Đang tải... (xem toàn văn)
Thiết kế hệ thống điện cung cấp điện 62kW bằng ứng dụng HELOSCOP Thiết kế hệ thống điện cung cấp điện 62kW bằng ứng dụng HELOSCOPThiết kế hệ thống điện cung cấp điện 62kW bằng ứng dụng HELOSCOPThiết kế hệ thống điện cung cấp điện 62kW bằng ứng dụng HELOSCOPThiết kế hệ thống điện cung cấp điện 62kW bằng ứng dụng HELOSCOPThiết kế hệ thống điện cung cấp điện 62kW bằng ứng dụng HELOSCOPThiết kế hệ thống điện cung cấp điện 62kW bằng ứng dụng HELOSCOPThiết kế hệ thống điện cung cấp điện 62kW bằng ứng dụng HELOSCOPThiết kế hệ thống điện cung cấp điện 62kW bằng ứng dụng HELOSCOPThiết kế hệ thống điện cung cấp điện 62kW bằng ứng dụng HELOSCOPThiết kế hệ thống điện cung cấp điện 62kW bằng ứng dụng HELOSCOPThiết kế hệ thống điện cung cấp điện 62kW bằng ứng dụng HELOSCOPThiết kế hệ thống điện cung cấp điện 62kW bằng ứng dụng HELOSCOPThiết kế hệ thống điện cung cấp điện 62kW bằng ứng dụng HELOSCOP
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM VIỆN KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ Độc lập - Tự do - Hạnh phúc MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC Họ tên sinh viên: Trần Ngọc Phú Ngành: CNKT Điện – Điện tử 1 Mục tiêu đồ án: Hoàn thành được đề tài được giao theo đúng yêu cầu và thời gian quy định Qua đó có thể hiểu biết thêm về các linh kiện cũng như ứng dụng của chúng vài thực tế 2 Nhiệm vụ: Thiết kế hệ thống điện cung cấp điện 62kW bằng ứng dụng HELOSCOP 3 Ngày giao đồ án: 12/12/2023 4 Ngày hoàn thành đồ án: 9/1/2024 5 Người hướng dẫn:Ts Nguyễn Tiến Dũng năm 2024 Nghệ An, ngày 9 tháng 1 NGƯỜI HƯỚNG DẪN 1 LỜI NÓI ĐẦU Nhận thấy nguồn năng lượng không còn nhiều, và hơn hết để tạo ra nguồn năng lượng cần thiết để phục vụ nhu cầu sinh hoạt thì lại ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường sống, như việc nếu muốn tạo ra điện thì phải xây dựng nhà máy nhiệt điện hoặc thuỷ điện, nhiệt điện thì phải xử dụng than, nó sẽ tạo ra khỏi CO2 ảnh hưởng tới bầu khí quyển, thuỷ diện thì phải xây dựng tại những nơi có độ rốc cao, hơn nữa lại phải chặt phá rừng, nó ảnh hưởng tới sinh vật sống tại đó, và lượng cây xanh mất đi sẽ không thể tạo ra 02 cho bầu không khí trong lành Nhận thấy sự cấp thiết phải tìm ra nguồn năng lượng mới, các quốc gia đã đầu tư cho các nhà khoa học nghiên cứu và tìm ra nguồn năng lượng mới, nguồn năng lượng sạch, an toàn thân thiện với môi trường, đó là nguồn năng lượng mặt trời Nhận thấy nhu cầu sử dụng năng lượng điện mặt trời sẽ ngày một tăng, lợi ích mà nó mạng lại trong tương lai là rất lớn Dự án sẽ thiết kế hệ thống điện cung cấp điện 62kW bằng ứng dụng HELIOSCOP Mục tiêu của dự án nhằm phục vụ các mục tiêu, yêu cầu sử dụng tiết kiệm và hiệu quả, các dạng năng lượng sạch và năng lượng mới, tập trung vào năng lượng mặt trời 2 MỤC LỤC TRANG MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1 LỜI NÓI ĐẦU 2 MỤC LỤC 3 DANH SÁCH HÌNH VẼ 5 CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU CHUNG .7 I GIỚI THIỆU PHẦN MỀN HELIOSCOP .7 1.1 KHÁI NIỆM 7 1.2 NGƯỜI DÙNG PHẦN MỀN HELIOCOP 8 1.3 TÍNH NĂNG CỦA PHẦN MỀN HELIOSCOPE 8 II TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 9 2.1 TIỀM NĂNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CỦA VIỆT NAM 10 2.2 THỰC TRẠNG SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI TẠI VIỆT NAM 13 2.3 GIỚI THIỆU PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI .16 2.4 INVERTER 23 CHƯƠNG 2 : DÙNG HELIOSCOP THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN MẶT TRỜI 62kW 29 I TỔNG QUAN 29 1.1 KHẢO SÁT KHU VỰC LẮP ĐẶT HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI 29 1.2 VỊ TRÍ CỦA ĐỐI TƯỢNG THIẾT KẾ .29 1.3 MỤC TIÊU HƯỚNG TỚI CỦA ĐỐI TƯỢNG THIẾT KẾ .30 1.4 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN .30 3 1.5 SỐ LIỆU THIẾT KẾ DỰ ÁN 30 1.6 THIẾT BỊ CHÍNH CỦA DỰ ÁN .31 1.7 CẤU TRÚC HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 32 1.8 CẤU TRÚC LẮP ĐẶT 33 II BÁO CÁO SẢN LƯỢNG ĐIỆN VÀ KỸ THUẬT TRONG ỨNG DỤNG HELIOSCOP 36 2.1 SỐ LIỆU HỆ THỐNG 36 2.2 SẢN XUẤT ĐIỆN HÀNG THÁNG 37 2.3 CÁC NGUYÊN NHÂN GÂY THẤT THOÁT HỆ THỐNG .40 2.4 SẢN XUẤT HÀNG NĂM 41 2.5 BẢN ĐỒ MÀU ĐỔ BÓNG 42 CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 49 I KẾT LUẬN .49 II HƯỚNG PHÁT TRIỂN 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 4 DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1 Phần mền helioscope 7 Hình 2 Năng lượng xanh 9 Hình 3 Tốc độ tăng trưởng điện tái tạo đến năng 2018 10 Hình 4 Cơ cấu phát điện của Việt Nam giai đoạn 2010 - 2022 11 Hình 5 Bức xạ nhiệt ở Việt Nam 12 Hình 6 Bảng bức xạ nhiệt theo các vùng 13 Hình 7 Thực trạng sử dụng năng lượng mặt trời tại Việt Nam 15 Hình 8 Pin năng lượng mặt trời 16 Hình 9 Các chất liệu làm pin năng lượng mặt trời 16 Hình 10 Đường đặc tính làm việc U - I của pin mặt trời 18 Hình 11 Sơ đồ tương đương của pin năng lượng mặt trời .18 Hình 12 Sự phụ thục đặc trưng VA của pin năng lượng mặt trời vào .20 Hình 13 Sự phụ thuộc của đường đặc tính của pin mặt trời vào nhiệt động 20 Hình 14 Đường đặc tính tải và đặc tính của pin năng lượng mặt trời 21 Hình 15 Kết quả nguyên cứu về hiệu quả của tế bào trong bốn thập kỷ 23 Hình 16 Inverter chuỗi .24 Hình 17.Inverter vi mô 25 Hình 18 Inverter trung tâm .26 Hình 19 Dãy nhà B1 Đại Học Vinh 29 Hình 20 Công trình trong phần mền mô phỏng Helioscop 30 Hình 21 Pin năng lượng mặt trời dự án 31 Hình 22 INVERTER OMNIK 31 Hình 23 Cấu trúc hệ thống điện mặt trời hòa lưới không dự trữ 32 Hình 24 Cấu trúc hệ thống điện mặt trời hòa lưới không dự trữ trong phần mền mô phỏng Helioscop 33 Hình 25 Cấu trức lắp đặt pin năng lượng mặt trời 34 Hình 26 Cấu trức lắp đặt pin năng lượng mặt trời 34 Hình 27 Cấu trức lắp đặt pin năng lượng mặt trời 34 5 Hình 28 Cấu trức lắp đặt pin năng lượng mặt trời 35 Hình 29 Số liệu hệ thống 36 Hình 30 Sản lượng điện hàng tháng 37 Hình 31 Sản lượng điện tháng 5 .38 Hình 32 Sản lượng điện tháng 7 .38 Hình 33 Sản lượng điện tháng 2 .39 Hình 34 Sản lượng điện tháng 12 .39 Hình 35 Các nguyên nhân gây thất thoát hệ thống 40 Hình 36 Sản lượng điện hàng năm 41 Hình 37 Nhiệt năng lượng mặt trời dự án 42 Hình 38 Nhiệt năng lượng nhìn theo hướng đông nam .43 Hình 39.Bảng phương pháp cải tiến 44 Hình 40 Đặc tính thành phần 45 Hình 41 Phân tích tổn thất 46 Hình 42 Bảng tính toán không khớp 47 6 CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU CHUNG I GIỚI THIỆU PHẦN MỀN HELIOSCOP 1.1 KHÁI NIỆM Helioscope là một phần mềm thiết kế hệ thống điện mặt trời chuyên nghiệp, được phát triển bởi công ty Heliogen Hình 1 Phần mền helioscope Phần mềm này cung cấp các tính năng toàn diện để thiết kế, mô phỏng và tối ưu hóa hệ thống điện mặt trời, bao gồm: Bố trí tấm pin mặt trời: Helioscope cung cấp một thư viện rộng lớn các tấm pin mặt trời từ các nhà sản xuất khác nhau, giúp người dùng dễ dàng lựa chọn và bố trí tấm pin phù hợp với nhu cầu của mình Phân tích màu: Helioscope sử dụng công nghệ thực tế ảo để giúp người dùng hình dung được hệ thống điện mặt trời sẽ trông như thế nào sau khi lắp đặt Xuất sơ đồ một sợi: Helioscope có thể xuất sơ đồ một sợi của hệ thống điện mặt trời, giúp người dùng dễ dàng thi công và vận hành hệ thống Thư viện thành phần 45.000 đối tượng: Helioscope cung cấp một thư viện rộng lớn các đối tượng, bao gồm các tấm pin mặt trời, bộ hòa lưới, inverter, thiết bị chống sét, giúp người dùng dễ dàng xây dựng mô hình hệ thống điện mặt trời của mình 7 Sửa đổi thiết kế nhanh: Helioscope cho phép người dùng dễ dàng sửa đổi thiết kế hệ thống điện mặt trời, giúp tối ưu hóa hiệu suất và chi phí của hệ thống 8 1.2 NGƯỜI DÙNG PHẦN MỀN HELIOCOP Phần mềm Helioscope được sử dụng cho các đối tượng sau: Các kỹ sư, nhà thiết kế, nhà tư vấn năng lượng mặt trời: Helioscope là một công cụ thiết kế mạnh mẽ và dễ sử dụng, giúp các kỹ sư, nhà thiết kế, nhà tư vấn năng lượng mặt trời có thể thiết kế hệ thống điện mặt trời hiệu quả và tiết kiệm chi phí Các chủ đầu tư, hộ gia đình: Helioscope giúp các chủ đầu tư, hộ gia đình dễ dàng hình dung được hệ thống điện mặt trời của mình sẽ trông như thế nào và ước tính được chi phí đầu tư 1.3 TÍNH NĂNG CỦA PHẦN MỀN HELIOSCOPE Một số tính năng chính của Helioscope bao gồm: Bố trí tấm pin mặt trời Phân tích màu Xuất sơ đồ một sợi Thư viện thành phần 45.000 đối tượng Sửa đổi thiết kế nhanh Tích hợp Google Maps Thiết kế không giới hạn Công cụ vẽ bằng máy tính (CAD) Ước tính sản lượng năng lượng mặt trời Biểu đồ tổn thất năng lượng hệ thống Thiết kế 3D Tính toán sụt áp Chia sẻ bằng một lần nhấp Tích hợp tô bóng SketchUp Lựa chọn dây Tích hợp Meteo NSRDB / NREL 9 Hệ thống lên tới 5MW II TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI Năng lượng mặt trời là nguồn sạch, to lớn, vô tận, có ở khắp nơi mà chúng ta có thể khai thác Nó mang lại nhiều giá trị cho con người Những năm gần đây các nước trên thế giới đang cùng nhau khai thác và đưa nguồn năng lượng sạch này vào sử dụng Quá trình khai thác không gây ảnh hưởng tiêu cực nào đến môi trường Mà ngược lại năng lượng mặt trời mang lại rất nhiều lợi ích khác Mặt trời luôn phát ra một nguồn năng lượng khổng lồ và một phần nguồn năng lượng đó truyền bằng bức xạ đến trái đất chúng ta Trái đất và Mặt trời có mối quan hệ chặt chẽ, chính bức xạ mặt trời là yếu tố quyết định cho sự tồn tại của sự sống trên hành tinh của chúng ta Hình 2 Năng lượng xanh Điện mặt trời là nguồn năng lượng lớn nhất mà con người tận dụng và đưa vào sử dụng được Đặc biệt đây là nguồn năng lượng tái tạo vô cùng sạch, đáng tin cậy và chúng ta có thể khai thác thoải mái mà không bao giờ sợ cạn kiệt Việc khai thác thành công nguồn năng lượng mặt trời không những không ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường mà còn mang lại vô vàn các tác dụng tích cực khác Phương pháp chủ động sử dụng các thiết bị đặc biệt để thu giữ bức xạ nhiệt mặt trời và sử dụng cho hệ thống quạt và máy bơm để phân phối nhiệt 10