Tuy nhiên, Việt Nam có tiềm năng để phát triển các nguồn năng lượng tái tạonhư năng lượng mặt trời, năng lượng gió, thủy điện, sinh khối và hơi nước.. Sử dụng các nguồn năng lượng tái tạ
TỔNG QUAN
Giới thiệu về năng lượng tái tạo ở Việt Nam
Việt Nam đang đối mặt với tình trạng suy giảm nguồn năng lượng hóa thạch do trữ lượng có hạn mà nhu cầu sử dụng lại ngày càng tăng cao, đồng thời gây ra ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.
Tuy nhiên, Việt Nam có tiềm năng để phát triển các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời, năng lượng gió, thủy điện, sinh khối và hơi nước Sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo không chỉ giúp giảm tiêu thụ nguồn năng lượng hóa thạch mà còn giảm phát thải khí nhà kính, đồng thời đóng góp vào việc đa dạng hóa các nguồn năng lượng và tăng cường an ninh năng lượng quốc gia Các nguồn điện được sản xuất từ các nguồn năng lượng tái tạo đang được xem là sự bổ sung lý tưởng cho việc giảm thiểu sự thiếu hụt điện năng, cùng với đó là phân tán rủi ro và tạo ra việc làm cho người dân Tuy nhiên, để phát triển các nguồn năng lượng tái tạo, Việt Nam cần đầu tư vốn lớn, sử dụng công nghệ tiên tiến và có thời gian để xây dựng hạ tầng Do đó, chính phủ và các tổ chức nên hỗ trợ và tăng cường giáo dục để nâng cao nhận thức của người dân về lợi ích của việc sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo.
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO GVHD: TS Nguyễn Nhân Bổn
Việt Nam có tiềm năng rất lớn trong việc sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo, với các nguồn được phân bổ rộng khắp trên toàn quốc Ước tính cho thấy, tiềm năng sinh khối từ các sản phẩm hoặc chất thải nông nghiệp có thể đạt khoảng 10 triệu tấn dầu mỗi năm, còn khí sinh học từ rác, phân động vật và chất thải nông nghiệp có khả năng thu được khoảng 10 tỉ m mỗi năm Nguồn năng lượng mặt trời 3 cũng rất phong phú, với mức bức xạ trung bình là 5 kWh/m /ngày, trong khi năng 2 lượng gió có tiềm năng lên đến khoảng 500-1000 kWh/m /năm tại các vị trí đồi cao 2 hoặc ven biển dài hơn 3.400 km Sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo này sẽ giúp đáp ứng nhu cầu năng lượng ngày càng tăng nhanh của Việt Nam.
Giới thiệu về năng lượng mặt trời
Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng 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.
Tiềm năng phát triển năng lượng mặt trời tại Thành phố Hồ Chí Minh
TP HCM có điều kiện khí hậu rất phù hợp để phát triển điện mặt trời, nắng quanh năm, dù mùa mưa thì trong ngày vẫn có nắng Theo đó, cường độ bức xạ mặt trời trung bình của TP HCM là khá cao nên có tiềm năng phát triển và ứng dụng năng lượng mặt trời tương đối lớn Ước tính tổng bức xạ theo phương ngang (GHI) trung bình hằng năm tại khu vực phía Nam (trong đó có TP HCM) là 4,8-5,5(kWh/m 2 /ngày) Từ tháng 4/2017, Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Quyết định số11/2017/QĐ-TTg về cơ chế khuyến khích phát triển các dự án điện mặt trời tại ViệtNam Quyết định này cũng đã thúc đẩy mạnh mẽ sự đầu tư vể các dự án điện mặt trời và đặc biệt là dự án điện mặt trời trên mái nhà Sau khi Quyết định được ban hành, Sở Công Thương TP.HCM đã làm việc với Tổng công ty Điện lực TP.HCM nhằm hỗ trợ người dân, DN trong việc ký hợp đồng mua điện, điểm đầu nối, cấp đồng hồ đo đếm 2 chiều Đến nay, trên địa bàn đã có 274 khách hàng lắp đặt điện mặt trời nối lưới với tổng công suất là 3.6 MWp, trong đó 245/274 khách hàng đăng ký bán lại phần điện dư cho ngành Điện đã được kiểm tra thử nghiệm các yêu cầu kỹ thuật nối lưới và gắn điện kế 2 chiều.
Với tổng số giờ nắng trung bình khoảng 2400 – 2500 giờ/năm, TP HCM được xem là rất có tiềm năng trong việc phát triển điện Năng lượng mặt trời.
Tháng tại TP Hồ Chí Minh
Các phương pháp khai thác năng lượng mặt trời
Mặt trời là nguồn năng lượng vô tận mà chúng ta có thể khai thác và sử dụng Trong lịch sử khai thác năng lượng mặt trời của con người Chúng ta có thể chia ra làm hai phương pháp chính Đó là phương pháp khai thác chủ động và phương pháp thụ động.
Phương pháp thụ động là phương pháp sử dụng các nguyên tắc thu giữ nhiệt trong cấu trúc vật liệu các công trình xây dựng.
Phương pháp chủ động hiện đại hơn là sử dụng các thiết bị đặc biệt để thu năng lượng từ bức xạ mặt trời Sau đó dùng hệ thống quạt hay máy bơm để phân phối nhiệt năng lượng mặt trời.
Tìm hiểu về điện năng lượng mặt trời
Để khai thác được điện từ năng lượng mặt trời Người ta tiến hành ghép nối từ nhiều tấm pin mặt trời (hay còn gọi là pin quang điện vì nó sản xuất dựa trên các tế bào quang điện) Các tấm pin được sản xuất từ silic đa tinh thể, đơn tinh thể hay màng mỏng Nó có hiệu suất khác nhau từ 15% đến 18% và tuổi thọ trung bình của
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO GVHD: TS Nguyễn Nhân Bổn
Các tấm pin mặt trời sẽ trực tiếp biến đổi từ năng lượng mặt trời thành điện năng Dòng điện pin mặt trời tạo ra là dòng điện một chiều Nó sẽ được bộ sạc năng lượng mặt trời điều chỉnh và sạc đầy cho hệ thống ắc quy lưu trữ Để dòng điện nay phù hợp với các thiết bị điện thường dùng Hệ thống sẽ sử dụng thêm thiết bị inverter chuyển đổi nguồn điện Thiết bị này sẽ trực tiếp chuyển đổi dòng điện từ ắc quy lưu trữ thành dòng điện xoay chiều 220V Và cung cấp điện cho các trải tiêu thụ phục vụ cho sinh hoạt và sản xuất, kinh doanh.
Mục tiêu của đề tài
- Tìm hiểu sơ lược về tiềm năng và nguồn lực của các nguồn năng lượng tái tạo ở Việt Nam.
- Hiểu thêm về tầm quan trọng cũng như tầm nhìn của ngành năng lượng tái tạo ở Việt Nam và trên thế giới.
- Đánh giá tính khả thi, tính kinh tế của đề tài.
- Thu thập số liệu, thiết kế hệ thống, tính toán kinh tế cho các hệ thống năng lượng tái tạo có thể áp dụng vào mặt bằng thực tế.
GIỚI THIỆU CÁC THÀNH PHẦN TRONG HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI
Panel mặt trời
Panel mặt trời là phần cốt lõi của hệ thống điện mặt trời Panel mặt trời chính xác là panel quang điện mặt trời, nó tạo ra năng lượng từ ánh sáng mặt trời năng lượng mặt trời càng manh thì công suất nhận được càng cao Hầu hết các panel mặt trời đều gồm các tế bào (pin) quang điện ghép lại với nhau Pin mặt trời thông dụng hiện nay chỉ tạo ra điện khoảng 0.5V, do đó phải ghép chúng lại với nhau bên trong panel để tạo ra điện áp hữu dụng.
Nối các panel lại với nhau có thể tạo ra 1 mảng panel mặt trời nối nhiều panel như vậy với nhau sẽ giuups ta tạo ra dòng điện cường độ cao hơn ( mắc song song) hoặc tạo ra điện áp cao hơn (mắc nối tiếp) Bất kể mắc nối tiếp hay song song hoặc kết hợp cả hai thì đều cho công suất toàn hệ thống tăng.
Bộ hòa lưới điện mặt trời (Inverter)
Khi các tấm pin năng lượng mặt trời tiếp nhận ánh sáng mặt trời và chuyển thành dòng điện một chiều Dòng điện này sẽ được chuyển trực tiếp xuống bộ chuyển đổi điện hòa lưới (inverter hòa lưới) Tại đây dòng điện một chiều được inverter chuyển thành dòng điện xoay chiều và cung cấp nguồn điện cho các tải tiêu thụ.
Với hệ thống Bộ hòa lưới điện mặt trời này giúp chuyển đổi toàn bộ năng lượng thu được từ pin mặt trời Từ đó tối ưu hóa nguồn điện mặt trời và cung cấp điện cho các mục đích sinh hoạt.
Hệ thống Inverter còn có chế độ thông minh Nó tự tìm và đồng bộ pha để kết nối điện mặt trời và điện lưới lại làm một.
2.2.1 Nguyên lý hoạt động của bộ hòa lưới điện mặt trời (Inverter)
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO GVHD: TS Nguyễn Nhân BổnDòng điện DC này sẽ được bộ inverter chuyển thành AC Sau khi dòng điện đã cùng pha, cùng tần số thì sẽ tự động hòa vào nguồn điện lưới.
Trong quá trình sử dụng điện mặt trời hòa lưới có 3 trường hợp xảy ra:
- Khi nguồn điện mặt trời tạo ra bằng với điện tiêu thụ của các tải Lúc này tải sẽ tiêu thụ 100% từ điện năng lượng mặt trời.
- Khi nguồn điện mặt trời tạo ra nhỏ hơn tải tiêu thụ Lúc này hệ thống sẽ tự động lấy thêm điện từ điện lưới để cung cấp đủ cho các tải tiêu thụ.
- Khi nguồn điện mặt trời tạo ra lớn hơn các tải tiêu thụ Lúc này nguồn điện dư ra từ điện mặt trời sẽ được trả ra điện lưới (Nhà nước sẽ mua lại số điện dư thừa và hòa vào điện lưới của bạn).
2.2.2 Phân loại bộ hòa lưới điện mặt trời
Có 2 loại chính là bộ hòa lưới có lưu trữ và bộ hòa lưới không lưu trữ:
- Bộ hòa lưới có dự trữ đi kèm với hệ thống là bình ắc quy dự trữ Khi pin mặt trời hoạt động và tạo ra năng lượng sẽ được ưu tiên nạp đầy ắc quy dự trữ Sau đó mới hòa vào điện lưới và cung cấp điện bình thường Khi mất điện tất cả các tải điện ưu tiên sẽ chuyển sang sử dụng nguồn điện từ ắc quy dự trữ Lúc này hệ thống pin mặt trời sẽ cung cấp điện để sạc ắc quy tạo ra nguồn điện liên tục Khi có điện trở lại pin mặt trời sẽ sạc đầy ắc quy và hòa vào điện lưới như bình thường.
- Bộ hòa lưới điện mặt trời không có lưu trữ sẽ không có hệ thống ắc quy đi kèm Khi pin mặt trời tạo ra nguồn điện dư nó sẽ chuyển thẳng lên điện lưới mà không được lưu trữ Chính vì vậy mà khi điện lưới bị cắt hệ thống cũng sẽ ngừng cung cấp điện cho các tải.
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO GVHD: TS Nguyễn Nhân Bổn
TÍNH TOÁN HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI
Mặt bằng lựa chọn
Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh Diện tích lắp đặt PV: 4000 m 2 Hướng lắp: mái hướng Đông Nam của căn nhà.
Tính toán phụ tải điện
Cos𝛗 𝐊 𝐬𝐝 Điện áp Số pha Thời gian sử dụng (h)
3.2.1 Tính toán công suất tiêu thụ trong ngày và trong tháng Điện năng tiêu thụ trong một ngày (𝐴 𝑛𝑔 ) của tải được xác định:
= 2450 (kWh) Điện năng tiêu thụ trong một tháng:
Atháng = Angày × 30 = 2450 × 30 = 73500 (kWh) Điện năng tiêu thụ trong một năm:
3.2.2 Số tấm pin tính toán
Số lượng module pin mặt trời được tính toán theo công thức
A năm Npv opt.pv × K t.pv × K at.pv × η × 365 × hn
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO GVHD: TS Nguyễn Nhân Bổn
Ta sử dụng 50% năng lượng phụ tải:
DC với kích thước của mỗi tấm pin là 2015 x 996 x 40 mm sẽ được ghép nối với nhau 1486 tấm pin này sẽ được nối song song kết hợp nối tiếp với nhau để đảm bảo điện áp lấy ra là 40VDC và dòng cao.
Diện tích lắp đặt của mỗi tấm pin = 1.979 × 1.002 = 1.98 m 2 cho nên 1495 tấm pin năng lượng mặt trời sẽ có diện tích là 1.98 × 1376 = 2724 m < 2 2 × 6000 m 2
3 nên việc lắp đặt các tấm pin NLMT là hoàn toàn khả thi về mặt diện tích lắp đặt.
Một lưu ý nữa là các tấm pin NLMT phải được lắp đặt theo hướng Nam hoặc là Đông nam để đảm bảo nhận bức xạ tối đa từ mặt trời và nơi lắp đặt ở đây là ở TP.
Hồ Chí Minh, ta sẽ lắp các tấm pin năng lượng mặt trời với một góc nghiêng 10 1.25 V OC = 398.4 × 1.25 = 597.6 VDC.
I n > 5kA (con số này càng cao thì tuổi thọ SPD càng lớn).
Chọn chống sét LW CT-2-1000V cho tủ DC
Chọn chống sét LW CT-C cho tủ AC
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO GVHD: TS Nguyễn Nhân Bổn
GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG GIÓ
Tổng quan năng lượng gió
Việt Nam có tiềm năng phát triển năng lượng gió lớn Dữ liệu về tốc độ gió trung bình hàng năm đã được thu thập từ 150 trạm khí tượng thủy văn, với tốc độ gió trung bình hàng năm từ 2 đến 3 m/s trên đất liền và từ 3 đến 5 m/s ở khu vực ven biển Trong khi đó, tại các khu vực đảo, tốc độ gió trung bình hàng năm lên tới5 đến 8 m/s Hơn 39% tổng diện tích của Việt Nam được ước tính là có tốc độ gió trung bình hàng năm lớn hơn 6 m/s ở độ cao 65 m, tương đương với tổng công suất512 GW Đặc biệt, hơn 8% diện tích Việt Nam được xếp hạng có tiềm năng gió rất tốt Từ đó, phát triển năng lượng gió có thể là một lựa chọn tốt cho Việt Nam trong việc đáp ứng nhu cầu năng lượng và bảo vệ môi trường.
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO GVHD: TS Nguyễn Nhân Bổn
Nguồn: TrueWind Solutions, 2000, Bản đồ tài nguyên gió Đông Nam ÁTuy nhiên, bản đồ tiềm năng gió của Ngân hàng Thế giới đã bị chỉ trích bởi nhiều chuyên gia vì quá lạc quan và có thể mắc một số lỗi trầm trọng Chúng ta không thể hoàn toàn tin tưởng vào số liệu tiềm năng gió được đánh giá dựa trên chương trình mô phỏng Thực tế, số liệu đo gió thực tế do Tập đoàn Điện lực ViệtNam EVN thực hiện cho thấy tốc độ gió thấp hơn rất nhiều so với số liệu tương ứng từ bản đồ gió của Ngân hàng Thế giới Kết quả được thống kê ở bảng dưới
Phát triển điện gió đang là một xu hướng toàn cầu với mức tăng trưởng cao hơn so với các nguồn năng lượng khác So với việc xây dựng điện hạt nhân, phát triển điện gió không yêu cầu quy trình khắt khe Ấn Độ, Trung Quốc và Philippin đã thành công trong việc phát triển điện gió, và với những lợi thế về địa lý của ViệtNam, chúng ta hoàn toàn có thể phát triển năng lượng điện gió để đóng góp vào sự phát triển kinh tế của đất nước.
Các thành phần của hệ thống phát điện gió
(1): Cánh turbine: Nâng cao khả năng hứng gió Công suất turbine
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO GVHD: TS Nguyễn Nhân Bổn máy phát.
(3): Pitch: Điều chỉnh góc nghiêng của cánh quạt, hoạt động nhờ động cơ hoặc cơ cấu thủy lực.
(4): Bộ hãm: Giảm tốc độ turbine hoặc dừng rotor khẩn cấp (5): Trục tốc độ thấp
(6): Hộp số: Biến đổi tốc độ rotor cánh turbine sang tốc độ rotor máy phát thông qua trục quay tốc độ cao và thấp Tăng tốc độ quay từ 30 đến 60 vòng/ phút lên 1200 đến 1500 vòng/ phút ( đây là yêu cầu của hầu hết các máy phát điện sản xuất ra điện) Rất đắt tiền và là một phần của bộ động cơ và tuabin gió.
(7): Máy phát: Chuyển đổi moment quay nhận được từ cánh rotor thành điện năng.
(8): Bộ điều khiển: Khởi động động cơ ở tốc độ gió hoặc dừng động cơ Sẽ khởi động động cơ ở tốc độ gió khoảng 12 km/h đến 22 km/h và tắc động cơ khoảng 104 km/h bởi vì các máy phát này có thể phát nóng.
(9): Đo tốc độ gió: Đo tốc độ gió, truyền tín hiệu về hệ thống điều khiển, thường sử dụng thiết bị đo gió kỹ thuật số.
(10): Đuôi định hướng (Wind yane): Xác định hướng gió và gửi tín hiệu về hệ thống điều khiển.
(11): Điều khiển độ lệch (Yaw drive): Giữ cho rotor luôn hướng về hướng gió chính.
*Đặc điểm của turbine gió:
- Cơ chế hoạt động: Turbine gió hoạt động bằng cách sử dụng sức gió để quay động cơ và tạo ra năng lượng điện.
- Kích thước: Turbine gió có kích thước lớn và thường được lắp đặt trên đường bờ biển hoặc trên các đồi núi, nơi có gió thổi mạnh.
- Vận tốc gió cần thiết: Turbine gió sử dụng được khi tốc độ gió đạt từ 3m/s trở lên và hiệu suất hoạt động của nó phụ thuộc vào tốc độ gió.
- Tuổi thọ: Tuổi thọ của turbine gió tùy thuộc vào chất lượng của các bộ phận cơ khí, điều kiện môi trường và thời gian bảo trì Thông thường, tuổi thọ của một turbine gió là từ 20 đến 25 năm.
- Hiệu suất: Hiệu suất của turbine gió phụ thuộc vào nhiều yếu tố như kích thước, cấu tạo, môi trường lắp đặt và tốc độ gió Hiệu suất hoạt động của turbine gió có thể đạt từ 30% đến 50%.
Có 2 loại trụ cơ bản:
Trụ đỡ tự đứng Trụ đỡ giăng cáp
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO GVHD: TS Nguyễn Nhân Bổn
Bộ điều khiển (controller hoặc regulator) trong hệ thống điện gió có nhiệm vụ chuyển đổi dòng điện xoay chiều tạo ra bởi turbine gió thành dòng điện 1 chiều để nạp cho acquy (chỉnh lưu) Nó cũng có chức năng tự động kiểm soát quá trình nạp và phóng điện của acquy bằng cách theo dõi trạng thái của acquy qua hiệu điện thế trên các điện cực của nó.
Khi gió quá mạnh hoặc acquy đã đầy, bộ điều khiển sẽ cắt toàn bộ tải ra khỏi máy phát để bảo vệ acquy tránh nạp quá tải Nó cũng có khả năng chuyển toàn bộ năng lượng sang bộ tiêu tán năng lượng (DumpLoad) để giảm áp lực cho hệ thống.
Ngoài ra, trong trường hợp gió quá mạnh và các turbine gió loại nhỏ không có chế độ tự điều chỉnh trục cánh, bộ điều khiển sẽ kích hoạt chức năng hãm điện từ để làm cho turbine giảm tốc độ quay hoặc dừng lại hoàn toàn, bảo vệ cho turbine tránh hư hỏng.
- Chọn loại mô hình phát điện gió hòa lưới Sử dụng kết hợp máy phát gió công suất 150W đến 300W cùng với dàn năng lượng mặt trời Điện phát ra được tích vào ắc quy, sau đó thông qua bộ rung biến điện một chiều 12V hoặc 24V thành điện xoay chiều 220V để thắp sáng, chạy máy thu thanh, thu hình và chạy quạt công suất nhỏ,
- Sử dung Tuabin gió 3 cánh có thể bằng gỗ hoặc Composite, cột tháp 3, 4 chân, cột đơn có dây néo, máy phát không cần hộp số, điên ra một chiều nạp Acquy.
4.2.5 Hệ thống dự trữ năng lượng
Gồm nhiều bình acquy khô nối tiếp nhau dùng để dự trữ nguồn điện 1 chiều.
Mỗi khi turbine gió không hoạt động hay hoạt động yếu, hệ thống này sẽ cung cấp điện cho bộ phận chuyển đổi điện 1 chiều (DC) ra điện xoay chiều (AC) Bình acquy thường dùng loại acquy khô dễ bảo quản, bảo trì, an toàn hơn mặc dù giá trị bình nhiều hơn acquy nước Số bình acquy phụ thuộc vào bộ chuyển đổi điện DC ra AC Dung lượng bình ắc quy thông dụng là 200Ah.
Thiết kế lắp đặt hệ thống điện gió quy mô nhỏ
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO GVHD: TS Nguyễn Nhân Bổn
4.3.2 Chọn mô hình hệ thống phát điện
Chọn turbin gió phát điện bằng phương pháp sử dụng hệ thống phát điện gió không kết nối lưới
Năng lượng do turbine gió phát ra sẽ được nạp vào acquy để dự trữ, khi acquy đầy thì controller sẽ tự động chuyển toàn bộ năng lượng sang dumpload (tải tiêu thụ dự phòng) để tránh acquy nạp no quá sẽ gây hư hỏng acquy. Ưu điểm: mô hình này thường được sử dụng phổ biến hiện nay do dễ lắp đặt, thích hợp cho những vùng đồi núi, vùng xa không có lưới điện truyền tới.
Nhược điểm: gây ô nhiễm môi trường (dùng acquy) -> Phải có chế độ bảo quản tốt nếu không sẽ dẫn đến cháy nổ.
Wind Turbin (tua bin gió): sẽ chuyển phong năng thành điện năng dưới dạng dòng điện AC Dòng điện AC sẽ được chỉnh lưu thành dòng DC và được điều khiển
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO GVHD: TS Nguyễn Nhân Bổn
Controller: (bộ điều khiển) Cung cấp dòng DC nạp cho Acquy hoặc ngắt dòng nạp cho Acquy để chuyển qua bộ tiêu tán năng lượng khi Acquy đã nạp đầy.
Inverter: Khối Inverter sẽ nghịch lưu dòng DC nhận từ Controller thành dòng AC với tần số thích hợp để cung cấp cho tải.
Tốc độ gió trung bình theo tháng tại TP.HCM Tháng Th1 Th2 Th3 Th4 Th5 Th6 Th7 Th8 Th9 Th10 Th11 Th12 Tốc độ
Ta có tốc độ gió trung bình tại Tp.HCM trong một năm là: vtrbinh = (∑12 𝑣𝑖)/12= 5.03 (m/s)
Với hiệu suất 45%, điều kiện không khí tiêu chuẩn, cánh quạt rotor có đường kính 3.98m, năng lượng tính được:
Thời gian Tốc độ gió (m/s) P gió (W/m )trb 2 Năng lượng của mỗi turbine (kWh)
Năng lượng gió sử dụng 20% năng lượng phụ tải, nên để cung cấp đủ 20% phụ tải một ngày ta cần dùng 25 tuabin gió:
4.3.4 Các thông số và kiểu turbine gió
DANH MỤC THÔNG SỐ KỸ THUẬT
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO GVHD: TS Nguyễn Nhân Bổn
Công suất tối đa 3.5 kW
Tốc độ gió khởi động 2 m/s
Tốc độ gió định mức 11 m/s
Tốc độ gió tồn tại 45 m/s
Trọng lượng 250kg Đường kính cánh 3.98 m
Máy phát điện Máy phát điện xoay chiều động cơ nam châm vĩnh cửu
Hệ thống điều khiển Nam châm điện/bánh xe gió Điều chỉnh hướng Đuôi
Thời hạn sử dụng 25 năm
Chọn cáp và CB từ tuarbin gió lên lưới:
Công suất tối đa của turbin gió 3.5kW K4 = 1 (Trường hợp khác)
K5 = 1 (chôn ngầm 1 mạch ) K6 = 1 (Đất khô)
K7 = 0.93 ((Do nhiệt độ đất là 30 C) 0
Chọn MCCB1SDA066776R1 – MCCB ABB A2C 25KA 160A 3P Theo sách Giáo trình Cung cấp điện của PGS.TS Quyền Huy Ánh về thiết kế và tính chọn dây dẫn, ta chọn cáp điện lực CV ruột dẫn bằng đồng nhiều sợi xoắn, cách điện PVC 660V do công ty CADIVI sản xuất với các thông số tương ứng:
Tiết diện danh định (mm ) 2
Số sợi / đ.kính sợi (N/mm) Đường kính tổng (mm) Độ dày lớp cách nhiệt Đường kính ruột dẫn
Trọng lượng gần đúng (Kg/km)
Cường độ tối đa (Amp)
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO GVHD: TS Nguyễn Nhân Bổn
NĂNG LƯỢNG SINH KHỐI
Tổng quan
Năng lượng sinh khối là một trong những nguồn năng lượng tái tạo và tiềm năng nhất hiện nay, đặc biệt ở các quốc gia có tài nguyên rừng phong phú Sử dụng năng lượng sinh khối không chỉ giúp giảm thiểu sự phụ thuộc vào nhiên liệu hoá thạch mà còn giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường do các khí thải gây ra Ngoài ra, nó còn giúp tạo ra các công việc mới trong ngành nông nghiệp và rừng sản xuất, đóng góp vào phát triển kinh tế và xóa đói giảm nghèo.
Tuy nhiên, việc sử dụng năng lượng sinh khối cũng có một số hạn chế Vấn đề chính là đầu tư ban đầu cho hệ thống sản xuất năng lượng sinh khối có thể khá cao và đòi hỏi các công nghệ chuyên biệt để xử lý, vận chuyển và lưu trữ năng lượng Ngoài ra, việc thu hoạch và sử dụng năng lượng sinh khối cũng có thể gây ra một số tác động môi trường, như làm giảm chất lượng đất, tác động đến đa dạng sinh học và cảnh quan.
Tuy nhiên, năng lượng sinh khối vẫn là một giải pháp năng lượng bền vững và tiềm năng để đáp ứng nhu cầu năng lượng trong tương lai Việc tìm kiếm và phát triển các công nghệ mới, đồng thời áp dụng các chính sách ưu đãi để khuyến khích việc sử dụng năng lượng sinh khối là cần thiết để phát triển một nền kinh tế xanh và bền vững.
Hiện trạng đóng góp của năng lượng sinh khối của Việt Nam
Tiềm năng sinh khối tại Việt Nam
Việt Nam có tiềm năng lớn về năng lượng sinh khối, đặc biệt là từ các nguồn chính như gỗ và phụ phẩm cây trồng Theo nghiên cứu của Viện Năng lượng, tiềm năng của các nguồn này ước tính là khoảng 68 triệu tấn năm 2020 và tăng dần lên124 triệu tấn vào năm 2030 Các sản phẩm chính của năng lượng sinh khối tại ViệtNam hiện nay là than củi, pellet và briket được sử dụng trong các ngành công nghiệp
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO GVHD: TS Nguyễn Nhân Bổn như sản xuất giấy, gỗ, bánh kẹo và nồi hơi công nghiệp Tuy nhiên, việc khai thác và sử dụng năng lượng sinh khối vẫn chưa được phát triển mạnh mẽ ở Việt Nam, cần có các chính sách khuyến khích đầu tư và phát triển thị trường để tận dụng được tiềm năng này.
Hiện trạng sử dụng năng lượng sinh khối của Việt Nam
Hiện nay, NLSK chiếm 15% tổng năng lượng tiêu thụ toàn thế giới và là nguồn năng lượng lớn nhất ở các nước đang phát triển, chiếm 35-45% tổng cung cấp năng lượng Việt Nam có điều kiện tự nhiên thuận lợi cho việc phát triển NLSK nhưng các nguồn phụ phẩm từ nông, lâm nghiệp hiện đang bị coi là rác thải tự nhiên và đang bị lãng phí, gây ô nhiễm môi trường Tận dụng NLSK sẽ đồng thời cung cấp năng lượng cho phát triển kinh tế và đảm bảo bảo vệ môi trường.
Việt Nam có tiềm năng lớn về NLSK với nguồn sinh khối đa dạng và trữ lượng khá lớn Với các nguồn sinh khối như rơm rạ, trấu, bã mía, vỏ cà phê, vỏ đậu và phế thải gỗ, Việt Nam có thể tận dụng chúng để sản xuất năng lượng sinh học.
Ngoài ra, Việt Nam cũng có nguồn gỗ và phụ phẩm cây trồng khác như rừng tự nhiên, rừng trồng, cây trồng phân tán, cây công nghiệp và cây ăn quả cùng với phế phẩm gỗ công nghiệp Nguồn sinh khối gỗ năng lượng có tiềm năng lên đến gần 25 triệu tấn/năm, tương đương với 8,8 triệu tấn dầu thô, trong khi nguồn năng lượng sinh khối phụ phẩm nông nghiệp có tiềm năng lên đến gần 53,5 triệu tấn/năm, tương đương với 12,8 triệu tấn dầu thô Đặc biệt, các nguồn này có khả năng liên tục tái sinh và tăng trưởng đều đặn trong vòng 30 năm, đó là một lợi thế lớn của NLSK.
- Tiềm năng lớn chưa được khai thác.
- Nhu cầu ngày càng tăng, cùng với sự tăng trưởng kinh tế xã hội của đất nước, nhu cầu ứng dụng các công nghệ năng lượng sinh khối ngày càng lớn.
- Các chính sách và thể chế đang từng bước hình thành tạo thuận lợi cho phát triển năng lượng tái tạo nói chung và năng lượng sinh khối nói riêng.
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO GVHD: TS Nguyễn Nhân Bổn
- Môi trường quốc tế thuận lợi, năng lượng tái tạo ngày càng được quan tâm và đầu tư phát triển.
- Kế hoạch hành động năng lượng giai đoạn 2005–2010 của các nước ASEAN, trong đó, đề ra mục tiêu đạt ít nhất 10% điện tái tạo trong cơ cấu sản xuất điện.
- Nhiều tổ chức quốc tế đang quan tâm đến việc phát triển năng lượng sinh khối ở Việt Nam.
- Nhiều công nghệ đã được hoàn thiện, ứng dụng thương mại nên Việt Nam có thể nhập và ứng dụng, tránh được rủi ro về công nghệ.
- Ngoài những tiềm năng và lợi ích của NLSK, cũng có những thách thức và khó khăn trong quá trình phát triển và ứng dụng NLSK tại Việt Nam.
- Thách thức đầu tiên là sự cạnh tranh về nhu cầu nguyên liệu sinh khối Với sự gia tăng nhu cầu sử dụng nguyên liệu sinh khối để sản xuất năng lượng, đặc biệt là ở các nước phát triển, Việt Nam đang phải đối mặt với sự cạnh tranh khốc liệt trong việc tìm kiếm và sử dụng nguồn nguyên liệu cho các nhà máy điện sinh khối.
- Thách thức thứ hai là sự cạnh tranh về chi phí công nghệ Việc đầu tư và áp dụng công nghệ để sản xuất điện từ nguyên liệu sinh khối đòi hỏi chi phí lớn, đặc biệt là khi so sánh với các nguồn năng lượng truyền thống như than đá hay dầu mỏ.
Vì vậy, để NLSK trở thành một lựa chọn hợp lý và thực sự cạnh tranh, các công nghệ sản xuất năng lượng từ nguyên liệu sinh khối cần được nghiên cứu và cải tiến để giảm chi phí đầu tư và sản xuất.
- Thách thức thứ ba là trở ngại về môi trường Mặc dù NLSK có những ưu điểm vượt trội về môi trường so với năng lượng hóa thạch, nhưng nó cũng có một số tác động môi trường sau Việc sản xuất năng lượng từ nguyên liệu sinh khối cũng cần tiêu thụ một lượng nước đáng kể và sinh ra chất thải và khí thải gây ô nhiễm môi trường Vì vậy, các nhà sản xuất cần phải tìm cách giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường và áp dụng các giải pháp xử lý thải hiệu quả.
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO GVHD: TS Nguyễn Nhân Bổn
- Thách thức thứ tư là thiếu nhận thức xã hội về năng lượng sinh khối Nhiều người vẫn chưa hiểu rõ về đặc điểm, ưu điểm và tiềm năng của NLSK, và do đó họ chưa sẵn sàng chấp nhận và sử dụng nó như một nguồn năng lượng thay thế Để giải quyết vấn đề này, cần có các chương trình giáo
5.2.2 Lợi ích của năng lượng sinh khối tại Việt Nam
Giảm thiểu sự phụ thuộc vào than đá các nhiên liệu hóa thạch: Sự phụ thuộc quá mức vào than đá trong những thập kỷ vừa qua là nguyên nhân dẫn đến sự cạn kiệt về trữ lượng của các nguồn nhiên liệu này Cùng tìm hiểu thêm về nội dung này trong bài viết: Chất đốt Biomass (Sinh khối) thay thế nhiên liệu than đá truyền thống Sự phụ thuộc quá mức vào than đá là một trong những thách thức lớn nhất mà ngành năng lượng đang đối mặt Trong những thập kỷ qua, than đá đã được sử dụng rộng rãi như một nguồn năng lượng chính để sản xuất điện và nhiên liệu cho các ngành công nghiệp Tuy nhiên, việc khai thác và sử dụng than đá đã gây ra nhiều vấn đề môi trường và tài nguyên, bao gồm ô nhiễm không khí và nước, thiệt hại đến địa hình và rừng, và tăng nguy cơ khí hậu.
Do đó, việc giảm thiểu sự phụ thuộc vào than đá và chuyển sang sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo là một yêu cầu cấp bách của ngành năng lượng Trong đó, chất đốt biomass (sinh khối) được xem là một trong những lựa chọn tốt nhất để thay thế nhiên liệu than đá truyền thống Biomass được sản xuất từ các tài nguyên tái tạo như cây trồng, rừng, bã mía và phế thải nông nghiệp.
Ví dụ về việc tính toán, khai thác năng lượng từ sinh khối
Ngoài việc sản xuất điện năng, từ sinh khối (phân đông vật) có thể chuyển hóa thành khí gas như đã nói ở trên để phục vụ nhu cầu sinh hoạt trong đời sống được sử dụng phổ biến Có thể phân loại thành 2 dạng bể biogas là dạng vòm cố định và bể biogas theo dạng mái vòm nổi
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO GVHD: TS Nguyễn Nhân Bổn
5.3.2 Nhà máy phát điện trấu và bã mía
Hệ thống phát điện sinh khối với nhiên liệu bã mía và trấu
Hệ thống phát điện sinh khối bao hàm các yếu tố: thu gom nhiên liệu, vận chuyển nhiên liệu và xử lý nhiên liệu trong quá trình phát điện Hệ thống phát điện sinh khối được mô tả tổng quan như:
Các yếu tố của hệ thống phát điện sinh khối
Chu trình công nghệ khí hoá sinh khối BIG/Cca Giá thành phát điện được tính bằng tổng các chi phí cấu thành, bao gồm:
- Chi phí nhiên liệu: là chi phí thu mua và vận chuyển nhiên liệu trấu, nhiên liệu bã mía.
- Chi phí vận hành và bảo trì bảo dưỡng: bao gồm chi phí tiền lương, chi phí sửa chữa, bảo dưỡng và nâng cấp thiết bị, chi phí điện nước, chi phí bảo hiểm, chi phí quản lý.
- Chi phí khấu hao đầu tư: chi phí khấu hao đầu tư nhà máy điện sinh khối và các thiết bị khác.
- Chi phí lãi suất ngân hàng: chi phí này phụ thuộc vào tỷ lệ lãi suất của các khoản vay để đầu tư vào nhà máy điện.
- Với những yếu tố này, giá thành phát điện sẽ được tính bằng tổng chi phí nhiên liệu, chi phí vận hành và bảo trì bảo dưỡng, chi phí khấu hao đầu tư và chi phí lãi suất ngân hàng Tùy vào giá trị của từng yếu tố này, giá thành phát điện có thể thay đổi theo thời gian và địa điểm sản xuất.
Tính toán thiết kế năng lượng sinh khối
Chọn công nghệ nhiệt điện sinh khối (Biomass-fired power plants): Đây là công nghệ phổ biến nhất để phát điện từ năng lượng sinh khối Nó bao gồm đốt cháy sinh khối để tạo nhiệt, sau đó sử dụng nhiệt này để biến nước thành hơi nước, từ đó sản xuất điện Công nghệ này có thể sử dụng nhiều nguồn năng lượng sinh khối như gỗ, rơm, cỏ khô, vỏ hạt, vỏ trấu, bã mía, bã lúa mì, v.v.
Và ở đây sử dụng trấu làm nguồn năng lượng chính.
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO GVHD: TS Nguyễn Nhân Bổn
5.4.2 Tính toán khối lượng cần thiết để phát công suất định mức
Công suất của máy phát là 10% của tổng công suất nhà máy 174 kW Vậy công suất của máy phát trong 1 ngày là 17.4 kWh
- Nhiệt trị của trấu là 𝑄𝑛𝑙 = 4.88 kWh/kg ( Đây là giá trị của năng lượng cảm nhiệt cần để nung nóng 1 kg trấu từ nhiệt độ ban đầu đến nhiệt độ trạngthái bão hòa)
- Công suất máy phát là P = 17.4 kW.
- Ta chọn hiệu suất như các hệ thống khác : η = 44%( nhiên liệu trấu hai cụm nhà máy ở Cai Lậy và cái Bè của tỉnh Tiền Giang )
𝑀 𝑔 : Khối lượng nhiên liệu cần thiết để phát điện trong một năm [tấn]
𝑄 𝑛𝑙 : Nhiệt trị của nhiên liệu [kWh/kg]
𝜂: Hiệu suất phát 𝐿 𝑓 : thời gian phát trong năm [h]
Vậy ta có khối lượng trấu cần thiết là:
Chọn các loại lò sinh khối:
Dựa vào bảng chỉ dẫ cung cấp bởi CÔNG TY TNHH CƠ KHÍ CHẾ TẠO STECH
Nên ta chọn lò đốt mã hiệu STECH BN30 để đề phòng các dạng năng lượng bị mất trong nhiều h khi vận hành độc lập hệ thống với lưới điện trung thế.
Nên ta chọn lò đốt mã hiệu stech bn30.để đề phòng các dạng năng lượng bị mất trong nhiều giờ khi vận hành độc lập hệ thống với lưới điện trung thế.
Công suất phát tối đa của lò là:
+ Ta chọn lò đốt mã hiệu STECH BN30 để đề phòng các dạng năng lượng bị mất trong nhiều giờ khi vận hành độc lập với hệ thống lưới điện trung thế.
+ Ngoài ra ta chọn các lò sấy xoay công suất 0.5 tấn 1h + Chọn động cơ tubin khí công suất 1(MWh) + Chọn lò xoáy xoay cho hệ thống có sản lượng là 500kg/h (đặt gia công là 400 triệu)
+ Chọn máy nén khí để phát điện:
Do công suất phát là 1073(kW)
Khối lượng nhiên liệu cần thiết để phát điện trong một năm [tấn]
Với khối lượng trấu 4380 tấn/năm, dựa vào quan hệ giữa hiệu suất và công
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO GVHD: TS Nguyễn Nhân Bổn là
𝜂 = 44%, chúng ta có thể phát điện với công suất:
= 1.07MW Điện năng có thể tham gia vào hệ thống:
Mỗi ngày phát 0.25h 1 năm phát 92h.
Chọn cáp và CB từ biomass lên lưới:
Công suất phát phát 1 ngày 0.25h
0.25 × P = 0.25 × 1070 = 267.5 kW K1 =1 (Cáp treo trên trần nhà)
K2 = 1 (Trên máng) K3 = 0.93 (Nhiệt độ môi trường 35℃)
Chọn MCCB dây cáp cadivi 1day 240mm2CV đa lõiTheo sách Giáo trình Cung cấp điện của PGS.TS Quyền Huy Ánh về thiết kế và tính chọn dây dẫn, ta chọn cáp điện lực CV ruột dẫn bằng đồng nhiều sợi xoắn,cách điện PVC 660V do công ty CADIVI sản xuất với các thông số tương ứng:
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO GVHD: TS Nguyễn Nhân Bổn Tiết diện danh định (mm ) 2
Số sợi / đ.kính sợi (N/mm) Đường kính tổng (mm) Độ dày lớp cách nhiệt Đường kính ruột dẫn
Trọng lượng gần đúng (Kg/km)
Cường độ tối đa (Amp)
Chọn MCCB: 500A 1SDA066565R1 – MCCB ABB A3S 50KA 500A 3P
TÍNH TOÁN KINH TẾ
Tính toán kinh tế
STT TÊN THIẾT BỊ SỐ
3 Tủ điện DC & AC; Các thiết bị bảo vệ phía AC
STT TÊN THIẾT BỊ SỐ
1 Máy phát điện năng lượng gió (3kW)
STT TÊN THIẾT BỊ SỐ LƯỢNG ĐƠN GIÁ
2 Máy phát điện turbine khí 1MW 1 130.000.000
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO GVHD: TS Nguyễn Nhân Bổn
MẶT TRỜI GIÓ SINH KHỐI Tổng
USD 217,980.476 53,655.0483 49,767.0676 321,402.59 - Chi phí bảo trì hằng năm:
Chi phí bảo trì hằng năm 0.1%/năm 321,402.59 × 0.1% 321.403
- Chi phí khấu hao hằng năm:
Cass et L CDE: chi phí khấu hao tài sản cố định hằng năm C asset : tổng chi phí đầu tư lắp đặt tài sản L: thời gian sử dụng tài sản
Chi phí khấu hao tài sản cố định được trình bày trong bảng Toàn hệ thống
Giá trị (USD) Thời gian (năm) Chi phí khấu hao (USD/năm)
+ Tổng chi 10 năm đầu = CDE + Chi phí bảo trì hằng năm
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO GVHD: TS Nguyễn Nhân Bổn
+ Tổng chi 15 năm tiếp theo = Chi phí bảo trì hằng năm
- Hệ số chiết khấu quy đổi:
1 Hệ số chiết khấu quy đổi (1 + ã𝐿 𝑖 ấ )𝑠𝑢 𝑡 𝑛 𝑚 ă 1
(1 + 20%) 1 = 0.8333/năm - Hiện giá quy đổi chi phí = Tổng chi × Hệ số chiết khấu quy đổi
32,461.66 × 0.8333 = 27,051.38 (USD) - Sản lượng điện hằng năm:
Tổng sản lượng × 1 − Tỷ lệ suy hao bình quân hằng năm( ) năm
Sản lượng điện hằng năm = 876960 × 1 − 0.3%( ) 1 = 874329.12 (KWh)
− Chi phí phát điện cho 1 kWh =
Sản lượng điện hằng năm
- Doanh thu bán điện = Sản lượng điện hằng năm × Giá điện trung bình từ mặt trời
= 874329.12 × 0.0838 = 73,268.78 (USD) - Lợi nhuận ròng = Doanh thu bán điện – Hiện giá quy đổi chi phí
= 73,268.78 – 27,051.38 = 46,217.40 (USD) - Dòng tiền thu được = Chi phí khấu khao hằng năm + Lợi nhuận ròng
= 32,140.26 + 46,217.40 = 78,357.65 (USD) - Tổng lợi nhuận thu được trong khoảng thời gian dự án hoạt động (NPV)
NPV = Tổng lợi nhuận dòng của 25 năm
= 1,309,529.66 (USD) - Phần trăm thu nhập (IRR)
IRR = Tỷ suất hoàn vốn trong 25 năm
- Thời gian hoàn vốn: 5~6 năm.
Tính toán trên phần mềm Homer Pro
6.2.2 Các thiết bị lắp đặt
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO GVHD: TS Nguyễn Nhân Bổn
CONVERTER (KEHUA France KF-BCS 630K-B)
PIN (Generic flat plate PV)
- Pin (Generic flat plate PV):
- Converter (KEHUA France KF-BCS 630K-B):
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO GVHD: TS Nguyễn Nhân Bổn - Solar GHI resource
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO GVHD: TS Nguyễn Nhân Bổn
6.2.4 Chi phí vận hành và bảo dưỡng
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO GVHD: TS Nguyễn Nhân Bổn
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO GVHD: TS Nguyễn Nhân Bổn
6.2.5 Báo cáo thu hồi vốn
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO GVHD: TS Nguyễn Nhân Bổn
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO GVHD: TS Nguyễn Nhân Bổn
- Bản chi phí dự án Đơn vị tiền Tổng chi phí dự án Tổng chi phí vận hành (O&M)
- Công thức tính toán thời gian hoàn vốn
TỈ LỆ HOÀN VỐN - IRR
LỢI TỨC ĐẦU TƯ - ROI
THỜI GIAN THU HỒI VỐN - SIMPLE PAYBACK
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO GVHD: TS Nguyễn Nhân Bổn
ETAP, LỰA CHỌN DÂY DẪN VÀ MCCB
Lựa chọn dây dẫn và MCCB
Dòng đi qua mỗi tấm panel là 9.6A, 1 chuỗi được ghép nối tiếp với 15 tấm pCông suất tối đa của turbin gió 3.5kW
K1 =1(khác) K2 = 1 (Trên máng) K3 = 0.93 (Nhiệt độ môi trường 35℃)
I lvmax 144 I cptt Chọn dây cáp cadivi 50mm 2
Chọn MCCB160A ABB 1SDA066776R1 – MCCB ABB A2C 25KA 160A 3P
Theo sách Giáo trình Cung cấp điện của PGS.TS Quyền Huy Ánh về thiết kế và tính chọn dây dẫn, ta chọn cáp điện lực CV ruột dẫn bằng đồng nhiều sợi xoắn, cách điện PVC 660V do công ty CADIVI sản xuất với các thông số tương ứng:
Tiết diện danh định (mm ) 2
Số sợi / đ.kính sợi (N/mm) Đường kính tổng (mm) Độ dày lớp cách nhiệt Đường kính ruột dẫn
Cường độ tối đa (Amp)
7.2.2 Cáp AC từ Iverter lên lưới
K4 = 1 (Trường hợp khác) K5 = 1 (chôn ngầm 1 mạch) K6 = 1 (Đất khô)
K7 = 0.93 (Do nhiệt độ đất là 30 C XLPE) 0
I cptt Chọn dây cáp cadivi 70mm 2
Chọn MCCB ABB 1SDA066551R1 – MCCB ABB A2B 18KA 200A 3PTheo sách Giáo trình Cung cấp điện của PGS.TS Quyền Huy Ánh về thiết kế
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO GVHD: TS Nguyễn Nhân Bổn
Tiết diện danh định (mm ) 2
Số sợi / đ.kính sợi (N/mm) Đường kính tổng (mm) Độ dày lớp cách nhiệt Đường kính ruột dẫn
Cường độ tối đa (Amp)
7.2.3 Chọn cáp từ máy biến áp vào phân xưởng
Dòng điện làm việc của toàn phân xưởng:
Phối hợp chọn dây dẫn với MCCB, ta chọn MCCB có dòng định mức
𝐼 𝑛 20A Ta chỉnh dòng định mức của MCCB với hệ số hiệu chỉnh 𝐾𝑟 = 0.85 ta được:
𝐼 𝑐𝑝 = 𝐼 𝑛 𝐾 𝑟 = 272A Dòng phát nóng cho phép tính toán 𝐼 𝑐𝑝𝑡𝑡 : K4 = 1 (Trường hợp khác)
K5 = 1 (chôn ngầm 1 mạch ) K6 = 1 (Đất khô)
K 7 = 0.93 ((Do nhiệt độ đất là 30 C XLPE) 0
Chọn MCCB 320A ABB 1SDA066560R1 – MCCB ABB A3N 36KA 320A 3P
Chọn cáp điện lực CV-150 cho 3 dây pha và CV-50 cho dây trung tính nối đất
Tiết diện danh định (mm ) 2
Số sợi / đ.kính sợi (N/mm) Đường kính tổng (mm) Độ dày lớp cách nhiệt Đường kính ruột dẫn
Cường độ tối đa (Amp)
7.2.4 Chọn cáp và CB từ tuarbin gió lên lưới
Công suất tối đa của turbin gió 3.5kW K1 =1(khác)
K2 = 1 (Trên máng) K3 = 0.93 (Nhiệt độ môi trường 35℃)
I = I lvmax = 134.05 = 144.14 (A)=>chọn day 50mm2 cptt K 0.93
Chọn MCCB1SDA066776R1 – MCCB ABB A2C 25KA 160A 3P Theo sách Giáo trình Cung cấp điện của PGS.TS Quyền Huy Ánh về thiết kế và tính chọn dây dẫn, ta chọn cáp điện lực CV ruột dẫn bằng đồng nhiều sợi xoắn, cách điện PVC 660V do công ty CADIVI sản xuất với các thông số tương ứng:
Tiết diện danh định (mm ) 2
Số sợi / đ.kính sợi (N/mm) Đường kính tổng (mm) Độ dày lớp cách nhiệt Đường kính ruột dẫn
Trọng lượng gần đúng (Kg/km)
Cường độ tối đa(Amp)
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO GVHD: TS Nguyễn Nhân Bổn
7.2.5 Chọn cáp và CB từ biomass lên lưới
Công suất phát phát 1 ngày 0.25h
0.25*P=0.25*1070&7.5KW K1 =1(Cáp treo trên trần nhà) K2 = 1 (Trên máng) K3 = 0.93 (Nhiệt độ môi trường 35℃)
Chọn MCCB dây cáp cadivi 1day 240mm2CV đa lõi Theo sách Giáo trình Cung cấp điện của PGS.TS Quyền Huy Ánh về thiết kế và tính chọn dây dẫn, ta chọn cáp điện lực CV ruột dẫn bằng đồng nhiều sợi xoắn, cách điện PVC 660V do công ty CADIVI sản xuất với các thông số tương ứng:
Tiết diện danh định (mm ) 2
Số sợi / đ.kính sợi (N/mm) Đường kính tổng (mm) Độ dày lớp cách nhiệt Đường kính ruột dẫn
Trọng lượng gần đúng (Kg/km)
Cường độ tối đa (Amp)
Chọn MCCB: 500A 1SDA066565R1 – MCCB ABB A3S 50KA 500A 3P
Tổng hợp chọn cáp và CB
Tiết diện danh định (mm 2
Số sợi / đ.kính sợi (N/mm)
Cường độ tối đa (Amp) Cáp từ inverter đến các chuỗi song song
Cáp AC từ Iverter lên lưới
Cáp từ máy biến áp vào phân xưởng
Cáp từ tuarbin gió lên lưới:
Chọn cáp từ biomass lên lưới:
Vị trí Hảng Dòng điện
Cáp từ inverter đến các chuỗi song song
Cáp AC từ Iverter lên lưới
Cáp từ máy biến áp vào phân xưởng
Cáp từ tuarbin gió lên lưới:
Chọn cáp từ biomass lên lưới:
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO GVHD: TS Nguyễn Nhân Bổn
SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ SƠ ĐỒ BỐ TRÍ MẶT BẰNG
Sơ đồ bố trí mặt bằng
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO GVHD: TS Nguyễn Nhân Bổn