5. Cấu trúc luận văn
1.3.3. Mô hình hệ thống năng lượng mặt trời kết nối lưới
1.3.3.1.Mô hình hệ thống năng lượng mặt trời kết nối lưới không dự
trữ
Hình 1. 27 Sơ đồ điển hình hệ thống năng lượng mặt trời nối lưới không dự trữ
Nguyên lý hoạt động:
Khi không có mặt trời, hệ thống pin mặt trời không sản sinh ra điện. Do đó, điện năng cấp cho các phụ tải sẽ được lấy từ lưới một cách bình thường.
Khi trời có nắng,các tấm pin mặt trời sẽ sản sinh ra nguồn điện một chiều DC và qua bộ biến đổi DC-AC biến thành nguồn điện xoay chiều AC
Đo công suất phía lưới
Đo công suất phía tải Pin mặt trời
Bộ biến đổi
Đo công suất phía pin
có tần số, pha và điện áp trùng với lưới để hòa với lưới điện cung cấp cho phụ tải.
Khi mất điện lưới, hệ thống ngưng hoạt động đảm bảo sự an toàn cho lưới điện.
- Ưu điểm:
Không sử dụng bình acquy: giảm được đáng kể chi phí đầu tư và bảo dưỡng cho hệ thống acquy.
Khai thác điện năng hiệu quả nhất từ nguồn năng lượng mặt trời do có cơ cấu nổi bật là thu nhận, biến đổi và bổ xung trực tiếp ngay vào lưới điện và không bị tổn hao trên ắc quy dự trữ.
Do máy luôn được vận hành song song với lưới điện nên mọi đột biến của tải hay điện áp trên đường dây và nguồn điện đều không thể tác động trực tiếp vào máy. Vì thế, tuổi thọ của hệ thống sẽ nâng cao, có thể lên tới 25 năm.
Ứng dụng rộng rãicho mọi nơinhư: các hộ dân, cơ quan, đơn vị đang có điện lưới quốc gia.
Việc lắp đặt và sử dụng đơn giản, chi phí bảo trì bảo dưỡng thấp, gần như bằng không, nên thời gian thu hồi vốn được rút ngắn tối đa và chắc chắn theo dự tính đầu tư ban đầu.
Hệ thống này đặc biệt thích hợp để đầu tư cho các đơn vị là văn phòng, khách sạn, siêu thị hoặc nhà máy… có nhu cầu sử dụng điện cao vào các giờ cao điểm từ 7 giờ sáng đến 5 giờ chiều.
- Nhượcđiểm:
Hiện nay việc đấu nối các nhà máy điện mặt trời nối lưới còn một số hạn chế, trong đó việc gây quá tải lưới địa phương là điểm cần phải giải quyết. Riêng với sóng hài trong nhà máy điện trong luận văn cũng là vấn đề
cần nguyên cứu và đưa ra hướng giải quyết.
1.3.3.2. Mô hình hệ thống NLMT kết nối lưới có dự trữ
Hình 1. 28 Sơđồminh họa hệ thống năng lượng mặt trờikết nối lưới có dự trữ
- Nguyên lý hoạt động:
Đây là sự tích hợp của hai hệ thống thành một hệ thống liên hoàn bao gồm:
Hệ thống on - grid (hệ thống nối lưới): Sản xuất điện năng từ các tấm pin mặt trời thành điện 220V AC /50Hz để hòa vào điện lưới.
Hệ thống off - grid (hệ thống độc lập): Lưu trữ điện năng từ các tấm pin mặt trời vào Acquy để sẵn sàng biến đổi thành điện 220VAC/50Hz để cung cấp cho tải khi không có điện lưới.
Khi khởi động hệ thống, Acquy luôn được ưu tiên nạp điện từ Mặt trời cho đến khi đầy. Lúc này hệ thống On Grid chưa làm việc.
Khi acquy đầy, hệ thống sẽ tự động biến đổi điện DC từ PMT thành điện AC 220V để hòa với điện lưới. (Điện áp ra của hệ thống có tần số, pha
Pin mặt trời Thiết bịđồng bộ và biến đổi DC/AC Bộ nạp điện acquy Acquy Lưới điện Đồng hồ Ngôi nhà
trùng với điện lưới có thể là 1 pha hoặc 3 pha).
Khi mất điện lưới, hệ thống sẽ tự động lấy điện DC từ Acquy và PMT để biến đổi thành điện AC- 220V cung cấp cho tải ưu tiên.
- Ưu điểm: Độ tin cậy cao vì được cấp điện từ 2 nguồn.
Việc sử dụng NLMT trong những giờ mặt trời chiếu sáng cho phép giảm sự phụ thuộc vào lưới điện trong ngày.
- Nhược điểm: Giá thành đầu tư và bảo dưỡng hệ thống ắc quy cao.