CHƯƠNG 2 CÔNG NGHỆ PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI
4.5. Phân tích và đánh giá kết quả thực nghiệm
4.5.2.1. Trường hợp che 1 dãy cell pin
Với trường hợp bị che bóng tác giả chỉ thực nghiệm trong khoảng thời gian từ 14h00 tới 15h00 trong 2 ngày (từ ngày 10 đến ngày 11 tháng 12 năm 2020). Giá trị bức xạ đạt cao nhất vào các thời điểm 14h15 đến 14h25, các thời gian cịn lại giá trị bức xạ có thay đổi do tác động của bóng che nhiều hơn. Nhiệt độ của tấm pin thay đổi tịnh tiến theo bức xạ mặt trời. Các thông số của bức xạ mặt trời và nhiệt độ tấm pin được thể hiện ở các hình 4.22 và hình 4.23.
Thời gian (Giờ Phút)
Hình 4.21. Đặc tuyến bức xạ mặt trời trong 1 giờ
e e(%)
Dòng điện ngõ ra -0.25 (A) đến 0.2 (A) 0.018 %
Công suất ngõ ra -9.58 (W) đến 7.93 (W) 0.018 % B ứ c x ạ m ặ t tr ờ i (W m 2 )
Thời gian (Giờ Phút)
Hình 4.22. Đặc tuyến nhiệt độ hoạt động của pin quang điện Half cell CS3W-440MS
Giá trị điện áp ngõ ra của tấm pin cũng thay đổi tuyến tính theo nhiệt độ hoạt động của tấm pin và bức xạ mặt trời.
Thời gian (Giờ Phút)
Hình 4.23. Đặc tuyến điện áp của pin quang điện Half cell CS3W-440MS
Điện áp của tấm pin cao nhất vào lúc 14h25 sau đó bắt đầu giảm từ 14h.30 đến 14h.35 do ảnh hưởng của các đám mây nên bức xạ mặt trời có giảm. Tuy nhiên, điện áp lại tiếp tục tăng vào lúc 14h.40 rồi lại giảm dần từ 14h.45 đến 15h.00 do càng về chiều bức xạ mặt trời có chiều hướng giảm.
N h iệ t đ ộ ( C ) 0 Đ iệ n á p ( V )
Từ kết quả hoạt động của tấm pin, bức xạ mặt trời, điện áp ngõ ra của mô-đun pin quang điện, ta thu được dịng điện thực tế ở hình 4.25.
Thời gian (Giờ Phút)
Hình 4.24. Đặc tuyến dòng điện thực nghiệm trong 1 giờ 4.5.2.2. Trường hợp che một nửa tấm pin
Cũng giống như trường hợp che 1 cell pin, ở trường hợp che một nửa tấm pin tác giả cũng thực nghiệm trong thời gian 1h từ 14h00 đến 15h00. Kết quả thu được bức xạ mặt trời, nhiệt độ hoạt động của tấm pin và điện áp ngõ ra của tấm pin như hình 4.26, hình 4.27 và hình 4.28.
Thời gian (Giờ Phút)
Hình 4.25. Đặc tuyến bức xạ mặt trời trong 1 giờ
D ò n g đ i ệ n ( A ) B ức x ạ m ặt tr ời (W m 2)
Bức xạ mặt trời lớn nhất vào lúc 14h00 và có chiều hướng giảm dần theo thời gian về chiều vì mùa này ở Bình Phước đang là mùa mưa nên càng về chiều đã xuất hiện những đám mây.
Thời gian (Giờ Phút)
Hình 4.26. Đặc tuyến nhiệt độ tấm pin hoạt động trong 1 giờ
Nhiệt độ lúc này của tấm pin cũng có chiều hướng giảm dần theo sự suy giảm của bức xạ mặt trời như hình 4.26.
Thời gian (Giờ Phút)
Hình 4.27. Đặc tuyến điện áp ngõ ra trong 1 giờ
Điện áp thu được từ tấm pin có sự thay đổi lúc tăng lúc giảm là do bức xạ mặt trời thay đổi và tiêu thụ của tải.
0 N h i ệ t đ ộ ( C ) Đ iệ n á p ( V )
Từ kết quả hoạt động của tấm pin, bức xạ mặt trời, điện áp ngõ ra của mô-đun pin quang điện, ta thu được dịng điện và cơng suất thực tế ở hình 4.29 và 4.30.
Đưa các số liệu bức xạ mặt trời (hình 4.26), nhiệt độ của tấm pin (hình 4.27) và điện áp (hình 4.28) thu được từ mơ hình thực nghiệm vào mơ hình tính tốn pin Half cell ta có được kết quả dịng điện và cơng suất mơ phỏng ngõ ra như hình 4.29, hình 4.30, hình 4.31 và hình 4.32.
Thời gian (Giờ Phút)
Hình 4.28. Đặc tuyến dịng thực nghiệm và mơ phỏng ngõ ra trong 1 giờ
Thời gian (Giờ Phút)
Hình 4.29. Đặc tuyến sai số giữa dịng điện mơ phỏng và thực nghiệm trong 1 giờ
D ị n g đ i ệ n ( A ) D ị n g đ iệ n ( A )
Thời gian (Giờ Phút)
Hình 4.30. Đặc tuyến cơng suất thực nghiệm ngõ ra trong 1 giờ
Thời gian (Giờ Phút)
Hình 4.31. Đặc tuyến sai lệch cơng suất thực nghiệm và mô phỏng trong 1 giờ
Khoảng sai lệch dịng điện, cơng suất ngõ ra của mơ-đun pin quang điện Half cell CS3W-400MS trong 1 giờ tương ứng từ -0.003 (A) đến 0.25 (A) và từ -0.003 (W) đến 0.25 (W).
Bảng 4.5. Phân tích sự khác biệt của hệ thống thực nghiệm và mô phỏng
So sánh kết quả mô phỏng và kết quả thực nghiệm ta thấy độ sai lệch giữa dịng điện, cơng suất mơ phỏng và thực nghiệm lần lượt là 1.1% và 1.5%.
e e(%)
Dòng điện ngõ ra -0.25 (A) đến 0.2 (A) 1.1 %
Công suất ngõ ra -9.58 (W) đến 7.93 (W) 1.51 % C ôn g s u ấ t (W ) C ô n g s u ấ t ( W )
Dưới đây là hình ảnh thực tế mơ hình thực nghiệm hệ thống mơ-đun pin quang điện Half cell CS3W-440MS được tác giả chụp lại vào lúc 14h00 ngày 10 tháng 12 năm 2020 tại Bình Phước.
CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN
Đề tài “Phân tích ảnh hưởng cơng nghệ Half cell đến công suất pin Quang điện khi bị bóng đổ trên modul CS3W-440MS”
Mơ hình mơ phỏng được thiết kế trên môi trường Matlab/Simulink để so sánh sự khác biệt giữa hai công nghệ pin quang điện Half cell và công nghệ pin quang điện Full cell. Xây dựng mơ hình mơ phỏng mơ-đun pin quang điện CS3W-440MS tổng qt, có kết quả mơ phỏng chính xác với các thơng số kỹ thuật của nhà sản xuất.
Bên cạnh đó, đề tài cịn tiến hành thực nghiệm trên mô-đun pin quang điện Half cell CS3W-440MS, các số liệu về bức xạ mặt trời, điện áp V, dòng điện I, nhiệt độ của tấm pin được thu thập thông qua các cảm biến. Từ các thông số đo được từ thực nghiệm, tác giả đưa vào mơ hình mơ phỏng để so sánh độ chính xác giữa kết quả của mơ hình với kết quả thực nghiệm.
Hệ thống mơ phỏng được thiết kế có độ chính xác cao thơng qua kết quả sai lệch giữa dịng điện, cơng suất thực nghiệm so với mô phỏng lần lượt là 1.1% và 1.5% .
[1] Thủ tướng Chính Phủ, Quyết Định Số 13, Cơ chế Khuyến khích phát triển điện mặt
trời.
[2] Tổng công ty điện lực Việt Nam, (2020), truy cập ngày 19 tháng 10 năm 2020, <https //www.evn.com.vn/d6/news/EVN-se-ho-tro-toi-da-cho-cac-nha-dau-tu-dien-mat- troi-mai-nha-6-12-25813.aspx>
[3] IRENA, (2020), ‘Renewable capacity statistics 2020 International Renewable Energy Agency’.
[4] Những quốc gia dẫn đầu thế giới về điện mặt trời, (2020), truy cập ngày 19 tháng 10 năm 2020, <http //tintuc.solar.evn.com.vn/d6/news/Nhung-quoc-gia-dan-dau-the-gioi-ve- phat-trien-dien-mat-troi-6-119-190.aspx>.
[5] Trang tin tức điện mặt trời, (2019), truy cập ngày 19 tháng 10 năm 2020,
<http //tintuc.solar.evn.com.vn/d6/news/Nhung-quoc-gia-dan-dau-the-gioi-ve-phat-trien- dien-mat-troi-6-119-190.aspx>.
[6] Trzmiel, G., Głuchy, D., & Kurz, D. (2020). ‘ The impact of shading on the exploitation of photovoltaic installations. Renewable Energy ’, doi 10.1016/j.renene.2020.02.010
[7] Quian. (2019). ‘Analysis of Hotspots in Half Cell Modules Undetected by Current Test Standards’, 2019-03-21
[8] J.C.Teo. (2019). ‘Impact of Bypass Diode Forward Voltage on Maximum Power of a
Photovoltaic System under Partial Shading Conditions’,
doi.org/10.1016/j.energy.2019.116491
[9] Wang, Y.-J., & Hsu, P.-C, (2011), ‘ An investigation on partial shading of PV modules with different connection configurations of PV cells ’, Energy, 36(5), 3069 –
3078. doi 10.1016/j.energy.2011.02.052
[10] Lu, F., Guo, S., Walsh, T. M., & Aberle, A. G, (2013), ‘ Improved PV Module Performance under Partial Shading Conditions ’, Energy Procedia, 33, 248 – 255. doi 10.1016/j.egypro.2013.05.065
Energy, 127, 438 – 453. doi 10.1016/j.energy.2017.03.139
[12] Qian, J., Thomson, A., Blakers, A., & Ernst, M, (2018), ‘ Comparison of Half-Cell and Full-Cell Module Hotspot-Induced Temperature by Simulation ’, IEEE Journal of Photovoltaics, 1 – 6. doi 10.1109/jphotov.2018.2817692
[13] Ajmal, A. M., Sudhakar Babu, T., Ramachandaramurthy, V. K., Yousri, D., &
Ekanayake, J. B, (2020), ‘ Static and dynamic reconfiguration approaches for mitigation of partial shading influence in photovoltaic arrays ’, Sustainable Energy Technologies and Assessments, 40, 100738. doi 10.1016/j.seta.2020.100738
[14] Peng, J., Lu, L., Yang, H., Ho, K. M., & Law, P, (2013), ‘ Experimentally diagnosing the shading impact on the power performance of a PV system in Hong Kong ’, 2013 World Congress on Sustainable Technologies (WCST). doi 10.1109/wcst.2013.6750397
[15] Steim, R., Schilinsky, P., Choulis, S. A., & Brabec, C. J, (2009), ‘ Flexible polymer photovoltaic modules with incorporated organic bypass diodes to address module shading
effects, Solar Energy Materials and Solar Cells, 93(11), 1963–
1967. doi 10.1016/j.solmat.2009.07.013
[16] Thủ tướng Nguyễn Xuân Phúc, (2017), Quyết định số 11/2017/QĐ-TTg, Cơ chế
khuyến khích phát triển các dự án điện mặt trời tại Việt Nam.
[17] Tập đoàn điện lực Việt Nam, (2020), truy cập ngày 19 tháng 10 năm 2020,
<https //www.evn.com.vn/d6/news/EVN-se-ho-tro-toi-da-cho-cac-nha-dau-tu-dien-mat- troi-mai-nha-6-12-25813.aspx>.
[18] Dự án điện mặt trời, (2020), truy cập ngày 19 tháng 10 năm 2020, <https //irex.vn/du- an/du-an-dien-nang-luong-mat-troi-evn-hcm>.
[19] Điện mặt trời BQ Solar, (2020), truy cập ngày 21 tháng 10 năm 2020, <https //bqsolar.vn/gioi-thieu.html>
[20] Điện mặt trời, (2020), truy cập ngày 18 tháng 10 năm 2020,
<http //www.epc-solar.vn/tin-tuc/nhung-cong-nghe-pin-mat-troi-moi-nhat-hien-nay> [22] Braun S, Hahn G, Nissler R, Pönisch C, Habermann D. Multi-busbar solar cells and modules higher efficiencies and low silver consumptions. Energy Procedia 2013; in press. [23] Kiến thức Solar, (2020), truy cập ngày 21 tháng 10 năm 2020, <
https //mysolar.vn/category/kien-thuc-solar>.
[24] Bài viết, (2020), truy cập ngày 25 tháng 10 năm 2020
<https //www.solarpowerworldonline.com/recent-solar-power-articles>.
[25] Top 10 pin năng lượng điện mặt trời, (2020), truy cập ngày 25 tháng 10 năm 2020, < <https //thicongdienmattroi.net/top-10-pin-nang-luong-mat-troi-2020>