Trang 1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI --- PHẠM HUY TÂN ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KINH TẾ HỆ LAI GHÉP NĂNG LƯỢNG GIÓ - MẶT TRỜI VÀ ỨNG DỤNG ĐÈN LED CUNG CẤP ĐIỆN, TIẾT
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI PHẠM HUY TÂN ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KINH TẾ HỆ LAI GHÉP NĂNG LƯỢNG GIÓ - MẶT TRỜI VÀ ỨNG DỤNG ĐÈN LED CUNG CẤP ĐIỆN, TIẾT KIỆM ĐIỆN CHO CÁC TRẠM BTS NẰM XA LƯỚI ĐIỆN CỦA MOBIFONE HOẶC VINAPHONE TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH BÀ RỊA VŨNG TÀU LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Chuyên ngành: QUẢN TRỊ KINH DOANH NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS TRẦN VĂN BÌNH HÀ NỘI – 2012 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17051114017011000000 MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT, THUẬT NGỮ .4 DANH MỤC BẢNG, BIỂU ĐỒ, SƠ ĐỒ VÀ HÌNH LỜI CẢM ƠN MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO VÀ CÁC ỨNG DỤNG VÀO ĐỜI SỐNG XÃ HỘI 11 1.1 Tổng quan tình hình lượng cơng nghệ quan tâm 11 1.2 Năng lượng gió 14 1.2.1 Khái niệm lượng gió 14 1.2.3 Cấu tạo tuabin gió 18 1.2.4 Nguyên lý hoạt động tuabin gió 20 1.2.7 Những thuận lợi khó khăn việc sử dụng lượng gió 21 1.3 Năng lượng mặt trời 22 1.3.1 Nguyên lý làm việc pin mặt trời 23 1.3.3 Sự chuyển đổi ánh sáng 26 1.3.4 Thành phần hệ thống điện mặt trời: 27 1.3.5.1 Tấm pin mặt trời (Solar Panel) 27 1.3.5.2 Bộ điều khiển sạc mặt trời (Solar Charger Controller) 28 1.3.5.3 Bộ kích điện DC-AC (Solar Inverter) 28 1.3.5.4 Cầu dao chuyển mạch (Solar Inverter) 29 1.3.5.5 Ắc quy (Battery) 29 1.3.5 Ưu, nhược điểm NLMT: 29 1.4 Các hệ thống lai ghép 32 1.4.1 Sơ đồ đấu nối hệ lai ghép 33 1.4.1.1 Hệ lai ghép góp DC 33 Đánh giá hiệu kinh tế hệ lai ghép lượng gió - mặt trời để ứng dụng cho trạm BTS nằm xa lưới điện 1.4.1.2 Hệ lai ghép góp AC : 35 1.4.2 Các ứng dụng hệ thống điện hỗn hợp 36 1.4.3 Những ưu nhược điểm hệ thống điện hỗn hợp 37 1.5 Các tiêu đánh gía tài dự án 38 1.5.1 Phương pháp giá trị ròng (NPV) 38 1.5.2 Phương pháp tỷ lệ hoàn vốn nội ( IRR) 40 1.5.3 Phương pháp thời gian hoàn vốn (PP) 41 1.5.4 Phương pháp tỷ suất trung bình lợi nhuận đầu tư (ROI) 42 CHƯƠNG II: HIỆN TRẠNG CUNG CẤP NĂNG LƯỢNG CHO CÁC TRẠM BTS THUỘC MẠNG VIỄN THÔNG TỈNH BÀ RỊA VŨNG TÀU TẠI KHU VỰC XA ĐIỆN LƯỚI 44 2.1 Giới thiệu khái quát viễn thông Bà Rịa Vũng Tàu 44 2.2 Hiện trạng cung cấp lượng cho trạm BTS thuộc mạng lưới viễn thông địa bàn Huyện Côn Đảo - tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu xa điện lưới 54 2.2.1 Cấu tạo, chức nhu cầu lượng trạm BTS: 54 2.2.2 Hiện trạng cung cấp lượng cho trạm BTS 57 2.2.3 Những khó khăn việc sử dụng nguồn điện việc đảm bảo vận hành thiết bị VT – CNTT Huyện Côn Đảo 64 2.2.4 Khả ứng dụng hệ lai ghép với lượng gió mặt trời để cung cấp lượng cho trạm BTS khu vực huyện Cơn Đảo 65 2.3 Tình hình điều kiện khí tượng huyện Cơn Đảo 68 CHƯƠNG III: PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CÁC HỆ LAI GHÉP VỚI NĂNG LƯỢNG GIÓ VÀ NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI ĐỂ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TRẠM BTS THUỘC KHU VỰC XA ĐIỆN LƯỚI 77 3.1 Đặt vấn đề 77 3.2 Tính tốn thiết kế hệ lai ghép 77 3.2.1 Các thơng số khí tượng 77 3.2.2 Tính tốn nhu cầu sử dụng điện dự phòng tương lai 80 3.2.3 Phương án cung cấp điện 81 Đánh giá hiệu kinh tế hệ lai ghép lượng gió - mặt trời để ứng dụng cho trạm BTS nằm xa lưới điện 3.2.4 Sơ đồ khối đấu nối hệ thống 82 3.2.5 Tính tốn cơng suất số lượng thiết bị 83 a Phương án 84 + Tính tốn động gió 84 + Tính tốn số dàn pin mặt trời 85 + Tính tốn dàn acquy: 86 b Phương án 86 + Tính tốn động gió 86 + Tính tốn số dàn pin mặt trời 86 + Tính tốn dàn acquy: 87 3.3 Phân tích hiệu kinh tế-tài hệ thống lai ghép 87 3.3.1 Phương án 87 + Chi phí đầu tư ban đầu 87 + Chi phí vận hành hệ thống 89 + Hiệu kinh tế dự án xác định sở tiêu kinh tế 89 + Phân tích độ nhạy 90 3.3.2 Phương án 91 + Chi phí đầu tư ban đầu 91 + Chi phí vận hành hệ thống 93 + Hiệu kinh tế dự án xác định sở tiêu kinh tế 93 + Phân tích độ nhạy 93 3.3.3 So sánh phương án: 95 3.4 Kết luận khuyến nghị 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO 99 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ 100 Đánh giá hiệu kinh tế hệ lai ghép lượng gió - mặt trời để ứng dụng cho trạm BTS nằm xa lưới điện DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT, THUẬT NGỮ TỪ Ý NGHĨA NLTT Năng lượng tái tạo NLMT Năng lượng mặt trời MPD Máy phát điện ĐCG Động gió VT-CNTT Viện thông - Công nghệ thông tin PV Photovoltaic BTS Base Transceiver Station Đánh giá hiệu kinh tế hệ lai ghép lượng gió - mặt trời để ứng dụng cho trạm BTS nằm xa lưới điện DANH MỤC BẢNG, BIỂU ĐỒ, SƠ ĐỒ VÀ HÌNH Danh mục Bảng Bảng 1.1: Bảng phân loại cấp độ gió 17 Bảng 1.2: Bảng phân loại theo mật độ công suất 18 Bảng 2.1 :Tình hình nhân qua năm : (ĐVT : người) 49 Bảng 2.2: Thống kê nhân lực Viễn thông tỉnh 49 Bảng 2.3: Bảng thống kê lao động Viễn thơng Tỉnh theo cấu trình độ 50 Bảng 2.4:Bảng tổng hợp tiêu hiệu hoạt động kinh doanh Viễn thông BR - VT năm 2007-2011 51 Bảng 2.5 Tình hình phát triển dịch vụ Viễn thông BR-VT từ năm 2007-2011 54 Bảng 2.6: Công suất tiêu thụ trạm BTS 57 Bảng 2.7: Số liệu thống kê sử dụng điện năm 2011 60 Bảng 2.8: Thống kê thời gian vận hành máy phát điện 61 Bảng 2.9: Số liệu dầu năm 2011 62 Bảng 2.10: Tổng chi phí điện dầu năm 2011 64 Bảng 3.1: Thống kê nhiệt độ hàng tháng năm 2011 79 Bảng 3.2: Thống kê vận tốc gió hàng tháng năm 2011 79 Bảng 3.3: Thống kê xạ mặt trời hàng tháng năm 2011 80 Bảng 3.4: Nhu cầu sử dụng điện trạm BTS 81 Bảng 3.5: Thơng số kỹ thuật động gió 85 Bảng 3.6: Thông số kỹ thuật pin mặt trời 85 Bảng 3.7: Bảng báo giá thiết bị PA1 88 Bảng 3.8: Tổng dự tốn cơng trình PA1 89 Bảng 3.9: Bảng phân tích độ nhạy PA2 90 Bảng 3.10: Bảng báo giá thiết bị PA2 92 Bảng 3.11: Tổng dự tốn cơng trình PA2 93 Bảng 3.12: Bảng phân tích độ nhạy PA2 94 Bảng 3.13: Bảng so sánh tiêu kinh tế phương án 95 Đánh giá hiệu kinh tế hệ lai ghép lượng gió - mặt trời để ứng dụng cho trạm BTS nằm xa lưới điện Danh mục Biểu đồ Biểu đồ 2.1: Biểu đồ cấu nhân lực Viễn thông BR-VT 50 Biểu đồ: 2.2: Dự báo phát triển trạm BTS 66 Biểu đồ 3.1: Phân tích độ nhạy PA1 90 Biểu đồ 3.2: Phân tích độ nhạy PA2 94 Danh mục Hình vẽ Hình 1.1: Mơ hình chuyển động gió tuốc bin 15 Hình 1.2: cấu tạo tuabin gió 18 Hình 1.3: Phân bố xạ mặt trời 23 Hình 1.4: Nguyên lý hoạt động pin mặt trời 23 Hình 1.5: Các thành phần hệ thống điện mặt trời 27 Hình 1.6: Hệ lai ghép góp DC: có phụ tải DC 34 Hình 1.7: Hệ lai ghép góp DC mở rộng: phụ tải DC AC hỗn hợp .1 Hình 1.8: Hệ lai ghép góp AC 35 Hình 1.9: Giới hạn ứng dụng hệ lai ghép Hình 2.1: Mơ hình tổ chức, quản lý VNPT BRVT 48 Hình 2.2 : Cấu trúc mạng GSM 55 Hình 3.1: Sơ đồ khối hệ lai ghép 82 Hình 3.2: Sơ đồ đấu nối chi tiết hệ lai ghép 83 Hình 3.3: Kích thước động gió 84 Đánh giá hiệu kinh tế hệ lai ghép lượng gió - mặt trời để ứng dụng cho trạm BTS nằm xa lưới điện LỜI CẢM ƠN Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ khoa học: “Đánh giá hiệu kinh tế hệ lai ghép lượng gió - mặt trời ứng dụng đèn LED cung cấp điện, tiết kiệm điện cho trạm BTS nằm xa lưới điện mobifone Vinaphone địa bàn tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu” kết trình học tập, nghiên cứu khoa học độc lập nghiêm túc Cam đoan số liệu luận văn trung thực, có nguồn gốc rõ ràng, trích dẫn có tính kế thừa, phát triển từ tài liệu, tạp chí, cơng trình nghiên cứu cơng bố, trang web, … Để hồn thành chương trình cao học viết luận văn này, nhận hướng dẫn, giúp đỡ góp ý nhiệt tình q thầy trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Trước hết, xin chân thành cảm ơn đến q thầy trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, đặc biệt thầy cô tận tình dạy bảo cho tơi suốt thời gian học tập trường Tôi xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Trần Văn Bình dành nhiều thời gian tâm huyết hướng dẫn nghiên cứu giúp tơi hồn thành luận văn tốt nghiệp Nhân đây, xin chân thành cảm ơn Ban Giám đốc VNPT Bà Rịa Vũng Tàu tạo nhiều điều kiện để tơi học tập hồn thành tốt khóa học Hà Nội, ngày 24 tháng năm 2012 Phạm Huy Tân Học viên cao học Lớp QTKD khóa 2009 – 2011 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Đánh giá hiệu kinh tế hệ lai ghép lượng gió - mặt trời để ứng dụng cho trạm BTS nằm xa lưới điện MỞ ĐẦU LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI - Tình hình điện kéo dài khả cung cấp điện Tập đoàn điện lực Việt Nam - Ảnh hưởng giảm chất lượng dịch vụ điện thoại di động giảm doanh thu, tăng chi phí sử dụng máy phát điện, nhân công vận hành, bảo dưỡng, …khi điện lưới - Xu kiệt quệ nguồn lượng dẫn đến giá xăng, dầu, than, điện, … tăng cao -> tăng chi phí sản xuất sản phẩm - Xu hướng phát triển tất yếu lượng công nghệ phát triển, hỗ trợ cho ứng dụng lượng - Điều kiện địa hình, vật lý nước ta Vũng Tàu phù hợp với việc sử dụng nguồn lượng - Năng lực tài đơn vị tự triển khai nhằm đáp ứng nhu cầu riêng đơn vị MỤC TIÊU CẦN ĐẠT ĐƯỢC Nhằm thống kê trạng sử dụng nguồn điện, chi phí, … hệ thống nguồn cũ (điện lưới AC, máy phát điện); phân tích hiệu kinh tế hệ thống nguồn lai ghép lượng gió mặt trời để tìm điểm thuận lợi, khó khăn hệ thống Trên sở đưa số đề xuất việc sử dụng nguồn điện hiệu cung cấp cho trạm BTS nằm xa lưới điện, nơi sử máy phát điện nguyên liệu dầu DO, than đá, … lương lai ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Các trạm BTS nằm xa lưới điện quốc gia, khu vực hay điện (thiếu điện) cung cấp điện động sử dụng nguyên liệu : dầu DO, than, … PHẠM VI NGHIÊN CỨU Đánh giá hiệu kinh tế hệ lai ghép lượng gió - mặt trời để ứng dụng cho trạm BTS nằm xa lưới điện - Nghiên cứu sở thực tiễn sử dụng nguồn điện lưới AC trạm BTS nằm xa lưới điện - Tìm hiểu hệ thống lai ghép lượng gió lượng mặt trời - Phân tích hệ thống lượng lai ghép lượng gió lượng mặt trời có cơng suất tương đương để đủ cung cấp điện cho 01 trạm BTS - Tìm hiểu hoạt động đánh khả sử dụng hệ thống lai ghép lượng gió lượng mặt trời thay cho hệ thống điện lưới AC truyền thống PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH - Thống kê số liệu trạng sử dụng lượng trạm BTS hàng ngày/tháng: công suất tiêu thụ điện hàng tháng, chí phí chi trả hàng tháng, chi phí lượng khác, chi phí liên quan khác, …… - Tìm hiểu hệ lượng lai ghép gió lượng mặt trời - Thống kê số liệu sức gió, số nắng ngày/năm để xem xét khả lắp đặt hệ thống điểm cần khảo sát - Tính tốn hệ thống lai ghép lượng gió lượng mặt trời có cơng suất tương đương với hệ thống cung cấp lượng cũ: cơng suất, chi phí đầu tư ban đầu, khấu hao hàng tháng, chi phí bảo trì bảo dưỡng,… - So sánh ưu khuyết điểm hệ thống lượng: chi phí đầu tư ban đầu, chí phí vận hành, khả hồn vốn lợi nhuận mang lại, … - Đánh giá, phân tích hiệu kinh tế sử dụng hệ thống lai ghép lượng gió lượng mặt trời Đồng thời xem xét tính khả thi áp dụng hệ thống lai ghép lượng NỘI DUNG CHÍNH CỦA LUẬN VĂN Nội dung luận văn gồm chương: Chương 1: Năng lượng tái tạo ứng dụng vào đời sống xã hội Đánh giá hiệu kinh tế hệ lai ghép lượng gió - mặt trời để ứng dụng cho trạm BTS nằm xa lưới điện