Nghiên cứu mô hình lai ghép nguồn năng lượng mới tái tạo

Bulyaphol phousavanh Bộ GIáO DụC Và ĐàO TạO TRƯờNG ĐạI HọC BáCH KHOA Hà NộI  luận văn thạc sỹ kỹ thuật NGàNH: mạng hệ thống điện NGàNH: mạng hệ thống điện 2006-2008 Nghiên cứu mô hình lai ghép nguồn lượng táI tạo bulyaphol phousavanh Hà NộI 2008 Hà NộI 2008 Bộ GIáO DụC Và ĐàO TạO TRƯờNG ĐạI HọC BáCH KHOA Hà NộI  luận văn thạc sỹ kỹ thuật Nghiên cứu mô hình lai ghép nguồn lượng táI tạo NGàNH : mạng hệ thống ®iƯn M· sè : bulyaphol phousavanh Ng­êi h­íng dÉn khoa học: pGS.TS nguyễn lân tráng LI CM N Tri qua năm phấn đấu học tập, nghiên cứu, rèn luyện thân, hôm em xúc động phép đứng trước thầy Hội đồng chấm tốt nghiệp thạc sĩ để nghe ý kiến nhận xét, đánh giá kết luận văn em Mặc dù luận văn em cịn nhiều thiếu sót chưa đạt theo yêu cầu mong muốn thầy, dù phản ảnh cố gắng em suốt trình học tập nghiên cứu Những kết đạt nhờ giúp đỡ tận tình của, thầy cô giáo, khoa Điện, trung tâm Đào tạo Bồi dưỡng sau đại học, trường Đại học Bách khoa Hà Nội Đặc biệt em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy: PGS TS Nguyễn lân tráng người quan tâm hướng dẫn giúp đỡ bảo tận tình cho em, thời gian học tập nghiên cứu vừa qua để em mở rộng nâng cao kiến thức, hoàn thành nhiệm vụ học tập đề tài nghiên cứu Đồng thời em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Mr Bounthene CHANSAMAY phó lợp trường bạn bè đồng nghiệp bạn bè lớp giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi thời gian em thực luận văn Vì thời gian có hạn, vấn đề nghiên cứu cịn mẻ nên luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận đánh giá đóng góp ý kiến thầy cô giáo, đồng nghiệp bạn bè Mọi ý kiến đóng góp thầy, cơ, dẫn kinh nghiệm quý báu cho q trình hoạt động cơng tác em sau Cuối em xin gửi lời chúc tới Chủ tịch thành viên Hội đồng, nhà khoa học, thầy hướng dẫn vị khách q sức khoẻ dồi dào, hồn thành tốt cơng việc Em xin trận trọng cảm ơn Người thực BULYAPHOL PHOUSAVANH DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ Hình 1-1 Sơ đồ nhà máy điện địa nhiệt Hình 1.2 Điện địa nhiệt khơ Hình 1.3 Điện địa nhiệt nước nóng Hình 1.4 Điện địa nhiệt chu trình đơi Hình 1.5 Sơ đồ TB đun nước nóng hệ gia đình, đối lưu tự nhiên Hỡnh 1.6 Thiết bị đun nước b»ng NLMT dïng cho tËp thĨ Hình 3.1 Biểu đồ phụ tải ngày Hình 3.2 Sơ đồ hoạt động dàn pin mặt trời sử dụng cho hộ gia đình Hình 3.3 Động gió phát điện Hình 3.4 Các phận động gió phát điện Hỡnh 3.5 Bố trí chung trạm thủy điện nhỏ Hỡnh 3.6 Mơ hình dùng khí sinh học để đun nấu phát điện cho hộ gia đình Hình 3.7 Mơ hình điện lai ghép pin mặt trời - biogas Hình 3.8 Mơ hình điện lai ghép động gió - biogas Hinh 3.9 Mơ hình điện lai ghép pin mặt trời với thủy điện nhỏ Hình 3.10 Cấp điện hệ lai ghép pin mặt trời động gió DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1-1 Cơng suất dự án điện gió lắp đặt giới đến năm 2002 Bảng 1-2 Công suất đặt nhà máy điện địa nhiệt giới Bảng 1-3 Các thơng số để tính tốn phân gia súc Bảng 1-4 Hiện trạng thủy điện nhỏ Lào Bảng 1-5 Hiện trạng lắp đặt tổ máy thủy điện cực nhỏ số vùng Bảng 1-6 Lưu vực số sơng hệ thống sơng ngịi Lào Bảng 1-7 Tiềm lý thuyết thực tế nguồn nhiên liệu từ RTSH Bảng 1-8 Tiềm thực tế nguồn sinh khối sử dụng làm nhiên liệu cho phát điện Bảng 1-9 Tiềm lý thuyết khí sinh học nơng thơn Việt nam năm 1995 Bảng 2-1 Ưu, nhược điểm PV Bảng 2-2 Ưu, nhược điểm máy phát động đốt Bảng 2-3 Ưu, nhược điểm động gió phát điện Bảng 2-4 Ưu, nhược điểm máy phát điện thủy điện Bảng 3-1 Các số liệu phụ tải gia dụng đặc trưng Bảng 3-2 Các số liệu phụ tải phi gia dụng đặc trưng Bảng 3-3 Số liệu thay đổi phụ tải ngày Bảng 3-4 Định mức tiêu thụ lượng cho đun nấu h gia ỡnh Bng 3-5 Các loại tuabin thuỷ lực Bảng 3-6 Tính tốn sơ mức đầu tư mơ hình pin mặt trời Bảng 3-7 Phụ tải nhu cầu điện mơ hình khí sinh học Bảng 3-8 Tính tốn sơ mức đầu tư mơ hình khí sinh học sử dụng để phát điện đun nấu cho hộ gia đình Bảng 3-9 Sơ mức đầu tư ban đầu hệ lai ghép Pin mặt trời - Biogas Bảng 3-10 Sơ đầu tư ban đầu hệ lai ghép động gió phát điện –biogas Bảng 3-11 Sơ mức đầu tư ban đầu hệ lai ghép Pin mặt trời – Biogas Bảng 3-12 Sơ mức đầu tư ban đầu hệ lai ghép PV - Động gió Luận văn Thạc sỹ Hệ thông điện TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI MỞ ĐẦU Cho tới nhiều năm sau nữa, diện tích quy mơ dân số nơng thơn Lào chiếm tỷ trọng lớn tịan quốc Như nhu cầu tiêu thụ lượng khu vực chiếm phần đáng kể nhu cầu nước Tuy nhiên họ dùng dạng lượng chỗ như: chất đốt sinh vật, sức kéo động vật người hỗ trợ phần lượng thương mại: điện, than, dầu Hiện nhiều vùng sâu vùng xa hay hải đảo xa xôi nguồn điện lưới kéo tới đến không đảm bảo điều kiện tiêu kinh tế Trong năm vừa qua nước ta đạt tiến đáng kể cơng xóa đói giảm nghèo phát triển xã hội Tuy nhiên Lào quốc gia nghèo với 78% tổng số dân 90% dân nghèo tập trung nơng thơn Chính phủ Lào nhận thức rõ dịch vụ cung cấp điện công cụ quan trọng giúp người dân nông thôn cải thiện chất lượng sống tăng thu nhập Vì lượng chiếm vị trí quan trọng định việc phát triển kinh tế - xã hội Nhằm đáp ứng nhu cầu lượng ngày tăng cho kinh tế đất nước, ngồi việc áp dụng cơng nghệ sản xuất, biến đổi sử dụng lượng, đòi hỏi phải đa dạng hoá nguồn cung cấp, khai thác tối đa nguồn lượng nước cách có hiệu Bên cạnh việc đầu tư mở rộng thêm khu công nghiệp khai thác nguồn lượng sơ cấp(than, dầu, khí đốt), xây dựng thêm nhà máy điện sử dụng nguồn thủy năng, lượng hố thạch lượng ngun tử việc phát triển nguồn điện sử dụng lượng tái tạo có quy mơ vừa nhỏ (như nhà máy điện địa nhiệt, thủy điện nhỏ, lượng gió, lượng mặt trời, sinh khối, ) khuyến khích Häc viªn cao häc : Phousavanh BULYAPHOL page TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Luận văn Thạc sỹ Hệ thông điện Đây xu hướng giới nhằm khắc phục cạn kiệt dần nguồn tài nguyên thiên nhiên, giảm bớt ô nhiễm ảnh hưởng xấu tác động đến mơi trường chung sống tồn nhân loại Tiềm nước Lào nguồn lượng tái tạo lớn phân bố tương đối đồng tất vùng Trong đó, tiềm thủy điện nhỏ, lượng gió, lượng mặt trời khí sinh học chiếm vị trí đáng kể Do vậy, việc cung cấp lượng cho vùng sâu, vùng xa chương trình lượng nông thôn cần tập trung nghiên cứu phương án khai thác sử dụng hiệu nguồn thủy nhỏ, lượng mặt trời, lượng gió, khí sinh học…Trước mắt, cần ưu tiên giải vấn đề cung cấp chất đốt cung cấp điện cho phụ tải khu vực nông thôn Ở Lào nay, điện khí hố nơng thơn sách lớn Đảng Nhà nước Trong trình thực hiện, nhiều địa phương miền núi nằm cách xa lưới điện quốc gia, địa hình khó khăn, phức tạp Hơn nữa, diện tích lãnh thổ xã miền núi thường lớn (có xã có diện tích gần tỉnh đồng bằng), dân cư rải rác nên trung tâm xã dễ kéo điện lưới đến lại xã khơng thể kéo điện lưới đến địa hình q khó khăn, phức tạp điều kiện kinh tế khơng cho phép Đó thực tiễn cần phải quan tâm giải dứt điểm Để đáp ứng nhu cầu sử dụng điện ngày cao cần phải nghiên cứu kết hợp phát triển lưới điện quốc gia với việc sử dụng dạng lượng khác (như thủy điện nhỏ, điện mặt trời, điện gió, khí sinh học ) Với kiến thức tiếp thu thời gian học tập, nghiên cứu lớp Cao học khoá 2006 - 2008, ngành Hệ Thống Điện Trung tâm đào tạo Sau Đại học thuộc trường Đại học Bách khoa Hà Nội qua giảng dạy Häc viªn cao häc : Phousavanh BULYAPHOL page TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Luận văn Thạc sỹ Hệ thơng điện Giáo sư, Phó Giáo sư, Tiến sỹ thuộc Trung tâm đặc biệt hướng dẫn tận tình thầy giáo, PGS.TS Nguyễn Lân Tráng – giảng viên Bộ môn Hệ Thống Điện, Trường Đại học Bách khoa Hà nội với thầy cô giáo khoa Điện, học viên mạnh dạn viết luận văn tốt nghiệp với đề tài: “Nghiên cứu mơ hình ghép nối nguồn lượng tái tạo khu tái định cư vùng sâu vùng xa nước Lào” Nội dung luận văn gồm chương: Chương I: Đánh giá tổng quan nguồn lượng tái tạo Chương II: Mơ hình ghép nối nguồn phát điện có sử dụng lượng tái tạo Chương III: Ứng dụng mơ hình ghép nối sử dụng lượng tái tạo khu tái định cư vùng sâu vùng xa nước Lào Chương IV: Kết luận kiến nghị Khuôn khổ luận văn chưa đề cập hết nội dung cần quan tâm, người viết cịn khiếm khuyết mắc phải, học viên viết luận văn xin lượng thứ Xin chân thành cảm ơn Häc viªn cao häc : Phousavanh BULYAPHOL page Luận văn Thạc sỹ Hệ thông điện TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI CHƯƠNG I: ĐÁNH GIÁ TỔNG QUAN VỀ NGUỒN NĂNG LƯỢNG MỚI 1.1- Khái quát tình hình khai thác, sử dụng số nguồn lượng tái tạo Các nguồn lượng tái tạo (renewable energy resources) nguồn lượng sinh ra, tái tạo theo thời gian hoạt động tự nhiên không khai thác tự tiêu hủy gọi lãng phí Năng lượng tái tạo biết đến tên gọi khác theo tính chất ưu việt môi trường xã hội như: lượng xanh (green energy), lượng (clean energy) Tiềm nguồn lượng tái tạo giới coi vô tận phân bố không đồng đều, tùy thuộc vào điều kiện địa lý, điều kiện tự nhiên khu vực trái đất Có nhiều dạng lượng tái tạo, nhiên có số dạng nghiên cứu sâu hơn, ứng dụng nhiều phát triển rộng như: thủy (hydraulic energy); lượng gió (wind energy); lượng mặt trời (solar energy); lượng sinh khối (biomass); khí sinh học (biogas); địa nhiệt (geothermal energy), lượng thủy triều (tidal energy) Hầu hết dạng lượng khai thác dạng điện năng, nhiệt nước nóng Phạm vi ứng dụng nguồn lượng tái tạo rộng hầu hết ngành kinh tế (như: khoa học vũ trụ, điện lực, thông tin liên lạc, bảo đảm hàng hải, y tế, hóa chất, du lịch ) phục vụ đời sống sinh hoạt nhân dân, đặc biệt vùng nông thôn, miền núi Các nguồn lượng tái tạo ngày quốc gia, tổ chức giới quan tâm nhiều nghiên cứu, phát Häc viªn cao häc : Phousavanh BULYAPHOL page Luận văn Thạc sỹ Hệ thông điện TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Pinv = Trong đó: Pmax η sys = = 5,6kW 0,9 η sys : Hiệu suất hệ thống Pmax : Công suất phụ tải lớn + Công suất máy phát thuỷ điện Theo phương án vận hành chọn, máy phát thuỷ điện vận hành vào giai đoạn công suất đỉnh (từ 18h-21h) Khi vận hành máy phát cấp điện cho toàn phụ tải, nhiên vào ngày mưa ngày âm u, máy phát thuỷ điện hoạt động vào theo lệnh điều khiển tuỳ thuộc vào lượng nước hồ chứa để đảm bảo cấp điện, lúc MPTĐ cấp điện cho toàn phụ tải đồng thời nạp acquy qua chỉnh lưu Do cơng suất máy phát TĐ lớn tính theo cơng thức sau: Pge ,max = Pge ,rec + Pge , peak Pge,rec = Pge, peak = 4,032 Rr = = 5kW Gd × η rec 0,9 × 0,9 Ppeak ,load Gd × η sys = = 6,17kW 0,9 × 0,9 Như vậy: Pge,max = Pge,rec + Pge, peak = + 6,17 = 11,17kW Tuy nhiên ta lập trình điều khiển cho thời điểm phụ tải đỉnh(5kW lúc 19h-21h) máy phát cấp điện cho phụ tải khơng cấp điện cho nạp acquy, cịn lại vào thời gian khác hệ thống hoạt động bình thường Vì cơng suất máy phát ta chọn là: Pge,max = 6,5kW Máy phát điện TĐ chọn mục 4.2.4 Học viên cao học:Phousavanh BOLYAPHOL page 75 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Luận văn Thạc sỹ Hệ thông điện + Bộ điều khiển: Bộ điều khiển chọn sở dòng cực đại I max , Với công suất P peak =75, U=12V, suy I max =6,25A Với dàn nối song song ta có I max =6,25x17=106,25A Từ kết tính tốn ta chọn loại Trace engineering controller TC70 với dòng cực đại cho phép I max =130A dòng cho phép làm việc liên tục 65A + Tủ hòa đồng bộ: Chọn loại 220 V - 15 kW Học viên cao học:Phousavanh BOLYAPHOL page 76 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Luận văn Thạc sỹ Hệ thông điện Hình 3.9: Mơ hình điện lai ghép pin mặt trời với thủy điện nhỏ Học viên cao học:Phousavanh BOLYAPHOL page 77 Luận văn Thạc sỹ Hệ thông điện TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI 3.3.5.3- Tính tốn sơ mức đầu tư ban đầu Bảng 3.11- Sơ mức đầu tư ban đầu hệ lai ghép Pin mặt trời - Biogas Đơn vị: USD Tên chi tiết Số Quy cách Đơn vị Trạm PV 5024 Wp Trạm 16.565 Tấm PV 75 Wp Tấm 67 265 17,755 Bộ điều khiển TC-70 Bộ 1,000 1,000 Acquy 36,288 Bộ 36,3 300 10,890 Bộ đổi điện 5.6 KW kW 4,000 4,000 Khung thép + móng 5,000 5,000 Chi phí xây dựng 6,000 6,000 Trạm 7,300 7,300 Máy phát điện 3,500 3,500 Chi phí xây lắp HT 3,800 3,800 km 3,000 6,000 Trạm Thủy điện nhỏ Đường dây hạ 6,5 kW 0,4 kV Lượng Đơn Giá Thành tiền Cộng 44.645 57,945 3.3.5.4- Nhận xét: Với mức đầu tư 57.954 USD tức khoảng 922 triệu đồng cho khoảng 50 hộ dân tương đối cao (khoảng 18,5 triệu đồng/hộ) Nếu so sánh với xây dựng điện lưới để cấp việc đầu tư cho sử dụng lượng tái tạo kinh tế vùng sâu, vùng xa, địa hình khó khăn, phức tạp Ngoại trừ đường dây hạ 51.945 USD tức khoảng 826 triệu đồng, mức đầu tư cho 50 hộ dân 16,5 triệu đồng Nếu bắt buộc đầu tư cấp điện từ lưới điện quốc gia chi phí sau: + Chi phí xây dựng trạm 22/0,4kV - 5000 VA: 20 triệu đồng; + Xây dựng km đường dây 35 kV, địa hình miền núi: 170 triệu đồng Mức đầu tư cho hệ lai ghép tương đương với việc đầu tư kéo điện lưới đường dây trung từ địa điểm cách xa khoảng 4,8 km Học viên cao học:Phousavanh BOLYAPHOL page 78 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Luận văn Thạc sỹ Hệ thông điện 3.3.6-Cấp điện hệ lai ghép pin mặt trời động gió phát điện cấp điện cho nhóm hộ gia đình (sơ đồ Hình 3.9) Hình 3.10 Cấp điện hệ lai ghép pin mặt trời động gió Mơ hình ứng dụng để cấp điện cho vùng có lượng xạ tương đối tốt có lượng gió ổn định Thích hợp cho vùng hải đảo, vùng ven biển hay khu vực khe núi có tốc độ gió địa hình tương đối lớn Mơ hình ứng dụng cấp điện cho cụm dân cư vừa (quy mơ bình qn khoảng 50 hộ) xa lưới điện Học viên cao học:Phousavanh BOLYAPHOL page 79 Luận văn Thạc sỹ Hệ thông điện TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI 3.3.6.1- Nhu cầu điện tiêu thụ: - Điện tiêu thụ hàng ngày từ hộ dân (theo biểu đồ phụ tải trên): 603,4Wh/ngày/hộ x 50hộ = 30,2kWh/ngày Động gió phát điện hoạt động vào thời gian ngày, nên động gió hoạt động lượng sinh cần phải lưu lại acquy Pin mặt trời hoạt động chủ yếu vào ban ngày(từ 7h-17h) nên lượng sinh phần dùng trực tiếp cho phụ tải phần lưu lại acquy Trong điều kiện ngày khơng có nắng lặng gió, lượng lấy từ acquy để cấp cho phụ tải 3.3.6.2 - Tính tốn để chọn công suất dàn PV thiết bị khác Như đề cập để đạt chi phí điện thấp ta chia lượng cần thiết ngày cho nguồn: động gió phát điện vận hành để đáp ứng 50% nhu cầu phụ tải: 15,1kW, nhu cầu điện lại là: 15,1 kW chiếm 50% đáp ứng dàn PV Cả hai nguồn phần dùng trực tiếp cho phụ tải phần lưu lại acquy + Cơng suất dàn pin: P= 15,1 × 1000 = 5105Wp 4108 × 0,9 × 0,8 Với cơng suất tính tốn trên, ta chọn loại module pin mặt trời công suất 75 Wp số lượng module cần thiết 68 modules Như vậy, tổng công suất dàn pin mặt trời 5,1 kWp + Dung lượng ắc quy: Trên sở biểu đồ phụ tải phương thức vận hành để đảm bảo cấp điện liên tục, dung lượng acquy đáp ứng nhu cầu lượng 30,2 Học viên cao học:Phousavanh BOLYAPHOL page 80 Luận văn Thạc sỹ Hệ thông điện TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI kWh/ngày, tương đương 100% tổng nhu cầu lượng ngày Ngoài dung lượng acquy tương đương ngày tự quản C= × 30,2 × 1,22 = 1535( Ah) 0,5 × 48 Với DC=48V dung lượng acquy tính Ah là: 1535 Ah Chọn "acquy 2V công nghiệp" với dung lượng 1535 Ah + Bộ chỉnh lưu Với dung lượng acquy là: 73,680 kWh tính cơng suất chỉnh lưu sau: Rr = 73,68 = 8,2kW × 10 0,9 + Bộ đổi điện Trên sở biểu đồ phụ tải, cơng suất đổi điện tính theo cơng thức sau: Pinv = Trong đó: Pmax η sys = = 5,6kW 0,9 η sys : Hiệu suất hệ thống Pmax : Công suất phụ tải lớn + Cơng suất động gió phát điện Theo phương án chọn, động gió phát điện vận hành vào thời gian ngày, giả sử động gió phát điện vận hành 12h/ngày, động gió quay với 70% cơng suất đặt, hiệu suất hệ thống 80% Cơng suất động gió cần thiết để đáp ứng nhu cầu phụ tải ngày 15,1kWh là: Pdc = Apt 0,7 × 12 × η sys = 15,1 = 2,3kW 0,7 × 12 × 0,8 + Bộ điều khiển: Học viên cao học:Phousavanh BOLYAPHOL page 81 Luận văn Thạc sỹ Hệ thông điện TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Bộ điều khiển chọn sở dòng cực đại I max , Với công suất P peak =75, U=12V, suy I max =6,25A Với dàn nối song song ta có I max =6,25x17=106,25A Từ kết tính tốn ta chọn loại Trace engineering controller TC70 với dòng cực đại cho phép I max =130A dòng cho phép làm việc liên tục 65A + Tủ hòa đồng bộ: Chọn loại 220 V - 15 kW 3.3.6.3- Tính tốn sơ mức đầu tư ban đầu Bảng 3.12- Sơ mức đầu tư ban đầu hệ lai ghép PV - Động gió Đơn vị: USD Tên chi tiết Số Đơn Giá Thành tiền Lượng Quy cách Đơn vị Trạm PV 5105 Wp Trạm 17.565 Tấm PV 75 Wp Tấm 68 265 18020 Bộ điều khiển TC-70 Bộ 1,000 1,000 73.680kWh Bộ 74 300 22,200 5.6 KW kW 4,000 4,000 Khung thép + móng 5,000 5,000 Chi phí xây dựng 7,000 7,000 Acquy Bộ đổi điện 57.220 Trạm phát điện gió 2,5 kW Trạm 10,100 Turbin gió 2,5kW 2,200 2,200 Bộ điều khiển TC-20 Bộ 900 900 15m côt 7,000 7,000 0,4 kV km 3,000 6,000 Cột thép +móng Đường dây hạ Cộng Học viên cao học:Phousavanh BOLYAPHOL 10,100 73,320 page 82 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Luận văn Thạc sỹ Hệ thông điện 3.3.6.4- Nhận xét: Với mức đầu tư 73.320 USD tức khoảng 1.166 triệu đồng cho khoảng 50 hộ dân tương đối cao (khoảng 23,3 triệu đồng/hộ) Nếu so sánh với xây dựng điện lưới để cấp việc đầu tư cho sử dụng lượng tái tạo kinh tế vùng sâu, vùng xa, địa hình khó khăn, phức tạp Ngoại trừ đường dây hạ 57.320 USD tức khoảng 1.070 triệu đồng, mức đầu tư cho 50 hộ dân 21,4 triệu đồng Nếu bắt buộc đầu tư cấp điện từ lưới điện quốc gia chi phí sau: + Chi phí xây dựng trạm 22/0,4kV - 5000 VA: 20 triệu đồng; + Xây dựng km đường dây 35 kV, địa hình miền núi: 170 triệu đồng Mức đầu tư cho hệ lai ghép tương đương với việc đầu tư kéo điện lưới đường dây trung từ địa điểm cách xa khoảng 6.2 km 3.3.7- Tính tốn so sánh với trường hợp lai ghép phát điện động gió pin mặt trời máy phát điện chạy xăng: Trong trường hợp khu tái định cư có điều kiện cần thiết để xây dựng trạm phát điện gió pin mặt trời (tốc độ gió xạ mặt trời, khoảng cách đến nơi có điện lưới ) lai ghép với máy phát chạy xăng ngành nghề sản xuất nuôi trồng thủy sản ven hồ, trồng công nghiệp sản xuất tiểu thủ công Ở này, chăn ni hộ gia đình khơng phát triển, tối đa đáp ứng cho nhu cầu đun nấu Nhiên liệu sử dụng cho máy phát điện xăng chi phí mua xăng hàng tháng hộ gia đình tính tốn sau: - Điện hàng tháng phải phát từ máy phát điện theo tính tốn (mơ hình 3.3.3 3.3.4) 457 kWh - Suất tiêu hao xăng máy phát Honda SH 8000RA phát công suất định mức 0,32 lit/kWh Học viên cao học:Phousavanh BOLYAPHOL page 83 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Luận văn Thạc sỹ Hệ thông điện - Giá xăng 10.000 đồng/lit mua thị xã, giả sử chi phí vận chuyển tới 30% giá mua tổn hao vận chuyển, nạp nhiên liệu 5% Như vậy, lượng xăng cần thiết hàng tháng để phát điện là: 0,32 l/kWh x 457 kWh x 1,05 = 153,6 lit, Chi phí xăng dầu hàng tháng: 10.000 đồng/lit x 1,3 x 153,6 lit = 996,176 đồng; Bình quân hộ: 750 000 đồng / 50 hộ = 40 000 đồng/hộ.tháng So sánh với kết tính tốn trên, ta thấy việc sử dụng cơng nghệ khí sinh học vùng tái định cư, ngồi tác dụng mơi trường, xã hội lợi ích kinh tế đáng kể so với thu nhập đồng bào miền núi 3.4- Quản lý, vận hành mơ hình 3.4.1- Đối với mơ hình PV KSH sử dụng độc lập cho hộ + Việc lắp đặt chủ đầu tư dự án tổ chức thực sau lắp đặt xong, bàn giao cho hộ gia đình có chứng kiến quyền địa phương + Chủ đầu tư dự án thủy điện phối hợp với địa phương tổ chức đào tạo tập trung quy trình ứng dụng, biện pháp quản lý, vận hành an tồn tiết kiệm cho hộ gia đình (mỗi gia đình người) 3.4.2- Đối với mơ hình lai ghép + Việc lắp đặt chủ đầu tư dự án tổ chức thực + Sau lắp đặt xong, chủ đầu tư bàn giao lại phần công nghệ phát điện cho quan quản lý phân phối điện địa phương để thực cấp điện cho hộ gia đình Khi có điều kiện xây dựng lưới điện qua vùng hịa lưới điện + Việc mua bán điện thực theo số công tơ điện hàng tháng quan quản lý, phân phối điện hộ gia đình sở hợp đồng kinh tế Học viên cao học:Phousavanh BOLYAPHOL page 84 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Luận văn Thạc sỹ Hệ thơng điện + Thiết bị khí sinh học (kể đường dẫn chất thải) bàn giao cho đại diện đại diện nhóm gia đình + Việc mua nhiên liệu khí sinh học để phục vụ việc sản xuất điện thực theo số cơng tơ khí hàng tháng quan quản lý, phân phối điện đại diện đại diện nhóm gia đình sở hợp đồng kinh tế + Việc mua chất thải từ hộ gia đình để sử dụng cho phát điện thực theo khối lượng thực tế hàng ngày đại diện hộ gia đình Học viên cao học:Phousavanh BOLYAPHOL page 85 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Luận văn Thạc sỹ Hệ thông điện CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 - Kết luận: Tiềm năng lượng mặt trời, lượng gió thủy điện nhỏ vùng tái định cư vùng sâu vùng xa nói chung sẵn có Do quỹ đất ngày bị eo hẹp việc đầu tư dự án, vấn đề tăng dân số mơ hình chuyển đổi cấu vật ni trồng nên kinh tế chăn nuôi gia súc khu vực tái định cư trọng Chính vậy, tiềm năng lượng khí sinh học vùng tái định cư tương đối dồi Việc ứng dụng công nghệ lượng tái tạo vào khu vực nông thôn nước ta ngày cấp quyền quan tâm Do đặc thù vùng tái định cư vùng sâu vùng xa hầu hết nơi hẻo lánh, chuyên chở lại khó khăn nên việc cấp điện lưới gặp nhiều trở ngại đòi hỏi phải có thời gian Sự kết hợp tiềm năng lượng tái tạo dồi vùng với việc đầu tư cung cấp lượng cho khu tái định cư vùng sâu, vùng xa mang lại hiệu cao tất mặt: kinh tế - xã hội - môi trường Trong sách nước ta nay, việc tái định cư cho dân bị ảnh hưởng dự án đầu tư với đầy đủ điều kiện vật chất, tinh thần nơi cũ điều kiện bắt buộc Đầu tư cho cấp điện khu vực tái định cư cơng việc địi hỏi cấp, ngành quan tâm với tâm khắc phục khiếm khuyết xảy xây dựng số cơng trình thủy điện số cơng trình khác trước Hiệu kinh tế, tài đầu tư tái định cư tính tốn thơng qua hiệu chung dự án vốn cho hạng mục đầu tư thuộc nguồn vốn đầu tư dự án cấp có thẩm quyền phê duyệt nên việc triển khai ứng dụng thuận lợi Học viên cao học:Phousavanh BOLYAPHOL page 86 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Luận văn Thạc sỹ Hệ thông điện Giải tốt vấn đề chất đốt cho người dân tái định cư nói chung miền núi nói riêng việc sử dụng khí sinh học góp phần quan trọng việc bảo vệ môi trường, giữ rừng, giữ nước đầu nguồn, góp phần chống lũ cho vùng hạ du Để giải vấn đề thiếu điện xẩy năm tới, đặc biệt miền Bắc sử dụng lượng tái tạo để phát điện cấp cho khu tái định cư vùng sâu vùng biện pháp góp phần đáng kể Giả sử 20% số hộ tái định cư dự án thủy điện (khoảng 3.600hộ) sử dụng lượng tái tạo (kể vùng khó khăn việc kéo lưới điện vùng sử dụng để hịa lưới điện tổng cơng suất nguồn tăng lên khoảng 3,6 MW (tạm tính phụ tải bình quân kW/hộ sử dụng điện lưới) tiết kiệm tương ứng đầu tư nguồn với chi phí khoảng 100 tỷ đồng Việc sử dụng khí sinh học cho phát điện, đun nấu góp phần thúc đẩy chăn nuôi phát triển 4.2- Kiến nghị: Trong giai đoạn tiếp theo, chủ đầu tư dự án cần phối hợp với địa phương liên quan tổ chức khảo sát cụ thể điều kiện tự nhiên địa điểm vùng tái định cư, vùng sâu vùng xa để đầu tư trạm phát điện gió, giàn pin mặt trời có hiệu để làm sở triển khai bước tiếp theo, phục vụ tốt cơng tác tái định cư Cần rà sốt cụ thể địa bàn điểm tái định cư, nhiều xã có lưới điện trung áp nơng thơn tới trung tâm xã chưa có điều kiện đến tái định cư xa xôi, điều kiện kéo lưới điện đến khó khăn Nếu khoảng cách từ đến nơi có điện lưới km nên nghiên cứu ứng dụng pin mặt trời (nếu điều kiện tiềm năng lương gió khơng thể ứng dụng) Học viên cao học:Phousavanh BOLYAPHOL page 87 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Luận văn Thạc sỹ Hệ thông điện Những vùng quy hoạch tái định cư ven hồ (còn gọi tái định cư di vén), vùng ven biển hải đảo thường lại, giao thông với địa bàn khác đường thủy, giao thông chưa thể phát triển khó khăn việc kéo điện lưới tiềm gió địa hình lại để đầu tư trạm động gió phát điện Đối với vùng này, cần nghiên cứu ứng dụng cụ thể Việc lai ghép nguồn lượng tái tạo trình bày luận văn thuận lợi kinh tế khu tái định cư vùng sâu, vùng xa Nếu không sử dụng nguồn lượng khí sinh học mà phải dùng xăng việc vận chuyển xăng để chạy máy phát điện khó khăn, bị động tốn người dân chuyển cư Đối với vùng tiềm khí sinh học lớn vùng quy hoạch chăn nuôi, nông trường chăn nuôi nên có biện pháp nghiên cứu trạm điện lai ghép nguồn lượng tái tạo với quy mô lớn để phát điện bán lên lưới Học viên cao học:Phousavanh BOLYAPHOL page 88 HV- Bounthene CHANSAMAY TĐHBH-HN 2008 TẢI LIỆU THAM KHẢO PGS.TS Nguyễn Lân Tráng, (2005) Quy hoạch phát triển hệ thống điện NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội TS Trần Quang Khánh (2006) Hệ thống cung cấp điện Tập I, Tập II NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội TS Nguyễn Văn Đạm (2002) Mạng lưới điện NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội TS Nguyễn Công Hiền (chủ biên ), Nguyễn Mạnh Hoạch (2007) Hệ thống cung cấp điện (của xí nghiệp cơng nghiệp đô thị nhà cao tầng) NXB Khoa học Kỹ thuật PGS Bùi Minh Trí (2003) Tối ưu hoá tổ hợp, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội LUÂN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SỸ Page 110 ... Đánh giá tổng quan nguồn lượng tái tạo Chương II: Mơ hình ghép nối nguồn phát điện có sử dụng lượng tái tạo Chương III: Ứng dụng mô hình ghép nối sử dụng lượng tái tạo khu tái định cư vùng sâu... 100 Cộng (Nguồn: Viện Năng Lượng) CHƯƠNG II: MƠ HÌNH LAI GHÉP CÁC NGUỒN PHÁT ĐIỆN CÓ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MỚI VÀ TÁI TẠO 2.1- Khái niệm hệ thống phát điện lai ghép Hệ thống phát điện lai ghép tổ... Hình 3.7 Mơ hình điện lai ghép pin mặt trời - biogas Hình 3.8 Mơ hình điện lai ghép động gió - biogas Hinh 3.9 Mơ hình điện lai ghép pin mặt trời với thủy điện nhỏ Hình 3.10 Cấp điện hệ lai ghép