabins kỳ nghỉ), làm cho thực tế hơn và hiệu quả hơn tiện

ích cung cấp điện cho một trang mạng lưới mới

- Việc sử dụng năng lượng mặt trời làm giảm sự phụ thuộc vào các nguồn nước

ngoài và / hoặc tập trung năng lượng, ảnh hưởng do thiên tai, các sự kiện quốc tế và vì thế góp phần vào một tương lai bền vững

- Nang lượng mặt trời hỗ trợ việc làm địa phương và tạo ra sự giàu có, thúc dây

nền kinh tế địa phương

- Các hệ thông năng lượng mặt trời hầu như bảo dưỡng miễn phí và sẽ kéo dải trong nhiều thập kỷ

- Sau khi cài đặt, không có chi phí định kỳ

~ Thiết bị hoạt động âm thầm, không có bộ phận chuyển động, không có mùi khó chịu phát hành và không yêu cầu phải thêm bắt kỳ nhiên liệu

- Thêm tâm pin điện mặt trời có thể dễ dàng được thêm vào trong tương lai khi nhu cầu của gia đình

d Nhược điểm năng lượng mặt trời

~ Các chỉ phí ban đầu là bắt lợi chính của việc cài đặt một hệ thống năng lượng mặt

trời, phần lớn là vì chi phí cao của các vật liệu bán dẫn được sử dụng trong việc xây dựng một

- Chi phí năng lượng mặt trời cũng là cao so với tiện ich-cung cấp điện không tái tạo Như tình trạng thiếu năng lượng đang trở nên phô biến hơn, năng lượng mặt trời ngày càng trở nên giá cạnh tranh

- Tâm năng lượng mặt trời đòi hỏi khá một vùng rộng lớn để cài dat dé dat được

một mức độ tốt hiệu quả

~ Hiệu quả của hệ thống cũng phụ thuộc vào vị trí của mặt trời, mặc dù vấn để này

có thê được khắc phục với việc cài đặt các thành phan nhất định

Trang 28

- Việc sản xuất năng lượng mặt trời bị ảnh hướng bởi sự hiện diện của các đám mây, gây ô nhiễm trong không khí

1.1.2.5 Cơ sở pháp lý và cơ chế hỗ trợ, phát triển năng lượng điện mặt trời ở Viet Nam

Tình hình phát triển điện mặt trời trên thế giới cũng góp phần thúc đây Việt Nam có chính sách đầu tư phát triển tồn diện nền cơng nghiệp điện năng nước nhà Đồng

thời, bên cạnh sự phát triển nhiệt điện khí, nhiệt điện than, điện hạt nhân, không thể

không có chính sách hợp lý đối với sử dụng năng lượng tái tạo, trước hết là điện gió và

điện mặt trời

Quyết định số 2068/QĐ-TTg phê duyệt Chiến lược phát triển năng lượng tái tạo của Việt Nam đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2050 [8]:

~ Với quan điểm phát triển kết hợp phát triển năng lượng tái tạo với triên khai thực

hiện các mục tiêu kinh tế, xã hội và môi trường; Phát triển và sử dụng năng lượng tái tạo kết hợp với phát triển công nghiệp năng lượng tái tạo, ưu tiên phát triển nhanh những lĩnh vực năng lượng tái tạo có nguồn tài nguyên lớn và triển vọng thương mại tốt, như điện gió,

điện Mặt trời và điện sinh khối, thực hiện các biện pháp cần thiết để mở rộng thị trường,

đồng thời tăng cường hợp tác quốc tế để chuyên giao công nghệ phát triển công nghiệp chế

tạo thiết bị, tiếp thu, tiến tới tự chủ về công nghệ, nâng cao khả năng ché tạo thiết bị và khả

năng cạnh tranh trên thị trường năng lượng tái tạo nhằm đáp ứng bền vững, 6n định cho nhu cầu thị trường, tạo điều kiện thuận lợi cho ngành công nghiệp năng lượng tái tạo phát triển với quy mô lớn Kết hợp sử dụng công nghệ ngắn hạn với phát triển công nghệ dài

hạn; kết hợp chính sách ưu đãi, hỗ trợ với cơ chế thị trường và kết hợp tái cơ cấu với nâng

cao năng lực quản lý nhà nước trong lĩnh vực năng lượng tái tạo - Định hướng phát triển theo các giai đoạn như sau:

+ Giai đoạn từ nay đến 2030: Phát triển và sử dụng nguồn năng lượng tái tạo độc

lập nhằm đáp ứng mục tiêu điện khí hóa nông thôn Đầu tư phát triển các nhà máy phát

điện sử dụng năng lượng tái tạo nối lưới.Phát triển và sử dụng nguồn năng lượng tái tạo

dé cung cấp nhiệt năng như việc tăng cường hỗ trợ hoạt động đầu tư, nghiên cứu, phát

triển và sử dụng nguồn năng lượng tái tạo cho mục đích sử dụng nhiệt nhằm giảm sử

dụng nhiên liệu hóa thạch và bảo vệ môi trường Đồng thời chính phu hỗ trợ giai đoạn đầu một phần chi phí để khuyến khích lắp đặt và phát triển công nghệ năng lượng tái tạo Phát triển và sử dụng nguồn nhiên liệu sinh học

+ Định hướng đến 2050: Tập trung nguồn lực, khai thác và sử dụng tối đa tiềm

năng năng lượng tái tạo trong nước bằng những công nghệ tiên tiến, phù hợp với điều

kiện thực tế của từng vùng miễn, mang lại hiệu quả cao về kinh tẾ, xã hội và môi

trường Phát triển mạnh mẽ thị trường công nghệ năng lượng tái tạo, ngành công nghiệp sản xuất máy móc thiết bị, cung cấp dịch vụ năng lượng tái tạo trong nước Tăng cường

Trang 29

mạnh tiềm lực cho nghiên cứu, phát triển, chuyên giao và ứng dụng các dạng năng lượng

tái tạo mới

- Định hướng phát triển theo các lĩnh vực thủy điện, nguồn năng lượng sinh

khối, nguồn điện gió Trong đó định hướng phát triển nguồn năng lượng Mặt trời cụ thể

như sau:

+ Phát triển điện Mặt trời để cung cấp điện cho hệ thống điện quốc gia và khu vực biên giới, hải đảo, vùng sâu, vùng xa chưa thế cấp điện từ nguồn điện lưới quốc gia Điện năng sản xuất từ năng lượng Mặt trời tăng từ khoảng 10 triệu kWh năm 2015 lên khoảng 1,4 tỷ kWh vào năm 2020; khoảng 34,5 tỷ kWh vào năm 2030 và khoảng 210 tỷ kWh vào năm 2050 Đưa tỷ lệ điện năng sản xuất từ nguồn năng lượng Mặt trời trong tổng sản lượng điện sản xuất từ mức không đáng kể hiện nay lên đạt khoảng 0,5% vào năm 2020, khoảng 6% vào năm 2030 và khoảng 20% vào năm 2050

+ Phát triển các thiết bị sử dụng năng lượng Mặt trời để cung cấp nhiệt cho các hộ gia đình; sản xuất công nghiệp, nông nghiệp và dịch vụ Tổng năng lượng mặt trời cung

cấp nhiét tang tir 1,1 triệu TOE năm 2020 lên khoảng 3,I triệu TOE và 6 triệu TOE nam

2050

- Chiến lược còn xây dựng các cơ chế, chính sách đề thực hiện như sau:

+ Khuyến khích các tô chức, cá nhân với các hình thức sở hữu khác nhau tham gia

vào việc phát triển và sử dụng năng lượng tái tạo, Nhà nước bảo hộ các quyền và lợi ích

hợp pháp của các tổ chức, cá nhân phát triển và sử dụng năng lượng tái tạo

+ Các đơn vị điện lực có trách nhiệm mua toàn bộ điện năng được sản xuất từ việc sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo nối lưới thuộc địa bàn do đơn vị mình quản lý Việc mua bán điện được thực hiện thông qua hợp đồng mua bán điện mẫu do Bộ Công

Thương quy định Các dự án điện sử dụng nguồn năng lượng tái tao dé sản xuất điện được ưu tiên đầu nói với hệ thống điện quốc gia

+ Các tô chức, cá nhân hoạt động trong lĩnh vực điện lực có trách nhiệm đóng góp

vào việc phát triển ngành năng lượng tái tạo của đất nước

+ Các khách hàng sử dụng điện cuối cùng đang mua điện từ hệ thống điện quốc gia, thực hiện phát triển nguồn điện sử dụng năng lượng tái tạo với mục đích chính là tự

đảm bảo cho nhu cầu điện của mình, được áp dụng cơ chế thanh toán bù trừ

+ Các dự án phát triển và sử dụng nguồn năng lượng tái tạo được hưởng các ưu đãi về tín dụng đầu tư theo các quy định pháp luật hiện hành về tín dụng đầu tư và tín

dụng xuất khẩu của Nhà nước

+ Các dự án phát triển và sử dụng nguồn năng lượng tái tạo được miễn thuế nhập

khẩu đối với hàng hóa nhập khâu để tạo tài sản có định cho dự án; hàng hóa nhập khẩu

là nguyên liệu, vật tư, bán thành phẩm trong nước chưa sản xuất được nhập khẩu để

Trang 30

phục vụ sản xuất của dự án theo quy định của pháp luật hiện hành về thuế xuất khẩu,

thuế nhập khâu

+ Việc miễn, giảm thuế thu nhập doanh nghiệp đối với các dự án phát triển và sử dụng nguồn năng lượng tái tạo được thực hiện như đối với dự án thuộc lĩnh vực ưu đãi

đầu tư theo quy định của pháp luật hiện hành về thuế

+ Các dự án phát triển và sử dụng nguồn năng lượng tái tạo được miễn, giảm tiền sử dụng đất, tiền thuê đất theo quy định của pháp luật hiện hành áp dụng đối với dự án

thuộc lĩnh vực ưu đãi dầu tư

+ Uu tiên cho các nghiên cứu liên quan đến phát triển và sử dụng tài nguyên năng lượng tái tạo trong lĩnh vực phát triển khoa học và công nghệ va phát triển công nghiệp công nghệ cao; bố trí kinh phí từ các quỹ đê hỗ trợ các nghiên cứu khoa học và công nghệ tại các dự án thí điểm, dự án công nghiệp hóa cho phát triển và sử dụng năng lượng tái tạo, thúc đây cải tiến công nghệ liên quan đến sự phát triển và sử dụng năng lượng tái tạo, giảm chỉ phí sản xuất của các sản phẩm năng lượng tái tạo và nâng cao chất lượng sản phẩm v.v

- Các giải pháp thực hiện chiến lược

+ Tăng cường quản lý nhà nước trong phát triển và sử dụng năng lượng tái tạo + Điều tra tài nguyên nguồn năng lượng tái tạo

+ Lập ra quy hoạch và kế hoạch phát triển nguồn năng lượng tái tạo + Xây dựng các tiêu chuẩn, quy chuản quốc gia

+ Các giải pháp nâng cao tỷ lệ phát triển và sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo Đối với giải pháp phát triển và sử dụng năng lượng Mặt trời :Khuyén khích các tô chức, cá nhân phát triển và sử dụng hệ thống năng lượng Mặt trời để đun nóng nước, hệ thống

sưởi, làm lạnh sử dụng năng lượng Mặt trời và hệ thống phát điện sử dụng năng lượng Mặt trời Doanh nghiệp phát triển bất động sản có trách nhiệm thực hiện các yêu cầu về

sử dụng năng lượng mặt trời khi thiết kế và xây dựng các tòa nhà, phù hợp với các tiêu

chuẩn kỹ thuật do các cơ quan có thâm quyền của Nhà nước ban hành Đối với tòa một

tòa nhà đã đươc hoàn thành, người sử dụng có thể lắp đặt hệ thống sử dụng năng lượng Mặt trời, đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật có liên quan và các tiêu chuẩn sản phẩm, với điều kiện không gây ảnh hưởng đến chất lượng và sự an toàn của tòa nhà

+Hỗ trợ tài chính cho phát triển và sử dụng năng lượng tái tạo: Thành lập Quỹ phát triển năng lượng bền vững sử dụng các nguồn vốn từ ngân sách nhà nước, nguồn thu từ phí môi trường đối với nhiên liệu hóa thạch, các nguồn tài trợ, đóng góp của các tổ chức, cá nhân trong, ngoài nước và các nguồn vốn hợp pháp khác nhằm hỗ trợ tài chính cho các hoạt động khuyên khích phát triển ngành năng lượng trên phạm vi toàn quốc Bù

đắp cho chỉ phí phát sinh của các đơn vị điện lực: Đầu tư hệ thống điện độc lập sử dụng

nguồn điện độc lập sản xuất điện từ nguồn năng lượng tái tạo Xây dựng các hệ thống

Trang 31

phát điện độc lập bằng cách sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo ở vùng sâu, vùng xa và hải đáo Khuyến khích và hỗ trợ phát triển các dịch vụ và các tổ chức tu van trong lĩnh vực năng lượng tái tạo Khuyến khích và hỗ trợ các trường đại học, các cơ sở dạy

nghề phát triển giáo trình và giảng dạy các môn học mới liên quan tới năng lượng tái

tạo Xây dựng và phát triển ngành công nghiệp năng lượng tái tạo, khuyến khích nghiên cứu, chuyển giao, tiếp nhận và ứng dụng có hiệu quả các tiến bộ kỹ thuật, công nghệ

mới vào sản xuất, sử dụng năng lượng tái tạo.Hình thành và phát triển thị trường công nghệ năng lượng tái tạo, tạo sự bình ding trên cơ sở cạnh tranh lành mạnh giữa các

doanh nghiệp thuộc mọi thành phần kinh tế, hỗ trợ thúc đầy phát triển các dự án sản xuất, kinh doanh và dịch vụ năng lượng tái tạo v.v Đơn vị quản lý lưới điện ký thỏa thuận đấu nối lưới điện với các doanh nghiệp sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo dé phát điện đã được cấp giấy phép hoặc có trong danh mục các dự án nguồn điện sử dụng năng lượng tái tạo đã được cấp có thẩm quyền phê duyệt, mua toàn bộ sản lượng điện sản xuất từ các dự án nguồn điện sử dụng năng lượng tái tạo đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ

thuật kết nối lưới điện trong khu vực thuộc phạm vi hệ thống lưới điện do các đơn vị

điện lực quản lý

+ Đưa ra các giải pháp về nguồn nhân lực , về hỗ trợ hình thành thị trường và công nghệ năng lượng tái tạo

+ Tăng cường công tác thông tin tuyên truyền, nâng cao nhận thức của người dân, cộng đồng về phát triển và sử dụng năng lượng tái tạo

+ Tăng cường hợp tác quốc tế trong lĩnh vực năng lượng tái tạo

Quyết định 428/QĐ-TTg phê duyệt điều chỉnh Quy hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2011 — 2020 có xét đến 2030 đưa ra những nội dung sau[7]:

- Quan điểm phát triển ưu tiên phát triển nguồn điện sử dụng năng lượng tai tao, tạo đột phá trong việc đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia, góp phần bảo tồn tài nguyên năng lượng, giảm thiểu tác động tiêu cực tới môi trường trong sản xuất điện

~ Mục tiêu: Đây mạnh phát triển và sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo cho sản

xuất điện, từng bước nâng cao tỷ trọng nguồn điện sản xuất từ nguồn năng lượng tái tạo

nhằm giảm nhẹ sự phụ thuộc vào nguồn điện sản xuất từ than nhập khẩu, góp phần đảm

bảo an ninh năng lượng, giảm nhẹ biến đổi khí hậu, bảo vệ môi trường và phát triển kinh tế- xã hội bền vững, hình thành và phát triển hệ thông điện thông minh, có khả năng tích hợp với nguồn năng lượng tái tạo Với mục tiêu cụ thể là tăng tỷ lệ điện năng sản xuất

từ các nguồn năng lượng tái tạo (không kể nguồn thủy điện lớn và vừa, thủy điện tích

năng) đạt khoảng 7% năm 2020 và trên 10% năm 2030

- Quy hoạch phát triển nguồn điện: Đây nhanh phát triên nguồn điện sử dụng năng lượng Mặt trời, bao gồm cả nguồn tập trung lắp đặt trên mặt đất và nguồn phân tấn lắp đặt trên mái nhà: Đưa tổng công suất nguồn điện Mặt trời từ mức không đáng kể hiện

Trang 32

nay lên khoảng 850 MW vào năm 2020, khoảng 4000 MW vào năm 2025 và khoảng 12000 MW vào năm 2030 Điện năng sản xuất từ nguồn điện Mặt trời chiếm tỷ trọng

khoảng 0,5% năm 2020, khoảng 1,6% năm 2025 và khoảng 3,3 1 vào năm 2030

- Cơ câu nguồn điện: Năm 2020, tổng công suất các nhà máy điện khoảng 60000

MW trong đó nguồn điện sử dụng năng lượng tái tạo ( gồm: thủy điện nhỏ, điện gió, điện Mặt trời, điện sinh khối) chiếm 9,9% Điện năng sản xuất và nhập khẩu khoảng 265 tỷ

kWh, trong đó trong đó nguồn điện sử dụng năng lượng tái tạo chiếm 6,5% Năm 2025,

tông công suất các nhà máy điện khoảng 96500 MW trong đó nguồn điện sử dụng năng

lượng tái tạo (gồm: thủy điện nhỏ, điện gió, điện Mặt trời, điện sinh khói) chiếm 12,5 % Điện năng sản xuất và nhập khâu khoảng 400 tỷ kWh trong đó trong đó nguôn điện sử

dụng năng lượng tái tạo chiêm 6,9 % Năm 2030, tỗng công suất các nhà máy điện khoảng 129500 MW trong đó nguồn điện sử dụng năng lượng tái tạo (gồm: thủy điện nhỏ, điện

gió, điện Mặt trời, điện sinh khối) chiếm 21 % Điện năng sản xuất và nhập khẩu khoảng

572 tỷ kWh trong đó nguồn điện sử dụng năng lượng tái tạo chiếm 10,7 %

- Các giải pháp thực hiện quy hoạch: xây dựng các cơ chế, chính sách, văn bản quy phạm pháp luật với các cơ chế khuyến khích phù hợp đẻ đây nhanh phát triển nguồn điện sử dụng nguồn năng lượng tái tạo, trong đó tập trung vào cơ chế giá hỗ trợ cho các dự án sử dụng năng lượng gió, mặt trời, sinh khối, địa nhiệt

Dự thảo Quyết định về cơ chế khuyến khích phát triển các dự án điện mặt trời tại Việt Nam Trong đó cơ chế hỗ trợ phát triển dự án điện Mặt trời gồm [6]:

- Theo dự thảo, nhà đầu tư được huy động vốn từ các tổ chức, cá nhân trong và

ngoài nước để đầu tư thực hiện các dự án điện mặt trời theo quy định của pháp luật hiện hành Các dự án điện mặt trời được hưởng các ưu đãi về tín dụng đầu tư theo các quy

định pháp luật hiện hành về tín dụng đầu tư và tín dụng xuất khẩu của Nhà nước

- Dự án điện mặt trời được miễn thuế nhập khẩu đối với hàng hóa nhập khẩu để

tạo tài sản cố định cho dự án; hàng hóa nhập khẩu là nguyên liệu, vật tư, bán thành phẩm

trong nước chưa sản xuất được nhập khẩu để phục vụ sản xuất của dự án theo quy định

của pháp luật hiện hành về thuế xuất khẩu, thuế nhập khẩu

- Vé thuế thu nhập doanh nghiệp, việc miễn, giảm thuế thu nhập doanh nghiệp đối

với dự án điện mặt trời được thực hiện như đối với dự án thuộc lĩnh vực ưu đãi đầu tư

theo quy định của pháp luật hiện hành về thuế

- Cac dự án điện mặt trời và công trình đường dây và trạm biến áp để đấu nối với lưới điện quốc gia được miễn, giảm tiền sử dụng đất, tiền thuê đất theo quy định của

pháp luật hiện hành áp dụng đối với dự án thuộc lĩnh vực ưu đãi đầu tư

- Căn cứ vào quy hoạch được cấp có thẩm quyền phê duyệt, Ủy ban nhân dân cấp

tỉnh có trách nhiệm bố trí đủ quỹ đất để chủ đầu tư thực hiện các dự án điện mặt trời Việc bồi thường, hỗ trợ giải phóng mặt bằng được thực hiện theo quy định của pháp luật

hiện hành về đất đai

Trang 33

- Dự thảo cũng quy định, việc đầu tư xây dựng dự án điện mặt trời phải phù hợp

với Quy hoạch phát triển điện mặt trời và quy hoạch phát triển điện lực các cắp được cơ quan có thâm quyên phê duyệt Việc đầu tư xây dựng các dự án điện mặt trời được thực hiện theo quy định của pháp luật về xây dựng, phòng cháy chữa cháy, bảo vệ môi trường và các quy định khác có liên quan

- Việc đầu nối dự án điện mặt trời vào lưới điện quốc gia phải phù hợp với quy hoạch phát triển điện lực đã được phê duyệt Điểm đấu nối do Bên bán điện và Bên mua

điện thỏa thuận trên nguyên tắc Bên bán điện chịu trách nhiệm đầu tư đường dây tải

điện tới điểm đâu nối vào lưới điện quốc gia gần nhất hiện có theo quy hoạch phát triển

điện lực tỉnh Trường hợp điểm đâu nói vào lưới điện quốc gia chưa có trong quy hoạch

phát triển điện lực, chủ đầu tư cần thoả thuận điểm đấu nối với đơn vị phân phối hoặc

đơn vị truyền tải điện làm cơ sở thực hiện bô sung quy hoạch phát triên điện lực cấp tỉnh

theo quy định hiện hành Trường hợp không thỏa thuận được điểm đấu nói, Bên bán

điện có trách nhiệm trình Bộ Công Thương xem xét, quyết định

- Chủ đầu tư dự án điện mặt trời chịu trách nhiệm đầu tư, vận hành, bảo dưỡng

đường dây và trạm biến áp tăng áp (nếu có) từ nhà máy điện của Bên bán điện đến điểm

đấu nối theo thỏa thuận đấu nối với Bên mua điện

- Tuy theo cấp điện áp đấu nồi, Don vị phân phối điện hoặc Đơn vị truyền tải điện

có trách nhiệm đầu tư đường dây tải điện từ điểm đấu nói vào lưới điện quốc gia theo

quy hoạch phát triển điện lực được duyệt và ký thỏa thuận đấu nối với chủ đầu tư các

dự án điện mặt trời

- Sau khi hoàn thành đầu tư và nghiệm thu đưa vào vận hành thương mại, nhà máy

điện mặt trời được ưu tiên khai thác toàn bộ công suất và điện năng phát phù hợp với

khả năng cung cấp năng lượng mặt trời của khu vực nhà máy

- Đối với các dự án điện mặt trời, bên mua điện có trách nhiệm mua toàn bộ sản lượng điện từ các Dự án điện mặt trời với giá mua điện tại điểm giao nhận điện là 1.800

đồng và 3.500 đồng 11,2 cents Giá điện này chỉ áp dụng cho các dự án điện mặt trời

nổi lưới có hiệu suất của tế bào quang điện (solar cell) lớn hơn 16% và quy mô công

suất không quá 100 MW

- Đối với các dự án điện mặt trời lắp trên mái nhà, các dự án điện mặt trời lắp trên mái nhà có lắp đặt hệ thống công tơ hai chiều thì sản lượng điện phát và tiêu thụ trong

chu kỳ xác nhận đo đếm công tơ giữa hai bên được xác định trên nguyên tắc bù trừ năng

lượng giữa lượng điện phát và tiêu thụ như sau: Khi lượng điện phát nhiều hơn tiêu thụ

thì lượng điện dư sẽ được đơn vị mua điện tại điểm giao nhận là 3150 đồng/kWh (chưa bao gồm thuế giá trị gia tăng, tương đương 15 UScents/kWh) Giá mua điện được điều chỉnh theo biến động của tỷ giá đồng/USD Khi lượng điện phát ra nhỏ hơn lượng điện tiêu thụ thì giá điện nhận từ lưới về phải trả theo giá điện bậc thang sinh hoạt mà đơn vị bán điện thực hiện Giá điện này áp dụng cho tất cả các dự án điện mặt trời trên mái nhà

Trang 34

đã và đang thoả thuận với EVN để được đấu nồi vào lưới điện và giá điện này cũng được

áp dụng cho các dự án điện đã đấu nối vào lưới điện của EVN và có hợp đồng với EVN

giá bán điện bằng không đồng Trong vòng 12 tháng kể từ khi được cấp Giấy chứng nhận đầu tư, Chủ đầu tư không khởi công xây dựng hạng mục chính của công trình hoặc

tối đa 24 tháng kể từ ngày cam kết vận hành trong Giấy chứng nhận đầu tư mà công

trình dự án điện mặt trời không được đưa vào vận hành, Ủy ban nhân dân cấp tỉnh có

trách nhiệm xem xét để thu hồi Giấy chứng nhận đầu tư theo quy định, báo cáo cơ quan

nhà nước có thẩm quyên giao dự án cho nhà đầu tư khác thực hiện Trừ trường hợp có

lý do chính đáng và được cấp có thẩm quyên chấp nhận việc tạm ngừng hoặc giãn tiến

độ thực hiện dự án

- Thủ tướng Chính phủ giao Bộ Công Thương tăng cường công tác giám sát cung -

cầu điện, tiến độ thực hiện các dự án nguồn và lưới điện trong quy hoạch được duyệt để

thực hiện hoặc báo cáo Thủ tướng Chính phủ cho phép thực hiện các giải pháp nhằm bảo đảm cung ứng điện cho phát triển kinh tế - xã hội; tính toán cơ cầu nguồn điện hợp lý, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện và hiệu quả kinh tế hệ thống điện Đồng thời thực hiện

rà soát, đánh giá hiệu quả các cơ chế hỗ trợ các nguồn năng lượng tái tạo đã được Thủ

tướng Chính phủ ban hành (cơ chế hỗ trợ phát triển điện gió, điện sinh khối, phát điện sử

dung chất thái rắn), báo cáo Thủ tướng Chính phủ xem xét, điều chỉnh nếu cần thiết - Thủ tướng Chính phủ giao Tập đoàn Điện lực Việt Nam giữ vai trò chính trong

việc đảm bảo cung cấp điện ồn định, an toàn cho sự nghiệp phát triển kinh tế - xã hội; thực hiện đầu tư các dự án nguồn điện theo nhiệm vụ được giao, đầu tư phát triển các

công trình lưới điện đồng bộ nhằm nâng cao hiệu quả đầu tư, đồng thời nghiên cứu triển

khai thực hiện các dự án điện mặt trời tại các khu vực thuận lợi, có tiềm năng và tại các

đảo xa bờ

Thêm vào đó, EVN đã phê duyệt Nghị quyết về việc định hướng nghiên cứu phát

triển điện mặt trời, nhằm bổ sung nguồn điện xanh, sạch cho đất nước; trên cơ sở đó, so

sánh đánh giá và xác định chi phí hợp lý và hiệu quả của dự án điện mặt trời, làm cơ sở

tham mưu cho Chính phủ ban hành các chính sách hỗ trợ phát triển điện mặt trời, năng

lượng tái tạo của Việt Nam Theo đó, EVN sẽ tập trung nghiên cứu phát triển một số dự

án nhà máy điện mặt trời tại các địa phương có tiềm năng thuộc khu vực Tây Nguyên,

Nam Trung bộ và Nam Bộ Trong đó, Tập đoàn ưu tiên lựa chọn các địa điểm gần hoặc

thuộc phạm vi địa giới các nguồn điện hiện có của EVN; xem xét đầu tư các dự án điện

mặt trời nỗi trên mặt nước tại các hồ chứa thủy điện và trên quỹ đất thuộc vành đai bảo vệ và vận hành công trình thủy điện, tạo thuận lợi cho đấu nối lưới điện, giảm chi phí

đền bù giải phóng mặt bằng và hạn chế những phát sinh lớn về lực lượng quản lý vận

hành khi các dự án đi vào hoạt động

Các văn bản quy định chiến lược và chính sách phát triển năng lượng tái tạo được

Chính phủ ban hành đã định hướng sứ dụng nguồn năng lượng Mặt trời cho phát triển

Trang 35

kinh tế - xã hội phù hợp với xu hướng phát triển của thế giới, đã mở ra hướng đi mới cho ngành điện năng lượng Mặt trời Giúp làn sóng đầu tư vào lĩnh vực điện Mặt trời sẽ lan rộng, đây nhanh lộ trình phát triển nguồn năng lượng tái tạo, tăng trưởng xanh và

phát triển bền vững tại Việt Nam Các chiến lược và chính sách đã đưa ra kế hoạch phát

triển năng lượng Mặt trời theo từng giai đoạn cụ thể, phù hợp với điều kiện, công nghệ của đất nước.Có những chính sách hỗ trợ, khuyến khích về pháp lý, nguồn nhân lực, tài

chính tạo điều kiện để phát triển điện Mặt trời Dự thảo Quyết định của Thủ tướng

Chính phủ quy định cơ chế hỗ trợ phát triển điện Mặt trời tại Việt Nam sẽ là hành lang

pháp lý cụ thể cho hoạt động quản lý Nhà nước về phát triển điện Mặt trời Góp phần

thu hút vốn đầu tư vào các dự án, giúp các dự án được nhân rộng về quy mô và chất

lượng, khuyến khích các doanh nghiệp, các hộ gia đình đầu tư Ngoài ra dự thảo đã đưa

ra hướng quản lý toàn diện cho lĩnh vực điện Mặt trời [9]

Tuy nhiên, các chính sách về năng lượng sạch, đặc biệt là năng lượng Mặt trời chưa đầy đủ, thiếu sự đồng bộ và chưa gắn kết Nguồn nhân lực hỗ trợ cho hoạt động

sản xuất, ứng dụng năng lượng sạch còn hạn chế, công tác quản lý nhà nước còn nhiều

bất cập Trong khi đó, đầu tư vào lĩnh vực này cần nhiều vốn nhưng chỉ phí đầu ra chưa

rõ ràng, nên làm cản trở đầu tư Nhà nước cũng cần sớm có bộ tiêu chuẩn kỹ thuật liên

quan đến điện Mặt trời đầy đủ hơn (ví dụ như tiêu chuân tắm pin Inverter chuyén dién,

giàn khung đỡ ) dé giúp người tiêu dùng mua đúng sản phâm chất lượng Hiện nay còn thiếu các quy chuẩn về khai thác và sử dụng năng lượng Mặt trời, đồng thời chưa

có cơ chế khuyến khích sản xuất các thiết bị ứng dụng, sử dụng điện Mặt trời trong

nước Dự thảo cần nhanh chóng được ban hành đề mô hình điện Mặt trời được nhanh

chóng nhân rộng phù hợp với nhu cầu phát triển của đất nước 1.2 Kỹ thuật phát triển điện năng lượng mặt trời 1.2.1 Hiệu ứng quang điện

1.2.1.1 Lịch sử hình thành thuyết quang điện (Nguồn: [1])

Alexandre Edmond Becquerel lan đầu tiên quan sat thay hiệu ứng quang điện xảy

ra với một điện cực được nhúng trong dung dịch dẫn điện được chiếu sáng vào năm

1839 Năm 1873, Willoughby Smith phát hiện rằng selen (Se) có tính quang dẫn Năm 1887, Heinrich Hertz quan sát thấy hiệu ứng quang điện ngoài đối với các kim loại (cũng là năm ông thực hiện thí nghiệm phát và thu sóng điện từ Sau đó Aleksandr Grigorievich Stoletov (Anexcanyp I'puroppesna Cronetos, 1839-1896)) da tiến hành nghiên cứu một cách tỉ mỉ và xây dựng nên các định luật quang điện

Một trong các công trình của Albert Einstein xuất bản trên tạp chí Annal der Physik đã lý giải một cách thành công hiệu ứng quang điện cũng như các định luật quang điện dựa trên mô hình hạt ánh sáng, theo Thuyết lượng tử vừa được công bố vào năm 1900

Trang 36

của Max Planck Các công trình này đã dẫn đến sự công nhận về bản chất hạt của ánh

sáng, và sự phát triển của lý thuyết lưỡng tính sóng - hạt của ánh sáng 1.2.1.2 Lịch sử hình thành pin điện mặt trời (Wguồn: [1])

Nguyên lý cơ bản về pin điện mặt trời lần đầu tiên được phát minh ra vào năm 1839 bởi nhà vật lý học người Pháp Alexandre Edmont Becquerel (24/3/1820 - 11/5/1891) Tuy nhiên, mãi cho đến tận năm 1884, việc phát ra dòng điện bằng nguyên lý sử dụng ánh sáng mặt trời mới trở thanh hién thyc boi nha phat minh Charles Fritts người Mỹ Cấu trúc pin điện mặt trời mà Charles Fritts đã sử dụng là sử dụng Selen (Selenium) tiếp xúc với một màng kim loại vàng vô cùng mỏng Tuy nhiên, hiệu suất đạt được lúc bẫy giờ chỉ chừng 1% Phát minh của ông sau đó đã được sử dụng trong đồng hồ đo độ phơi sáng của máy ảnh cho tới tận năm 1960 với tên gọi là pin điện mặt

trời Selen Tuy nhiên, từ khi việc chế tạo chất bán dẫn Silicon có độ thuần khiết cao

(99.999999%) trở nên phô biến, pin điện mặt trời Selen đã biến mắt khỏi thị trường Vào năm 1954, các thành viên của viện nghiên cứu Bell gồm Daryl Chapin, Calvin Fuller, Gerald Pearson đã sử dụng pin điện mặt trời sử dụng kết tinh Silicon trong thiết bị đo công nguồn điện (điện lực kế) Ngòai ra, chúng còn được sử dụng trong những thiết bị truyền thông cỡ nhỏ do nguồn pin điện thời bấy giờ không chịu được thời tiết

am thap của vùng nhiệt đới Và do được viện nghiên cứu Bell phát minh ra, còn được

gọi là Bell Solar Battery Hiệu suất của Bell Solar Battery dat toi 6%

1.2.1.3 Cách thức hoạt động của pin điện mặt trời

Pin điện năng lượng mặt trời (pin điện mặt trời/pin quang điện) là thiết bị giúp chuyển hóa trực tiếp năng lượng ánh sáng mặt trời (quang năng) thành năng lượng điện (điện năng) dựa trên hiệu ứng quang điện Hiệu ứng quang điện là khá năng phát ra điện tir (electron) khi được ánh sáng chiếu vào của vật chất

Tấm pin điện mặt trời, những tắm có bề mặt lớn thu thập ánh nắng mặt trời và biến thành điện năng, được làm bằng nhiều tế bào quang điện có nhiệm vụ thực hiện quá trình tạo ra điện từ ánh sáng mặt trời

Trang 37

Hình 1.14 Pin điện mặt trời dạng xoay (Nguồn: /2J) Chat ban dan

Silicon được biết đến là một chất bán dẫn "Chat bán dẫn là vật liệu trung gian giữa

chất dẫn điện và chất cách điện Chất bán dẫn hoạt động như một chất cách điện ở nhiệt độ thấp và có tính dẫn điện ở nhiệt độ phòng" Với tính chất như vậy, silicon là một thành phần quan trọng trong cấu tạo của pin điện năng lượng mặt trời

Silieon tuy có mức dẫn điện hạn chế nhưng có cấu trúc tỉnh thể rất phù hợp cho việc tạo ra chất bán dẫn Nguyên tử silicon can 4 electron đề trung hòa điện tích nhưng lớp vỏ bên ngoài một nguyên tử silicon chỉ có một nửa số electron cần thiết nên sẽ bám chặt với các nguyên tử khác để tìm cách trung hòa điện tích

Để tăng độ dẫn điện của silicon, các nhà khoa học đã “tạp chất hóa” bằng cách kết hợp với các vật liệu khác Quá trình này được gọi là “doping” và silicon pha tap voi cac

tạp chất tạo ra nhiều electron tự do và lỗ trồng Một chất bán dẫn silicon có hai phần,

mỗi phần được pha tạp với một loại vật liệu khác Phần đầu tiên được pha với phốt pho, phốt pho cần 5 electron đề trung hòa điện tích và có đủ 5 electron trong vỏ Khi kết hợp với silicon, một eleetron sẽ bị dư ra Electron đặc trưng cho điện tích âm nên phần này sẽ được gọi là silicon loại N (điện cực N) Để tạo ra silicon loại P (điện cực P), các nhà

khoa học kết hợp silicon với boron Boron chỉ cần 3 electron dé trung hòa điện tích và

khi kết hợp với silicon sẽ tạo ra những lỗ trống cần được lấp đầy bởi electron

Trang 38

Tính toán, thiết kế hệ thông pin điện mặt trời cho trại tôm Cân Giờ diện tịch 1,8 ha N-type P-type -

Hinh 1.15 Hién tưởng di chuyén cua electron trên bề

mat chat ban dan

Khi chat ban dan silicon tiép xúc với năng lượng, các electron tự do ở điện cực N

sẽ di chuyên sang để lấp đầy các lỗ trống bên điện cực P Sau đó, các electron từ điện cực N và điện cực P sẽ cùng nhau tạo ra điện trường Các tế bào năng lượng mặt trời sẽ

trở thành một diode, cho phép electron di chuyên từ điện cực P đến điện cực N, không

cho phép di chuyển ngược lại Bude | lop n lop p lúp n ® Proton ếp xúc PH & pion ad Mẹp © Điệnn — Diện tử Ø3 Mặt trôi tự do ] O Lé wing lỏpn tiếp xúc pin lúpp Bước 4 £) — diệntửgdo LEZ + { Hình 1.16 Nguyên lý hoạt động của pin điện mặt trời

Tất nhiên, để kích hoạt quá trình cần có năng lượng tiếp xúc với các tế bảo silicon

Ánh sáng mặt trời bao gồm các hạt rất nhỏ gọi là photon được tỏa ra từ mặt trời, các hạt

nhỏ năng lượng có thế tiếp xúc với các tế bào năng lượng mặt trời và nới lỏng liên kết của các electron ở điện cực N Sự đi chuyên của các elentron tự do từ điện cực N tới

điện cực P tạo ra dòng điện

Khi điện trường đã được tạo ra, tất cả những gì cần làm là thu thập và chuyển thành dòng điện có thể sử dụng Một bộ biến tần được gắn với các tế bào năng lượng mặt trời

Trang 39

sẽ biến dòng điện từ một chiều (DC) thành dòng điện xoay chiều (AC) Dòng điện xoay chiều là dòng điện đang sử dụng ở khắp mọi nơi

1.2.1.4, Pin dién mặt trời a Amorphous silicon

Cho tới nay thì vật liệu chủ yêu cho pin điện mặt trời (và cho các thiết bị bán dẫn)

là các silic tỉnh thể Pin điện mặt trời từ tinh thể silic chia ra thành 3 loại : let SZ Hình 1.17 Pin điện mặt trời silicon

e Một tinh thé hay don tinh thé module Mono Crystallie sản xuất dựa trên quá

trình Czochralski Don tinh thé loại này có hiệu suất tới 16% Chúng thường rất mắc tiền do được cắt từ các thỏi hình ống, các tắm đơn thể này có các mặt trống ở góc nối

các module

được làm nguội và làm rắn Các pm điện này thường rẻ hơn các đơn tinh thể, tuy nhiên

hiệu suất kém hơn Tuy nhiên chúng có thể tạo thành các tấm vuông che phủ bề mặt nhiều hơn đơn tỉnh thể bù lại cho hiệu suất thấp của

e Dải silic tạo từ các miếng phim mỏng từ silic nóng chảy và có cấu trúc đa tỉnh thể, Loại này thường có hiệu suất thấp nhất, tuy nhiên loại này rẻ nhất trong các loại vì

không cần phải cắt từ thỏi silicon Các công nghệ trên là sản suất tắm, nói cách khác,

các loại trên có độ dày 300 um tao thanh va xếp lại để tạo nên module Cấu tạo & hoạt đông của Pin điện Mặt Trời Silic

Vật liệu xuất phát để làm pin điện Mặt trời silic phải là bán dẫn silic tỉnh khiết Ở

dang tinh khiét, còn gọi là bán dẫn ròng số hạt tải (hạt mang điện) là electron và số hạt

tải là lỗ trồng (hole) như nhau

Dé lam pin điện Mặt trời từ bán dẫn tỉnh khiết phải làm ra bán dẫn loại n và bán

dẫn loại p rồi ghép lại với nhau cho có được tiếp xúc p - n

Trang 40

Tính toán, thiết kế hệ thống pin điện mặt trời cho trại tôm Cân Giờ diện tịch 1,8 ha Một tế bào mặt trời cơ bản Woe) rte) rd Chất bán dẫn Pet

Hình 1.18 Cấu trúc của một tế bào điện mặt trời cơ bản (Nguôn: /7J)

Thực tế thì xuất phát từ một phiến bán dẫn tỉnh khiết tức là chỉ có các nguyên tử Sĩ để tiếp xúc p - n, phải pha thêm vào một ít nguyên tử khác loại, gọi là pha tạp Nguyên tử Sĩ có 4 electron ở vành ngoài, cùng dùng để liên kết với bốn nguyên tử Sỉ gần đó (cấu trúc kiểu như kim cương) Nếu pha tạp vào Si một ít nguyên tử phôt-pho P có 5 electron

ở vành ngoài, electron thừa ra không dùng đề liên kết nên dễ chuyền động hơn làm cho

bán dẫn pha tạp trở thành có tính dẫn điện electron, tức là bán dẫn loại n (negatif - âm)

Ngược lại nếu pha tạp vào Sỉ một ít nguyên tử bo B có 3 electron ở vành ngoài, tức là thiếu một electron mới đủ tạo thành 4 mối liên kết nên có thể nói là tạo thành lỗ trống

(hole) Vì là thiếu electron nên lỗ trống mạng điện dương, bán dẫn pha tạp trở thành có

tính dẫn điện lỗ trồng, tức là bán dẫn loại p (positif -dương) Vậy trên cơ sở bán dẫn tinh

khiết có thê pha tạp đề trở thành có lớp là bán dẫn loại n, có lớp bán dẫn loại p, lớp tiếp giáp giữa hai loại chính là lớp chuyển tiếp p - n Ở chỗ tiếp xúc p - n này một ít electron

ở bán dẫn loại n chạy sang bán dẫn loại p lấp vào lỗ trống thiéu electron, ở đó Kết quả là ở lớp tiếp xúc p-n có một vùng thiếu electron cũng thiếu cả lỗ trống, gọi đó là vùng

nghèo Sự dịch chuyền điện tử để lấp vào lỗ trống tạo ra vùng nghèo này cũng tạo nên

hiệu thế gọi là hiệu thế ở tiếp xúc p - n, đối với S¡ vào cỡ 0,6V đến 0,7V Đây là hiệu

thế sinh ra ở chỗ tiếp xúc không tạo ra dòng điện được

Nhưng nếu đưa phiến bán dẫn đã tạo lớp tiếp xúc p - n phơi cho ánh sáng mặt trời

chiếu vào thì photon của ánh sáng mặt trời có thể kích thích làm cho điện tử đang liên

kết với nguyên tử bị bật ra khỏi nguyên tử, đồng thời ở nguyên tử xuất hiện chỗ trống vi thiéu electron, gọi là photon đến tao ra cap electron - lỗ trồng Nếu cặp electron - 16 trống nay sinh ra ở gần chỗ có tiếp p - n thì hiệu thế tiếp xúc sẽ đầy electron về một

bên (bên bán dẫn n) đây lỗ trống về một bên (bên ban dẫn p) Nhưng cơ bản là electron

đã nháy từ miền hoá trị (dùng để liên kết) lên miền dẫn ở mức cao hơn, có thể chuyển

Tiêu đề	Tính Toán Thiết Kế Hệ Thống Pin Điện Mặt Trời Cho Trại Nuôi Tôm Cần Giờ
Tác giả	Ngụ Phạm Cụng Danh
Người hướng dẫn	PGS.TS Nguyễn Thị Võn Hà
Trường học	Trường Đại Học Tài Nguyên Và Môi Trường Tp. Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Công Nghệ Kỹ Thuật Môi Trường
Thể loại	Đồ Án Tốt Nghiệp
Năm xuất bản	2017
Thành phố	Tp. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	133
Dung lượng	19,12 MB