Báo cáo môn học năng lượng tái tạo

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA: ĐIỆN - ĐIỆN TỬ---BÁO CÁO MÔN HỌCNĂNG LƯỢNG TÁI TẠONhóm sinh viên thực hiện :TP... ĐỀ: THIẾT KẾ MỘT HỆ TH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA: ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

-BÁO CÁO MÔN HỌC

NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO

Nhóm sinh viên thực hiện :

TP Hồ Chí Minh, tháng 3 năm 2023

ĐỀ: THIẾT KẾ MỘT HỆ THỐNG MICRO-GRID TRONG MỘT TÒA NHÀ

 Tải loại 1, chạy vào những giờ cố định có đồ thị phụ tải như bảng 2

 Tải loại 2, phải chạy trong ngày nhưng được phép di dời nhanh hơn hay chậm hơn 2 giờ theo đồ thị phụ tải

 Tải loại 3, chỉ cần chạy trong ngày có khả năng thay đổi công suất năng năng lượng phải đảm bảo

 Tòa nhà có 2 hệ thống năng lượng tái tạo là:

 Hệ thống Pin quang điện có đồ thị phát theo bảng 2 và có thông số như bảng 1  Hệ thống tutbine gió có đồ thị phát theo bảng 2

Bảng 3: Bảng giá mua điện trong ngày

9-14 3000

Câu 1: Tính toán số lượng PV cần thiết cho toàn nhà và tính toán điện áp Voc của mạch pin quang điện.

Với đồ thị phát điện mặt trời 4 ta có công suất tối đa của pin mặt trời là Pmax= n : Hiệu suất tổng thể bộ biến đổi

Pmax: Công suất lớn nhất dự kiến tại bức xạ 1000W/m2 Số tấm pin quan điện cần thiết:

��ℎ���= ����� n

2000 25 = 80 (�ℎ�ỗ�)

Câu 2: Khảo sát đặc tuyến I(V) và P(V) của hệ thống pin quang điện khi bức xạ mặt trời thay đổi.

Đặc tuyến P(V)

Câu 3 Khảo sát dòng điện nạp cho hệ thống Acquy có {n1} và {n2} bình 12V bằng phần mền và bằng giải tích toán học của hệ thống PV kết nối trực tiếp với Acquy?

Dự kiến:

Chọn số acquy nối tiếp n1= 80 Chọn số acquy song song n2=205

Khảo sát tại đường bức xạ 1000 W/m ta thấy điểm công suất cực đại ứng với điểm tại ���≈ 1012 V

=> n1<�12��<101212 < 84,3

Tại thời điểm Isac> 0 , qua khảo sát để đặc tuyến dòng Isacvà các đường bức xạ tại chọn ���≈ 960 V => n1= 960/12 = 80 ( acquy).

Chọn n2= 205 để đặc tuyến dòng Isaccó thể ở điểm công suất cực đại.

Khảo sát mô phỏng trên Psim ta thu được kết quả:

Đối chiếu với đặc tuyến dòng sạc sử dụng phương pháp giải tích toán học ta thấy điểm cắt nhau giữa đặc tuyến dòng sạc và đường bức xạ 1000 W/m2 là trùng với kết

Câu 4: Khảo sát khả năng của mạch khi có hiện tượng bức xạ mặt trời trên các tấm PV không đồng đều? Cách nào để lấy được công suất cực đại ? Mô phỏng bằng phần mềm PSIM ta có:

Lấy dữ liệu từ phần mềm PSIM

Khi lắp nối tiếp, ta được đặc tuyến I (V) và P(V) như hình vẽ.

Đặc tuyến I(V)

Đặc tuyến P(V)

Nhận xét: Nếu lắp mạch như trên thì việc xác định điểm làm việc cực đại sẽ gặp khó khăn do có nhiều điểm cực trị trên đồ thị P(V), mà ta chỉ cần xác định điểm làm việc lớn nhất tại P = 1470540.542 kW

Câu 5: Nếu các tải 1,2 và 3 đều là loại 1 không có sự linh hoạt, xác định lượng công suất theo thời gian mà microgrid trao đổi với lưới điện quốc gia và số tiền phải chi trả trong tháng với các thông số sau:

 Bức xạ mặt trời và gió thay đổi theo đồ thị 1, 2, 3 

 Hiệu suất bộ MPPT gió và mặt trời là 92%, hiệu suất bộ bidirection là 95% Nếu các tải 1,2 và 3 đều là loại 1 không có sự linh hoạt nên sẽ cố định theo phụ tải loai

Hiệu suất bộ MPPT gió và mặt trời là 92%, hiệu suất bộ bidirection là 95% P(t) = P1(t) + P2(t) + P3(t) – 0,92(Pgió + Psolar )

Lấy năng lượng từ lưới, không lấy năng lượng từ bộ lưu trữ Công suất mua của lưới :

Pđiện lực= P(t) =P1(t) + P2(t) + P3(t) – 0,92(Pgió + Psolar ) 0,95

Tổng công suất mua của lưới là : 0

�=24(P(t)) =20624.63158 W Tiền điện cần phải trả cho điện lực là: T= 0�=24(P(t)) ×số tiền từng thời điểm

Đồ thị phụ tải của công suất mua của lưới

Câu 6: Nếu microgrid này không kết nối với lưới điện quốc gia, xác định công suất hệ thống PV lắp đặt bổ sung cho hệ thống biết hiệu suất nạp/xả của acquy là

Ta dùng EXCEL chạy xuất dữ liệu data, ta tìm được với K = 4.8167 thì tổng

công suất mua của lưới bằng 0.

Khi đó công suất hệ thống PV lắp đặt bổ sung cho hệ thống PPVmới= 4.8167x5580= 26877,17 (kW)

Câu 7: Xác định công suất của bộ bi-direction và dung lượng acquy cần lưu trữ lúc này.

Công suất bộ bidirection: Pb = Max P(t) trong ngày Công suất bộ bi-direction = 959,916(W).

Năng lượng lưu trữ : 4417,304 (Wh).

Năng lượng lưu trữ Abattery = Max Tổng P(t) liên tiếp không đổi dấu trong ngày = 4417,304 (Wh) ( từ 10 – 16h).

Đồ thị phụ tải P(t) khi được lắp đặt hệ thống PV mới

Câu 8: Nếu vì lý do kinh tế công suất của bộ bi-direction và dung lượng acquy cần lưu trữ chỉ bằng 50% tính toán tại câu 7 Khảo sát câu 5.

Điều chỉnh Kpv để dung lượng nạp vào không quá dung lượng acquy mới để tránh tổn hao.

K= 4,335

Công suất Pt cần từ lưới điện sau khi giảm Kpv ( do lượng công suất từ PV sụt giảm nên cần thêm từ lưới).

P(t) lưới = 3052,893827

Do có bộ lưu trữ Bi direction ( công suất 50% so với tính toán câu 7) Nên lượng công suất cần từ lưới như sau :

Lượng còn thiếu sau khi trừ đi P(Bi direction) là

P(t) cần mua = P(t) lưới - P(Bi direction) = 3052,893827- 1350,281481 =

Số tiền điện phải mua là :

T= 0�=24(P(t)) ×số tiền từng thời điểm

14-16 2000

Tổng tiền điện cần trả : 4 797 793 VNĐ

Câu 9: Nếu chi phí PV là 6 triệu VND/kWp, chi phí bộ bi-direction là 1.5 triệu VNĐ/kW và acquy là 2 triệu VNĐ/kWh, giá mua điện theo bảng 3 và bán điện 1900VNĐ/kWh Xác định lại câu 7 để sau 5 năm hoàn vốn đầu tư.

Câu 7 yêu cầu xác định công suất của bộ bi – direction và ắc quy sau khi lắp đặt hệ thống PV bổ sung Vì vậy câu này ta sẽ sử dụng lại giá trị của công suất PV mới.A

Đầu tiên, để xác định xem công suất của bộ bi – direction và ắc quy là bao nhiêu để sau 5 năm hoàn vốn đầu tư ta sẽ tính tiền điện khi:

 Không có bộ lương trữ: Theo câu 5 đã tính ở trên:

- Tiền điện phải trả trong 1 ngày: 50,007,800 (VNĐ) - Tiền điện phải trả trong 5 năm : 91,264,235,000(VNĐ)

Khi đó tiền điện phải trả sau 5 năm: -80,412,811,900(VNĐ) - Số tiền đầu tư cho năng lượng tái tạo là : 171,677,046,900(VNĐ) - Để hoàn vốn: X + Y = 91,264,235,000 (VNĐ)

Câu 10: Điều chỉnh tải loại 2 và tải loại 3 để cực tiểu chi phí vận hành sau khi đã đầu tư như câu 9.

Do tải loại 2 được phép di dời nhanh hơn hay chậm hơn 2 giờ so với đồ thị phụ tải

➔ Nên ta dời tải loại chậm hơn 2 giờ để chi phí vận hành thấp Do tải loại 3 là tải linh hoạt

➔ Nên ta có thể chọn tải loại 3 theo giờ trong ngày.

Ta xác định lại công suất nạp xả của bộ lưu trữ sao cho đồ thị phụ tải P(t) dao động quanh vị trí 0(W).EU LUAN MOI download : skknchat@g

Ta xác định được công suất tải 3 và công suất nạp xả bộ lưu trữ theo thời gian: Hệ số K2 của bộ lưu trữ: 2.09

Hệ số K1 của tấm PV : 3.97IEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.co Số tiền khi chưa đầu tư cần trả điện lực mỗi năm là :T0 = 365 x 41,875,578.9 (VNĐ)

Số tiền sau khi đầu tư trả điện lực mỗi năm là : -56323.71008 x 365 (VNĐ) Số tiền đầu tư thiết bị = tiền bidirection + tiền accquy + tiền PV = 27,832,237,812.30 (VNĐ)

Gọi số năm thu hồi vốn là Y

Ta có: T0 x Y = T1 x Y + số tiền đầu tư thiết bị Thì sau 1,8 ta thu hồi được vốn

TIEU LUAN MOI download :kknchat