Luận Văn Thạc Sĩ Kỹ Thuật Điện: Thiết Kế Hệ Thống PVBES Cho Tòa Nhà Thư Viện EIU

• Tác giả: Nguyễn Hồng Phước
• Người hướng dẫn: PGS. Phan Quốc Dũng
• Trường học: Đại học Quốc gia TP. HCM
• Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện
• Đề tài: Thiết Kế Hệ Thống PV-BES Cho Tòa Nhà Thư Viện EIU
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
• LỜI CAM ĐOAN
• MỤC LỤC
• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
• DANH MỤC HÌNH ẢNH
• DANH MỤC BẢNG
• 1. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
• 2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
• 3. PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Phương pháp nghiên cứu
• 4. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU
• 4.1. NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI
• 4.2. CÁC HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI
• 4.3. HỆ THỐNG TÍCH TRỮ NĂNG LƯỢNG
• 4.4. THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN
• 4.5. TÍNH TOÁN HỆ THỐNG PV-BESS
• 4.6. PHÂN TÍCH CHI PHÍ
• 5. THIẾT KẾ HỆ THỐNG
• 5.1. CÁC BƯỚC THỰC HIỆN
• 5.2. PHÂN TÍCH HIỆN TRẠNG CÔNG TRÌNH
• 5.3. LỰA CHỌN THANH PHẦN HỆ THỐNG PV-BES NỐI LƯỚI
• 5.4. PHÂN TÍCH TIỀM NĂNG SẢN LƯỢNG DIỆN TỪ BỨC XẠ MẶT TRỜI
• 6. MÔ PHỎNG HỆ THỐNG PV-BES 230KWP
• 6.1. PHẦN MỀM HOMER
• 6.2. PHẦN MỀM PVSYST
• 6.3. PHẦN MỀM MATLAB
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHẦN LÝ LỊCH TRÍCH NGANG

I. Luận Văn Thạc Sĩ Kỹ Thuật Điện

Luận văn thạc sĩ này tập trung vào thiết kế hệ thống PV-BES cho tòa nhà thư viện EIU, thuộc chuyên ngành kỹ thuật điện. Nghiên cứu này nhằm giải quyết nhu cầu cấp thiết về năng lượng tái tạo, đặc biệt là hệ thống điện mặt trời kết hợp với bộ tích trữ năng lượng. Luận văn được thực hiện tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TP.HCM, dưới sự hướng dẫn của PGS. Phan Quốc Dũng. Công trình này không chỉ mang tính học thuật mà còn có giá trị thực tiễn cao, đóng góp vào việc phát triển công trình xanh và quản lý năng lượng hiệu quả.

1.1. Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu chính của luận văn là thiết kế hệ thống PV-BES kết nối lưới điện, tập trung vào quản lý năng lượng và tối ưu hóa năng lượng. Nghiên cứu này nhằm giảm phát thải carbon, tăng hiệu quả sử dụng năng lượng, và đảm bảo lợi ích kinh tế cho nhà đầu tư. Luận văn cũng hướng đến việc cung cấp tài liệu hỗ trợ học tập cho sinh viên trong lĩnh vực năng lượng tái tạo.

1.2. Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu bao gồm việc tìm hiểu lý thuyết về hệ thống PV-BES, thiết kế hệ thống, và mô phỏng bằng các phần mềm chuyên dụng như HOMER, MATLAB, và PVSyst. Các bước nghiên cứu được thực hiện tuần tự, từ phân tích hiện trạng đến thiết kế và đánh giá hiệu quả của hệ thống.

II. Thiết Kế Hệ Thống PV BES

Phần này tập trung vào thiết kế hệ thống PV-BES cho tòa nhà thư viện EIU. Hệ thống này bao gồm các tấm pin mặt trời, bộ tích trữ năng lượng, và hệ thống kết nối lưới điện. Nghiên cứu đã phân tích hiện trạng công trình, lựa chọn các thành phần phù hợp, và tính toán tiềm năng sản lượng điện từ bức xạ mặt trời. Kết quả cho thấy hệ thống này có khả năng đáp ứng nhu cầu năng lượng của tòa nhà một cách hiệu quả.

2.1. Phân tích hiện trạng

Nghiên cứu đã tiến hành khảo sát hiện trạng tòa nhà thư viện EIU, bao gồm cấu trúc mái, hệ thống điện hiện có, và nhu cầu tiêu thụ năng lượng. Dữ liệu thu thập được sử dụng để tính toán và thiết kế hệ thống PV-BES phù hợp.

2.2. Lựa chọn thành phần hệ thống

Các thành phần chính của hệ thống bao gồm tấm pin mặt trời, bộ tích trữ năng lượng, và bộ biến đổi công suất. Nghiên cứu đã so sánh các thương hiệu và công nghệ khác nhau để lựa chọn các thành phần tối ưu nhất về hiệu suất và chi phí.

III. Mô Phỏng Và Đánh Giá Hệ Thống

Phần này trình bày kết quả mô phỏng và đánh giá hiệu quả của hệ thống PV-BES 230kWp. Các phần mềm như HOMER, PVSyst, và MATLAB được sử dụng để mô phỏng hoạt động của hệ thống trong các điều kiện khác nhau. Kết quả cho thấy hệ thống có khả năng đáp ứng nhu cầu năng lượng của tòa nhà, đồng thời giảm chi phí điện và phát thải carbon.

3.1. Mô phỏng bằng HOMER

Phần mềm HOMER được sử dụng để mô phỏng các phương án cấu trúc hệ thống khác nhau. Kết quả mô phỏng cho thấy hệ thống PV-BES có hiệu suất cao và khả năng tối ưu hóa năng lượng.

3.2. Mô phỏng bằng PVSyst

PVSyst được sử dụng để tính toán tiềm năng sản lượng điện từ bức xạ mặt trời. Kết quả cho thấy hệ thống có thể sản xuất lượng điện đáng kể, đáp ứng nhu cầu của tòa nhà.

IV. Giải Pháp Năng Lượng Và Ứng Dụng Thực Tiễn

Luận văn đề xuất các giải pháp năng lượng hiệu quả, bao gồm việc tích hợp hệ thống PV-BES vào các công trình xây dựng. Nghiên cứu này không chỉ có giá trị học thuật mà còn có ứng dụng thực tiễn cao, góp phần vào việc phát triển công trình xanh và quản lý năng lượng bền vững.

4.1. Giải pháp quản lý năng lượng

Nghiên cứu đề xuất các giải pháp quản lý năng lượng hiệu quả, bao gồm việc tối ưu hóa sử dụng năng lượng mặt trời và tích trữ năng lượng. Các giải pháp này giúp giảm chi phí điện và phát thải carbon.

4.2. Ứng dụng thực tiễn

Hệ thống PV-BES được thiết kế có thể áp dụng rộng rãi trong các công trình xây dựng, đặc biệt là các tòa nhà có nhu cầu năng lượng lớn như thư viện, trường học, và văn phòng.