2.3.2 .1Các bộ biến đổi bán dẫn trong hệ thống
c) Phương pháp điều khiển trực tiếp tín hiệu ra
3.1 Lựa chọn tấm pin
Do giá thành sản xuất thấp, hiệu quả cao và công nghệ sản xuất đã có kinh nghiệm hàng chục năm nay, pin quang điện tinh thể silic vẫn đang chiếm ưu thế trên thị trường. Với dự án này, lựa chọn sử dụng tấm pin quang điện tinh thể silic.
3.1.2 Hiệu suất pin
Mỗi loại công nghệ pin mặt trời có hiệu suất chuyển đổi quang điện tương ứng. Thông thường tấm pin có hiệu suất chuyển đổi càng lớn, công suất trên đơn vị diện tích lớn, thì giá thành càng cao. Vì vậy, việc sử dụng các tấm pin giá rẻ không đồng nghĩa với công suất đầu tư của toàn hệ thống sẽ giảm, bởi sẽ cần phải tốn thêm các chi phí phụ trợ như khung đỡ, dây dẫn. Việc lựa chọn tấm pin có công suất phù hợp cần phải được đánh giá với nhiều điều kiện khác nhau. Bảng 3-1 cho thấy hiệu suất trung bình của các loại công nghệ tấm pin quang điện hiện nay.
Bảng 3- 1 Hiệu suất trung bình của các loại công nghệ tấm pin quang điện hiện nay
Công nghệ Silic đa tinh thể Silic đơn tinh thể HIT Silic vô định hình CdTe CIGS/CIS Hiệu suất 13-17% 16-21% 18-20% 6-9% 8-16% 8-14% Hệ số suy giảm nhiệt 0,45%/oC 0,45%/oC 0,29%/oC 0,21%/oC 0,25%/oC 0,35%/oC
3.1.3 Sự suy giảm công suất pin
Tất cả các tấm pin quang điện đều sẽ suy giảm hiệu suất theo thời gian. Việc suy giảm hiệu suất gây ra bởi nhiều nguyên nhân: nhiệt độ, độ ẩm, bức xạ mặt trời. Ngoài ra còn có yếu tố khác như chất lượng của vật liệu sản xuất tế bào quang điện, quy trình sản suất, chất lượng của quy trình lắp ghép và đóng gói tấm pin. Việc bảo trì thường xuyên cũng ảnh hưởng một phần tớisuy giảm hiệu suất. Vì vậy cần phải cân nhắc nhiều yếu tố trước khi lựa chọn tấm pin phù hợp và nhà cung cấp để đảm bảo hiệu suất trong thời gian vận hành.
NGUYỄN VĂN TUẤN 20164394 44 Tùy theo mỗi loại công nghệ pin mặt trời mà có sự suy giảm hiệu suất khác nhau. Đối với tấm pin Silic tinh thể (c-Si), hệ số suy giảm thường sẽ cao hơn trong năm đầu vận hành do tấm pin bắt đầu tiếp xúc với ánh sáng, sau đó sẽ ổn định dần, đâyđược gọi là hệ số suy giảm do ánh sáng (Light Induced Degredation - LID). Tùy theo chất lượng tấm pin Silic tinh thể, hệ số suy giảm LID có thể dao động từ 0,5-2%.
Các tấm pin quang điện có hệ số suy giảm công suất trung bình từ 0,3-1%/năm. Đối với tấm pin silic tinh thể, hệ số suy giảm thường là 0,4%/năm, một số hãng có thể cung cấp tấm pin với độ suy giảm thấp hơn. Với tấm pin silic vô định hình và CIGS, hệ số suy giảm trung bình ở mức 0,7-1%/năm. Còn tấm pin CdTe thường suy giảm ở mức 0,4-0,6%/năm.
3.1.4 Lựa chọn tấm pin
Căn cứ theo Quyết định 11/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ về cơ chế hỗ trợ phát triển điện mặt trời thì hiệu suất của tấm PV phải đạt > 15%. Đồng thời, căn cứ vào phân tích ở trên, em lựa chọn tấm pin được làm từ tinh thể silic để sử dụng cho nhà máy điện mặt trời. Dựa vào các yêu cầu về giá thành độ phổ biến trên thị trường, em đề xuất sử dụng pin mặt trời của hãng JA Solar – Trung Quốc, loại Shanghai JA Solar Technology JAP6-60-215.
Bảng 3- 2 Bảng thông số của pin mặt trời JAP6-60-215
Thông số kỹ thuật Giá trị
PMax 215 W VMPP 28,72V IMPP 7,49 A VOC 36,66 V ISC 8,06 A
Giả sử hiệu suất của bộ biến đổi DC-DC là η = 93,5% nên ta có công suất:
Pin =Pout η =
10000
0,935 = 10695,187 W
NGUYỄN VĂN TUẤN 20164394 45 Ta dùng 10 tấm pin mắc nối tiếp với nhau trên 1 string và có 5 strings mắc song song khi đó theo công thức ta có:
• IPV = 5. IMPP = 5.7,49 = 37,45 A
• VPV = 10. VMPP = 10.28,72 = 287,2 V
• Pin = 5.10. PMax = 5.10.215 = 10750 W