Năng lượng mặt trời cấu tạo và nguyên lý hoạt động của tấm pin năng lượng mặt trời

Trang 2 NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI Tổng quan về năng lượng mặt trời trên thế giới và Việt Nam Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của tấm pin năng lượng mặt trời Mơ hình tốn học của pin năng lượng

NHÓM 10

NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

NGUYỄN THẢO PHAN QUỐC TÍN

NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

Tổng quan về năng lượng mặt trời trên thế giới và Việt Nam

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của tấm pin năng lượng mặt trời

Mô hình toán học của pin năng lượng mặt trời

Mô hình hòa lưới điện mặt trời

Một số nhà máy điện mặt trời tiêu biểu tại Việt Nam và thế giới

Tổng quan năng lượng mặt trời thế

MW vào cuối năm 2022

• Trung Quốc là quốc gia có công suất lắp đặt năng lượng mặt trời lớn nhất thế giới.

Tổng quan năng lượng mặt

trời

ở Việt Nam

• Lượng bức xạ mặt trời trung bình hàng năm khoảng

1.500-2.600 giờ/năm

• Điện mặt trời là nguồn năng lượng tái tạo phát triển mạnh nhất

• Mục tiêu đạt 20 GW công suất lắp đặt năng lượng mặt trời vào

năm 2030

• Hòa lưới điện quốc gia cần được giải quyết để đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện

Cấu tạo và nguyên lí hoạt động của tấm pin năng

lượng mặt trời

Cấu tạo:

Cấu tạo:

Nguyên lý hoạt động

Nguyên lí hoạt động của tấm pin mặt trời dựa trên khả năng của các tế bào quang điện chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành điện năng

Nguyên lý hoạt động

Solar cell sử dụng 2 lớp silicon khác nhau là

N-Type Silicon : có nhiều electron

P-Type Silicon : có nhiều lỗ trống

Vùng nghèo: nơi giao nhau của

N-type silicon và P-type silicon

Nguyên lý hoạt động

Mô hình toán học của pin năng lượng mặt trời

Pin mặt trời hoạt động theo đặc tính phi tuyến I-V và P-V, thay đổi tuyến tính theo bức xạ mặt trời và nhiệt độ hoạt động

của tế bào quang điện

MÔ HÌNH TỔNG QUÁT CỦA TẾ BÀO QUANG ĐIỆN

PHƯƠNG TRÌNH TOÁN TỔNG QUÁT (ĐIỆN ÁP -DÒNG ĐIỆN )

PHƯƠNG TRÌNH DÒNG QUANG ĐIỆN

PHƯƠNG TRÌNH DÒNG ĐIỆN BÃO HÒA CỦA PIN QUANG ĐIỆN

Một tế bào quang điện tạo ra công suất khoảng 2W (Pmax

Xây dựng mô-đun năng lượng mặt trời để tạo ra công

suất như trên thì ghép song song các tế bào quang điện trên

một mô đun PV và nhiều mô-đun PV nối tiếp lại với nhau để tạo ra dòng điện và điện áp đáp ứng được nhu cầu thực tế

MÔ HÌNH TỔNG QUÁT CỦA MỘT

MÔ-ĐUN NLMT

PHƯƠNG TRÌNH TỔNG QUÁT CỦA MÔ-ĐUN NLMT

Isc : Dòng hở mạch Vmp : Điện áp danh định Imp : Dòng danh định Voc : Điện áp hở mạch

ĐẶC TUYẾN I-V ( ở 25 độ C và bức xạ mặt trời là

1kW/m^2

Isc : Dòng hở mạch Vmp : Điện áp danh định Imp : Dòng danh định

ĐẶC TUYẾN P-V ( ở 25 độ C và bức xạ mặt trời là

1kW/m^2

SỰ THAY ĐỔI CỦA ĐẶC TUYẾN THEO ĐIỀU KIỆN BỨC XẠ MẶT

TRỜI KHÁC NHAU

SỰ THAY ĐỔI CỦA ĐẶC TUYẾN THEO ĐIỀU KIỆN NHIỆT ĐỘ

KHÁC NHAU

HỆ THỐNG MPPT(Maximum Power Point Tracker )

• Hệ thống sẽ được tối ưu hóa khi đặc tính tải thay đổi để giữ cho việc truyền tải

điện năng luôn có hiệu suất cao nhất

• Hiệu suất truyền năng lượng từ pin quang điện phụ thuộc vào lượng ánh sáng mặt

trời, tình trạng bóng đổ, nhiệt độ mặt trời chiếu xuống các tấm pin quang điện và đặc tính điện của tải

PHƯƠNG PHÁP TÌM ĐIỂM CÔNG SUẤT CỰC ĐẠI

P&O (Perturb and Observe)

PHƯƠNG PHÁP TÌM ĐIỂM CÔNG SUẤT CỰC ĐẠI

P&O (Perturb and Observe)

Ưu điểm :

• Giải thuật đơn giản, phổ biến

• Trang thiết bị thực hiện phổ biến

• Tốc độ tính toán nhanh

• Chi phí thấp

Nhược điểm

• Độ chính xác thấp khi có sự thay đổi

nhanh chóng của bức xạ mặt trời

• Dao động quanh điểm MPP lớn

PHƯƠNG PHÁP TÌM ĐIỂM CÔNG SUẤT CỰC ĐẠI

INC (Incremental Conductance)

• dP/dV = 0, tại MPP

• dP/dV > 0, ở bên trái MPP

• dP/dV < 0, ở bên phải MPP

PHƯƠNG PHÁP TÌM ĐIỂM CÔNG SUẤT CỰC ĐẠI

INC (Incremental Conductance)

Nên có thể viết lại như sau:

• ΔI/ΔV = - I/V, tại MPP

• ΔI/ΔV > - I/V, ở bên trái MPP

• ΔI/ΔV < - I/V, ở bên phải MPP

PHƯƠNG PHÁP TÌM ĐIỂM CÔNG SUẤT CỰC ĐẠI

INC (Incremental Conductance)

• Nếu như bức xạ không đổi (ΔI = 0) và ΔV= 0 thì không điều chỉnh điện áp hoạt động

• Nếu như bức xạ tăng (ΔI > 0) thì điện áp MPP giảm nên thuật toán INC phải tăng điện áp hoạt động để theo dõi điểm MPP

• Nếu bức xạ giảm (ΔI < 0) dẫn tới điện áp điểm MPP cao hơn, phải giảm điện áp hoạt động để theo dõi điểm MPP

PHƯƠNG PHÁP TÌM ĐIỂM CÔNG SUẤT CỰC ĐẠI

INC (Incremental Conductance)

Ưu điểm :

• Kết quả chính xác khi có sự thay đổi

nhanh chóng của bức xạ mặt trời

• Dao động quanh điểm MPP nhỏ

Nhược điểm

• Thuật toán phức tạp

• Chi phí cao

• Tính toán chậm

Mô hình hòa lưới điện mặt trời

Mô hình hòa lưới điện mặt trời

Hệ thống hoà lưới năng lượng mặt trời bao gồm các tấm pin nhận bức xạ của mặt trời sau

đó chuyển thành nguồn điện 1 chiều (DC), nguồn điện này được inverter hoà lưới chuyển thành dòng điện 2 chiều (AC) tự động hòa vào nguồn điện lưới để cung cấp cho các thiết bị điện.

Một số nhà máy điện mặt

trời tiêu biểu tại Việt Nam và

thế giới

Cụm nhà máy điện mặt trời Dầu Tiếng 1,2,3

• Nhà máy được xây dựng tại huyện Tân Châu, Dương Minh Châu thuộc tỉnh Tây Ninh

• Tổng công suất lắp đặt 600 MWp

Một số nhà máy điện mặt trời tiêu biểu tại Việt Nam

Nhà máy điện mặt trời Xuân Thiện Ea Súp

• Nhà máy được xây dựng tại tỉnh Đắk Lắk

• Tổng công suất lắp đặt 600 MW

Một số nhà máy điện mặt trời tiêu biểu tại Việt Nam

Bhadla Solar Park

Một số nhà máy điện mặt trời lớn trên thế giới:

• Vị trí: làng Bhadla thuộc quận Jodhpur, bang Rajasthan, Ấn Độ.

• Diện tích 5700 ha

• Tổng chi phí đầu tư rẻ nhất tại

Ấn Độ là 1,3 tỷ USD

• Tổng công suất lắp đặt 2245MW

Huanghe Hydropower Hainan Solar Park

• Nhà máy được xây dựng tại tỉnh Thanh Hải, Trung Quốc

• Tổng công suất lắp đặt 2200 MW

• Dự án gồm 5 giai đoạn, được đầu tư hơn 2,2 tỷ USD, bắt

đầu xây dựng từ 2019 trên diện tích đất 55 km2.

Một số nhà máy điện mặt trời lớn trên thế giới:

NHÓM 10

CÁM ƠN CÔ VÀ CÁC BẠN

ĐÃ CHÚ Ý LẮNG NGHE BÀI BÁO CÁO CỦA NHÓM EM!