2985288_5V---Dang-Dinh-Thong-Solar-Energy-in-VN-3-2012-S

Công nghệ pin mặt trời Bài học kinh nghiệm từ Việt nam GS.TS Đặng Đình Thống Đại học Bách khoa Hà Nội Đại Cồ Việt, Hanoi Email: thong@mail.hut.edu.vn Công nghệ pin mặt trời Bài học kinh nghiệm từ Việt nam Nội dung: I- Tiềm Năng lượng mặt trời II- Hiện trạng Thách thức III- Thị trường tương lai Công nghệ pin mặt trời Bài học kinh nghiệm từ Việt nam I- Tiềm Năng lượng mặt trời • Lãnh thổ Việt nam kéo dài từ vĩ độ – 23 vĩ độ Bắc, nằm khu vực nhiệt đới, có tiềm lớn NL mặt trời; • Lãnh thổ trải dài, đó, tiềm NLMT vùng khác Có thể chia thành tiểu khu vực, với đặc trưng NLMT biểu thị bảng Công nghệ pin mặt trời Bài học kinh nghiệm từ Việt nam Bảng 1: Mật độ NLMT trung bình năm số nắng theo tiểu khu vực (Nguồn: VNL) Khu vực NLMT trung bình năm (kcal/cm2.year) Số nắng trung bình năm (hrs/year) Đơng Bắc Bộ 100 - 125 1500 – 1700 Tây Bắc Bộ 125 – 150 1750 – 1900 Bắc Trung Bộ 140 – 160 1700 – 2000 Nam Trung Bộ Tây Nguyên 150 – 175 2000 – 2600 Nam Bộ 130 – 150 2200 – 2500 Trung bình nước 130 - 152 1830 - 2450 (1)- Khu vực Đông Bắc Bộ có NLMT thấp ảnh hưởng gió mùa Đơng Bắc vào mùa đơng (2)- Khu vực Nam Bộ, từ Đà Nẵng trở vào, xạ mặt trời số nắng cao (3)- Nhìn chung, tiềm NLMT VN tốt Ghi chú: Công nghệ pin mặt trời Bài học kinh nghiệm từ Việt nam II- Hiện trạng 2.1- Hiện trạng ứng dụng NLMT VN: • • • • Việc nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ NLTT nói chung NLMT nói riêng cịn mức thấp, quy mơ nhỏ phân tán Hầu hết dự án ứng dụng mang tính trình diễn Cơng nghệ ứng dụng hệ thống lượng mặt trời độc lập để cung cấp điện cho khu vực nông thôn (như thắp sáng, ti vi, nghe đài cho hộ gia đình; Thiết bị cơng cộng (như trường học, trạm y tế làng, nhà văn hóa, trung tâm xã); viễn thông khu vực miền núi, hải đảo đèn tín hiệu điện/ hải đăng để thơng tin liên lạc biển, … Gần 100% module lượng mặt trời nhập Các thành phần khác điều khiển, biến tần, pin thiết kế, sản xuất phần nước Công suất cài đặt tích luỹ nước đến ước tính khoảng 1,5 – 1,6MWp Các khách hàng chủ yếu viễn thông, truyền thông hàng hải hộ gia đình nơng thơn cộng đồng Cơng nghệ pin mặt trời Bài học kinh nghiệm từ Việt nam II- Hiện trạng 2.2- Công nghệ NLMT: Ở Việt nam nay, có hệ thống NLMT áp dụng: (1)- Hệ thống NLMT độc lập (2)- Hệ thống độc lập kết hợp NLMT nguồn NL khác (3)- Hệ thống NLMT nối lưới Hệ thống thứ thứ hai hệ thống chủ yếu áp dụng Việt Nam, lắp đặt địa điểm chưa có điện nối lưới, ví dụ khu vực xa xôi hẻo lánh (vùng núi cao, khu vực hải đảo) Hệ thống thứ ba lắp đặt Trung tâm hội nghị quốc gia (150kWp) mái tồ nhà Bộ Cơng thương, Hà nội (12kWp) Công nghệ pin mặt trời Bài học kinh nghiệm từ Việt nam II- Hiện trạng 2.2.1- Hệ thống NLMT độc lập Thành phần: (1)- Dàn pin NLMT – máy phát điện mặt trời (2)- Bộ điều khiển nạp- điều khiển trình thu phát ac qui 3)- Ac qui: chứa điện (4)- Bộ chuyển đổi: chuyển dòng điện chiều từ pin mặt trời sang dòng xoay chiều (5)- Tải trọng (một chiều xoay chiều) Hình 2.1- Sơ đồ điển hình hệ thông NLMT độc lập Công suất mảng pin NLMT ac qui phụ thuộc nhu cầu điện hàng ngày tải, tình hình xạ mặt trời nơi lắp đặt hệ thống Công nghệ pin mặt trời Bài học kinh nghiệm từ Việt nam Hệ thống độc lập (1)- Hệ thống pin mặt trời cho hộ gia đình nơng thơn: • module NLMT 50 – 70Wp; • Pin- 12V-(50 – 70)Ah, axit chì • Tải: đèn tiết kiệm điện12VDC-12W; TV, radio,… • Thị phần: ~10-15% Hình.2.2- Một số hệ thống pin mặt trời hộ gia đình: (1)- Ha Hoa, Phu Tho (50Wp); (2)- An Lac, Bac Giang (67Wp); (3)& (4)- M’Drac, Dac Lac Công nghệ pin mặt trời Bài học kinh nghiệm từ Việt nam Hệ thống độc lập (2)- Hệ thống pin NLMT cho cộng đồng nông thôn • Module NLMT 400 – 5000Wp; • Pin- (12V, 24, 48)V;(200 – 2000)Ah, axit chì • Tari: chiếu sáng, ti vi, đài, loa, thiết bị khác,… • Thị phần: ~15-20% Fig.2.3- Hệ thống NLMT cộng đồng: (1)- Trạm xá Yen Lap, Phu Tho (550Wp); (2)- Trạm xá đảo Quan Lan , Quang Ninh (750Wp); (3)- Trạm bơm phố Cua Bac, Hanoi Công nghệ pin mặt trời Bài học kinh nghiệm từ Việt nam Hệ thống NLMT độc lập khác (3)- Hệ thống NLMT • • (1)-đèn LED; (2)-đèn hải đăng biển; (3)- đèn tín hiệu giao thơng đường;… Thị phần: ~30% Hình2.4- Hệ thống áp dùng NLMT độc lập khác: Đèn đường; Đèn giao thông; Vườn & Công viên; đèn báo hiệu; 10 Công nghệ pin mặt trời Bài học kinh nghiệm từ Việt nam 2.2.2- Hệ thống kếp hợp độc lập • Hệ thống kết hợp máy phát điện NLMT với máy phát điện khác tua bin gió, tuabin thủy điện nhỏ, động diesel, có đầy đủ lợi tất nguồn lượng tiềm địa phương • Được sử dụng cho nhu cầu tải điện cao liên tục • Các khách hàng phổ biến VN: Trạm viễn thông, nhà máy điện nơng thơn Thị phần: ~ 30% • Hình.2.5- Sơ đồ hệ thống kết hợp NLMT độc lập 11 Công nghệ pin mặt trời Bài học kinh nghiệm từ Việt nam Some PV hybrid systems for Telecom Hình 2.6- Một số hệ thống kết hợp NLMT máy phát điện Diesel; trung tâm nghiên cứu NLTT thiết kế lắp đặt (1)- Bưu điện đảo Cù Lao Chàm (1kWp) + 5kW Diesel; (2)- Đảo Quan Lạn(6,7kWp + 10kW Diesel; (3)- Thong Nong, Cao Bằng, 1,2kWp + 7kW Diesel 12 Công nghệ pin mặt trời Bài học kinh nghiệm từ Việt nam Hệ thống kết hợp độc lập làng xã Hình 2.7- Hệ thống kết hợp xã Bái Hương, Cù Lao Chàm, 28kWp PV+20kW Diesel (1)- Toàn cảnh; (2)- Bộ biến tần mặt trời pin; (3)- Ac qui 13 Công nghệ pin mặt trời Bài học kinh nghiệm từ Việt nam 2.2.3- Hệ thống NLMT nối lưới • Nguyên tắc hoạt động hệ thống: Phát điện: Dòng điện chiều từ dàn pin NLMT biến tần đồng bán công tơ đo Watt-giờ lưới điện; Sử dụng: Lưới mua công tơ đo Watt-giờ điện gia dụng Hiện nay, Việt Nam chưa có Quy định nối lưới điện, đó, phải nối với cơng tơ đo nhà lưới điện địa phương, cơng tơ đo sau tồ nhà hoặc địa phương Hình2.8- Hệ thống nối lưới NLMT Hiện nay, VN, điện NLMT phải nối với công tơ đo tồ nhà lưới điện làng cơng tơ đo sau tồ nhà/ làng 14 Cơng nghệ pin mặt trời Bài học kinh nghiệm từ Việt nam 2.2.3- Hệ thống NLMT nối lưới Ở Việt nam, công nghệ cịn mẻ Hiện nay, có vài hệ thống thí điểm quy mơ nhỏ hệ thống 150kWp Trung tâm hội nghị quốc gia, Hà nội hệ thống 12kWp nhà Bộ Cơng thương Hình 2.9- Hệ thống NLMT nối lưới mái tồ nhà Bộ Cơng thương Từ trái sang: Dàn pin NLMT 12kWp; Bộ biến tần( x 5kW); Lễ khánh thành 15 Công nghệ pin mặt trời Bài học kinh nghiệm từ Việt nam • • • • • Nhà máy sản xuất pin NLMT Việt nam Địa điểm: huyện Duc Hoa, tỉnh Long An Công suất thiết kế giai đoạn 1(2009-2011): 5MW/năm Kế hoạch: 60% xuất khẩu, 40% sử dung nội địa Hoàn thành giai đoạn 1: tháng 4/2009 Mức đầu tư 10 triệu USD từ Công tu cổ phần Mặt trời đỏ, Trung tâm tiết kiệm NL Tp HCM Công ty TNHH Tan Ky Nguyen Hình 2.10- Nhà máy sản xuất pin NLMT (hình trên) lễ khánh thành hồn thành giai đoạn Ngày 27 tháng năm 2009 modules NLMT sản xuất Sản phẩm module NLMT công suất từ 50 to 175Wp, hiệu suất 15-16% 16 Công nghệ pin mặt trời Bài học kinh nghiệm từ Việt nam Tóm tắt trạng ứng dụng NLMT Việt nam • • • Thiếu chiến lược sách trọng điểm quốc gia lượng tái tạo Do việc nghiên cứu ứng dụng lượng tái tạo nói chung lượng mặt trời nói riêng phải đối mặt với nhiều rào cản Một số lý khác: (1)- Cho đến Việt Nam tương đối có tiềm nhiên liệu hóa thạch than, dầu, khí tự nhiên, thủy điện (Nhưng từ nayViệt Nam trở thành nước nhập lượng, nhập điện từ Trung Quốc, than từ Indonesia, !) (2)- Thu nhập người dân Việt Nam thấp so với mức đầu tư chi phí cao cơng nghệ lượng tái tạo Trong đó, Chính phủ chưa có sách hỗ trợ ứng dụng lượng tái tạo Các rào cản khiến cho cơng trình nghiên cứu ứng dụng công nghệ lượng mặt trời mức thấp, quy mô nhỏ phân tán Hầu hết dự án triển khai thực mức thí điểm ứng dụng quy mơ nhỏ nông thôn Việt Nam thiếu liệu lượng mặt trời để thiết lập dự án thương mại thiếu ngành công nghiệp điện mặt trời mạng lưới dịch vụ 17 Công nghệ pin mặt trời Bài học kinh nghiệm từ Việt nam Tóm tắt trạng ứng dụng NLMT Việt nam (tiếp theo) • • • • Cơng suất lắp đặt luỹ kế: ~ 1.5-1.6 MWp, đó: – 25-30% cho vùng nơng thơn (hộ gia đình: cơng suất module NLMT khoảng 50 – 80Wp/hệ thống; cộng đồng: công suất khoảng 1.0 - 100kWp) – Viễn thông: 35%, công suất: 300- 10.000Wp/hệ thống – Thông tin liên lạc biển, 35%, 200- 2000Wp/hệ thống Công nghệ: (1)- Hệ thống độc lập: Hộ gia đình thiết bị cơng cộng; (2)-Hệ thống kết hợp độc lập: làng xã cộng đồng (có khơng có lưới mini); (3)- Nối lưới (gia đoạn thí điểm) Giá: Module PV 4.0 5.0USD/Wp, hệ thống pin NLMT 8000-9000USD/kWp; Pin: 65-75 USD/kWh; điều khiển biến tần: thiết kế sản xuất Việt nam hầu hết dự án Đối với dự án quốc tế, hợp phần nhập khẩu; Cơ chế quản lý thời gian hoạt động sau hệ thống chuyển giao trở ngại lớn Vì việc đào tạo vận hành bảo dưỡng cho đội ngũ kỹ thuật viên địa phương thiết lập chế quản lý phù hợp vấn đề quan trọng định thành công dự án 18 Công nghệ pin mặt trời Bài học kinh nghiệm từ Việt nam III- Thi trường ứng dụng NLMT tương lai? Quyết định Thủ tướng Chính phủ Ngày 21 tháng năm 2011 thủ tướng phủ Nguyen Tan Dung thơng qua Quyết đinh số 1208/QD-TTg) phê duyệt Quy hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đọan 2011-2020 có xét đến năm 2030, đó, NLTT lần có vi trí thức thị trường điện Việt nam Sau điểm trọng tâm liên quan đến ứng dụng NLTT NLMT: Nhu cầu điện năm 2015, 2020 and 2030 dự báo 194-210 tỷ kWh, 330-362 tỷ kWh 695-834 tỷ kWh Ưu tiên NLTT sản xuất điện, đưa thị phần điện từ NLTT từ 3.5% năm 2010 lên 4.5% năm 2020 6.0% vào năm 2030 Đẩy nhanh tiến độc chương trình điện khí hố nông thôn nhằm đạt mục tiêu gần 100% hộc gia đình nơng thơn có điện vào năm 2020 Từ điểm 2, điện lượng từ NLTT vào năm 2010 xấp xỉ 100 tỷ kWh), năm 2020 năm 2030 3,5 tỷ, 15 tỷ 46 tỷ kWh 19 Công nghệ pin mặt trời Bài học kinh nghiệm từ Việt nam III- Thị trường ứng dụng NLMT tương lai? Số liệu Để đạt mục tiêu trên, công suất lắp đặt điện từ NLTT Bộ Công thương phê duyệt theo kế hoạch sau (Bảng 1) Bảng 1- Điện từ NLTT(*) công suất lắp đặt giai đoạn 2011 – 2030 (Nguồn: Quyết định số1208/QD-TTg ngày 21-7-2011 Thủ tướng Chính phủ , phụ lục 1) Năm Công suất lắp đặt (MW) Năm Công suất lắp đặt (MW) 2011 30 2018 200 2012 100 2019 230 2013 130 10 2020 300 2014 120 11 2011-2020 1.660 2015 150 12 2021-2025 2.500 2016 200 13 2026-2030 4.200 2017 200 2011-2030 8.360 = 8,36GW Chú ý: (*)- Điện từ NLTT = Gió + Các nguồn NLTT khác 20 Công nghệ pin mặt trời Bài học kinh nghiệm từ Việt nam III- Ứng dụng NLMT tương lai?? Mục tiêu điện khí hố nơng thơn • • • Cung cấp điện từ lưới điện quốc gia từ nguồn NLTT địa phương: năm 2015: 100% làng xã, 98,6% hộ gia đình có điện sử dụng; năm 2020: gần 100% hộ nơng thơn điện khí hố 2011-2015: có thêm 377 000 hộ nơng thơn có điện từ NLTT 2016-2020: có thêm 231 000 hộ nơng thơn có điện từ NLTT (Nguồn: Quyết định số 1208/QD-TTg ngày 21-7-2011 Thủ tướng Chính phủ) Kết luận Dựa vào Quyết đinh trên, thấy: Thị trường NLTT Việt nam, bao gồm thị trường NLMT thập kỷ tới thiết lập phát triển Để đạt mục tiêu đề ra, Việt nam cần phải làm nhiều việc cần nguồn đầu tư tài lớn cho NLTT! Đối với khu vực hẻo lánh hải đảo, miền núi, công nghệ NLMT phù hợp nhiều nơi, NLMT lựa chọn tốt Để đạt mục tiêu đặt thị trường NLTT, Chính phủ cần sớm ban hành sách chiến lược phù hợp ứng dụng phát triển NLTT 21 Xin cám ơn! 22