Thiết kế hệ thống pın năng lượng mặt trời nối lưới cung cấp điện cho công ty may vinatex tư nghĩa

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRỊNH LAM THIẾT KẾ HỆ THỐNG PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI NỐI LƯỚI CUNG CẤP ĐIỆN CHO CÔNG TY MAY VINATEX TƯ NGHĨA LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN Đà Nẵng – Năm 2018 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRỊNH LAM THIẾT KẾ HỆ THỐNG PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI NỐI LƯỚI CUNG CẤP ĐIỆN CHO CÔNG TY MAY VINATEX TƯ NGHĨA Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 60.52.02.02 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS TRỊNH TRUNG HIẾU Đà Nẵng – Năm 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu kết luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận văn TRỊNH LAM MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC TÓM TẮT LUẬN VĂN DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI THỐNG KÊ TIỀM NĂNG BỨC XẠ MẶT TRỜI TẠI CÔNG TY MAY VINATEX TƯ NGHĨA 1.1 Tổng quan lượng mặt trời 1.1.1 Giới thiệu lượng mặt trời 1.1.2 Vai trò lượng mặt trời 1.1.3 Bức xạ mặt trời 1.1.4 Tính tốn lượng xạ mặt trời 1.2 Pin mặt trời – cấu tạo nguyên lý 13 1.2.1 Cấu tạo pin mặt trời 13 1.2.2 Nguyên lý hoạt động 14 1.2.3 Đặc tính làm việc pin mặt trời 17 1.2.4 Ứng dụng 19 1.2.5 Cách ghép nối lượng mặt trời 19 1.3 Mơ hình biến đổi lượng mặt trời thành điện 22 1.3.1 Mơ hình hệ thống NLMT cấp điện độc lập 22 1.3.2 Mơ hình hệ thống độc lập kết hợp NLMT nguồn NL khác 23 1.3.3 Mơ hình hệ thống NLMT kết nối lưới 24 1.4 Khảo sát, thống kê tiềm xạ khu vực Công ty May Vinatex Tư Nghĩa 26 1.4.1 Giới thiệu Công ty May Vinatex Tư Nghĩa 26 1.4.2 Tiềm xạ mặt trời khu vực Công ty May Vinatex Tư Nghĩa 27 1.4.3 Nhu cầu xây dựng hệ thống pin lượng mặt trời cho Công ty May Vinatex Tư Nghĩa 28 1.5 Kết luận 29 Chương 30 TÍNH TỐN - THIẾT KẾ, MÔ PHỎNG HỆ THỐNG PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI NỐI LƯỚI CẤP ĐIỆN CHO CÔNG TY MAY VINATEX TƯ NGHĨA 30 2.1 Mơ hình hệ thống pin mặt trời kết hợp nối lưới, vị trí lắp đặt 30 2.1.1 Lựa chọn mơ hình hệ thống 30 2.1.2 Vị trí xây dựng hệ thống pin lượng mặt trời nối lưới 31 2.2 Tính tốn, thiết kế hệ thống pin lượng mặt trời nối lưới cấp điện cho Công ty May Vinatex Tư Nghĩa 31 2.2.1 Xác định phụ tải Công ty May Vinatex Tư Nghĩa 31 2.2.2 Tính toán lựa chọn Pin lượng mặt trời 34 2.2.3 Lựa chọn biến đổi điện DC-AC (Inverter) 39 2.3 Mơ lắp tính tốn lắp đặt phần mềm PVSOL: 43 2.4 Đấu nối hệ thống 46 2.4.1 Một số lưu ý đấu nối 46 2.4.2 Giải pháp lắp đặt Pin mặt trời lên mái phân xưởng 47 2.5 Kết luận 48 Chương 49 TÍNH HIỆU QUẢ KHI XÂY DỰNG HỆ THỐNG PIN MẶT TRỜI CẤP ĐIỆN NỐI LƯỚI CHO CÔNG TY MAY VINATEX TƯ NGHĨA 49 3.1 Tổng mức đầu tư hệ thống pin lượng mặt trời cấp điện cho Công ty May Vinatex Tư Nghĩa 49 3.1.1 Chi phí xây dựng (CPXD) 49 3.1.2 Chi phí mua thiết bị (CPTB) 50 3.1.3 Chi phí quản lý dự án (CPQLDA), tư vấn đầu tư xây dựng (CPTVĐTXD) chi phí khác (CPK) 50 3.1.4 Chi phí vận hành bảo dưỡng hệ thống (CPVHBD) 51 3.1.5 Các chi phí khấu hao năm (CPKH) 52 3.2 Phân tích tính hiệu xây dựng hệ thống pin lượng mặt trời cho Công ty May Vinatex Tư Nghĩa 52 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 54 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 PHỤ LỤC TÓM TẮT LUẬN VĂN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PIN MẶT TRỜI NỐI LƯỚI CUNG CẤP ĐIỆN CHO CÔNG TY MAY VINATEX TƯ NGHĨA Học Viên: Trịnh Lam Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 60520202 Khóa: K34 Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN Tóm tắt: Hiện nay, nguồn lượng tái tạo tự nhiên hướng ngành công nghiệp lượng Năng lượng mặt trời nguồn lượng sạch, có đặc tính tái tạo có trữ lượng khổng lồ Nghiên cứu, thiết kế hệ thống pin mặt trời nối lưới cung cấp điện cho Công ty May Vinatex Tư Nghĩa nhằm chủ động việc thiết kế, cải tiến hệ thống điện Công ty, nâng cao chất lượng điện năng, đảm bảo nguồn điện doanh nghiệp hoạt động liên tục, đồng thời tận dụng nguồn lượng sẵn có, tiết kiệm chi phí, nâng cao hiệu hoạt động doanh nghiệp, giảm thiểu việc ô nhiễm môi trường Luận văn lựa chọn mơ hình pin mặt trời nối lưới khơng dự trữ, tính tốn, thiết kế hệ thống pin lượng mặt trời nối lưới cấp điện cho Công ty mô phần mềm PVSOL Từ khóa: - Năng lượng mặt trời; Mơ hình biến đổi lượng mặt trời thành điện năng; Tiết kiệm lượng DESIGN SOLAR PV SYSTEM TO SUPPLY ELECTRICITY FOR VINATEX TU NGHIA GARMENT CORPORATION Abstract: At present, renewable energy sources in nature are a new trend in the energy industry Solar energy is a source of clean energy, renewable and has huge reserves Research and design of solar PV system to supply electricity for Vinatex Tu Nghia Garment Company in order to take initiative in designing and improving the electric system of the Company, improving the quality of electricity, ensuring electricity supply The company operates continuously, at the same time making use of available energy sources, saving costs, improving the efficiency of enterprises, minimizing environmental pollution This thesis has selected a model of solar grid connected with no reserve, calculating, designing the solar power system connected to the power supply network for the company and simulated by PVSOL software Key words: - solar energy; Model transforms solar energy into electricity; Energy saving DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT NLTT Năng lượng tái tạo NLMT NLMT HT PMT HT PMT DC Direct current: Dòng điện chiều AC alternating current: Dòng điện xoay chiều DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu bảng Tên bảng Trang 1.1 Phân bố xạ mặt trời tháng năm Quảng Ngãi 28 1.2 Phân bố xạ mặt trời tháng năm huyện Tư Nghĩa 28 2.1 Thiết bị phân xưởng sản xuất 32 2.2 Thiết bị phân xưởng sản xuất 32 2.3 Thiết bị nhà kho 33 2.4 Thiết bị khu hành chính, chiếu sáng cơng cộng 34 2.5 Bảng thơng số vật lý Pin mặt trời IREX 36 2.6 Thông số kỹ thuật Pin mặt trời IREX 36 2.7 Thông số kỹ thuật INVERTER Sunny Tripower 30000TL-US 40 2.8 Thông số kỹ thuật sunny home manager 2.0 41 3.1 Chi phí gia cơng, lắp dựng dàn pin mặt trời (Dự tính) 50 3.2 Chi phí mua thiết bị hệ thơng pin mặt trời 51 3.3 3.4 Chi phí quản lý dự án, tư vấn đầu tư xây dựng chi phí khác xây dựng hệ thống pin mặt trời Chi phí vận hành bảo dưỡng hệ thống hệ thống pin mặt trời, thiết bị 51 52 DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu hình Tên hình Trang 1.1 Dải xạ điện từ 1.2 Góc nhìn mặt trời 1.3 Quá trình truyền lượng xạ mặt trời qua lớp khí Trái đất 1.4 Vị trí Trái đất mặt trời thay đổi năm 1.5 Quan hệ góc hình học tia xạ mặt trời mặt phẳng nghiêng 1.6 Sơ đồ phân bố thành phần xạ khuyếch tán 11 1.7 Các thành phần xạ lên bề mặt nghiêng 12 1.8 Bức xạ trực xạ bề mặt nằm ngang nghiêng 13 1.9 Cấu tạo pin mặt trời 13 1.10 Tế bào PMT 14 1.11 Các loại cấu trúc pin mặt trời 14 1.12 Nguyên lý hoạt động pin mặt trời 15 1.13 Hệ thống mức lượng (E1