Chương 2: Năng lượng mặt trời

Chương 2: Bài giảng về năng lượng mặt trời Môn năng lượng tái tạo 1. Tổng quan về năng lượng mặt trời 2. Cấu trúc của mặt trời 3. Mối quan hệ giữa mặt trời và trái đất 4. Bức xạ mặt trời 5. Hệ thống chuyển đổi năng lượng mặt trời thành điện năng 6. Kết luận

CHƯƠNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI Giảng viên: Lưu Văn Phúc Khoa Vật lý công nghệ Email: Phucunivinh@mail.com DĐ: 0976452820 Năm học 2019-2020 25/05/20 NỘI DUNG TRÌNH BÀY Tổng quan lượng mặt trời Cấu trúc mặt trời Mối quan hệ mặt trời trái đất Bức xạ mặt trời Hệ thống chuyển đổi lượng mặt trời thành điện Kết luận 25/05/20 NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI Phần lớn nguồn lượng tái tạo khởi nguồn từ lượng mặt trời • Cơng suất mà lượng mặt trời chiếu xuống trái đất khoảng 174 triệu tỷ Watt/năm 25/05/20 Tổng quan lượng mặt trời  Là lượng dòng xạ điện từ xuất phát từ mặt trời  Công suất NL mà mặt trời chiếu xuống trái đất vào khoảng 174 triệu tỷ Watt (công suất nhà máy nhiệt điện Phả Lại khoảng tỷ Watt)  Tổng tiêu thụ NL người giới (gồm:dầu hỏa, than đá, thủy điện, v.v.) khoảng 15 nghìn tỷ Watt, tức khoảng 1/10000 công suất dự trữ lượng mặt trời cho trái đất  Nên nói tương lai lượng giới lượng mặt trời 25/05/20 Tổng quan lượng mặt trời  NL mặt trời lớn quan trọng phát triển người, lượng hóa thạch ngày cạn kiệt  Với ưu điểm:có mặt khắp nơi,vĩnh cửu,vơ tận,sạch, Tuy nhiên, có tính phân tán,phân bổ khơng phụ thuộc vào vị trí địa lý,mùa,thời tiết  Bức xạ mặt trời vào lớp khí trái đất bị hấp thụ phản xạ phần, đến bề mặt trái đất cường độ xạ yếu  Bức xạ mặt trời, gồm:bức xạ trực tiếp (trực xạ) phần xạ bị hấp thụ phản xạ đường (tán xạ) cường độ xạ lớn mặt đất vào mùa hè khoảng 1000 W/m2 25/05/20 Tổng quan lượng mặt trời  Hiện nay, việc sử dụng lượng mặt trời có bốn phương thức bản:  Chuyển đổi lượng mặt trời thành nhiệt  Chuyển đổi lượng mặt trời thành trực tiếp thành điện  Chuyển đổi lượng mặt trời thành hóa năng: Hiệu ứng quang hóa  Chuyển đổi lượng mặt trời qua hiệu ứng quang hợp Tùy theo phương thức chuyển đổi mà có thiết bị thích hợp 25/05/20 Tổng quan lượng mặt trời Xu phát triển lượng mặt trời giới 25/05/20 Tổng quan lượng mặt trời  Đức: dẫn đầu khai thác sử dụng lượng mặt trời,đạt 32GW (2015) hướng đến 100% lượng điện từ nguồn lượng tái tạo vào năm 2050  Ý: đạt 5,5% tổng nhu cầu điện Ý vào năm 2015  Nhật Bản: khai thác sử dụng lượng mặt trời,đặc biệt sau thảm họa Fukushima (2011), tổng công suất lượng mặt trời đạt 15,6 GW  Hoa Kỳ: đạt GW công suất lắp đặt điện từ lượng mặt trời vào năm 2015  Tây Ban Nha: đạt 3,5 GW, quốc gia sản xuất công nghệ lượng mặt trời lớn thứ tư giới xuất 80% cho Đức  Trung Quốc: từ 2012-2015 lượng mặt trời đạt 21GW  Ngồi có số quốc gia khác: Pháp, Cộng hòa Séc, Bỉ, Úc 25/05/20 Tổng quan lượng mặt trời 25/05/20 Phân bố xạ tiềm năng lượng mặt trời Việt Nam Tổng quan lượng mặt trời  Để kinh tế tăng trưởng bền vững, đặc biệt cạn kiện nguồn nhiên liệu hóa thạch, ô nhiễm môi trường biến đổi khí hậu, Từ 2015-2017, Việt Nam ghi nhận có nhiều dự án điện mặt trời nhà đầu tư nước : Tata Power công suất 300 MW (Hà Tĩnh), Hanwha công suất 100-200 MW (Thừa Thiên Huế),GT&Associates Mashall & Street Ltd công suất 150 MW (Quảng Nam)  Năm 2018, có 272 dự án nhà máy điện mặt trời với tổng công suất khoảng 17.500 MW, gấp nhà máy thủy điện Hòa Bình gấp lần nhà máy thủy điện Sơn La 25/05/20 CHƯƠNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI Hiện tượng tạo electron dẫn lỗ trống bán dẫn,do tác dụng ánh sáng có bước sóng thích hợp CHƯƠNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI Điều kiện để xảy tượng quang điện CHƯƠNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CHƯƠNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CHƯƠNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI Khi chiếu a/s thích hợp vào lớp KL mỏng a/s xuyên qua lớp KL vào lớp bán dẫn p, giải phóng e lỗ trống Điện trường lớp chuyển tiếp p – n đẩy lỗ trống phía bán dẫn p đẩy e phía bán dẫn n Do đó, lớp KL mỏng lớp bán dẫn p nhiễm điện (+) trở thành điện cực (+) pin đế KL bán dẫn n nhiễm điện (-) trở thành điện cực (-) pin CHƯƠNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CHƯƠNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CHƯƠNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI Ecap CHƯƠNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI Ecap Thiết kế hệ thống điện mặt trời Các bước thiết kế hệ thống điện Bước Bước Bước Tính tổng lượng điện tiêu thụ, tổng công suất sử dụng thiết bị điện Tính cơng suất pin phát Tính tốn kích thước pin mặt trời cần sử dụng Các bước thiết kế hệ thống điện Bước Bước Bước Tính tốn biến tần Tính tốn hệ thống dự trữ điện Thiết kế hệ thống sử dụng lượng điện Chi phí làm lắp đặt pin lớn Tuỳ thuộc vào vị trí đặt pin Khơng sử dụng vào ban đêm CÁM ƠN CÁC ĐỒNG CHÍ ĐÃ LẮNG NGHE ... Tổng quan lượng mặt trời Cấu trúc mặt trời Mối quan hệ mặt trời trái đất Bức xạ mặt trời Hệ thống chuyển đổi lượng mặt trời thành điện Kết luận 25/05/20 NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI Phần lớn nguồn lượng tái... 1/10000 cơng suất dự trữ lượng mặt trời cho trái đất  Nên nói tương lai lượng giới lượng mặt trời 25/05/20 Tổng quan lượng mặt trời  NL mặt trời lớn quan trọng phát triển người, lượng hóa thạch ngày... quan lượng mặt trời  Hiện nay, việc sử dụng lượng mặt trời có bốn phương thức bản:  Chuyển đổi lượng mặt trời thành nhiệt  Chuyển đổi lượng mặt trời thành trực tiếp thành điện  Chuyển đổi lượng