BÁO CÁO PROJECT CUỐI KÌ NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO -   BÁO CÁO NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO Ngành: Công nghệ kỹ thuật Điện – Điện tử Đề tài: LẬP ĐỀ ÁN TIỀN KHẢ THI, XÂY DỰNG VÀ LẮP ĐẶT HỆ THỐNG PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI TRONG LÒNG HỒ DẦU TIẾNG GVHD: PGS TS Võ Viết Cường SVTH: Đinh Cơng Cường Tạ Quốc Quy TP HỒ CHÍ MINH 05/2019 16142524 16142193 MỤC LỤC Chương TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NĂNG LƯỢNG THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 1.1 Tổng quan lượng tái tạo 1.2 Tiềm tình hình phát triển lượng tái tạo 1.3 Cơ sở đầu tư phát triển lượng tái tạo 1.4 Các dạng lượng tái tạo 1.5 Những lý trực tiếp dẫn đến lựa chọn đề tài 12 1.5.1 Mục tiêu đề tài 12 1.5.2 Nội dung đề tài 12 Chương 13 CÔNG NGHỆ PIN VÀ THIẾT KẾ HỆ NỔI 13 2.1 Công nghệ pin đơn tinh thể (Pin Mono) 13 2.2 Công nghệ pin đa tinh thể (Pin Poly) 13 2.3 Công nghệ pin màng mỏng (Thin Film) 14 2.4 Thiết kế kết cấu hệ 14 2.4.1 Kết cấu hệ 14 2.4.2 Các loại cấu trúc hệ 15 2.4.3 Thiết kế kết cấu phần khung đỡ 16 2.4.4 Thiết kế phần khớp nối 17 2.4.5 Thiết kế hệ thống neo đậu 17 CHƯƠNG 19 ĐỔI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP 19 3.1 Khảo sát vị trí lắp đặt 19 3.2 Đặc điểm khí hậu 19 3.2.1 Số nắng năm 20 3.2.2 Hệ sinh thái, tiềm phát triển dân cư đường sá 21 3.3 Bức xạ mặt trời số nắng 22 3.4 Thiết kế hệ thống pin quang điện mặt trời nối lưới quy trình vận hành 26 3.5 Tính tốn kinh tế 28 3.5.1 Hiện giá thu hồi NPV 28 3.5.2 Thời gian thu hồi vốn 29 3.5.3 Suất thu hồi nội IRR 29 3.6 Tính tốn số liệu phương án chọn phương án tối ưu 30 3.7 Lựa chọn thiết kế dây cáp theo điều kiện phát nóng cho phép 30 3.7.1 Chọn cáp kết nối chuỗi PV 34 3.7.2 Chọn cáp DC từ trạm Inverter kết nối hệ thống chuỗi 35 Chương 35 ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG 35 4.1 Tác động tích cực 35 4.2 Tác động tiêu cực 37 4.3 Tính tốn CO2 phát hệ thống 38 4.4 Phân tích tác động tiêu cực khí thải nhà kính 39 Chương 42 TÓM TẮT, KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 42 5.1 Tóm tắt kết luận 42 5.2 Kiến nghị 42 Phụ lục 43 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NĂNG LƯỢNG THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 1.1 Tổng quan lượng tái tạo Theo báo cáo dự đoán Tổ chức Năng lượng Quốc tế (International Energy Agency), đến năm 2050 mặt trời trở thành nguồn điện lớn nhất, xếp nhiên liệu hóa thạch, lượng gió, thủy lượng hạt nhân Hồi năm 2006 Úc, tháp lượng mặt trời khổng lồ cao 1km với 32 tua-bin khí có tổng cơng suất 200 MW vào sử dụng Hệ thống lượng mặt trời bao quanh nhà kính khổng lồ có tác dụng làm nóng khơng khí để làm quay tua-bin xung quanh chân tháp Giới chuyên gia ước tính nhà máy điện tạo 200 megawatt điện giảm 700.000 khí gây hiệu ứng nhà kính năm Và gần nhà máy điện lượng mặt trời Topaz có cơng suất 550 megawatt với triệu pin quang điện, bao phủ 24 California, My.̃ Hình 1: Biểu đồ dự báo nguồn lượng đến năm 2030 giới Ở Việt Nam, nguồn lượng hóa thạch suy giảm dần trữ lượng có hạn mà nhu cầu sử dụng ngày lớn, kèm theo việc tiêu thụ nguồn lượng gây ô nhiễm mơi trường nghiêm trọng Trong đó, tiềm để phát triển lượng lượng tái tạo lớn, việc phát triển lượng tái tạo góp phần giảm tiêu hao lượng hóa thạch, đồng thời giảm phát thải khí nhà kính Do đó, nguồn điện sản xuất từ nguồn lượng tái tạo xem bổ sung lý tưởng cho thiếu hụt điện khơng giúp đa dạng hóa nguồn lượng mà góp phần phân tán rủi ro, tăng cường, đảm bảo an ninh lượng Quốc gia Việt Nam nước có tiềm lớn nguồn lượng tái tạo phân bổ rộng khắp tồn quốc Ước tính tiềm sinh khối từ sản phẩm hay chất thải nơng nghiệp có sản lượng khoảng 10 triệu dầu/năm Khí sinh học xấp xỉ 10 tỉ m3 năm thu từ rác, phân động vật chất thải nông nghiệp Nguồn lượng mặt trời phong phú với xạ nắng trung bình kWh/m2 /ngày Bên cạnh đó, với vị trí địa lý 3.400 km đường bờ biển giúp Việt Nam có tiềm lớn lượng gió ước tính khoảng 500-1000 kWh/m2/năm Những nguồn lượng tái tạo sử dụng đáp ứng nhu cầu lượng ngày tăng nhanh Các nghiên cứu đánh giá tiềm năng lượng tái tạo cho thấy đến năm 2030 Việt Nam có khả phát triển khoảng 8.000 MW thủy điện nhỏ; 20.000 MW điện gió; 3.000 MW điện sinh khối; 35.000 MW điện mặt trời Việt Nam có vị trí địa lí vùng quanh năm gió, nắng bờ biển dài suốt chiều chiều dài đất nước Với vị trí địa lí vậy, có nguồn tài nguyên lượng tái sinh vô tận: lượng mặt trời, gió, sóng biển, thủy triều… Địa hình nước ta có nhiều núi cao, dốc đứng thuận lợi để xây dựng nhà máy thủy điện Đồng thời nước ta có tiềm lớn nguyên liệu để sản xuất khí sinh học Đồng thời Việt Nam nước có tên đồ địa nhiệt giới Tuy vậy, Việt Nam khai thác 25% nguồn lượng tái sinh (trong có lượng mặt trời) lại 75% chưa khai thác 1.2 Tiềm tình hình phát triển lượng tái tạo Việt Nam Ngày vấn đề bảo vệ mơi trường, chống biến đổi khí hậu giới quan tâm sâu sắc Từ việc khai thác tận dụng nguồn lượng tái tạo không gây ảnh hưởng đến môi trường ngày quan tâm Mặc dù nguồn lượng truyền thống chiếm ưu thị trường nguồn phát nguồn lượng tái tạo đóng vai trò quan trọng thị trường điện nông thôn Những phương án quy hoạch điện đến 2030 Bốn kịch xanh kinh doanh đặt Việt Nam: bình thường (BAU), xanh thấp (LG), xanh cao (HG) khủng hoảng Ba yếu tố chọn cho kịch là: (1) giá nhiên liệu tương lai, (2) giảm nhu cầu tải xâm nhập công nghệ LED hệ thống quang điện sân thượng, (3) giới thiệu sản xuất từ nguồn tái tạo Cấu trúc tốn hệ thống phát điện tìm thấy Giảm phát thải CO2 HG so với kịch BAU hiệu việc giảm chi phí sản xuất tính tốn Kết cho thấy BAU kịch tồi tệ phát thải CO2 tỷ lệ phát điện từ nhiên liệu than hóa thạch cao Kịch LG HG cho thấy tác động tích cực hai kịch lượng khí thải CO2 giảm chi phí HG định nghĩa kịch xanh tiềm tối đa giảm phát thải CO2 (~ 146,92Mt CO2)[7] vào năm 2030 Ngoài bán CO2, làm cho kịch xanh cạnh tranh so với BAU Sử dụng đèn LED tăng công suất lắp đặt PV mái nhà giúp giảm nhu cầu tải điện Ngày nay, lượng phát triển bền vững vấn đề quan trọng toàn cầu, phát triển nhanh chống công nghệ đèn LED, rút lượng hạt nhân khỏi lượng điện Quốc gia Sự không chắn giá nhiên liệu tương lai Kịch nhiên liệu Việt Nam (than khí đốt) đến năm 2030, số cho thấy khác biệt lớn kịch cao thấp Nền kinh tế Việt Nam phát triển vượt trội 30 năm qua, điều làm tăng nhu cầu phụ tải điện, vấn đề phát triển lượng bền vững cần quan tâm Trong nhu cầu điện trì mức cao, việc triển khai sách sử dụng nhiên liệu chưa hiệu Do đó, kịch lượng phải xây dựng tồn diện với mục đích thúc đẩy khai thác lượng tái tạo giảm nhu cầu tải điện Đây điều kiện thiết yếu để cải cách kinh tế xanh cho Việt Nam Khi giá nhiên liệu tăng nhu cầu phụ tải phải giảm lượng tái tạo phải xem xét nghiêm túc Đây hội tuyệt vời để phát triển lượng tái tạo Việt Nam 1.3 Cơ sở đầu tư phát triển lượng tái tạo Chúng ta có nhiều lý để mạnh dạn tiến vào ngành lượng tái tạo Thứ nhất, giới có dịch chuyển suốt năm qua, năm tồn cầu rót 200 tỉ USD vào ngành lượng tái tạo Nghiên cứu từ Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) Bloomberg New Energy Finance ra, thị phần cơng suất lượng tái tạo chiếm 55,3% ngành lượng tồn cầu năm 2016 Trong đó, điện mặt trời đóng góp cơng suất bổ sung mức lớn nhất: 76 GW, điện gió góp 54 GW Năng lượng mặt trời tập trung chủ yếu số quốc gia Trung Quốc, Nhật, Mỹ, Liên minh châu Âu đại diện AAM dự đoán, phạm vi thị trường lượng mặt trời mở rộng thời gian tới Nhìn Đơng Nam Á, khu vực nhiệt đới nắng gió quanh năm tổng lượng tái tạo, gồm điện mặt trời điện gió tồn khu vực ASEAN đạt 4GW, chiếm khoảng 0,5% giới mức 10% công suất phát điện Chính thế, theo ASEAN Centre for Energy, khu vực gia tăng đầu tư để hướng tới mục tiêu, đến năm 2025, tổng công suất lượng tái tạo góp 23% vào tổng nguồn điện Thứ hai, giá mua điện mặt trời 9.35 cent/kWh Thủ tướng Chính phủ ký Quyết định 11/2017/QĐ-TTg chế khuyến khích phát triển dự án điện mặt trời Việt Nam Quyết định tạo địa chấn giới đầu tư nước quan tâm đến thị trường điện Việt Nam Đặc biệt, Quyết định 11/2017/QĐ-TTg yêu cầu Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) có trách nhiệm mua tồn sản lượng điện từ dự án nối lưới với giá 9,35 cent/kWh Nhiều nhà đầu tư bắt đầu mạnh bạo rót hàng tỷ USD vào lĩnh vực Tập đồn Thành Thành Cơng (TTC) vừa thức cơng bố chi khoảng tỷ USD để xây dựng vận hành 20 nhà máy điện mặt trời Việt Nam TCC nhắc tới thông tin Hội nghị khách hàng ngành lượng Tập đoàn TP HCM, trước hàng loạt đối tác chiến lược Tổ chức Tài quốc tế (IFC), Quỹ Năng lượng Armstrong (AAM), Tập đoàn Sharp (Nhật Bản) nhiều ngân hàng lớn nước Trong số này, IFC AAM nắm giữ 15,95% 20,05% Công ty cổ phần Điện Gia Lai (mã: GEG) tiếp tục TTC thực dự án điện mặt trời thời gian tới Ông Thái Văn Chuyện, Tổng giám đốc TTC cho biết, Tập đoàn lên kế hoạch triển khai 20 dự án điện mặt trời Tây Ninh (324MW), Bình Thuận (300MW), Ninh Thuận (300MW), Huế (30MW), Gia Lai (49MW) … với suất đầu tư tối đa 20 tỷ đồng/MW, IRR đạt từ 15% trở lên, thời gian hoàn vốn 12 năm Các dự án bắt đầu khởi công vào quý IV năm 2017 Tập đồn TTC góp 30% vốn, phần lại huy động từ ngân hàng tổ chức tài Trước đó, TTC đầu tư vào điện mặt trời dù quy mơ dừng mức thử nghiệm, điện mặt trời mái nhà 1,2 MW văn phòng, nhà hàng nổi, khách sạn số đơn vị thành viên Ngoài ra, TTC đưa vào sử dụng điện mặt trời nông nghiệp với sản phẩm xe Solar Pump phục vụ cho việc tưới tiêu nông nghiệp Nông trường Mía đường Nước Trong; hệ thống bơm nước lượng mặt trời Công ty cổ phần Đường Biên Hòa - Phan Rang Ngồi ơng lớn TTC, có 30 nhà đầu tư nước nước bắt đầu lập dự án điện mặt trời công suất từ 20 MW đến 300 MW, tập trung chủ yếu khu vực miền Trung Công ty cổ phần đầu tư xây dựng Thiên Tân đầu tư xây dựng dự án nhà máy điện mặt trời Quảng Ngãi Ninh Thuận Công ty TNHH DooSung Vina (Hàn Quốc) đầu tư 66 triệu USD cho nhà máy cơng suất 30 MW Bình Thuận Một số nhà đầu tư nước từ Hàn Quốc, Pháp, Ấn Độ đăng ký đầu tư xây dựng dự án điện mặt trời Thừa Thiên - Huế, Hà Tĩnh, Hậu Giang Một số nhà đầu tư Đức, Thái Lan nghiên cứu khả đầu tư Quảng Trị, Bình Định EVN vừa đề xuất tỉnh Ninh Thuận việc đầu tư dự án lượng mặt trời với công suất 200 MW diện tích 400 xã Phước Thái, huyện Ninh Phước, dự kiến tổng vốn đầu tư 8.000 tỷ đồng, khởi công năm 2018 năm 2019 vào hoạt động Mới đây, tỉnh Ninh Thuận ký biên ghi nhớ với Công ty TNHH Sinenergy Holdings, thuộc Tập đoàn SHS Holdings Singapore, việc đầu tư nhà máy sản xuất điện lượng mặt trời 300 MW, kết hợp nông nghiệp công nghệ cao xã Phước Hữu (Ninh Phước) diện tích 832 Tổng vốn đầu tư dự án khoảng 7.920 tỷ đồng, dự kiến hoàn thành vào tháng 7/2019 1.4 Các dạng lượng tái tạo Thủy điện nhỏ: Nhìn vào cấu đóng góp ngành điện thủy điện chiếm tỷ trọng lớn Tuy nhiên, sản lượng điện từ nhà máy thủy điện thường không ổn định phụ thuộc nhiều vào lưu lượng nước đổ lượng nước tích hồ thủy điện Với thủy điện nhỏ, thời gian qua khai thác khoảng 50% tiềm năng, nguồn lại vùng sâu, vùng xa, khu vực không thuận lợi, giá khai thác cao Theo báo cáo đánh giá gần có 1.000 địa điểm xác định có tiềm phát triển thủy điện nhỏ, qui mô từ 100kW tới 30MW với tổng cơng suất đặt 7.000MW, vị trí tập trung chủ yếu vùng núi phía Bắc, Nam Trung Bộ Tây Nguyên Năng lượng gió: Nằm khu vực cận nhiệt đới gió mùa với bờ biển dài, Việt Nam có thuận lợi để phát triển lượng gió So sánh tốc độ gió trung bình vùng biển Đơng Việt Nam vùng biển lân cận cho thấy gió biển Đông mạnh thay đổi nhiều theo mùa Trong chương trình đánh giá lượng cho châu Á, Ngân hàng Thế giới có khảo sát chi tiết lượng gió khu vực Đơng Nam Á, Việt Nam có tiềm gió lớn với tổng tiềm điện gió Việt Nam ước đạt 513.360 MW tức 200 lần công suất thủy điện Sơn La, 10 lần tổng công suất dự báo ngành điện vào năm 2020 Tất nhiên, để chuyển từ tiềm lý thuyết thành tiềm khai thác, đến tiềm kỹ thuật, cuối cùng, thành tiềm kinh tế câu chuyện dài; điều khơng ngăn cản việc xem xét cách thấu đáo tiềm to lớn lượng gió Việt Nam Năng lượng sinh khối: Với lợi quốc gia nơng nghiệp, Việt Nam có nguồn sinh khối lớn đa dạng từ gỗ củi, trấu, bã cà phê, rơm rạ bã mía Phế phẩm nơng nghiệp phong phú dồi Vùng đồng sông Mê kông, chiếm khoảng 50% tổng sản lượng phế phẩm nơng nghiệp tồn quốc vùng đồng sơng Hồng với 15% tổng sản lượng toàn quốc Hàng năm Việt Nam có gần 60 triệu sinh khối từ phế phẩm nơng nghiệp, 40% sử dụng đáp ứng nhu cầu lượng cho hộ gia đình sản xuất điện Các nguồn sinh khối khác bao gồm sản phẩm từ gỗ, chất thải đô thị chất thải gia súc Các sản phẩm phế phẩm từ gỗ công ty sản xuất chế biến gỗ có nguồn gốc từ rừng tự nhiên rừng trồng gỗ nhập Hiện nay, 90% sản lượng sinh khối dùng để đun nấu có 2% dùng làm phân bón hữu phân bón vi sinh (từ nguồn phế phẩm chăn ni trồng trọt, bùn bã mía từ nhà máy đường); 0.5% sử dụng để trồng nấm khoảng 7.5% chưa sử dụng (phế phẩm từ chế biến thức ăn chọn rơm rạ, bã mía vỏ cà phê đốt Sinh khối sử dụng hai lĩnh vực sản xuất nhiệt sản xuất điện Đối với sản xuất nhiệt, sinh khối cung cấp 50% tổng lượng sơ cấp tiêu thụ cho sản xuất nhiệt Việt Nam (IEA, 2006) Tuy nhiên phần đóng góp sinh khối ngày giảm dần năm gần dạng lượng đại khác khí hố lỏng LPG đưa vào sử dụng Ở vùng nông thôn, lượng sinh khối nguồn nhiên liệu để đun nấu cho 70% dân số nông thôn Đây nguồn nhiên liệu truyền thống cho nhiều nhà máy sản xuất địa phương sản xuất thực phẩm, mỹ nghệ, gạch, sứ gốm Bên cạnh việc đáp ứng nhu cầu lượng, ứng dụng sinh khối phù hợp giúp giảm thiểu phát thải nhà kính, giảm thiểu tổn hại đến sức khoẻ việc đun đốt củi than, giảm nghèo cải thiện tình hình vệ sinh Năng lượng địa nhiệt: Là lượng tách từ nhiệt lòng Trái Đất Năng lượng có nguồn gốc từ hình thành ban đầu hành tinh, từ hoạt động phân hủy phóng xạ khoáng vật, từ lượng mặt trời hấp thụ bề mặt Trái Đất Năng lượng địa nhiệt sử dụng để nung tắm kể từ thời La Mã cổ đại ngày dùng để phát điện Có khoảng 10 GW cơng suất điện địa nhiệt lắp đặt giới đến năm 2007, cung cấp 0,3% nhu cầu điện toàn cầu Thêm vào đó, 28 GW 10 3.6 Tính tốn số liệu phương án chọn phương án tối ưu Phương án (Công nghệ Thin-film) Thông số Số lượng module Số module chuỗi Số lượng chuỗi Công suất hệ thống Công suất Inventer Tổng số Inventer tồn hệ thống Vị trí lắp đặt hệ thống Số nắng trung bình năm Suất đầu tư Tỷ lệ suy hao bình quân năm Thời hạn dự án Thời hạn khấu hao lớn Giá điện trung bình từ điện mặt trời Giá điện lưới trung bình Hệ số hiệu chỉnh giá điện năm Chi phí thay thế thiế t bi ̣ Tuổi thọ Inverter Thuế TNDN Thuế nhập Thuế VAT Hiệu suất chuyển đổi DC-AC Chi phí bảo trì năm Chi phí lắp đặt Kết NPV IRR Thời gian hoàn vốn Đơn vị module module Giá trị kW kW USD/Watt % năm năm USD/kWh USD/kWh % USD/Watt năm % % % % % USD Đơn vị USD %/năm năm 30 294 42 121.3 150 266 Trên mặt Hồ Dầu Tiếng 2670 1.3 30 10 0,0935 0,087 0,030 0,30 15 0 98.1 1,0 52.000.000 Giá trị 48.731.748 6.4% IRR% Phương án 2500000 2000000 1500000 1000000 500000 -500000 10 -1000000 -1500000 i% USD Phương án (Công nghệ đơn tinh thể) Thông số Số lượng module Số module chuỗi Số lượng chuỗi Công suất hệ thống Cơng suất Inventer Tổng số Inventer tồn hệ thống Vị trí lắp đặt hệ thống Số nắng trung bình năm Suất đầu tư Tỷ lệ suy hao bình quân năm Thời hạn dự án Thời hạn khấu hao lớn Giá điện trung bình từ điện mặt trời Giá điện lưới trung bình Hệ số hiệu chỉnh giá điện năm Chi phí thay thế thiế t bi ̣ Tuổi thọ Inverter Thuế TNDN Thuế nhập Thuế VAT Hiệu suất chuyển đổi DC-AC Chi phí bảo trì năm Chi phí lắp đặt Kết NPV IRR Thời gian hoàn vốn Đơn vị module module kW kW USD/Watt % năm năm USD/kWh USD/kWh % USD/Watt năm % % % % % VND Đơn vị USD %/năm năm 31 Giá trị 300 30 10 109,1 150 266 Trên mặt Hồ Dầu Tiếng 2600 1.3 30 10 0,0935 0,087 0,030 0,30 15 0 98.1 1,0 52.000.000 Giá trị 39.947.562 5% IRR% Phương án 2000000 1500000 1000000 500000 -500000 10 -1000000 -1500000 -2000000 i% USD Phương án (Công nghệ đa tinh thể) Thông số Số lượng module Số module chuỗi Số lượng chuỗi Công suất hệ thống Công suất Inventer Tổng số Inventer tồn hệ thống Vị trí lắp đặt hệ thống Số nắng trung bình năm Suất đầu tư Tỷ lệ suy hao bình quân năm Thời hạn dự án Thời hạn khấu hao lớn Giá điện trung bình từ điện mặt trời Giá điện lưới trung bình Hệ số hiệu chỉnh giá điện năm Chi phí thay thế thiế t bi ̣ Tuổi thọ Inverter Thuế TNDN Thuế nhập Thuế VAT Hiệu suất chuyển đổi DC-AC Chi phí bảo trì năm Chi phí lắp đặt Đơn vị module module kW kW USD/Watt % năm năm USD/kWh USD/kWh % USD/Watt năm % % % % % VND 32 Giá trị 279 31 109,1 150 266 Trên mặt Hồ Dầu Tiếng 2600 1.3 30 10 0,0935 0,087 0,030 0,30 15 0 98.1 1,0 52.000.000 Kết Đơn vị USD %/năm năm NPV IRR Thời gian hoàn vốn Giá trị 36.362.460 4% IRR% Phương án 1500000 1000000 500000 -500000 10 -1000000 -1500000 -2000000 i% USD So sánh phương án trên, ta nhận thấy phương án (công nghệ Thin Film) phương án tối ưu nhất, có thời gian hồn vốn nhanh nhất, suất thu hồi nội cao 3.7 Lựa chọn tiết diện dây / cáp theo điều kiện phát nóng cho phép Khi có dòng điện chạy qua, cáp dây dẫn bị phát nóng Nếu nhiệt độ tăng q cao chúng bị hư hỏng cách điện giảm tuổi thọ độ bền học kim loại dẫn điện Khi dây / cáp chọn theo điều kiện phát nóng đảm bảo cách điện dây dẫn không bị phá hủy nhiệt độ dây dẫn đạt đến trị số nguy hiểm cho cách điện dây Để đạt yêu cầu dòng điện phát nóng cho phép dây / cáp phải lớn dòng điện làm việc lâu dài cực đại chạy dây dẫn Do mả nhà chế tạo quy định nhiệt độ cho phép với loại dây/cáp Do thực tế dây/ cáp lựa chọn lắp đặt khác với điều kiện định mức nhà chế tạo dây/cáp quy định nên dòng phát nóng cho phép cần phải quy dổi dòng phát nóng cho phép thực tế cách nhân với hệ số hiệu chỉnh K Hệ số hiệu chỉnh K xác định sở loại dây cáp, phương pháp lắp đặt, nhiệt độ môi trường thực tế nơi lắp đặt Do tiết diện dây dẫn cáp chọn phải thõa mản điều kiện sau: 33 𝐼𝐶𝑃 ≥ 𝐼𝑙𝑣𝑚𝑎𝑥 𝐾 [2] 𝐼𝑙𝑣𝑚𝑎𝑥 : Dòng làm việc cực đại 𝐾 : Tích hệ số hiệu chỉnh Đối với dây / cáp không (không chôn đất): K = 𝐾1 𝐾2 𝐾3 [2] 𝐾1 : Thể ảnh hưởng cách lắp đặt 𝐾2 : Thể ảnh hưởng tương hổ hai mạch đặt liền kề 𝐾3 : Thể ảnh hưởng nhiệt độ tương ứng với dạng cách điện 3.7.1 Chọn cáp kết nối chuỗi PV Dòng qua panel 2.4A, chuỗi ghép nối tiếp với panel, cho dòng qua 2.4A Thiết kế dây không chôn ngầm đất nên: K = 𝐾1 𝐾2 𝐾3 Tra bảng 8.10; 8.11; 8.12 sách giáo trình cung cấp điện – PGS.TS Quyền Huy Ánh Chọn 𝐾1 = 0.95; 𝐾2 = 1; 𝐾3 = 0.96 [2] Nên K = 𝐾1 𝐾2 𝐾3 = 0.912 𝐼𝑐𝑝𝑡𝑡 = 𝐼𝑙𝑣𝑚𝑎𝑥 = ≈ 6.58 𝐴 𝐾 0.912 ➢ Chọn dây cáp CADIVI 1.5 mm2, với dòng định mức 22A 34 3.7.2 Chọn cáp DC từ trạm Inverter kết nối hệ thống chuỗi Dòng qua panel 2.4A, chuỗi ghép nối tiếp với panel => 42 chuỗi cung cấp 100A Thiết kế dây không chôn ngầm đất nên: K=𝐾1 𝐾2 𝐾3 Tra bảng 8.10; 8.11; 8.12 sách giáo trình cung cấp điện – PGS.TS Quyền Huy Ánh Chọn 𝐾1 = 0.95; 𝐾2 = 1; 𝐾3 = 0.96 [2] Nên K = 𝐾1 𝐾2 𝐾3 = 0.912 𝐼𝑐𝑝𝑡𝑡 = 𝐼𝑙𝑣𝑚𝑎𝑥 100 = ≈ 110 𝐴 𝐾 0.912 ➢ Chọn dây cáp CADIVI 35 mm2, với dòng định mức 115 A CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG ĐẾN MƠI TRƯỜNG 4.1 Tác động tích cực Khả tái tạo Năng lượng tái tạo lượng từ nguồn tài nguyên bổ sung liên tục không canh kiệt, nguồn lượng sạch, không gây ô nhiễm khơng khí khơng đóng góp vào nóng lên khí hậu tồn cầu hiệu ứng nhà kính Theo tính tốn NASA, mặt trời cung cấp lượng cho khoảng 6,5 tỉ năm Thân thiện với môi trường Nguồn lượng mặt trời nguồn lượng phong phú, xanh, sạch, thân thiện với mơi trường Chi phí lắp thực nguồn lượng giảm nhanh chống dự kiến tiếp tục giảm năm thực lượng tương lai đầy hứa hẹn cho phát triển kinh tế mơi trường bền vững 35 Tính khả dụng Năng lượng mặt trời tiếp nhận sử dụng nơi giới - khơng vùng gần xích đạo trái đất mà vĩ độ cao thuộc phía bắc phía nam Ví dụ, Đức chiếm vị trí hàng đầu giới việc sử dụng lượng mặt trời có kế hoạch tận dụng tối đa tiềm Sạch sinh thái Theo xu hướng phát triển gần đấu tranh cho việc làm môi trường trái đất, lượng mặt trời lĩnh vực hứa hẹn nhất, thay phần lượng từ nguồn nhiên liệu khơng tái tạo đó, đóng vai trò quan trọng cơng bảo vệ mơi trường từ tăng nhiệt toàn cầu Việc sản xuất, vận chuyển, lắp đặt vận hành nhà máy điện mặt trời không phát thải loại khí độc hại vào khí Ngay có phát thải lượng nhỏ so sánh với nguồn lượng truyền thống, lượng khí không đáng kể Không gây tiếng ồn Trên thực tế, việc sản xuất lượng mặt trời không sử dụng loại động máy phát điện, việc tạo điện không gây tiếng ồn Hiệu cao, chi phí hoạt động thấp Chuyển sang sử dụng pin mặt trời, hộ gia đình có khoản tiết kiệm đáng kể ngân sách chi tiêu Việc bảo trì, tu hệ thống cung cấp lượng mặt trời cho hộ gia đình đòi hỏi chi phí thấp - năm, bạn cần vài lần lau chùi pin lượng mặt trời chúng nhà sản xuất bảo hành khoảng thời gian lên tới 20-25 năm Áp dụng rộng rãi Phổ ứng dụng lượng mặt trời rộng - cung cấp điện khu vực khơng có kết nối với lưới điện quốc gia (ngay quốc gia phát triển cao Mỹ, Nga, Pháp… có vùng sâu vùng xa gọi “điểm mù điện” thế); dùng để khử muối nước biển nhiều quốc gia châu Phi khan nước chí việc cung cấp lượng cho vệ tinh quỹ đạo trái đất Điện mặt trời gần gọi "năng lượng tồn dân", phản ánh đơn giản việc tích hợp điện mặt trời vào hệ thống cung cấp điện nhà, song song với điện lưới điện từ nguồn cung khác 36 4.2 Tác động tiêu cực Chi phí cao Có ý kiến cho rằng, điện mặt trời thuộc loại lượng đắt tiền - có lẽ vấn đề gây tranh cãi việc sử dụng nguồn lượng Do việc lưu trữ lượng mặt trời hộ gia đình đòi hỏi khoản chi phí đáng kể giai đoạn ban đầu, nhiều quốc gia khuyến khích việc sử dụng nguồn lượng cách cho vay tín dụng để thực cho thuê pin mặt trời theo hợp đồng có lợi cho người th Khơng ổn định Có thực tế bất khả kháng: vào ban đêm, ngày nhiều mây mưa khơng có ánh sáng mặt trời, lượng mặt trời khơng thể nguồn điện yếu Tuy nhiên, so với điện gió, điện mặt trời lựa chọn có nhiều ưu Chi phí lưu trữ lượng cao Giá ắc quy tích trữ điện mặt trời để lấy điện sử dụng vào ban đêm hay trời khơng có nắng cao so với túi tiền đại đa số người dân Vì thế, thời điểm tại, điện mặt trời chưa có khả trở thành nguồn điện hộ gia đình mà nguồn bổ sung cho điện lưới nguồn khác Vẫn gây ô nhiễm môi trường, dù Mặc dù so với việc sản xuất loại lượng khác, điện mặt trời thân thiện với mơi trường hơn, số quy trình cơng nghệ để chế tạo pin mặt trời kèm với việc phát thải loại khí nhà kính, nitơ trifluoride hexaflorua lưu huỳnh Ở quy mô lớn, việc lắp đặt cánh đồng pin mặt trời chiếm nhiều diện tích đất nhẽ dành cho cối thảm thực vật nói chung Sử dụng nhiều thành phần đắt tiền quý Việc sản xuất pin mặt trời màng mỏng đòi hỏi phải sử dụng cadmium telluride (CdTe) gallium selenide indi (CIGS) - chất quý đắt tiền, điều dẫn đến gia tăng chi phí 37 Mật độ lượng thấp Một thông số quan trọng nguồn điện mặt trời mật độ cơng suất trung bình, đo W/m2 mơ tả lượng điện thu từ đơn vị diện tích nguồn lượng Chỉ số điện mặt trời 170 W/m2 nhiều nguồn lượng tái tạo khác, thấp dầu, khí, than điện hạt nhân Vì lý này, để tạo 1kW điện từ nhiệt mặt trời đòi hỏi diện tích lớn pin mặt trời 4.3 Tính tốn lượng CO2 phát hệ thống Bảng Hệ số phát thải CO2 dạng lượng Việt Nam [3] Ta thấy lượng phát thải CO2 PV thấp nhiều so với sản xuất điện theo cách truyển thống sử dụng nhiên liệu than đá khí gas Từ bảng tính lượng CO2 thải năm đầu dự án: ∑ CO2 = 40 × 81933600 = 327734400 (g-CO2) ∑ CO2 = 3277.4 (tấn) CO2 Phương án 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 38 Phương án 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Phương án 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 4.4 Phân tích tác động tiêu cực khí thải nhà kính Ngày nay, biến đổi khí hậu tồn cầu khơng khái niệm mẻ Nó tác động trực tiếp đến đời sống sinh hoạt làm việc người Trái Đất Nhân loại phải đối mặt với vấn đề khó khăn ảnh hưởng toàn diện toàn phạm vi Trái Đất từ thuở người hình thành đến Nhiệt độ Trái Đất nóng lên, mực nước biển dâng cao, tượng thời tiết bất thường, hạn hán, mưa lũ, bão lốc gia tăng mà khơng theo quy luật trước Đó tác động khơn lường BĐKH đến người Gần nhất, Thái Lan, trận lụt nghiêm trọng 50 năm qua khiến 3/4 diện tích nước ngập nước lũ đe dọa nhấn chìm thủ Bangkok Có nhiều ngun nhân, phải kể 39 tới lượng mưa lớn đột biến trút xuống dồn dập thời gian dài miền bắc miền trung Thái Lan Các thống kê cho thấy tổng lượng mưa tháng đầu năm 2011 nhiều địa phương Thái Lan cao lượng mưa trung bình khoảng thời gian thập kỷ qua Tại Chiang Mai, tổng lượng mưa quý đầu năm cao 140%, Lamphun 196%, Lampang 177%, Uttaradit 153% Phitsanulok 146% Những số cho thấy năm 2010 năm mà lượng mưa đổ xuống Thái Lan đạt đỉnh điểm [21] Tại Phi-lip-pin, bão Washi đổ vào miền Nam nước ngày 17/12/2011 vừa qua làm gần 500 người chết Được biết, Phi-lip-pin hàng năm chịu ảnh hưởng nhiều bão từ Thái Bình Dương khu vực miền Nam nơi có bão xảy nên người dân “thờ ơ” với tượng thời tiết nguy hiểm Hình 13: Siêu bão Washi trôi nhiều ô tô Theo đánh giá Ủy ban Liên phủ BĐKH (IPCC), Việt Nam nước Thế giới dễ bị tổn thương BĐKH mà ảnh hưởng rõ ràng mực nước biển dâng 40 Hình 14: Những khu vực dễ bị ảnh hưởng Thế giới tác động mực nước biển dâng Việt Nam ký Nghị định thư Kyoto ngày 03/12/1998 phê chuẩn Nghị định vào ngày 25/9/2002 Việt Nam phê chuẩn Cơng ước khí hậu NĐT Kyoto nên hưởng quyền lợi dành cho nước phát triển việc tiếp nhận hỗ trợ tài chuyển giao cơng nghệ từ nước phát triển Là bên không thuộc Phụ lục I NĐT Kyoto, Việt Nam chưa có nghĩa vụ giảm phát thải khí nhà kính, phải thực số nghĩa vụ chung thực xây dựng Thơng báo quốc gia, kiểm kê khí nhà kính, xây dựng đánh giá phương án giảm nhẹ khí nhà kính, phương án thích ứng với BĐKH Cho đến nay, Việt Nam ln kiên trì thực NĐT Kyoto thực hệ đầy đủ nghĩa vụ mình: • Xây dựng Thơng báo quốc gia lần thứ (2003) lần thứ hai (2010) để gửi UNFCCC • Thực kiểm kê KNK năm: 1990, 1993, 1994, 1998 2000 • Dự báo phát thải KNK lĩnh vực chính: lượng, nông nghiệp, lâm nghiệp thay đổi sử dụng đất giai đoạn 2010 – 2030 • Dựa nhóm kịch BĐKH IPCC khuyến nghị, Việt Nam lựa chọn kịch BĐKH để dùng làm sở ban đầu cho xây dựng giải pháp ứng phó với BĐKH • Xây dựng Chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với BĐKH với mục tiêu chiến lược là: đánh giá mức độ tác động BĐKH lĩnh vực, ngành địa phương giai đoạn xây dựng kế hoạnh hành động có tính khả thi để ứng phó hiệu với BĐKH cho giai đoạn ngắn hạn dài hạn 41 CHƯƠNG TÓM TẮT, KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Tóm tắt kết luận Mục tiêu đề tài nhận diện tiềm dạng lượng xanh tồn giới nói chung Việt Nam nói riêng, cụ thể Tây Ninh, từ phát triển thành đề tài nghiên cứu xây dựng đề án tiền khả thi, đánh giá khách qua tiềm phát triển lượng mặt trời lòng Hồ Dầu Tiếng, tiền đề để thu hút chủ đầu tư nước Phát triển nguồn lượng lành mạnh, bảo vệ môi trường, đem lại lợi ích kinh tế cho nước nhà, với chất lượng lượng điện ngày cao mục tiêu Đảng Nhà nước ta 5.2 Kiến nghị Chính sách Nhà nước ta cần phải có giải pháp mang tính đột phá để biến tiềm có, mục tiêu phát triển thành thực: Hiện giá điện Việt Nam chưa theo chế thị trường giá điện lượng tái tạo cạnh tranh giá điện truyền thống Ban hành khung pháp lí chung cho lượng tái tạo Xây dựng lộ trình tính đúng, tính đủ, đảm bảo tính minh bạch cạnh tranh công thị trường mua bán điện Ban hành sách thu hút doanh nghiệp tham gia vào thị trường lượng tái tạo, đó, bên cạnh sách ưu đãi thuế, tín dụng, đất đai, chế giá, chế mua bán điện Nghiên cứu tính khả thi việc thành lập Quỹ phát triển lượng bền vững sử dụng nguồn vốn từ ngân sách nhà nước, nguồn thu từ phí mơi trường nhiên liệu hóa thạch, nguồn tài trợ, đóng góp tổ chức, cá nhân trong, nước… nhằm hỗ trợ tài cho dự án lượng tái tạo, hỗ trợ cộng đồng phát triển mơ hình sử dụng lượng tái tạo Thông điệp truyền tải: Mỗi nhân cần có ý thức bảo vệ mơi trường, hành động nhỏ thói quen ngày, tiết kiệm lượng giải pháp làm giúp giảm khí thải nhà kính 42 PHỤ LỤC Tài liệu tham khảo [1] Giáo trình Năng Lượng mặt trời - thiết kế lắp đặt PSG.TS Võ Viết Cường, ThS Nguyễn Lê Duy Luân [2] Giáo trình Cung cấp điện – PGS.TS Quyền Huy Ánh [3] Green Scenarios for Power Generation in Vietnam by 2030 [4] Công nghệ pin: http://www.firstsolar.com/-/media/First-Solar/TechnicalDocuments/Series-6-Datasheets/Series-6-Datasheet.ashx [5] Nguồn lượng tái tạo: https://vuphong.vn/du-dien-mat-troi-tren-mat-ho-loai- hinh-san-xuat-nang-luong-sach/ https://solarpower.vn/xu-huong-moi-dien-mat-troi-noi-tren-nuoc/ [6] Đánh giá tiềm giới: http://tietkiemnangluong.com.vn/tin-tuc/pho-bien-kienthuc/t14425/danh-gia-cua-iea-ve-xu-huong-nang-luong-the-gioi-trong-tuonglai.html?fbclid=IwAR1Z3tjc0qEXPOrMA4fA1VLEYIoEJmDLAzix15vOFDjAWB0IB5ssirKi20 [7] LIFE CYCLE CO2 EMISSION FACTORS OF POWER GENERATION IN VIETNAM - Vo Viet Cuong University of Technical Education – HCMC [8] Design and Construction of 1MW Class Floating PV Generation Structural System Using FRP Members [9] Top 10 Solar Companies in the World [10] DESIGN PARAMETERS OF 10KW 43 ... HÌNH NĂNG LƯỢNG THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 1.1 Tổng quan lượng tái tạo 1.2 Tiềm tình hình phát triển lượng tái tạo 1.3 Cơ sở đầu tư phát triển lượng tái tạo 1.4 Các dạng lượng. .. triển lượng lượng tái tạo lớn, việc phát triển lượng tái tạo góp phần giảm tiêu hao lượng hóa thạch, đồng thời giảm phát thải khí nhà kính Do đó, nguồn điện sản xuất từ nguồn lượng tái tạo xem... 43 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NĂNG LƯỢNG THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 1.1 Tổng quan lượng tái tạo Theo báo cáo dự đoán Tổ chức Năng lượng Quốc tế (International Energy Agency), đến