B Cách lựa chọn ắcquy trong hệ thống Pin mặt trờ
3.2Tính toán hệ thống điện mặt trời độc lập
Trường hợp 1: Mức tiêu thụ năng lượng trung bình
Thiết bị sử dụng
Công suất Số lượng Thời gian sử dụng(h) Điện năng tiêu thụ Đèn tiết kiệm năng lượng 18 04 5 360 Quạt máy 50 04 5 1000 Tủ lạnh 140 lít 120 01 12 1440 Máy tính 200 01 2 400 TiVi 21” 80 02 4 640 + Tính toán hệ Solar
1. Xác định tổng lượng điện tiêu thụ mỗi ngày
(18x4x5)+(50x4x5)+(120x1x12)+(200x1x2)+(80x2x4)= 3840 Wh/day
Số Wh của tấm pin = 3,840 x 1.3 = 4,992 Wh Tổng Wp của PV panel = 4,992 / 4.58 =1090Wp
Chọn loại PV có 190Wp thì số PV cần dùng là 1090÷ 190 ≈ 6 tấm
3. Tính inverter
Tổng công suất sử dụng = 18 + 50 + 120 +200+80= 468 W Công suất inverter = 468 x 125% = 585W
Chọn inverter 600W trở lên
4. Tính toán ắc quy
=313,726
Với 3 ngày dự phòng, dung lượng bình = 313,726 x 3 = 941,178 Ah Như vậy chọn ắc quy deep-cycle 24V/1000Ah cho 3 ngày dự phòng.
Thiết kế 5 ắc quy 200Ah mắc song song với nhau 5. Tính solar charge controller
Thông số của mỗi PV module: Pm = 190 Wp, Vm = 36,6 Vdc, Im = 5,19 A, Voc = 42,5 A, Isc = 5,56A
Như vậy solar charge controller = (6 tấm PV x 5,56 A) x 1,3 = 43,368 A Chọn solar charge controller có dòng 45A/12 V hay lớn hơn.
Với các kí hiệu :
Công suất tối đa (Pmax)
Điện áp công suất đỉnh (Vmp) Dòng công suất đỉnh (Imp) Điện áp hở mạch (Voc) Ngắn mạch (Isc)
• Đánh giá khả năng kinh tế
+ Mức độ đầu tư
Thiết bị Số lượng Giá thành
Tấm pin mặt trời (190Wp) 6 35.910.000vnđ
Ắc quy ( 200Ah) 5 19.000.000vnđ
Bộ điều khiển sạc(45A-12V) 1 1.600.000vnđ
Bộ đổi điện (12V-1000W) 1 2.200.000vnđ
Tổng chi phí 58.710.000vnđ
(Giá thành tham khảo: Công ty thiết bị Thành Công, Công ty Vũ Phong) + Khi sử dụng điện lưới
Điện năng tiêu thụ điện trong tháng: 3,84 x 30 = 115,2(Kwh)
Vậy khi sử dụng điện lưới thì mức thu áp dụng là :
• Đối với 99 số điện đầu tiên giá điện là 1.418vnđ, khi áp dụng thuế (VAT) mức thu là 1.559vnđ/1Kwh. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
• Đối với 16,2 số điện tiếp theo giá điện là 1.645vnđ,khi áp dụng thuế (VAT) mức thu là 1.710vnđ/1Kwh
Số tiền điện phải trả hàng năm:
([99x1.559]+[16,2x1710]) x12 + 5x3,84 x1.559 = 2.214.448vnđ + Khi sử dụng hệ thống điện mặt trời độc lập
Khi mua hệ thống trên đã tính kèm công lắp đặt và đường dây 20m miễn phí, bảo dưỡng hệ thống tại nơi lắp đặt, hệ thống được bảo hành 5 năm với tấm pin được bảo hành 10 năm cũng như đảm bảo hiệu suất pin mặt trời không giảm quá 10% sau 10 năm và 20% sau 25 năm ( solar V ) Chi phí bảo trì cho hệ thống từng năm ( 300.000vnđ)
Đối với ắc quy số lần phóng nạp trung bình từ 1000-1500 lần. Vậy thời gian sử dụng của ắc quy. Thời gian dự phòng của ắc quy là 3 ngày vậy thời gian sử dụng ắc quy trong năm 365 : 3 = 121 ngày
Thời gian sử dụng ắc quy của hệ thống: 1200 : 121 = 10 năm
Tấm Pin mặt trời có hạn dùng 20 năm.
Các thiết bị bộ đổi điện, điều khiển sạc có thời gian phục vụ khoảng 7-11 năm.
Với tình hình giá điện hằng năm tăng khoảng 10% so với hiện nay thì số tiền điện tưng dần theo mỗi năm
Năm Tiền phải trả(vnđ)
1 2.214.448,000 2 2.438.892,800 3 2.679.482,080 4 2.947.430,288 5 3.242.173,317 6 3.566.390,648 7 3.923.029,713 8 4.315.332,685 9 4.746.865,953 10 5.221.552,548 Tổng 35.295.598,030
Với mức lạm phát 7% mỗi năm thì sau 10 năm hệ thống thu được lợi nhuận là: 35.295.598,03 – (35.295.598,03 x 0,07) = 32.824.906vnđ
Bước vào năm thứ 11 tiến hành thay ắc quy mới. Khi đó số tiền lãi sau 10 năm hệ thống đi vào hoạt động là:
32.824.906 – [19.000.000 + (300.000 x 10)] = 10.824.906 vnđ Khi đó thời gian hoàn vốn tối đa của dự án :
≈ 54 (năm)
Tuy nhiên với mức điện ngày càng tăng sau mỗi năm là 10% thì thời gian hoàn vốn của hệ thống sẽ ngày càng được rút ngắn hơn con số tối đa.
Trường hợp 2: Mức tiêu thụ điện hạn chế
Thiết bị sử dụng Công suất
Số lượng Thời gian sử dụng(h)
Điện năng tiêu thụ Đèn tiết kiệm năng
lượng 20 05 4 400
TiVi 21” 80 01 4 320
Quạt máy 50 02 4 400
+ Tính toán hệ Solar
1. Xác định tổng lượng điện tiêu thụ mỗi ngày
(20 W x 5x4 giờ) + (80 W x 4 giờ) + (50 W x2x 4 giờ) = 1.120 Wh/day
2. Tính pin mặt trời (PV panel)
Số Wh của tấm pin = 1,120 x 1.3 = 1.456 Wh Tổng Wp của PV panel = 1.456 / 4,58 = 318Wp (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
3. Tính inverter
Tổng công suất sử dụng = 20 + 80 + 50 = 150 W Công suất inverter = 150 x 125% ≈ 190W
Chọn inverter 200W trở lên
4. Tính toán ắc quy =183
Với 3 ngày dự phòng, dung lượng bình = 183 x 3 = 549 Ah
Như vậy chọn ắc quy deep-cycle 12V/600Ah cho 3 ngày dự phòng.Thiết kế 3 bình 200Ah nối song song với nhau.
5. Tính solar charge controller
Thông số của mỗi tấm pin: Pm = 110 Wp, Vm = 16.7 Vdc, Im = 6.6 A, Voc = 20.7 A, Isc = 7.5A
Như vậy solar charge controller = (3 tấm PV x 7.5 A) x 1.3 = 29.25 A Chọn solar charge controller có dòng 30A/12 V hay lớn hơn.
• Đánh giá khả năng kinh tế. + Mức độ đầu tư
Thiết bị Số lượng Giá thành
Tấm pin mặt trời (110Wp) 3 10.395.000vnđ
Ắc quy 200AH 3 11.400.000vnđ
Điều khiển sạc(12V-45A) 1 1.500.000vnđ
Bộ đổi điện(12V-250W) 1 700.000vnđ
Tổng chi phí 23.995.000vnđ
(Giá thành tham khảo: Công ty thiết bị Thành Công, Công ty Vũ Phong)
+ Khi sử dụng điện lưới
Điện năng tiêu thụ trong tháng:
1,12 x 30 = 33,6(Kwh)
Vậy khi sử dụng điện lưới thì mức thu áp dụng là 1.418vnđ chưa có thuế VAT, khi áp dụng thế mức thu là 1.559vnđ/1Kwh.
Số tiền điện phải trả hàng năm: 1,120x1.559 x 365 = 637,319vnđ
+ Khi sử dụng hệ thống điện mặt trời độc lập
Khi mua hệ thống trên đã tính kèm công lắp đặt và đường dây 20m miễn phí, bảo dưỡng hệ thống tại nơi lắp đặt, hệ thống được bảo hành 5 năm với tấm pin được bảo hành 10 năm cũng như đảm bảo hiệu suất pin mặt trời không giảm quá 10% sau 10 năm và 20% sau 25 năm ( Cty Vũ Phong ) . Chi phí bảo trì cho hệ thống từng năm ( 300.000vnđ)
Đối với ắc quy số lần phóng nạp trung bình từ 1000-1500 lần. Vậy thời gian sử dụng của ắc quy. Thời gian dự phòng của ắc quy là 3 ngày vậy thời gian sử dụng ắc quy trong năm 365 : 3 = 121 ngày
Thời gian sử dụng ắc quy của hệ thống: 1200 : 121 = 10 năm
Tấm Pin mặt trời có hạn dùng 20 năm.
Các thiết bị bộ đổi điện, điều khiển sạc có thời gian phục vụ khoảng 7-11 năm.
Với tình hình giá điện hằng năm tăng khoảng 10% so với hiện nay thì giá trị tiền điện mỗi năm sẽ tăng lên :
Năm Tiền phải trả(vnđ) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
1 637.319,000 2 701.050,900 3 771.155,990 4 848.271,589 5 933.098,748 6 1.026.408,623 7 1.129.049.485 8 1.241.954,433
9 1.366.149,877
10 1.366.149,871
Tổng 10.157.223,5
Với tỉ lệ làm phát 7%/1 năm thì giá trị thu được qua 10 năm sử dụng hệ thống: 10.157.223,5 – (10.157.223,5 x 0,07) = 9.446.217,855 (vnđ)
Số tiền thu được thực tế:
9.446.217,855 – 3.000.000 = 6.446.217,855(vnđ)
Kể từ năm thứ 11 trở đi ta phải tiến hành thay mới ắc quy do ắc quy hết thời gian sử dụng. Giá trị ắc quy thay mới lớn hơn giá trị thu lời trong 10 năm ban đầu. Dự án không có khả năng thu hồi vốn,
+ Nguyên nhân dẫn đến dự án không có khả năng thu hồi vốn:
Sau một thời gian cần tiến hành thay mới ắc quy để đảm bảo hệ thống vận hành bình thường. Tuy nhiên lượng điện sản sinh của hệ thống quy thành giá tiền thu được nhỏ hơn giá trị đầu tư tiếp theo của hệ thống. Điều này làm hệ thống không có khả năng thu hồi vốn.
+ Mặc dù dự án không có khả năng thu hồi vốn tuy nhiên những giá trị to lớn mà dự án mang lại.
• Hệ thống có thể dùng khi mất điện đột ngột, thường xuyên mất điện • Hệ thống có thể thay vì sử dụng cho cả thiết bị mà còn có thể sử
dụng cho một vài thiết bị nhất định tùy mục đích sử dụng.
• Sử dụng hệ thống sẽ hiệu quả hơn, độ tin cậy cao hơn và thân thiện với môi trường hơn so với việc sử dụng máy phát điện sử dụng nhiên liệu hóa thạch.
• Ngoài ra trong tương lai gần thì việc phát triển hệ thống điện mặt trời sẽ dẫn tới giá thành ngày càng giảm của hệ thống.
• Việc phát triển các dự án này tạo đà cho sự phát triển của việc sử dụng năng lượng sạch cho tương lai.
+ Khuyến cáo: Khi khai thác hệ thống điện mặt trời thì muốn có thời gian hoàn vốn ( có lãi) thì các nhà cung cấp đã kiến nghị nên phát triển hệ thống có
khả năng cung cấp từ 3Kwh/ngày trở lên. Bởi khi đó lượng điện sản xuất ra hằng năm quy thành tiền và các chi phí bảo dưỡng lớn hơn chi phí đầu tư của hệ thống sau khi hết hạn sử dụng.
Ví dụ: Cách xác định khả năng hoàn vốn của dự án
Lượng điện sản xuất ra mỗi ngày là 3KWh. Khi đó trung bình mỗi tháng sản xuất ra 100Kwh. Vậy số tiền mỗi năm:
12 x 100 x 2000 = 2.400.000 (vnđ)
Căn cứ vào thời gian làm việc thay mới của ắc quy và các thiết bị khác và chi phí bảo dưỡng.
Nếu chi phí khi bắt đầu thay mới ắc quy cộng với chi phí bảo dưỡng lớn hơn chi phí thu được trong khoảng thời gian sử dụng ắc quy thì dự án không có khả năng hoàn vốn và ngược lại. Lưu ý khi tính toán cần tính đến giá điện thay đổi theo năm và chỉ số lạm phát của nền kinh tế.
CHƯƠNG 4