2.1.2 Nguyên lý hoạt động của pin năng lượng mặt trời Nguyên lý hoạt động của tấm pin năng lượng mặt trời, hay còn gọi là tế bào quang điện, dựa trên hiệu ứng quang điện, một quá trình v
TỔNG QUAN
Tình hình điện mặt trời hiện nay
1.1.1 Tình hình trên thế giới
Với việc nguồn nhiên liệu hóa thạch ngày càng cạn kiệt chiếm tới 80% nguồn năng lượng toàn cầu - nhu cầu tìm kiếm và phát triển các nguồn năng lượng tái tạo bền vững là vô cùng cấp thiết Trong số các nguồn năng lượng tái tạo, năng lượng mặt trời được đánh giá cao về khả năng rộng rãi, bền vững và có thể tái tạo Nhiều chuyên gia cho rằng, trong tương lai gần, năng lượng mặt trời có tiềm năng thay thế đáng kể cho năng lượng hóa thạch
Dù hiện nay điện năng lượng mặt trời mới chỉ đóng góp khoảng 3,6% trong tổng sản lượng điện toàn cầu, nó vẫn nổi bật trong số các công nghệ năng lượng tái tạo Theo báo cáo của IRENA năm 2023, thiết bị điện mặt trời chiếm tới 31% trong số các dạng năng lượng tái tạo được triển khai vào năm 2022 Với công suất lắp đặt đạt
1053 GW trong năm đó, điện mặt trời chỉ đứng sau thủy điện, vốn có công suất là
Hình 1 1 Biểu đồ sản lượng tế bào quang điện toàn cầu từ 2010 đến 2021
Dựa vào dữ liệu từ IRENA, chúng ta có thể quan sát thấy sự tăng trưởng đáng kể trong công suất lắp đặt năng lượng tái tạo So với năm 2021, có sự gia tăng khoảng 22%, tương đương với 192 GW Ba quốc gia dẫn đầu về công suất lắp đặt là Trung Quốc, Hoa Kỳ và Ấn Độ, với các mức tăng trưởng lần lượt là 86,1 GW, 17,8 GW và 13,5 GW trong năm 2022, theo báo cáo của IRENA năm 2023
Bảng 1 1 Xếp hạng tổng công suất mặt trời được lắp đặt tính đến năm 2022
Xếp hạng Nước Công suất lắp đặt
Hình 1 2 Công suất ĐMT của các châu lục dự đoán cho năm 2030 và 2050
Theo Hình 1.2, sự phân tích từ REmap và IRENA cho thấy công suất lắp đặt năng lượng mặt trời theo từng lục địa từ năm 2018 Tổng công suất lắp đặt năm 2018 là 481 GW, và dự báo sẽ tăng gấp 6 lần vào năm 2030, đạt khoảng 2841 GW, và gần
18 lần vào năm 2050, với điện năng lượng mặt trời áp mái chiếm 40% và điện năng lượng mặt trời quy mô trang trại chiếm 60% Châu Á dự kiến sẽ tiếp tục dẫn đầu trong thị trường năng lượng mặt trời, chiếm khoảng 65% tổng công suất lắp đặt toàn cầu vào năm 2030, với Trung Quốc vẫn là quốc gia hàng đầu trong ngành này Vào năm 2050, mặc dù Châu Á vẫn giữ vị trí dẫn đầu với 57% tổng công suất lắp đặt, nhưng cũng sẽ có sự gia tăng đáng kể từ Châu Phi và Nam Mỹ
Theo ước tính của Bộ Công Thương, mức tiêu thụ điện ở Việt Nam hiện đang tăng trung bình 10% mỗi năm Tuy nhiên, các nguồn năng lượng chính trong nước đang dần bị kiệt quệ, buộc Việt Nam phải phụ thuộc nhiều vào nhập khẩu than và khí đốt Đồng thời, biến đổi khí hậu cũng gây ra tình trạng thiếu nước ảnh hưởng đến sản
4 xuất điện từ các hồ thủy điện, và các dự án nhiệt điện không đạt tiến độ đã góp phần tăng thêm áp lực lên việc đảm bảo nguồn cung cấp điện Những thách thức này đã trở thành động lực mạnh mẽ thúc đẩy chính phủ Việt Nam hướng tới các nguồn năng lượng tái tạo, trong đó có năng lượng mặt trời
Hình 1 3 Sản lượng điện tạo ra từ NLMT vào năm 2021 theo GlobalSolarAtlas
Bức xạ mặt trời toàn phần (GHI) là một chỉ số quan trọng trong ngành điện mặt trời, giúp đo lượng bức xạ mặt trời chiếu vào một bề mặt phẳng nằm ngang từ mọi hướng GHI không chỉ tính toán bức xạ mặt trời trực tiếp mà còn bao gồm bức xạ gián tiếp phản xạ từ môi trường xung quanh Đơn vị đo lường thường được sử dụng cho GHI là W/𝑚 2 hoặc kW/𝑚 2 Dựa vào các giá trị GHI, có thể đánh giá được tiềm năng phát triển các dự án điện mặt trời tại một khu vực
Việt Nam, với vị trí địa lý thuận lợi, là một địa điểm lý tưởng cho việc phát triển điện mặt trời, như được minh họa trong Hình 1.4 về phân bố bức xạ mặt trời tại Việt Nam Các hoạt động lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời ở Việt Nam đang ngày càng phát triển, với nhiều dự án điện mặt trời có công suất đa dạng đã và đang được triển khai và vận hành hiệu quả
Hình 1 4 Bản đồ thể hiện mật độ bức xạ ở Việt Nam
Hiện nay, nhiều khách hàng cá nhân và các nhà đầu tư đã tiến hành lắp đặt các hệ thống điện mặt trời, đặc biệt là ở khu vực Nam Trung Bộ, nổi bật là hai thành phố Bình Thuận và Ninh Thuận, nơi có sự tập trung của nhiều nhà máy điện mặt trời lớn Mặc dù miền Bắc không có lượng bức xạ mặt trời cao như Nam Trung Bộ, nhưng vẫn có nhiều khách hàng lựa chọn lắp đặt hệ thống điện mặt trời Hình 1.5 dưới đây minh họa tiềm năng của các dự án điện năng lượng mặt trời trên khắp Việt Nam
Hình 1 5 Tiềm năng phát triển điện mặt trời ở Việt Nam
Lý do chọn đề tài
Lựa chọn hệ thống bơm năng lượng mặt trời để tưới tiêu cho vườn ngô rộng
3000 𝑚 2 là một quyết định dựa trên nhu cầu thực tế và những lợi ích mà năng lượng mặt trời mang lại Sử dụng nguồn năng lượng tái tạo này không những giảm thiểu chi phí năng lượng cho các hộ nông dân mà còn giúp bảo vệ môi trường bằng cách cắt giảm lượng khí thải carbon
Trong bối cảnh biến đổi khí hậu đang trở thành vấn đề bức xúc toàn cầu, việc áp dụng các công nghệ sạch vào lĩnh vực sản xuất nông nghiệp là vô cùng quan trọng Điện mặt trời, đặc biệt là hệ thống điện áp mái, không chỉ dùng để sản xuất điện mà còn có thể được tích hợp vào các hệ thống bơm tưới, nhằm tối ưu hóa hiệu quả sử dụng đất đai và nguồn nước
Việc triển khai hệ thống bơm năng lượng mặt trời tại vườn ngô không chỉ đáp ứng nhu cầu giảm chi phí năng lượng mà còn phù hợp với hướng đi phát triển bền vững, giảm sự phụ thuộc vào nguồn điện truyền thống, đặc biệt là tại các khu vực nông thôn vẫn đang gặp khó khăn trong cung cấp điện Sử dụng điện mặt trời còn giúp khai thác hiệu quả nguồn năng lượng sẵn có, tránh nguy cơ quá tải hệ thống điện như trường hợp của nhiều dự án lớn trước đây
Dự án này không chỉ có ý nghĩa thực tiễn trong việc giảm chi phí cho bà con nông dân mà còn là bước tiến quan trọng trong việc thúc đẩy ứng dụng công nghệ xanh trong nông nghiệp, đóng góp vào các nỗ lực toàn cầu chống lại biến đổi khí hậu Đây cũng là cơ hội để phát huy tiềm năng của nguồn năng lượng sạch, bền vững tại địa phương và hướng tới mục tiêu phát triển nông nghiệp công nghệ cao tại Việt Nam.
Mục tiêu đề tài
Dự án này nhằm phát triển một hệ thống bơm năng lượng mặt trời cho một vườn ngô rộng 3000𝑚 2 với các mục tiêu sau:
- Thiết kế hệ thống điện mặt trời trên mái: Cung cấp một nguồn năng lượng bền vững và giúp giảm chi phí điện cho các hộ nông dân
- Cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng: Sử dụng công nghệ mặt trời trong hệ thống bơm tưới để cắt giảm chi phí năng lượng và nâng cao hiệu quả canh tác
- Lựa chọn thiết bị phù hợp: Đảm bảo rằng các thiết bị được chọn có hiệu suất cao và bền bỉ, bao gồm cả tấm pin mặt trời và các thiết bị biến tần, điều khiển sạc để tối ưu hóa việc thu nhận và lưu trữ năng lượng
- Giảm sự phụ thuộc vào điện lưới: Phát triển hệ thống để hoạt động độc lập, nhất là tại những khu vực xa xôi hoặc thường xuyên gặp sự cố về điện
- Bảo vệ môi trường: Sử dụng năng lượng tái tạo để giảm lượng khí thải carbon, góp phần bảo vệ môi trường
- Tối ưu hóa sử dụng nước: Triển khai hệ thống tưới tiêu tự động sử dụng năng lượng mặt trời để giảm thiểu lượng nước lãng phí và tăng năng suất cây trồng
- Khả năng áp dụng rộng rãi: Thiết kế hệ thống dễ dàng nhân rộng, mở rộng khả năng ứng dụng tại các vùng nông thôn khác với điều kiện tương tự
- Phát triển kinh tế địa phương: Góp phần tăng thu nhập cho bà con nông dân thông qua việc giảm chi phí đầu vào và tăng sản lượng nông sản nhờ hệ thống tưới hiệu quả
Mục tiêu cuối cùng của dự án là tạo ra một mô hình có thể được áp dụng rộng rãi, không chỉ ở cấp độ địa phương mà còn có thể mở rộng sang các khu vực khác, đặc biệt là trong bối cảnh năng lượng sạch đang được ưu tiên phát triển.
Nội dung nghiên cứu
➢ Tìm hiểu về biểu đồ bức xạ NLMT của Việt Nam và thế giới
➢ Tìm hiểu về điện NLMT Viêt Nam
➢ Tìm hiểu và đánh giá kinh tế của dự án ĐMT
➢ Tính toán lựa chọn thiết bị cho hệ thống
➢ Sử dụng matlab simulink để mô phỏng và đánh giá trạng thái hoạt động của hệ thống
➢ Thiết kế lắp đặt bằng autocad , sketch up
Giới hạn đề tài
Đề tài nghiên cứu của chúng em sẽ không phân tích và nghiên cứu sâu về vấn đề kết nối kỹ thuật, hay hệ thống điện chi tiết hoặc cấu tạo phần chịu lực Và chỉ dừng lại ở việc đánh giá tính khả thi của việc thiết kế dự án sao cho hiệu suất hệ thống được tối ưu nhất Và đối với phần kinh tế, chúng em không đi sâu về thị trường và dừng lại ở việc tính toán chi phí cho dự án, và cho thấy được tiềm năng việc thu hồi vốn
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Tấm pin năng lượng mặt trời
2.1.1 Cấu tạo tấm pin năng lượng mặt trời
Tấm pin năng lượng mặt trời, hay còn gọi là tế bào quang điện, là thiết bị chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng thông qua hiệu ứng quang điện Cấu tạo của chúng bao gồm một số thành phần chính sau:
• Silicon: Phổ biến nhất trong sản xuất tấm pin mặt trời Silicon có hai dạng chính là silicon đơn tinh thể và đa tinh thể Trong tế bào quang điện, silicon được dùng để tạo ra lớp chuyển tiếp p-n, nơi mà electron được giải phóng và tạo ra dòng điện khi tiếp xúc với ánh sáng
• Lớp P-n Junction: Được tạo ra bằng cách kết hợp lớp p-type (silicon đã được dùng dopant như boron để tạo mật độ lỗ trống cao) và lớp n-type (silicon đã được dùng dopant như phosphorus để tạo mật độ electron cao) Khi ánh sáng mặt trời chiếu vào, electron ở lớp n-type được kích thích và di chuyển qua lớp p-type, tạo ra dòng điện
• Lớp kính chống phản chiếu: Giúp tăng cường khả năng hấp thụ ánh sáng và bảo vệ các lớp bên dưới Kính cũng giúp chống lại các yếu tố môi trường như mưa, bụi, và tác động vật lý
• Lớp EVA (Ethylene-Vinyl Acetate): Là một loại keo dẻo, trong suốt, đóng vai trò là tấm dính giữa kính và các tế bào quang điện, đồng thời cung cấp khả năng cách điện và bảo vệ chống ẩm cho tế bào
• Tấm đỡ sau (Backsheet): Là lớp nằm ở mặt sau của tấm pin, thường được làm từ vật liệu chịu được thời tiết và có khả năng cách điện tốt Nó giúp bảo vệ tế bào quang điện khỏi các tác động từ môi trường
• Khung nhôm: Bao quanh các tấm để tăng cường độ bền và hỗ trợ lắp đặt
• Hộp kết nối (Junction Box): Chứa các mối nối điện và bảo vệ các điểm kết nối khỏi ảnh hưởng của thời tiết Đây cũng là điểm nối để tích hợp tấm pin vào hệ thống điện
Hình 2 1 Cấu tạo tấm pin năng lương mặt trời
2.1.2 Nguyên lý hoạt động của pin năng lượng mặt trời
Nguyên lý hoạt động của tấm pin năng lượng mặt trời, hay còn gọi là tế bào quang điện, dựa trên hiệu ứng quang điện, một quá trình vật lý mà ở đó ánh sáng mặt trời được chuyển đổi thành điện năng Dưới đây là các bước cơ bản diễn ra trong tế bào quang điện:
Khi ánh sáng mặt trời chiếu vào tế bào quang điện, các photon (hạt ánh sáng) được hấp thụ bởi các vật liệu bán dẫn như silicon Năng lượng của các photon này đủ lớn để kích thích các electron trong vật liệu bán dẫn, giúp chúng vượt qua khoảng cách từ lớp bán dẫn n-type sang p-type
Khi các electron được kích thích, chúng bị giải phóng khỏi các nguyên tử silicon và bắt đầu di chuyển tự do trong tế bào Sự di chuyển này tạo thành dòng điện Để điện năng được sản xuất, các electron cần một đường đi hướng từ lớp n-type sang p- type
Lập Mạch Điện: Để tạo thành một mạch điện, các electron tự do sẽ di chuyển qua một mạch ngoài từ lớp n-type đến p-type Khi qua mạch ngoài, các electron này làm việc như việc cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện hoặc lưu trữ trong các thiết bị lưu trữ năng lượng như ắc quy
Quay trở lại vị trí ban đầu:
Sau khi di chuyển qua mạch ngoài, các electron sẽ quay trở lại vị trí ban đầu trong lớp p-type và tiếp tục chu kỳ mới khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời
Trong quá trình này, năng lượng ánh sáng được chuyển đổi thành điện năng thông qua các tế bào quang điện Hiệu suất của quá trình chuyển đổi này phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm chất liệu của tế bào quang điện, thiết kế, và điều kiện môi trường như nhiệt độ và độ sáng
Pin Mặt Trời Silicon Đơn Tinh Thể (Monocrystalline) là loại pin mặt trời được làm từ các tấm silicon đơn tinh thể
• Đặc điểm: Được làm từ một khối silicon đơn tinh thể duy nhất, có màu đen hoặc xanh đậm đồng đều, thường có các góc cắt xéo ở các góc
• Hiệu suất: Có hiệu suất chuyển đổi năng lượng cao nhất trong số các loại pin mặt trời, thường từ 15% đến 20%
• Giá thành: Đắt nhất trong số các loại pin mặt trời do quy trình sản xuất phức tạp và tỷ lệ hao hụt cao của silicon khi cắt
Hình 2 2 Tấm pin mặt trời Monocrystalline
Pin Mặt Trời Silicon Đa Tinh Thể (Polycrystalline) là một loại pin mặt trời được làm từ các tấm silicon chứa nhiều tinh thể
• Đặc điểm: Được làm từ silicon đa tinh thể, có màu xanh nhạt, bề mặt không đồng đều như silicon đơn tinh thể
• Hiệu suất: Có hiệu suất chuyển đổi năng lượng thấp hơn một chút so với pin đơn tinh thể, thường vào khoảng 13% đến 16%
• Giá thành: Rẻ hơn so với silicon đơn tinh thể do quy trình sản xuất ít phức tạp hơn và ít hao hụt vật liệu hơn
Pin Mặt Trời Tấm Mỏng (Thin-Film)
• Đặc điểm: Được làm từ các lớp mỏng các vật liệu bán dẫn như amorphous silicon, cadmium telluride (CdTe), hoặc copper indium gallium selenide (CIGS)
• Hiệu suất: Thường có hiệu suất chuyển đổi thấp nhất, khoảng 10% đến 12%, nhưng có khả năng hoạt động tốt hơn trong điều kiện ánh sáng yếu
• Giá thành và ứng dụng: Giá thành sản xuất thấp, linh hoạt trong ứng dụng vì có thể áp dụng trên nhiều bề mặt khác nhau như kính, kim loại, và nhựa Tuy nhiên, do hiệu suất thấp, chúng chiếm diện tích lớn hơn để sản xuất cùng lượng điện năng
Hình 2 4 Tấm pin Pin Mặt Trời Tấm Mỏng (Thin-Film)
2.3.4 Phương pháp đấu nối Đấu Nối Nối Tiếp (Series)
• Cách thức: Các tấm pin được nối tiếp với nhau bằng cách nối dương của tấm này với âm của tấm kế tiếp
• Hiệu quả: Khi đấu nối nối tiếp, tổng điện áp của hệ thống bằng tổng điện áp của từng tấm pin cộng lại, trong khi dòng điện trên mạch chính giữ nguyên như dòng điện của một tấm pin đơn
Inverter
Inverter, hay còn gọi là bộ biến tần, là một thiết bị quan trọng trong hệ thống điện năng lượng mặt trời, có chức năng chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) từ tấm pin mặt trời thành dòng điện xoay chiều (AC) có thể sử dụng trong các thiết bị điện gia dụng hoặc đưa vào lưới điện Dưới đây là các thành phần chính cấu tạo nên một inverter:
- Bộ Phận Điều Khiển: Bộ vi xử lý (Microprocessor) hoặc Bộ vi điều khiển (Microcontroller): Là trái tim của inverter, chịu trách nhiệm điều khiển toàn bộ quá trình chuyển đổi dòng điện và giám sát hiệu suất hoạt động Nó nhận dữ liệu từ các cảm biến và điều chỉnh các cổng chuyển mạch để tối ưu hóa chất lượng điện năng ra
- Cầu Chuyển Mạch (Switching Bridge):Thiết bị bán dẫn công suất (Power Transistors): Sử dụng các transistor công suất, thường là MOSFET hoặc IGBT,
17 để chuyển đổi dòng DC thành dòng AC bằng cách thay đổi nhanh chóng trạng thái từ mở sang đóng theo một tần số nhất định
- Bộ Lọc: Bộ lọc LC (Coil và Capacitor): Dùng để làm mịn và điều chỉnh dạng sóng điện áp ra, giúp tạo ra dòng điện AC hình sin gần giống với dòng điện lưới, giảm thiểu nhiễu và tăng hiệu quả sử dụng
- Mạch Bảo Vệ: Các cảm biến và Rơle: Nhằm phát hiện và phản ứng với các điều kiện bất thường như quá tải, quá nhiệt, hoặc lỗi mạng lưới, đảm bảo an toàn cho cả hệ thống và thiết bị kết nối
- Giao Diện Người Dùng: Bảng điều khiển và màn hình hiển thị: Cho phép người dùng thiết lập các thông số hoạt động và hiển thị thông tin về tình trạng hoạt động của inverter, như điện áp đầu vào/ra, công suất, và thông báo lỗi
- Mạch Nguồn: Bộ cấp nguồn (Power Supply): Cung cấp điện cho bộ vi xử lý và các mạch điều khiển khác từ nguồn dòng DC của tấm pin hoặc từ mạng lưới điện
Hình 2 5 Cấu tạo của inverter
Bộ biến tần hay inverter là thiết bị trung tâm trong hệ thống điện năng lượng mặt trời, có chức năng chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) thành dòng điện xoay chiều (AC) Nguyên lý hoạt động của inverter bao gồm các bước sau:
Nhận Dòng Điện Một Chiều (DC):
Inverter nhận dòng điện một chiều từ các tấm pin mặt trời hoặc từ các thiết bị lưu trữ năng lượng như ắc quy Dòng điện này là kết quả của việc chuyển đổi năng lượng ánh sáng mặt trời thành năng lượng điện thông qua các tế bào quang điện trong tấm pin
Bộ phận chính của inverter là cầu chuyển mạch, sử dụng các thiết bị bán dẫn công suất như MOSFET hoặc IGBT Những thiết bị này được điều khiển bởi bộ vi xử lý hoặc bộ vi điều khiển, làm việc như các công tắc điện tử để mở và đóng liên tục theo một mẫu xác định Việc mở và đóng này tạo ra các dạng sóng điện áp gần giống với dạng sóng điện áp xoay chiều
Tạo Dạng Sóng Xoay Chiều:
Quá trình chuyển mạch tạo ra dạng sóng điện áp nhanh, thường là dạng sóng vuông hoặc sửa đổi Để biến dạng sóng này thành dạng sóng sin thuần túy giống như dòng điện trong lưới điện, inverter sử dụng bộ lọc LC để làm mịn dạng sóng Bộ lọc này giảm độ méo và tần số cao không mong muốn, tạo ra dạng sóng sin phù hợp để sử dụng trong gia đình hoặc cung cấp cho lưới điện Điều Chỉnh và Giám Sát:
Inverter liên tục giám sát điện áp và dòng điện từ tấm pin mặt trời và điều chỉnh quá trình chuyển đổi để đảm bảo hiệu quả tối ưu Nó cũng giám sát các điều kiện lưới
19 điện để đảm bảo dòng điện đầu ra phù hợp với yêu cầu của lưới (về điện áp, tần số và hình dạng sóng)
Giao Diện Người Dùng và Bảo Vệ:
Inverter cung cấp giao diện người dùng với thông tin về hiệu suất hoạt động và có các mạch bảo vệ để phòng ngừa quá tải, quá nhiệt và các sự cố khác Nó cũng đảm bảo sự an toàn khi kết nối hoặc ngắt kết nối với lưới điện
Inverter không chỉ đơn giản là chuyển đổi dòng điện mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý và tối ưu hóa hiệu suất của hệ thống điện mặt trời, đồng thời đảm bảo rằng năng lượng được sản xuất có thể sử dụng một cách an toàn và hiệu quả
Hình 2 6 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của inverter
Inverter trong hệ thống điện mặt trời có thể được phân loại dựa vào nhiều tiêu chí khác nhau, bao gồm cách thức hoạt động, công nghệ, và cách kết nối với hệ thống điện Dưới đây là các loại inverter phổ biến nhất:
• Đặc điểm: Các tấm pin mặt trời được nối tiếp thành chuỗi và kết nối với một inverter Thường dùng cho các hệ thống cỡ trung bình đến lớn
• Ưu điểm: Chi phí thấp hơn so với các loại inverter khác, dễ bảo trì
• Nhược điểm: Nếu một tấm pin trong chuỗi có vấn đề (như bị bóng râm), hiệu suất của cả chuỗi có thể bị ảnh hưởng
Hình 2 7 Các loại inverter chuỗi
Inverter trong hệ thống điện mặt trời có thể được phân loại dựa vào nhiều tiêu chí khác nhau, bao gồm cách thức hoạt động, công nghệ, và cách kết nối với hệ thống điện Dưới đây là các loại inverter phổ biến nhất:
• Đặc điểm: Mỗi tấm pin mặt trời được gắn một microinverter nhỏ
Các hệ thống năng lượng mặt trời
2.3.1 Hệ độc lập (off grid solar system)
Hệ thống độc lập là loại hệ thống điện không kết nối với lưới điện quốc gia, chủ yếu phục vụ cho nhu cầu điện của các ngôi nhà, trang trại, phương tiện di chuyển như tàu bè, hoặc các khu vực hẻo lánh như đảo xa Hệ thống này sử dụng các tấm pin mặt trời (PV) để chuyển đổi năng lượng mặt trời thành điện một chiều (DC), sau đó điện này được lưu trữ trong các pin (ắc quy) và chuyển đổi thành điện xoay chiều (AC) bằng bộ biến tần để sử dụng trong các thiết bị điện Nếu sản lượng điện phát ra cao hơn nhu cầu tiêu thụ, phần điện dư sẽ được sử dụng để sạc lại hệ thống pin lưu trữ Vào ban đêm hoặc khi không có ánh sáng mặt trời, điện DC từ pin sẽ được chuyển thành
AC thông qua bộ biến tần để cung cấp điện cho các tải tiêu thụ
2.3.2 Hệ hòa lưới (on grid solar system)
Hệ thống điện mặt trời hòa lưới là một hệ thống điện hoạt động kết nối và song song với lưới điện quốc gia, đồng thời cung cấp điện cho các thiết bị sử dụng nhằm tối ưu hóa việc sử dụng điện mặt trời, giúp tiết kiệm chi phí điện năng
Các trường hợp hoạt động của hệ thống điện mặt trời hòa lưới bao gồm
Khi sản lượng điện vượt quá nhu cầu tiêu thụ: Trong trường hợp này, điện năng sản xuất ra sẽ đáp ứng đầy đủ nhu cầu tiêu thụ và phần dư thừa sẽ được hòa vào lưới
24 điện Do các chính sách mua bán điện lên lưới đã được dừng, việc lắp đặt thiết bị chống phá ngược là cần thiết để ngăn chặn việc phát điện dư lên lưới điện quốc gia
Khi nhu cầu tiêu thụ cao hơn sản lượng điện sản xuất:Lượng điện không đủ từ hệ thống sẽ được bổ sung bởi điện từ lưới điện quốc gia
Trong trường hợp mất điện (chức năng chống phát ngược - Anti-Islanding): Hệ thống điện mặt trời sẽ ngừng hoạt động để bảo vệ các thiết bị điện và đảm bảo an toàn cho lưới điện
Vào ban đêm: Do không có sản xuất điện từ hệ thống mặt trời, toàn bộ nhu cầu điện sẽ được cung cấp hoàn toàn từ lưới điện
Những điều này cho thấy hệ thống điện mặt trời hòa lưới không chỉ giúp tối ưu hóa chi phí năng lượng mà còn góp phần vào sự ổn định và an toàn của hệ thống điện tổng thể
2.3.3 Hệ hòa lưới có lưu trữ
Hình 2 12 Hệ hòa lưới có lưu trữ
Hệ hòa lưới có lưu trữ là sự kết hợp giữa hệ thống điện mặt trời độc lập và hòa lưới, cho phép vận hành liên tục ngay cả khi có sự cố về nguồn điện
Các trường hợp hoạt động của hệ hòa lưới có lưu trữ bao gồm:
Khi sản lượng điện mặt trời vượt quá nhu cầu: Sản lượng điện dư thừa từ hệ thống điện mặt trời sẽ trước tiên được sử dụng để nạp vào pin lưu trữ Nếu lượng điện dư vẫn còn, nó có thể được đưa vào lưới điện
Khi sản lượng điện mặt trời không đủ đáp ứng nhu cầu tiêu thụ:
- Nếu pin lưu trữ còn điện: Điện từ hệ thống mặt trời sẽ được sử dụng trực tiếp và phần thiếu hụt sẽ được bổ sung từ pin lưu trữ
- Nếu pin lưu trữ hết điện: Điện từ hệ thống mặt trời sẽ vẫn được sử dụng trực tiếp và phần thiếu sẽ được bù từ lưới điện
Trong trường hợp mất điện lưới: Hệ thống điện mặt trời vẫn có thể hoạt động, và các tải tiêu thụ sẽ được cung cấp điện hoàn toàn từ pin lưu trữ, đảm bảo sự liên tục của nguồn cung cấp điện
Những trường hợp này cho thấy sự linh hoạt và hiệu quả của hệ thống hòa lưới có lưu trữ trong việc đáp ứng nhu cầu điện năng, cũng như đảm bảo an toàn và ổn định cho nguồn cung điện.
Các nguyên nhân gây ảnh hưởng đến hiệu suất của tấm PV
Nhiệt độ tác động trực tiếp lên hiệu suất của các tế bào quang điện bởi nó ảnh hưởng đến đặc tính của vật liệu bán dẫn, với nhiệt độ cao làm giảm bề rộng của vùng cấm trong chất bán dẫn Khi nhiệt độ giảm, hiệu suất của tấm pin năng lượng mặt trời (PV) tăng lên, nhưng lại giảm khi nhiệt độ tăng cao do sự giảm điện áp giữa các tế bào Tuy nhiên, điều này không có nghĩa là vào mùa đông các tấm PV sẽ sản xuất ra nhiều điện hơn vì số giờ nắng và mức bức xạ mặt trời, yếu tố chủ chốt quyết định sản lượng của tấm PV, thường giảm trong mùa này
Trong Hình 2.14, chúng ta có thể thấy rằng công suất thực tế của tấm PV bắt đầu suy giảm khi nhiệt độ vượt qua 30 độ C Mối quan hệ giữa nhiệt độ và hiệu suất của tấm PV được minh họa chi tiết hơn qua Hình 2.15 và Hình 2.16, cho thấy sự biến động của công suất tại các khoảng nhiệt độ khác nhau
Hình 2 13 Công suất tấm PV bị ảnh hưởng do nhiệt độ
Hình 2 14 Sự tác động của nhiệt độ đến biểu đồ P-V
Hình 2 15 Đặc tính I-V ảnh hưởng bởi nhiệt độ
Bức xạ mặt trời là yếu tố quan trọng đối với hiệu suất của tấm pin năng lượng mặt trời Khi ánh sáng mặt trời chiếu vào các tế bào quang điện trong tấm pin, chúng sẽ tạo ra dòng điện Năng lượng từ ánh sáng mặt trời là nguồn cung cấp chính cho tấm pin, giúp chúng phát điện Điện áp đầu ra của tấm pin phụ thuộc trực tiếp vào cường độ ánh sáng mặt trời Khi có ánh sáng mặt trời mạnh và chiếu trực tiếp, điện áp đầu ra từ tấm pin sẽ cao hơn Ngược lại, trong điều kiện ánh sáng yếu, hoặc khi tấm pin bị che khuất bởi mây hoặc các vật thể khác, điện áp đầu ra sẽ giảm
Hình 2 16 Đặc tính I-V ảnh hưởng bởi bức xạ
Hình 2 17 Sự tác động của bức xạ đến biểu đồ P-V
Khi một phần hoặc toàn bộ tấm pin mặt trời (PV) bị che khuất, hiệu suất sản xuất điện của hệ thống sẽ bị ảnh hưởng đáng kể Trong một mạng lưới các tấm PV được nối tiếp, nếu một tấm không nhận đủ ánh sáng mặt trời do bị che phủ, điều này sẽ làm giảm tổng lượng điện sản xuất của chuỗi Để hạn chế tình trạng mất mát năng lượng này, các đi-ốt rẽ nhánh được lắp đặt song song với các tấm PV Những đi-ốt này giúp duy trì dòng điện liên tục cho chuỗi pin, ngay cả khi một trong các tấm bị che khuất, đảm bảo rằng hệ thống vẫn có thể hoạt động hiệu quả
Hình 2 18 Hiệu suất của tấm pin bị tác động do đổ bóng
2.3.4 Góc nghiêng và định hướng cho hệ thống Để tối ưu hóa khả năng thu bức xạ mặt trời, các tấm pin mặt trời (PV) nên được hướng về phía nam ở bán cầu Bắc Lý tưởng nhất là các tấm này nghiêng trong khoảng từ 30 đến 40 độ, để bề mặt của tấm pin gần như vuông góc với ánh sáng mặt trời Việc nghiêng tấm pin không chỉ tối ưu hóa việc thu năng lượng mà còn giúp loại bỏ bụi bẩn và nước mưa trên bề mặt, từ đó cải thiện hiệu quả sản xuất điện của hệ thống
2.3.5 Các yếu tố khác Một số yếu tố khác
Các yếu tố như độ ẩm, độ dày của mây, mưa, tuyết và ô nhiễm không khí có thể tác động đến hiệu suất của tấm pin mặt trời Mặc dù những yếu tố này không gây ảnh hưởng quá lớn đến hiệu quả hoạt động của tấm pin, nhưng chúng vẫn cần được xem xét kỹ lưỡng để đảm bảo sự tối ưu hóa trong việc triển khai dự án
KHẢO SÁT, LỰA CHỌN VÀ THIẾT KẾ DỰ ÁN
Khảo sát khu vực
3.1.1 Điều kiện tự nhiên khu vực Để đánh giá tiềm năng của dự án, việc thu thập dữ liệu về lượng bức xạ mặt trời tại địa phương là bước quan trọng đầu tiên Dữ liệu trong Hình 3.1, lấy từ trang globalsolaratlas, cho thấy thông số DNI (Direct Normal Irradiance), đây là chỉ số đo lượng bức xạ mặt trời trực tiếp hàng năm tại khu vực tỉnh Bình Thuận Thông số này cung cấp cái nhìn trung bình để phân tích và tham khảo cho việc triển khai dự án
Bảng 2 1 Lượng bức xạ mặt trời trực tiếp (DNI) tại dự án
Sau khi thấy được tiềm năng về lượng bức xạ trực tiếp tại đây, ta có thể tham khảo thêm về các thông số khác như bức xạ toàn phần (GHI), nhiệt độ trung bình…
Hình 3 1 Thông số cơ bản tại khu vực
3.1.2 Vị trí công trình và mặt bằng lắp đặt
Ruộng ngô ở Hàm Thuận Nam Bình Thuận
Hình 3 2 Khu vực dự án
Mặt bằng trang trại bắp có diện tích khoảng 3000𝑚 2 , 1 giếng nước để bơm nước và 1 trang trại phía trên mái dùng để lắp pin mặt trời
Sau khi có được dữ liệu về phần diện tích khu vực, chúng em sẽ phát họa 2D ở phần mềm AutoCad, từ đó có phương án thi công lắp đặt sao cho hợp lí
3.1.3 Chỉ số bức xạ trung bình và số giờ nắng của khu vực
Bảng 3.1 Lượng bức xạ của khu vực
Bức xạ mặt trời tính bằng kwh /m2/ ngày, trong 5 tháng ở Bình Thuận
6.28 5.85 5.86 5.95 6.01 Đối với mục đích của trang trại của tất cả năm tháng sẽ được sử dụng do các giá trị tương đối giống nhau trong khoảng thời gian từ tháng 5 đến tháng 9, hầu hết lượng bức xạ theo ngày đều từ 6kWh trong ngày
Tính toán và lựa chọn thiết bị
Tấm pin PV hay còn được gọi cách khác là tấm pin mặt trời hoặc tấm pin mặt trời quang điện, là một thiết bị điện tử được sử dụng để chuyển đổi năng lượng ánh sáng mặt trời thành điện năng và có thể sử dụng được Để kết hợp thành một tấm pin năng lượng thì cấu tạo của nó gồm nhiều tế bào quang điện (Solar Cells)
Hầu hết các tế bào trong tấm pin được cấu thành từ vật liệu bán dẫn như Silic (silicon) Khi nhận trực tiếp ánh sáng mặt trời, năng lượng ánh sáng sẽ kích hoạt các hạt tự do trong vật liệu bán dẫn, và cấu thành tạo ra dòng điện đi qua tế bào Điện năng nhận từ tất cả các tế bào trong tấm pin và sau đó được sử dụng để cung cấp điện cho các thiết bị điện tử hoặc được lưu trữ trong hệ thống pin để sử dụng sau này Ở dự án này, chúng em sử dụng tấm pin năng lượng mặt trời với công suất 300Wp, được sản xuất từ hãng Canadian
Hình 3 4 Tấm pin Canadian Solar CS6X-300P > 300 Watt Solar Panel
Bảng 3 2 Thông số của tấm pin
Bộ biến tần - Inverter là một thiết bị điện tử chuyển đổi tần số, Inverter được sử dụng trong lĩnh vực điện mặt trời để chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) thành dòng điện xoay chiều (AC)
Khi nói về hệ thống điện mặt trời, inverter chuyển đổi dòng điện DC được tạo ra từ tấm pin mặt trời thành dòng điện AC có thể sử dụng trong các thiết bị điện tử trong nhà hoặc đưa vào lưới điện Inverter hỗ trợ việc điều chỉnh và điều khiển dòng điện AC đầu ra để đảm bảo rằng năng lượng được sản xuất từ hệ thống mặt trời được sử dụng một cách hiệu quả và an toàn
Inverter cũng được sử dụng trong hệ thống lưu trữ điện để chuyển đổi dòng điện DC từ Pin lưu trữ thành dòng điện AC để cung cấp năng lượng dự phòng trong trường hợp mất điện
Tóm lại, inverter là thiết bị chuyển đổi dòng điện DC thành dòng điện AC, và nó đóng vai trò rất quan trọng trong công việc chuyển đổi, điều chỉnh và điều khiển dòng điện, để đảm bảo hiệu suất và an toàn trong các ứng dụng điện tử và hệ thống điện Ở dự án này chúng em lựa chọn biến tần INVT, vì INVT là một công ty chuyên sản xuất và cung cấp các sản phẩm và giải pháp biến tần trong lĩnh vực năng lượng tái tạo
Về hiệu suất thì biến tần INVT được đánh giá có hiệu suất tốt, các sản phẩm của họ thường có hiệu suất chuyển đổi cao, giúp tối ưu hóa năng suất của hệ thống điện mặt trời và tiết kiệm năng lượng
Hình 3 5 Inverter INVT GD100-2R2G-4-PV
Bảng 3 3 Thông số inverter INVT 2.2 kW
Các thiết bị khác
Mô tả INVT GD100-2R2G-4-PV
Số pha 3P Điện áp đầu vào DC 800V - AC 380V Điện áp khởi động 300V Điện áp làm việc tối thiểu 250V
Tần số đầu ra 0~400 Hz Điện áp đầu ra 380V
Cấp bảo vệ IP20 (độ kín khít ); IP54 (lắp tủ)
Biên nhiệt hoạt động -10 ~ 50ºC
Cách làm mát làm mát bằng quạt
Cách lắp đặt Gắn tường, gắn thanh ray
Kích thước sản phẩm 80 x 185 x 140.5 (mm)
3.3.1 Bồn chứa nước Để xác định bồn chứa nước phù hợp ta cần thưc hiện theo các bước sau:
- Xác định nhu cầu nước cho cây bắp
Mỗi mét vuông cây bắp cần 15 lít nước mỗi ngày
Nhu cầu nước mỗi mét vuông: 15 lít/ngày tổng nhu cầu nước hàng ngày:
Bảng 3 4 Yêu cầu về lượng nước của 1 số động vật hoặc cây trồng theo ngày Động vật hoặc cây trồng
Sử dụng nước (gal/ngày)
Phương tây Phương đông Động vật 20-25 20-25
- Tính Dung Lượng Lưu Trữ Nước Để đảm bảo có đủ nước trong trường hợp thiếu nước, hệ thống cần lưu trữ nước cho ít nhất 3 ngày
Dung lượng lưu trữ cần thiết:
Ta chọn bồn nước Inox 150 m 3 hãng Sơn Hà Thông số kích thước như sau:
Hình 3 6 Hình ảnh bồn nước Inox hãng Sơn Hà
Tên Sản phẩm Bể nước inox chung cư 150 m3
Hãng Sản Xuất Sơn Hà
Chất liệu Inox SUS 304, SUS 316
Kích Thước( Dài x Rộng x Cao) 10 x 5 x 3 m
Bảng 3 5 Thông số kĩ thuật của bồn nước
Máy bơm là thiết bị cơ khí chuyển đổi năng lượng cơ học thành năng lượng của dòng chảy để di chuyển chất lỏng từ một vị trí này sang vị trí khác Máy bơm
41 hoạt động dựa trên nguyên lý tạo ra áp suất thấp tại cửa hút so với áp suất tại cửa xả, khiến chất lỏng được hút và đẩy qua hệ thống
Hình 3 7 Sơ đồ bơm nước dùng năng lượng mặt trời
Tính toán chọn máy bơm:
- Tính toán số giờ nắng trung bình
Bảng 3 5 Bức xạ mặt trời tính bằng kWh/m2/ngày trong 5 tháng, Bình Thuận
Trung bình kWh/m2/ngày hoặc giờ nắng cao điểm mỗi ngày
Trung bình của tất cả năm tháng sẽ được sử dụng do các giá trị tương đối giống nhau trong khoảng thời gian từ tháng 5 đến tháng 9 Số giờ nắng trung bình như sau:
- Tính toán tốc độ dòng chảy thiết kế cho máy bơm
Tốc độ dòng chảy thiết kế của máy bơm dựa trên hoạt động của nhu cầu nước ước tính hàng ngày chia cho số giờ nắng cao điểm mỗi ngày, theo công thức:
- Tính toán TDH cho máy bơm
TDH (Total Dynamic Head) là tổng cột áp cần thiết để bơm nước từ điểm lấy nước đến điểm xả Nó bao gồm các thành phần sau:
• Vertical Lift (Độ nâng thẳng đứng): Chiều cao từ mặt nước tại điểm lấy nước đến mặt nước tại điểm xả
• Pressure Head (Áp suất tĩnh): Áp suất tại điểm xả (trong trường hợp này là 0 ft vì không có áp suất thêm ngoài độ cao)
• Friction Losses (Tổn thất ma sát): Tổn thất do ma sát khi nước chảy qua ống dẫn
Bước 1: Tính tổn thất ma sát trong đường ống
1 Chiều dài đường ống PVC
• Tổng chiều dài đường ống là 1,330 ft (xấp xỉ 405 m)
2 Tổn thất ma sát trong đường ống
Lưu lượng nước: 125 lít/phút (khoảng 33 GPM) chảy qua ống đường kính 1ẵ inch(tổn thất ma sỏt là 2.5 ft trờn mỗi 100 ft đường ống)
Bảng 3 6 Bảng tổn thất ma sát Hazen-Williams (PVC) Đường kính ống
10GPM 20GPM 30GPM 40GPM 50GPM 100GPM
Với lưu lượng 33 GPM, tổn thất ma sát sẽ nằm giữa giá trị của 30 GPM và
40 GPM Chúng ta có thể ước tính trung bình như sau:
Tổn thất ma sát ước tính ≈ 12.3 + 20.52 ≈ 16.4 ft trên mỗi 100 ft ống
Tính toán tổn thất ma sát trong đường ống:
Tổn that ma sát = 1,330 ft/100 ft × 16.4 ft = 218.12 ft
Tổn thất ma sát trong giếng:
• Độ sâu của giếng: 103 ft
• Tổn thất ma sát trong giếng: 1.2 ft
Tổn thất ma sát nhỏ
• Ước tính tổn thất này khoảng 1.4 ft
Tổng tổn thất ma sát:
Tổng tổn thất ma sát !8.12 ft+1.2 ft+1.4 ft"0.72 ft
Bước 2: Tính độ nâng thẳng đứng
• Độ nâng thẳng đứng từ mặt nước giếng đến điểm xả là 103 ft
Bước 3: Tính Pressure Head (Áp suất tĩnh)
• Áp suất tĩnh tại điểm xả là 0 ft (không có áp suất thêm ngoài độ cao)
Bước 4: Tính TDH (Total Dynamic Head)
• Tổng đầu động cho máy bơm bao gồm Vertical Lift, Pressure Head và tổn thất ma sát
TDH = Tổn thất ma sát trên đường ống+áp xuất tĩnh+ Tổng tổn thất ma sát TDH3 ft + 0 ft + 220.72 ft = 323.72 ft
Do đó, TDH được xác định cho máy bơm là 323 ft (khoảng 98,6 m)
Ta chọn máy bơm có cột áp tối đa ít nhất là 106 ft(khoảng 98,6 m) để đảm bảo rằng nó có đủ áp lực để bơm nước từ giếng lên điểm xả qua toàn bộ hệ thống ống dẫn, bao gồm cả tổn thất ma sát
Hình 3 8 Bơm chìm giếng khoan ShowFou Model 4SA8/17 – 2.2kW
Bảng 3 7 Thông số của bơm
Cột áp 32m -140 m Đường kính bơm 98 mm thả vừa ống 110 Đường kính họng xả 50 mm
Cánh bơm: Nhựa Feed Đầu bơm: Đồng
Dây quấn động cơ: 100% lõi đồng chất lượng cao
Phớt cơ khí Carbon-Ceramic, Chống ngấm nước bằng vách ngăn dầu ở giữa Điện áp sử dụng
3 pha / 380V / 50Hz – với mã 4PR
1 pha / 220V / 50Hz – với mã 4PRm
Tiêu chuẩn Lớp cách điện FBảo vệ IP68
Phụ kiện đi kèm Tụ điện khỏi động
Sử dụng liên tục không nghỉ trong 36h
Pin lưu trữ năng lượng đóng vai trò thiết yếu trong việc tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng tái tạo và đảm bảo sự ổn định của nguồn cung cấp điện Các loại pin lưu trữ phổ biến bao gồm pin axit-chì, pin lithium-ion, pin natri-nickel chloride và pin flow Mỗi loại có những đặc tính và ứng dụng riêng biệt, phù hợp với các mục đích khác nhau từ lưu trữ năng lượng gia đình đến các ứng dụng công nghiệp lớn
Pin lưu trữ hoạt động dựa trên nguyên lý chuyển đổi năng lượng hóa học thành năng lượng điện và ngược lại Khi sạc, năng lượng điện được sử dụng để thúc đẩy các phản ứng hóa học, lưu trữ năng lượng trong các hợp chất hóa học Khi phóng điện, các phản ứng này được đảo ngược, giải phóng năng lượng điện để sử dụng Hiệu suất và tuổi thọ của pin lưu trữ phụ thuộc vào số lượng chu kỳ sạc và phóng, cũng như các điều kiện vận hành như nhiệt độ và dòng điện Ứng dụng của pin lưu trữ năng lượng rất đa dạng, bao gồm việc lưu trữ điện từ các nguồn năng lượng tái tạo như gió và mặt trời, cung cấp điện dự phòng trong trường hợp mất điện, và nguồn cung cấp điện cho xe điện Mặc dù pin lưu trữ mang lại nhiều lợi ích, nhưng cũng cần lưu ý đến các thách thức liên quan đến an toàn và bảo vệ môi trường, đặc biệt là trong quá trình sản xuất và tái chế các loại pin này
Sự phát triển của công nghệ pin lưu trữ tiếp tục mở rộng khả năng và hiệu quả của các hệ thống điện, góp phần quan trọng vào việc chuyển đổi năng lượng toàn cầu và hướng tới một tương lai bền vững hơn
• Tính toán chọn pin lưu trữ
Xác định năng lượng tiêu thụ hàng ngày của máy bơm:
Máy bơm có công suất là 2.2 kW và hoạt động trong 6 tiếng mỗi ngày dưới điều kiện ánh sáng mặt trời Tính toán năng lượng tiêu thụ trong 6 tiếng như sau:
Năng lượng tiêu thụ 1 ngày=Công suất máy bơm×Thời gian hoạt động
Năng lượng tiêu thụ 1 ngày= 2,2 kW × 6 giờ = 13.2kWh
Xác định dung lượng lưu trữ cần thiết:
Hệ thống có khả năng hoạt động độc lập trong 3 ngày mà không có sự nạp lại từ ánh sáng mặt trời Tổng năng lượng cần trong 3 ngày là:
Tổng năng lượng cần thiết trong 3 ngày = năng lượng tiêu thụ hằng ngày × 3
Tổng năng lượng cần thiết trong 3 ngày 2kwh× 39.6kWh
• Tính dung lượng thực tế của pin dựa vào hiệu suất hệ thống: Để tính toán dung lượng thực tế của pin, cần xem xét hiệu suất của hệ thống và hệ số dự phòng hiệu suất hệ thống và hệ số dự phòng là khoảng 20% để bù đắp hao phí lưu trữ và hiệu suất thấp hơn trong điều kiện không lý tưởng:
Dung lượng thực tế của pin = Tổng năng lượng cần thiết trong 3 ngày
• Loại pin: Lithium-ion (Li-ion) được ưu tiên do hiệu suất lưu trữ năng lượng cao và độ bền tốt
• Các tính năng khác của pin: Chống chịu nhiệt độ cao, thời gian sử dụng dài, và khả năng phóng điện nhanh
Dựa vào thông số của inverter và tính toán chúng em lụa chọn pin lưu trữ thỏa các điều kiện sau :
• Điện áp định mức của pin nên nằm trong khoảng từ 42V đến 58V
• Inverter này có khả năng sạc và xả với công suất tối đa là 6 kW và dòng điện sạc/xả tối đa là 125A
Hình 3 9 Pin lưu trữ Lithium SVE 5000RM 51.2V-100Ah
Bảng 3 8 Thông số của pin
Thông số Pin Lithium SVE 5000RM Điện áp định mức 51.2V
Dung lượng danh định 100Ah
Công suất danh định 5.12kWh
Dải điện áp 44.8 – 57.6V Điện áp sạc 56 – 57.6V Điện áp cắt 44.8V
Kích thước Pin lưu trữ
Cổng giao tiếp RS485CAN
Chứng nhận CE, EMC, TUV(IEC62619) Độ ẩm môi trường Pin lithium làm việc ≤ 95%RH (Không đông đặc)
Chu kỳ tuổi thọ 6000les @ 80%DOD / 25 độ
Lựa chọn inverter thứ 2 kết nối với pin lithium
Biến Tần Độc Lập Inverter Off-Grid Epever 3kW
Bảng 3.9 Thông số inverter thứ 2
Thông số Ắc Quy Điện áp ắc quy định mức 48VDC
Dải điện áp ắc quy 43.2~64VDC
Dòng nạp ắc quy tối đa 50A
Công suất ngõ ra liên tục 3000W
Công suất ngõ ra tối đa
Dải điện áp ngõ ra 220VAC
Dạng sóng ngõ ra Sin chuẩn (Pure Sine Wave)
Méo dạng điện áp THD≤3%
Hiệu suất tối đa ngõ ra:
Thông số ngõ vào điện lưới
Ngõ vào điện lưới 176VAC~264VAC
Tần số ngõ vào 40~65Hz
Thông số ngõ vào từ
Solar Điện áp PV hở mạch tối đa 395Vdc
Công suất PV tối đa 4000W
Công suất sạc PV tối đa 2875W
Dòng sạc tối đa từ PV 50A
Chế độ sạc cân bằng 58.4V
Chế độ sạc tăng cường 57.6V
Chế độ sạc thả nổi 55.2V Điện áp ngắt bảo vệ ắc quy 43.2V
Bảo vệ và tiêu thụ
Dòng tiêu thụ không tải