TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO CUỐI KỲ NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO Đề tài: Thiết kế hệ thống PV 65kWp cho xưởng điện Minh Đệ Thành viên: Trần Đại Chính MSSV: Nguyễn Thị Cẩm Tú MSSV: 18142414 GVHD: PGS.TS Võ Viết Cường Học kỳ: – Năm học: 2020 – 2021 TP.Hồ Chí Minh, tháng năm 2021 Chương 1: Tổng quan Lý chọn đề tài Tính cần thiết việc tìm nguồn lượng tái tạo, cụ thể nguồn lượng mặt trời Tình hình chung: Năng lượng xem máu kinh tế Chúng ta dựa chủ yếu vào lượng hóa thạch để phát triển Tuy nhiên, việc khai thác sử dụng nguồn lượng mức báo động Hậu nguồn lượng hóa thạch bị cạn kiệt, kèm với tượng biến đổi khí hậu, thiếu quan tâm đến vấn đề mơi trường Đây vấn đề cấp bách giới nói chung Việt Nam nói riêng Để giảm thiểu việc phụ thuộc vào lượng hóa thạch, giới theo chiến lược chung là: 4R+P: Reduce – giảm thiểu, Reuse – sử dụng lại, Recycle – tái chế, Renewable (energy) – tái tạo (năng lượng) + Policy (Government) – sách (nhà nước) Nguồn lượng thay thế: Năng lượng tái tạo hiểu loại lượng có nguồn lực liên tục, tái sử dụng vơ hạn lần theo chuẩn mực lượng mặt trời, gió, mưa, thủy triều, sóng, nhiên liệu sinh học,… lượng mặt trời (NLMT) ngày xem có triển vọng lớn nguồn lượng vơ tận với thời gian sử dụng cịn 6.5 tỷ năm hồn tồn miễn phí Tiềm nguồn lượng vô lớn, gấp 20.000 lần so với nhu cầu Hiện nay, NLMT thay lượng hóa thạch giá bán ngày cạnh tranh hiệu suất ngày nâng cao Tiềm sử dụng NLMT Việt Nam Việt Nam quốc gia theo khảo sát tổ chức GIZ (Đức), Ngân hàng Thế giới (WB), … có tiềm tự nhiên lớn lượng mặt trời có số nắng năm 2.500h/năm, cường độ xạ năm đạt từ đến 5.2kWh/m2/ngày hầu hết tỉnh thành Việt Nam sớm có ứng dụng khai thác lượng mặt trời , ứng dụng pin quang điện (PV) Để thúc đẩy việc gia tăng sử dụng NLTT, Việt Nam ban hành “Chiến lược phát triển lượng tái tạo Việt Nam đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2050” với định “Cơ chế khuyến khích phát triển dự án điện mặt trời Việt Nam” tạo “làn sóng” cho tồn xã hội đầu tư vào hệ thống PV với quy mô lớn quy mơ hộ gia đình Thiết kế pin quang điện (PV) cho xưởng khí Minh Đệ (Tân Phú) kỷ nguyên 4.0 Đối tượng: xưởng khí với nhiều máy móc với nhu cầu dùng điện lớn Thông số: Dài: 35m, rộng: 10m S = 35x10 = 350 (m2) Mái: hướng đông - tây, nghiêng 130 Tiền điện: 20.000.000 đồng/tháng Tổng lượng xạ: HT 4.73 5.18 5.3 (kWh/ Tháng 10 11 12 4.94 5.03 5.40 5.16 5.18 4.48 4.46 4.36 4.37 m2/ ngày) Mục tiêu đề tài Biết cách khảo sát, thiết kế; đánh giá tính khả thi mặt kinh tế, kỹ thuật tác động mơi trường dự án ngồi thực tế Giới hạn đề tài Tập trung tính tốn thiết kế hệ thống pin lượng mặt trời hòa lưới, cụ thể thiết kế hệ thống pin lượng mặt trời hòa lưới cho xưởng điện Minh Đệ, quận Tân Phú, thành phố Hồ Chí Minh Nội dung đề tài Khảo sát đối tượng Xác định số tiền điện tháng, xác định công suất điện tiêu dùng xưởng Lựa chọn công nghệ công suất panel, xác định diện tích đặt panel Lựa chọn cấu trúc inverter Tính tốn lựa chọn thơng số kỹ thuật inverter Tính tốn lựa chọn tiết diện dây dẫn, CB Bảo vệ chống sét, nối đất Tính khả thi kinh tế Tác động môi trường Chương 2: KHẢO SÁT ĐỐI TƯỢNG, LỰA CHỌN HỆ THỐNG PV VÀ LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ Đối tượng: Mái nghiêng 130, hướng đơng – tây Tổng diện tích mái: (5.1240x35)x2 = 360 (m2) Chi tiết thiết kế Xác định tổng công suất pin lắp đặt cho phân xưởng Số tiền điện: 20.000.000 đồng/ tháng Sản lượng điện tiêu thụ tháng: 6000kWh Sản lượng điện tiêu thụ ngày: 6000/30 = 200 (kWh) Hệ số tạo nắng để tạo điện 3-5 nắng lấy nắng Công suất đầu tư: P=( 200*1.3)/4 = 65(kWp) Vậy tổng công suất pin cần đầu tư cho phân xưởng 65kW Chọn công nghệ pin Để đánh giá hiệu mặt kinh tế, đề tài so sánh số loại pin quang điện hiệu suất, giá thành công suất Công nghệ 1: Chọn module pin quang điện hãng Jinko Solar Model: JKM410M-72H-V, loại pin đơn tinh thể, công suất 410Wp, hiệu suất 20,38% Giá tiền: 4.900.000(đồng) Công nghệ 2: Chọn module pin quang điện hãng Canadian Model: CS3W-410MS, loại pin đa tinh thể, công suất 410Wp, hiệu suất 18,56% Giá tiền: 3.700.000(đồng) Lựa chọn cấu trúc inverter chọn inverter thích hợp Tính tốn thơng số kỹ thuật cho inverter hệ thống PV Công nghệ 1: Pin quang điện: JKM410M-72H-V Inverter: Growatt 18000TL3-HE Tính toán lý thuyết Số lượng module tối đa chuỗi: N mod max= V ¿ INV V OC (mod−t = ) 1000 = 20.1 (module) 49.6 Các module pin quang điê ̣n mắc nối tiếp mô ̣t chuỗi nên dòng điê ̣n tối đa mô ̣t chuỗi là: I array max =I module max =¿ 10.08(A) Số lượng chuỗi tối đa: N array max = I max INV 33 = = 3.27 (chuỗi) I max.array 10.08 Kết mô PV syst Vậy ta cần có trạm inverter, trạm kết nối với chuỗi module, mỗi chuỗi gồm 18 module ghép nối tiếp Khi đó, công suất của ̣ thống PV là: P PV =66.5(kW ) Số module pin quang điê ̣n cần thiết là: 3x18x3 = 162 (module) Diê ̣n tích lắp đă ̣t cần thiết của ̣ thống là: Ssys =2.008 x 1.002 x 162=325(m2 ) Kiểm tra dòng vào mô ̣t inverter: mỗi inverter nối với ch̃i nên dịng vào tối đa của inverter: I INV max =3 × I array max =3 ×10.08=30.24( A) Kiểm tra điện áp vào inverter: chuỗi gồm 18 module ghép nối tiếp, nên điện áp vào tối đa inverter: V INV = 18 × 49.6= 893 V Nhâ ̣n xét: I INV max