TỔNG QUAN VỀ NGUỒN ĐIỆN PHÂN TÁN
2.2.2. Nguồn điện mặt trờ
Việt Nam là nước nhiệt đới, tiềm năng bức xạ mặt trời vào loại cao trờn thế giới, đặc biệt ở cỏc vựng miền phớa Nam cú nhiều nắng (số giờ nắng vào khoảng 1600-2600 giờ/năm). Vào năm 2007, mức sản xuất hệ thống biến năng lượng mặt trời (PV) tành điện năng trờn toàn thế giới đạt đến mức 850MW, tăng 39% so với năm 2004. Quốc gia cú mức tăng trưởng nhanh nguồn năng lượng trờn là Nhật Bản, 45% và Chõu Âu, 40%. Những ưu điểm chớnh của nguồn năng lượng mặt trời là: Khụng làm ụ nhiễm khụng khớ; khụng tạo ra hiệu ứng nhà kớnh, khụng tạo ra phế thải rắn và khớ như cỏc nguồn năng lượng do than đỏ, khớ đốt và năng lượng nguyờn tử; cỏc hệ thống PV này cú thể thiết lập ngay tại khu đụng đỳc dõn cư hay ngay trờn núc cỏc chung cư hay cỏc tũa nhà lớn.
Mặc dự hiện nay giỏ thành của việc thiết lập một hệ thống PV cao hơn 10 lần so với một nhà mỏy nhiệt điện dựng than đỏ, 2 lần so với nhà mỏy nguyờn tử, 4 lần so với nhà mỏy dựng khớ tỏi lập (renewable gas), nhưng hệ thống PV một khi đó được thiết lập thỡ chi phớ điện năng sử dụng sẽ được giữ cố định trong vũng 20 năm sau đú vỡ hệ thống khụng cần đến nhu cầu nguyờn liệu và cỏc PV đó được bảo đảm vận hành suốt đời. Nếu tớnh một dự ỏn điện mặt trời cú vũng đời 20 năm thỡ việc lắp đặt để ung cấp điện và nhiệt năng cú hiệu quả cao. Hơn nữa, năng lượng trờn cú thể được dự trữ để dựng trong thời gian trời khụng đủ nắng hoặc chuyển tải điện dư thừa vào lưới điện.
Học viờn:Vũ Ngọc Tuõn Lớp: 2012B – HTĐ-PC
Hỡnh 2.6. Sơ đồ nguyờn lý hệ thống năng lượng mặt trời
Sự chuyển đổi năng lượng nhiệt của Mặt trời thành điện năng cú thể được thực hiện theo hai phương thức:
- Phương thức thứ nhất của nhà mỏy dựng bức xạ mặt trời là hệ thống làm việc như một nhà mỏy nhiệt điện, mà trong đú lũ hơi được thay bằng hệ thống kớnh hội tụ thu nhận nhiệt bức xạ mặt trời để tạo hơi nước quay tuabin.
- Phương thức thứ hai là chuyển đổi quang năng thành điện năng dưới dạng pin mặt trời. Pin mặt trời cú cấu tạo gồm hai lớp bỏn dẫn p và n. Lớp tiếp xỳc giữa gọi là lớp chuyển tiếp p-n. Dưới tỏc dụng của ỏnh sỏng mặt trời vào lớp chuyển tiếp p-n cú sự khuyờch tỏn của cỏc hạt dẫn cơ bản qua lớp tiếp xỳc, tạo nờn một điện trường và do đú sinh ra một suất điện động quang điện. Giỏ trị của suất điện động này tăng theo sự tăng của cường độ chiếu sỏng. Như vậy Pin Mặt trời biến đổi trực tiếp bức xạ năng lượng mặt trời thành điện năng, khụng qua bước trung gian về nhiệt.
Điện năng do pin Mặt trời sản xuất ra khụng dựng hết cú thể được tớch trữ bằng ắcqui. Đặc điểm chung của nguồn điện này là cụng suất đặt của một tổ hợp cỏc tấm pin mặt trời thường khỏ nhỏ, thường chỉ cấp điện cho cỏc phụ tải quy mụ nhỏ và hoạt động độc lập hoặc chỉ kết nối vào lưới hạ ỏp. Dũng điện ngắn mạch ngoài
Học viờn:Vũ Ngọc Tuõn Lớp: 2012B – HTĐ-PC
thay đổi nếu cường độ bức xạ mặt trời thay đổi dẫn đến cú thể làm thay đổi điện ỏp ra làm ảnh hưởng đến chất lượng điện năng. Để khắc phục điều này cú thể kết nối giữa nguồn cấp và phụ tải thụng qua trạm sạc ắc-qui hay bộ biến đổi cụng suất.
Chế độ phỏt điện của điện mặt trời (ĐMT) phụ thuộc nhiều vào cường độ bức xạ của mặt trời. Số giờ cú nắng trong ngày thường chỉ từ 8h sỏng đến 16h chiều (tức là 9h trong ngày), trong đú cường độ bức xạ cực đại đạt được vào khoảng thời gian từ 11h-13h và cực tiểu vào lỳc 8h và 16h. Dựa vào cường độ bức xạ của mặt trời cú thể xỏc định được cụng suất phỏt của ĐMT:
. 1000 P . P P i bucxa dat i DMT i (2.3) Trong đú: i bucxa
P : cường độ bức xạ mặt trời tổng tại thời điểm I, kWp/m2
Pi-dat: cụng suất đặt của dàn Pin mặt trời, kWp
: hiệu suất nhà mỏy, %.