5. Cấu trúc của luận văn
2.2.2 Tính toán sản lượng điện mặt trời
Điện năng lượng mặt trời là hệ thống biến đổi bức xạ mặt trời thành điện năng thông qua pin quang điện. Hệ thống gồm các tấm pin hấp thu ánh sáng tạo ra điện DC sau đó chuyển qua bộ phận Biến Tần để chuyển dòng điện DC thành AC cho các thiết bị sử dụng. Điện Năng lượng mặt trời có 3 loại cơ bản Điện năng lượng mặt trời hòa
lưới không có lưu trữ, điện năng lượng mặt trời hòa lưới có lưu trữ, điện năng lượng mặt trời độc lập. Hiện tại hệ thống điện năng lượng mặt trời hoà lưới không lưu trữ là hiệu quả nhất, giúp tiết kiệm tiền điện, thực sự mang lại hiệu quả trong đầu tư. Đây cũng chính là hệ thống điện năng lượng mặt trời được nhiều người đầu tư nhất trong 3 năm qua, vì tuổi thọ của các thiết bị lên đến 20 năm trở lên và chi phí đầu tư thấp nhất.
Điện mặt trời hòa lưới không lưu trữ là hệ thống hoạt động kết hợp giữa điện năng lượng mặt trời và điện lưới quốc gia, khi sản sinh ra điện sẽ cung cấp cho các thiết bị dùng luôn. Hệ điện mặt trời hoà lưới không lưu trữ không có hệ thống acquy để tích lại điện nên chỉ sử dụng vào ban ngày. Buổi tối sử dụng điện nhà nước. Hệ thống điện mặt trời hòa lưới không lưu trữ cực kỳ hiệu quả với những gia đình và nhà xưởng, công ty sử dụng điện nhiều vào ban ngày, vì sản sinh bao nhiêu sẽ được dùng hết bấy nhiêu. Với hệ thống điện mặt trời hòa lưới không lưu trữ, khi sản lượng điện sản sinh ra nhiều hơn công suất sử dụng của thiết bị thì lượng điện dư đấy sẽ đẩy ngược lên điện lưới Quốc Gia. Sản lượng đẩy ngược này sẽ được cấp công tơ 2 chiều để ghi nhận lại. Với việc sản sinh ra bao nhiêu thì các thiết bị dùng luôn, không phải tốn thêm chi phí đầu tư hệ thống acquy lưu trữ, nên hệ thống điện năng lương mặt trời hòa lưới không lưu có giá thành đầu tư thấp, và hiệu quả kinh tế cao nhất trong các hệ thống điện mặt trời.
Phần mềm Homer [16] tính toán sản lượng điện như sau
PPV YPV . f PV
T ,STC
(2.1)
Trong đó
YPV là sản lượng điện tiêu chuẩn [kW]
f PV hiệu suất giảm tải của pin [%]
GT là thông số bức xạ mặt trời ở thời điểm hiện tại [kW/m2]
GT ,STC là bức xạ mặt trời điều kiện tiêu chuẩn [1 kW/m2] P là hệ số nhiệt độ công suất [%/°C]
GT
Tc là nhiệt độ tấm pin hiện tại [°C]
Tc,STC là nhiệt độ tấm pin điều kiện tiêu chuẩn [25 °C]
2.2.3 Tính toán sản lượng điện gió
Phầ n mề m Homer [16] tính toán s ản lượng điệ n c ủa tua bin gió trong m ỗi bước thời gian. Điều này đòi hỏi m ột quy trình ba bước để tính toán. Đầ u tiên là tính toán tốc độ gió ở độ cao trung tâm c ủa tua bin gió. Ti ế p theo là tính toán công su ấ t mà tua bin gió s ẽ tạo ra điề u ki ệ n tiêu chu ẩ n. T ừ đó điề u ch ỉnh giá tr ị sản lượng điệ n ở mậ t độ không khí th ự c t ế .
Tốc độ gió ở độ cao trung tâm được tính theo công thức
U hub U anem. ln( zhub / z 0 )
ln(zanem / z0 ) (2.2)
Trong đó
U hub là tốc độ gió ở độ cao trung tâm [m/s]
U anem tốc độ gió ở tiêu chuẩn [m/s]
zhub là chiều cao trung tâm của tua bin gió [m]
zanem là chiều cao tiêu chuẩn [m]
z0 là chiều dài cánh quạt gió [m] ln(..) hàm logarit
Khi đã xác định được tốc độ gió ở độ cao trung tâm, sẽ đối chiếu với biểu đồ công suất của tuabin gió để tính toán sản lượng điện mong đợi từ tua bin gió ở tốc độ gió trong điều kiện nhiệt độ và áp suất không đổi.
Sản lượng dự đoán
Chiều cao tốc độ gió trung tâm
Tốc độ gió (m/s)
Hình 2.3 Công suất tua bin gió ở điều kiện tiêu chuẩn
Ở Hình 2.3 cho thấy, đường nét đứt màu đỏ cho biết tốc độ gió ở độ cao trung tâm và đường nét đứt màu xanh làm cho biết sản lượng điện của tua bin gió. Công suất của tốc độ gió được biễu diễn bằng đường cong. Nếu tốc độ gió ở độ cao của trục tua bin không nằm trong phạm vi được xác định trong đường công suất thì tua bin sẽ không cho ra công suất. Điều này theo giả thiết rằng tua bin gió sẽ không tạo ra năng lượng nếu tốc độ gió nằm dưới mức tối thiểu hoặc trên mức cho phép.
Đường công suất thường chỉ xác định hiệu suất tua bin gió dưới điều kiện nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn. Để đánh giá đánh giá điều kiện thực tế, cần tính toán giá trị công suất được tính toán bởi đường công suất theo tỷ lệ với mật độ không khí theo phương trình sau
0 (2.3)
Trong đó
PWTG là sản lượng điện của tua bin gió [kW]
PWTG,STP là sản lượng điện của tua bin gió ở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn [kW]
là mật độ không khí thực tế [kg/m3 ]
0 là mật độ không khí ở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn [1,225/m3 ]
Sả n lư ợn g đi ện ( kW ) PWTG.PWTG ,STP
2.3 Mô hình phân tích kinh tế
Các nhà đầu tư luôn mong muốn dự án thành công, phân tích tài chính sẽ giúp họ thấy được các bước tiển triển của dự án để họ đưa ra các biện pháp thích hợp bằng cách dự tính trước các phương án khác nhau và lựa chọn phương án cụ thể cho dự án của mình. Phân tích tài chính sẽ giúp các nhà đầu tư thấy được hiểu quả dự án thông qua việc so sánh giữa mọi nguồn thu nhập của dự án với tổng chi phí hợp lý của dự án. Bước lập đầu tư xây dựng công trình cho đến khi đưa công trình vào vận hành, nên phân tích tài chính sẽ giúp nhà đầu tư dự tính được cho tương lai khi có sự thay đổi về thu nhập và chi phí để kịp thời điều chỉnh và rút ra kinh nghiệm.
Phân tích tài chính là kế hoạch để trả nợ, bởi nó đưa ra các tiêu chuẩn về hoạt động và những cam kết về những hoạt động của mình. Người tài trợ căn cứ vào kết quả phân tích tài chính để đưa ra các quyết định tài trợ tiền (đầu tư vốn tiếp hay
không). Nếu vay và trả nợ đúng thời hạn cam kết thì lần sau vay sẽ dễ dàng hơn chứng tỏ sự thành công của dự án. Trong phân tích tài chính cần xác định rõ các về đề sau Xác định tổng mức đầu tư, cơ cấu các nguồn vốn và loại vốn của dự án. Xác định các dòng thu chi của dự án. Xác định các chỉ tiêu hiệu quả và lựa chọn phương án phù hợp. Phân tích độ an toàn về mặt tài chính.