HỆ THỐNG ĐIỆN HỖN HỢP
5.2.1.Số liệu đầu vào
Trong đú:
AnnMaint.cost là chi phớ bảo dưỡng hàng năm (VND) GE là tỉ suất tăng giỏ chung (%/năm)
• Chi phớ thay thế: LCCRepl.cost = Σ + + RY DR 1 GE 1 Costx . Item (5.3) Trong đú:
Item.cost là chi phớ thay thế định kỳ tớnh ở thời điểm hiện tại (VND) RY là năm thay thế
• Chi phớ điện năng của chu kỳ hoạt động: LCC = output t cos pl Re t cos int Ma Fuelcost E . Term . 365 LCC LCC LCC st Capital.co + + + (5.4) Trong đú:
Capital.cost là chi phớ đầu tư ban đầu (VND) Eoutput là sản lượng điện hàng ngày (kWh/ngày)
5.2. Cỏc số liệu tớnh toỏn
5.2.1. Số liệu đầu vào
Để tớnh toỏn và so sỏnh về kinh tế giữa cỏc phương ỏn phỏt điện độc lập và lai ghộp, điều cần thiết là xỏc định cỏc số liệu đầu vào như cỏc số liệu về kinh tế và cỏc đặc tớnh kỹ thuật của thiết bị. Hầu hết cỏc thiết bị của hệ thống đều khụng cú sẵn ở Việt Nam, nờn giỏ chi tiết thường được tham khảo ở Mỹ tớnh theo USD. Để thuận tiện cho việc phõn tớch ta chuyển sang đơn vị đồng Việt Nam (VND) cú tớnh đến 10 – 30% chi phớ vận chuyển và thuế nhập khẩu.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn 5.3.1.1. Cỏc hệ số kinh tế
Để thực hiện phõn tớch theo phương phỏp CCH, một số cỏc hệ số kinh tế cần được đưa vào xem xột, đú là:
♦ Thời hạn chu kỳ hoạt động: Với thời gian hoạt động của hệ pin mặt trời khoảng 25 năm nờn ta chọn thời hạn chu kỳ hoạt động của hệ thống là 20 năm.
♦ Tỉ suất chiết khấu: Chọn bằng 6%. Hệ số này mụ tả việc chuyển giỏ trị đồng tiền qua cỏc thời điểm khỏc nhau, được ỏp dụng cho việc quy đổi giỏ của cỏc thiết bị trong tương lai về hiện tại
♦ Tỉ suất tăng giỏ chung: Chọn bằng 5%. Hệ số này tớnh cho tỉ lệ tăng giỏ của cỏc thiết bị , cỏc dịch vụ và đắt hơn trong tương lai do tỏc động của lạm phỏt.
♦ Tỉ suất tăng giỏ nhiờn liệu: Áp dụng cho hệ lai ghộp PV – diezen hoặc hệ diezen độc lập. Trong nghiờn cứu này chọn bằng 7%.
5.3.1.2. Cỏc số liệu về kinh tế kỹ thuật
a. Dàn pin mặt trời:
Đối với hệ thống này đó chọn Siemens Solar module SM100 cú cụng suất 100Wp, điện ỏp 12V hoặc 24V, phự hợp với cỏc ứng dụng ở mức độ quy mụ vừa và lớn. Sở dĩ chọn loại dàn pin mặt trời này là vỡ nú đó đỏp ứng đủ cỏc yờu cầu nghiờm ngặt như: thiết kế cứng vững, cú khả năng tạo ra năng lượng lớn nhất ở suốt thời gian trong ngày, tuổi thọ khỏ cao và đủ điện ỏp nạp cho ăcquy.
Hiện nay giỏ bỏn một Module này tại Việt Nam là 9,12 triệu đồng (VND) (Giỏ năm 2007 bỏn tại SELCO - Việt Nam), tuổi thọ được lấy là 20 năm. Cỏc hệ số giảm cụng suất ước là 90% do nhiệt độ cao và 90% do bỏm bẩn và suy giảm do thời gian sử dụng.
Số lượng dàn đó được tớnh cho hệ lai ghộp PV – diezen là 52 dàn và cho hệ PV độc lập là 108 dàn.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn b. Mỏy phỏt diezen:
Cỏc mỏy phỏt điện chạy diezen cụng nghiệp hiện nay cú sẵn với dải cụng suất rộng từ 5kW đến 10MW. Trong nghiờn cứu này ta chọn mỏy phỏt diezen Fujian Tiger cỡ nhỏ, cụng suất 10kW và 16kW được bỏn rộng rải tại Việt Nam. Chi tiết về cỏc mỏy phỏt được cho trong bảng 5.1 dưới đõy:
Loại mỏy phỏt Cụng suất (kW) Cụng suất lớn nhất (kW) Tiờu thụ năng lượng đầy tải (1/h) Giỏ bỏn lẻ VND USD GEP11SP-2 10 11 3,7 35.000.000 2188 L16SP 16 21,1 5,2 132.000.000 8183
Bảng 5.1. Cỏc đặc tớnh của mỏy phỏt diezen
Tuổi thọ của mỏy phỏt diezen thường kộo dài từ 20.000 đến 50.000 giờ vận hành. Ở Việt Nam nhiều trường hợp mỏy phỏt diezen cú thể vận hành tới 25.000 giờ trước khi đại tu (Theo nguồn COWI – Study Report 5A.1999).
Giỏ dầu ước tớnh là 17500 (VND/lớt) do giỏ thực tế ở trong đất liền là 13800 (VND/lớt) cộng với 25% cho chi phớ vận chuyển. Hệ số giảm cụng suất do nhiệt độ, độ cao, độ ẩm... ước tớnh là 90%. Chi phớ cho bảo dưỡng của mỏy phỏt sẽ tỉ lệ với số giờ vận hành và được ước tớnh như bảng 5.2 sau:
Nhiệm vụ bảo dưỡng Khoảng thời gian (giờ) Ước tớnh chi phớ (VND)
Thay dầu 250 800.000
Tiểu tu 1500 4.000.000
Đại tu 6000 96.000.000
Bảng 5.2. Chi phớ bảo dưỡng mỏy phỏt diezen (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Kinh nghiệm sử dụng ở một số nước cho thấy nhu cầu điện của cụm dõn cư sẽ tăng nhanh sau một thời gian điện khớ hoỏ. Để đỏp ứng nhu cầu phụ tải, cụng suất mỏy phỏt cần tăng ớt nhất 1,3 lần so với phụ tải hiện tại. Vỡ thế đối với hệ lai ghộp ta
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn chọn cụng suất mỏy phỏt là 16kW và hệ diezen độc lập là 10kW.
b. Ăcquy:
Trong nghiờn cứu này, loại ăcquy được chọn là ăcquy cụng nghiệp Trojan. Đõy là loại ăcquy cú độ sõu phúng điện DOD đạt tới 80% và ở tỉ lệ này số chu kỳ phúng nạp của ăcquy cú thể đạt tới 1500 lần. Để trỏnh cho ăcquy khỏi làm việc nặng nề, ta chọn độ sõu phúng điện DOD là 50%. Ở DOD 50%, số chu kỳ làm việc của ăcquy cú thể đạt tới 2870 lần và do vậy tuổi thọ cú thể lấy là 7 năm. Giỏ của ăcquy Trojian cụng nghiệp này năm 2007 là 3,52 triệu VND/kWh, bao gồm cả 15% chi phớ vận chuyển và thuế. Hiệu suất năng lượng của ăcquy này là 80%.
Đối với hệ lai ghộp, với 0,456 ngày từ quản ta chọn dung lượng ăcquy là 738Ah - 48V(hoặc 34,57kWh), vỡ thế đối với hệ pin mặt trời độc lập cần ớt nhất là 5 ngày từ quản nờn ta chọn ăcquy với dung lượng là 7380Ah – 48V (hoặc 345,7kW).
c. Bộ đổi điện/nạp điện:
Bộ đổi điện là thiết bị chuyển từ điện một chiều DC từ ăcquy thành điện xoay chiều AC ở điện ỏp cao. Trong nghiờn cứu này tụi chọn bộ đổi điện loại SW Series Power Panels của hóng Trace engineering - Mỹ. SW Series Power Panels cú thể làm việc theo cả hai chiều: đổi điện/nạp điện. Thiết bị này cũn cho phộp liờn kết với mỏy phỏt diezen trong hệ lai ghộp và cú thể làm việc độc lập, tự điều khiển, đúng ngỏt mỏy phỏt diezen theo dũng điện của phụ tải hoặc điện ỏp của ăcquy. SW Series Power Panels cũng cho phộp đặt chế độ vận hành ở cỏc phương thức khỏc nhau trong cựng hoặc khỏc thời gian tuỳ theo phương ỏn vận hành được chọn.
Trờn cơ sở kết quả tớnh toỏn, với hệ lai ghộp ta chọn bộ đổi điện/nạp điện loại PP-SW454E/S, cú cụng suất là 4,5kW, điện ỏp vào là 48VDC và ra là 230V-50Hz. Nếu chi phớ cho vận chuyển lấy là 10%, (giả sử rằng khụng tớnh chi phớ thuế do nhập khẩu thiết bị kỹ thuật cao và ứng dụng cho năng lượng tỏi tạo), thỡ giỏ của thiết bị năm 2007 được định là 22,4triệu VND/kW. Hiệu suất của bộ đổi điện là 85%, nạp điện cũng là 85% và tuổi thọ của thiết bị là 10 năm.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn Cũn đối với hệ pin mặt trời độc lập, chỉ cần chức năng biến đổi điện, nờn ta chọn bộ đổi điờn (Inverter) cú cụng suất theo như tớnh toỏn ở trờn là Pinv = 8,71 nờn ta chọn cụng suất là 9kW với giỏ bỏn là 19,5triệu VND kể cả chi phớ vận chuyển.
d. Bộ điều khiển nạp của pin mặt trời:
Đối với hệ thống lai ghộp để bảo vệ ăcquy khỏi bị quỏ điện ỏp khi nạp, bộ điều khiển Trace engineering controller C60 (TC60) được lựa chọn. TC60 cú thể được ghộp với dàn pin mặt trời và phụ tải DC ăcquy. Thiết bị cú thể cho phộp làm việc với cỏc chương trỡnh nạp ăcquy tự động ở 3 trạng thỏi: tăng điện ỏp (Bulk stage), giữ điện ỏp khụng đổi (Absorption stage) và giảm điện ỏp (Fload stage).
Giỏ của bộ điều khiển TC60 năm 2007 là 5,8triệu (giỏ thành xấp xỉ là 96.000VND/A), trong đú đó tớnh cả 10% chi phớ vận chuyển. Tuổi thọ của thiết bị ước tớnh là 10 năm.
Đối với hệ PV độc lập ta đó chọn Imax = 120A, giỏ thiết bị là 11,5triệu VND.