đề tài tính toán và thiết kế hệ thống điện mặt trời ápmái độc lập công suất 4 5kw cho hộ gia đình ở bìnhthuận

Mặc dù phát minh của ông là một động cơ hơi nướcmặt trời chứ không phải là một tấm pin mặt trời, nhưng đó là một điều quan trọng trong lịch sửcủa các thiết bị năng lượng mặt trời.Hai thậ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCMKHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

Tp.Hồ Chí Minh, tháng 4 năm 2024

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN

LỜI CẢM ƠN

Nhóm chúng em xin gửi lời cảm ơn đến thầy Lê Bá Tân, giảng viên hướng dẫn đồ án mônhọc đã giúp đỡ chúng em, cung cấp nền tảng kiến thức để chúng em có đủ kiến thức nghiên cứuđề tài.

Trong quá trình thực hiện đồ án môn học, dù đã cố gắng để hoàn thiện đề tài qua các tàiliệu tham khảo, trao đổi tiếp thu ý kiến đóng góp nhưng chắc chắn chúng em không thể tránhkhỏi những sai sót Vì vậy, chúng em rất mong nhận được ý kiến đóng góp của thầy để hoànthiện bài báo cáo hơn.

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU

IEC International Electrotechnical Commission

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1 : Sơ đồ khối hệ thống điện mặt trời 13

Hình 2 : Hệ thống điện mặt trời hòa lưới 14

Hình 3 : Hệ thống điện mặt trời độc lập 14

Hình 4 : Hệ thống điện mặt trời kết hợp 15

Hình 5 : Tấm pin quang điện 16

Hình 6 : Nguyên lý tấm pin quang điện 17

Hình 7 : Cấu tạo tấm pin quang điện 18

Hình 8 : Bộ chuyển đổi 19

Hình 9 : Các bước tính toán thiết kế 28

Hình 10 : Bản đồ phân bố góc nghiêng 30

DANH MỤC BẢNGBảng 1 : Tên và công suất các tải 36

Bảng 2 : Bảng chọn thông số chọn dây Cadivi 1

Bảng 3 : Bảng báo giá chi phí đầu tư hệ thống 9

MỤC LỤC

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU 2

DANH MỤC HÌNH ẢNH 4

DANH MỤC BẢNG 4

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 7

1.1 Tình hình phát triển năng lượng mặt trời 7

1.1.1 Lịch sử phát triển của năng lượng mặt trời 7

1.1.2 Các giai đoạn phát triển của pin năng lượng mặt trời 8

1.1.3 Hiện trạng năng lượng mặt trời trên thế giới và Việt Nam 9

1.2 Tính cấp thiết của đề tài 11

1.3 Mục đích và mục tiêu của đề tài 12

1.4 Đối tượng nghiên cứu 12

1.5 Giới hạn đề tài 12

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 13

2.1 Tổng quan về hệ thống điện mặt trời 13

2.1.1 Khái niệm điện mặt trời 13

2.1.2 Phân loại hệ thống điện mặt trời 13

2.1.3 Tấm pin quang điện 15

2.1.4 Bộ chuyển đổi Inverter 18

2.1.5 Nguyên nhân gây tổn hao trong hệ thống điện mặt trời và cách khắc phục 20

2.1.6 Công suất hao phí 24

2.2 Cơ sở thiết kế 25

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG 28

3.1 Các bước tính toán thiết kế hệ thống điện mặt trời áp mái 28

3.2 Thiết kế hệ thống 36

3.2.1 Khảo sát mặt bằng, thiết bị và tính toán phụ tải điện 36

3.2.2 Lựa chọn thiết bị và tính toán chi phí đầu tư 4

3.3 Mô phỏng hệ thống 10

3.3.1 Tính toán hệ thống điện mặt trời bằng phần mềm Pvsyst 10

3.3.2 Mô phỏng 3D trên phần mềm Sketchup 14

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

1.1 Tình hình phát triển năng lượng mặt trời1.1.1 Lịch sử phát triển của năng lượng mặt trời

Năng lượng mặt trời được sử dụng lần đầu tiên khi nào?

Về lý thuyết, năng lượng mặt trời được con người sử dụng từ đầu thế kỷ thứ VII trướcCông nguyên khi lịch sử cho chúng ta biết rằng con người đã sử dụng ánh sáng mặt trời để đốtlửa bằng vật liệu thủy tinh phóng đại Sau đó, vào thế kỷ thứ III trước Công nguyên, người HyLạp và La Mã đã biết khai thác năng lượng mặt trời bằng gương để đốt đuốc cho các nghi lễ tôngiáo Những chiếc gương này đã trở thành một công cụ được chuẩn hóa được gọi là gương đốtcháy Nền văn minh Trung Quốc đã ghi nhận việc sử dụng gương cho cùng một mục đích vàocuối năm 20 sau Công nguyên.

Một cách sử dụng sớm khác cho năng lượng mặt trời vẫn còn phổ biến ngày nay là kháiniệm về “Sunroom” phòng tắm nắng trong các tòa nhà Những phòng tắm nắng này đã sử dụngcác cửa sổ lớn để hướng ánh sáng mặt trời vào một khu vực tập trung Một số nhà tắm La Mãmang tính biểu tượng, điển hình là những nhà nằm ở phía nam của các tòa nhà, là phòng tắmnắng Sau đó vào những năm 1200 sau Công nguyên, tổ tiên của người Thổ Nhĩ Kỳ được gọi làAnasazi nằm ở phía nam trên vách đá để đón sự ấm áp của mặt trời trong những tháng mùa đônglạnh giá.

Vào cuối những thế kỷ XVI, XVII các nhà nghiên cứu và nhà khoa học đã thành công khisử dụng ánh sáng mặt trời để cung cấp năng lượng cho lò nướng cho những chuyến đi dài Cuốicùng, rõ ràng rằng thậm chí hàng ngàn năm trước kỷ nguyên của các tấm pin mặt trời, khái niệmthao túng sức mạnh của mặt trời là một thực tế phổ biến.

Tấm pin mặt trời được phát minh khi nào?

Vào năm 1839, nhà vật lý Edmond Becquerel (19 tuổi), trong khi ông đang nghiên cứu lớpphủ của các điện cực bạch kim bằng bạc clorua, đã phát hiện ra sự tăng điện áp khi tiếp xúc vớiánh sáng Hiệu ứng này được đặt tên là hiệu ứng quang điện Vào thời điểm đó, không ai có thể

dự đoán rằng nó sẽ trở thành nền tảng cho phương pháp sản xuất năng lượng lớn nhất được dựđoán trong 200 năm tới.

Sau gần hai thập kỷ, Augustin Mouchot (1825-1912) là một nhà phát minh người Pháp đãnhận ra rằng than đá cuối cùng sẽ cạn kiệt Mặc dù phát minh của ông là một động cơ hơi nướcmặt trời chứ không phải là một tấm pin mặt trời, nhưng đó là một điều quan trọng trong lịch sửcủa các thiết bị năng lượng mặt trời.

Hai thập kỷ nữa trôi qua, và vào năm 1883, tế bào quang điện đầu tiên đã được CharlesFritts nghĩ ra, được chế tạo từ Selenium và có hiệu suất chỉ 1% Vài năm sau, nhà khoa học ngườiNga Alexander Stoletov, được coi là người sáng lập kỹ thuật điện, ông đã bắt đầu nghiên cứuhiệu ứng quang điện Khi mở rộng nghiên cứu, ông cũng đã chế tạo một tế bào quang điện theonguyên tắc tương tự, và ông còn phát hiện ra sự giảm độ nhạy (mỏi) của của chúng theo thời gian.Cùng lúc đó, Edward Weston đã nộp bằng sáng chế cho các loại pin nhiệt điện hiện tại sử dụngống kính phóng đại để tập trung ánh sáng mặt trời Trong vòng sáu năm, Melvin Severy, tác giả,nhạc sĩ, kỹ sư và nhà phát minh, cũng đã nộp bằng sáng chế liên quan đến nhiệt điện.

Đầu thế kỷ XX chứng kiến Albert Einstein xuất bản một bài báo về hiệu ứng quang điện(1905AD) Nó thậm chí còn giành cho anh một giải thưởng Nobel.

Giữa thế kỷ XX đánh dấu một kỷ nguyên phát triển rất quan trọng trong các tấm pin mặttrời Kỹ sư người Mỹ Russell Ohl đã thực hiện khám phá đột phá về P-N Các mối nối P-N đượcsử dụng trong hầu hết các thiết bị điện tử phức tạp hiện nay Ông cũng đã phát minh ra tế bàohiện đại đầu tiên hoạt động bằng cách sử dụng đường giao nhau P-N.

Daryl Chapin, Gerald Pearson và Calvin Fuller của Phòng thí nghiệm Bell, đã công khaicác tế bào quang điện đầu tiên Nó cung cấp điện cho đồ chơi Ferris và một máy phát radio.

1.1.2 Các giai đoạn phát triển của pin năng lượng mặt trời

Để xác định rõ về dòng thời gian phát triển của các tấm pin mặt trời, chúng ta sẽ chiathành ba phần chính Đó là sự phát triển của tấm pin trong thế kỷ XIX, XX và thế kỷ XXI:

Thế kỷ XIX

Ở thế kỷ XIX, khi mà các nhà khoa học vấp phải khi nghiêm cứu khả năng của ánhsáng/nhiệt mặt trời để tạo ra các loại năng lượng khác Nhưng vào cuối thế kỷ, các nhà vật lý

cũng đã chế tạo các thiết bị đơn giản khai thác năng lượng mặt trời để tạo ra năng lượng, mặc dùhiệu quả còn kém Mặc dù chưa đạt được thành công như mong muốn nhưng điều này cũng đãmở đường cho các công nghệ tiên tiến hơn trong các thế kỷ sau Ví dụ điển hình là động cơ nănglượng mặt trời Augustin Mouchot, 1860.

Cùng với đó thì hệ thống điện mặt trời đầu tiên có nhiều tế bào của Fritts vào năm 1884 đãđánh dấu nhiều sự khởi đầu khác.

Một số thiết bị cơ bản đã tạo ra điện, nhưng bằng cách khai thác nhiệt thay vì ánh sáng,không giống như các tế bào hiện đại Tuy nhiên, đó là những tiến bộ quan trọng trong sự hiểubiết về các thiết bị năng lượng mặt trời, chẳng hạn như nhiệt điện của Weston và Severy (lần lượtlà 1888 và 1894).

Thế kỷ XX

Bài báo của Einstein và bằng chứng thực nghiệm về hiệu ứng quang điện của RobertMillikan đã cung cấp một cơ sở cho các phát minh Cùng với ý tưởng của Bell Labs vào năm1954, Western Electric đã bắt đầu bán bản quyền thương mại cho các công nghệ năng lượng mặttrời PV.

Từ năm 1957 đến 1960, Hoffman Electronics đã đạt được hiệu suất kỷ lục 8 đến 10%.Năm 1963, tập đoàn Sharp đã chế tạo mô-đun đầu tiên Đến cuối thế kỷ này, một số dự án thíđiểm trên toàn thế giới đã được lắp đặt.

Thế kỷ XXI

Vào cuối thế kỷ trước, sự phát triển đáng kể đã được thực hiện trong lĩnh vực năng lượngmặt trời Tuy nhiên, sự phát triển lớn đã được cho thấy ở việc cải thiện được hiệu quả và chi phí.Đồng thời, đã giảm xuống chưa đến một phần mười, nhờ các quy trình sản xuất tự động và sốlượng lớn.

1.1.3 Hiện trạng năng lượng mặt trời trên thế giới và Việt Nam

Theo báo cáo của Ngân hàng Thế giới (WB): NLMT là nguồn năng lượng sạch, xanh, rẻvà có thể ngăn ngừa các tác động tiêu cực của nhiên liệu hóa thạch, chẳng hạn như phát thải khínhà kính từ việc sử dụng than Việc sản xuất và sử dụng NLMT đang gia tăng trên quy mô toànthế giới.

Đến cuối năm 2021, các tấm năng lượng mặt trời quang điện ước tính cung cấp khoảng5% thị phần điện năng của thế giới - một tỷ lệ nhỏ, nhưng đang tăng nhanh chóng Các chuyêngia ước tính, các quốc gia trên thế giới đã lắp đặt từ 133 đến 175 gigawatt (GW) NLMT vào năm2021 và tăng thêm 200 GW vào cuối năm 2022.

NLMT cũng có tiềm năng lớn để mở rộng hơn nữa Theo WB, 10 quốc gia hàng đầu cócông suất đặt NLMT nhiều nhất tính đến năm 2021 (Megawatt-MW) có: Trung Quốc 306.973,Hoa Kỳ 95.209, Nhật Bản 74.191, Đức 58.461, Ấn Độ 49.684, Italia 22.698, Úc 19.076, HànQuốc 18.161, Việt Nam 16.660, Tây Ban Nha 15.952.

Riêng Liên minh châu Âu (EU), nếu tính theo đơn vị quốc gia sẽ là nơi có công suất đặtNLMT cao thứ hai thế giới (với 178.700 MW).

Tại Mỹ, với 95.209 MW năng lượng mặt trời đang khai thác và nhiều hơn nữa đang đượctriển khai, quốc gia này hiện có đủ công suất điện mặt trời để cung cấp điện cho 18 triệu hộ giađình Một báo cáo từ NREL đã xác định: Các tấm pin mặt trời có diện tích tổng thể 22.000 dặmvuông, tương đương diện tích của Hồ Michigan, hoặc 0,6% tổng diện tích đất của cả nước, có thểcung cấp đủ điện để cung cấp năng lượng cho toàn nước Mỹ.

NLMT thường được khai thác bằng hệ thống quang điện (PV), hoặc năng lượng mặt trờitập trung (CSP) Các nhà máy CSP sản xuất điện gián tiếp bằng cách sử dụng các tấm gương thunhiệt mặt trời, tập trung NLMT để đun nóng nước, sau đó hơi nước và làm quay tua bin tạo rađiện Trên toàn cầu, các cài đặt CSP hiện tại chỉ tạo ra một phần nhỏ năng lượng (6.387 MW) sovới các hệ thống quang điện (843.086 MW).

Việc sử dụng NLMT trên toàn thế giới cũng khác nhau tùy theo quốc gia, với 10 quốc giahàng đầu chiếm khoảng 74% thị trường quang điện Tính đến năm 2021, Trung Quốc có côngsuất NLMT lớn nhất thế giới với 306.973 MW, sản xuất khoảng 4,8% - 6% tổng mức tiêu thụnăng lượng quốc gia Tiếp theo là Hoa Kỳ với 95.209 MW và Nhật Bản với 74.191 MW Tuynhiên, tổng công suất chỉ là một cách để đánh giá sản xuất NLMT Phương pháp khác hiệu quảhơn là kiểm tra mức độ thâm nhập của NLMT - tức là tỷ lệ phần trăm tổng mức tiêu thụ nănglượng đến từ NLMT của mỗi quốc gia.

Theo dữ liệu mới nhất từ IRENA và Ember: Tính đến năm 2023, thế giới hiện có côngsuất NLMT tích lũy là 850,2 GW Năm quốc gia NLMT hàng đầu thế giới (dựa trên công suất lắpđặt): Trung Quốc 392 GW, Hoa Kỳ 135,7 GW, Nhật Bản 84,9 GW, Đức 66,5 GW và Ấn Độ 63,3GW Con số này đã tăng hàng năm trong thập kỷ qua và cao hơn gấp 10 lần so với năm 2011.Tuy nhiên, giới chuyên gia năng lượng ước tính rằng có tới 173.000 TW NLMT chiếu vào tráiđất vào mọi thời điểm, nhưng con người mới khai thác được một phần nhỏ trong số này.

Tại Việt Nam, theo thống kê gần đây, đến cuối năm 2020, đã có 8.736 MW điện mặt trờiquy mô tập trung, bao gồm cả điện mặt trời nổi trên mặt nước và 7.755 MW điện mặt trời máinhà được đấu nối vào lưới điện, sản xuất gần 13 tỷ kWh điện năm đó Quy mô công suất điệnmặt trời ở Việt Nam tăng vọt chỉ sau 2 năm đã trở thành kỷ lục trong các quốc gia Đông Nam Á.

Theo Quyết định số 500/QĐ-TTg phê duyệt Quy hoạch điện VIII vừa được Thủ tướngChính phủ ký, ban hành ngày 15/5/2023, dự kiến quy mô điện mặt trời ở Việt Nam sẽ khoảng12.800 MW (không bao gồm điện mặt trời mái nhà hiện có) vào năm 2030, tăng thêm khoảng2.600 MW điện mặt trời loại hình tự tiêu thụ không phát lên lưới.

Vào năm 2050, điện mặt trời sẽ có quy mô định hướng lên tới 168.600 - 189.300 GW,chiếm 33,0 - 34,4% tổng công suất nguồn điện và sản xuất điện chiếm từ 20,6 - 21,2% tổng sảnxuất điện toàn hệ thống.

Tuy nhiên, điện mặt trời là loại nguồn điện chiếm diện tích đất lớn, cần có các công nghệđột phá hơn để tăng hiệu suất mô-dun PV, giảm nhu cầu sử dụng đất.

1.2 Tính cấp thiết của đề tài

Hiện nay, trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng, nhu cầu sử dụng điện năng ngàycàng gia tăng Tuy nhiên, các nguồn năng lượng truyền thống như: dầu mỏ, than đá, khí đốt, vàthủy điện đang dần cạn kiệt và gây ra nhiều tác hại đến môi trường Chính vì vậy, các nguồnnăng lượng tái tạo ngày càng thu hút sự quan tâm của các nhà nghiên cứu Và năng lượng mặttrời là một nguồn năng lượng sạch, dồi dào; không gây ô nhiễm môi trường hay ô nhiễm tiếng ồnvà còn giúp giảm phát thải khí CO2.

Điện mặt trời áp mái hiện đang được sử dụng phổ biến ở nước ta Với hệ thống này các hộ giađình có thể giảm chi phí tiền điện rất nhiều Nhìn nhận được các vấn đề này, nhóm đã quyết địnhnghiên cứu, tìm hiểu, tính toán và thiết kế một hệ thống điện mặt trời cụ thể cho hộ gia đình.

1.3 Mục đích và mục tiêu của đề tàiMục đích của đề tài

Nghiên cứu, tìm hiểu sử dụng phần mềm mô phòng Sketchup và Pvsyst để thiết kế một hệthống điện mặt trời áp mái 4.5kW cho hộ gia đình.

Mục tiêu của đề tài

 Tính toán chính xác phụ tải, công suất, sản lượng điện sản xuất trên thực tế của hệ thống.

 Mô phỏng trực quan cách lắp đặt hệ thống điện mặt trời áp mái.

 Lựa chọn các thiết bị phù hợp.

 Tính toán kinh tế cho hệ thống.

 Đánh giá tính hiệu quả của hệ thống và ưu thế của việc sử dụng phần mềm.

1.4 Đối tượng nghiên cứu

Thực hiện đề tài “Tính toán và thiết kế hệ thống điện mặt trời áp mái với công suất 4.5kWcho hộ gia đình ở Bình Thuận” với các đối tượng nghiên cứu sau đây:

 Tính toán phụ tải tiêu thụ của hộ gia đình.

 Tính toán công suất của hệ thống.

 Tính toán tính khả thi về kinh tế.

1.5 Giới hạn đề tài

Tập trung nghiên cứu và tính toán thiết kế hệ thống điện mặt trời hòa lưới không lưu trữcho một hộ gia đình tại Bình Thuận.

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT2.1 Tổng quan về hệ thống điện mặt trời2.1.1 Khái niệm điện mặt trời

Điện mặt trời là hình thức thu năng lượng từ ánh sáng mặt trời và chuyển thành nănglượng điện qua các tấm pin quang điện (PV) Quá trình chuyển đổi này thực hiện nhờ vào hiệuứng quang điện mà không thông qua bất kỳ quá trình cơ học nào.

Hệ thống năng lượng điện mặt trời bao gồm các thành phần như: các tấm pin quang điện,bộ biến tần (inverter), hệ thống lưu trữ điện (ắc quy), bộ điều khiển sạc,…

Hình 1: Sơ đồ khối hệ thống điện mặt trời

2.1.2 Phân loại hệ thống điện mặt trời

Hiện nay, hệ thống điện mặt trời được chia thành 3 loại: hệ thống điện mặt trời hòa lưới(On-grid), hệ thống điện mặt trời độc lập (Off-grid) và hệ thống điện mặt trời kết hợp (Hybrid).

Hệ thống điện mặt trời hòa lưới (On-grid)

Hệ thống điện mặt trời hòa lưới là hệ thống điện mặt trời được kết nối trực tiếp với lướiđiện quốc gia Điều này cho phép việc đồng thời lấy điện lưới để sử dụng khi hệ thống sản xuấtkhông đủ công suất và cũng có thể bán lại lên lưới nếu hệ thống sản xuất thừa Tuy nhiên, theonghị định số 13/2020 của Thủ tướng, kể từ ngày 1/1/2021, Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN)không ký hợp đồng mua bán điện từ nguồn điện mặt trời.

Hình 2: Hệ thống điện mặt trời hòa lưới

Hệ thống điện mặt trời độc lập (Off-grid)

Hệ thống điện mặt trời độc lập là một hệ thống điện tách biệt hoàn toàn khỏi lưới điệnquốc gia Hệ thống này phù hợp với các khu vực xa xôi, hẻo lánh hoặc những nơi có chi phí kếtnối lưới điện quá cao Đặc điểm nổi bật của hệ thống này là khả năng tự cung cấp toàn bộ nănglượng cần thiết cho một ngôi nhà, cơ sở hay thiết bị mà không cần đến điện lưới.

Hình 3: Hệ thống điện mặt trời độc lập

Hệ thống điện mặt trời kết hợp

Hệ thống điện mặt trời hybrid kết hợp các đặc điểm của hệ thống hòa lưới (on-grid) và hệthống độc lập (off-grid), cung cấp một giải pháp linh hoạt và hiệu quả cho nhu cầu năng lượng.Hệ thống này có khả năng kết nối với lưới điện công cộng và cũng bao gồm một hệ thống lưu trữnăng lượng (thường là ắc quy) để đảm bảo cung cấp điện liên tục khi có sự cố với lưới điện hoặctrong các điều kiện ánh sáng mặt trời không đủ.

Hình 4: Hệ thống điện mặt trời kết hợp

2.1.3 Tấm pin quang điện

Một tấm tấm pin năng lượng mặt trời bao gồm các tế bào quang điện mặt trời nhỏ hơnđược kết nối bằng dây dẫn với nhau, có thể đấu nối tiếp hoặc song song, hoặc kết hợp giữa nốitiếp và song song Một mảng năng lượng mặt trời bao gồm nhiều tấm pin năng lượng mặt trờiđược kết nối với nhau thông qua dây dẫn, để tạo ra điện áp hoặc dòng điện cao hơn Chuỗi các

tấm pin, được gọi là các mảng nhỏ, được kết nối song song để tạo thành một mảng năng lượngmặt trời Thuật ngữ tổng quát hơn "tấm pin mặt trời" thường được sử dụng khi đề cập đến tế bàonăng lượng mặt trời, tấm pin năng lượng mặt trời hoặc mảng năng lượng mặt trời.

Hình 5: Tấm pin quang điện

Tế bào năng lượng mặt trời cơ bản chủ yếu bao gồm một tấm phẳng bằng bán dẫn silicvới hai điện cực ở phía trên và dưới, chuyển đổi động năng từ ánh sáng mặt trời thành nănglượng điện Ánh sáng mặt trời được hấp thụ bởi tấm pin và được chuyển đổi thành điện năng bởihiệu ứng quang điện của mối nối PN của bán dẫn (quá trình đó sẽ có các photon kích thích cácelectron và gây ra dòng điện chảy).

Hiện nay, vật liêu chủ yếu cho pin mặt trời là các silic tinh thể - có chứa trên bề mặt mộtsố lượng lớn các cảm biến ánh sáng là điốt quang, thực hiện biến đổi năng lượng ánh sáng thànhnăng lượng điện Các tế bào quang điện này được bảo vệ bởi một tấm kính trong suốt ở mặt trướcvà một vật liệu nhựa ở phía sau Toàn bộ nó được đóng gói chân không thông qua lớp nhựapolymer càng trong suốt càng tốt.

Hình 6: Nguyên lý tấm pin quang điện

Tấm pin quang điện thường được cấu tạo từ nhiều tế bào quang điện làm từ chất bán dẫn,thường là silicon Cấu trúc của một tấm pin gồm có:

Hình 7: Cấu tạo tấm pin quang điện

2.1.4 Bộ chuyển đổi InverterKhái niệm bộ chuyển đổi

Bộ chuyển đổi là thiết bị điện tử công suất làm việc với nhiệm vụ chính là chuyển đổidòng điện một chiều DC ra dòng điện xoay chiều AC.

Hiện nay Inverter có nhiều chức năng như là: kết nối lưới trực tiếp, giám sát hoạt động củadãy pin mặt trời nhằm thu được lượng công suất tối đa qua thuật toán dò tìm điểm công suất cựcđại MPPT,…

Biến tần năng lượng mặt trời Inverter có 3 loại phổ biến: String Inverter Micro Inverter,DC Optimizer Power.

Hình 8: Bộ chuyển đổi

Nguyên lý hoạt động của Inverter

Inverter hoạt động dựa trên việc kiểm soát từng tần số dao động Tùy theo thiết kế của cácbo mạch bên trong vì vậy nguyên lý hoạt động của nó cũng diễn ra khá đơn giản Dòng điệnxoay chiều được biến đổi thành nguồn điện một chiều Quá trình chuyển đổi này được thực hiệnbởi bộ chỉnh lưu cầu và tụ điện Lúc này, hệ số công suất Cosφ không phụ thuộc vào tải và có giátrị ≥ 0.96.

Dòng điện một chiều được biến đổi thành dòng xoay chiều đối xứng nhờ hệ IGBT bằngphương pháp điều chế độ rộng xung.

Khi kết hợp với công nghệ bán dẫn lực, tần số chuyển mạch xung có thể tăng tới tần sốsiêu âm Nhờ vậy mà máy vận hành êm ái và tiết kiệm hơn.

Với sự trợ giúp của tế bào quang điện, bức xạ mặt trời được chuyển đổi thành điện năng.Biến tần năng lượng mặt trời chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) thành dòng điện xoay chiều(AC) có thể được đưa vào trong lưới điện quốc gia.

Phân loại Inverter- Inverter có lưu trữ:

Bộ inverter có lưu trữ có thể kết nối với acquy đi kèm với hệ thống Nguyên lý hoạt độngcủa inverter này sẽ giúp chuyển đổi nguồn điện mặt trời một chiều thành điện xoay chiều, chứcnăng sạc xả cho bình lưu trữ, với các chế độ hoạt động tự động thông minh:

+ Sử dụng nguồn điện trực tiếp từ các tấm pin kết hợp với điện lưới cung cấp cho phụ tải+ Sử dụng nguồn điện từ acquy lưu trữ hoàn toàn độc lập.

+ Chức năng phát lưới khi acquy đã được sạc đầy và công suất tải sử dụng ít hoặc không có.-Inverter không có lưu trữ

Inverter hòa lưới không có lưu trữ lấy điện trực tiếp từ các tấm PV sau khi biến đổi thànhdòng điện xoay chiều sẽ cung cấp trực tiếp cho phụ tải sử dụng kết hợp với lưới điện quốc gia.Nếu số lượng điện dư ra sẽ được trả lại điện lưới mà không hề có dự trữ Vì thế, nếu điện lưới bịcắt thì hệ thống cũng ngừng cung cấp cho các tải tiêu thụ Hiện nay các loại inverter hòa lưới cóthể kết hợp với meter đo đếm công suất tải để cân chỉnh công suất phát của PV phù hợp, loại bỏnguồn điện dư phát lên lưới Hình thức này được gọi là hòa lưới bán tải hoặc inverter hoạt độngchế độ zero export.

2.1.5 Nguyên nhân gây tổn hao trong hệ thống điện mặt trời và cách khắc phục

Trong một hệ thống điện mặt trời, tổn hao hệ thống là một việc tuy không mong muốnnhưng lại dễ xảy ra và khiến sụt giảm công suất của cả hệ thống.

Việc lắp đặt ban đầu có thể ảnh hưởng đến sản lượng của hệ thống

Lượng bức xạ tấm pin mặt trời hấp thụ không giống với lượng bức xạ lý tưởng trên lýthuyết Đây là mức thực tế hệ thống thu được do cách lắp đặt trên mái, độ nghiêng… mà đơn vịthi công lựa chọn cho dự án của bạn Bạn nên nắm chắc thông tin này để lựa chọn hướng lắp đặthệ thống mặt trời tránh những tổn hao không đáng có.

Do đó, ta có thể rút ra nguyên nhân đầu tiên dẫn đến sự tổn hao của hệ thống: việc lắp đặtvị trí phù hợp và góc nghiêng hợp lý Điều này sẽ giúp bạn xác định tổn hao thực tế và đánh giáđúng hiệu suất của hệ thống Như vậy, lượng bức xạ mà thực tế hệ thống thu được sẽ khác vớilượng bức xạ lớn nhất trên lý thuyết mà hệ thống có thể thu được tại cùng vị trí do cách lắp đặtmà chúng ta lựa chọn.

Hiện tượng bóng râm

Là những người hoạt động trong ngành điện mặt trời, thuật ngữ “bóng râm” (shading) cólẽ khá quen thuộc Bóng râm có thể là cây cối, lá… từ bên ngoài, cũng có thể là một số công trìnhgây khuất nắng của hướng mặt trời chiếu Song hiện tượng che bóng còn có thể xảy ra ngay trêntấm pin khi hướng chiếu của mặt trời, việc mọc lặn của mặt trời khiến các dãy pin che mất bóngcủa nhau.

Một tấm pin khi bị che bóng sẽ dẫn đến việc hao tổn sản lượng điện – đây là một nguyênlý hiển nhiên và không công trình nào muốn mắc phải lỗi này Công suất của tấm pin có thể bịgiảm đến vài chục phần trăm khi gặp hiệu ứng che bóng lên cell pin, do tác động của các diodechống ngược dòng của tấm pin.

Đồng thời, không chỉ gây tổn hại đến sản lượng pin, hiện tượng “bóng râm” có thể khiếncác thiết bị trong hệ thống phải trải qua hiện tượng Mismatch (quá nhiệt), gây nguy hiểm cho hệthống nói riêng cũng như các thiết bị tiêu thụ điện từ nguồn điện mặt trời nói chung.

Những yếu tố tổn hao DC

- Sụt giảm sản lượng do cáp DC

Khi kết nối các tấm pin thành 1 chuỗi PV, cáp điện DC có thể kết nối từ các chuỗi về COBnếu sử dụng biến tần chuỗi hoặc nối từ các chuỗi về biến tần nếu thiết bị của bạn là biến tần tậptrung Chính sự khách biệt về chiều dài và kích thước dây cáp sẽ gây nên sự khác nhau về sụt áp,từ đó gây sụt giảm sản lượng do cáp DC không mong muốn.

- Sản lượng bị sụt giảm do đấu nối

Ở những vị trí đấu nối giữa các tấm pin trong một chuỗi, từ PV tới COB hay về biến tần,nếu điểm đấu nối không được đảm bảo sẽ gây ra hiện tượng sụt áp, phát nóng và từ đó gây nguyhiểm cho cả hệ thống điện mặt trời.

- Tấm pin mặt trời cũng chính là yếu tố dẫn đến sự sụt giảm sản lượng

Một tấm pin có thể phải nhiều tổn hao do bụi bẩn trong không khí do không được vệ sinhthường xuyên, chất lượng tấm pin không đảm bảo, nhiệt độ tấm pin nóng quá cao dẫn đến khảnăng sản xuất điện giảm Điều này có thể được giải thích dưới góc độ vật lý: nhiệt độ gây ảnhhưởng đến điện áp trong module, nếu nhiệt độ thấp thì điện áp tăng còn nhiệt độ cao sẽ làm điệnáp giảm.

Trong trường hợp điện mặt trời là điện hòa lưới, trong quá trình vận hành sẽ chịu áp lực từnguồn lưới, gây ra những hao tổn khác dẫn đến sự sụt giảm sản lượng điện.

- Những yếu tố tổn hao AC

Những tổn hao phía AC bắt nguồn từ biến tần – thiết bị đảm nhiệm vai trò chuyển đổinăng lượng điện một chiều DC sang điện xoay chiều AC Trong quá trình chuyển đổi, dù hệthống biến tần có hiệu suất cao đến mấy nhưng vẫn sẽ tồn tại một số yếu tố gây tổn thất như tổnthất của hiệu suất chuyển đổi, tổn hao quá công suất DC, tổn thất do ngưỡng điện áp,…

Tổn thất trong quá trình chuyển đổi dòng điện Hiệu suất chuyển đổi của biến tần có thểthay đổi do điện áp hoạt động; nguyên nhân dẫn đến sự sụt giảm này là bởi các tổn hao nhiệt, dođóng ngắt của các bộ IGBT…

Tổn hao do công suất DC vượt ngưỡng (clipping)

Tỉ số chuyển đổi DC/AC thường nằm ở mức 1.25 – 1.3 trong một hệ thống năng lượngmặt trời Sở dĩ có tỷ lệ như vậy bởi công suất DC phát ra của pin mặt trời không phải khi nàocũng ở công suất cực đại, mà chính tấm pin cũng có thể bị sụt giảm sản lượng như đã trình bày ởtrên.

Tuy nhiên, trong trường hợp tỉ số DC/AC quá cao, hiệu suất của hệ thống có thể bị tổn hao.Lúc này, biến tần chỉ phát lên phía AC với công suất định mức và lượng năng lượng còn lạikhông được sử dụng.

 Tổn thất bởi ngưỡng điện áp

+ Mỗi biến tần đều có MPPT – điểm công suất cực đại và tương ứng một dãy điện áp MPPcủa mỗi biến tần Trong quá trình thiết kế hoặc vận hành trong điều kiện thời tiết không thuận lợi,điện áp của chuỗi PV đấu nối vào biến tần có thể vượt ra khỏi ngưỡng điện áp MPP.

+ Từ đây, hiệu suất của hệ thống sẽ sụt giảm Đến một ngưỡng nhất định, biến tần tronghệ thống sẽ tự ngắt chuỗi PV vì không đủ điện áp để hoạt động, hoặc biến tần sẽ tự ngắt thiết bịđể đảm bảo an toàn, gây ra tổn thất sản lượng của hệ thống.

 Tổn hao trên cáp AC

Cáp AC đóng vai trò kết nối từ biến tần đến tủ phân phối tổng hoặc đến trạm biến áp trungthế Trong quá trình thực hiện nhiệm vụ, cáp AC có thể gây ra các tổn thất lớn do tỏa nhiệt và tổnthất điện áp trên cáp.

 Tổn thất trên đấu nối

Như đã giải thích ở phía DC, các đấu nối cũng là nguyên nhân dẫn đến sự sụt giảm điệncủa hệ thống Tại các vị trí đấu nối cáp điện như là đấu nối cáp từ biến tần đến tủ phân phối, tổnhao nhiệt và tổn thất điện áp trên các đầu cos đấu cáp cũng rất đáng kể nếu kết nối không đảmbảo chất lượng.

Một đầu cos không tiếp xúc tốt gây ra hiện tượng phát nhiệt, sụt áp và đem đến nguy cơgây ra những sự cố cháy, nổ nguy hiểm cho cả hệ thống nói chung.

 Tổn thất trên các máy biến áp (MBA)

+ Các hệ thống năng lượng mặt trời sử dụng MBA nâng áp cần phải kể đến tổn hao trêncác MBA này.

+ Tổn hao trên các MBA bao gồm tổn hao do sắt từ (tổn hao không tải) và tổn thất đồng(tổn hao có tải), sản lượng điện tổn hao do các MBA có thể lên đến 0.1% tổng sản lượng.

Cách khắc phục sự sụt giảm sản lượng điện năng

Như đã phân tích ở trên, những nguyên nhân khiến hệ thống điện mặt trời của bạn sụtgiảm lên đến 60% hiệu suất

+ Do phần lớn nằm ở chất lượng thiết bị+ Lỗi do thi công và lắp đặt hệ thống+ Một phần do tác động từ môi trường.

Vì vậy, đầu tư xứng tầm cho những thiết bị ban đầu và lựa chọn nhà cung cấp đáng tin cậychính là bước đầu để tiến đến những mục tiêu sử dụng điện mặt trời thuận lợi cho sau này Đồngthời, trong quá trình vận hành chắc chắn không thể tránh được các rủi ro, do không thể cắt giảmcác tổn thất trong một lần, bạn nên lưu ý đến vị trí lắp đặt để lựa chọn phương án tối ưu nhất giúpcắt giảm tổn hao sao cho phù hợp về cả kỹ thuật lẫn kinh tế cho dự án.

Bên cạnh đó, hãy sử dụng các dịch vụ quản lý dự án và kiểm tra, bảo trì dự án chuyênnghiệp để có thể khắc phục những lỗi hệ thống, đảm bảo hiệu quả cho dự án điện mặt trời củabạn.

2.1.6 Công suất hao phí

Công suất hao phí là đại lượng đặc trưng cho biết lượng công vô ích được sản sinh trongquá trình hoạt động của máy móc hoặc truyền tải điện năng của dây dẫn, còn được hiểu là côngsuất tỏa nhiệt Hiểu một cách đơn giản thì công suất hao phí chính là lượng nhiệt năng làm dâynóng lên và thay đổi điện trở.

Việc giảm thiểu tối đa lượng công suất hao phí trong quá trình máy móc hoạt động, truyềntải điện năng sẽ giúp nâng cao hiệu quả công việc, tối ưu tuổi thọ máy móc, thiết bị.

2.2 Cơ sở thiết kế

Trong mỗi công trình xây dựng, hay lắp đặt nào cũng vậy, nhà thầu hay đơn vị lắp đặt cầnphải đáp ứng đủ các tiêu chuẩn hiện hành cũng như các yêu cầu liên quan.

Tiêu chuẩn về tấm pin năng lượng mặt trời

- TCVN 12232-2018 (IEC 61730): An toàn của module quang điện (PV).

- TCVN 6781-2017 (IEC 61215): Mô đun quang điện (PV) mặt đất - Chất lượng thiết kế vàphê duyệt.

- TCVN 11855-2017 (IEC 62446): Hệ thống quang điện (PV) - Yêu cầu thử nghiệm, tài liệuvà bảo trì.

- TCVN 10896-2015 (IEC 61646): Mô đun quang điện màng mỏng mặt đất (PV) - Chấtlượng thiết kế và phê duyệt kiểu Hệ thống năng lượng mặt trời.

Các thông tư, yêu cầu về truyền tải

- Thông tư quy định hệ thống điện phân phối số 39/2015/TT-BCT ngày 18/11/2015 do BộCông Thương ban hành.

- Thông tư số 30/2019/TT-BCT ngày 18/11/2019 của Bộ Công Thương về sửa đổi một sốđiều của Thông tư số 25/2016/TT-BCT ngày 30/11/2016 và Thông tư số 39/2015/TT-BCT ngày18/11/2015.

Tiêu chuẩn về bộ chuyển đổi Inverter

- TCVN 12231:2018 (IEC 62109): An toàn của bộ chuyển đổi điện dùng trong hệ thốngquang điện (PV)

- IEC 61727: Các hệ thống pin mặt trời - Các đặc tính của giao diện sử dụng.

- IEC 62116: Quy trình thử nghiệm các biện pháp ngăn chặn cô lập cho các bộ phậnnghịch lưu của pin mặt trời đã liên kết với nhà.

- IEC 60068: Điều kiện hoạt động của môi trường.- IEC 61683: Kiểm tra về hiệu suất.

- IEC 61000-6-3: Khả năng tương thích điện tử (EMC).

Tiêu chuẩn về thiết kế hệ thống điện mặt trời

- TCVN 7447-7-712-2015 (IEC 60364-7-712): Hệ thống lắp đặt điện hạ áp - Phần 7-712:Yêu cầu đối với hệ thống lắp đặt đặc biệt hoặc khu vực đặc biệt - Hệ thống nguồn quang điện sửdụng năng lượng mặt trời (PV).

- IEC 62548: Tiêu chuẩn thiết kế hệ thống NLMT.

Tiêu chuẩn về tủ điện đóng cắt trong hạ áp

- TCVN 7994-2009 (IEC 60439-1): Tủ điện đóng cắt và điều khiển hạ áp - Phần 1:Tủ điện được thử nghiệm điển hình và tủ điện được thử nghiệm điển hình từng phần.

- TCVN 6592-2-2009 (IEC 60947-2): Tủ điện đóng cắt và điều khiển hạ áp - Phần 2:Áptômát.

- TCVN 4255-2008 (IEC 60529): Cấp bảo vệ bằng vỏ ngoài.

Tiêu chuẩn về hệ thống cáp dẫn điện

- TCVN 9207-2012: Đặt đường dẫn điện trong nhà ở và công trình công cộng.- TCVN 9208-2012: Lắp đặt cáp và dây dẫn điện trong các công trình công nghiệp.

- TCVN 7997-2009: Cáp điện lực đi ngầm trong đất - Phương pháp lắp đặt.

- TCVN 8700-2011: Cống, bể, hầm, hố, rãnh kỹ thuật và tủ đấu cáp viễn thông - Yêu cầu kỹthuật.

Tiêu chuẩn về hệ thống chống sét và hố tiếp địa

- TCVN 9385-2012 (BS 6651:1999): Chống sét cho công trình xây dựng - Hướng dẫn thiếtkế, kiểm tra và bảo trì hệ thống.

- TCVN 9358-2012: Lắp đặt hệ thống nối đất thiết bị cho các công trình công nghiệp.- TCVN 4756-1989: Quy phạm nối đất vỡ nối không các thiết bị điện.

Tiêu chuẩn về phòng cháy chữa cháy trong hệ thống điện mặt trời

- TCVN 3890:2009: Phương tiện phòng cháy và chữa cháy cho nhà và công trình - Trang bị,bố trí, kiểm tra, bảo dưỡng.

- VB 3288/C07-P4: Hướng dẫn công tác thẩm duyệt thiết kế về PCCC đối với nhà máy điệnmặt trời và hệ thống điện mặt trời mái nhà.

- NĐ 79/2014/NĐ-CP: Quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Phòng cháy và chữacháy và Luật sửa đổi, bổ sung một số điều của Luật Phòng cháy và chữa cháy.

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG3.1 Các bước tính toán thiết kế hệ thống điện mặt trời áp mái

Việc tính toán thiết kế hệ thống điện mặt trời áp mái được thực hiện theo trình tự như sơđồ khối dưới đây:

Hình 9: Các bước tính toán thiết kế

Bước 1: Thu thập các dữ liệu ban đầu

Các thông tin cần có:

- Nhu cầu và đặc trưng của phụ tải: gồm bao nhiêu thiết bị, thông số của từng thiết bị,chế độ làm việc, thời gian ngắt điện cho phép… từ đây sẽ xây dựng được đồ thị phụ tải.- Vị trí lắp đặt hệ thống:

Bức xạ mặt trời phụ thuộc vào từng địa điểm trên mặt đất và các điều kiện tự nhiên củađịa điểm đó Để có các thông số này chính xác phục vụ cho bài toán thiết kế thì cầnphải lấy số liệu ở các trạm khí tượng đã hoạt động trên mười năm.

Để đủ lượng điện năng cung cấp điện cho phụ tải năm, tốt nhất là chọn giá trị cường độtổng xạ của tháng thấp nhất trong năm làm cơ sở Và tất nhiên các tháng khác nănglượng sẽ dư thừa, lúc đó không thể dùng accu để tích trữ năng lượng Vị trí lắp đặt hệthống còn giúp ta xác định góc nghiên của dàn pin NLMT sao cho khi đặt cố định, hệthống có thể nhận được lượng tổng xạ lớn nhất.

Góc nghiêng (β) của dàn pin so với mặt phẳng nằm ngang nên chọn trùng với góc nghiêngcủa MT tại vị trí lắp đặt, để bề mặt dàn pin luôn thẳng góc với các tia nắng, đây là vị trí nhậnđược BXMT tốt nhất Góc nghiêng cho các khu vực tại Việt Nam được trình bày như hình bêndưới Ngoài ra, việc đặt nghiêng dàn pin NLMT còn có ý nghĩa tăng khả năng tự làm sạch củadàn pin Khi trời mưa, do đặt nghiêng nên nước mưa sẽ tẩy rửa bụi bẩn bám trên mặt pin, làmtăng khả năng hấp thụ BXMT của dàn pin.

Hình 10: Bản đồ phân bố góc nghiêng

Bước 2: Tính toán phụ tải điện

Điện năng tiêu thụ trong một ngày (Ang) của tải được xác định:Ang= �=1� ����

Trong đó: các Pi và ti là công suất và thời gian tiêu thụ của tải thứ i.Điện năng tiêu thụ trong tháng hoặc cả năm được suy ra:

Ath= Ang× Nth [kWh]

An= Ang× Nn= Ath× 12 [kWh]Với:

Ang; Ath; An: điện năng tiêu thụ hàng ngày, tháng, năm;Nth; Nn: số ngày tiêu thụ điện hàng tháng, hàng năm;

Bước 3: Lựa chọn sơ đồ khối

Căn cứ vào nhu cầu tải, mức vốn đầu tư, tình hình sử dụng điện năng của khu vực màquyết định chọn hệ thống điện NLMT độc lập hay hệ thống nối lưới như sơ đồ khối ở hình.

Bước 4: Tính toán số module pin NLMT

Số lượng module pin NLMT được xác định theo công thức:

����.��×��.��×���.��×η×365×ℎ�Trong đó:

NPV: là số lượng module pin NLMT

An: là nhu cầu điện năng tiêu thụ trong năm, [kWh].

Popt.PV: là công suất đỉnh của một module pin NLMT, [kWp].

kt.PV: là hệ số nhiệt độ của pin NLMT, [%] Thường lấy giá trị gần đúng 90%

kat.PV: hệ số an toàn của pin NLMT bao gồm tổn hao năng lượng do điện trở dây nối, docác diode bảo vệ, do bám bẩn…, [%] Thường lấy giá trị gần đứng 80%

� : hiệu suất của toàn hệ thống, là tích số của các thành phần sau:����: hiệu suất của bộ accu, [%] Thường lấy giá trị gần đúng 80%.

����: hiệu suất của bộ điều khiển phóng-nạp cho accu, [%] Thường lấy giá trị gầnđúng 85%.

����: hiệu suất của bộ biến đổi điện DC – AC, [%] Thường lấy giá trị gần đúng 85%

hn: số giờ nắng trung bình hàng ngày trong năm tại địa điểm lắp đặt, [giờ] Số liệuchi tiết ở một số tỉnh thành tại Việt Nam trình bày trong hình.

Bước 5: Xác định cách ghép nối các module pin NLMT

 Các module pin NLMT phải được ghép nối lại sao cho hệ thống đáp ứng được về công suấtcũng như điện áp của phụ tải.

 Số module pin NLMT trong 1 dãy mắc nối tiếp:

 Số dãy module pin NLMT mắc song song nhau:

���.���: điện áp làm việc của hệ thống [V].

���.��: điện áp làm việc của 1 module pin NLMT, [V] Lưu ý rằng: giá trị nên chọn thấphơn ����mà nhà sản xuất cung cấp ( ����là điện áp đỉnh mà module pin NLMT có thể phát ra).

���.��: số module pin NLMT cần thiết mắc nối tiếp trong 1 dãy.���.��: số dãy pin NLMT mắc song song.

Về điện áp và dòng điện của hệ thống khi ghép nối nhiều module pin NLMT lại với nhau, cần lưuý:

Khi các module pin NLMT chỉ ghép nối tiếp thì:Điện áp hệ thống: ����= ���× ���

Dòng điện hệ thống: I���= ���.��

Khi các module pin NLMT chỉ ghép song song:Điện áp hệ thống: ����= ���

Dòng điện hệ thống: I���= ���.��× ���

Bước 6: Tính toán bộ accu lưu trữ năng lượng

Bộ accu là thiết bị rất quan trọng trong hệ thống và chất lượng accu sẽ ảnh hưởng đến toànbộ quá trình làm việc của hệ thống Đối với hệ thống pin NLMT độc lập trong hầu hết các dạngthời tiết khác nhau, dung lượng bộ ắc-qui phải đủ lớn để hỗ trợ phụ tải ít nhất là 3 ngày mà khôngcần nạp bổ sung, hay còn gọi là 3 ngày tự quản

Dung lượng của bộ accu (theo đơn vị kWh) được tính như sau:

Khi đổi ra đơn vị Ah, biểu thức trở thành:

Trong đó:

����[��ℎ], ����[�ℎ]: lần lượt là dung lượng của bộ Ắc-qui, [kWh; Ah].���: nhu cầu sử dụng điện năng của các tải tiêu thụ trong 1 ngày, [kWh].��: số ngày tự quản của bộ accu, [ngày] Thường chọn ��≥ 3 ngày.

�: độ sâu phóng điện lớn nhất của bộ Ắc-qui, [%] � = 80% là giá trị độ sâu phóng điệnlớn nhất cho bình accu acid-chì, nhưng thường thì nên chọn � = 50% để accu làm việc lâu dài.����≈ 85%: hiệu suất của bộ biến đổi điện DC – AC, [%].

Bước 7: Tính toán bộ điều kiển phòng nạp cho accu

Đối với bộ điều khiển phóng nạp của accu, cần phải chọn điện áp làm việc và công suấtcủa bộ điều khiển