Giải pháp sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiểu quả tại nhà máy thủy điện đại ninh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG NGUYỄN CHÍN GIẢI PHÁP SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TIẾT KIỆM VÀ HIỆU QUẢ TẠI NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐẠI NINH Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 60.52.02.02 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: TS ĐOÀN ANH TUẤN Đà Nẵng, Năm 2018 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan tồn nội dung luận văn tơi nghiên cứu, tính tốn phân tích Trong luận văn có trích dẫn số tài liệu chuyên ngành điện Việt Nam số nước giới Số liệu đưa luận văn dựa kết tính tốn trung thực tôi, không chép hay lấy số liệu công bố Nếu sai với lời cam đoan trên, tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm Tác giả Nguyễn Chín TRANG TĨM TẮT TIẾNG ANH GIẢI PHÁP SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TIẾT KIỆM VÀ HIỆU QUẢ TẠI NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐẠI NINH Học viên: Nguyễn Chín Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 60520202 Khóa: K33.KTĐ.LĐ Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN Tóm tắt – Năng lượng vấn đề đặt biệt quan tâm nước phát triển, Việt nam quốc gia khơng nằm ngồi xu Do vấn để sử dụng lượng tiết kiệm hiệu nước phát triển quan tâm Đầu tiên, Luận văn trình bày nghiên cứu khảo sát thực trạng sử dụng lượng Nhà máy thuỷ điện Đại Ninh Cuối cùng, Luận văn trình bày giải pháp tiết kiệm lượng cho hệ thống chiếu sáng, thơng gió, động cơ, quản lý điện góp phần giảm chi phí sản xuất tăng hiệu sử dụng lượng Nhà máy thuỷ điện Đại Ninh Từ khóa – Sử dụng lượng hiệu quả, tiết kiệm lượng, giải pháp tiết kiệm lượng, tiết kiệm điện sản xuất, quản lý nhu cầu sử dụng điện SOLUTION TO ENERGY SAVING AND EFFICIENCY AT DAI NINH HYDROELECTRIC PLANT Abstract - Energy is always a matter of particular concern for developing countries Vietnam is a country that is not out of the trend Consequently, energy conservation and efficiency have been raised by developed countries Firstly, this thesis presents a survey on the current state of energy use in the Dai Ninh Hydropower Plant Finally, this thesis presents energy saving solutions for lighting, ventilation, motors and power management that reduce production costs and increase energy efficiency at the Dai Ninh Hydropower Plant Keywords - Energy efficiency, energy saving, energy saving solutions, power saving in production, management of power demand MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN TRANG TÓM TẮT TIẾNG ANH MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu: Ý nghĩa khoa học thực tiễn Cấu trúc luận văn CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CHƯƠNG TRÌNH SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TIẾT KIỆM VÀ HIỆU QUẢ 1.1 Tổng quan hệ thống quản lý lượng 1.1.1 Thực trạng sử dụng lượng 1.1.2 Tiềm năng lượng Việt Nam 1.1.3 Thực trạng quản lý lượng Việt Nam 1.2 Vai trò quản lý nhu cầu DSM 1.2.1 Khái niệm DSM 1.2.2 Nâng cao hiệu suất sử dụng điện hộ tiêu thụ 1.2.2.1 Sử dụng thiết bị điện có hiệu suất cao 1.2.2.2 Giảm thiểu tiêu phí lượng cách vơ ích 1.2.3 Điều khiển nhu cầu điện phù hợp với khả cung cấp điện cách kinh tế 10 1.2.3.1 Điều khiển trực tiếp dòng điện 10 1.2.3.2 Sử dụng nguồn lượng tái tạo, lượng 11 1.2.3.3 Giá bán điện thay đổi 12 1.3 Kết luận: 13 CHƯƠNG 2: CÁC GIẢI PHÁP VÀ HIỆU QUẢ TIẾT KIỆM ĐIỆN NĂNG TRONG SẢN XUẤT 14 2.1 Mở đầu 14 2.2 Hệ thống động 14 2.3 Giải pháp điều chỉnh hệ số công suất (HSCS) 15 2.3.1 Ý nghĩa việc nâng cao hệ số cosφ 15 2.3.2 Các biện pháp nâng cao hệ số cơng suất cosφ chia làm hai nhóm 17 2.3.3 Bù công suất phản kháng 19 2.3.4 Xác định dung lượng bù 21 2.3.5 Giảm non tải tải cho động 22 2.4 Giải pháp dùng biến tần 23 2.4.1 Nguyên lý làm việc biến tần 23 2.4.1.1 Các ứng dụng cụ thể 24 2.4.1.2 Hiệu sử dụng 24 2.4.1.3 Những lưu ý sử dụng biến tần điều khiển động không đồng 25 2.4.2 Ứng dụng biến tần: 25 2.5 Đặc điểm biến tần: 25 2.5.1 Nguyên lý điều chỉnh tốc độ thay đổi tần số 27 2.5.2 Sự thay đổi công suất thay đổi tốc độ động 28 2.6 Hệ thống chiếu sáng 33 2.6.1 Khái niệm số định nghĩa 33 2.6.1.1 Ánh sáng 33 2.6.1.2 Độ rọi E 34 2.6.1.3 Quang thông Φ 34 2.6.1.4 Độ hoàn màu 34 2.6.1.5 Hiệu ánh sáng 34 2.6.2 Giải pháp sử dụng lượng hiệu 34 2.6.2.1 Sử dụng nguồn sáng hợp lý 34 2.6.2.2 Lựa chọn chủng loại chiếu sáng phù hợp 34 2.6.2.3 Áp dụng số công nghệ 35 2.7 Kết luận 35 CHƯƠNG 3: HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM TẠI NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐẠI NINH 36 3.1 Mở đầu 36 3.2 Các quy trình cơng nghệ 36 3.2.1 Lược đồ khởi động tổ máy 37 3.2.2 Lược đồ dừng tổ máy 38 3.3 Danh mục thiết bị tiêu thụ điện 39 3.3.1 Danh mục phụ tải 39 3.3.2 Phân tích, đánh giá tình hình sử dụng điện 41 3.4 Hiện trạng sử dụng điện giải pháp tiết kiệm cho hệ thống chiếu sáng bên Nhà máy 42 3.4.1 Hiện trạng 42 3.4.2 Đề xuất giải pháp tính tốn lại chiếu sáng bên nhà máy 43 3.4.2.1 Giới thiệu phần mềm DIALux 43 3.4.2.2 Tính tốn lại chiếu sáng Tầng B1 (Cao trình EL.224m) 44 3.4.2.3 Tính tốn lại chiếu sáng Tầng B2 (Cao trình EL.220m) 46 3.4.2.4 Tính tốn lại chiếu sáng Tầng B3 (Cao trình EL.216m) 47 3.4.2.5 Tính tốn lại chiếu sáng Tầng B4 (Cao trình EL.212m) 48 3.4.2.6 Tính tốn lại chiếu sáng Tầng B5 (Cao trình EL.207m) 49 3.4.3 Tính tốn lợi ích thay cho hệ thống chiếu sáng 50 3.5 Hiện trạng sử dụng điện giải pháp tiết kiệm cho động bơm dầu điều khiển 51 3.5.1 Hiện trạng 51 3.5.1.1 Hoạt động bơm dầu điều khiển tổ máy 51 3.5.1.2 Khảo sát thực tế vận hành bơm dầu 53 3.5.2 Đề xuất giải pháp tiết kiệm điện 53 3.5.3 Lợi ích việc lắp đặt biến tần cho Động bơm dầu 22KW 54 3.5.3.1 Khi chưa lắp biến tần 54 3.5.3.2 Khi lắp thêm biến tần 54 3.6 Hiện trạng sử dụng điện giải pháp tiết kiệm cho hệ thống thơng gió 55 3.6.1 Hiện trạng 55 3.6.1.1 Mơ tả hệ thống thơng gió 55 3.6.1.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống thơng gió 56 3.6.1.3 Khảo sát làm việc 57 3.6.2 Đề xuất giải pháp tiết kiệm điện cho quạt thổi gió vào 58 3.6.2.1 Nguyên lý điều chỉnh tốc độ quạt 58 3.6.2.2 Căn để chọn giải pháp 58 3.6.2.3 Giải pháp thực sau 59 3.6.2.4 Thời gian vận hành 59 3.6.3 Lợi ích giải pháp 60 3.6.3.1 Điện tiêu thụ chưa thực giải pháp 60 3.6.3.2 Điện tiêu thụ thực giải pháp tiết kiệm điện 60 3.7 Giải pháp lắp đặt hệ thống giám sát điện tiêu thụ 62 3.7.1 Hiện trạng 62 3.7.2 Đề xuất giải pháp 62 3.7.1 Lợi ích giải pháp 63 3.8 Tổng kết chương 67 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI 70 BẢN SAO KẾT LUẬN CỦA HỘI ĐỒNG, BẢN SAO NHẬN XÉT CỦA CÁC PHẢN BIỆN DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BT : Biến tần CSPK : Công suất phản kháng DSM : Demand Side Management (quản lý nhu cầu) ĐC : Động ĐNTK : Điện tiết kiệm HSCS : Hệ số công suất HTĐ : Hệ thống điện KĐB : Không đồng SSM : Supply Side Management (Quản lý nguồn cung cấp) TBA : Trạm biến áp TKNL : Tiết kiệm lượng TOU : Time of use VNĐ : Việt Nam Đồng DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu 2.1 2.2 Tên bảng Thông số kỹ thuật biến tần ABB ACS 550 Công suất điện cung cấp vào động với yêu cầu phụ tải biến đổi Trang 26 33 3.1 Danh mục thiết bị chiếu sáng 39 3.2 Danh mục động điện nhà máy 40 3.3 Bảng số liệu tiêu thụ điện năm 2016 41 3.4 Tổng hợp kết thực giải pháp 50 3.5 Phân tích chi phí lợi ích sau thực giải pháp 51 3.6 Số tiền đầu tư lắp đặt biến tần 54 3.7 Tổng hợp kết đầu tư lắp đặt biến tần cho động 22 kW-0,4kV 55 3.8 Khảo sát đo nhiệt độ tầng kích từ 57 3.9 Tổng hợp hiệu đầu tư giải pháp 61 3.10 Thống kê chi phí thực giải pháp 63 DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu Tên hình Trang 1.1 Các khu vực tiết kiệm điện 1.2 Năng lượng gió 12 1.3 Năng lượng mặt trời 12 2.1 Biểu đồ quan hệ hiệu suất mức tải động 23 2.2 Điện cấp cho động chưa có Biến tần có Biến tần 24 2.3 Biến tần ABB ACS 550 26 2.4 Biểu đồ quan hệ tố độc lưu lượng 29 2.5 Biểu đồ quan hệ tốc độ áp suất 30 2.6 Biểu đồ quan hệ tốc độ công suất 31 2.7 Giản đồ thay đổi công suất thay đổi lưu lượng 32 3.1 Hệ thống chiếu sáng nhà máy 43 3.2 Dữ liệu tính tốn từ phần mềm DIALux cho tầng B1 45 3.3 Dữ liệu tính tốn từ phần mềm DIALux cho tầng B2 46 3.4 Dữ liệu tính tốn từ phần mềm DIALux cho tầng B3 47 3.5 Dữ liệu tính tốn từ phần mềm DIALux cho tầng B4 48 3.6 Dữ liệu tính tốn từ phần mềm DIALux cho tầng Van cầu 49 3.7 Hiển thị trình mang tải bơm dầu điều khiển 53 3.8 Hệ thống quạt thổi gió vào Nhà máy 57 3.9 Nguyên lý điều khiển hoạt động quạt thơng gió 59 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt [1] Cơ quan thông tin lượng, EIA, 03/03/2009 [2] Nghiên cứu khả ứng dụng DSM Việt Nam – Trần Đình Long, Đặng Quốc Thống, Nguyễn Thường, Lã Văn Út, Đào Kim Hoa, Nguyễn Văn Đạm, Báo Cáo khoa học, Mã số KCĐL.95.04.10, Bộ khoa học công nghệ môi trường, 1997, Hà Nội [3] Tổng công ty Điện lực Việt Nam (2005), Tài liệu đào tạo án DSM [4] Nguyễn Xuân Phú (2002), Sử dụng hợp lý tiết kiệm hiệu điện sản xuất sinh hoạt, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật [5] Dương Lan Hương, Kỹ Thuật chiếu sáng - Nhà xuất Đại học quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh [6] Thiết kế chiếu sáng (Lê Văn Doanh chủ biên) Nhà xuất KHKT năm 2008 Tiếng anh [1] Tài liệu học DIALux tiếng Anh hình ảnh Trang Web [1] http://www.eere.energy.gov [2] Hướng dẫn mô DIALUX Internet [3] http://www.ecc-hcm.gov.vn [4] http://www.uneptie.org/energy/tools/ghgin/ [5] http://www.tietkiemnangluong.com/tin-tuc/157/powerboss giai-phap-thiet-thuccho-dong-co-.html [6] http://icon.com.vn/vn-s83-107678-645/Cac-giai-phap-tiet-kiem-nang-luong-chodong-co-dien.as 70 QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (bản sao) ... Đại Ninh trình bày chương 36 CHƯƠNG 3: HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM TẠI NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐẠI NINH 3.1 Mở đầu - Công ty Thủy điện Đại Ninh thành lập năm 2007 thơn Ninh. .. hội phát triển Một số nguồn lượng tái tạo, lượng như: 12 - Năng lượng gió: Hình 1.2 Năng lượng gió - Năng lượng mặt trời: Hình 1.3 Năng lượng mặt trời 1.2.3.3 Giá bán điện thay đổi Chính sách... DỤNG NĂNG LƯỢNG TIẾT KIỆM VÀ HIỆU QUẢ TẠI NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐẠI NINH Học viên: Nguyễn Chín Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 60520202 Khóa: K33.KTĐ.LĐ Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN Tóm tắt – Năng