NGHIÊN CỨU TRIỂN KHAI ỨNG DỤNG PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI Ở NƯỚC TA

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TP.HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ ĐIỆN TỬ // tuthienbao.com TIỂU LUẬN HÓA HỌC NGHIÊN CỨU TRIỂN KHAI ỨNG DỤNG PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI Ở NƯỚC TA Nhóm sinh viên thực hiện: 1.Nguyễn Tiến Đạt MSSV : 09248301 2.Huỳnh Phát Đạt MSSV : 09242531 3.Đậu Khắc Đông MSSV : 09239901 4.Võ Đức Dự MSSV : 09262911 Lớp : ĐHĐT3TLT Khóa : 2010-2013 GVHD: Lê Trọng Thành TP Hồ Chí Minh , ngày 10 tháng năm 2010 TRƯỜNG ĐH CƠNG NGHIỆP T/P HCM CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ Độc lập – Tự - Hạnh phúc - // - - // - NHIỆM VỤ TIỂU LUẬN Họ tên sinh viên: 1.Nguyễn Tiến Đạt MSSV : 09248301 2.Huỳnh Phát Đạt MSSV : 09242531 3.Đậu Khắc Đông MSSV : 09239901 4.Võ Đức Dự MSSV : 09262911 Chuyên ngành :Công nghệ Điện Tử Lớp : ĐHĐT3TLT 1.Tên đề tài tiểu luận : Nghiên cứu triển khai ứng dụng pin lượng mặt trời nước ta 2.Yêu cầu mục đích: Trong nguồn lượng truyền thống than đá, dầu mỏ dần cạn kiệt, giá thành cao, nguồn cung không ổn định, nhiều nguồn lượng thay nhà khoa học quan tâm, đặc biệt nguồn lượng mặt trời Việc tiếp cận để tận dụng nguồn lượng khơng góp phần cung ứng kịp nhu cầu lượng xã hội mà giúp tiết kiệm điện giảm thiểu ô nhiễm môi trường 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 khơng có lưới điện Tuy nhiên pin mặt trời hàng xa xỉ nước nghèo Do đó, việc triển khai nghiên cứu ứng dụng pin mặt trời hạ giá thành sản phẩm công việc cần thiết 3.Ngày giao đề tài : 12/1/2010 4.Ngày hoàn thành đề tài :12/2/2010 5.GV hướng dẫn : Lê Trọng Thành TP.Hồ Chí Minh,ngày10 tháng2 năm 2010 BCN KHOA CƠNG NGHỆ ĐIỆN TỬ NGƯỜI HƯỚNG DẪN Trưởng Khoa GV: Lê Trọng Thành Th.S Bùi Thư Cao NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: (Giáo viên ghi nhận xét tay,vào phần này) Phần đánh giá:  Ý thức thực hiện:  Nội dụng thực hiện:  Hình thức trình bày:  Tổng hợp kết quả: Điểm số: Điểm chữ: (Quy định thang điểm lấy điểm tròn theo quy định trường) Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2009 NGƯỜI HƯỚNG DẪN (Ghi rõ họ, tên) LỜI NÓI ĐẦU Nhu cầu lượng người thời đại khoa học kỹ thuật phát triển ngày tăng Trong nguồn nhiên liệu dự trữ than đá,dầu mỏ, khí thiên nhiên thủy điện có hạn, khiến cho nhân loại đứng trước nguy bị thiếu hụt lượng Việc tìm kiếm khai thác nguồn lượng lượng hạt nhân, lượng địa nhiệt, lượng gió lượng mặt trời hướng quan trọng kế hoạch phát triển lượng Việc nghiên cứu sử dụng lượng mặt trời ngày quan tâm, tình trạng thiếu hụt lượng vấn đề cấp bách môi trường Năng lượng mặt trời xem ngồn lượng ưu việt tương lai, nguồn lượng sẵn có, siêu miễn phí Do lượng mặt trời ngày sử dụng rộng rãi giới Việt Nam có lợi nằm vùng phân bổ ánh nắng mặt trời nhiều năm đồ xạ mặt trời giới, với bờ biển trải dai 3.000km, lại có tới hàng nghìn đảo có dân cư sinh sống, nhiều nơi khơng thể đưa điện lưới đến Vì vậy,việc nghiên cứu triển khai áp dụng lượng thay có lượng mặt trời cần thiết MỤC LỤC Trang Lời nói đầu Mục lục Phần : Tổng Quan đề tài Phần : Nội dung nghiên cứu kết Chương 1: Nguyên lý hoạt động cấu tạo pin mặt trời 1.1 : Hiệu ứng quang điện 1.2 : Hiệu suất trình biến đổi quang điện 10 1.3 : Cấu tạo pin mặt trời 10 Chương : Thiết kế hệ thống điện mặt trời 13 2.1 : Hệ thống điện mặt trời 13 2.2 : Các thông số cần thiết để thiết kế hệ thống điện mặt trời 14 2.2.1 :Yêu cầu đặc trưng phụ tải 14 2.2.2 :Vị trí lắp đặt hệ thống 15 2.3 : Các bước thiết kế hệ thống điện mặt trời 16 2.3.1 :Lựa chọn sơ đồ khối 16 2.3.2 :Tính tốn hệ nguồn điện pin mặt trời 17 2.4 : Các điều phối lượng 21 2.4.1 :Bộ điều khiển nạp – phóng điện 21 2.4.2 :Biến đổi điện DC – AC 22 2.4.3 :Hộp nối dây nối điện 24 Chương : Ứng dụng pin mặt trời 25 Phần : Kết luận kiến nghị 30 Phụ Lục 33 Tài liệu tham khảo 34 PHẦN I TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.Giới thiệu chung vấn đề mục đích nghiên cứu : Trong nguồn lượng than đá, dầu mỏ ngày cạn kiệt việc nghiên cứu triển khai nguồn lượng lượng mặt trời,năng lượng gió…là việc cần thiết góp phần bảo vệ mơi trường phục vụ nhu cầu sinh hoạt vùng dân cư nơi chưa có điện lưới kéo đến 2.Tóm tắt nội dung nghiên cứu : Nội dung nghiên cứu chia thành chương : Chương 1: Nguyên lý hoạt động cấu tạo pin mặt trời 1.1 : Hiệu ứng quang điện 1.2 : Hiệu suất trình biến đổi quang điện 1.3 : Cấu tạo pin mặt trời Chương : Thiết kế hệ thống điện mặt trời 2.1 : Hệ thống điện mặt trời 2.2 : Các thông số cần thiết để thiết kế hệ thống điện mặt trời 2.2.1 :Yêu cầu đặc trưng phụ tải 2.2.2 :Vị trí lắp đặt hệ thống 2.3 : Các bước thiết kế hệ thống điện mặt trời 2.3.1 :Lựa chọn sơ đồ khối 2.3.2 :Tính tốn hệ nguồn điện pin mặt trời 2.4 : Các điều phối lượng 2.4.1 :Bộ điều khiển nạp – phóng điện 2.4.2 :Biến đổi điện DC – AC 2.4.3 :Hộp nối dây nối điện Chương : Ứng dụng pin mặt trời PHẦN II NỘI DUNG NGHIÊN CỨU VÀ KẾT QUẢ CHƯƠNG I :NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ CẤU TẠO CỦA PIN MẶT TRỜI Pin mặt trời làm việc theo nguyên lý biến đổi trực tiếp lượng xạ mặt trời thành điện nhờ biến đổi quang điện 1.1 : Hiệu ứng quang điện: Hiệu ứng quang điện phát vào năm 1839 nhà vật lý Pháp Alexandre Edmond Becquerel Tuy nhiên năm 1883 pin lượng tạo thành, Charles Fritts, ông phủ lên mạch bán dẫn selen lớp cực mỏng vàng để tạo nên mạch nối Thiết bị có hiệu suất 1%, Russell Ohl xem người tạo pin lượng mặt trời năm 1946 Sau Sven Ason Berglund có phương pháp liên quan tới việc tăng khả cảm nhận ánh sáng pin Xét hệ mức lượng điện lượng E2 Ta có phương trình cân tử (hình 1) E1 < E2, bình thường lượng: điện tử chiếm mức lượng thấp E1 Khi nhận xạ mặt trời, lượng tử ánh sáng photon có lượng hv (trong h số Planck,v tần số ánh sáng) bị điện tử hấp thụ chuyển lên mức Hình 1: Hệ mức lượng Hv = E2 – E1 Trong vật thể rắn, tương tác rất, mạnh mạng tinh thể lên điện tử vòng ngồi, nên mức lượng bị tách nhiều mức lượng sát tạo thành vùng lượng (hình 2) Vùng lượng thấp bị điện tử chiếm đầy trạng thái cân gọi vùng hóa trị, mà mặt mức lượng Ev Vùng lượng phía tiếp hồn tồn trống bị chiếm phần gọi vùng dẫn, mặt vùng có lượng Ec Cách ly hai vùng hóa trị vùng dẫn vùng cấp có độ rộng với lượng Eg, khơng có mức lượng cho phép điện tử Khi nhận xạ mặt trời, photon có lượng hv tới hệ thống bị điện tử vùng có hóa Hình 2: Các vùng lượng trị thấp hấp thu trở thành điện tử tự e -, để lại vùng hóa trị lỗ trống xem hạt mang điện dương, kí kiệu h + Lỗ trống di chuyển tham gia vào trình dẫn điện Hiệu ứng lượng tử trình hấp thụ photon mơ tả phương trình: Ev +hv  e- + h+ (1.2) Điều kiện để điện tử hấp thu lượng photon chuyển từ vùng hóa trị lên vùng dẫn, tạo cặp điện tử - lổ trống hv = hc/ >= Ec – Ev Từ tính bước sóng tới hạn c ánh sáng để tạo cặp e- h+: c  hc h 1,24  m   c  Ec  Ev E g Eg Trong thực tế hạt dẫn bị kích thích e - h+ tự phát tham gia vào trình phục hồi, chuyển động đến mặt vùng lượng: điện tử e giải phóng lượng để chuyển đến mặt vùng dẫn Ec, lỗ trống h + chuyển đến mặt Ev, trình phục hồi xảy khoảng thời gian ngắn 10-12 - 10-1giây gây dao động mạnh ( photon) Năng lượng bị tổn hao trình phục hồi Eph = hv – Eg Tóm lại vật rắn nhận tia xạ mặt trời, điện tử vùng hóa trị hấp thụ lượng photon hv chuyển lên vùng dẫn tạo cặ hạt dẫn điện tử lỗ trống e- - h+, tức tạo điện Hiện tượng gọi hiệu ứng quang điện bên Hình 3: Nguyên lý hoạt động pin mặt trời 1.2: Hiệu suất trình biến đổi quang điện: Ta xác định hiệu suất giới hạn mặt lý thuyết  trình biến đổi quang điện hệ thống mức sau: c E g J    d   h  J     c  d    (1.4) Trong đó: J    mật độ photon có bước  J    d tổng số photon tới có bước sóng khoảng  :   d hc /  lượng photon c E g  J    d lượng hữu ích mà điện tử hấp thụ photon trình quang điện,   hc  J       d tổng lượng photon tới hệ Như hiệu suất  Hình 4: Quan hệ   Eg  hàm Eg ( hình 4) Bằng tính tốn lý thuyết chất bán dẫn Silicon hiệu suất   0.44 1.3: Cấu tạo pin mặt trời Hiện nguyên liệu chủ yếu cho pin mặt trời silic tinh thể Pin mặt trời từ tinh thể silic chia thành loại: * Đơn tinh thể module sản xuất dựa trình Crochralski Đơn tinh thể loại có hiệu suất lên tới 16% Chúng thường đắt tiền cắt từ thỏi hình ống, đơn thể có mặt Hình : Pin mặt trời trống góc nối module * Đa tinh thể làm từ thỏi đúc – đúc từ silic nung chảy cẩn thận làm nguội làm rắn Các pin thường rẻ pin đơn tinh thể, 10 Với k chọn khoảng (1÷1,2) tùy theo điếu kiện thực tế thường gọi hệ số an toàn hệ 5-Dung lượng acquy tính theo Ampe-giờ, Ah Dung lượng Acquy tính Ah phụ thuộc vào hiệu điện làm việc hệ V, số ngày cần dự trữ lượng(số ngày khơng có nắng) D, hiệu suất nạp – phóng điện Acquy p, độ sâu phóng điện thích hợp DOS ( khoảng 0,6÷0,7) tính theo cơng thức sau: Eout D C , [Ah] Vxb DOS Nếu V hiệu điện làm việc hệ thống nguồn, v hiệu điện bình Acquy, số bình mắc nối tiếp : V nnt  v Số dãy bình mắc song song là: nss  C Cb bình có dung lượng Cb tính Ah Tổng số bình Acquy xác định sau: n C V Cb v Trong công thức D số ngày dự phòng khơng có nắng lựa chọn dựa số liệu đài khí tượng số ngày trung bình khơng có nắng tháng u cầu thực tế tải tiêu thụ Tuy nhiên không nên chọn D q lớn, Hình 11: Bộ acquy ví dụ 10 ngày dung lượng Acquy lớn vừa trốn chi phí lại vừa làm cho Acquy không nạp đầy gây hỏng cho Acquy Thông thường ta chọn D từ – 10 ngày 2.4: Các điều phối lượng Trong hệ nguồn Pin mặt trời tổng quát cho sơ đồ khối (hình 1.10) Các điều phối lượng gồm có điều khiển q trình phóng – nạp cho Acquy biến đổi điện DC-AC Để thiết kế, chế tạo lắp đặt điều phối cần xác định số thông số đây: 2.4.1-Bộ điều khiển nạp-phóng điện Bộ điều khiển thiết bị điện tử có khả kiểm sốt tự động qua trình nạp phóng điện Acquy Bộ điều khiển theo dõi trạng thái Acquy thông qua hiệu điện cực Các thơng số kỹ thuật cần phải quan tâm: Hình 12: Bộ điều khiển nạp phóng -Ngưỡng điện cắt Vmax: Ngưỡng điện cắt Vmax giá trị hiệu điện hai cực Acquy nạp điện đầy, dung lượng đạt 100%, tiếp tụ nạp điện cho Acquy Acquy bị đầy, dung dịch Acquy sôi lên dẫn đến bay nước làm hỏng cực Vì có dấu hiệu Acquy nạp đầy, hiệu điện cực Acquy đến ngưỡng V=V max điều khiển tự động cắt dòng nạp hạn chế dòng nạp điện từ dàn pin mặt trời Sau đó, hiệu điện Acquy giảm xuống giá trị ngưỡng, điều khiển lại tự đóng mạch lại -Ngưỡng cắt Vmin: Ngưỡng cắt Vmin giá trị hiệu điện hai cực acquy acquy phóng điện đến giá trị cận dung lượng acquy(ví dụ, acquy chì-axit, acquy lại 30% dung lượng) Nếu tiếp tục sử dụng acquy bị phóng điện kiệt, dẫn đến hư hỏng acquy Vì điều khiển nhận thấy hiệu điện acquy V ≤ V tự động cắt mạch tải tiêu thụ Sau hiệu điện acquy tăng lên đến giá trị ngưỡng, điều khiển lại tự động đóng mạch nạp lại Đối với acquy chì-axit, hiệu điện chuẩn cực bình V = 12V, thơng thường người ta chọn V max= (14,0 ÷ 14,5)V, Vmin= (10,5 ÷ 11,0)V -Điện trễ ΔV: hiệu số giá trị diện cắt hay cắt điện đóng mạch điều khiển, tức : ΔV = Vmax – Vđ hay ΔV = Vmin – Vđ với Vđ hiệu điện đóng mạch điều khiển Thơng thường ΔV khoảng ÷ V -Cơng suất P điều khiển: thông thường nằm dải 1,3 PL ≤ P ≤ PL PL tổng cơng suất tải có hệ nguồn, PL=∑Pi, i=1, 2,… -Hiệu suất điều khiển cao tốt, đạt giá trị lớn 85% 2.4.2 Bộ biến đổi điện DC - AC Bộ biến đổi điện có chức biến đổi dòng điện chiều (DC) từ dàn pin mặt trời từ acquy thành dòng điện xoay chiều (AC) Hình 13 Bộ chuyển đổi Các thơng số kỹ thuật cần quan tâm bao gồm: - Thế vào Vin chiều; - Thế Vout xoay chiều; - Tần số dao động điện; -Công suất yêu cầu được xác định điều khiển, tính tải riêng biến đổi điện -Hiệu suất biến đổi điện η phải đạt yêu cầu η ≥ 85% trường hợp sóng điện xoay chiều có dạng vng góc hay biến điện η ≥ 75% biến đổi có sóng điện hình sin Viêc dùng biến đổi điện có tín hiệu dạng xung vng, biến điện hay hình sin lại phụ thuộc Nếu tivi, radio, tăng âm,…thì cần sóng dạng xung vng hay biến điệu Nhưng tải động điện, quạt điện,…tức thiết bị có cuộn cảm phải dùng biến đổi có sóng dạng sin -Vì hiệu điện hệ nguồn điện pin mặt trời thay đổi theo cường độ xạ trạng thái nạp acquy, nên hiệu điện vào diều khiển biến đổi điện phải thiết kế khoảng dao động rộng Ví dụ hệ nguồn làm việc với điện 12 V điều khiển đổi điện phải làm việc giải điện từ V = 10V, đến Vmax = 15V -Để dễ dàng kiểm tra, theo dõi q trình hoạt động hệ nói chung thành phần nói riêng cần phải lắp đặt them thị như: - Chỉ thị điện ra, dòng pin mặt trời - Chỉ thị dòng điện nạp acquy - Chỉ thị dòng điện cấp cho tải - Chỉ thị mức độ nạp phóng điện cho acquy - Chỉ thị nhiệt độ pin mặt trời, acquy thành phần khác hệ thống Nhờ có thị mà ta nhanh chóng xác định trạng thái làm việc hệ, giúp tìm hư hỏng hệ cách dễ dàng Không thiết phải lắp đặt tất thị mà cần số thị quan trọng tùy thuộc vào đặc điểm hệ nguồn Để bảo vệ dàn pin mặt trời khỏi hư hỏng trường hợp vài pin hay module dàn pin hư hỏng, bị bóng che, bị bụi bẩn bao phủ,… người ta dùng diode bảo vệ.Cần phải lựa chọn diode thích hợp, tức chịu dòng điện hiệu điện cực đại mạch diode Sự đưa vào diode mạch gây tổn hao lượng hệ sụt mạch Vì phải tính đến tổn hao thiết kế, tính tốn hệ lượng 2.4.3 Hộp nối dây nối điện Khi lắp đặt module hay dàn pin mặ trời ,bộ acquy, bô điều phối hệ với người ta dung hộp nối có đầu nối riêng, tháo lắp dễ dàng.Khi cần kiểm sữa chữa, nhờ đầu nối hộp nối ta tách riêng phần phần khác thành phần Các hộp nối va đầu nối module pin mặt trời cần bảo vệ cẩn thận làm việc lâu dài trời Các hệ thống pin mặt trời có phần hay tồn hệ làm việc với hiệu điện thấp (ví dụ: hiệu điện pin mặt trời acquy thường 12V, 18V, 24V , 48V ) nên dòng điện mạch lớn Vì dây nối hệ phảo dùng loại tiết diện đủ lớn vật liệu có độ dẫn điện cao để giảm tổn hao lượng dây Việc lựa chọn tiết diện dây dẫn phụ thuộc vào cường độ dòng điện vào vật liệu dây dẫn.(Bảng 1) Bảng Quan hệ cường độ dòng điện tiết diện dây dẫn STT Tiết diện dây dẫn (mm2) 1,0 1,5 Cường độ dòng điện (A) vật liệu Cu Al Fe 11 14 11 8 2,5 4,0 6,0 10,0 16,0 25,0 20 25 31 43 75 100 16 20 24 34 60 80 10 12 17 30 35 CHƯƠNG III: ỨNG DỤNG PIN MẶT TRỜI 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 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 dộ nhanh, đặc biệt nước phát triển Ngày người ứng dụng pin mặt trời nhiều cụng cụ cá nhân như: máy tính, đồng hồ đồ dùng hàng ngày - Pin mặt trời dùng dể chay xe tơ thay dần nguồn lượng truyền thống - Dùng để thắp sáng đèn đường, đèn sân vườn sử dụng hộ gia đình - Trong cơng nghiệp người ta Hình 14 Xe dùng pin mặt trời lắp đặt hệ thống chiếu sáng dùng pin mặt trời với cơng suất lớn Hình 15 Đèn dùng pin mặt trời -Hiện giá thành thiết bị pin mặt trời giá cao, nên nước phát triển pin mặt trời có khả cung cấp lượng điện sử dụng cho vùng sâu, xa nơi mà đường điện quốc gia chưa có -Ở Việt nam với hỗ trợ số tổ chức quốc tế thực công việc xây dựng trạm điện dùng pin mặt trời có cơng suất khác phục vụ nhu cầu sinh hoạt văn hóa đại phương vùng sâu, xa đồng sông Cửu Long Tây Nguyên.Tuy nhiên pin mặt trời mặt hàng xa xỉ nước nghèo -Đi đầu việc phát triển ứng dụng ngành bưu viễn thơng 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 CƠNG TRÌNH ỨNG DỤNG Khu vực phía Nam ứng dụng dàn Pin mặt trời (PMT) phục vụ thắp sáng sinh hoạt văn hố số vùng nơng thơn xa lưới điện Các trạm điện mặt trời có cơng 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 cơng suất từ 250 - 500 Wp phục vụ thắp sáng cho bệnh viện, trạm xá cụm văn hoá 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 Công 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 cơng 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 phòng 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: -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 Cơng trình vận hành từ tháng 12/2001 Công 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 hồn thành vào tháng 11/2002 Tổng cơng 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 công Ban quản lý dự án Công nghệ cao Hòa Lạc Hai cột đèn trị giá 8.000 USD, Cơng ty cổ phần tập đồn 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 Ảnh: PGS.TS Đặng Đình Thống-Diễn đàn 4tech-8/9/2009 PHẦN III KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận:Đối với nước phát triển Châu Á Trung Quốc,Thái Lan,Lào,Việt Nam, việc thiết lập đập thủy điện để giải nhu cầu điện cho quốc gia việc làm thiếu tầm nhìn nghiêm chỉnh cho tương lai Họ không rút kinh nghiệm quốc gia Tây phương đà phá vỡ đập xây dựng tái tạo hệ sinh hái vùng, đồng thời không học hỏi kinh nghiệm tác hại moi trường khơng nghiên cứu tác động mơi trường trình thiết lập đập Đối với nguồn lượng nguyên tử, mức an toàn vận hành, việc giải phế thải hạt nhân dấu hỏi lớn tác hại đến nhân môi trường trường hợp tai nạn xảy làm cho nhiều quốc gia dự định xây dựng thêm nhà máy Thêm lượng thải hồi nhiều khí (CO2) ảnh hưởng đến tầng ozone bầu khí phế thải nguyên tử nan đề chưa giải nhân loại Do đó, lượng mặt trời thiết nghĩ nguồn lượng tương đối tối ưu cho điều kiện Việt Nam đứng phương diện địa dư nhu cầu phát triển kinh tế tương lai Theo tính tốn thành phố HCM (Sài Gòn), trung bình suốt 12 tháng diện tích 1m2, ánh sáng mặt trời mang lại Kw cho ngày Và nguồn lượng khơi mào hứng thú góp phần vào: 1- Việc hạn chế hiệu ứng nhà kính, hâm nóng tồn cầu theo tinh thần Nghị định thư Kyoto 1997; 2- Giải ô nhiễm môi trường việc gia tăng dân số phát triển xã hội quốc gia giới; 3- Và để bổ túc vào thiếu hụt lượng giới tương lai nguồn lượng thiên nhiên bị cạn kiệt Ba vấn nạn thách thức giới Việt Nam là: -Nhu cầu lượng để phát triển kinh tế cân mức gia tăng dân số; - Nhu cầu gia tăng phúc lợi người dân; -Và nhu cần giải ô nhiễm môi trường qua việc gia tăng phát triển Đối với quốc gia có trình độ phát triển kỹ thuật cao, ba nhu cầu giải họ dần đến công nghệ "sạch" phát triển cộng thêm viễn kiến lớn hướng tương lai để thay số nguồn lượng khơng thích hợp việc bảo vệ mơi trường Việt Nam thành viên WTO giải vấn đề thời gian khơng xa Tóm lại, vấn đề triển khai ứng dụng pin lượng mặt trời nước ta: -Tổng công suất lắp đặt: Khoảng 1,45 MWp -Số địa phương lắp đặt: 40 tỉnh thành phố; Bộ Bưu Viễn thơng, Bộ Quốc phòng, 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 1-Về kỹ thuật -Người sử dụng không tuân 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 q nhỏ (22,5 Wp), nhu cầu dùng lại lớn nên ắc qui luôn trạng thái cạn kiệt dẫn đến hỏng hàng loạt ắc qui 2-Về kinh tế 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 3-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 khơng 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 mơ cơng suất để đáp ứng nhu cầu khả kinh tế dân địa phương PHỤ LỤC Phụ lục 1: Một số số liệu tham khảo Pin mặt trời Đại lượng Si GaAs lnP CdS CdT e AlSb Nhiệt độ nóng chảy(00C) Độ dẫn nhiệt[W(cm.K)-1] Hệ số giãn nở nhiệt(10-8K-1) Chiết suất Độ linh động e h [cm2(V.s)-1] Năng lượng vùng cấm (eV) 1420 1,40 2,44 3,4223 1238 0,54 6,0 4,025 1070 0,7 4,5 3,45 (5,0 μm) 1350 500 (0,546 μm) 8000 100~3000 (0,59 μm) 3000 150 1,119 1,428 2,25(I) 1750 2,5 1098 2,75 1080 0,58 4,88 3,4 210 18 600 65 (7,8 μm) 200 300 2,53 1,50 1,62(I) 1,34(D) 2,18(D) TÀI LIỆU THAM KHẢO 1- Ts.Hoàng Dương Hùng, Năng lượng mặt trời, lý thuyết ứng dụng,Khoa Công nghệ nhiệt lạnh,Trường ĐH Bách Khoa Đà Nẵng 2- Võ Đình Diệp, Nguyễn Thiện Tống ( 1984), Khoa học kỹ thuật phục vụ nơng thơn-Năng lượng,NXB TP.Hồ Chí Minh 3- Trịnh Quang Dũng ( 1992), Điện mặt trời, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật 4- Hoàng Dương Hùng (1998) , Nghiên cứu sử dụng nhiệt lượng mặt trời điều kiện Việt Nam- Luận văn Thạc sĩ KHKT, Đại học Bách Khoa Đà Nẵng 5- Ts Hoàng Dương Hùng (2003), Nghiên cứu triển khai ứng dụng lượng mặt trời vào thực tế- Đề tài nghiên cứu Khoa học cấp 6- Đặng Đình Thống (2005), Pin mặt trời ứng dụng, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật 7- Các nguồn tài liệu Internet ... +/- 100 H.9:Góc nghiêng  hệ thống với  vĩ độ nơi lắp đặt Còn hướng bán cầu Nam quay hướng Bắc, bán cầu Bắc quay hướng Nam Ngoài việc đặt nghiêng dàn pin có ý nghĩa khác khả tự làm Khi có mưa mặt... phần cung ứng kịp nhu cầu lượng xã hội mà giúp tiết kiệm điện giảm thiểu nhiễm môi trường Ở Việt Nam , với hỗ trợ nhà nước (các bộ, ngành) số tổ chức quốc tế thực thành công việc xây dựng trạm... tương lai, nguồn lượng sẵn có, siêu miễn phí Do lượng mặt trời ngày sử dụng rộng rãi giới Việt Nam có lợi nằm vùng phân bổ ánh nắng mặt trời nhiều năm đồ xạ mặt trời giới, với bờ biển trải dai