ứng dụng hệ thống điện năng lượng mặt trời

BÁO CÁO ĐAMH1 – NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI GVHD: TS MAI BÁ LỘC LỜI NĨI ĐẦU Trong tiến trình phát triển loài người, việc sử dụng lượng kiện đánh dấu cột mốc quan trọng Từ đến nay, lồi người sử dụng lượng ngày nhiều, vài kỷ gần Trong cấu lượng nay, chiếm phần chủ yếu lượng tàn dư sinh học: than đá, dầu mỏ, khí tự nhiên Kế lượng nước thủy điện, lượng hạt nhân, lượng sinh khối (biogas, ) lượng mặt trời, lượng gió chiếm phần khiêm tốn Xã hội loài người khơng phát triển khơng có lượng Ngày nay, lượng tàn dư sinh học, lượng không tái sinh, ngày cạn kiệt, giá dầu mỏ tăng ngày, ảnh hưởng xấu đến phát triển kinh tế xã hội mơi trường sống Tìm kiếm nguồn lượng thay nhiệm vụ cấp bách nhà khoa học, kinh tế, trị gia, người Nguồn lượng phải sạch, thân thiện với mơi trường, chi phí thấp, khơng cạn kiệt (có thể tái sinh) dễ sử dụng Từ lâu, loài người mơ ước sử dụng lượng mặt trời Nguồn lượng vô tận, đáp ứng hầu hết tiêu chí nêu Nhiều cơng trình nghiên cứu thực hiện, lượng mặt trời không lượng tương lai mà cịn lượng Bạn khơng nên nghĩ ứng dụng lượng mặt trời công việc riêng nhà khoa học, nơi bạn phát huy óc sáng tạo, khéo tay, tính kiên nhẫn Cịn thú vị bạn tự thực ứng dụng lượng mặt trời ngơi nhà Đồ án mơn học giới thiệu chi tiết ứng dụng lượng mặt trời nhà mảnh vườn bạn Các dự án tương đối đơn giản, chi phí tầm tay bạn, hiệu cao, khơng địi hỏi lý thuyết cao siêu, cần bạn nhận lợi ích việc sử dụng lượng mặt trời tâm thực Bạn thực bước theo hướng dẫn dự án, đạt kết quả, bạn hồn tồn chỉnh sửa, cải tiến để nâng cao hiệu suất giảm chi phí tùy theo động tính sáng tạo bạn Các dự án cịn thực trường học, trường phổ thông trường dạy nghề, giúp cho thầy giáo có thêm phương cách thí nghiệm, học đơi với hành, giúp cho học sinh phát huy tính sáng tạo hứng thú học tập SVTH: Nguyễn Quang Giới BÁO CÁO ĐAMH1 – NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI GVHD: TS MAI BÁ LỘC Nhận xét giảng viên hướng dẫn: SVTH: Nguyễn Quang Giới BÁO CÁO ĐAMH1 – NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI GVHD: TS MAI BÁ LỘC MỤC LỤC A Trang Giới thiệu lượng mặt trời I II III B Hệ thống điện lượng mặt trời .14 I II III IV V VI VII VIII C Giới thiệu chung Lịch sử phát triển Ưu 14 Nguyên lý hoạt động 14 Cấu hình tiêu biểu điện lượng mặt trời 14 Tấm pin mặt trời 14 Bộ điều khiển sạc .15 Bộ kích điện DC-AC 15 Ắc quy 15 Khung, giá đỡ dây cáp 16 Các loại máy phát lượng mặt trời 16 Máy phát điện độc lập 16 Máy phát điện nối lưới .17 Hệ thống đấu lưới có dự phịng .18 Máy phát điện dự phòng 19 Pin mặt trời 20 Các loại pin mặt trời 20 Ứng dụng pin mặt trời 25 Phương pháp thiết kế điện lượng mặt trời 29 Hòa hệ thống vào lưới điện quốc gia 33 Ưu & nhược điểm điện lượng mặt trời 34 Sử dụng điện lượng mặt trời Việt Nam 35 Tài liệu tham khảo 38 SVTH: Nguyễn Quang Giới BÁO CÁO ĐAMH1 – NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI GVHD: TS MAI BÁ LỘC A – GIỚI THIỆU VỀ NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI I GIỚI THIỆU CHUNG: Ngày nhu cầu lượng tiếp tục tăng mạnh với mối quan tâm môi trường, thay cho việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch khơng tái tạo gây nhiễm phải điều tra Một thay lượng mặt trời Năng lượng mặt trời đơn giản lượng sản xuất trực tiếp mặt trời thu thập nơi khác, thường trái đất Mặt trời tạo lượng thơng qua q trình nhiệt hạch chuyển đổi khoảng 650.000.000 hydro thành heli giây.Quá trình tạo xạ nhiệt điện Sức nóng ánh nắng mặt trời cịn cơng cụ việc trì phản ứng nhiệt hạch Các xạ điện từ (bao gồm ánh sáng nhìn thấy, tia hồng ngoại, xạ tia cực tím) dịng vào không gian tất hướng Chỉ phần nhỏ tổng số xạ sản xuất tới trái đất Bức xạ tới Trái Đất nguồn gián tiếp hầu hết loại lượng sử dụng ngày hôm Các trường hợp ngoại lệ lượng địa nhiệt, phản ứng phân hạch hạt nhân phản ứng tổng hợp Ngay nhiên liệu hóa thạch có nguồn gốc từ mặt trời, đời sống thực vật động vật phụ thuộc vào mặt trời Nhiều lượng cần thiết giới cung cấp trực tiếp từ lượng mặt trời Và cịn nhiều lượng khác cung cấp gián tiếp Tính thực tiễn kiểm tra, với lợi ích hạn chế Ngoài ra, việc sử dụng lượng mặt trời áp dụng ghi nhận Do tính chất lượng mặt trời, hai thành phần yêu cầu phải có chức máy phát điện lượng mặt trời Hai thành phần thu lưu trữ Bộ thu đơn giản thu thập xạ rơi chuyển đổi phần nhỏ thành dạng lượng khác (hoặc điện nhiệt nhiệt) Các đơn vị lưu trữ cần thiết chất khơng liên tục lượng mặt trời, thời gian định có lượng nhỏ phóng xạ nhận Vào ban đêm lúc có mây lớn che phủ, lượng lượng sản xuất thu nhỏ Các lưu trữ giữ lượng dư thừa sản xuất giai đoạn suất tối đa, xả suất giảm xuống Trong thực tế, nguồn cung cấp điện dự phòng thường thêm vào nhằm đảm bảo cho tình lượng lượng yêu cầu lớn sản xuất lưu trữ thùng chứa Phương pháp thu thập lưu trữ lượng mặt trời khác tùy thuộc vào mục đích sử dụng kế hoạch máy phát điện lượng mặt trời Nói chung, có ba dạng thu gom nhiều hình thức đơn vị lưu trữ Ba dạng thu gom thu phẳng, thu gom tập trung, thu thụ động SVTH: Nguyễn Quang Giới BÁO CÁO ĐAMH1 – NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI GVHD: TS MAI BÁ LỘC Bộ thu phẳng loại thường sử dụng thu ngày Chúng mảng pin mặt trời xếp mặt phẳng đơn Chúng có kích cỡ, sản lượng có liên quan trực tiếp đến số thông tin bao gồm kích thước, bề mặt, vệ sinh Các thơng tin ảnh hưởng đến lượng phóng xạ rơi thu Thường thu có chế tự động mà giữ chúng ln vng góc với mặt trời Năng lượng bổ sung thu trình điều chỉnh nhiều ban đầu nên đủ bù đắp cho lượng cần thiết để điều khiển máy móc phụ Trọng tâm thuchủ yếu bề mặt phẳng với thiết bị quang học xếp để tối đa hóa xạ rơi vào trọng tâm thu Công nghệ sử dụng vài vùng lãnh thổ Lò lượng mặt trời ví dụ cơng nghệ Mặc dù họ sản xuất số lượng lớn lượng điểm định so với thu mặt phẳng, họ số xạ mà phẳng không tiếp nhận Bức xạ phản chiếu mặt đất hấp thụ thu phẳng thường bị bỏ qua thu trọng tâm (vùng bị tuyết phủ, xạ đáng kể) Một vấn đề khác thu trọng tâm nói chung nhiệt độ Những mỏng silic hấp thụ xạ không đạt hiệu nhiệt độ cao, nhận lượng nhiệt q lớn chí bị hư hỏng vĩnh viễn Bộ thu trọng tâm với chất tự nhiên tạo nhiệt độ cao cần nhiều biện pháp bảo vệ để bảo vệ thành phần silic Bộ thu thụ động hoàn toàn khác với loại thu Bộ thu thụ động hấp thụ xạ chuyển đổi để làm nóng cách tự nhiên, mà không cần thiết kế xây dựng để làm Mọi đối tượng có thuộc tính đến mức độ nào, có số đối tượng (như tường) tạo đủ nhiệt để làm cho đáng giá Thường khả tự nhiên chúng để chuyển đổi xạ nhiệt tăng cường số cách hay cách khác (bằng cách sơn màu đen, ví dụ) hệ thống truyền nhiệt sang vị trí khác thường thêm vào Người dân sử dụng lượng cho nhiều việc, vài công việc chung tiêu thụ lượng lượng lớn Những công việc bao gồm giao thông vận tải, hệ thống sưởi, làm mát, máy phát điện Năng lượng mặt trời áp dụng cho bốn số nhiệm vụ với mức độ thành công khác Sưởi ấm lĩnh vực đầu tư kinh doanh lượng mặt trời thích hợp Nhiệt lượng mặt trời địi hỏi gần khơng biến đổi lượng, có hiệu cao Năng lượng nhiệt lưu trữ chất lỏng, chẳng hạn nước, đóng gói giống giường Đó thùng chứa đựng nhiều đồ vật nhỏ giữ nhiệt (như đá) với khoảng trống khơng khí chúng Năng lượng nhiệt thường lưu trữ giai đoạn đổi đơn vị nhiệt nhiệt hạch Các thiết bị sử dụng hóa chất làm thay đổi giai đoạn từ rắn sang chất lỏng nhiệt độ sản xuất thu lượng mặt trời Năng lượng thu dùng để thay đổi tính chất hóa học nhằm hóa lỏng chất đó, kết lưu trữ hóa chất riêng Nó khai thác sau cách cho phép hóa SVTH: Nguyễn Quang Giới BÁO CÁO ĐAMH1 – NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI GVHD: TS MAI BÁ LỘC chất trở lại dạng rắn Năng lượng mặt trời thường sử dụng nhà để làm nóng nước Đây ứng dụng dễ dàng, kết cuối mong muốn (nước nóng) thiết bị lưu trữ Một bình nước nóng đổ đầy nước nóng vào ban ngày, để nước cần thiết Ứng dụng điều chỉnh đơn giản từ nhiên liệu hóa thạch máy nước nóng bình thường Bể bơi thường đun nóng lượng mặt trời Đơi hồ bơi tự biến thành nơi lưu trữ, đơi giường đóng gói thêm vào để lưu trữ nhiệt Có hay khơng giường đóng gói sử dụng, số phương pháp giữ nhiệt hồ bơi lâu thời gian bình thường (như trang bìa) thường dùng để giúp giữ nước nhiệt độ ấm áp khơng sử dụng Năng lượng mặt trời thường dùng để làm nóng trực tiếp nhà cơng trình Sưởi ấm tòa nhà đòi hỏi lượng nhiều so với đun nước tòa nhà, nên cần có thu lớn nhiều Nói chung tịa nhà làm nóng lượng mặt trời nước tịa nhà làm nóng lượng mặt trời tốt Các loại thiết bị lưu trữ thường dùng nhiều cho lượng lượng mặt trời lớn lưu trữ nhiệt nhiệt hạch, loại khác (chẳng hạn giường đóng gói, thùng chứa nước nóng) sử dụng tốt Ứng dụng lượng mặt trời phổ biến so với hai đề cập trên, chi phí đầu tư cho thu hệ thống lưu trữ cần thiết lớn Bộ thu thụ động nhìn chung phần tịa nhà, tịa nhà lợi dụng thu thụ động phải tạo với hệ thống sưởi lượng mặt Bộ thu thụ động có vài hình thức khác Loại hấp thụ nhiệt bất thường Ý tưởng đằng sau hình thức đơn giản Cho phép lượng ánh sáng tối đa lọt bên thơng qua cửa sổ (Cửa sổ nên đối diện với mặt trời) để rơi sàn nhà làm đá vật liệu giữ nhiệt Trong ngày, khu vực mát mẻ sàn hấp thụ hầu hết nhiệt, vào ban đêm, khu vực trở nên ấm áp đá phát sức nóng hấp thụ ngày Một hình thức hấp thu thụ động hình dung giống tường mái nhà Với thu thụ động này, nhiệt thường hấp thu lãng phí tường mái nhà chuyểnvào khu vực cần sưởi ấm Hình thức chủ yếu thu thụ động ao lượng mặt trời Điều giống với hồ bơi nước nóng lượng mặt trời mô tả trên, trọng tâm khác Với hồ bơi, kết mong muốn hồ bơi ấm áp Với ao lượng mặt trời, mục đích ao lại để phục vụ điều tiết lượng cho tòa nhà Các ao đặt gần tịa nhà, hấp thụ lượng mặt trời chuyển đổi để làm nóng ngày Nhiệt đưa vào tịa nhà, tồ nhà có đủ nhiệt rồi, nhiệt bán phá giá từ tòa nhà vào ao SVTH: Nguyễn Quang Giới BÁO CÁO ĐAMH1 – NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI GVHD: TS MAI BÁ LỘC Năng lượng mặt trời sử dụng cho việc khác việc sưởi ấm Điều kỳ lạ, ứng dụng thường gặp lượng mặt trời làm mát Làm mát lượng mặt trời có giá đắt gấp nhiều so với tạo nhiệt lượng mặt trời, đó, gần khơng nhìn thấy nhà riêng Năng lượng mặt trời sử dụng để làm mát nhờ giai đoạn hóa khí chất lỏng thơng qua nhiệt, sau cho khí vào buồng áp suất thấp Nhiệt độ chất khí có liên quan đến áp suất nó, tất thứ khác tổ chức nhau, giống khí áp suất thấp nhiệt độ giảm Khí lạnh dùng để hấp thụ nhiệt từ khu vực quan trọng sau cho vào khu vực áp suất cao hơn, nơi nhiệt độ cao bị cách ly với giới bên ngồi Tác động rịng máy bơm làm nhiệm vụ bơm nhiệt từ khu vực nhiệt độ cao chuyển sang khu vực làm lạnh với áp suất thấp chuyển ngược trở lại sử dụng Ngoài việc sử dụng để sưởi ấm làm mát, lượng mặt trời chuyển đổi trực tiếp thành điện Hầu hết công cụ thiết kế để điều khiển điện, bạn tạo điện từ lượng mặt trời, bạn chạy gần điều với lượng mặt trời Thu gom lượng mặt trời chuyển đổi xạ thành điện thu phẳng hay thu tập trung, thành phần silic thu tế bào quang điện Tế bào quang điện, với chất tự nhiên nó, chuyển đổi xạ thành điện Hiện tượng biết đến nửa kỷ qua, gần lượng điện tạo tốt với cường độ xạ Hầu hết tế bào quang điện thị trường hoạt động hiệu suất 15%, tính cho lượng xạ rơi có 15% số biến đổi thành điện Hiệu lý thuyết tối đa cho tế bào quang điện đạt 32,3%, nhiên với hiệu suất này, điện lượng mặt trời kinh tế Hầu hết hình thức sản xuất điện khác hiệu thấp Thật không may, thực tế tụt hậu so với lý thuyết hiệu suất 15% không thường coi kinh tế hầu hết công ty điện lực, có hiệu cho đồ chơi máy tính bỏ túi Hy vọng cho việc sản xuất điện lượng mặt trời với quy mô lớn không nên từ bỏ, nhiên, tiến khoa học gần tạo tế bào lượng mặt trời với hiệu suất 28,2% hiệu phịng thí nghiệm Đây loại tế bào chưa thử nghiệm Nếu trì hiệu mơi trường khơng kiểm sốt giới bên ngồi, khơng có xu hướng phá vỡ, tiết kiệm cho công ty điện lực đủ để xây dựng sở lượng mặt trời sau tất nêu Mục tiêu việc sử dụng lượng, phù hợp với lượng mặt trời giao thông vận tải Phân tích rộng xe tương đối chậm tàu cần lượng lớn với pin mặt trời tàu phải lớn, nhỏ khơng thể đáp ứng tính quay liên tục bánh lái Cách có xe chạy hoàn toàn lượng mặt trời việc sử dụng pin sạc lượng mặt trời số điểm văn phịng sau nạp vào SVTH: Nguyễn Quang Giới BÁO CÁO ĐAMH1 – NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI GVHD: TS MAI BÁ LỘC xe Xe điện hỗ trợ phần lượng mặt trời nay, khó có khả năng lượng mặt trời có mặt giao thơng toàn giới tương lai gần Năng lượng mặt trời có hai lợi lớn so với nhiên liệu hóa thạch Đầu tiên tái tạo, không bị vĩnh viễn Thứ hai tác động mơi trường Trong việc đốt nhiên liệu hóa thạch tạo nhiều chất gây nhiễm độc hại đưa vào khí góp phần vào vấn đề mơi trường nóng lên toàn cầu mưa axit, lượng mặt trời hồn tồn khơng gây nhiễm Trong nhiều hecta đất bị phá hủy để nuôi sống nhà máy lượng nhiên liệu hóa thạch với nhiên liệu cần thiết cung cấp cho nó, có đất dành cho nhà máy lượng mặt trời vùng đất phát triển Thật vậy, hệ thống lượng mặt trời đưa vào doanh nghiệp nhà ở, đất khơng bị phá hủy với dự án lượng Khả để phân cấp lượng mặt trời mà nhiên liệu hóa thạch khơng thể đứng ngang hàng Như yếu tố xây dựng lượng mặt trời, silic, nguyên tố phổ biến thứ hai hành tinh, có xáo trộn môi trường gây việc tạo pin mặt trời Trong thực tế, lượng mặt trời phá vỡ mơi trường tập trung sản xuất quy mô khổng lồ Năng lượng mặt trời chắn sản xuất quy mô khổng lồ Trong số nguồn tài nguyên tái tạo, lượng mặt trời cho thấy tiềm nguồn lượng có khả cung cấp lượng vô hạn Giả sử 4.5x1017 kWh năm sử dụng để hóa từ đại dương chúng tơi cần dùng 0,1% 4.5x1014 kWh năm Chia cho năm cho sản lượng liên tục 2.90x1010 kW Điều có nghĩa cung cấp 2,4 kW cho 12,1 tỷ người Tính cho khoảng lượng trung bình sử dụng người Mỹ, nước có mức tiêu thụ lượng lớn giới Nhưng đáp ứng đủ cho 12 tỷ người, có đủ lượng để cung cấp tồn hành tinh dân số Thật khơng may, quy mô này, việc sản xuất lượng mặt trời có số tác động tiêu cực tới môi trường mà lường trước Nếu tất người thu lượng mặt trời đặt một vài khu vực, họ có tác động lớn đến mơi trường, có tác động lớn đến mơi trường giới Tất thứ từ thay đổi vùng điều kiện mưa Kỷ Băng Hà dự đoán kết sản xuất lượng mặt trời quy mô Vấn đề nằm thay đổi nhiệt độ độ ẩm gần lượng mặt trời, sản xuất lượng không tập trung, họ không nên tập trung chúng lại, có thay đổi lớn nhiệt độ có tác động xấu đến mơi trường Trong tất nguồn lượng có sẵn, lượng mặt trời có lẽ triển vọng Về mặt số lượng, có khả sản xuất lượng cần thiết để đáp ứng nhu cầu lượng toàn hành tinh Về mặt mơi trường, nguồn gây tổn hại so với SVTH: Nguyễn Quang Giới BÁO CÁO ĐAMH1 – NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI GVHD: TS MAI BÁ LỘC nguồn lượng khác Thực tế, điều chỉnh để lượng gần hòa nhập với tất thứ ngoại trừ giao thông vận tải với điều chỉnh, chí giao thông vận tải với số thay đổi nhỏ hệ thống nói chung du lịch Rõ ràng, lượng mặt trời nguồn lực tương lai II LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN Tiền sử - - - Thế kỷ thứ trước công nguyên: Thời Ai Cập Cổ Đại , nhà xây dựng để xạ mặt trời thu thập vào ban ngày sử dụng vào ban đêm Thế kỷ thứ trước công nguyên: người Hy Lạp định hướng nhà họ để họ nhận lượng mặt trời vào mùa đông để sưởi ấm nhà Thế kỷ thứ trước công nguyên: Archimedes sử dụng gương để phản chiếu xạ mặt trời để bảo vệ Syracuse từ xâm lược người La Mã Thế kỷ thứ trước công nguyên: cửa sổ làm từ mica suốt chèn vào nhà miền bắc Ý, với mục đích để tăng việc sử dụng xạ mặt trời thời gian mùa đông Thế kỷ thứ sau công nguyên : “heliocaminos” bắt đầu sử dụng Vào khoảng kỷ thứ 5, bồn tắm lượng mặt trời với cửa sổ mica lớn hướng phía nam sử dụng tối đa Ý Thế kỷ thứ 14 : định luật lượng mặt trời giới thiệu Ý 1767 Nga: M.V Lomonossov đề nghị việc sử dụng thấu kính để tập trung xạ mặt trời 1767 Thụy Sĩ: Horace de Saussure khám phá khuếch đại tăng hiệu suất nhiệt hộp kính nếp gấp loại Matjoshka 1830 Nam Phi: J Hershel sử dụng nồi nấu lượng mặt trời Khoảng 1830: H Repton xây dựng nhà kính châu Âu Lịch sử phát triển quang điện - - 1839: Alexandre-Edmund Becquerel, nhà vật lý thực nghiệm trẻ Pháp, phát hiệu ứng quang điện tuổi 19, giúp cha mình, thử nghiệm với pin điện phân tạo hai điện cực kim loại 1873: W Smith, làm việc Anh, phát tính quang dẫn Selenium, đưa đến việc phát minh pin quang dẫn 1876: G W Adams R.E Day, Mỹ, quan sát thấy hiệu ứng quang điện chất rắn Selenium 1883: Ch Frits, nhà phát minh người Mỹ, mô tả pin lượng mặt trời làm từ Se-wafer 1887: Đức ,H Hertz phát ánh sáng tia cực tím thay đổi điện áp thấp mà có khả gây tia lửa điện hai điện cực kim loại 1888: Ed Weston nhận sáng chế cho pin lượng mặt trời SVTH: Nguyễn Quang Giới BÁO CÁO ĐAMH1 – NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI - - - - GVHD: TS MAI BÁ LỘC 1904: W Hallwachs phát nhạy cảm ánh sáng cặp đồng ơxít đồng 1904: A Einstein xuất nghiên cứu lý thuyết tiên phong ông hiệu ứng quang điện (ông nhận giải Nobel năm 1921 cho cơng trình này) 1916: R.A Millikan cung cấp chứng thực nghiệm hiệu ứng quang điện 1916: Y Czochralski (nhà khoa học người Ba Lan ) phát triển phương pháp để phát triển tinh thể đơn Silicon 1930: W Schottky phát pin quang điện ơxít đồng 1931: AF Ioffe hướng dẫn dự án Viện Vật Lý Kỹ Thuật St Petersburg pin quang thallium sulphide ( TI2S) , đạt hiệu xuất kỷ lục > 1% vào thời điểm Ơng gửi đề nghị tới phủ Xô viết liên quan đến việc sử dụng mái nhà điện quang để cung cấp điện 1932: Audobert Stora khám phá hiệu ứng quang điện CdS 1948: W Schottky trình bày khái niệm lý thuyết cho quang điện bán dẫn 1951: phòng thí nghiệm BELL kết nối p-n tạo germanium 1953: D Trivich cơng bố tính toán lý thuyết hiệu xuất chuyển đổi quang phổ vật liệu có bandgap khác 1953: G Pearson phịng thí nghiệm Bell bắt đầu nghiên cứu pin lượng mặt trời Lidoped Silicon 1953: D Chapin; C Fuller G Pearson Silicon thực pin lượng mặt trời rộng cm2 với hiệu xuất 4% (công bố trang bìa NY Times ) 1954: D Chapin, C Fuller G Pearson cải tiến hiệu xuất pin lượng mặt trời lên 6%; pin lượng mặt trời AT & T mắt Murray Hill, NJ 1954: Siemens Đức, G Spenke nhóm ơng phát triển phương pháp hiệu cho việc sản xuất poly-Si: Các nhà khoa học chuyên gia từ Wacker TU Munich tham gia cơng trình với Siemens Cái gọi Phương pháp Siemens công nghệ để sản xuất pin lượng mặt trời bán dẫn loại Si 1954: J.J Loferski Jenny RCA báo cáo hiệu ứng quang điện rõ nét CdS 1954: Hiệp hội quốc tế lượng mặt trời -The International Solar Energy Society (ISES)được thành lập Phoenix, AZ 1970 trụ sở sau chuyển tới Melbourne, Australia, vào năm 1995 di chuyển lần đển Freiburg, Đức 1957-1959: Hoffmann Electronics đạt 8, 10% hiệu xuất phát triển hệ thống mối nối, giảm điện trở thiết bị đáng kể 1960: Hoffmann Electronics tăng hiệu xuất pin quang điện đến 14%, chủ yếu sử dụng cho vệ tinh ứng dụng không gian 1960/1961: H Mori Nhật Bản A.K Zaitseva & O P Fedoseeva Nga độc lập đề xuất module quang điện lưỡng mặt 1961: W Shockley H Queisser phát triển lý thuyết nhiệt động lực học dựa nguyên lý “sự cân chi tiết” cho pin mặt trời mối nối 1961: Hội nghị chuyên gia quang điện IEEE tổ chức Philadelphia, Mỹ 1963: Sharp Nhật Bản lắp đặt mạng pin lớn giới cho ứng dụng mặt đất, với công xuất 242 W 1966: Mạng pin mặt trời kW cài đặt đài quan sát thiên văn quỹ đạo 1966: Zh.I Alferov, V.B Khal n R.F Kazarinov phát hiệu ứng “super-injection” double heterostructure (DHS) 10 SVTH: Nguyễn Quang Giới BÁO CÁO ĐAMH1 – NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI GVHD: TS MAI BÁ LỘC - Dễ dàng cải tiến nhiều khâu kỹ thuật, ứng dụng công nghệ nano để làm bột TiO2 có diện tích mặt ngồi cực lớn Nhược điểm loại pin có chứa chất lỏng phải có biện pháp chống rị rỉ dùng lâu (Loại pin tuổi thọ 10 năm, nửa tuổi thọ pin Mặt trời silic) Hiện có nhiều cải tiến chất màu nhạy quang làm cho ánh sáng thuộc nhiều bước sóng phổ ánh sáng Mặt trời dễ dàng bị hấp thụ để kích thích làm điện tử tạo dịng điện Nhờ đó, khác với pin Mặt trời silic, loại pin Mặt trời hoạt động tốt nắng yếu, đặc biệt hoạt động với ánh sáng nhà Pin mặt trời dạng keo nước (Lá nhân tạo) Pin mặt trời dạng keo nước gọi Lá nhân tạo Đây loại Pin mặt trời uốn cong, có thành phần keo nước chứa phân tử nhạy sáng kết hợp với điện cực phủ chất liệu cacbon, ví dụ ống nano cacbon than chì Các phân tử nhạy sáng trở nên “kích động” ánh sáng mặt trời chiếu vào sản sinh điện năng; chế tương tự chế kích thích tổng hợp đường để sinh trưởng phân tử thực vật Hiện tại, việc ứng dụng loại pin chưa công bố hiệu suất hoạt động pin thấp Ứng dụng pin mặt trời a Tích hợp vào thiết bị Từ đồng hồ đeo tay nhỏ bé, điện thoại dắt túi quần xe điện mặt trời chạy mặt đất hay robot Hỏa Sự tích hợp Pin Mặt Trời mang lại khác biệt cho thiết bị: Vừa thẩm mỹ, vừa tiện dụng thân thiện với môi trường 24 SVTH: Nguyễn Quang Giới BÁO CÁO ĐAMH1 – NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI GVHD: TS MAI BÁ LỘC 25 SVTH: Nguyễn Quang Giới BÁO CÁO ĐAMH1 – NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI GVHD: TS MAI BÁ LỘC Pin mặt trời thường tích hợp vào thiết bị Máy tính bỏ túi, Laptop, Đồng hồ đeo tay, Điện thoại di động, Đèn trang trí, đèn sân vườn, Đèn tín hiệu, đèn đường, Các loại xe, Máy bay, Robot tự hành, Vệ tinh nhân tạo b Nguồn điện di động Nguồn điện cấp điện cho thiết bị điện nơi đâu, đặc biệt nơi điện lưới vùng sâu vùng xa, hải đảo, biển, 26 SVTH: Nguyễn Quang Giới BÁO CÁO ĐAMH1 – NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI GVHD: TS MAI BÁ LỘC Các ứng dụng Nguồn điện di động kể đến Bộ sạc lượng mặt trời, Cặp lượng mặt trời, Áo lượng mặt trời, Trạm điện mặt trời di động c Nguồn điện cho tịa nhà Đã bạn nghĩ thay tiết kiệm sử dụng điện gia đình tạo nguồn điện thay thế? Nguồn điện cho tòa nhà giải pháp vừa giúp giảm hóa đơn tiền điện hàng tháng, vừa giúp giảm đầu tư xã hội cho cơng trình nhà máy điện khổng lồ cách kết hợp sức mạnh toàn dân việc tạo điện phục vụ đời sống sản xuất chung 27 SVTH: Nguyễn Quang Giới BÁO CÁO ĐAMH1 – NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI GVHD: TS MAI BÁ LỘC Nguồn điện cho tòa nhà chia thành loại Nguồn điện mặt trời cục Nguồn điện mặt trời hòa lưới quốc gia Riêng Nguồn điện mặt trời hòa lưới quốc gia có nhiều ưu điểm mang lại hiệu kinh tế cao nhà nước khuyến khích sử dụng Sử dụng nguồn điện mặt trời gia đình vừa giúp bảo vệ mơi trường, vừa thể phong cách sống đại xã hội đại d Nhà máy điện mặt trời Bằng cách kết nối nhiều nguồn điện mặt trời với tạo tổ hợp nguồn điện mặt trời có đủ khả thay nhà máy phát điện Nhà máy điện mặt trời dùng để cấp điện cho thành phố, đảo, Hiện số lượng nhà máy điện mặt trời giới hạn chế, nhiên tương lai số lượng tăng lên giá thành sản xuất Pin mặt trời giảm xuống V PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI Để thiết kế hệ thống điện lượng mặt trời, thực bước sau: Tính tổng lượng tiêu thụ điện tất thiết bị mà hệ thống solar phải cung cấp 28 SVTH: Nguyễn Quang Giới BÁO CÁO ĐAMH1 – NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI GVHD: TS MAI BÁ LỘC Tính tổng số Watt-hour sử dụng ngày thiết bị Cộng tất lại có tổng số Watt-hour tồn tải sử dụng ngày Tính số Watt-hour pin mặt trời phải cung cấp cho toàn tải ngày Do tổn hao hệ thống, số Watt-hour pin mặt trời cung cấp phải cao tổng số Watt-hour toàn tải Số Watt-hour pin mặt trời (PV modules) = 1.3 x tổng số Watt-hour toàn tải sử dụng Tính tốn kích cỡ pin mặt trời cần sử dụng Để tính tốn kích cỡ pin mặt trời cần sử dụng, ta phải tính Watt-peak (Wp) cần có pin mặt trời Lượng Wp mà pin mặt trời tạo lại tùy thuộc vào khí hậu vùng giới Cùng pin mặt trời đặt nơi mức độ hấp thu lượng khác với đặt nơi khác Để thiết kế xác, người ta phải khảo sát vùng đưa hệ số gọi “panel generation factor”, tạm dịch hệ số phát điện pin mặt trời Hệ số “panel generation factor” tích số hiệu suất hấp thu (collection efficiency) độ xạ lượng mặt trời (solar radiation) tháng nắng vùng, đơn vị tính (kWh/m2/ngày) Mức hấp thu lượng mặt trời Việt Nam khoảng 4.58 kWh/m2/ngày lấy tổng số Watt-hour pin mặt trời chia cho 4.58 ta có tổng số Wp pin mặt trời Mỗi PV mà ta sử dụng có thơng số Wp nó, lấy tổng số Wp cần có pin mặt trời chia cho thơng số Wp ta có số lượng pin mặt trời cần dùng Kết cho ta biết số lượng tối thiểu số lượng pin mặt trời cần dùng Càng có nhiều pin mặt trời, hệ thống làm việc tốt hơn, tuổi thọ battery cao Nếu có pin mặt trời, hệ thống thiếu điện ngày râm mát, rút cạn kiệt battery làm battery giảm tuổi thọ Nếu thiết kế nhiều pin mặt trời làm giá thành hệ thống cao, vược ngân sách cho phép, không cần thiết Thiết kế pin mặt trời lại tùy thuộc vào độ dự phòng hệ thống Thí dụ hệ solar có độ dự phòng ngày (gọi autonomy day, ngày khơng có nắng cho pin mặt trời sản sinh điện), bắt buộc lượng battery phải tăng kéo theo phải tăng số lượng pin mặt trời Rồi vấn đề sử dụng pin loại tối ưu, thích hợp vùng địa lý có thời tiết khác Tất đòi hỏi thiết kế phải chuyên gia có kinh nghiệm thiết kế nhiều năm cho pin mặt trời vùng Tính tốn inverter Đối với hệ solar stand-alone, inverter phải đủ lớn để đáp ứng tất tải bật lên, phải có cơng suất 125% cơng suất tải Nếu tải motor phải tính tốn thêm cơng suất để đáp ứng thời gian khởi động motor 29 SVTH: Nguyễn Quang Giới BÁO CÁO ĐAMH1 – NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI GVHD: TS MAI BÁ LỘC Chọn inverter có điện áp vào danh định phù hợp với điện áp danh định battery Đối với pin mặt trời kết nối vào lưới điện, ta không cần battery, điện áp vào danh định inverter phải phù hợp với điện áp danh định hệ pin mặt trời Tính tốn battery Battery dùng cho hệ solar loại deep-cycle Loại cho phép xả đến mức bình thấp cho phép nạp đầy nhanh Loại có khả nạp xả nhiều lần (có nhiều cycle) mà không bị hỏng bên trong, bền, tuổi thọ cao Số lượng battery cần dùng cho hệ solar số lượng battery đủ cung cấp điện cho ngày dự phòng (autonomy day) pin mặt trời không sản sinh điện Ta tính dung lượng battery sau: - Hiệu suất battery chi khoảng 85% chia số Wh tải tiêu thụ với 0.85 ta có Wh battery - Với mức xả sâu (deep of discharge DOD) 0.6, ta chia số Wh battery cho 0.6 có dung lượng battery Dung lượng Battery (Ah) = Dung lượng Battery (Ah) = Kết cho biết dung lượng battery tối thiểu cho hệ solar khơng có dự phịng Khi hệ solar có số ngày dự phịng (autonomy day) ta phải nhân dung lượng battery cho số autonomy-day để có số lượng battery cần cho hệ thống Dung lượng Battery (Ah) = x số autonomy-day Thiết kế solar charge controller Solar charge controller có điện vào phù hợp với điện pin mặt trời điện tương ứng với điện battery Vì solar charge controller có nhiều loại bạn cần chọn laoij solar charche controller phù hợp với hệ solar bạn Đối với hệ pin mặt trời lớn, thiết kế thành nhiều dãy sóng song dãy solar charge controller phụ trách Công suất solar charge controller phải đủ lớn để nhận điện từ PV đủ công suất để nạp battery Thông thường ta chọn Solar charge controller có dịng Imax = 1.3 x dịng ngắn mạch PV Ví dụ cụ thể 30 SVTH: Nguyễn Quang Giới BÁO CÁO ĐAMH1 – NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI GVHD: TS MAI BÁ LỘC Tính hệ solar cho hộ dân vùng sâu có yêu cầu sử dụng sau: - bóng đèn 18W sử dụng từ 6-10 tối - quạt máy 60W ngày sử dụng khoảng - tủ lạnh 75W chạy liên tục a Xác định tổng lượng điện tiêu thụ ngày = (18W x 4h) + (60W x 2h) + (75W x 12h) = 1092 (Wh/ngày) (tủ lạnh tự động ngắt đủ lạnh nên xem chạy 12 giờ, nghỉ 12 giờ) b Tính pin mặt trời (PV panel) PV panel = 1092 x 1.3 = 1419.6 (Wh/ngày) Tổng Wp PV panel = 1419.6 / 4.58 = 310 (Wp) Chọn loại PV có 110Wp số PV cần dùng 310 /110 ~ c Tính inverter Tổng công suất sử dụng = 18 + 60 + 75 = 153 (W) Công suất inverter = 153 x 125% ~ 190W  Chọn inverter 200W trở lên d Tính toán Battery Dung lượng Battery (Ah) = Với ngày dự phịng, dung lượng bình = 178 x = 534 Ah Như chọn battery deep-cycle 12V/600Ah cho ngày dự phịng e Tính solar charge controller Thơng số PV module: Pm = 110 Wp, Vm = 16.7 Vdc, Im= 6.6 A, Voc = 20.7 A, Isc = 7.5 A 31 SVTH: Nguyễn Quang Giới BÁO CÁO ĐAMH1 – NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI GVHD: TS MAI BÁ LỘC Như solar charge controller = (3 PV x 7.5 A) x 1.3 = 29.25 (A) Chọn solar charge controller có dịng 30A/12V hay lớn KỸ THUẬT NỐI LƯỚI THÊM ĐỘNG CƠ CHỌN ĐIỆN ÁP HỆ THỐNG CHỌN ĐIỆN ÁP BIÊN HÒA HỆ THỐNG VÀO LƯỚI ĐIỆN QUỐC GIA VI Để hòa điện từ hệ thống điện lượng mặt trời vào lưới quốc gia sử dụng Thiết bị đồng AC, Hòa lưới điện, Chuyển đổi đồng AC 220V: - Đây thiết bị hoàn hảo cho việc đưa lượng mặt trời, Năng lượng gió, Năng lượng sinh thái dần thay lượng hóa thạch (dầu, ngun tử ) Vì xem xét vào thực tế đất nước ta mà nguồn điện tạo chủ yếu nhờ vào thủy điện Đặc điểm thủy điện dồi vào mùa mưa cịn mùa nắng hồn tồn khơ cạn Nhưng mặt trời ngược lại mùa mưa ánh sáng cịn mùa nắng dồi dao, việc ứng dụng đặc điểm tạo nguồn lượng liên tục quanh năm điều khả thi hồn tồn khơng gây ô nhiễm, giảm nóng lên trái đất Khi vào mùa nắng ngồi trời nóng chay người nhà ta mát lạnh - Thíết bị hịa mạng mang lại lợi ích nào: nâng cao hiệu suất thi lượng tránh tượng dư thừa lượng vơ ích, ta nạp vào ắc-quy ắc-quy đầy, thiết bị điện có lúc dùng lúc không Những lúc việc xảy dư thừa lượng vơ ích Khi hịa vào lưới điện thừa lượng chia sẻ cho nơi khác hay đưa vào sản xuất, ta cần lại có điện sử dụng - Bộ hịa lưới điện: thiết bị lấy lượng mặt trời hòa chung vào lưới điện để chia sẻ cho người hay nơi sản xuất Khi mà thời gian tạo lượng có mặt trời lại khơng dùng đến cịn lúc ta cần dùng khơng có ánh sáng Nếu ta lấy lượng mặt trời mà dự trữ vào ắc-quy tốn kém, hiệu khơng cao Giai đoạn hịa nhịp thiết bị với nguồn điện: 32 SVTH: Nguyễn Quang Giới BÁO CÁO ĐAMH1 – NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI GVHD: TS MAI BÁ LỘC - Thời điểm hòa lưới điện cho ta thấy tần số dao động nội ổn định chạy sang phải, cịn tần số nguồn điện lưới qc gia chận đơi chút nên sau hịa vào lưới điện quốc gia ta khơng cịn thấy tín hiệu chạy sang phải mà trôi theo tần số nguồn điện lưới Quá trình kể từ khởi động thiết bị hịa nhịp vào mạng có 2s - Để làm điều nhờ kỹ thuật xử lý bám theo kỹ thuật chuyển mạch tạo sóng sin đồng với nguồn điện quốc gia đưa lượng hòa vào mạng điện quốc gia để sử dụng - Các tình mà hòa mạng phải đảm bảo kỹ thuật công nghệ để đưa vào thực tế ứng dụng: Khi tải trầm trọng thiết bị ngắt vào chế độ tản nhiệt Tình xảy đường Backup thiết kết nguồn cung cấp vào, điện ta sử dụng thiết bị tiêu thụ công suất lớn như: bếp điện, máy lạnh Khi thiết bị tắt đóng trở lại sau phút, cịn tình trạng thiết bị lại tiếp tục ngắt lần mở nguồn khơng thành cơng thời gian nghỉ tăng thêm phút Vì hệ thống điện khơng có đường dây Backup riêng nên phải dùng chung với hệ thống dây điện chính, có vài trở ngại cung cấp nguồn cho máy tính, tắt thiết bị cơng suất lớn Đường backup light: Hoạt động chế độ, chế độ mặc định chế độ backup để bạn dẫn đường riêng vào máy tính, điện đường Backup tải Backup light có điện để máy tính hoạt động bình thường, muốn hoạt động chế độ backup light để thắp sáng đèn điện phải cài đặt từ máy tính Thiết bị: lấy nguồn điện từ panel mặt trời hòa vào mạng điện, nên phải để gần panel mặt trời giảm chi phí dây dẫn, hiệu suất cao nên phải lắp đặt cao Do cần có ngõ để giám sát qua máy tính hay đưa vào Board mạch xử lý trung tâm bên để mở rộng chức hoạt động thiết bị đáp ứng nhiều ứng dụng (Xem lại phần III để hiểu rõ vấn đề – cảm ơn!) VII ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI Ưu điểm: Giúp bạn tiết kiệm tiền: Sau đầu tư ban đầu thu hồi, lượng mặt trời thiết thực miễn phí Thời kỳ hồn vốn cho đầu tư ngắn tùy thuộc cách sử dụng điện sản xuất (có thể bán cho hộ lân cận, cho nhà nước sản xuất dư điện ) Ưu đãi tài từ phủ giảm bớt phần gánh nặng đầu tư 33 SVTH: Nguyễn Quang Giới BÁO CÁO ĐAMH1 – NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI GVHD: TS MAI BÁ LỘC Giúp bạn tiết kiệm tiền hóa đơn điện hàng tháng Năng lượng mặt trời khơng địi hỏi loại nhiên liệu nào, không bị ảnh hưởng giá nhiên liệu ngày tăng cao Tiết kiệm thời gian dài (từ 25-30 năm) • Thân thiện với mơi trường: Năng lượng mặt trời sạch, tái tạo góp phần xây dựng giới phát triển bền vững Đưa lượng mặt trời đến nơi vùng xâu, vùng xa, biên giới, hải đảo, nơi hẻo lánh, khó tiếp cận nhằm đảm bảo an ninh lượng , giúp phát triển kinh tế- xã hội cho tồn vùng Nhược điểm: Chi phí cao bất lợi nước nghèo muốn xã hội hóa lượng mặt trời Hiệu suất đạt thu lượng mặt trời thấp, chưa đạt đến kỳ vọng người Việc lắp đặt thu lượng mặt trời vùng rộng lớn gây hệ không tốt cho thiên nhiên sinh thái nơi Năng lượng mặt trời phụ thuộc lớn vào thời tiết, khí hâu VIII SỬ DỤNG ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI TẠI VIỆT NAM Pin mặt trời phương pháp sản xuất điện trực tiếp từ lượng mặt trời (NLMT) qua thiết bị biến đổi quang điện Pin mặt trời (PMT) có ưu điểm gọn nhẹ, lắp đâu có ánh sáng mặt trời, đặc biệt lĩnh vực tàu vũ trụ Ứng dụng NLMT dạng phát triển với tốc độ nhanh, nước phát triển Ngày ứng dụng NLMT để chạy xe thay dần nguồn lượng truyền thống Tuy nhiên giá thành thiết bị pin mặt trời cao, trung bình khoảng - 10 USD/Wp, nên nước phát triển, pin mặt trời có khả cung cấp lượng điện sử dụng cho vùng sâu, vùng xa, nơi đường điện quốc gia chưa có Ở Việt Nam, với hỗ trợ nhà nước (các bộ, ngành) số tổ chức quốc tế thực thành công việc xây dựng trạm pin mặt trời có cơng suất khác phục vụ nhu cầu sinh hoạt văn hóa địa phương vùng sâu, vùng xa, cơng trình nằm khu vực 34 SVTH: Nguyễn Quang Giới BÁO CÁO ĐAMH1 – NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI GVHD: TS MAI BÁ LỘC khơng có lưới điện Tuy nhiên pin mặt trời cịn hàng xa xỉ nước nghèo Đi đầu việc phát triển ứng dụng ngành bưu viễn thông Các trạm pin mặt trời phát điện sử dụng làm nguồn cấp điện cho thiết bị thu phát sóng bưu điện lớn, trạm thu phát truyền hình thơng qua vệ tinh Ở ngành bảo đảm hàng hải, trạm pin mặt trời phát điện sử dụng làm nguồn cấp điện cho thiết bị chiếu sáng, cột hải đăng, đèn báo sông Trong ngành công nghiệp, trạm pin mặt trời phát điện sử dụng làm nguồn cấp điện dự phòng cho thiết bị điều khiển trạm biến áp 500 kV, thiết bị máy tính sử dụng làm nguồn cấp điện nối với điện lưới quốc gia Trong sinh hoạt hộ gia đình vùng sâu, vùng xa, trạm pin mặt trời phát điện sử dụng để thắp sáng, nghe đài, xem vô tuyến Trong ngành giao thông đường bộ, trạm pin mặt trời phát điện dần sử dụng làm nguồn cấp điện cho cột đèn đường chiếu sáng Để hiểu hết tác dụng, hiệu tầm quan trọng hệ thống pin mặt trời phát điện, tìm hiểu sơ đồ ngun lý hệ thống điện pin mặt trời nối lưới điển hình đây: Cơng trình ứng dụng Khu vực phía Nam ứng dụng dàn PMT phục vụ thắp sáng sinh hoạt văn hố số vùng nơng thơn xa lưới điện Các trạm điện mặt trời có công suất từ 500 - 1.000 Wp lắp đặt trung tâm xã, nạp điện vào ắc qui cho hộ gia đình sử dụng Các dàn PMT có công suất từ 250 - 500 Wp phục vụ thắp sáng cho bệnh viện, trạm xá cụm văn hố xã Đến có khoảng 800 - 1.000 dàn PMT lắp đặt sử dụng cho hộ gia đình, cơng suất dàn từ 22,5 - 70 Wp Khu vực miền Trung có xạ mặt trời tốt số nắng cao, thích hợp cho việc ứng dụng PMT Hiện khu vực miền Trung có hai dự án lai ghép với PMT có cơng suất lớn Việt Nam, là: - Dự án phát điện ghép PMT thuỷ điện nhỏ, công suất 125 kW lắp đặt xã Trang, huyện Mang Yang, tỉnh Gia Lai, cơng suất hệ thống PMT 100 kWp (kilowatt peak) thuỷ điện 25 kW Dự án đưa vào vận hành từ cuối năm 1999, cung cấp điện cho làng Hệ thống điện Điện lực Mang Yang quản lý vận hành Sơ đồ hệ thống điện gia đình- Dự án phát điện lai ghép PMT động gió phát điện với cơng suất kW, PMT kW Dự án lắp đặt làng Kongu 2, huyện Đak Hà, tỉnh Kon Tum, Viện Năng lượng thực Cơng trình đưa vào sử dụng từ tháng 11/2000, cung cấp điện cho người dân tộc thiểu số với 42 hộ gia đình Hệ thống điện sở Cơng thương tỉnh quản lý vận hành - Các dàn pin lắp đặt ứng dụng tỉnh Gia Lai, Quảng Nam, Bình Định, Quảng Ngãi Khánh Hồ, hộ gia đình công suất từ 40 - 50 Wp Các dàn lắp đặt ứng dụng cho trung tâm cụm xã trạm y tế xã có cơng suất từ 200 - 800 Wp Hệ thống điện sử dụng chủ yếu để thắp truyền thông; đối tượng phục vụ người dân, dân quản lý vận hành Ở khu vực phía Bắc, việc ứng dụng dàn PMT phát triển với tốc độ nhanh, phục vụ hộ gia đình vùng núi cao, hải đảo cho trạm biên phịng Cơng suất dàn pin dùng cho hộ gia đình từ 40 - 75 Wp Các dàn dùng cho trạm biên phòng, nơi hải đảo có cơng suất từ 165 - 300 Wp Các dàn dùng cho trạm xá cụm văn hố thơn, xã 165 - 525 Wp Tại Quảng Ninh có hai dự án PMT vốn nước (từ ngân sách) tài trợ: 35 SVTH: Nguyễn Quang Giới BÁO CÁO ĐAMH1 – NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI • • • • - GVHD: TS MAI BÁ LỘC - Dự án PMT cho đơn vị đội đảo vùng Đông Bắc Tổng công suất lắp đặt khoảng 20 kWp Dự án Viện Năng lượng Trung tâm Năng lượng Trường đại học Bách khoa Hà Nội thực Hệ thống điện sử dụng chủ yếu để thắp sáng truyền thông, đối tượng phục vụ đội, đơn vị quản lý vận hành - Dự án PMT cho quan hành số hộ dân huyện đảo Cô Tô Tổng công suất lắp đặt 15 kWp Dự án Viện Năng lượng thực Công trình vận hành từ tháng 12/2001 Cơng ty BP Solar Úc tài trợ dự án PMT có cơng suất 6.120 Wp phục vụ cho trạm xá, trụ sở xã, trường học khoảng 10 hộ gia đình Dự án lắp đặt xã Sĩ Hai, huyện Hà Quảng, tỉnh Cao Bằng.Dự án “Ứng dụng thí điểm điện mặt trời cho vùng sâu, vùng xa” xã Ái Quốc, tỉnh Lạng Sơn hoàn thành vào tháng 11/2002 Tổng công suất dự án 3.000 Wp, cung cấp điện cho trung tâm xã trạm truyền hình, chủ yếu để thắp sáng truyền thông; đối tượng phục vụ người dân, dân quản lý vận hành.Trung tâm Hội nghị Quốc gia sử dụng ĐMT: Tổng công suất pin mặt trời 154 kWp cơng trình ĐMT lớn Việt Nam Hệ thống pin mặt trời hòa vào mạng điện chung Trung tâm Hội nghị quốc gia Trạm pin mặt trời nối lưới Viện Năng lượng công suất 1.080 Wp bao gồm môđun Trạm pin mặt trời nối lưới lắp đặt mái nhà làm việc Bộ Công thương, 54 Hai Bà Trưng, Quận Hồn Kiếm, Hà Nội Cơng suất lắp đặt 2.700 Wp Lắp đèn lượng mặt trời đường phố Đà Nẵng sử dụng nguồn lượng mặt trời Hệ thống thu góp điện “dán” thẳng thân trụ đèn Bên trụ có tám bình ắc qui dùng để tích lượng Hai cột đèn lượng mặt trời kết hợp lượng gió lắp đặt thành cơng Ban quản lý dự án Cơng nghệ cao Hịa Lạc Hai cột đèn trị giá 8.000 USD, Công ty cổ phần tập đoàn quốc tế Kim Đỉnh lắp đặt Hiện tại, hai cột đèn sử dụng 10 h ngày, thắp sáng bốn ngày liền khơng có nắng gió Tóm lại Tổng công suất lắp đặt: Khoảng 1,45 MWp Số địa phương lắp đặt: 40 tỉnh thành phố; Bộ Bưu Viễn thơng, Bộ Quốc phịng, Bộ Giao thơng, v.v Mục đích sử dụng: Sinh hoạt (chiếu sáng, TV, đài, bơm nước, v.v.), thơng tin liên lạc, tín hiệu giao thơng, v.v Nguồn kinh phí: Kinh phí viện trợ khơng hồn lại, thông qua dự án hợp tác quốc tế: 30 - 35% Kinh phí doanh nghiệp: 40 - 45% Chính phủ (trung ương, địa phương): 20 - 30% Những khó khăn q trình triển khai ứng dụng * Về kỹ thuật - Người sử dụng không tn theo qui trình vận hành Đấu tắt khơng qua điều khiển ắc qui yếu, làm ắc qui cạn kiệt, dẫn đến mau hỏng - Trong 100 dàn cho hộ gia đình lắp tỉnh Tiền Giang Trà Vinh, cơng suất dàn nhỏ (22,5 Wp), nhu cầu dùng lại lớn nên ắc qui luôn trạng thái cạn kiệt dẫn đến hỏng hàng loạt ắc qui * Về kinh tế 36 SVTH: Nguyễn Quang Giới BÁO CÁO ĐAMH1 – NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI GVHD: TS MAI BÁ LỘC Trước mắt, PMT ứng dụng vùng sâu, vùng cao hải đảo, nơi đưa lưới điện quốc gia đến Song phần lớn thu nhập người dân vùng thấp, giá thành đầu tư ban đầu PMT cao * Giá thành PMT Giá thành lắp đặt dàn PMT bình quân chung nước vào khoảng 12 - 14 USD/Wp (áp dụng cho hộ gia đình dàn tập thể) Giá thành không bao gồm chi phí vận chuyển.Chi phí vận chuyển vào khoảng - 7% giá trị thiết bị Kinh nghiệm triển khai ứng dụng Để việc triển khai ứng dụng đạt hiệu tốt, cần tiến hành bước sau: - Các sở khoa học công nghệ sở công nghiệp tỉnh nên mở lớp tập huấn tuyên truyền, quảng cáo - Phối hợp với quan địa phương mở lớp tập huấn cho cán kỹ thuật địa phương lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng sửa chữa nhỏ - Sau lắp đặt, cần hướng dẫn cặn kẽ cho hộ sử dụng qui định vận hành, bảo quản bảo dưỡng thiết bị - Trên sở kết ứng dụng thí điểm, nghiên cứu thiết kế kỹ thuật lắp đặt phù hợp với trình độ dân trí hợp lý qui mô công suất để đáp ứng nhu cầu khả kinh tế dân địa phương C1 TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách Powerplant technology – M M El – Wakil Trang web http://www.ccs.neu.edu/home/feneric/solar.html#Asimov1 – Eric W Brown Trang web http://luanvan.net.vn/luan-van/do-an-he-thong-dien-nang-luong-mat-troi-45219/ Trang web http://www.pinmattroi.com 37 SVTH: Nguyễn Quang Giới ... Các ứng dụng Nguồn điện di động kể đến Bộ sạc lượng mặt trời, Cặp lượng mặt trời, Áo lượng mặt trời, Trạm điện mặt trời di động c Nguồn điện cho tòa nhà Đã bạn nghĩ thay tiết kiệm sử dụng điện. .. CÁO ĐAMH1 – NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI GVHD: TS MAI BÁ LỘC xe Xe điện hỗ trợ phần lượng mặt trời nay, khó có khả năng lượng mặt trời có mặt giao thơng tồn giới tương lai gần Năng lượng mặt trời có hai... loại pin mặt trời 20 Ứng dụng pin mặt trời 25 Phương pháp thiết kế điện lượng mặt trời 29 Hòa hệ thống vào lưới điện quốc gia 33 Ưu & nhược điểm điện lượng mặt trời