BÁO cáo NĂNG LƯỢNG tái tạo

Ngày nay, vấn đề về cạn kiệt các nguồn năng lượng truyền thống, vấn đề về môi trường và biến đổi khí hậu đang được toàn thế giới quan tâm. Yêu cầu bức thiết đặt ra là phải có các nguồn năng lượng mới để thay thế năng lượng truyền thống đang dần cạn kiệt trong tương lai, đồng thời các nguồn năng lượng mới này cần phải đảm bảo tốt cho vấn đề môi trường. Việc thay thế năng lượng truyền thống bằng năng lượng tái tạo bao gồm năng lượng gió, năng lượng mặt trời đã và đang được nhiều nước trên thế giới thực hiện. Đây là nguồn năng lượng an toàn, thân thiện với môi trường và không bị cạn kiệt. Mặc dù hiện nay, nguồn năng lượng này cần nguồn vốn đầu tư ban đầu khá lớn, không đảm bảo về tính kinh tế, nhưng nếu có sự định hướng tốt, cùng với nhiều giải pháp về công nghệ thì nguồn năng lượng sạch này sẽ trở thành năng lượng chính trong tương lai. Nước ta có một nước có tiềm năng lớn về gió và mặt trời nên định hướng phát triển hai nguồn năng lượng này trong tương lai đang được nhà nước chú trọng đầu tư. Chính vì vậy, việc lựa chọn môn học hệ thống điều khiển năng lượng tái tạo đã giúp ích cho chúng em rất nhiều trong việc tìm hiểu về lĩnh vực này. Thực hiện bài tiểu luận giúp chúng em có cái nhìn tổng quan nhất về tình hình phát triển điện mặt trời trên thế giới, cũng như ở Việt Nam, đồng thời cụ thể bắt tay thiết kế một hệ thống điện mặt trời để đạt hiệu suất lớn nhất và tính toán bài toán kinh tế khi sử dụng điện mặt trời cho các hộ gia đình. Do kiến thức, khả năng tìm hiểu của các thành viên trong nhóm còn hạn chế nên bài tiểu luận còn có nhiều sai sót, khuyết điểm. Rất mong các ý kiến đóng góp từ phía giảng viên TS. Vũ Thị Thúy Nga và góp ý của tất cả các bạn học viên quan tâm đến bài tiểu luận của nhóm. Xin chân thành cảm ơn

LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, vấn đề cạn kiệt nguồn lượng truyền thống, vấn đề môi trường biến đổi khí hậu tồn giới quan tâm Yêu cầu thiết đặt phải có nguồn lượng để thay lượng truyền thống dần cạn kiệt tương lai, đồng thời nguồn lượng cần phải đảm bảo tốt cho vấn đề môi trường Việc thay lượng truyền thống lượng tái tạo bao gồm lượng gió, lượng mặt trời nhiều nước giới thực Đây nguồn lượng an toàn, thân thiện với môi trường không bị cạn kiệt Mặc dù nay, nguồn lượng cần nguồn vốn đầu tư ban đầu lớn, khơng đảm bảo tính kinh tế, có định hướng tốt, với nhiều giải pháp cơng nghệ nguồn lượng trở thành lượng tương lai Nước ta có nước có tiềm lớn gió mặt trời nên định hướng phát triển hai nguồn lượng tương lai nhà nước trọng đầu tư Chính vậy, việc lựa chọn môn học hệ thống điều khiển lượng tái tạo giúp ích cho chúng em nhiều việc tìm hiểu lĩnh vực Thực tiểu luận giúp chúng em có nhìn tổng quan tình hình phát triển điện mặt trời giới, Việt Nam, đồng thời cụ thể bắt tay thiết kế hệ thống điện mặt trời để đạt hiệu suất lớn tính tốn tốn kinh tế sử dụng điện mặt trời cho hộ gia đình Do kiến thức, khả tìm hiểu thành viên nhóm cịn hạn chế nên tiểu luận cịn có nhiều sai sót, khuyết điểm Rất mong ý kiến đóng góp từ phía giảng viên TS Vũ Thị Thúy Nga góp ý tất bạn học viên quan tâm đến tiểu luận nhóm Xin chân thành cảm ơn! YÊU CẦU I Nội dung 1: Thống kê thị trường điện mặt trời giới VN: - Sản lượng - Tỉ lệ % cấu lượng quốc gia - Tỉ lệ % sản lượng điện mặt trời quốc gia so với toàn giới - Giá thành (giá thành thành phần cấu thành hệ thống, giá thành 1Kwh điện) II Nội dung 2: Xây dựng hệ thống điện mặt trời có cơng suất MW, điện áp chiều đầu lớn nhà máy 1000VDC Thiết kế thuật toán MPPT để hệ thống làm việc đạt hiệu suất lớn nhất? III Nội dung 3: Tính tốn tốn kinh tế với loại tải thông số thời gian hoạt động tổng cơng suất tức thời 800W? NỘI DUNG THỐNG KÊ VỀ THỊ TRƯỜNG ĐIỆN MẶT TRỜI TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM Mặc dù nửa đầu kỷ 21, nguồn hóa thạch cịn chiếm vai trị chủ đạo cung cấp nhu cầu lượng nhân loại chúng đường cạn kiệt thủ phạm gây nhiễm mơi trường Chính vậy, lồi người nỗ lực tìm tịi khai thác nguồn lượng thay Theo số liệu dự báo, từ sau năm 2050, lượng tái tạo (NLTT) giữ vai trò chủ đạo cung cấp lượng cho người, điện mặt trời vươn lên vị trí độc tơn, cung cấp tới 3/4 nhu cầu lượng nhân loại vào năm 2100 Bảng Công suất điện từ nguồn lượng tái tạo giới, năm 2012 Bảng Phát triển lượng tái tạo giới Thị trường điện mặt trời giới Giá watt điện lượng mặt trời vào năm 1977 76$/watt sụt xuống 0.74$/watt vào năm 2013, mức giá giảm 100 lần vòng 35 năm Những năm gần đây, nhiều biểu đồ cho thấy có nhiều điều đáng nói trỗi dậy lượng mặt trời Biểu đồ cho thấy tổng công suất lượng mặt trời từ trước tới giới, số so sánh với sản lượng 10 năm trở lại đây(từ năm 2005 đến năm 2015) Tại số mốc “lịch sử”, giá lượng mặt trời tính theo walt (phần màu cam) tuột dốc, dẫn tới bùng nổ sản lượng (phần màu xanh) Hình 1.1 Biểu đồ giá sản lượng điện mặt trời giới từ năm 1975 đến năm 2015 Biểu đồ cho thấy tăng sản lượng điện mặt trời, giảm giá thành 1watt điện mặt trời giới tính từ năm 1975 đến năm 2015 Với người nghi ngờ lượng mặt trời thay đổi, đóng vai trị quan trọng hay không, xem đồ thị Hiện mức giá cạnh tranh so với nguồn lượng truyền thống diện rộng, vài năm tới người ta bỏ qua lượng mặt trời giá q rẻ Chi phí lượng mặt trời dần ngang với than khí đốt, sớm muộn đánh bại chúng Chi phí 16$/watt vào năm 1980 giảm xuống cịn khoảng 1$/watt vào năm 2012 dường đà giảm giá khơng có dấu hiệu dừng lại Thực thế, quan sát năm gần thấy đà giảm giá tăng tốc nhanh (do đầu tư mạnh mẽ Trung Quốc vào lượng mặt trời) Hình 1.2 Biểu đồ giá pin lượng mặt trời Sự tăng trưởng sản lượng điện mặt trời nhận thấy tất nước theo biểu đồ hình 1.3 Hình 1.3 Biểu đồ tổng công suất lắp đặt điện mặt trời toàn cầu 2000-2011 Biểu đồ cho thấy Châu Âu chiếm phần chủ yếu thị trường điện mặt trời tồn giới Hình 1.4 Các nước dẫn đầu công suất điện mặt trời, năm 2012 Theo biểu đồ hình 1.4 năm thị trường lớn lĩnh vực nghiên cứu, khai thác, ứng dụng lượng mặt trời Đức chiếm tới 32%, Ý đứng thứ hai: 16%, Mỹ: 7,2%, Trung Quốc: 7% Nhật: 6,6% Hình 1.5 Cơng suất đỉnh từ điện mặt trời Đức ngày 25.05.2012 Đức lập kỷ lục giới với 22.15GW công suất điện mặt trời, đáp ứng gần 30% nhu cầu điện nước Mức công suất tương đương với 20 nhà máy điện hạt nhân khổng lồ chạy hết cơng suất.Chính sách hỗ trợ bắt buộc Chính phủ Đức quy định với lượng tái tạo giúp Đức trở thành nước đầu giới lĩnh vực này, cung cấp 20% lượng điện từ tất nguồn lượng tái tạo năm Công suất điện mặt trời lắp đặt Đức gần tổng cơng suất nước cịn lại giới, đáp ứng 4% nhu cầu điện nước hàng năm Nước đặt mục tiêu cắt giảm 40% phát thải khí nhà kính vào năm 2020 so với mức phát thải năm 1990 Hình 1.6 Thị phần công ty lượng điện mặt trời, năm 2012 TT Nước Tổng điện mặt trời, Gigawatt (GWp) Tỷ lệ điện mặt trời tổng điện quốc gia % Đức 35.65 5.3% Ý 18 9% Trung Quốc 17.7 0,1% Nhật 11.86 0.8% Mỹ 11.42 0.3% Tây Ban Nha 5.1 2.8% Pháp 4.67 0.9% Úc 3.159 1.2% Bỉ 2.82 2.5% 10 Tiệp Khắc 2.0 3.1% Bảng Bảng xếp theo thứ tự 10 quốc gia tồn giới có tổng cơng suất điện mặt trời lớn nhất, tổng hợp cuối năm 2013 Thị trường điện mặt trời Việt Nam Việt Nam phải đối mặt với tình trạng nguồn lượng truyền thống dần cạn kiệt Chiến lược phát triển nguồn lượng tái tạo trọng tương lai Hình 1.7 Cơ cấu nguồn lượng Việt Nam Việt Nam quốc gia có tiềm đáng kể lượng mặt trời (NLMT) Các số liệu khảo sát lượng xạ mặt trời cho thấy, địa phương phía Bắc bình qn có khoảng từ 1800-2100 nắng năm, cịn tỉnh phía Nam (từ Đà Nẵng trở vào) bình qn có khoảng từ 2000-2600 nắng năm Bảng Số liệu xạ mặt trời Việt Nam Tuy nhiên nay, hoạt động nghiên cứu phát triển lĩnh vực lượngMặt Trời tương đối chậm, khơng có tính đột phá thiếu nguồn vốn đầu tư đề tài Do việc sử dụng lượng Mặt Trời để đun nước nóng làm nguồn điện sinh hoạt dừng lại quy mô nhỏ * Một số dự án điện mặt trời Việt Nam: - Hệ thống ĐMT liên kết với tiểu thủy điện (micro-hdyro) có cơng suất 125 kW (100 kW ĐMT 25 kW tiểu thủy điện) lắp đặt để cung cấp điện cho xã tỉnh Gia Lai - Một hệ thống ĐMT liên kết với Phong Điện có tổng cơng suất 10 kW (8 kW ĐMT kW Phong Điện) cung cấp điện cho làng dân tộc thiểu số 40 hộ dân - Chính phủ đầu tư để xây dựng 100 hệ thống điện Mặt Trời gia đình 200 hệ thống điện Mặt Trời cộng đồng cho cư dân vùng đảo Đông Bắc (đảo Cô Tô) với tổng công suất 25 kWp - Một dự án tỉnh Cao Bằng có cơng suất 7,5 kW cung cấp điện cho địa điểm công cộng, trung tâm y tế xã, trường tiểu học 10 hộ gia đình xung quanh trung tâm xã - Dự án hợp tác bang Northern-Westfalen (Đức) Bộ Khoa Học, Công Nghệ Mơi Trường có cơng suất 15 KWp cung cấp điện cho địa điểm công cộng, trung tâm y tế xã, trường tiểu học 168 hộ gia đình xung quanh trung tâm xã xã miền núi - 400 hệ thống pin Mặt Trời gia đình Mỹ tài trợ xây dựng cho cộng đồng Tiền Giang Trà Vinh với tổng công suất 14 kWp - Dự án "Điện Mặt Trời phục vụ rừng phòng hộ Cần Giờ", Solarlab - Phân viện Vật lý TP Hồ Chí Minh Dự án phận chương trình "Năng lượng khơng tập trung phát triển nông thôn Việt Nam" hợp tác với tổ chức FONDEM (Pháp), chương trình mẫu điện khí hóa nơng thơn lượng - Công nghệ Mạng điện cục - Madicub - nhằm đưa điện Mặt Trời vào phục vụ phụ tải điện cho nhà nước Solarlab bắt đầu đưa vào số gia đình * Giá thành sản xuất Kwh pin lượng mặt trời Việt Nam Giá pin Giá pin mặt trời tháng 11-2009 2USD/W, tính cơng suất 2kW có giá 4.000 USD, cộng 10% thuế 4.400 USD Bộ đổi điện giá 1.500 USD, cộng thuế 5% thành 1.575 USD Tổng tiền 5.975 USD Nếu đem 5.975 USD gửi tiết kiệm với lãi suất 3,5%/năm, năm có 209,12 USD Nếu dùng số tiền đầu tư vào điện mặt trời: bình quân ngày 2kW pin mặt trời cho 7kWh (số liệu cho TP.HCM Hà Nội tỉnh phía Bắc thấp chút Ở VN, Bình Thuận Ninh Thuận có chất lượng nắng cao nhất) Như năm thu 365 x = 2.555 kWh Kết luận: giá điện 209,12 USD/2555 = 0,082 USD/kWh (quãng 1.514 đồng theo tỉ giá 18.500 đồng/USD) hiệu đầu tư vào điện mặt trời ngang với gửi tiết kiệm Với trả 1.514 đồng/kWh đầu tư vào điện mặt trời khơng hiệu gửi tiết kiệm Ngược lại, giá điện cao 1.514 đồng/kWh, đầu tư vào điện mặt trời hiệu gửi tiết kiệm Cần lưu ý thêm pin mặt trời có thời gian sử dụng 20 năm, giá thành pin mặt trời theo xu hướng giảm, cịn giá điện theo xu hướng tăng Đó chưa kể hiệu việc đầu tư vào điện mặt trời cịn phụ thuộc sách Nhà 10 Hình 2.2 Khai báo thơng số Cell Mơ hình hóa module PV_Cell Simulink Hình 2.3 Mơ hình module PV 13 14 Hình 2.4 : Kết mơ mơ hình 72 Cells - Kết sau mô thu được: Kết thu Dòng ngắn mạch (A) Áp hở Dòng điện công Điện áp công Số Cells mạch (V) suất cực đại (A) suất cực đại (V) 5.2 45 36 72 15 Mơ tồn hệ thống với thuật tốn MPPT Hình 2.5 Mơ tồn hệ thống điện mặt trời - Kết sau mơ thu 16 17 NỘI DUNG 3.TÍNH TỐN BÀI TỐN KINH TẾ Các bước tính tốn toán kinh tế sử dụng hệ thống điện mặt trời Để thiết kế hệ solar, thưc bước sau: Bước 1: Tính tổng lượng tiêu thụ điện tất thiết bị mà hệ thống solar phải cung cấp Tính tổng số Watt-hour sử dụng ngày thiết bị Cộng tất lại có tổng số Watt-hour tồn tải sử dụng ngày Bước 2: Tính số Watt-hour pin mặt trời phải cung cấp cho toàn tải Do tổn hao hệ thống, xét đến tính an tồn ngày nắng không tốt, số Watt-hour pin trời cung cấp phải cao tổng số Watt-hour toàn tải, theo công thức sau: Số Watt-hour pin mặt trời (PV modules) phải cung cấp = (1,3 1,5) x tổng số Watt-hour tồn tải sử dụng Trong 1,3 đến 1,5 hệ số an tồn Bước 3: Tính tốn cơng suất pin mặt trời cần sử dụng Để tính tốn kích cỡ pin mặt trời cần sử dụng, ta phải tính Wattpeak (Wp) cần có pin mặt trời Lượng Wp mà pin mặt trời tạo lại tùy thuộc vào khí hậu vùng giới Cùng pin mặt trời đặt nơi mức độ hấp thu lượng khác với đặt nơi khác Để thiết kế xác, người ta phải khảo sát vùng đưa hệ số gọi "panel generation factor", tạm dịch hệ số phát điện pin mặt trời Hệ số "panel generation factor" tích số hiệu suất hấp thu (collection 18 efficiency) độ xạ lượng mặt trời (solar radiation) tháng nắng vùng, đơn vị tính (kWh/m2/ngày) Mức hấp thu lượng mặt trời Việt Nam khoảng 4,58 kWh/m2/ngày lấy tổng số Watt-hour pin mặt trời cần cung cấp chia cho 4,58 ta có tổng số Wp pin mặt trời Mỗi PV mà ta sử dụng có thơng số Wp nó, lấy tổng số Wp cần có pin mặt trời chia cho thơng số Wp ta có số lượng pin mặt trời cần dùng Kết cho ta biết số lượng tối thiểu số lượng pin mặt trời cần dùng Càng có nhiều pin mặt trời, hệ thống làm việc tốt hơn, tuổi thọ battery cao Nếu có pin mặt trời, hệ thống thiếu điện ngày râm mát, rút cạn battery làm battery giảm tuổi thọ Nếu thiết kế nhiều pin mặt trời làm giá thành hệ thống cao, vượt ngân sách cho phép, không cần thiết Thiết kế pin mặt trời lại tùy thuộc vào độ dự phòng hệ thống Thí dụ hệ solar có độ dự phịng ngày (gọi autonomy day, ngày khơng có nắng cho pin mặt trời sản sinh điện), bắt buộc lượng battery phải tăng kéo theo phải tăng số lượng pin mặt trời Ngồi SolarV có hệ thống bù lưới thông minh chuyển lưới thông minh giải vấn đề điện thiếu điện cho ngày râm mát cho khu vực lắp đặt hệ thống điện mặt trời có điện lưới Bước 4: Tính tốn inverter Hiện phổ biến có loại inverter sine chuẩn ta dùng để tính tốn: inverter sine chuẩn tần số cao (high frequency) inverter sine chuẩn tần số thấp (low frequency - hay người ta gọi inverter dùng tăng phô) Nếu thiết kế chọn inverter sine chuẩn tần số cao, inverter phải đủ lớn để đáp ứng tất tải bật lên, phải có cơng suất 150% công suất tải, tốt chọn 200% cơng suất tải sử dụng có lúc cần khởi động thiết bị Nếu tải motor (hoặc tủ lạnh, máy lạnh thơng thường) phải tính tốn thêm cơng suất để đáp ứng thời gian khởi động motor Thường dòng khởi động thiết bị có motor lớn, gấp khoảng ÷ lần dịng chạy ổn định, nhiên dùng phương pháp khởi động mềm để tránh việc chọn inverter công suất lớn Nếu chọn inverter sine chuẩn dùng tăng phơ chọn cơng suất từ 125 ÷ 150% sử dụng được, nhiên nhược điểm loại inverter tiêu hao lớn Chọn inverter có điện áp vào danh định phù hợp với điện áp danh định battery Đối với hệ solar kết nối vào lưới điện, ta không cần battery, điện áp vào danh định inverter phải phù hợp với điện áp danh hệ pin mặt trời Bước 5: Tính tốn battery 19 Có phương pháp tính toán battery: - Cách thứ dựa vào lượng điện sản xuất từ pin mặt trời Dung lượng ắc quy phải chứa = 1,5 đến lần lượng điện sản xuất ngày Hiệu suất xả nạp battery khoảng 70 ÷ 80% chia số Wh pin mặt trời sản xuất với 0,7 ÷ 0,8 nhân với 1,5 đến lần ta có Wh battery Trường hợp nhu cầu sử dụng chủ yếu ban ngày cần thiết kế lượng ắc quy chứa lượng điện sản xuất từ pin mặt trời Trong hệ solar độc lập sử dụng ngày, để tuổi thọ ắc quy tăng lên (gấp 2,3 lần thông thường) khơng nên cho ắc quy xả sâu, nên bảo vệ ắc quy ngưỡng áp 11V (đối với ắc quy 12V) chuyển sang sử dụng điện lưới bù lưới - Cách thứ dựa vào tải sử dụng, cụ thể sau: Số lượng battery cần dùng cho hệ solar số lượng battery đủ cung cấp điện cho ngày dự phòng (autonomy day) pin mặt trời không sản sinh điện Ta tính dung lượng battery sau: Hiệu suất xả nạp battery khoảng 80% chia số Wh tải tiêu thụ với 0.8 ta có Wh battery Với mức deep of discharge DOD (mức xả sâu) 0,6 (hoặc thấp 0,8), ta chia số Wh battery cho 0,6 có dung lượng battery Kết cho ta biết dung lượng battery tối thiểu cho hệ solar khơng có dự phịng Khi hệ solar có số ngày dự phịng (autonomy day) ta phải nhân dung lượng battery cho số autonomy-day để có số lượng battery cần cho hệ thống Bước 6: Thiết kế solar charge controller Solar charge controller có điện vào phù hợp với điện pin mặt trời điện tương ứng với điện battery Vì solar charge controller có nhiều loại bạn cần chọn loại solar charge controller phù hợp với hệ solar bạn Đối với hệ pin mặt trời lớn, thiết kế thành nhiều dãy song song dãy solar charge controller phụ trách Công suất solar charge controller phải đủ lớn để nhận điện từ PV đủ công suất để nạp battery Thông thường ta chọn Solar charge controller có dịng Imax = 1,3 x dịng ngắn mạch PV SolarV có thiết kế Solar charge controller dùng công nghệ sạc xung nâng áp đỉnh MPPT nên hiệu suất sạc cao ắc quy bền 20 hơn, hiệu suất sạc tương đương sạc MPPT mà giá thành rẻ Công nghệ sạc xung làm ắc quy bền kể sạc MPPT 21 Tính tốn kinh tế cho hệ thống điện mặt trời với tổng công suất tức thời tải 800W LỰA CHỌN TẢI VỚI TỔNG CÔNG SUẤT 800W TT Thiết bị Số lượng Công suất (W) Tổng công suất (W) Thời gian sử dụng (h/1 ngày) 01 04 02 01 01 03 01 01 01 100 20 150 110 60 10 10 150 100 80 10 150 110 180 10 10 150 Tổng = 800 05 06 01 05 12 12 05 01 Máy tính xách tay Bóng đèn Sạc điện thoại Tivi Tủ lạnh Quạt điện Thiết bị mạng modem Đầu thu KTS Máy tính để bàn Bức xạ: 4,58 Kwh/m2/ngày Độ dự trữ ngày Tính tốn lựa chọn thơng số thiết bị Bước 1: Tính tổng lượng điện tiêu thụ tất tải thời gian ngày 100x5+80x6+10x1+ 150x5 + 110x12 +180x8+ 10x12 +10x5 + 150x1 = 4820 Wh Bước 2: Tính số Wh pin mặt trời phải cung cấp cho toàn tải ngày hệ thống có tiêu hao phải tính đến độ dự trữ ΣWatt − hour = (1,3 ÷ 1,5)ΣWh cung cấp= 1,3x4820=6266 Wh Bước 3: Tính tốn cơng suất pin mặt trời cần sử dụng Khi tính tốn công suất cần phải xét đến cường độ xạ mặt trời vùng Đơn vị KWh/m2/ngày ΣWp pin = 6266 = 1368 4,58 Wp Chọn pin với thông số sau: Pm = 110 Wp Im= 6,6 A Isc = 7,5 A Vm= 16,7 V Voc = 20,7 V 1368 = 12, 44 ≈ 13  Cần sử dụng số module là: 110 22 Bước 4: Tính tốn biến tần Cơng suất biến tần = 5x110 + 1.5x690 = 1585W Lựa chọn biến tần công suất 1500W Bước 5: Tính tốn ắc quy Tính tốn ắc quy theo cơng suất tải: Trong đó: Điện áp ắc quy 12V, độ xả sâu DOD 0,6, hiệu suất 0,8 Lựa chọn ắc quy 1000 (Ah) Bước 6: Tính tốn solar charge controller Imax = 1.3 x dòng ngắn mạch pin = 1,3 x 7,5 x 13 PV = 126,75A Lựa chọn sạc loại 120A/12V * Lựa chọn thiết bị hệ thống: 23 - Chọn pin mặt trời: Chọn 13 pin mặt trời loại Pm = 110 Wp Im= 6,6 A Isc = 7,5 A Vm= 16,7 V Voc = 20,7 V Giá thành 0,72$/Wp Vậy giá thành toàn pin mặt trời hệ thống: 110 x 13 x 0,72 = 1029,6 $ - Chọn biến tần: TEP - 1500W Thương hiệu: TEPOWER Xuất xứ: Trung Quốc Điện áp vào: 12V/24V Điện áp ra: 100V/110V/120V/220V/240V Công suất định mức: 1500W Dạng sóng điện áp ra: sóng sin chuẩn Giá thành: 210$ - Chọn ắc quy: Sử dụng ắc quy 12V-200Ah Hãng sản xuất: GS Điện áp: 12V Dung lượng: 200Ah Loại: ắc quy khô (Niken Cadium) Giá thành: 150$ Vậy tổng giá thành đầu tư cho dàn ắc quy là: 5x150$ = 750$ - Chọn sạc: 120A/12V Thương hiệu: Greenshared Xuất sứ: Trung Quốc Điện áp: 12V Dòng tối đa: 120A Giá thành: 320$ Vậy, tổng giá thành hệ thống: 24 1029,6$ + 210$ + 750$ + 320$ = 2309,6$ = 51.966.000 vnđ Tính tốn lợi ích kinh tế đầu tư sử dụng điện mặt trời Câu hỏi đặt sử dụng hệ thống điện mặt trời có mang lại lợi ích kinh tế khơng, hay đơn có lợi cho môi trường? Để thấy điều này, ta so sánh tổng chi phí đầu tư cho hệ thống điện mặt trời với giá trị thu từ hệ thống lâu dài - Tổng công suất hệ thống cần lắp đặt - Tổng chi phí đầu tư cho hệ thống - Kích thước tổng thể pin mặt trời tính theo m2 Ví dụ 8m cho 1000w - Hiệu suất pin mặt trời, ví dụ 0.16 = 16% Đối với loại pin Amorphous Silicon, hiệu suất 0.063, Polycrystalline 0.14 Mono crystalline 0.16 - Nhiệt lượng trung bình khu vực lắp đặt (Kwh/m2/ngày): tham khảo dựa đồ nhiệt lượng tỏa trung bình giới - Tuổi thọ hệ thống - Giá Kw điện trung bình Theo số liệu cập nhật tính đến ngày 1/8/2013 Ví dụ tính cho hệ thống hịa lưới 3KW ngày cung cấp khoảng 12KW điện Thông số ban đầu Giá trị Chi phí đầu tư (a) 150,000,000 Lãi suất tiền gửi ngân hàng (b) 8% Giá điện ngày 1/8/2013/1KW (c) 2662 (giá cao nhất) Giả sử năm điện tăng giá (d) 10% Sau tính tốn dựa lượng điện sản xuất 12KWh/ngày, ta có kết sau Thời gian hồn vốn (khơng có chiết tính lãi suất) Ngân lưu rịng tích lũy 150,000,000 Thời gian hoàn vốn (năm) 8.5 Năm Lãi sau 30 năm tuổi thọ thiết bị 2.2 tỷ đồng Thời gian hoàn vốn (có chiết tính lãi suất) Ngân lưu rịng tích lũy 150,000,000 Thời gian hoàn vốn (năm) 12 Năm 25 Lãi sau 30 năm tuổi thọ thiết bị Như vậy: 3.5 tỷ đồng Nếu xét theo trường hợp, giả sử gia đình có tiền nhàn rỗi 150tr đồng đầu tư cho hệ thống điện lượng mặt trời hịa lưới theo tính tốn dựa thông số đầu vào giá điện tại, sau khoảng 8.5 năm thu hồi số vốn đầu tư ban đầu 150tr đồng từ năm thứ trở đến năm thứ 30 lãi2.2 tỷ đồng tiền điện Tuổi thọ pin mặt trời thường cao 30 năm nhiều nên số lợi nhuận thu thông thường cao Nếu xét trường hợp tính theo lãi suất, thời gian hồn vốn đầu tư khoảng 12 năm, lợi nhuận thu có chiết tính lãi suất sau 2.5 tỷ đồng cao Hệ thống khơng sử dụng ắc quy hòa trực tiếp vào lưới điện nhà nên khơng tốn chi phí bảo dưỡng nào, thay đổi thiết kế bố trí thiết bị, đường dây dẫn nhà Hệ thống bảo hành chỗ năm Bảo hành vật lý pin mặt trời 10 năm đảm bảo hiệu suất hoạt động pin không 80% 25 năm Ngồi có nhu cầu điện có lượng điện định để sử dụng yêu cầu thiết kế thêm hệ thống ắc quy dự trữ, sử dụng điện lưới Nghĩa đầu tư vào hệ thống điện lượng mặt trời có lợi kinh tế Ngồi khơng thể khơng kể đến lợi ích khác bảo vệ mơi trường, giảm thải nhà kính, tạo cảnh quan thẩm mỹ đại cho cơng trình 26 KẾT LUẬN Như vậy, đầu tư cho hệ thống điện lượng mặt trời không mang lại lợi ích kinh tế mà cịn mang lại nhiều lợi ích khác cho người bảo vệ mơi trường, giảm thải nhà kính, tạo cảnh quan thẩm mỹ đại cho cơng trình… Với công nghệ ngày phát triển nay, đồng thời với nguy cạn kiệt nguồn lượng truyền thống điện mặt trời trở thành phổ biến tương lai Nhà nước ta cần trọng đầu tư lớn cho hệ thống điện mặt trời từ bây giờ, đồng thời có sách lược phù hợp lâu dài việc khai thác nguồn lượng vô tận 27 ... lượng cho người, điện mặt trời vươn lên vị trí độc tôn, cung cấp tới 3/4 nhu cầu lượng nhân loại vào năm 2100 Bảng Công suất điện từ nguồn lượng tái tạo giới, năm 2012 Bảng Phát triển lượng tái. .. hỗ trợ bắt buộc Chính phủ Đức quy định với lượng tái tạo giúp Đức trở thành nước đầu giới lĩnh vực này, cung cấp 20% lượng điện từ tất nguồn lượng tái tạo năm Công suất điện mặt trời lắp đặt Đức... nhu cầu lượng nhân loại chúng đường cạn kiệt thủ phạm gây nhiễm mơi trường Chính vậy, lồi người nỗ lực tìm tòi khai thác nguồn lượng thay Theo số liệu dự báo, từ sau năm 2050, lượng tái tạo (NLTT)