1.3. Tổng quan khu vực nghiên cứu
1.3.2. Mô hình nhà máy điện mặt trời 36kWp tại huyện Côn Đảo, tỉnh Bà Rịa Vùng Tàu
1.3.2.1. Mô tả nhà máy
Nhà máy điện mặt trời với công suất lắp đặt 36 kWp nằm trong Dự án “Thúc đẩy phát triển điện mặt trời tại Việt Nam” do Chính phủ Tây Ban Nha kết hợp với Công ty Trama TecnoAmbienta SL (Tây Ban Nha) viện trợ không hoàn lại với tổng mức đầu tư cho nhà máy khoảng 149 nghìn Euro. Nhà máy hoàn thành việc xây dựng, lắp đặt, và đấu nối vào nhà máy điện An Hội ( cách khoảng 150m) vào tháng 12/2014.
Việc kết hợp nhà máy điện mặt trời vào nhà máy điện An Hội đã tạo thành hệ thống “Điện mặt trời + Ắc quy + máy phát điện Diesel”. Hệ thống này là giải pháp khá đơn giản và có tính khả thi cho khu vực có nguồn năng lượng mặt trời tốt. So với giải pháp điện khí hóa phổ biến cho các vùng nông thôn ngoài lưới điện là sử dụng máy phát diesel, thì giải pháp kết hợp trên để cấp điện sẽ tiết kiệm nhiên liệu và công vận chuyển nhiên liệu.
dây tải điện một pha 220V/50Hz hoặc 3 pha 4 dây, điện áp 0,4 kV; Các nguồn điện một chiều từ PMT, ắc quy, được biến đổi thành điện xoay chiều 220V - 400V/ 50Hz nhờ bộ biến đổi điện và sau đó được đưa vào đường trục 220V-400V/50Hz để hoà mạng lưới điện đồng bộ. Các bộ biến đổi điện có thể hoạt động theo hai chiều. Ví dụ khi ắc qui đói, điện từ pin mặt trời, diesel có thể nạp cho ắc quy. Tất cả các thiết bị sử dụng điện đều được cấp từ trục đường 1 pha 220V, 3 pha 400V, tần số 50Hz một cách bình thường. Sơ đồ này đặc biệt thích hợp đối với việc cấp điện cho các hộ tiêu thụ ở các đảo xa, cách biệt. Ngoài ra, sơ đồ này cho phép mở rộng công suất của nguồn phát theo từng bước phụ thuộc vào khả năng kinh phí đầu tư, vào nhu cầu phụ tải và dễ dàng nối vào lưới điện quốc gia khi có điều kiện.
Hình 1.9 – Sơ đồ hệ thống điện mặt trời + Ắc quy + máy phát điện Diesel
Máy phát Diesel thường được sử dụng khi nhu cầu điện cần được đáp ứng trong trường hợp điều kiện bức xạ mặt trời không đủ lớn để hệ thống điện mặt trời phát đủ công suất. Hệ thống ắc quy được sử dụng trong hệ thống tích trữ điện năng, hệ thống hoạt động khi điện mặt trời không phát, và bảo đảm cấp điện được ổn định.
Nhà máy có tổng cộng 144 tấm pin mặt trời được sắp xếp thành 7 mảng: - 3 mảng gồm 16 tấm/mảng (2 hàng, mỗi hàng 8 tấm).
- 4 mảng gồm 24 tấm/mảng (2 hàng, mỗi hàng 12 tấm).
Các tấm pin mặt trời được đặt hướng trực tiếp vào phía chính Nam, với độ nghiêng mặt thu là 15o so với phương nằm ngang.
Hình 1.10 – Bố trí tấm pin mặt trời tại nhà máy
Các tấm pin mặt trời của nhà máy sử dụng công nghệ đa tinh thể từ các thương hiệu Atersa A-240p (Tây Ban Nha). Thông số của các tấm pin như sau:
- Công suất danh định 250 Wp - Hiệu suất module của 15,35% - MPPT có dòng điện 8.45A
- MPPT điện áp 29.53V - Dòng ngắn mạch 8.91A - Điện áp mở mạch 37.6V
Nhà máy sử dụng 2 biến tần thương hiệu Ingeteam Ingecom SUN 15 TL có công suất AC 16.5kW. Cấu hình là 8 tấm pin cho mỗi mạch và 9 mạch song song, tập trung tổng số 72 tấm pin cho mỗi một biến tấn. Thông số cơ bản của biến tần như sau:
- Đầu vào (DC)
- Dải công suất mảng PV: 17,1 - 19,5 kWp - Điện áp phạm vi MPP: 160 - 450 V - Dải điện áp DC: 125 - 550 V
- Tối đa dòng điện DC (MPPT): 33 A
- Đầu ra (AC)
- Công suất AC: 16,5 kW - Nhiệt độ công suất: 45 º C - Tối đa dòng điện AC: 25,5 A - Điện áp AC: 400 V
- Tần số AC: 50 Hz - THD <3%
- Hiệu suất tối đa 97% - Hiệu suất châu Âu 96,1% - Thông tin chung
- Không khí làm mát 234 m3 / h - Thời gian chờ tiêu thụ điện <30 W - Tiêu thụ vào ban đêm 0 W
- Nhiệt độ môi trường -20 º C đến +70 ° C - Độ ẩm tương đối (không ngưng tụ) 0 - 95% - Lớp bảo vệ IP65
Các module sẽ được lắp đặt ở vị trí sao cho bóng giữa các hàng được giảm thiểu và dễ dàng lắp đặt trên bề mặt có sẵn. Mỗi mảng PMT cách xa nhau 6 mét, vì vậy không có bóng râm xảy ra giữa các tấm PMT trong thời gian nắng tốt.
Mỗi mảng PMT sẽ có hộp kết nối riêng của mình với một cầu chì cho mỗi chuỗi, do đó, trong trường hợp của một sự cố, nó có thể cô lập các lỗi không có vấn đề. Vì vậy, tùy thuộc vào mảng, kết nối chuỗi Box sẽ có 2 hoặc 3 đầu vào, và các kết quả tương tự.
Các kết nối Box DC sẽ được tạo bởi 18 đầu vào và 6 đầu ra, tức là ba dây sẽ được kết nối song song. Các biện pháp bảo vệ sẽ ở cực dương với ngắt của mỗi mạch 40A.
Đấu nối của nhà máy điện mặt trời vào Nhà máy điện An Hội sẽ được đấu nối ở cấp điện áp thấp.
Tất cả các dây dẫn sẽ bằng lõi đồng, với cách điện hai lớp chống cháy theo tiêu chuẩn IEC 60332.1.2 Tất cả dây dẫn có tiết diện cho một dòng điện cho phép không ít hơn 125% của dòng điện pin mặt trời tối đa.
Các loại cáp:
- Cáp nối giữa các tấm PMT, giữa các module và đến hộp kết nối: cáp một cực, vật liệu đồng với lớp cách điện hai lớp RV-K 0,6 / 1 kV và tiết diện 6 mm2.
- Cáp DC, giữa các hộp đấu nối mạch nhánh và hộp kết nối cuối DC: cáp một cực, vật liệu đồng với lớp cách điện hai lớp RV-K 0,6 / 1 kV và mặt cắt ngang 6 mm2 hoặc 10 mm2 cho nhiều mạch nhỏ hợp lại hộp đấu nối DC
- Cáp DC giữa các hộp kết nối DC và Biến tần: cáp một cực, bằng đồng với lớp cách điện hai lớp RV-K 0.6/1KV và mặt cắt ngang 10 mm2.
- AC cáp giữa Inverter và Hộp AC: Cáp 5 cực, bằng đồng và mặt cắt ngang 10mm2 - 7AC cáp giữa các hộp đấu nối AC và hộp đấu nối đồng hồ đo đếm điện năng ( Meter): cáp 4 cực, bằng đồng và mặt cắt ngang 25 mm2
Sự sụt giảm điện áp tối đa được cho phép phía DC giữa các mảng năng lượng mặt trời và biến tần là 1,5% và ở phía AC giữa các biến tần và đo đếm điện năng ít hơn 2%.
Phòng điều hành, nơi mà tất cả các thiết bị bảo vệ được lắp đặt. Do đó, một cáp trên không sẽ phải được lắp đặt từ các phòng biến tần cho đến khi phòng điều hành.
Đồng hồ đo đếm điện năng được cung cấp và lắp đặt bởi Tổng công ty Điện lực miền Nam.
CHƯƠNG 2 - CƠ SỞ LÝ LUẬN, CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU