Nghiên cứu, phát triển điện mặt trời tại khu công nghệ cao thành phố hồ chí minh (2)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TPHCM TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA oOo NGUYỄN THÙY TRANG NGHIÊN CỨU, PHÁT TRIỂN ĐIỆN MẶT TRỜI TẠI KHU CÔNG NGHỆ CAO THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CHUN NGÀNH: CHÍNH SÁCH CƠNG MÃ SỐ: 60340402 LUẬN VĂN THẠC SĨ TPHCM, 01/2019 CÔNG TRÌNH ĐƢỢC HỒN THÀNH TẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC QUỐC GIA TPHCM Cán hƣớng dẫn khoa học: TS.Hà Dƣơng Xuân Bảo Cán chấm nhận xét 1: Cán chấm nhận xét 2: Luận văn thạc sĩ đƣợc bảo vệ Trƣờng Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc gia TPHCM ngày tháng năm Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ: Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn Trƣởng khoa Quản lý chuyên ngành sau luận văn đƣợc sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƢỞNG KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: NGUYỄN THÙY TRANG MSHV: 1670382 Ngày sinh: 26/10/1993 Nơi sinh: Thái Bình Chun ngành: Chính sách công Mã số ngành: 60340402 I.TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU, PHÁT TRIỂN ĐIỆN MẶT TRỜI TẠI KHU CÔNG NGHỆ CAO TPHCM Nhiệm vụ nội dung: Nhiệm vụ: Nghiên cứu, đánh giá tiềm điện mặt trời Khu Cơng nghệ cao TPHCM qua đề xuất sách phát triển điện mặt trời cho Khu Công nghệ cao TPHCM Nội dung: (1) Tổng quan tài liệu, tình hình nghiên cứu ngồi nƣớc NLMT; Tìm hiểu quy định sách Việt Nam liên quan đến việc sản xuất sử dụng NLMT; Xác định nhu cầu sử dụng lƣợng NLMT SHTP (2) Xây dựng tiêu chí đánh giá tiềm NLMT, sàng lọc xác định vị trí lắp đặt mang lại hiệu tối ƣu kỹ thuật, kinh tế, môi trƣờng xã hội (3) Tính tốn cơng suất dự kiến hiệu kinh tế từ vị trí đƣợc chọn lựa (4) Xây dựng đồ chuyên đề vị trí lắp đặt pin NLMT Mapinfo (5) Trên sở kết nghiên cứu, đề xuất sách phù hợp để thúc đẩy việc sử dụng NLMT SHTP II NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: III NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: IV CÁN BỘ HƢỚNG DẪN: TS.HÀ DƢƠNG XUÂN BẢO TPHCM, ngày tháng năm CÁN BỘ HƢỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO TRƢỞNG KHOA LỜI CẢM ƠN oOo Đƣợc phân công Khoa Môi trƣờng Tài nguyên đồng ý Giảng viên hƣớng dẫn TS.Hà Dƣơng Xuân Bảo, em thực đề tài: “Nghiên cứu, phát triển điện mặt trời Khu Công nghệ cao TPHCM” Để hoàn thành luận văn này, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo tận tình hƣớng dẫn, giảng dạy suốt trình học tập, nghiên cứu rèn luyện Trƣờng Đại học Bách Khoa TPHCM, đặc biệt thầy cô Khoa Môi trƣờng Tài nguyên Em xin chân thành cảm ơn Giảng viên hƣớng dẫn TS.Hà Dƣơng Xuân Bảo tận tình, chu đáo hƣớng dẫn em thực luận văn Do đề tài mới, khả nhận thức kinh nghiệm cịn hạn chế nên em khơng thể tránh khỏi sai sót Em mong đƣợc thầy giáo cho ý kiến, nhận xét để luận văn em đƣợc hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! TPHCM, ngày tháng năm 2018 Học viên Nguyễn Thùy Trang TĨM TẮT Trung bình hàng năm TPHCM tiêu thụ khoảng 22 tỷ kWh điện năng, chiếm khoảng 15% so với nƣớc Trong bối cảnh thực định hƣớng phát triển thành phố thông minh cần phải bao gồm khả giải thách thức môi trƣờng, giải pháp đầu tƣ phát triển lƣợng tái tạo đóng vai trị quan trọng Luận văn tập trung nghiên cứu, phát triển điện mặt trời (ĐMT) Khu Công nghệ cao TPHCM (SHTP) SHTP khu kinh tế, kỹ thuật đặc thù mang trọng trách đầu tàu kinh tế Thành phố nƣớc SHTP hƣớng đến việc trở thành khu công nghệ cao sinh thái nƣớc, thành phố thơng minh thu nhỏ Do đó, việc triển khai ứng dụng lƣợng mặt trời (NLMT) sản xuất vận hành giúp SHTP tự đảm bảo khả đáp ứng nhu cầu điện, góp phần giảm áp lực lớn điện quốc gia góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng Đề tài dựa nghiên cứu nhu cầu quy hoạch điện nƣớc ta, chế hỗ trợ phát triển ĐMT lý thuyết mơ hình pin ĐMT để xây dựng tiêu chí, nhằm lựa chọn đƣợc vị trí tiềm để lắp đặt pin NLMT SHTP Sau tiến hành khảo sát, so sánh vị trí gồm Mái nhà, Bờ sơng rạch Vỉa hè, thông qua ý kiến chuyên gia, đề tài xây dựng tiêu chí Bằng phƣơng pháp AHP sử dụng phần mềm Expert Choice cho thấy, khu vực mảng xanh thuộc bờ sông rạch thuận lợi cho việc lắp đặt mang lại hiệu cao Bằng phƣơng pháp SWOT, nghiên cứu điểm mạnh, yếu, nguy thách thức mà vị trí lắp đặt mang lại Nghiên cứu tính tốn đƣợc cơng suất dự kiến hiệu kinh tế từ vị trí lắp đặt này, cụ thể với 213.754,5 m2 bờ sơng rạch tạo 28.504.362,6W, tức sản lƣợng pin NLMT 28.504 MWh/năm thu khoảng gần 60 tỷ đồng Cuối cùng, thông qua phần mềm Mapinfo, đề tài xây dựng đồ vị trí tiềm để lắp đặt pin NLMT đề xuất sách phù hợp việc phát triển NLMT SHTP ABSTRACT On average, HCMC consumes about 22 billion kWh of electricity annually, accounting for about 15% of the whole country In the context of implementing a smart city development orientation, it is necessary to include the ability to address environmental challenges, in which investment solutions for renewable energy development play an important role The thesis focuses on researching and developing solar power in Sai Gon Hi-tech Park (SHTP) SHTP is a special economic and technical zone with the responsibility of being the economic engine of the City and the whole country SHTP is aiming to become the first ecological high-tech park in the country, a miniature smart city Therefore, the deployment of solar energy application in production and operation will not only help SHTP to ensure its ability to meet electricity demand on its own, thus reducing huge pressure on national electricity and contribute to reducing environmental pollution The thesis is based on studies of electricity demand and planning in our country, mechanisms to support the development of solar power and the theory of solar electric battery models to build criteria, to choose The most potential position to install solar batteries at SHTP After comparing positions including Roofs, River banks and Sidewalks, based on the criteria by AHP method and using the Expert Choice software, it was shown that the green area of the river bank was favorable for installation and optimal performance By SWOT method, research has shown the strengths, weaknesses, risks and challenges that this installation position brings The study also calculated the expected capacity and economic efficiency from this installation location, with 213,754.5 m2 of river bank can generate 28,504,362,6W, ie the output of solar energy batteries It is 28,504 MWh / year and can collect about 60 billion VND Finally, through Mapinfo software, the project developed a map of potential locations for installing solar batteries and proposed appropriate policies in solar energy development for Sai Gon Hi-tech Park LỜI CAM ĐOAN oOo Tôi xin cam đoan: Luận văn cơng trình nghiên cứu thực cá nhân tơi, dƣới hƣớng dẫn trực tiếp TS Hà Dƣơng Xuân Bảo Ngoại trừ nội dung đƣợc trích dẫn, số liệu kết đƣợc trình bày luận văn hồn tồn xác, trung thực chƣa đƣợc công bố công trình nghiên cứu trƣớc Một lần nữa, tơi xin khẳng định trung thực lời cam đoan Tác giả luận văn Nguyễn Thùy Trang MỤC LỤC DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT 11 DANH MỤC BẢNG BIỂU 12 DANH MỤC HÌNH ẢNH 13 MỞ ĐẦU 15 Tính cấp thiết đề tài 14 Mục tiêu nghiên cứu 17 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 18 Nội dung nghiên cứu 18 Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn đề tài 19 Tính đề tài 19 CHƢƠNG TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƢỚC 22 VÀ NGOÀI 1.1Năng lƣợng xạ giới 20 1.1.1Nguồn gốc lƣợng mặt trời 20 1.1.2 Các hệ thống điện NLMT điển hình giới 22 1.1.3 Lựa chọn nhà cung cấp 25 1.2 Hiện trạng phát triển NLMT Việt Nam 31 1.2.1 Tiềm phát triển ĐMT Việt Nam 31 1.2.2 Quy hoạch điện Việt Nam 33 1.2.3 Một số dự án lắp đặt sử dụng điện từ hệ thống pin mặt trời Việt Nam 34 1.2.4 Một số dự án lắp đặt sử dụng điện từ hệ thống pin NLMT TPHCM nói chung SHTP nói riêng 38 1.2.5 Một số nhà máy sản xuất pin mặt trời điển hình Việt Nam 35 1.2.6 Các quy định sách Việt Nam liên quan đến sản xuất NLMT…………………………………………………………………………… 40 1.3 Tổng quan pin lựơng Mặt Trời 39 1.3.1 Nguyên lý hoạt động .41 1.3.2 Các hệ thống pin NLMT 46 1.3.3 Các thông số kỹ thuật thiết kế pin NLMT 49 1.4 Ƣu, nhƣợc điểm mơ hình pin ĐMT 50 CHƢƠNG CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .55 2.1 Các nghiên cứu giới 55 2.2 Các nghiên cứu nƣớc 63 2.3 Phƣơng pháp thực 66 CHƢƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 71 3.1 Kết nghiên cứu 69 3.1.1 Điều kiện khí hậu trạng phát triển SHTP 69 3.1.1.1 Điều kiện tự nhiên 69 3.1.1.2 Điều kiện khí hậu 70 3.1.1.3 Nhu cầu điện năng: 73 3.1.1.4 Điều kiện kinh tế - xã hội 73 3.1.2 Đánh giá tiềm phát triển điện mặt trời SHTP 79 3.1.2.1 Đánh giá tiềm phát triển ĐMT khu vực mái nhà 77 3.1.2.2 Đánh giá tiềm phát triển NLMT khu vực bờ sông, suối, rạch 79 3.1.2.3 Đánh giá tiềm phát triển NLMT trục đƣờng xây dựng 79 3.1.3 Lựa chọn vị trí lắp đặt pin NLMT 80 3.1.3.1 Các yếu tố ảnh hƣởng đến vị trí lắp đặt pin NLMT 80 3.1.3.2 Quy trình xác định vị trí lắp đặt pin NLMT: 81 3.1.3.2 Xác định vị trí lắp đặt pin NLMT: 81 3.1.4.Ứng dụng phần mềm EXPERT CHOICE để kiểm tra lại kết 90 3.1.5 Phân tích SWOT đánh giá tiềm việc lắp đặt pin NLMT khu vực bờ sông, suối, rạch SHTP 91 3.1.5.1 Sơ lƣợc SWOT: 91 3.1.5.2 Ứng dụng vào luận văn 91 Bảng 3.30 Ứng dụng phƣơng pháp phân tích SWOT vào đề tài 91 3.1.6 Sử dụng phần mềm Mapinfo để tạo đồ chuyên đề vị trí lắp đặt pin NLMT 92 3.1.6.1 Giới thiệu công nghệ GIS (Geo graphic infomation system) phần mềm Mapinfo: 92 3.1.6.2 Ứng dụng vào luận văn 93 Hình 3.6 Bản đồ sau hồn thành 95 3.1.7 Đánh giá tiềm 95 3.1.7.1 Tính tốn cơng suất dự kiến 95 3.1.7.2 Lựa chọn thiết bị phụ trợ 97 3.1.8 Tính tốn hiệu kinh tế 100 3.2 THẢO LUẬN 102 3.2.1 Các sách hỗ trợ phát triển ĐMT Việt Nam 102 3.2.2 Phân tích, đánh giá hỗ trợ phát triển ĐMT SHTP 111 3.2.2.1 Thuận lợi: 111 3.2.2.2 Khó khăn 111 3.2.3 Đề xuất giải pháp để hỗ trợ phát triển ĐMT: 111 3.2.3.1 Về kỹ thuật: 112 3.2.3.2 Về kinh tế: 112 3.2.3.3 Về thể chế sách: 112 3.2.3.4 Về công tác tuyên truyền: 112 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 114 TÀI LIỆU THAM KHẢO 116 PHỤ LỤC 122 10 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 ... ngành: Chính sách công Mã số ngành: 60340402 I.TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU, PHÁT TRIỂN ĐIỆN MẶT TRỜI TẠI KHU CÔNG NGHỆ CAO TPHCM Nhiệm vụ nội dung: Nhiệm vụ: Nghiên cứu, đánh giá tiềm điện mặt trời Khu. .. quy hoạch thành phân khu chức năng: Khu sản xuất công nghiệp công nghệ cao; khu dịch vụ kỹ thuật công nghệ; khu nghiên cứu triển khai, ƣơm tạo công nghệ cao, đào tạo nguồn nhân lực; khu thƣơng... TỪ VIẾT TẮT - BXMT: Bức xạ mặt trời; - ĐMT: Điện mặt trời; - NLMT: Năng lƣợng mặt trời; - SHTP: Saigon Hi-Tech Park (Khu Công nghệ cao TPHCM) - TPHCM: Thành phố Hồ Chí Minh; - SWOT: Phƣơng pháp