Thiết kế hệ thống điện mặt trời nối lưới

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRẦN TUẤN VĨNH THIẾT KẾ HỆ THỐNG PIN MẶT TRỜI NỐI LƯỚI CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHÁCH SẠN THANH HẢI THÀNH PHỐ NHA TRANG Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 60 52 02 02 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2017 Cơng trình hoàn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: TS TRỊNH TRUNG HIẾU Phản biện 1: TS ĐOÀN ANH TUẤN Phản biện 2: TS THẠCH LỄ KHIÊM Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật, chuyên ngành kỹ thuật điện họp Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng vào ngày 07 tháng 11 năm 2017 Có thể tìm hiểu luận văn tại: -Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng Trường Đại học Bách khoa -Thư viện Khoa Điện, Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Tại Thành phố biển Nha Trang, lượng khách du lịch nước quốc tế ngày tăng, nhu cầu sử dụng điện lớn, vào dịp nghỉ lễ Festival biển Hệ thống điện khách sạn phải hoạt động liên tục 24/24, có thời điểm phải hoạt động hết 100% công suất thiết bị dẫn đến tải trạm biến áp Những lúc sửa chữa đường dây hay Điện lực tạm ngừng cung cấp điện làm ảnh hưởng đến hoạt động khách sạn Vì yêu cầu bắt buộc ổn định hệ thống điện cho khách sạn điều quan trọng Các khách sạn vừa nhỏ nhận nguồn từ trạm biến áp công cộng lại bị khống chế công suất 20kW (khi đấu nối lưới hạ áp gần nhất) 40kW (khi đấu nối từ đầu nguồn TBA), công suất không đáp ứng nhu cầu phụ tải vào mùa cao điểm, việc đầu tư đường dây trạm biến áp tốn kinh tế gặp nhiều khó khăn giai đoạn (điểm đấu nối kín, đường dây cáp ngầm tốn khó khăn thi cơng vướng cảnh quan đô thị, mặt lắp trạm biến áp chật hẹp khơng đảm bảo an tồn, …) Trước khách sạn Thanh Hải liên hệ tư vấn thiết kế lắp đặt trạm biến áp kín cơng suất 75kVA để cấp điện cho khách sạn, chi phí đầu tư nhánh rẽ cáp ngầm 22kV dài 390m TBA 845.000.000đ, thỏa thuận tuyến không vướng cảnh quan đô thị thành phố, mặt khác không cung cấp điện liên tục hệ thống lưới điện bị cố hay sửa chữa Đứng trước khó khăn thử thách đặt ra, tính thiết yếu đề tài “Thiết kế hệ thống pin mặt trời nối lưới cung cấp điện cho khách sạn Thanh Hải Tp Nha Trang” cần thiết, ứng dụng thực tế điều kiện không riêng cho khách sạn Thanh Hải mà cịn ứng dụng cho tồn khách sạn có có qui mơ vừa nhỏ địa bàn thành phố Nha Trang Đề tài sau thực giúp chủ động việc thiết kế, cải tiến hệ thống điện khách sạn nhằm nâng cao chất lượng phục vụ cho khách hàng, đảm bảo nguồn điện khách sạn hoạt động xuyên suốt, không gián đoạn Mục tiêu nghiên cứu Tính tốn “Thiết kế hệ thống pin mặt trời nối lưới cung cấp điện cho khách sạn Thanh Hải Tp Nha Trang” Đây đề tài nghiên cứu ứng dụng, địa ứng dụng xác định rõ Những kết nghiên cứu ứng dụng đề tài thực thực tế Giải pháp đưa vào vận hành đạt tiêu: - Đảm bảo hệ thống điện khách sạn hoạt động xun suốt, ln sẵn sàng có nguồn thay điện; - Nâng cao chất lượng phục vụ cho khách hàng; - Tăng hiệu suất cho thiết bị điện; - Chi phí thấp so với sử dụng máy phát; - Lợi nhuận kinh tế tăng cao Đối tượng nghiên cứu Nghiên cứu tiến hành cho hệ thống điện khách sạn vừa nhỏ địa bàn thành phố Nha Trang, tỉnh Khánh Hòa Phạm vi nghiên cứu Đề tài nghiên cứu giới hạn phạm vi khách sạn Thanh Hải, địa chỉ: 33 Phạm Ngọc Thạch, Phường Vĩnh Hải, Tp Nha Trang Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Khảo sát điều kiện thực tế, phân tích yếu tố liên quan khu triển khai ứng dụng Xem xét lại toàn sở lý thuyết pin mặt trời để thành lập hệ thống pin lượng mặt trời từ đưa vào ứng dụng Phương pháp nghiên cứu tính tốn thiết kế: Tính tốn thiết kế sở chung Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm: Khảo sát thực nghiệm hệ thống điện khách sạn Thanh Hải Phương pháp chuyên gia: Tham khảo ý kiến khoa học từ thực tiễn chuyên gia để nghe phân tích nhận định Dàn ý nợi dung Ngoài phần mở đầu phần kết luận, luận văn gồm chương: Mở đầu Chương 1: Tổng quan hệ thống pin lượng mặt trời Chương 2: Tính toán - thiết kế hệ thống pin lượng mặt trời nối lưới cấp điện cho khách sạn Thanh Hải Chương 3: Tính tốn hiệu kinh tế hệ thống pin mặt trời nối lưới cấp điện cho khách sạn Thanh Hải Kết luận hướng phát triển đề tài Tổng quan tài liệu nghiên cứu - Các sách hướng dẫn xuất - Các báo cáo công bố Hội nghị khoa học, Tạp chí khoa học ngồi nước, đề tài khoa học cấp, luận án tiến sĩ, luận văn thạc sĩ,… tác giả ngồi nước - Cùng số thơng tin, tài liệu Internet CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 1.1 NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 1.1.1 Khái niệm lượng mặt trời Năng lượng mặt trời nguồn lượng tái tạo quan trọng mà thiên nhiên ban tặng cho hành tinh Đồng thời nguồn gốc nguồn lượng tái tạo khác lượng gió, lượng sinh khối, lượng thủy triều… Năng lượng mặt trời nói vơ tận Tuy nhiên để khai thác, sử dụng nguồn lượng cần phải biết đặc trưng tính chất nó, đặc biệt tới bề mặt đất Về mặt vật chất mặt trời chứa đến 78,4% khí Hydro(H 2), Heli (He) chiếm 19,8 % nguyên tố kim loại nguyên tố khác chiếm 1,8% Năng lượng mặt trời xạ vũ trụ lượng khổng lồ, giây phát 3,865.1026 J, tương đương với lượng đốt cháy hết 1,32.1016 than đá tiêu chuẩn Nhưng bề mặt đất nhận lượng nhỏ 17,57.1016 J Năng lượng khổng lồ từ mặt trời xác định sản phẩm phản ứng nhiệt hạt nhân Nhiệt độ mặt mặt trời khoảng 60000 K, bên mặt trời nhiệt độ lên đến hàng triệu độ Áp suất bên mặt trời cao 340.1018 Mpa Do nhiệt độ áp suất bên mặt trời cao nên vật chất nhanh chóng bị ion hóa chuyển động với lượng lớn Chúng va chạm vào gây hàng loạt phản ứng hạt nhân Nguồn lượng mặt trời chủ yếu hai loại phản ứng hạt nhân gây Đó phản ứng tuần hồn hạt nhân cacbon, Nito phản ứng hạt nhân Proton- Proton Khối lượng mặt trời xấp xỉ 21.027 Như để mặt trời chuyển hóa hết khối lượng thành lượng cần khoảng thời gian 15.1013 năm Từ thấy nguồn lượng mặt trời khổng lồ lâu dài 1.1.2 Vai trị lợi ích lượng mặt trời Năng lượng mặt trời có tiềm thay nguồn lượng hóa thạch lượng nguyên tử Trên lý thuyết, với hiệu suất chuyển đổi 10% diện tích 700 x 700 km sa mạc Sahara đáp ứng nhu cầu lượng toàn giới cách sử dụng lượng mặt trời Việc sử dụng lượng tái tạo đặc biệt lượng mặt trời mang lại nhiều lợi ích sinh thái lợi ích gián tiếp cho kinh tế So với nguồn lượng khác, lượng tái tạo có nhiều ưu điểm tránh hậu có hại đến mơi trường 1.1.3 Bức xạ mặt trời 1.2 PIN MẶT TRỜI CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ Pin lượng mặt trời thiết bị bán dẫn chứa lượng lớn diod p-n, diện ánh sáng mặt trời có khả tạo dòng điện sử dụng Sự chuyển đổi gọi hiệu ứng quang điện Vì thế, lượng mặt trời đặc biệt thích hợp cho vùng mà lưới điện chưa vươn tới 1.2.1 Cấu tạo pin mặt trời Pin lượng mặt trời có cấu tạo gồm lớp tiếp xúc bán dẫn p-n có khả biến đổi lượng xạ mặt trời thành điện nhờ hiệu ứng quang điện bên 1.2.2 Ngun lý hoạt động 1.3 MƠ HÌNH BIẾN ĐỔI NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI THÀNH ĐIỆN NĂNG 1.3.1 Mơ hình hệ thống lượng mặt trời cấp điện độc lập 1.3.2 Mơ hình hệ thống độc lập, kết hợp lượng mặt trời nguồn lượng khác 1.3.3 Mơ hình hệ thống lượng mặt trời kết nối lưới a Mơ hình hệ thống lượng mặt trời kết nối lưới không dự trữ Hệ thống pin lượng mặt trời nhận xạ mặt trời chuyển hóa thành nguồn điện chiều (DC) Nguồn điện DC chuyển đổi thành nguồn điện xoay chiều (AC) thông qua chuyển đổi điện nối lưới Với chuyển đổi đảm bảo nguồn lượng tạo từ hệ pin mặt trời chuyển đổi chế độ tốt nhằm tối ưu hóa nguồn lượng từ hệ pin mặt trời cung cấp điện cho tải Bên cạnh chuyển đổi điện có chế độ thơng minh, tự dị tìm đồng pha nhằm kết nối điện tạo từ hệ pin mặt trời điện lưới Chế độ làm việc thông minh chuyển đổi điện với việc ưu tiên sử dụng lượng điện từ hệ pin mặt trời để cung cấp trực tiếp cho tải sử dụng giúp tối ưu hóa lượng từ hệ pin mặt trời Điện thu từ pin điện chiều, qua hịa lưới, có chức đổi từ điện DC – AC pha tần số với điện lưới, sau hệ thống hịa chung với điện lưới: + Khi cơng suất hịa lưới cơng suất tải tải tiêu thụ điện hồn tồn từ pin mặt trời + Khi công suất tải tiêu thụ lớn cơng suất hịa lưới tải lấy thêm lưới bù vào + Khi công suất tải tiêu thụ nhỏ cơng suất hịa lưới điện từ hịa lưới trả lưới Khơng tính tiền hịa dư EVN chưa cho đồng hồ quay ngược b Mơ hình hệ thống lượng mặt trời kết nối lưới có dự trữ thống chuyển qua hịa lưới bình thường 1.4 CÁC KHẢO SÁT, THỐNG KÊ TIỀM NĂNG BỨC XẠ MẶT TRỜI TẠI THÀNH PHỐ NHA TRANG - KHÁNH HÒA Khánh Hịa tỉnh có số nắng trung bình vào loại cao nước (khoảng 2.600 giờ/năm) Nằm khu vực Dun hải Nam Trung Bộ, Khánh Hịa có diện tích 5000 km (bao gồm đảo quần đảo) Khí hậu nhiệt đới tương đối ơn hịa với mùa rõ rệt mùa mưa mùa nắng Mùa mưa ngắn hơn, từ tháng đến tháng 12 hàng năm, tập trung chủ yếu vào hai tháng 10 tháng 11, lượng mưa chiếm 50% tổng lượng mưa năm Các tháng lại mùa nắng, với tổng số nắng trung bình lên tới 2600 giờ/năm Nhiệt độ trung bình hàng năm Khánh Hòa khoảng 26,7 0C Cường độ xạ mặt trời trung bình 5kWh/m 2/ngày Đặc biệt khu vực Cam Ranh, có cường độ xạ mặt trời lên đến 5,34kWh/m2/ngày – khu vực thuận lợi phát triển điện mặt trời Dưới bảng số liệu lượng xạ mặt trời vùng miền nước ta Giờ nắng năm Cường độ BXMT (kWh/m2, ngày) Ứng dụng Đông Bắc 1600 – 1750 3,3 – 4,1 Trung bình Tây Bắc 1750 – 1800 4,1 – 4,9 Trung bình Vùng Bắc Trung Bộ 1700 – 2000 4,6 – 5,2 Tốt Tây Nguyên Nam Trung Bộ 2000 – 2600 4,9 – 5,7 Rất tốt Nam Bộ 2200 – 2500 4,3 – 4,9 Rất tốt Trung bình nước 1700 – 2500 4,6 Tốt 1.5 KẾT LUẬN Chương giới thiệu sở lý thuyết lượng mặt t rời, cấu tạo nguyên l ý pin mặt t rời, đưa mơ hình biến đổi lượng mặt t rời thành điện Các khảo sát thống kê tiềm xạ mặt trời Thành phố Nha Trang – tỉnh Khánh Hoà, tỉnh nằm khu vực Duyên hải Nam Trung Bộ có số nắng trung bình vào loại cao nước (khoảng 2600 giờ/năm), cường độ xạ mặt trời trung bình 5kWh/m 2/ngày, khu vực thuận lợi để phát triển điện mặt trời Mơ hình biến đổi lượng mặt trời thành điện có đầy đủ lợi nguồn lượng tiềm năng, có địa phương CHƯƠNG TÍNH TỐN - THIẾT KẾ HỆ THỐNG PIN MẶT TRỜI CẤP ĐIỆN NỐI LƯỚI CHO KHÁCH SẠN THANH HẢI 2.1 GIỚI THIỆU VỀ KHÁCH SẠN THANH HẢI Khách sạn gồm có tầng tầng lầu, xây dựng diện tích chật hẹp (S = 12,5 x 32 = 400m 2) Những ngày bình thường lượng khách du lịch đến khoảng 20 – 30 người (tương ứng khoảng 10 -15 phòng), ngày cuối tuần lượng khách tăng gần gấp đơi so với ngày thường, đặc biệt ngày nghỉ lễ Festival biển cơng suất hoạt động khách sạn đầy tải 2.2 NHU CẦU XÂY DỰNG HỆ THỐNG PIN MẶT TRỜI NỐI LƯỚI CHO KHÁCH SẠN THANH HẢI Nhu cầu sử dụng điện khách sạn Thanh Hải lớn, đặc biệt vào dịp nghỉ lễ Festival biển Vì yêu cầu bắt buộc ổn định hệ thống điện điều quan trọng Thế nhưng, tải lớn lại bị hạn chế công suất trạm biến áp công cộng (dưới 40kW) nên nguồn cung cấp khách sạn không đáp ứng đủ; cao điểm lúc sửa chữa đường dây hay Điện lực tạm ngừng cung cấp điện làm ảnh hưởng đến hoạt động khách sạn Đứng trước khó khăn thử thách đặt ra, thiết kế hệ thống pin mặt trời nối lưới cung cấp điện cho khách sạn Thanh Hải cần thiết 2.3 MƠ HÌNH HỆ THỐNG PIN MẶT TRỜI KẾT HỢP NỐI LƯỚI, VỊ TRÍ LẮP ĐẶT 2.3.1 Lựa chọn mơ hình hệ thống Với mục tiêu quan trọng nâng cao độ tin cậy cung cấp điện cho khách sạn Thanh Hải, để đảm bảo nguồn điện hoạt động xuyên suốt, đáp ứng nhu cầu phụ tải, từ đem lại hiệu kinh tế cao cho khách sạn Thanh Hải Trong đề tài này, tác giả đề xuất lựa chọn Mơ hình hệ thống Pin mặt trời kết hợp nối lưới có dự trữ Hệ thống pin lượng mặt trời nhận xạ mặt trời chuyển hóa thành nguồn điện chiều (DC) Nguồn điện DC chuyển đổi thành nguồn điện xoay chiều (AC) thông qua chuyển đổi điện nối lưới Với chuyển đổi đảm bảo nguồn lượng tạo từ hệ pin mặt trời chuyển đổi chế độ tốt nhằm tối ưu hóa nguồn lượng từ hệ pin mặt trời cung cấp điện cho tải Đồng thời hệ thống kết hợp hệ thống hịa lưới với hệ thống độc lập để ln có lượng điện dự trữ cho tải Bên cạnh việc chuyển đổi điện có chế độ thơng minh, tự dị tìm đồng pha nhằm kết nối điện tạo từ hệ pin mặt trời điện lưới Chế độ làm việc thông minh chuyển đổi điện với việc ưu tiên sử dụng lượng điện từ hệ pin mặt trời để cung cấp trực tiếp cho tải sử dụng giúp tối ưu hóa lượng từ hệ pin mặt trời 2.3.2 Vị trí xây dựng hệ thống pin lượng mặt trời nối lưới Hệ thống Pin lượng mặt trời dự kiến xây dựng tầng thượng khách sạn Thanh Hải với tổng diện tích S = 12,5 x32 = 400m2 2.4 TÍNH TỐN – THIẾT KẾ HỆ THỐNG PIN MẶT TRỜI NỐI LƯỚI CẤP ĐIỆN CHO KHÁCH SẠN THANH HẢI 2.4.1 Xác định phụ tải khách sạn Thanh Hải Hiện có nhiều phương pháp để tính phụ tải tính tốn Thơng thường, phương pháp đơn giản tính tốn thuận tiện lại cho kết khơng thật xác, cịn muốn độ xác cao phương pháp tính tốn lại phức tạp Trong luận văn này, ta xác định phụ tải tính tốn khách sạn Thanh hải theo cơng suất đặt (P đm) hệ số nhu cầu (knc) 2.4.2 Tính tốn lựa chọn Pin lượng mặt trời Việc tính toán lựa chọn Pin lượng mặt trời lắp đặt cho khách sạn Thanh Hải phải đáp ứng mục tiêu quan trọng đảm bảo nguồn điện cung cấp cho khách sạn vào ngày mùa du lịch * Dự kiến số lượng Pin mặt trời cần lắp đặt: - Phương án 1: Nngày mùa DL = Ewp (ngày mùa DL) / Pđm = 323000 / 300 = 1076,6  Chọn số lượng Pin mặt trời sử dụng là: 1077 Tổng diện tích dàn Pin mặt trời: SdPMT ngày mùa DL = SPMT 1077 = (1,950.0,992).1077 = 2083,35 m2 - Phương án 2: Nngày thường = Ewp (ngày thường) / Pđm = 185000 / 300 = 616,6  Chọn số lượng Pin mặt trời sử dụng là: 617 Tổng diện tích dàn Pin mặt trời: SdPMT ngày thường = SPMT 617 = (1,950 0,992) 617 = 1193,52 m2 - Phương án 3: Nbù ngày mùa DL = Ewp (bù ngày mùa DL) / Pđm = 57000 / 300 = 190  Chọn số lượng Pin mặt trời sử dụng là: 190 Tổng diện tích dàn Pin mặt trời: SdPMT bù ngày mùa DL = SPMT 190 = (1,950.0,992) 190 = 367,54 m2 * Nhận xét: - Nếu lắp đặt hệ thống pin mặt trời cho tổng công suất phụ tải khách sạn Thanh Hải vào ngày mùa du lịch ( Ewp (ngày mùa DL) 323kW ), số lượng pin mặt trời cần lắp đặt N ngày mùa DL 1077 tấm, tương đương tổng diện tích dàn pin mặt trời S dPMT thường = 2083,35 m2 > Stầng thượng = = ngày = 400m2 Vì khơng thể thực theo phương án - Nếu lắp đặt hệ thống pin mặt trời cho tổng công suất phụ tải khách sạn Thanh Hải vào ngày thường ( Ewp (ngày thường) = 185kW ), số lượng pin mặt trời cần lắp đặt N ngày thường = 617 tấm, tương đương tổng diện tích dàn pin mặt trời SdPMT ngày thường = 1193,52 m2 > Stầng thượng = 400m2 Vì khơng thể thực theo phương án  Lựa chọn phương án cuối : Lắp đặt hệ thống pin mặt trời để bù vào công suất nguồn cung cấp cho khách sạn bị thiếu vào ngày mùa du lịch ( Ewp (bù pin mặt trời cần lắp đặt N bù ngày mùa DL) ngày mùa DL tổng diện tích dàn pin mặt trời SdPMT thượng = = 57kW ), số lượng = 190 tấm, tương đương ngày thường = 367,54 m2 < Stầng 400m Để tận dụng hết diện tích tầng thượng, nâng cao hiệu sử dụng hệ thống pin mặt trời, giảm bớt chi phí mua điện từ TBA cơng cộng, ta lắp thêm 10 pin mặt trời Lúc này: Số lượng pin mặt trời sử dụng: Nbù ngày mùa DL = 200 Tổng diện tích dàn pin mặt trời: SdPMT ngày thường = (1,950 0,992) 200 = 386,88 m < Stầng thượng = 400m2 Vì phương án phù hợp nhất khách sạn 2.4.3 Lựa chọn biến đổi DC-AC (Inverter) 2.4.4 Hệ thống kho Ắc quy 2.4.5 Bộ điều khiển sạc ắc quy 2.4.6 Bộ biến đổi điện DC-AC (Inverter) từ Ắcquy đến tải 2.5 ĐẤU NỐI HỆ THỐNG 2.5.1 Một số lưu ý đấu nối 2.5.2 Sơ đồ đấu nối 2.6 KẾT LUẬN Chương giới thiệu vị trí địa lý, đặc điểm phụ tải khách sạn Thanh Hải nhu cầu cần thiết xây dựng hệ thống pin lượng mặt trời nối lưới cho khách sạn Lựa chọn mơ hình xây dựng hệ thống pin mặt trời nối lưới có dự trữ cho khách sạn Thanh Hải, chi phí đầu tư cao hệ thống pin mặt trời nối lưới không dự trữ, nhiên ngày mùa du lịch mà lượng ánh nắng mặt trời khơng có ít, hệ thống pin mặt trời đáp ứng công suất phụ tải bị thiếu nhờ vào nguồn dự trữ, độ tin cậy cung cấp điện cao hơn, từ đem lại nhiều lợi ích kinh tế cho Khách sạn Thanh Hải Tính tốn – thiết kế hệ thống pin mặt trời nối lưới cấp điện cho khách sạn Thanh Hải với công suất cần phải bù thêm cho khách sạn Thanh Hải vào ngày mùa du lịch 8,624W tương ứng dung lượng dàn pin mặt trời cần lắp đặt khoảng 57kWp (số lượng pin sử dụng 190 pin IREX công suất 300Wp); để tận dụng hết diện tích tầng thượng, nâng cao hiệu sử dụng hệ thống pin mặt trời, giảm bớt chi phí mua điện từ TBA cơng cộng, ta lắp đặt 200 pin mặt trời tương ứng với công suất hệ thống 60kWp Hướng dẫn phương pháp đấu nối sơ đồ đấu nối hệ thống pin mặt trời gồm 200 pin có cơng suất 300 Wp chia thành 20 dãy đấu song song, dãy gồm 10 pin đấu nối tiếp với nhau, dãy pin chia thành 05 nhóm, nhóm gồm dãy pin đấu song song với để đấu vào 20 biến đổi điện Sunny Tripower 12000TL-10 20 biến đổi đấu vào Sunny WebBox CHƯƠNG TÍNH TỐN HIỆU QUẢ KINH TẾ CỦA HỆ THỐNG PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI NỐI LƯỚI CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHÁCH SẠN THANH HẢI 3.1 TỔNG MỨC ĐẦU TƯ HỆ THỐNG PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI NỐI LƯỚI CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHÁCH SẠN THANH HẢI Tổng mức đầu tư cơng trình bao gồm khoản chi phí từ khâu khảo sát, thiết kế… nghiệm thu đưa vào sử dụng 3.1.1 Chi phí xây dựng (CPXD) Chi phí xây dựng gồm chi phí xây dựng nhà điều hành chi phí gia cơng, lắp dựng giá đỡ ắc quy dàn pin mặt trời: CPXD = 61.800.000 (đồng) 3.1.2 Chi phí mua thiết bị (CPTB) TT Tên thiết bị Pin mặt trời Irex 300 Wp Ắc quy vision CL3000 Bộ điều khiển sạc ắc quy SYMC-48300 Bộ biến đổi điện Sunny Tripower 12000TL-10 ĐVT SL Đơn giá Thành tiền Bộ 200 3.480.000 696.000.000 Bộ 60 4.650.000 279.000.000 Bộ 9.200.000 18.400.000 Bộ 22.800.000 114.000.000 Bộ biến đổi Sunny Island SI 8.0H Sunny Web box Bộ 10 24.100.000 241.000.000 Bộ 9.8000.000 19.600.000 TỔNG CỘNG 1.368.000.000 3.1.3 Chi phí tư vấn đầu tư xây dựng (CPTVĐTXD) chi phí khác (CPK) TT Các khoản mục I Chi phí tư vấn đầu tư xây dựng Lập báo cáo dự án Chi phí (XD+TB)*1,035% Thiết kế kỹ thuật Chi phí XD*5,295% 3.272.310 Chi phí XD*0,238% 147.084 Chi phí XD*2,806% 1.734.108 Chi phí TB*0,918% 12.558.240 Thẩm tra thiết kế kỹ thuật Giám sát thi công xây dựng Giám sát thi cơng lắp đặt thiết bị Cách tính Chi phí (đồng) 32.510.172 II Chi phi khác Bảo hiểm cơng trình Chi phí (XD+TB)*0,25% Nghiệm thu, khánh thành Chi phí XD*1% Kiểm tốn Chi phí (XD+TB)*0,485%*70% 14.798.430 11.762.638 3.574.500 618.000 4.246.466 Thẩm tra phê duyệt Thẩm định dự án đầu tư Thẩm định thiết kế kỹ Thẩm định tổng dự tốn Chi phí (XD+TB)*0,291%*70% Chi phí (XD+TB)*0,0215% 2.912.503 307.407 Chi phí XD*0,0819% 50.614 Chi phí XD*0,086% 53.148 TỔNG CỘNG 44.272.810 Tổng mức đầu tư cơng trình (TMĐT) tổng cộng chi phí xây dựng, chi phí mua thiết bị, đền bù, quản lý dự án, tư vấn đầu tư xây dựng chi phí khác tính trên: TMĐT = CPXD + CPTB + CPTVĐTXD + CPK  TMĐT = 61.800.000 + 1.368.000.000 + 32.510.172 + 11.762.638 = 1.474.072.810 (đồng) 3.1.4 Chi phí vận hành bảo dưỡng hệ thống (CPVHBD) TT Các khoản mục Trả lương Bảo dưỡng hệ thống pin mặt trời Bảo dưỡng hệ thống ắc quy TỔNG CỘNG Định mức Chi phí (đồng/năm) 5.000.000 đồng/ người.tháng 60.000.000 110 đồng/kWh 8.701.990 0,05% chi phí đầu tư 148.700 68.850.690 3.1.5 Các chi phí khấu hao năm (CPKH) Giả thuyết thời gian khấu hao hệ thống 25 năm, giá trị lại sau 25 năm sử dụng 20% tổng giá trị đầu tư cơng trình Giá trị khấu hao năm HTPMT là:  CPKH = (TMĐT – 20% x TMĐT)/25 CPKH = (1.474.072.810 - 20% x 1.474.072.810) / 25 = 47.170.330 (đồng/năm) 3.2 PHÂN TÍCH TÍNH HIỆU QUẢ KHI XÂY DỰNG HỆ THỐNG PIN MẶT TRỜI CHO KHÁCH SẠN THANH HẢI Hiện tại, Khách sạn Thanh Hải trả tiền điện theo mức giá bán lẻ điện kinh doanh bình quân 2.320 đồng/kWh (theo Quyết định số 2256/QĐ-BCT Quy định giá bán điện Bộ Công thương - ban hành Ngày 12 tháng năm 2015) Vào mùa du lịch (mùa xuân mùa hè), đặc biệt ngày cuối tuần lượng khách du lịch đến khách sạn đạt 90% cơng suất phịng Lúc để đáp ứng công suất cho phụ tải bắt buộc khách sạn phải sử dụng máy phát diesel công suất 40kVA có để cấp điện riêng cho tầng khách sạn với mức tiêu thụ điện thiết bị gần kWh, lượng nhiên liệu dầu diesel tiêu hao khoảng 3.5 lít/giờ, tương ứng chi phí bình quân khoảng 6.900 đồng cho kWh (lấy theo giá dầu thị trường 13.950 đồng/lít) Theo thống kê, thời gian lượng khách du lịch đến khách sạn Thanh Hải đạt 90% cơng suất phịng tương ứng khoảng 80 ngày / năm Theo tính tốn chương 2, lượng điện trung bình hệ thống pin mặt trời cung cấp năm khoảng EWp năm = 79.109 (kWh), đó: - Lượng điện hệ thống pin mặt trời cung cấp để bù cho ngày mùa du lịch là: EWp bù ngày mùa DL = 79.109 x 80/365ngày = 17.339 (kWh) - Lượng điện hệ thống pin mặt trời cung cấp cho ngày bình thường: EWp ngày thường = 79.109 – 17.339 = 61.770 (kWh) Số tiền khách sạn Thanh Hải trả thêm cho lượng điện cung cấp cho khách sạn năm khơng có hệ thống Pin mặt trời: Tnăm = Tbù ngày mùa DL + Tngày thường = 17.339 x 6.900 + 67.770 x 2.320 = 276.865.500 (đồng) Một năm khách sạn trả khoản chi phí: Tcp = Tnăm – CPVHBD = 276.865.500 - 68.850.690 = 208.014.810 (đồng) Như vậy, thời gian thu hồi vốn dự án: TTHV = TMĐT / Tcp = 1.474.072.810 / 208.014.810= 7,09 (năm) 3.3 KẾT LUẬN Chương tính tốn tổng mức chi phí đầu tư hệ thống pin lượng mặt trời cung cấp điện cho khách sạn Thanh Hải 1.474.072.810 đồng Hiệu xây dựng hệ thống pin mặt trời nối lưới có dự trữ cho khách sạn Thanh Hải khả quan: Thời gian thu hồi vốn đầu tư hệ thống pin mặt trời cấp điện nối lưới có dự trữ 7,09 năm Hệ thống pin mặt trời nối lưới có dự trữ đưa vào vận hành đạt tiêu: - Đảm bảo hệ thống điện khách sạn Thanh Hải hoạt động xuyên suốt; - Nâng cao chất lượng phục vụ cho khách hàng; - Tăng hiệu suất cho thiết bị điện; - Lợi nhuận kinh tế tăng cao ... hình hệ thống độc lập, kết hợp lượng mặt trời nguồn lượng khác 1.3.3 Mơ hình hệ thống lượng mặt trời kết nối lưới a Mơ hình hệ thống lượng mặt trời kết nối lưới không dự trữ Hệ thống pin lượng mặt. .. quan hệ thống pin lượng mặt trời Chương 2: Tính tốn - thiết kế hệ thống pin lượng mặt trời nối lưới cấp điện cho khách sạn Thanh Hải Chương 3: Tính tốn hiệu kinh tế hệ thống pin mặt trời nối lưới. .. ngược b Mơ hình hệ thống lượng mặt trời kết nối lưới có dự trữ Hệ thống tương tự hệ thống nối lưới nhiên thiết kế thêm hệ thống dự trữ nhỏ vừa cung cấp cho tải ưu tiên để điện lưới dùng Các tải