Thiết kế, thi công, giám sát hệ thống năng lượng mặt trời 1mwp cho nhà máy công nghiệp

Trang 1 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINHBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆPNGÀNH CÔNG NGHỀ KỸ THUẠT ĐIỆN - ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ, THI CÔNG, GIÁM SÁT HỆ THỐNG N

C S PHÁP LÝ

Thi t k c s D ÁN ĐI N M T TR I ÁP MÁI 1MWP CHO NHÀ MÁY CÔNG NGHI P có công su t l p đ t kho ng 1.203,4 kWp t i t nh Long An đ c l p d a trên các c s pháp lý sau đây:

Thông tư số 43/2013/TT-BCT, ban hành ngày 31/12/2013 bởi Bộ Công Thương, quy định rõ nội dung, trình tự và thủ tục lập, thẩm định, phê duyệt cũng như điều chỉnh quy hoạch phát triển điện lực.

- Quyếtđịnhsố428/QĐ-TTg ngày 18/3/2016 củaThủtướng Chính phủ phê duyệt điều chỉnh Quy ho ch phát tri n Điện lực Quốc gia giai đo n 2011-2020 có xét đến năm 2030;

- Quyết định số 2068/QĐ-TTg ngày 25/11/2015 của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Chiến lược phát tri n năng lượng tái t o của Việt Nam đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2050;

- Quyếtđịnhsố11/2017/QĐ-TTg ngày 11/4/2017 củaThủtướng Chính phủ về cơchế khuyến khích phát tri ndự án điệnmặttrờit iViệt Nam;

- Quyết định số 02/2019/QĐ-TTg ngày 08/01/2019 của Thủ tướng Chính phủ về Sửa đổi, bổ sung một số điều của Quyết định số 11/2017/QĐ-TTg ngày 11 tháng 4 năm

2017 của Thủ tướng Chính phủvề cơchế khuyến khích phát tri n các dự án điệnmặt trờit iViệt Nam

- Công văn số 1532/EVN-KD ngày 27/3/2019 của Tập đoàn Điện lực Việt Nam vềviệc hướngdẫnthựchiệnđốivới các dự án điệnmặttrời trên mái nhà.

- Văn bản số 5087/BCT-TCNL ngày 09/6/2017 của Bộ Công Thương v/v hướng dẫn thực hiện Quyết định số 11/2017/QĐ-TTg;

Thông tư số 16/2017/TT-BCT, ban hành ngày 12 tháng 9 năm 2017 bởi Bộ Công Thương, quy định về việc phát triển dự án và hợp đồng mua bán điện mẫu cho các dự án điện mặt trời Thông tư này nhằm tạo ra khung pháp lý rõ ràng, hỗ trợ các nhà đầu tư trong việc triển khai các dự án năng lượng tái tạo, đặc biệt là năng lượng mặt trời.

- Quyếtđịnhsố13/2020/QĐ-TTg ngày 06 tháng 04 năm 2020 củaThủ tướng Chính phủ về cơ chế khuyến khích phát tri n điện mặt trời t i Việt Nam.

M C TIÊU D ÁN

H th ng pin nĕng l ng m t tr i thu c d án D ÁN ĐI NM TTR I ÁP MÁI 1MWP CHO NHÀ MÁY CÔNG NGHI P t i t nh Long An d ki n đ c xây d ng v i m c tiêu:

- T n d ng di n tích mái hi n có c a khu nhà máy đ đ u t h th ng nĕng l ng m t tr i, cung c p m t ph n đi n nĕng vào l i đi n khu v c nhà máy.

QUY MÔ D ÁN

- Xây d ng h ng m c H th ng pin nĕngl ngm ttr i thu c d án D ÁN ĐI N

M TTR I ÁP MÁI 1MWP CHO NHÀ MÁY CÔNG NGHI P v i t ng công su t

1.203,4 kWp, l p trên k t c u mái che c a máy s n xu t chính

STT Thông s Đ cđi m–kh i l ng

4 S l ng inverter 100kW SUN2000-100KTL-M1 10 b

5 H th ng đi n dây d n AC, DC và các ph ki n đ u n i khác 01 h th ng

6 H th ng thang máng cáp 01 h th ng

7 H th ng l i đi trên mái 01 h th ng

8 H th ngti pđịa 01 h th ng

9 H th ng đ ng n c v sinh 01 h th ng

10 H th ng camera quan sát 01 h th ng

TI M NĔNG NĔNG L NG M T TR I T I VI T NAM VÀ T NH LONG AN 9 1.5 Đ C ĐI M D ÁN

1.4.1 Ti mnĕngnĕngl ngm ttr it iVi t Nam

Việt Nam được coi là một quốc gia có tiềm năng năng lượng mặt trời rất lớn, đặc biệt là ở miền Trung và miền Nam, với mức bức xạ mặt trời trung bình khoảng 5,0 kWh/m²/ngày (1.825 kWh/m²/năm) Trong khi đó, miền Bắc có mức bức xạ mặt trời thấp hơn, chỉ khoảng 4 kWh/m²/ngày do điều kiện thời tiết nhiều mây và ẩm ướt vào mùa đông và mùa xuân Năng lượng mặt trời ở Việt Nam có sẵn quanh năm, khá ổn định và phân bố rộng rãi trên các vùng miền khác nhau Trung bình, số ngày nắng ở các tỉnh miền Trung và miền Nam là khoảng 300 ngày/năm, cho thấy tiềm năng lớn trong việc khai thác năng lượng mặt trời cho các mục đích như sản xuất điện và cung cấp nhiệt.

Vùng Gi n ng trong nĕm C ng đ BXMT

(kWh/m 2 , ngày) Đánh giá Đông B c 1.600 – 1.750 3,3 – 4,1 Trung bình

Tây Nguyên và Nam Trung B 2.000 – 2.600 4,9 – 5,7 R t t t

Hình 1-1: Bảnđồbứcx Việt Nam (Nguồn: SolarGIS)

1.4.2 Ti mnĕngnĕngl ngm ttr it i Long An

Hình 1-2: Bảnđồtiềmnăngbứcx khu vựcdự án

Vị trí dự án có tiềm năng năng lượng mặt trời rất tốt, cho phép xây dựng hệ thống điện mặt trời sử dụng công nghệ pin quang điện (PV) nhằm mục đích phát điện phục vụ nhu cầu tiêu thụ hoặc hệ thống điện mái.

Lắp đặt hệ thống điển năng lượng mặt trời trên mái nhà giúp tận dụng diện tích mái để sản xuất điện, nâng cao hiệu quả đầu tư và sử dụng đất, đồng thời giảm phát thải khí CO2.

▪ D án đ t t i khu v c có ti m nĕng nĕng l ng m t tr i t t Trong khu v c có kh nĕng đáp ng b trí các t m nĕng l ng m t tr i

▪ Phù h p v i quy ho ch phát tri n h th ng đi n, không nh h ng đ n quy ho ch xây d ng chung c a t nh

▪ Th a mãn các yêu c u v b o v an ninh qu c phòng

Hình 1-3: Mặtbằnghiệntr ng nhà máy - được chụpbởi Flycam

Khu vực triển khai dự án là khu nhà máy với tổng diện tích 38.460m², trong đó diện tích mái che là 10.576m² được lợp bằng các tấm pin Dự án này nhằm mục đích lắp đặt hệ thống điện mặt trời trên mái với quy mô 1.203,4 kWp.

Dự án nằm tại tỉnh Long An, có vị trí địa lý thuận lợi gần đường cao tốc Trung Lương, giúp giao thông vận chuyển dễ dàng Khu vực dự án cách sân bay quốc tế Tân Sơn Nhất khoảng 50 km, tạo điều kiện thuận lợi cho việc di chuyển nhanh chóng từ sân bay đến khu vực dự án và hỗ trợ việc nhập khẩu thiết bị từ nước ngoài.

CH NG 2: CÁC GI I PHÁP CHÍNH C A D ÁN

MÔ HÌNH NHÀ MÁY K T H P V I ĐI N M T TR I

Chi phí mua điện và tần suất sử dụng không gian, kết cấu giá điện, hệ thống dàn và mái của khu nhà máy cần được xem xét kỹ lưỡng Đầu tư vào hệ thống điện mặt trời sẽ tạo ra sản phẩm điện năng phục vụ nhu cầu sử dụng cho nhà máy thông qua cấp điện áp ổn định.

Mô hình này đang được phát triển mạnh mẽ trên toàn cầu, đặc biệt là ở khu vực Châu Á, nơi các quốc gia như Nhật Bản, Trung Quốc và Hàn Quốc đang triển khai trên quy mô lớn.

Hình 2-1: Mô hình điệnmặttrời trên mái nhà máy mẫu

2.1.1 Phân tích l ach n công su tl pđ t

- Đ l a ch n công su t phù h p v i nhu c u c a nhà máy c n xét đ n các y u t sau: a Di n tích mái có th l p đ t:

Khu vực triển khai dự án là nhà máy với tổng diện tích 38.460m², trong đó diện tích mái che được lắp đặt từ các tấm pin năng lượng mặt trời lên tới 10.576m² Sau khi tìm kiếm các loại solar panel trên thị trường, lựa chọn công suất phù hợp là TRINA 550Wp cho mỗi tấm pin, với kích thước từng tấm riêng lẻ là 2.384x1.096mm, bao gồm cả thương hiệu JA.

Một tấm pin năng lượng mặt trời có công suất 550Wp với kích thước riêng lẻ là 2.279x1.134 mm Việc lắp đặt sẽ được thực hiện trên tổng diện tích mái che là 2.188 m², với công suất DC đạt 1.203,4 kWp, nhằm đảm bảo hiệu suất tối ưu cho hệ thống điện mặt trời với tổng công suất lên đến 10 bậc, mỗi bậc 100 kW.

PH M NGUY N THANH LONG 18142156 14 |114 công su t AC có th phát ra là 1MW (1) b Công su t tiêu th c a nhà máy:

Bảng công suất tiêu thụ của nhà máy và hệthống Solar rooftop sản xuất (theo tháng năm 2021)

Bảng công suất tiêu thụ của nhà máy và hệthống Solar rooftop sản xuất (theo giờ)

Load of Factory (kWh) Solar energy output

Bi uđồ công suấtcủa nhà máy và sảnlượngcủahệthống Solar rooftop c Đi m đ u n i: MBA hi n h u 3000kVA công su t đi n m t tr i t i đa có th l p đ c b ng 80% công su t MBA t ng đ ng: 80%.3000$00kW (3)

Nhà máy tại Long An có hệ thống điện mặt trời mái nhà với công suất 1.203,4 kWp (DC) và 1MW (AC) Hệ thống này bao gồm 2.188 tấm pin, trong đó có 1.768 tấm pin TRINA loại 550Wp và 420 tấm pin JA.

Load charts of Solar system 1,203.4 kWp

Load of Factory (kWh) Solar energy output (kWh)

Bi uđồ công suất năm 2021 và sảnlượngđiện nămđầu tiên củahệthống Solar rooftop

- D a vào công su t tính toán và kh nĕng tiêu th c a nhà máy, đ m b o s n l ng do h m t tr i t o ra s đ c tiêu th h t

Load charts of annual output of solar system

Load of Factory (kWh) Solar energy output (kWh)

TIÊU CHU N ÁP D NG

2.2.1 Tiêu chu nph n nhà máy đi nm ttr i

2.2.2 Chu ns d ng trong thi tk và l ach nthi tb

STT Tên tiêu chu n Mã hi u

I Tiêu chu nthi tk ph n khung

1 K t c u thép – Tiêu chu n thi t k TCVN 5575 : 2012

2 Tiêu chu n thi t k - T i tr ng tác đ ng TCVN 2737 : 1995

3 K t c u bê tông và c t thép – Tiêu chu n thi t k TCVN 5574 : 2012

II Tiêu chu nthi tk ph nđi n

1 Quy ph m Trang bị đi n

+Ph n I: Quy định chung 11TCN-18-2006 +Ph n II: H th ng đ ng d n đi n 11TCN-19-2006

+Ph n III: Trang bị phân ph i và Tr m bi n áp 11TCN-20-2006

+Ph n IV: B o v và t đ ng 11TCN-21-2006

+ Cáp đi n v n xo n cách đi n XLPE – Đi n áp 0.6/1kV TCVN 6447:1998

+ Dây đi n b c nh a PVC TCVN 2103:1994

+ Các thi t bị đóng c t và đi u khi n h áp

2 Quy chu nk thu tqu c giav k thu t đi n

+Ki mđịnh trang thi tbịh th ng đi n QCVN

+V n hành, sửa ch a trang thi t bị h th ng đi n QCVNQTĐ-

+Thi công các công trình đi n QCVNQTĐ-

+Quy chu n k thu t đi n h áp QCVNQTĐ-

Quy chu n xây d ng Vi t Nam –Các công trình xây d ng sử d ng nĕng l ng có hi u qu

4 Các qui t c đ m b o an toàn trong h th ng đi n nĕng l ng m t tr i IEC standard 60364

5 Cách đi n kép trong cách đi n DC IEC 60364-4-41

6 Tính toán dòng đi n t i liên t c c a cáp Tiêu chu n IEC 60287

7 B o v ch ng sét cho công trình xây d ng Tiêu chu n IEC 1024

III Tiêu chu nv v tli u

6 Đèn đi n chi u sáng TCVN 5691 : 89

7 Cáp đi n l c cách đi n TCVN 5935 : 1995

9 Thi t bị đóng c t và đi u khi n h áp TCVN 6592-2 : 2000

10 Tiêu chu n k thu t LA IEC 94-1 và IEC 94-4

IV Tiêu chu n v thi công, nghi m thu, giám sát ch t l ng công trình

2 Công trình xây d ng - T ch c thi công TCVN 4055:2012

3 Quy trình l p thi t k t ch c xây d ng và thi tk t ch c thi công TCVN 4252:2012

4 Qu n lý ch t l ng xây l p công trình -

12 L p đ t thi t bị chi u sáng cho các công trình công nghi p TCXDVN 253 : 2001

V Tiêu chu nv an toàn lao đ ng và phòng ch ng cháy n

1 Quy ph m k thu t an toàn trong xây d ng TCVN 5308-1991

3 An toàn đi n trong xây d ng TCVN 4036-1985

4 An toàn cháy- yêu c u chung TCVN 3254-1989

5 An toàn n - yêu c u chung TCVN 3255-1986

6 Quy định v đ m b o an toàn PCCC 137/CATP,

7 Quy trình đánh giá tác đ ng c a môi tr ng 22TCN 242-1998

2.2.2.1 Tiêu chu n áp d ngthi tk đi nnh tthứ

▪ TCVN 9385-2012 Ch ng sét cho công trình xây d ng - H ng d n thi t k , ki m tra và b o trì h th ng

▪ H th ng n i đ t, ch ng sét cho tr m bi n áp dùng tiêu chu n IEEE- Std 80-2000:

"Guide for safety in AC Grounding System"

▪ QCVN QTĐ-7: 2009/BCT Quy chu n k thu t qu c gia v k thu t đi n T p7: Thi công các công trình đi n

▪ QCVN QTĐ-8:2010/BCT Quy chu n k thu t qu c gia v k thu t đi n T p 8: Quy chu n k thu t đi n h áp

2.2.2.2 Tiêu chu n áp d ng cho thi tb nh tthứ

L a ch n thi t bị, v t li u nh t th đ c áp d ng theo tiêu chu n sau:

▪ Tiêu chu n máy bi n áp: IEC 60076

▪ Tiêu chu n thi t bị đóng c t tr n b đi n áp trên 1kV đ n 52kV: IEC 62271-200

▪ Tiêu chu n cách đi n: IEC 60273, 60383, 60305

▪ Tiêu chu n cáp l c: IEC 60502, IEC 60228

▪ Dây tr n dùng cho đ ng dây t i đi n: IEC 60502, IEC 60228

2.2.2.3 Tiêu chu n s d ng trong thi t k và l a ch n thi t b Th nghi mkh nĕng ch u tác đ ngc ađi nt tr ng

▪ Thử nghi m phóng đi n tĩnh : IEC 60255-22-2, IEC 61000-4-2

▪ Nhi u lo n quá đ : IEC 61000-4-4, IEC 60255-22-4

▪ nh h ng đi n từ tr ng: IEC 61000-4-8(9), IEC 60255-25

▪ nh h ng ngu n cung c p: IEC 61000-4-11, IEC 60255-11

▪ Thử nghi m s phân b t n s cao: IEC 60255-22-3, IEC 61000- 4-3

▪ Thử nghi m xung đi n áp: IEC 60255-22-1

Th nghi mkh nĕngch uđ ngđi uki n môi tr ng

▪ Môi tr ng nóng, l nh: IEC 60068-2

▪ S xâm nh p c a các v t th : IEC 60529

▪ Thử nghi m s phân b t n s cao: IEC 60255-22-3

▪ M c chịu đ ng c a đi n môi : IEC 60255-5;

▪ Đi n tr cách đi n: IEC 60255-5;

▪ M c an toàn v i tia laser: IEC 60825-1;

▪ Ch ng bén lửa: IEC 60332;

Hình 2-3: Mặtbằngbố trí pin dự án

Hình 2-4: Mặtbằngbố trí pin dự án 3D

D án sử dụng công nghệ quang điện là thiết bị chuyển hóa trực tiếp năng lượng ánh sáng mặt trời (quang năng) thành năng lượng điện (điện năng) dựa trên hiệu ứng quang điện.

▪ T m pin nĕng l ng m t tr i sử d ng lo i Silic đ n tinh th , hi u su t cao, tu i th trên

20 nĕm, công su t TRINA 550Wp và JA 550Wp cho mỗi t m pin V i công su t 1.203,4 kWp, s l ng t m pin sử d ng là 2188 t m

▪ Các t m pin m t tr i đ c đ c n i ti p v i nhau thành từng chuỗi (từ 19-24 t m pin n i ti p thành 01 chuỗi), các chuỗi đ u n i đ n các Inverter DC/AC-100kW đ chuy n thành dòng đi n xoay chi u Có 10 b inverter 100kW.

CÁC THÔNG S K THU T CHÍNH C A THI T B

Các gi i pháp ph nđi nd ki nnh sau:

Tìm hiểu mục tiêu là yếu tố quan trọng nhất quyết định hiệu quả đầu tư của dự án điện mặt trời Do đó, lựa chọn mục tiêu phù hợp là yếu tố quyết định thành công của dự án.

Hiện nay, xu hướng sử dụng tấm pin mặt trời tập trung vào ba công nghệ chính: Silic đơn tinh thể, Silic đa tinh thể và màng mỏng Trong số đó, công nghệ Silic đơn tinh thể mang lại hiệu suất cao cho các dự án, đồng thời đây cũng là công nghệ được sử dụng phổ biến nhất trong ngành năng lượng mặt trời.

2.3.1.2 L ach n công su tt m pin

▪ V công su t c a t m pin, lo i t m pin TRINA 550Wp và JA 550Wp:

Bảng 2-1: Thông sốkỹthuậtcủatấm pin mặttrờiđềxuất theo datasheet của nhà sảnxuất

2.3.2 B chuy nđ iđi n DC/AC (Inverter)

Inverter là thành phần quan trọng trong hệ thống điện mặt trời, có chức năng chuyển đổi điện một chiều từ các tấm pin mặt trời thành điện xoay chiều Số lượng inverter cần thiết phụ thuộc vào công suất lắp đặt và phương án thiết kế hệ thống.

▪ d án này, v i quy mô công su t 1.203,4 kWp, do đó l a ch n inverter có công su t 100kW đ c ki n nghị

Bảng 2-2: Thông sốkỹthuậtcủa Inverter theo Datasheet công bốcủa nhà sản xuất

S Đ Đ U DÂY

▪ V i quy mô công su t kho ng 1.203,4kWp v i 2188 t m pin m t tr i (TRINA 550Wp và JA 550Wp mỗi t m pin) đ c sử d ng

▪ L a ch n s t m pin mỗi chuỗi ph i phù h p v i đ u vào String - Inverter 100kW theo đ c tính k thu t nh trên

▪ Đi n áp làm vi c c a chuỗi t m pin ph i n m trong kho ng từ 200 – 1000V Đi n áp h m ch nhi t đ th p nh t không v t quá 1.100V

▪ Công su t định m c đ u ra 100kW

C th chi ti t xem các b n v gi i pháp ph n đi n.

L A CH N GI I PHÁP B TRÍ M T B NG

▪ Các t m pin nĕng m t tr i đ c l p đ t theo từng dãy theo h ng B c Nam

▪ Theo s đ đ u n i, từ 19-24 t m pin đ c m c n i ti p thành chuỗi T ng c ng trong d án có t t c 98 chuỗi

▪ Khu nhà máy chính: d c theo mái tôn hi n h u 9 0

Mỗi chuỗi pin s g m từ 19-24 t m pin n i ti p Mỗi String – Inverter bao g m:

⬧ 10MPPT và 20 ngõ vào đ i v i inverter 100kW

▪ Các dây n i t m pin b sung sử d ng dây d n 1Cx4mm² ho c 1Cx6mm 2 ho c 1Cx10mm 2 (tùy vào tính toán đ s t áp) đ c lu n trong ng xo n HDPE t string inverter

▪ Chi ti t các lo i dây xem các b n v đính kèm

TÍNH TOÁN S L NG T M PIN TRÊN 1 STRING:

▪ S l ng t m pin t i đa trên 1 string00/41.96$ t m

▪ Th c t mô ph ng Pvsyst: 20 t m/ 1 string=> ch n 20 t m/1 string phù h p v i di n tích m t b ng và tính toán PVSYST

Hình ảnh mô phỏng từ Pvsyst tính toán số lượng tấm pin JA / 1 string

▪ S l ng t m pin t i đa trên 1 string00/31.60 t m

▪ Th c t mô ph ng Pvsyst: 26 t m/ 1 string=> ch n 24 t m/ 1 string phù h p v i di n tích m t b ng và tính toán PVSYST

Hình ảnh mô phỏng từ Pvsyst tính toán số lượng tấm pin TRINA / 1 string

S D NG PH N M M 3D SKETCHUP TÍNH TOÁN Đ BÓNG NHÀ MÁY

▪ T m pin JA550Wp(xanh d ng), T m pin TRINA 550Wp (xanh lá)

Hình ảnh bố trí pin trên mặt bằng dựng bằng 3D SKETCHUP

Hình ảnh mô phỏng từ 3D SKETCHUP tính toán đổ bóng dự án lúc 3 giờ chiều

Hình ảnh mô phỏng từ 3D SKETCHUP tính toán đổ bóng dự án lúc 8 giờ sáng

=>K T LU N: V TRÍ Đ T PIN PHÙ H P V I D ÁN, KHÔNG CÓ V TRÍ NÀO Đ BÓNG NH H NG Đ N HI U SU T HO T Đ NG C A C H

TH NG, XUNG QUANH KHÔNG CÓ CH NG V T CAO Đ NH H NG Đ N H TH NG SOLAR

TÍNH TOÁN S N L NG ĐI N S N XU T

S n l ng đi n nĕng c a d án đ c tính toán b ng ph n m m mô ph ng Pvsyst V7.2.11, các thông s đ u vào c a ph n m m nh sau:

2.6.1 Khai báo các thông s đ u vào:

D li u khí t ng đi n hình (l y từ ngu n Meteonorm 8.0)

Hình 2-4: Cấu hình lắpđặt các tấm pin Bảng 2-4: Bảng các điềukiệnvề môi trườngthiếtkế Đi uki n môi tr ng Giá tr Ghi chú

Su t ph n chi u (albedo) 0,2 Môi tr ng xung quanh là đ t, bê tông

Nhiệt độ làm việc cao nhất đạt 38 độ C trong khu vực dự án, trong khi nhiệt độ không khí tại địa điểm có thể lên tới 26 độ C Điện áp tại địa điểm đạt 1.000V và tuân thủ tiêu chuẩn IEC.

▪ Thi t k h th ng: các thông s l a ch n đ thi t k h th ng nh sau:

Thông s Giá tr Ghi chú

▪ Khai báo t n th t: các t n th t chính c a h th ng nh sau:

Bảng 2-6: Khai báo các thông sốtổnthất

T nth t Giá tr Ghi chú

T n th t dây d n DC - T ng đi ntr dây d n 1,1% Tính toán theo thông s k thu tc at m pin m ttr i.

T n th t dây d n AC 0.5% Tính kho ng cách từ chuỗi bi n t n đ n đi m k t n i

Suy hao do l n đ u tiên ti p xúc v i ánh n ng (LID) 0%

M t mát do lỗi h th ng

Suy hao do góc suy gi m so v i ánh n ng (IAM) bo = 2.93% Tính theo mô hình ASHRAE

T n th t t dùng bi n t n T đ ng truy xu t từ kGh m c bi n t n

K t qu mô ph ng chính c a h ng m c: “H th ng pin nĕng l ng m t tr i” nh sau:

Bảng 2-6: Kếtquả mô phỏngdự án

(Kếtquả tính toán bằngphầnmềm PVsyst được trình bày trong Phụlụcđính kèm )

Bảng 2-7: Bảng công suất phát trung bình củadự án lên lưới (MW)

H TH NG GIÁM SÁT

H th ng giám sát đ c thi t k đ đ t đ c cái nhìn toàn c nh và chi ti t v ho t đ ng c a nhà máy và là m t công c phát hi n sai l ch hay s c c a h th ng

2.7.1 Mức thu th pd li u

▪ Tín hi u từ String - inverter: đo tín hi u đ u vào các MPPT và ra c a các inverter.

Dữ liệu được truyền qua mạng cáp RS485 từ trung tâm cài đặt hệ thống thu thập dữ liệu SCADA tại Nhà vận hành Hệ thống SCADA sẽ liên tục đánh giá các giá trị của Inverter để giám sát hiệu suất của các chuỗi pin quang điện, giúp phát hiện tình trạng hoạt động kém và cho phép điều chỉnh khắc phục kịp thời.

2.7.2 Các yêu c uc ah th ng SCADA

H th ng SCADA s liên t c giám sát các thông s sau:

▪ Công su t truy n t i lên l i đi n (c công su t th c và công su t ph n kháng), t ng h p theo tháng, nĕm ho c chuỗi th i gian yêu c u;

▪ Dòng đi n và đi n áp các pha;

▪ S n l ng đi n phát theo ngày, theo gi ;

▪ H s hi u nĕng c a nhà máy (PR);

▪ Hi u su t trung bình c a nhà máy so v i hi u su t trung bình c a từng chuỗi pin;

▪ Tình tr ng ho t đ ng inverter, đi m công su t c c đ i, công su t và s n l ng đi n theo th i gian;

▪ Giám sát h th ng và báo hi u s c

Tất cả các dữ liệu sẽ được lưu trữ tại phòng điều khiển trung tâm và có thể truy cập trực tuyến thông qua trang web nội bộ của nhà máy Thông tin có thể hiển thị theo nhiều cấp độ khác nhau: toàn bộ nhà máy, inverter, mạng pin và chuỗi pin.

2.7.3 Các thi tb c ah th ng SCADA

H th ng SCADA yêu c u nh ng thi t bị c b n sau:

▪ H th ng đ m s n l ng đi n đ u ra c a nhà máy

▪ H th ng đo l ng các giá trị l i đi n: dòng đi n, đi n áp, t n s , sóng hài, công su t th c, công su t ph n kháng M c đích nh m đánh giá ch t l ng c a nhà máy

Trong môi trường nhà máy, việc giao tiếp giữa các thiết bị rất quan trọng và thường được thực hiện qua các giao thức như RS485, TCP/IP và các kết nối không dây như wifi, 4G, hoặc GSM Hệ thống này hoạt động hiệu quả với các thành phần như trạm inverter, hệ thống phân phối điện và điểm đầu cuối, đảm bảo sự liên kết và truyền tải thông tin chính xác.

▪ H th ng máy tính đ t t i phòng đi u khi n trung tâm và l u tr d li u.

H TH NG CH NG PHÁT NG C LÊN L I ZERO EXPORT

Zero Export là giải pháp đảm bảo không có điện dư thừa từ các tấm pin năng lượng mặt trời phát lên lưới Giải pháp này cam kết cung cấp năng lượng đáp ứng nhu cầu sử dụng thực tế của khách hàng Để thực hiện tính năng này, cần sử dụng thêm một số thiết bị hỗ trợ, phổ biến nhất là cảm biến dòng CT và Smart meter Thiết bị này có chức năng đo đếm trực tiếp thông qua cảm biến dòng CT, truyền tín hiệu về Inverter qua cổng giao tiếp RS485.

STT Hình nh Tên thi t bị

2.8.3 C ut o và nguyên lý ho tđ ngc a Zero Export

Giải pháp Zero Export yêu cầu lắp đặt đồng hồ thông minh tại điểm kết nối giữa lưới điện quốc gia, tải tiêu thụ và hệ thống điện mặt trời Hệ thống hoạt động với mục tiêu tối đa hóa và tối thiểu hóa tiêu thụ điện, đồng thời được cấu hình điều khiển thông qua phần mềm Đồng hồ kết nối tín hiệu điều khiển với inverter qua cáp RS485 Giải pháp này cho phép theo dõi các dòng đo và inverter qua giao thức MODBUS, giúp xác định chính xác việc sử dụng năng lượng mặt trời theo đúng yêu cầu.

Sử dụng giải pháp này giúp tối ưu hóa khả năng phát công suất của inverter, điều chỉnh năng lượng một cách hiệu quả theo tải của tòa nhà mà không xuất đi năng lượng ra ngoài Hệ thống có một khoang dãy công suất từ lưới điện vào và một thiết bị tham chiếu công suất để điều chỉnh công suất inverter phù hợp.

2.8.4 Nguyên lý ho tđ ng

- B c 1 : Module Zero Export s l y công su t P từ t i trong th i gian T1

- B c 2 : Sau đó Zero Export tính toán và so sánh công su t P t i và P phát đi n từ h th ng Solar trong kho ng th i gian T2

- B c 3: Zero Export s gửi l nh đi u khi n t i các Inverter đ tĕng/gi m công su t phát so v i P t i t i b c 1

Phần mềm giám sát Hệ thống solar : sg5.fusionsolar.huawei.com

Hình ảnh phần mềm giám sát 10 Inverter

THÔNG S DÂY D N VÀ ĐÓNG C T H TH

2.9.1 Tiêu chí l ach n dây d n AC h th

V t ng quan, khi l a ch n dây d n AC c n quan tâm 3 tiêu chí sau:

▪ Đi n áp định m c c a dây d n: phù h p v i đi n áp đ u ra c a Inverter là 380V

Dòng điện định mức của dây dẫn là chỉ số quan trọng để đảm bảo an toàn và hiệu suất trong quá trình vận hành Nó cần được xác định dựa trên các yếu tố như nhiệt độ, tuổi thọ, môi trường và cách lắp đặt Việc lựa chọn đúng dòng điện định mức giúp ngăn ngừa quá tải và hư hỏng cho hệ thống điện.

▪ Gi m thi u t n hao và s t áp: l a ch n dây cáp ph i đ m b o t i thi u t n hao và đ t đ s t áp cho phép Thông th ng, s t áp c a h th ng AC ph i nh h n 3% và t n th t công su t nh h n 3%

2.9.2 Gi i pháp ph n cáp h th AC

Cáp AC hệ thống được tính toán và lựa chọn đầu nối từ các string inverter đến AC box và từ AC box đến các tủ điện chính tại khu nhà vận hành Đối với hệ thống "Pin năng lượng mặt trời", các loại cáp AC hệ thống cần lựa chọn bao gồm các tiêu chí di động sau:

▪ Cáp Cu/XLPE/PVC 0,6/1kV 1x3Cx70mm² + 1Cx35m 2 đ c sử d ng đ k t n i từ đ u ra inverter đ n t SMDB-1 đ t t i phòng đi n k thu t Cáp đ c đ t h máng cáp m i

▪ Cáp Cu/XLPE/PVC 0,6/1kV 9x1Cx300mm² + (N) 2x1Cx240mm 2 + (PE) 1Cx240mm 2 đ c sử d ng đ k t n i từ đ u ra t SMDB-1 đ t t i phòng đi n k thu t đ n t LV-MSB1 Cáp đ c đ t h máng cáp m i

2.9.3 Thi tb đóngc t,b ov phía h th

▪ T SMDB-1 h p b h áp đ c thi t k theo tiêu chu n IEC 60439:

Tất cả các dây nhị thể được sử dụng phải là loại cáp chống cháy, ít khói và không có thành phần halogen, được chế tạo bằng đồng tinh khiết Kích thước của cáp không được nhỏ hơn 2,5mm² Tất cả các dây nhị thể đầu phỉ cần được gọn gàng, theo từng nhóm và được đánh số.

▪ T SMDB-1 ph i đ t đ c c p b o v IP 55 cho t ngoài tr i

▪ T SMDB-1 h p b h áp là lo i có k t c u ki u t đ ng Trang bị máy c t h th d ng kh i lo i c định.

Khung tĩnh được sản xuất theo phương pháp module hóa, không có chi tiết hàn và không sẵn Các tấm che bên ngoài bao gồm cửa trước, tấm che bên hông, tấm che phía sau và tấm che trên đỉnh đều được làm từ kim loại có độ dày trên 2.0 mm và có sẵn tĩnh điện.

⬧ Ngĕn thanh cái phân ph i cho các xu t tuy n

⬧ Ngĕn h th đi u khi n, b o v , tín hi u

▪ Cáp l c n i vào t từ bên d i t , ng i v n hành có th ti n hành thao tác, duy tu, b o d ng từ c hai phía: phía tr c và phía sau

⬧ Đ c ch t o b ng đ ng kéo có đ d n đi n cao (đ tinh khi t t i thi u 99%)

⬧ Đ c g n trên nh ng b đ thanh cái tiêu chu n và phù h p v i ki m tra lo i c a t đó

Để thiết kế hệ thống thanh cái phù hợp, cần đảm bảo rằng hệ thống có khả năng làm việc dài hạn cũng như khả năng chịu đựng dòng ngắn mạch khi xảy ra trong khoảng thời gian nhất định.

⬧ Có thanh cái trung tính có cùng kích th c và kh nĕng mang t i nh là các thanh cái pha

⬧ Đ c đánh màu thành từng pha cho t t c các ph n c a thanh cái sử d ng PVC

⬧ Màu đánh d u pha nh sau:

▪ T đi n h th ph i có m t thanh cái ti p đ t b ng đ ng r n, đ m b o chịu đ c m c ng n m ch yêu c u

Máy cắt loại không khí (ACB - Air Circuit Breakers) được chế tạo theo tiêu chuẩn IEC 60947-1 và -2, đảm bảo chất lượng và hiệu suất hoạt động ACB là loại thiết bị định mức, kiểu B, phù hợp với tiêu chuẩn IEC 60947 Thiết bị này có thể lập đặt theo chiều hướng cơ sở với nguồn mà không làm ảnh hưởng đến tính làm việc, không phân biệt các trên và các dưới của máy cắt Tất cả máy cắt đều được nhiệt đới hóa theo tiêu chuẩn.

- B b o v c a ACB (trip unit) có th d dàng thay th cho nhau t i chỗ đ thích ng cho vi c l p đ t linh ho t C m bi n dòng đi n đ c tích h p s n trong ACB

STT THIẾT BỊ THÔNG SỐ KỸ THUẬT ĐƠN VỊ SỐ LƯỢNG GHI CHÚ

1 ACB 4P 2000A 100kA, Fixed type Mitsubishi- AE2000-SW Cái 1

- ACB SHT (100-250V AC-DC) c/w AX(2a2b) SHT-AD250-W c/w AX-4-W Cái 1

- ACB Closing coil(100-250v ac-dc) (XF) CC-AD250-W Cái 1

- Mortor Charging ACB 630A-6300A 3P and 630-4000SWA 4P(200-250AC-DC) MD-AD250-W Cái 1

2 Pilot light ,ỉ22, 220VAC(Red/Yellow,Blue) XA2EVM…LC Cỏi 3

4 MCT 2000/5A Class 0.5 15VA Emic CT0.6-2000/5A-15VA-C1 0.5-N1 Cái 3

5 MCT 200/5A Class 0.5 5-15VA Emic CT 200/5A Cái 3

6 kWh Meter 3P Indirect 5(10)A, 240/415V, Class 0.5S Emic- ME-41 Cái 2

7 Remote Data Collector for AC Meter with data Sim Card Emic Cái 2

8 PCT 2000/5A, CL.5P10, 15VA(Epoxy Rectangle-Red) Master-PCT-2000/5A Cái 4

9 Voltmeter 0-500V 96*96mm c/w S/S Master- MT-96+MSS-V Bộ 1

10 Overcurrent & Earth Fault Relay NX1000A-240A, IDMT Mikro- NX1000A-240A Cái 1

11 Under & Over Voltage Relay MU 250-415 Mikro- MU 250 - 415V Cái 1

12 Timer On-delay 24-220VAC/DC 10s/ 10m/ 10h c/w socket 8Pin Hanyoung- T48N-10-A Cái 1

13 Push-button c/w indicator light, 220VAC Green ,1NO Schneider- XA2EW33M1 Cái 1

14 Push-button c/w indicator light, 220VAC Red ,1NC Schneider- XA2EW34M2 Cái 1

15 Emergency Stop Switches (ỉ25) 1NO/1NC Hanyoung- CRE-25R1 Cỏi 1

16 Pilot light ,220V AC, Yellow XA2EVM8LC Cái 1

17 Contact block, 1NO ZA2EE101 Cái 1

18 Auxiliary Relay 4PDT, 230V AC, c/w Socket RN4S-NL-A230 c/w SN4S-05D Bộ 1

19 Auxiliary Relay 4PDT, 24V DC, c/w Socket RN4S-NL-D24 c/w SN4S-05D Bộ 1

1 MCCB 3P 200A 36kA NF250-SV 3P 200A Cái 10

2 MCCB 4P 63A 50kA NF125-HV 4P 63A Cái 1

3 MCCB NF63-SV 2P 32A 15kA NF63-SV 2P 32A Cái 1

4 MCCB NF63-SV 2P 16A 15kA NF63-SV 2P 16A Cái 2

5 Surge arrester 280V, 3P+NPE, Iimp (10/350) 12.5kA L-N & 50kA N-PE, Imax

(8/20) 50kA/P, Imax (8/20) 150kA L-N & 100kA N-PE(V50B+C3+NPE-280) OBO- 5093 65 4 Cái 1

6 Filter Fan 255*255mm Master- VS805-S Cái 2

Enclosure outdoor - 2 layers door, IP54: Thickness :2.0, busbar, wire, labor,

(Sphase=….A, SNP%SPhase,SPE%%SPhase)

Bộ 1 o B b o v c a ACB bao g m ch c nĕng b o v nh sau:

- B b o v có kh nĕng c nh báo khi dòng đi n làm vi c s p ch m ng ng cài đ t b o v quá t i thông qua đèn led trên b m t trip

- Khi x y ra s c , các tr ng thái s c (do quá t i hay ng n m ch) đ u đ c l u l i trong ACB Các thông tin này có th l y ra đ c thông qua m t c ng k t n i và l u l i thành báo cáo

2.9.4 Tính toán ch n CB AC và CB DC

Iout max Inverter Huawei SUN2000-100KTL-M1 t i 400 Vac 0 A

Iout max tính toán 0 x 1.25 = 200A (1.25: h s an toàn)

 Ch n MCCB 3pha 200AT/200AF

T ng s MCCB:10 Mccb 3pha 200AT/200AF

 Ch n ACB 4pha 2000AT/2000AF

- Máy bi n áp có s n nhà máy: 1 máy bi n áp 3000 kVA

-Ro=Rup + Rt + Rcb1 + Rcb2 + Rcb3 + Rdd1 + Rdd2 + Rdd3 =6.3 mΩ

-Xo=Xup + Xt + Xcb1 + Xcb2 + Xcb3 + Xdd1 + Xdd2 + Xdd3 =9.7 mΩ

=> DÒNG NG N M CH MCCB: Isc=Uđm/(√3 × Zo) 0.1 kA

-Ro=Rup + Rt + Rcb1 + Rcb2 + Rdd1 + Rdd2 =0.94 mΩ

-Xo=Xup + Xt + Xcb1 + Xcb2 + Xdd1 + Xdd2 =6.75 mΩ

=> DÒNG NG N M CH ACB: Isc@0/(√3 +6.8)F.9 kA

-Ch n Mccb 3pha 200AT/200AF 36kA (s l ng 10)

- Ch n ACB 4pha 2000AT/2000AF 100kA (s l ng 1)

Bảng 2-9: Thông sốkỹthuậtcủa máy cắth thế ACB

STT H ngm c Đ nv Yêu c u Ghi chú

7 Dòng c t ng n m ch định m c Icu (415V) kA 100

8 Dòng c t ng n m ch thao tác Ics %Icu 100

9 Đi n áp làm vi c định m c (Ue) VAC 690

10 Đi n áp cách đi n định m c (Ui) VAC 1000

11 Đi n áp chịu đ ng xung sét định m c kV 12

14 T ng th i gian đóng ms ≤ 80

17 Nguyên t c b o v Đi n tử, đ c tuy n b o v đi u ch nh đ c

Bảng 2-11: Áptômát khối(MCCB-Mold Case Circuit Breaker)

STT H ngm c Đ nv Yêu c u Ghi chú

3 Mã hi u Khẳng định rõ

7 Dòng c t ng n m ch định m c Icu (415V) kA 36

8 Dòng c t ng n m ch thao tác Ics %Icu 100

9 Đi n áp làm vi c định m c (Ue) VAC 690

10 Đi n áp cách đi n định m c (Ui) VAC 800

11 Đi n áp chịu đ ng xung sét định m c kV 8

H TH NG PH TR NHÀ MÁY

▪ Sửd ngh th ngch ng sét c a các tòa nhà trong khu v cd án

▪ Đi n tr ti p địa ph i đ m b o theo quy định hi n hành là ph i nh h n ho c b ng 4Ω

Tiếp điện cho máy pin và inverter string sử dụng dây đồng bọc có tiết diện 16mm², đảm bảo an toàn cho hệ thống nội địa của nhà máy Tất cả các thiết bị và vật tư bằng kim loại đều được nối đất đúng cách để bảo vệ quá trình vận hành cho người sử dụng và thiết bị.

2.10.3.Tiêu chu nc cti pđ a

1 Tiêu chu n s n xu t và thử nghi m UL 467

C c ti p địa 2,4m bao g m c c thép, bulông h ng c c, bulông đóng c c, kh p n i và kẹp ti p địa

C c ti p địa có chi u dài là n x 2,4 m (n là s nguyên) bao g m:

+ 01 c c ti p địa 2,4m + Dây đ ng tr n Đáp ng Đáp ng

3 C u trúc từ trong ra ngoài Lõi thép, l p nikel, l p đ ng nguyên ch t

4 L p đ ng bên ngoài ph lên lõi thép t o thành s k t dính b n v ng gi a đ ng và thép Đáp ng

6 Chi u dài t i thi u c a c c ti p địa 2,4 m

7 Đ ng kính t i thi u c a c c thép 14,2 mm

9 Gi i h n ch y (yield strenth) 64 000psi

C hai đ u c c đ c ven rĕng đ có th n i v i nhau b ng kh p n i và có th n i v i bulông đóng c c và bulông h ng c c hai đ u Đáp ng

11 Ký hi u trên c c Đ ng kính c c, chi u dài c c, logo c a nhà ch t o, ký hi u UL Đáp ng

12 Đóng gói 1 gi ng trên h

Bulông h ng c c đ c k t n i v i c c thép đ h ng c c đi sâu vào đ t d i tác đ ng c a l c đóng tác d ng lên bulông đóng c c Đáp ng

14 Ph n d i c a bulông h ng c c ph i có d ng hình nón v i góc nghiêng c a đáy hình nón là 60 Đáp ng

15 Ph n trên c a bulông h ng c c ph i đ c ven rĕng bên trong đ có th k t n i v i c c thép Đáp ng

▪ Thang, máng cáp đ c tính toán theo tiêu chu n “TCVN 9207:2012 - Đ t đ ng d n đi n trong nhà và công trình công c ng” (M c 6.20)

Cho phép đốt nhiều lớp dây dẫn, cáp điện trong hộp, nhưng phải ngăn chặn mỗi lớp với nhau Tổng mật độ các dây dẫn, cáp điện không được vượt quá 35% mật độ bên trong với hộp kín và 40% với hộp có nắp thêm ra.

❖ Yêu c uk thu t cho máng cáp c ah th ngđi n

- Đ c ch t o b ng thép m nhúng nóng, dày 1.5 đ n 2.5mm

- Các co n i, chuy n h ng ph i có cùng đ c tính v i máng cáp

- Dây cáp đi n đ t trong máng cáp ph i đ c s p x p g n gàng, ngĕn n p và đai l i

- Cable tray cũng ph i không có c nh s c đ làm h h i đ n v b c c a dây cáp Giá đ và các ph ki n l p đ t ph i đ c b trí đ u đ n nh m c định máng cáp đúng vị trí và thẳng, không đ c võng

- ng b o v ph i có đ c đi m phù h p và c p b o v t ng ng v i nhu c u sử d ng c a từng n i, đ ng kính ng đ c l a ch n sao cho d dàng trong vi c kéo và thay dây cáp

Ng b o v HDPE xo n được sử dụng cho các tuy n cáp bên ngoài công trình nhằm bảo vệ các tuy n dây cáp 0,4kV từ trạm phân phối đến các tuy n chiếu sáng ngoài và đèn các trạm phân phối khác Đường kính và số lượng ng cụ thể sẽ được thể hiện trên bản vẽ Các khớp nối ng phải đảm bảo chống lại sự xâm nhập của nước Đối với các ng b o v HDPE xo n, việc cung cấp phải tuân thủ các tiêu chuẩn quy định.

• KSC 8455: Tiêu chu n Hàn Qu c

• TCVN 7997-2009 : Tiêu chu nl pđ t cáp đi nng m

• ng b o v PVC cho các tuy n cáp bên trong công trình

- Đ i v i các ng d n âm đ c cung c p ph i theo các tiêu chu n sau:

• IEC 614.2.2 & IEC 423 : ng PVC – Yêu c u chung

• Các ngb o v có đ ng kính không nh h n 20mm b ngthép đ i v i nh ng n i có kh nĕng bị h h i, ho c b ng nh a PVC cao c p t i các vị trí khác

• Cung c p và l p đ t các ng b o v c n thi t, sử d ng kích th c ng sao cho vi c rút ra và thay th 1 dây cáp không làm nh h ng t i các dây cáp khác.

- Không đ c sử d ng ng b ng PVC cho các tr ng h p sau đây:

• Vị trí ti p xúc v inhi tđ cao h n 60 0 C

• Chịu tác đ ng c a th i ti t

- Máng cáp d c nhà đ c l p đ t trên h rail nhôm giá đ pin vừa dùng là n i ch a h cáp DC, h máng ngang d n v nhà tr m đ c đ t trên rail và h đ t ng t v i l i đi k thu t

- Máng cáp đ c làm từ v t li u tole s t nhúng k m đ c gia công s n t i nhà máy và l p đ t tr c ti p t i công trình

Để đảm bảo việc bắn vít vào xà gồ L(80x36) chính xác, bạn cần đặt tấm tole sóng vuông lên vị trí định sẵn trước khi sử dụng keo chống dột Điều này giúp tránh tình trạng nước chảy vào lỗ khoan, bảo vệ tấm tole khỏi hư hại sau này.

2.10.5 K tc u các h đ máng cáp và bi nt n

2.10.5.1 Khung đ inverter và nguyên t cb trí inverter

- Kho ng cách t i t i thi u đ c quy định trong Manual nhà s n xu t, các inverter đ c l p đ t trong nhà, có h khung s t làm giá đ đ m b o đ kh nĕng chịu l c, đ c neo vào n n bê tông b ng bulong n M10

2.10.5.2 Tính toán k tc uph n khung đ inverter

TCVN 1651 : 2018 Thép c t bê tông cán nóng

TCVN 2737 : 1995 T i tr ng và tác đ ng - Tiêu chu n thi t k

TCVN 5573 : 2011 K t c u g ch và g ch đá c t thép - Tiêu chu n thi t k

TCVN 5574 : 2018 K t c u bê tông và bê tông c t thép - Tiêu chu n thi t k TCVN 5574 : 2018 K t c u thép - Tiêu chu n thi t k

TCXD 10304 : 2014 Móng c c - Tiêu chu n thi t k

TCXD 9362-2012 Tiêu chu n thi t k n n nhà và công trình

2.10.5.2.2 Ph l c tính toán kh nĕng ch u l c nhà tr m inverter

HÌnh ảnhbố trí lắpđặt inverter dự án

- Do hai thang leo mái có c u t o hoàn toàn gi ng nhau, ch khác nhau v đ cao thang, nên ta ch n thang cao h n đ mô ph ng tính toán ki m tra

- Các thanh thép la làm l ng thép không đóng vai trò chịu l c nên ta b qua ph n ki m tra k t c u cho các thanh này

- Thanh lan can chịu l c không đáng k nên ta b qua ph n ki m tra k t c u cho các thanh này

Giải pháp thi công lắp đặt thu gom nước mưa bao gồm các mục đích sử dụng như bảo trì các thiết bị trên mái, nhằm tránh tác động trực tiếp đến kết cấu công trình Về giải pháp kết cấu, khung sàn sử dụng thép V40x2, tấm công thân bằng V30x2, và bề mặt lắp đặt sử dụng thép mạ kẽm 25x50 với kích thước 3x3,5 Thép sử dụng có mác CT3 với độ bền 245MPa, tất cả đều được mạ kẽm nhúng nóng với độ dày 55 micromet Giải pháp liên kết cũng cần được chú trọng để đảm bảo tính ổn định và bền vững cho hệ thống.

Để lắp đặt tấm tole sóng vuông, bạn cần bắt vít vào xà gồ chân L (80x6) trước Sau đó, hãy sử dụng keo chống dột bôi vào mũi khoan nhằm ngăn chặn nước chảy theo lỗ khoan vào tấm tole sau này.

Hình ảnh lắp đặt lối đi dự án

CH NG 3: TÍNH TOÁN DÂY N I M NG PIN M T

THUY T MINH

Cáp h áp m t chi u (cáp DC) đ c sử d ng đ truy n t i công su t từ các t m pin m t tr i v các b inverter, các đo n cáp đ c tính toán nh sau:

▪ Cáp DC liên k t gi a các t m pin m t tr i t o thành 01 dãy đ n (19-24 t m m c n i ti p) Đo n cáp này đ c ch t o kèm theo t m pin m t tr i

Cáp DC liên kết giữa các chuỗi tấm pin mặt trời và String Inverter có khả năng chịu áp lực cao, với điện áp định mức lên đến 1500VDC Các đặc tính kỹ thuật của cáp được thiết kế theo tiêu chuẩn quốc tế như IEC 60811, IEC 60227, IEC 60502, IEC 60228, UL 1581 và ISO 4892-2.

Ti t di n cáp đi n m t chi u s đ c ch n theo kh nĕng t i dòng đi n cho phép và đi n áp làm vi c l n nh t, có ki m tra t n th t đi n áp và t n th t công su t

Khi thi t k h th ng đi n m t chi u thì c n áp d ng các ch tiêu đánh giá t i thi u sau:

▪ Đi n áp định m c t i thi u: Vđm=VOC (STC)

▪ Dòng đi n định m c t i thi u: Iđm= 1,25 x ISC

Khi lựa chọn cáp điện một chiều cho các nhà máy điện mặt trời, cần sử dụng cáp được thiết kế đặc biệt cho thiết bị của hệ thống quang điện (cáp năng lượng mặt trời) Việc lựa chọn cáp phải tuân thủ ba tiêu chí quan trọng để đảm bảo hiệu suất và độ bền cho hệ thống.

▪ Đi n áp định m c cáp: Ph i l n h n đi n áp t i thi u (VOC)

▪ Kh nĕng chịu t i c a cáp: Ph i l n h n dòng đi n t i thi u (1,25 x ISC)

Tổn thất điện áp trên cáp cần được giữ ở mức thấp để đảm bảo hiệu suất tối ưu Thông thường, tổn thất điện áp không nên vượt quá 3%, trong khi tổn thất công suất lý tưởng là dưới 1%.

- D a vào datasheet c a inverter đ thi t k t ng s pin cho 1 chuỗi string ph i n m trong kho n an toàn cho phép c a inverter:

Vmpp _ inv _ min  Vmpp _ pin  Vmpp _ inv _ max (200V ~ 1000V )

Impp _ inv  Impp _ string (Impp _ string = Impp _ pin  Pin)

- Tính toán l a ch n dây d n DC theo tiêu chu n IEC, v i m c t n th t đi n áp cho phép là:

Thông s dây DC Cadivi: Chi ti t 2 lo i 4mm2, 6mm2 và 10mm2

Thông tin th ng hi u dây AC th ng sử d ng Cadivi (thu c lo i dây gì thông tin)

3.1.2 Tính s t áp cho dây d n a) S t áp DC

Trong đó: I: Dòng đi n ho t đ ng c a chuỗi pin

L: Chi u dài dây d n c a chuỗi pin R c : Đi n tr c a dây d n.

V: Đi n áp c a chuỗi pin b) S t áp AC

Trong đó: I: Dòng đi n ngõ ra c a inverter

V: Đi n áp ngõ ra c a inverter. c) S li uđ u vào

STT T m pin PV/String Đi n áp l n nh t PV Umpp (V) Đi n áp h m ch Uoc (V)

Dòng đi n đ nh mức Impp (A)

Dòng đi n ng n m ch Isc (A) Đi n áp c a String (V) Đi n áp h m ch c a String (V)

Nh v y, cáp đ c ch n có Uđm 00V

TÍNH TOÁN CH N CÁP

3.2.1 Cáp đi nm tchi u a) Cáp DC liên k tgi a các t m pin m ttr it o thành 01 dãy đ n

▪ Cáp DC liên k t gi a các t m pin sử d ng cáp DC đ c ch t o kèm theo t m pin có ti t di n 6mm², cáp đ c b trí ngoài không khí

▪ Theo tiêu chu n công nghi p, ti t di n dây đ u ra c a t m pin và cũng là dây dùng trong m t chuỗi pin là 6mm²

Imax = 1,25 x Isc = 1,25 x 18.52 = 23.15 A Umax = Uoc (STC) = 998 V b) Ki m tra kh nĕngt i dòng đi n làm vi c:

▪ Dòng đi n mang t i c a cáp DC LEADER, 1 lõi đ ng v i đi n áp định m c 1,5kV ti t di n 6mm 2 : Iđm = 52A

▪ H s suy gi m do nhi t đ môi tr ng 40 0 C: f1 = 0,95

▪ H s suy gi m do vi c b trí cáp (2 dây đ n đ t c nh nhau): f2 = 0,94

▪ Cáp có v b c đi ngoài không khí:f3 = 0,9

Dòng đi nt ic ah th ng cáp trên:

Iđm x f1 x f2 x f3= 41,79A > Imax=1,25 x Isc= 17,4A c) Ki m tra quá đi n áp:

Uđm cable = 1000V > UOC (STC) = 998VDC

Cáp đ ng DC 1 lõi 6mm 2 đ c ch t o kèm theo đ m b o truy n t i công su t c a 18 t m pin m t tr i/dãy đ n

3.2.2 Cáp DC t dãy t m pin m ttr iv string Inverter

Xét đo n cáp từ string v t v i chi u dài kho ng L0m Cáp đ c lu n trong ng

Umax = Uoc (STC) = 998V a) Ki m tra kh nĕngt i dòng đi n làm vi c:

▪ Dòng đi n mang t i c a cáp DC 1 lõi đ ng v i đi n áp định m c 1kV ti t di n 6mm 2 :

▪ H s suy gi m do nhi t đ môi tr ng 40 0 C: f1 = 0,95

▪ H s suy gi m do vi c b trí cáp (2 dây đ n đ t c nh nhau): f2 = 0,94

▪ Cáp có v b c đi ngoài không khí:f3 = 0,9

Dòng đi nt ic ah th ng cáp trên:

Iđm x f1 x f2 x f3= 41,79A > Imax=1,25 x Isc= 23.15A b) Ki m tra quá đi n áp:

Uđm cable = 1000V > UOC (STC) 8VDC c) Ki m tra s t áp chi u dài L100 m:

𝑝𝑝_𝑆𝑡𝑟𝑖 𝑔 % = ,97 x x x 9 x 79 x = 1,12% 3 S i cáp 3x1Cx300mm2 có Iđm=3*699 97A>1688A

Hình ảnh lắpđặt hệ thống dây cáp solar cho nhà máy

Khi lựa chọn bộ biến tần, cần đảm bảo rằng chúng có khả năng cung cấp công suất phù hợp và chịu được dòng điện ngắn mạch khi kết nối vào hệ thống điện của nhà máy Đồng thời, bộ biến tần cũng phải đảm bảo mức độ ổn định điện áp cho phép dưới 3%.

CH NG 4: GI I PHÁP XÂY D NG VÀ TÍNH TOÁN

4.1 CÁC GI I PHÁP K THU T PH N PIN Đ T TRÊN MÁI

4.1.1 Các gi i pháp k thu tph n xây d ng khung đ pin

Vị trí lắp đặt tấm pin có thể trên mặt đất, mái bê tông, mái tôn và các loại mái hỗn hợp Việc thiết kế khung đỡ pin đơn giản giúp giảm chi phí lắp đặt và vận chuyển, đồng thời bảo trì dễ dàng hơn.

Hình dáng của mái đòi hỏi phương án thi công phù hợp, nhưng cần tránh lắp pin năng lượng mặt trời theo hướng thẳng đứng hoặc nghiêng quá nhiều, vì điều này có thể làm giảm hiệu suất đón nắng Đồng thời, không nên lắp quá phẳng để tránh tình trạng các tấm pin bị đọng nước và bám bẩn.

Để đảm bảo mái nhà có tuổi thọ lâu dài và hoạt động hiệu quả, cần kiểm tra tình trạng mái trước khi lắp đặt khung pin năng lượng mặt trời Mái nhà có dấu hiệu hư hỏng, nứt nẻ cần được sửa chữa kịp thời để tránh những ảnh hưởng tiêu cực đến khả năng chịu tải của mái.

Khi lợp mái tôn hoặc mái tôn có xà gồ chắc chắn, cần lưu ý rằng mái tôn cũ không nên được lợp lại để tránh việc sửa chữa sau này gây tổn thất Đối với mái làm từ tấm amiang, việc lợp lại là không khả thi và cần phải thay thế bằng vật liệu khác.

Nơi mái quá thấp và bị che bóng bởi nhà xung quanh khiến pin mặt trời hoạt động kém hiệu quả Do đó, tình trạng bị che bóng có thể được khắc phục bằng cách thiết kế khung cao hơn để tránh bóng đổ Nếu có cây cối che chắn, cần phải phát quang để đảm bảo ánh nắng chiếu trực tiếp vào pin mặt trời.

4.1.1.2 L u ý khi thi công h th ng pin m ttr i g nc đ nh trên mái

▪ Đ kho ng h t ithi u 100 mm cách mái

▪ Các module cách nhau ít nh t 20mm

▪ Khi l p không đ c làm ch n các lỗ thoát n c c a module

▪ Thi công ph i đ m b o chịu đ c gió, bão và không chịu l c quá m c do giãn n nhi t

▪ Khuy n cáo nên dùng v t li u inox cho t t c c u ki n, v t li u thép m k m nhúng nóng ho c v t li u thép m k m tránh gây ĕn mòn cho khung đ pin d i s tác đ ng tr c ti p n ng, m a bên ngoài.

▪ Si t các module b ng bu lông inox M8, si t v i l c từ 16-20 N.m

Sử d ng long đ n phẳng và long đ n vênh nh hình d i

▪ Dùng ít nh t 4 kẹp c định khung có đ dày từ 7-10 mm

▪ Kẹp không đ c ti p xúc v i m t kính và làm bi n d ng khung

▪ Kẹp thi t k v i bu lông M8 đ c si t v i l c từ 16-20 N.m

Hình ảnhhệ thống giá đỡ,kết nối railcho hệ thống solar nhà máy

Hình 4-1: Mặt sau của module

Hình 4-2: Kẹpcốđịnhtấm module trên khung

Khi l p đ t pin m t tr i có th sinh ra đi n áp DC m c nguy hi m, do đó c n đ m b o cách đi n, h n ch đeo trang s c b ng kim lo i, c n sử d ng gĕng tay và giày b o h

▪ Không đ ng lên pin làm v ho c x c b m t kính

▪ Không sử d ng các t m module bị v

▪ Không tháo r i các t m ho c lo i b b t kỳ ph n nào c a module

▪ Không l p đ t khi các module bị t ho c trong đi u ki n có gió l n

▪ Đ m b o t t c các k t n i không bị h m ch, gây nguy c h a ho n và đi n gi t

▪ Không dùng n c đ d p cháy trong tr ng h p có h a ho n

Hiện tại, có hai phương pháp lắp đặt khung pin năng lượng mặt trời trên mái nhà Để tối ưu hóa việc đón nắng, các tấm pin thường được lắp đặt hướng về phía nam để tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng mặt trời Tùy thuộc vào hướng mái, kiểu mái, và loại mái khác nhau, cũng như khu vực lắp đặt, chúng ta có thể thiết kế khung pin phù hợp với các mô-đun sẵn có trên thị trường hoặc thiết kế khung riêng để đáp ứng nhu cầu sử dụng.

K tc u khung Pin s n có trên th tr ng:

Thị trường cung cấp luôn sẵn có các mô đun lắp khung pin chất lượng, được sản xuất tại nhà máy Mỗi loại mái sẽ có các bát kẹp liên kết khung khác nhau Áp dụng cho những mái nhà có kết cấu đơn giản, chắc chắn và được định hướng đúng, giúp tối ưu hóa việc đón nắng trực tiếp mà không bị che khuất hay bóng đổ.

⬧ Th i gian thi công nhanh

⬧ K t c u khung đ n gi n nên gi m t i tr ng khung truy n xu ng mái nhà

⬧ Gi m t i gió tác d ng khung Pin vì khung l p đ t sát mái nhà thông qua các bát n i

⬧ Chi phí giá thành cao

⬧ Ch l p đ t cho nh ng mái nhà đ n gi n, có h ng đón n ng trùng v i h ng c a m t tr i

⬧ H n ch nhà cung c p cho nh ng khu v c vùng sâu, vùng xa

⬧ V sinh t m Pin khó khĕn (do T m pin l p sát mái nhà)

⬧ Khó khĕn cho vi c c i t o và sửa ch a mái nhà cũ hi n h u M t s lo i thi t k khung đ c ch t o s n trên các lo i mái nhà:

Hình 4-3: Mặt cắtlắp khung đỡ Pin sẵn có trên thịtrường

Hình 4-4: Các chi tiếtlắp khung đỡ Pin được chết osẵn

Hình 4-6: Mộtsố hình thứclắpđặttấm PV trên mái

Khi thiết kế khung đỡ pin mặt trời cho các mái nhà có kết cấu phức tạp và đa dạng hình dáng, như mái tôn cũ hoặc mái bê tông, việc sử dụng các khung định hình lắp đặt là rất khó khăn Do đó, việc thiết kế khung đỡ pin và lắp đặt các tấm pin này cần phải được thực hiện một cách tỉ mỉ và phù hợp với từng loại mái để đảm bảo hiệu quả tối ưu.

⬧ Có th ch t o các khung pin linh ho t, phù h p cho từng lo i mái khác nhau.

⬧ Sử d ng v t t s n có trên thị tr ng,

⬧ Giá thành h p lý, mang tính linh ho t cao,

⬧ Không ch t o theo mô đun s n có,

⬧ Khó khĕn cho vi c thi t k l i, m t s h mái ph c t p ho c có k t c u y u c n ph i gia c ng nên chi phí có th cao,

⬧ K t c u khung ph c t p, t i tr ng tác d ng lên mái n ng h n,

⬧ Khó khĕn cho vi c sửa ch a và c i t o mái cũ hi n h u

Lựa chọn tấm lợp cho dự án áp mái 1MWP cho nhà máy công nghiệp là một yếu tố quan trọng Sau khi khảo sát thực tế, giải pháp tối ưu cho dự án này là sử dụng tôn sóng vuông Việc áp dụng tôn sóng vuông không chỉ đảm bảo tính thẩm mỹ mà còn phù hợp với điều kiện mái hiện tại.

Khung đỡ pin đi n hình lắp trên tole sóng vuông

Hình ảnh đưa tấm pin lên mái nhà máy

STT Hình nh Tên thi t b

T m pin nĕng l ng m t tr i Đ c ch n l c và nh p kh u đ t tiêu chu n c a các nhà s n xu t thu c Top th gi i TRINA 550Wp và JA Solar 550Wp

B bi nt n (Inverter) Đ c ch n l a từ các th ng hi u n i ti ng, ch t l ng đ m b o kh nĕng chuy n đ i dòng đi n và v n hành m t cách t i u nh t : Huawei

H khung đ Đ c tính toán và thi t k theo tiêu chu n và thông s nhà s n xu t cung c p Đ m b o đ kh nĕng chịu l c đ i v i k t c u mái cũng nh kh nĕng chịu đ c t i tr ng gió lên đ n 45m/s

Jack c m MC4 chuyên d ng k t n i Pin

- Chịu đ c đi u ki n th i ti t kh c nghi t

- Chịu đ c môi tr ng axit và baz

- Đi n áp tiêu chu n: 1500V DC

Th ng hi u th ng sử d ng: LEADER

- Đi n áp kGh định: 0.6/1kV

- Chịu đ c đi u ki n th i ti t kh c nghi t

- Nhi t đ làm vi c: cao nh t 90 0 C

- Tiêu chu n áp d ng: TCVN 5935- 1/IEC 60502-1; TCVN

-Th ng hi u th ng sử d ng:

- Ch t li u: nhúng nóng ho c tôn m k m.

Băng ng ng PPR có khả năng chống lại các loại hóa chất, mài mòn và ăn mòn cao, giúp tăng cường độ bền cho sản phẩm Ngoài ra, loại băng này còn có khả năng chịu được ánh sáng mặt trời trực tiếp trong thời gian dài, đảm bảo hiệu suất sử dụng ổn định.

- Cách ly, b o v quá t i, ng n m ch

- Đi n áp ho t đ ng định m c: 440V AC 50/60Hz, 250V DC

- Chi u dài: 4.2m ho c theo thi t k dãy PV

Kẹp biên ( lo i dùng cho t m PV dày 35mm) End clamp kit L35

- V t li u: Nhôm 6005-T6 Anod ch ng Oxy hóa 8 - 15

- 1 Bulong Inox SUS304 M8*25+Long đen vênh M8+ Long đen phẳng M8

Kẹp gi a ( lo i dùng cho t m PV dày 35mm) Inter clamp 35 kit L35

- V t li u: Nhôm 6005-T6, Anod ch ng Oxy hóa 8 - 15

- 1 Bulong Inox SUS304 M8*50+Long đen vênh M8+ Long đen phẳng M8

Ti p đ a pin-Ti p đ a kẹp gi a

- KT: L40xW30xH4xT0.3 mm ±5%

- Ti p địa cho t m Pin và Rail

- Sử d ng kèm v i b kẹp gi a

- Dùng cho rail b n r ng 25→28mm

- Thép m k m nhúng nóng theo ASTM A123 l p ph trung bình

- Thép m k m nhúng nóng, L p ph trung bỡnh >65àm

B NG TÍNH CHI PHÍ D ÁN

STT Thông s Đ cđi m– kh i l ng Giá(VNĐ)

4 S l ng inverter 100kW SUN2000-100KTL-M1 10 b 1,250,000,000

5 H th ng rail, kẹp gi a, kẹp cu i, chân L, n i rail, bu lông 01 h th ng 1,019,890,000

5 H th ng đi n dây d n AC, DC, t đi n SMDB,

6 H th ng thang máng cáp 01 h th ng 120,000,000

7 H th ng l i đi trên mái 01 h th ng 78,000,000

8 H th ng ti p địa 01 h th ng 68,000,000

9 H th ng đ ng n c v sinh, b n n c 01 h th ng 40,000,000

10 H th ng camera quan sát, smart logger, CCTV 01 h th ng 100,000,000

11 Chi Phí công nhân 01 h th ng 450,000,000

B NG TÍNH TOÁN TH I GIAN HOÀN V N D ÁN

1 Quy mô ngõ vào d án kWp 1203

2 Di n tích mái c n l p đ t (tính g n đúng) m 2 10576

3 T ng chi phí đ u t ban đ u VNĐ 12,618,639,000

4 Chi phí O&M d án h ng nĕm (tính theo % t ng chi phí đ u t ban đ u) % 1%

7 T l sử d ng s n l ng đi n m t tr i % 100%

8 Giá mua đi n trung bình từ EVN VNĐ/kWh 1685

• S ti n nhà máy có th ti t ki m/ tháng: 1203 x (4-4,5) x 1685(VNĐ) x 30

 Nhà máy ti t ki m kho ng 245,000,000 VNĐ/Tháng

 Th i gian h i v n: kho ng 5-7 nĕm

PH L C 2 : TÍNH TOÁN VÀ MÔ PH NG ĐI N M T

Project: NHA MAY LONG AN

Variant: NHA MAY LONG AN

Tables on a building System power: 1203 kWp NHA MAY LONG AN - Vietnam

Năng lượng mặt trời là một nguồn năng lượng sạch, vô tận và ít ảnh hưởng đến môi trường, đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển bền vững Việc ứng dụng và thúc đẩy phát triển năng lượng mặt trời là giải pháp cần thiết để giải quyết vấn đề khan hiếm năng lượng hiện tại và trong tương lai Các kết quả đạt được từ dự án đã chứng minh tính khả thi và hiệu quả của việc sử dụng năng lượng tái tạo này.

- Xây d ng đ c quy trình thi t k l p đ t h th ng nĕng l ng mĕyTr i áp mái cho nhà máy công nghi p

- Tính toán phân tích hi u qu kinh t c a d án

- Sử d ng đ c ph n m m tính toán mô ph ng h th ng

V n i dung: đã áp d ng vào m t ví d c th Đ tài đã nghiên c u đ y đ quy trình th c hi n thi t k l p đ t h th ng nĕng l ng m t tr i áp mái cho nhà máy

1.3 H NG PHÁT TRI N NGU N NĔNG L NG M T TR I T I VI T NAM

Việt Nam đang cần một nhà máy xử lý nhũng tấm pin đã qua sử dụng Điều này không chỉ giúp phát triển nguồn tài nguyên năng lượng tái tạo mà còn góp phần bảo vệ môi trường và giảm lượng khí thải CO2.

Hình ảnh lượng CO2 giảm sau khi lắp hệthống solar cho nhà máy

MẶT BẰNG BỐ TRÍ HỆ THỐNG NƯỚC RỬA PV

TP TÂN AN,TỈNH LONG AN

GHI CHUÙ : ĐIỆN MẶT TRỜI ÁP MÁI NHÀ MÁY LONG AN

MÁNG CÁP AC ỐNG NƯỚC RỬA PIN

Trina-545Wp Trina-545Wp Trina-545Wp

Trina-545Wp Trina-545Wp Trina-545Wp Trina-545Wp Trina-545Wp Trina-545Wp Trina-545Wp Trina-545Wp Trina-545Wp Trina-545Wp Trina-545Wp Trina-545Wp Trina-545Wp

Trina-545Wp Trina-545Wp Trina-545Wp Trina-545Wp

Trina-545Wp Trina-545Wp Trina-545Wp Trina-545Wp Trina-545Wp Trina-545Wp Trina-545Wp Trina-545Wp

Trina-545Wp Trina-545Wp Trina-545Wp Trina-545Wp Trina-545Wp Trina-545Wp

Trina-545Wp Trina-545Wp Trina-545Wp Trina-545Wp

Trina-545Wp Trina-545Wp Trina-545Wp Trina-545Wp Trina-545Wp Trina-545Wp Trina-545Wp Trina-545Wp Trina-545Wp Trina-545Wp Trina-545Wp Trina-545Wp

Tiêu đề	Thiết Kế, Thi Công, Giám Sát Hệ Thống Năng Lượng Mặt Trời 1Mwp Cho Nhà Máy Công Nghiệp
Tác giả	Phạm Nguyễn Thanh Long
Người hướng dẫn	TS. Nguyễn Nhân Bổn
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Công Nghệ Kỹ Thuật Điện - Điện Tử
Thể loại	khóa luận tốt nghiệp
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Tp. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	131
Dung lượng	26,39 MB