Đồ án mô phỏng điện mặt trời áp mái 1133 kWp nhà máy Nanpao Material Việt Nam

Nghiên cứu ứng dụng phần mềm SketchUp và PVSyst mô phỏng dự án điện mặt trời áp mái 1133 kWp tại nhà máy Nanpao Material Việt Nam chi tiết.

• Tác giả: Vũ Quang Trường
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Nhân Bổn
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử
• Đề tài: Ứng dụng phần mềm SketchUp mô phỏng dự án điện mặt trời áp mái tại nhà máy Nanpao Material Việt Nam công suất 1133 kWp
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2025
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng quan về mô phỏng điện mặt trời áp mái 1133 kWp

Dự án điện mặt trời áp mái tại nhà máy Nanpao Material Vietnam có công suất 1133 kWp là một trong những công trình năng lượng tái tạo tiêu biểu tại Bình Dương. Đề tài được thực hiện bởi sinh viên Vũ Quang Trường, chuyên ngành Kỹ thuật Điện – Điện tử, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM, dưới sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Nhân Bổn. Mục tiêu chính là ứng dụng phần mềm SketchUp để mô phỏng hệ thống pin mặt trời lắp trên mái nhà xưởng công nghiệp, đồng thời kết hợp với phần mềm PVSyst để tính toán hiệu suất phát điện, đánh giá tính khả thi kinh tế – kỹ thuật. Hệ thống quang điện (PV) sử dụng các tấm pin bán dẫn chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng thông qua hiệu ứng quang điện. Với tổng công suất 1133 kWp, dự án có tiềm năng cung cấp lượng điện năng đáng kể, giảm chi phí vận hành và hạn chế phát thải CO₂ trong hoạt động sản xuất công nghiệp. Nghiên cứu này đặt nền tảng lý thuyết vững chắc trước khi triển khai thực tế, đảm bảo tối ưu hóa thiết kế và vận hành an toàn.

1.1. Bối cảnh năng lượng tái tạo tại Việt Nam

Nhu cầu điện năng tại Việt Nam tăng nhanh trong những thập kỷ gần đây. Điện mặt trời áp mái nổi lên như giải pháp thiết thực cho các cơ sở công nghiệp. Chính phủ Việt Nam ban hành nhiều chính sách ưu đãi khuyến khích doanh nghiệp đầu tư vào năng lượng sạch. Tỉnh Bình Dương, với mật độ khu công nghiệp cao và bức xạ mặt trời thuận lợi, là địa điểm lý tưởng để triển khai các dự án điện mặt trời quy mô vừa và lớn. Việc tận dụng diện tích mái nhà xưởng sẵn có giúp giảm chi phí đất và tối ưu hoá nguồn lực hiện hữu.

1.2. Giới thiệu nhà máy Nanpao Material Vietnam

Nanpao Material Vietnam là cơ sở sản xuất vật liệu công nghiệp đặt tại Bình Dương. Nhà máy có diện tích mái đủ lớn để lắp đặt hệ thống điện mặt trời công suất 1133 kWp. Nhu cầu tiêu thụ điện của nhà máy ở mức cao và ổn định suốt ngày, phù hợp với đặc tính phát điện ban ngày của hệ thống quang điện. Việc đầu tư điện mặt trời áp mái giúp nhà máy chủ động nguồn điện, giảm phụ thuộc lưới quốc gia và cắt giảm chi phí năng lượng trong dài hạn, nâng cao năng lực cạnh tranh sản xuất.

II. Phân tích kỹ thuật hệ thống quang điện áp mái công nghiệp

Thiết kế hệ thống điện mặt trời áp mái cho nhà máy công nghiệp đòi hỏi phân tích nhiều yếu tố kỹ thuật phức tạp. Hệ thống 1133 kWp tại Nanpao bao gồm các tấm pin quang điện, inverter hoà lưới, tủ điện DC/AC, hệ thống bảo vệ chống sét và thiết bị giám sát. Bức xạ mặt trời tại Bình Dương trung bình đạt 4,5–5,0 kWh/m²/ngày, tạo điều kiện thuận lợi để phát điện hiệu quả. Góc nghiêng và hướng lắp đặt tấm pin ảnh hưởng trực tiếp đến sản lượng điện hằng năm. Bóng che từ kết cấu mái, thiết bị cơ điện và công trình lân cận cần được phân tích kỹ nhằm giảm thiểu tổn thất. Thiết bị bảo vệ gồm cầu dao DC, chống sét lan truyền SPD loại 1, 2, 3 và CB nhiệt từ MCB được lựa chọn phù hợp với đặc thù hệ thống PV điện áp cao một chiều. Mỗi thành phần phải đáp ứng tiêu chuẩn kỹ thuật quốc tế để đảm bảo vận hành an toàn và bền vững trong điều kiện nhiệt đới.

2.1. Cấu trúc và thiết bị chính của hệ thống PV

Hệ thống PV 1133 kWp sử dụng các tấm pin đơn tinh thể hiệu suất cao lắp trên mái tôn nhà xưởng. Inverter hoà lưới ba pha chuyển đổi điện DC từ tấm pin sang AC để cung cấp cho tải nhà máy và phần dư hoà lưới điện quốc gia. Dây cáp DC chịu tia UV và chống ẩm được sử dụng ngoài trời. Tủ kết hợp DC bao gồm cầu chì, diode chống dòng ngược và thiết bị đo lường. Hệ thống giám sát SCADA theo dõi sản lượng theo thời gian thực, phát hiện sự cố kịp thời và tối ưu hiệu suất vận hành.

2.2. Phân tích bóng che và tổn thất hệ thống

Bóng che là nguyên nhân hàng đầu gây tổn thất sản lượng trong hệ thống PV áp mái. Phần mềm SketchUp cho phép mô phỏng vị trí mặt trời theo từng giờ trong năm, xác định vùng bị che khuất bởi mái nhà, cột thu lôi và thiết bị điều hòa. PVSyst tính toán tổn thất do bóng che, nhiệt độ tấm pin, sụt áp cáp và hiệu suất inverter. Tổng tổn thất hệ thống thường dao động từ 15–25%. Việc bố trí tấm pin hợp lý và sử dụng tính năng MPPT trên inverter giúp giảm thiểu ảnh hưởng của bóng che cục bộ, nâng cao sản lượng điện thực tế.

III. Giải pháp mô phỏng bằng SketchUp và PVSyst cho dự án 1133 kWp

Phương pháp mô phỏng kết hợp SketchUp và PVSyst cung cấp công cụ mạnh mẽ để đánh giá dự án điện mặt trời trước khi đầu tư thực tế. SketchUp tạo mô hình 3D chính xác của nhà máy Nanpao, bao gồm hình dạng mái, độ nghiêng, chiều cao công trình và các vật cản xung quanh. Mô hình này được xuất sang PVSyst để thực hiện mô phỏng bức xạ và phân tích bóng che theo dữ liệu khí hậu địa phương. PVSyst sử dụng cơ sở dữ liệu khí tượng Meteonorm, kết hợp thông số kỹ thuật tấm pin và inverter từ nhà sản xuất, tính toán sản lượng điện năng hằng năm, hệ số hiệu suất PR (Performance Ratio) và chỉ số phát điện YF (Yield Factor). Kết quả mô phỏng xác định phương án bố trí tấm pin tối ưu về góc nghiêng, khoảng cách hàng và cách sắp xếp chuỗi pin. Đây là bước quan trọng giúp chủ đầu tư ra quyết định dựa trên dữ liệu khoa học, giảm rủi ro kỹ thuật và tài chính.

3.1. Quy trình mô phỏng 3D bằng phần mềm SketchUp

SketchUp được sử dụng để xây dựng mô hình kiến trúc 3D chi tiết của nhà máy Nanpao Material. Quá trình gồm: khảo sát thực địa, thu thập bản vẽ mặt bằng, dựng mô hình mái theo tỷ lệ thực. Các vật cản như cột thu lôi, hệ thống thông gió và thiết bị điều hòa được mô phỏng đầy đủ. Phần mềm tích hợp công cụ phân tích bóng nắng (Shadow Analysis) hiển thị vùng phủ sáng theo từng thời điểm trong ngày và mùa. Kết quả giúp xác định diện tích mái khả dụng và vị trí lắp đặt tối ưu cho từng dãy tấm pin.

3.2. Tính toán sản lượng điện năng bằng PVSyst

PVSyst là phần mềm chuyên dụng hàng đầu thế giới cho thiết kế và mô phỏng hệ thống PV. Sau khi nhập mô hình 3D từ SketchUp, PVSyst tính toán sản lượng điện hằng năm dựa trên bức xạ mặt trời, nhiệt độ môi trường, thông số tấm pin và inverter. Kết quả đầu ra gồm: sản lượng điện AC hằng năm (MWh/năm), hệ số PR, đường cong sản lượng theo tháng và báo cáo phân tích tổn thất chi tiết. Với công suất 1133 kWp tại Bình Dương, sản lượng ước tính đạt 1.400–1.600 MWh/năm, tương đương giảm hàng trăm tấn CO₂ phát thải mỗi năm.

IV. Kết quả đánh giá và ứng dụng thực tiễn của dự án mô phỏng

Kết quả mô phỏng dự án điện mặt trời áp mái 1133 kWp tại Nanpao Material khẳng định tính khả thi kỹ thuật và kinh tế của đầu tư năng lượng tái tạo trong khu vực công nghiệp Bình Dương. Mô hình SketchUp tái hiện chính xác hiện trạng công trình, giúp nhận diện và loại bỏ các vị trí bất lợi trước khi thiết kế thi công. Phân tích PVSyst cho thấy hệ số hiệu suất PR đạt 75–82%, chỉ số phát điện YF ở mức cạnh tranh so với các dự án tương tự trong vùng. Về kinh tế, thời gian hoàn vốn dự kiến từ 6–9 năm với mức chiết khấu tài chính phù hợp, trong khi vòng đời hệ thống kéo dài 25–30 năm. Phương pháp mô phỏng kết hợp này có thể nhân rộng cho các nhà máy công nghiệp khác, đặc biệt trong bối cảnh Việt Nam đẩy mạnh chuyển dịch năng lượng. Đây là minh chứng về vai trò của công nghệ số trong thiết kế và triển khai dự án năng lượng tái tạo hiện đại.

4.1. Đánh giá hiệu quả kinh tế kỹ thuật của hệ thống

Phân tích kinh tế dự án 1133 kWp dựa trên sản lượng điện mô phỏng từ PVSyst, giá điện công nghiệp hiện hành và chi phí đầu tư thiết bị. Hệ thống hoạt động song song với lưới điện quốc gia, ưu tiên tự dùng và bán phần dư. Chi phí vận hành bảo dưỡng hằng năm thấp do tấm pin không có bộ phận chuyển động. Tổng doanh thu tiết kiệm điện ước tính cộng với doanh thu bán điện dư tạo ra dòng tiền dương ngay từ năm đầu vận hành, đảm bảo khả năng thu hồi vốn trong giai đoạn trung hạn và lợi nhuận bền vững trong dài hạn.

4.2. Khả năng nhân rộng và bài học kinh nghiệm

Phương pháp luận ứng dụng SketchUp kết hợp PVSyst tại Nanpao Material cung cấp quy trình chuẩn hóa cho các dự án điện mặt trời áp mái công nghiệp tại Việt Nam. Bài học rút ra gồm: tầm quan trọng của khảo sát mái chi tiết, lựa chọn thiết bị phù hợp tiêu chuẩn quốc tế và thiết kế hệ thống bảo vệ đồng bộ. Mô hình này phù hợp với các khu công nghiệp tại Bình Dương, Đồng Nai, Long An và các tỉnh phía Nam có bức xạ mặt trời dồi dào. Tiếp theo, cần đẩy mạnh nghiên cứu tích hợp hệ thống lưu trữ năng lượng (BESS) để nâng cao tính tự chủ điện năng của nhà máy.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong bối cảnh năng lượng đóng vai trò thiết yếu cho sự phát triển kinh tế và đời sống xã hội, sự phụ thuộc vào các nguồn nhiên liệu hóa thạch truyền thống đang dẫn đến tình trạng cạn kiệt tài nguyên khoáng sản, đồng thời gây ra các hiểm họa nghiêm trọng về ô nhiễm môi trường, hiệu ứng nhà kính và biến đổi khí hậu toàn cầu. Tại Việt Nam, tốc độ tăng trưởng kinh tế nhanh cùng quá trình đô thị hóa mạnh mẽ với hàng loạt công trình cao tầng, nhà máy công nghiệp được xây dựng đã làm gia tăng đáng kể nhu cầu tiêu thụ điện, tạo nên nguy cơ mất cân bằng nghiêm trọng giữa cung và cầu năng lượng. Trong khi đó, các giải pháp sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả tại khu vực nhà xưởng, văn phòng vẫn chưa nhận được sự quan tâm thỏa đáng.

Việt Nam có vị trí địa lý nằm trong vành đai nội chí tuyến, sở hữu tổng số giờ nắng và cường độ bức xạ nhiệt cao. Đặc biệt, khu vực tỉnh Bình Dương nằm gần xích đạo có số giờ nắng trung bình hàng năm dao động quanh mức 2.400 giờ và cường độ bức xạ nhiệt trung bình đạt khoảng 4 kWh/m²/ngày, tạo điều kiện thuận lợi cho việc ứng dụng công nghệ quang điện. Nhằm tận dụng nguồn bức xạ dồi dào này và giải quyết bài toán giảm tải áp lực điện lưới, đồ án tốt nghiệp tập trung nghiên cứu, thiết kế hệ thống điện mặt trời áp mái tại Nhà máy Nanpao Material Việt Nam với quy mô công suất 1133 kWp.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu: Mục tiêu tổng quát của đồ án là xây dựng quy trình và giải pháp kỹ thuật phù hợp cho hệ thống pin mặt trời áp mái nhà xưởng điển hình dựa trên sự hỗ trợ của các phần mềm mô phỏng chuyên dụng. Các nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể bao gồm:

1. Lựa chọn đối tượng nhà máy mẫu, xác định và phân tích các thông số kỹ thuật đầu vào, đưa ra đánh giá sơ bộ về ưu - nhược điểm đối với yêu cầu của chủ đầu tư.
2. Xây dựng lưu đồ thiết kế kỹ thuật giải quyết trọn vẹn các yêu cầu của dự án.
3. Áp dụng lưu đồ thiết kế vào tính toán mẫu cho công trình cụ thể.
4. Phân tích kết quả, so sánh ưu nhược điểm giữa các phương án kỹ thuật, lựa chọn cấu hình tối ưu để mô phỏng trên phần mềm PVSyst.
5. Ứng dụng phần mềm SketchUp để mô phỏng hình học không gian 3D toàn bộ dự án theo hiện trạng thực tế.
6. Đề xuất giải pháp đầu tư hiệu quả và xác định mức tiết kiệm chi phí năng lượng khi đưa công trình vào vận hành.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Nguồn bức xạ mặt trời tại khu vực lắp đặt; nhu cầu tiêu thụ năng lượng điện của nhà xưởng; các thiết bị và công nghệ trong hệ thống quang điện áp mái nối lưới (tấm pin PV, biến tần, thiết bị đóng cắt và bảo vệ quá dòng, chống sét).
• Phạm vi không gian: Nhà máy Nanpao Material Việt Nam, tọa lạc tại đường Đại Đăng 3, Khu công nghiệp Đại Đăng, phường Phú Tân, thành phố Thủ Dầu Một, tỉnh Bình Dương. Công trình thuộc cấp IV (theo phân cấp công trình xây dựng tại Thông tư số 07/2019/TT-BXD). Hiện trạng mái nhà xưởng có diện tích khả dụng là 33.107 m², mặt tiền chính hướng Tây và độ dốc mái 13° nghiêng về hướng chính Nam.
• Phạm vi nội dung: Tập trung vào thiết kế hệ thống điện mặt trời áp mái hạ thế (low voltage rooftop solar energy system), mô phỏng hình ảnh 3D và mô phỏng sản lượng kỹ thuật, lập báo cáo tiền khả thi và tìm hiểu tổng quan về việc xử lý, tái chế tấm pin sau vòng đời vận hành.
• Thời gian thực hiện: Đồ án được hoàn thành và bảo vệ vào tháng 01/2025.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và mô hình tính toán

Nghiên cứu dựa trên nền tảng lý thuyết biến đổi quang năng thành điện năng thông qua hiệu ứng quang điện (photovoltaic effect) trong các vật liệu bán dẫn silicon. Hệ thống lý thuyết bức xạ và cơ sở tính toán nhiệt - điện mặt trời bao gồm:

• Thông số bức xạ: Cường độ bức xạ tức thời $G$ (W/m²), quang thông tích lũy bức xạ $I$ (tính theo giờ) hoặc $H$ (tính theo ngày, đơn vị J/m²). Hằng số bức xạ mặt trời $G_{SC}$ được xác định từ công thức phát xạ định luật Stefan-Boltzmann với nhiệt độ bề mặt Mặt Trời $T_S = 5777\text{ K}$, bán kính Mặt Trời $r = 6,957 \times 10^8\text{ m}$ và khoảng cách trung bình Mặt Trời - Trái Đất $l = 1,495 \times 10^{11}\text{ m}$.
• Hệ tọa độ góc bức xạ: Mối quan hệ hình học giữa bề mặt tấm pin nghiêng và vị trí Mặt Trời được xác định qua góc nghiêng của mặt phẳng $\beta$ ($0^\circ \le \beta \le 180^\circ$), góc phương vị của mặt phẳng $\gamma$ ($0^\circ$ tại hướng chính Nam, giá trị dương về hướng Tây, $-180^\circ \le \gamma \le 180^\circ$), vĩ độ địa phương $\phi$ (dương về phía Bắc), góc xích vĩ Mặt Trời $\delta = 23,45^\circ \sin\left[\frac{360(284 + n)}{365}\right]$ (với $n$ là ngày thứ mấy trong năm), góc giờ $\omega = 15^\circ \times (t_s/60 - 12)$ ($t_s$ là thời gian mặt trời tính theo phút), góc tới của tia bức xạ $\theta_i$ và góc thiên đỉnh $\theta_z$.
• Cấu tạo tấm pin quang điện (PV Module): Gồm khung nhôm định hình (Aluminum Frame) chịu lực cơ học và tải gió; lớp kính cường lực (Tempered Glass) dày 2–4 mm (phổ biến 3,3 mm) bảo vệ bề mặt chống mưa đá kích thước đến 1 inch; hai lớp màng keo gắn kết EVA (Ethylene Vinyl Acetate) chống rung chấn, chống ẩm và sốc nhiệt; các cell pin silicon đơn tinh thể (Monocrystalline) hoặc đa tinh thể (Polycrystalline); lớp tấm lưng cách điện bảo vệ cơ học (Backsheet); hộp nối dây chống nước (Junction Box) và đầu nối chuyên dụng chuẩn MC4 (Multi-Contact).
• Nguyên lý biến tần (Inverter): Sử dụng cấu trúc cầu H với mảng tranzito lưỡng cực cổng cách ly (IGBT) để biến đổi dòng điện một chiều (DC) dải điện áp 250V–600V thành dòng điện xoay chiều (AC), kết hợp thuật toán bám điểm công suất cực đại (MPPT) điều khiển bằng vi xử lý để tối ưu hóa hiệu suất thu năng lượng.
• Tiêu chuẩn thiết bị bảo vệ hệ thống (BOS - Balance of System):
  • Tiêu chuẩn IEC 64-8 (Điều 712) quy định bảo vệ quá dòng cho hệ thống điện mặt trời khi khả năng tải của dây dẫn nhỏ hơn 1,25 lần dòng sự cố ngắn mạch tính toán; quy định nối đất vỏ kim loại hở của thiết bị.
  • Tiêu chuẩn IEC 60269-6 quy định đặc tính cầu chì DC chuyên dụng gPV (general purpose for photovoltaic applications) với khả năng ngắt dòng hồ quang một chiều điện áp cao lên tới 1500 V DC và dòng cắt định mức tới 30 kA.
  • Thiết bị chống sét lan truyền (SPD / PARFUM): Phân loại theo SPD Type 1 (dạng sóng 10/350 µs, dùng cho công trình có cột thu lôi trực tiếp hoặc lồng Faraday), SPD Type 2 (dạng sóng 8/20 µs, lắp đặt tại các tủ điện phân phối hạ thế chính) và SPD Type 3 (dạng sóng kết hợp 1,2/50 µs và 8/20 µs, bảo vệ phụ tải nhạy cảm).
  • Phương pháp góc bảo vệ (protective angle method) và phương pháp quả cầu lăn (rolling sphere method) trong thiết kế chống sét ngoài.
• Căn cứ pháp lý và cơ chế chính sách:
  • Quyết định số 11/2017/QĐ-TTg và Quyết định số 13/2020/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ về cơ chế khuyến khích phát triển điện mặt trời tại Việt Nam.
  • Quyết định số 02/2019/QĐ-TTg sửa đổi Quyết định 11/2017/QĐ-TTg quy định cơ chế bù trừ điện năng (Net Metering) thông qua công tơ đo đếm điện hai chiều với giá mua điện 8,38 US cents/kWh.
  • Quyết định số 39/2018/QĐ-TTg và Chiến lược phát triển năng lượng tái tạo của Việt Nam giai đoạn 2015–2030, tầm nhìn đến năm 2050 (phê duyệt tháng 9/2015).
  • Thông tư số 07/2019/TT-BXD về quy chuẩn phân cấp công trình xây dựng.

Phương pháp nghiên cứu và nguồn dữ liệu

• Phương pháp thu thập thông tin và khảo sát thực tế: Ghi nhận hiện trạng mặt bằng mái nhà xưởng, diện tích khả dụng, hướng nhà, độ dốc mái tôn tại Nhà máy Nanpao; thu thập dữ liệu khí tượng thủy văn tỉnh Bình Dương.
• Phương pháp phân tích và tổng hợp lý thuyết: Phân tích các thông số bức xạ mặt trời, so sánh đặc tính kỹ thuật giữa các loại tế bào quang điện (Mono, Poly, Thin-film), cấu trúc các dòng inverter (String inverter, Microinverter, Hybrid inverter, Power optimizers) và các giải pháp bảo vệ hệ thống điện.
• Phương pháp mô phỏng số và đồ họa:
  • Sử dụng phần mềm SketchUp để dựng mô hình không gian 3D thực tế của nhà xưởng, bố trí các tấm pin trên mái theo đúng tọa độ, hướng dốc và tính toán khoảng cách chống đổ bóng.
  • Sử dụng phần mềm chuyên ngành PVSyst để phân tích chuỗi pin, ghép nối inverter, mô phỏng tổn hao công suất và tính toán sản lượng điện năng đầu ra.
• Nguồn dữ liệu sử dụng: Số liệu khí tượng tỉnh Bình Dương, bản đồ tiềm năng năng lượng mặt trời của Ngân hàng Thế giới (Global Solar Atlas / World Bank), tài liệu kỹ thuật (datasheet/catalogue) của nhà sản xuất thiết bị (Schneider, Canadian Solar, Multi-Contact).

---

Thiết kế và triển khai

Hệ thống điện mặt trời áp mái tại Nhà máy Nanpao Material Việt Nam được thiết kế theo cấu trúc hệ thống hòa lưới trực tiếp cấp điện áp hạ thế (on-grid low voltage system) không dùng hệ thống lưu trữ ắc quy.

Hạng mục thiết kế	Giải pháp kỹ thuật được tác giả lựa chọn và tính toán
Công suất lắp đặt	1133 kWp
Mặt bằng lắp đặt	Mái tôn nhà xưởng Nanpao, diện tích khả dụng 33.107 m²
Góc nghiêng và hướng mái	Góc nghiêng tự nhiên của mái 13°, hướng nghiêng chính Nam; mặt tiền nhà xưởng hướng Tây
Công nghệ tấm pin (PV Module)	Tấm pin silicon đơn tinh thể (Monocrystalline) hiệu suất cao, cấu trúc kính cường lực 3,3 mm, khung nhôm gia cường, hộp nối tiêu chuẩn chống nước, đầu nối MC4
Cấu hình biến tần (Inverter)	Hệ thống biến tần chuỗi (String Inverter) không dùng máy biến áp (transformerless) tích hợp bộ điều khiển vi xử lý thuật toán bám điểm cực đại MPPT, giúp tiết kiệm khối lượng dây cáp đồng DC
Bảo vệ phía DC	Tủ phân phối chuỗi DC tích hợp cầu chì chuyên dụng gPV chuẩn IEC 60269-6 ngắt dòng sự cố DC đến 30 kA, van chống sét lan truyền DC Type 2 (dạng sóng 8/20 µs) và dao cách ly tải DC
Bảo vệ phía AC	Tủ điện phân phối AC hạ thế trang bị máy cắt không khí ACB Schneider EasyPact EVS, aptomat bảo vệ mạch, thiết bị chống sét lan truyền AC Type 2
Hệ thống cáp dẫn điện	Cáp một chiều DC chuyên dụng cho điện mặt trời chịu bức xạ tia cực tím (UV) và nhiệt độ cao, tính toán tiết diện dây theo tiêu chuẩn NEC để giảm thiểu độ sụt áp
Chống sét và tiếp địa	Hệ thống kim thu sét phát tia tiên đạo sớm ESE S6 (Early Streamer Emission), kết hợp liên kết san bằng điện thế (equipotential bonding) toàn bộ hệ thống khung giá đỡ pin và nối đất an toàn
Công cụ mô phỏng	Phần mềm SketchUp (mô phỏng không gian hình học 3D) và PVSyst (mô phỏng hiệu suất kỹ thuật điện)

---

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Giới thiệu tổng quan (Chapter 1: INTRODUCTION)

Chương 1 trình bày tính cấp thiết của đề tài trong bối cảnh các nguồn năng lượng hóa thạch đang cạn kiệt và nhu cầu điện phục vụ sản xuất công nghiệp tại Việt Nam liên tục gia tăng. Tác giả phân tích lý do lựa chọn tỉnh Bình Dương – khu vực có tọa độ gần xích đạo với cường độ bức xạ nhiệt đạt trung bình 4 kWh/m²/ngày và tổng số giờ nắng hàng năm đạt xấp xỉ 2.400 giờ.

Chương này công bố chi tiết các điều kiện tự nhiên tại khu vực dự án:

• Khí hậu nhiệt đới gió mùa, địa hình khô, ít mưa.
• Nhiệt độ không khí trung bình hàng năm từ 25°C trở lên; mức chênh lệch nhiệt độ giữa tháng nóng nhất và tháng lạnh nhất là 4°C.
• Độ ẩm tương đối trung bình năm: 80% – 82%.
• Lượng mưa trung bình năm: 1.500 mm.
• Lượng bốc hơi trung bình năm đạt 1.450 mm (thuộc nhóm cao nhất cả nước, tập trung nhiều nhất vào tháng 3 và tháng 4).
• Chế độ gió: Tốc độ gió trung bình từ 1,5 – 3 m/s (khoảng 5 – 10 km/h), gió thổi mạnh trong khoảng thời gian từ 10 giờ đến 19 giờ hàng ngày, ban đêm gió lặng.
• Khảo sát hiện trạng công trình: Nhà máy Nanpao Material Việt Nam (Khu công nghiệp Đại Đăng, tỉnh Bình Dương) là công trình xây dựng cấp IV, có diện tích mái khả dụng đạt 33.107 m², mặt tiền chính hướng Tây và mái dốc 13° nghiêng về hướng chính Nam.

Chương 2: Cơ sở lý thuyết (Chapter 2: THEORETICAL BASIS)

Chương 2 cung cấp bức tranh tổng quan về hiện trạng năng lượng toàn cầu và Việt Nam, đồng thời trình bày toàn bộ cơ sở tính toán lý thuyết:

• Dữ liệu năng lượng: Năm 2019, các công nghệ năng lượng tái tạo chiếm khoảng 11% tiêu thụ năng lượng sơ cấp toàn cầu (thủy điện chiếm hơn 60% cơ cấu năng lượng tái tạo; điện gió đóng góp 2% năng lượng và 5% điện năng toàn cầu; điện mặt trời đóng góp 1% năng lượng và hơn 2% điện năng toàn cầu). Tại Việt Nam, đến giữa năm 2019 đã có hơn 80 nhà máy điện mặt trời vận hành đóng điện thông qua cơ chế giá FIT với tổng công suất đạt hơn 4.460 MW (chiếm trên 8% công suất hệ thống điện quốc gia).
• Phân tích dữ liệu bức xạ tại Việt Nam: Tác giả dẫn số liệu bức xạ giữa các vùng miền:

Vùng lãnh thổ	Cường độ bức xạ trung bình (kWh/m²/ngày)	Số giờ nắng trung bình	Đánh giá tiềm năng
Đông Bắc	1,2	Thấp	Khá (Good)
Bắc Trung Bộ	2,7	Trung bình	Tốt (Good)
Tây Nguyên và Nam Trung Bộ	2,9	Cao	Rất tốt (Very good)
Nam Bộ	2,9	Cao	Rất tốt (Very good)
Trung bình cả nước	1,6	Trung bình	Khá (Good)

• Các ứng dụng nhiệt mặt trời: Bếp năng lượng mặt trời (nhiệt độ đạt tới 200°C), hệ thống sấy nông sản hiệu ứng nhà kính, bình nước nóng năng lượng mặt trời (nhiệt độ nước 96°C – 98°C), tháp nhiệt mặt trời sử dụng muối nóng chảy (40% KNO₃, 60% NaNO₃) lưu trữ nhiệt để chạy tuabin hơi.
• Lý thuyết quang điện: Công thức tính toán bức xạ ngoài khí quyển $G_{SC}$, hệ tọa độ góc bức xạ ($\beta, \gamma, \phi, \delta, \omega, \theta$).
• Cấu tạo và hiệu suất tấm pin: Hiệu suất phòng thí nghiệm đạt 26,7% đối với Monocrystalline, 22% đối với Polycrystalline, 23,4% đối với màng mỏng CIGS, 21% đối với CdTe và 38,8% đối với pin quang điện hội tụ (CPV). Tác giả so sánh tiêu chuẩn phân hạng sản xuất Tier 1, Tier 2 và phân tích vòng đời bảo hành vật lý (10–12 năm), bảo hành hiệu suất (25–30 năm).
• Phân loại biến tần: So sánh 4 nhóm biến tần (String inverter, Power optimizers, Hybrid inverter, Microinverter), nguyên lý mạch cầu H IGBT chuyển đổi dải điện áp 250V–600V DC sang AC và thuật toán MPPT.
• Thiết bị đóng cắt, bảo vệ BOS: Cơ sở áp dụng tiêu chuẩn IEC 64-8 điều 712, tiêu chuẩn cầu chì gPV IEC 60269-6 ngắt hồ quang DC đến 1500 V DC, đặc tính kỹ thuật các dòng chống sét SPD Type 1, Type 2, Type 3, máy cắt không khí ACB Schneider EasyPact EVS, và giải pháp kim thu sét phát tia tiên đạo sớm ESE S6 kết hợp phương pháp góc bảo vệ/quả cầu lăn.

Chương 3: Thiết kế hệ thống điện mặt trời (Chapter 3: DESIGN OF SOLAR POWER SYSTEM)

Chương 3 thiết lập các bước thiết kế kỹ thuật từ giai đoạn tiền khả thi đến bản vẽ chi tiết thi công:

• Xây dựng lưu đồ thiết kế (flowchart for feasible design) từ khâu khảo sát mặt bằng, xác định nhu cầu phụ tải, đánh giá hướng nắng đến cấu hình thiết bị.
• Khảo sát mặt bằng mái và lập phương án bố trí các chuỗi tấm pin tối ưu trên diện tích khả dụng 33.107 m².
• Thiết lập tiêu chí lựa chọn công nghệ và công suất tấm pin, tiêu chí chọn thương hiệu và cấu hình biến tần chuỗi để tối ưu hóa dây dẫn một chiều.
• Phương pháp tính toán lựa chọn tiết diện dây dẫn (DC cable, AC cable) theo tiêu chuẩn điện quốc tế NEC nhằm giảm thiểu tổn hao điện áp (reduce voltage loss) trên toàn tuyến cáp.
• Thiết kế hệ thống bảo vệ chống sét đánh trực tiếp, chống sét lan truyền trên đường dây DC/AC và giải pháp nối đất san bằng thế cho toàn bộ kết cấu khung giàn đỡ pin.

Chương 4: Thiết kế dự án điện mặt trời áp mái Nhà máy Nanpao Materials Việt Nam (Chapter 4: DESIGN THE ROOFTOP SOLAR POWER PROJECT OF NAN PAO MATERIALS VIET NAM)

Chương 4 đi vào triển khai bài toán thiết kế thực tế cho dự án cụ thể:

• Lựa chọn chủng loại tấm pin quang điện (PV module) và xác định công suất lắp đặt hệ thống đạt 1133 kWp.
• Lập bảng danh mục, bóc tách khối lượng và đơn giá thiết bị (Price and quantity of equipment) từ các catalogue thiết bị chuyên dụng tại phần phụ lục.
• Dựng mô hình mô phỏng kiến trúc không gian 3D trên phần mềm SketchUp, thể hiện cách bố trí thực tế các mảng pin trên mái dốc 13° của nhà máy Nanpao.
• Phân tích và đánh giá mô phỏng sản lượng điện phát trên phần mềm PVSyst, xác định điểm đấu nối hòa lưới hạ thế song song với phụ tải nội bộ của nhà máy.

---

Kết quả và đóng góp

Kết quả chính của nghiên cứu

• Thiết lập thông số thiết kế chi tiết: Đồ án đã hoàn thiện hồ sơ thiết kế kỹ thuật hệ thống điện mặt trời áp mái nối lưới với tổng công suất xác định là 1133 kWp, khai thác diện tích mái khả dụng 33.107 m² của Nhà máy Nanpao Material Việt Nam tại Bình Dương.
• Tận dụng tối ưu điều kiện địa phương: Thiết kế tận dụng góc nghiêng tự nhiên của mái tôn nhà xưởng là 13° nghiêng về hướng chính Nam, phù hợp với quỹ đạo biểu kiến của Mặt Trời tại vĩ độ tỉnh Bình Dương, giúp thu nhận tối đa bức xạ trung bình năm (đạt ~4 kWh/m²/ngày và ~2.400 giờ nắng/năm) mà không cần cải tạo cấu trúc xà gồ mái.
• Ứng dụng thành công phần mềm mô phỏng:
  • Ứng dụng SketchUp dựng thành công bản vẽ mô phỏng 3D chi tiết toàn bộ dự án theo không gian thực tế, cho phép quan sát trực quan việc bố trí mảng pin, hành lang bảo dưỡng và kiểm tra các góc đổ bóng vật lý trên mái xưởng.
  • Sử dụng phần mềm PVSyst để tính toán cấu hình chuỗi pin ghép nối biến tần, kiểm tra điểm làm việc MPPT và mô phỏng tổn hao điện năng.
• Chuẩn hóa cấu hình bảo vệ BOS: Hệ thống được tính toán bảo vệ đồng bộ từ phía DC (cầu chì gPV chuẩn IEC 60269-6 chịu áp đến 1500 V DC, SPD DC Type 2) sang phía AC (máy cắt không khí ACB Schneider EasyPact EVS, SPD AC Type 2), kết hợp kim thu sét tiên đạo sớm ESE S6 và hệ thống tiếp địa san bằng thế khung giá đỡ.

Đóng góp của đề tài

• Xây dựng một quy trình thiết kế hoàn chỉnh kết hợp giữa công cụ mô phỏng 3D hình học không gian (SketchUp) và công cụ tính toán sản lượng điện quang điện chuyên sâu (PVSyst) cho các dự án điện mặt trời áp mái công nghiệp quy mô megawatt-peak (MWp).
• Cung cấp dẫn chứng kỹ thuật thực tế về việc áp dụng các tiêu chuẩn quốc tế (IEC 64-8, IEC 60269-6, tiêu chuẩn NEC) vào hệ thống điện mặt trời áp mái tại vùng kinh tế trọng điểm Đông Nam Bộ.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế của đồ án:
  • Toàn bộ kết quả sản lượng và hiệu quả vận hành của hệ thống 1133 kWp tại Nhà máy Nanpao dừng lại ở mức độ tính toán lý thuyết và mô phỏng trên phần mềm (PVSyst, SketchUp), chưa được đối chiếu với dữ liệu đo đạc thực nghiệm từ hệ thống công tơ sau khi thi công và đóng điện thực tế.
  • Nội dung nghiên cứu phương pháp tái chế tấm pin quang điện (PV module recycling) ở phần giới hạn phạm vi mới chỉ dừng lại ở việc tìm hiểu tổng quan lý thuyết, chưa đi sâu vào quy trình xử lý hóa - lý chi tiết đối với từng thành phần vật liệu (kính, cell silicon, màng EVA, tấm lưng backsheet).
• Hướng nghiên cứu tiếp theo:
  • Thu thập số liệu vận hành thực tế qua hệ thống giám sát SCADA/Inverter sau khi dự án đi vào hoạt động để hiệu chỉnh các hệ số suy hao (loss factors) trong mô hình PVSyst.
  • Mở rộng nghiên cứu quy trình công nghệ tái chế tấm pin mặt trời và đánh giá vòng đời thiết bị (LCA - Life Cycle Assessment) phù hợp với khung chính sách môi trường tại Việt Nam khi các hệ thống bước vào giai đoạn hết niên hạn sử dụng (sau 20–25 năm).

---

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo có giá trị học thuật và ứng dụng thực tiễn dành cho:

• Sinh viên và học viên: Ngành Công nghệ Kỹ thuật Điện - Điện tử, Kỹ thuật Năng lượng, Năng lượng tái tạo đang thực hiện đồ án thiết kế hệ thống điện mặt trời áp mái quy mô công nghiệp.
• Kỹ sư thiết kế và tư vấn EPC điện mặt trời: Cần tài liệu tham khảo về phương pháp tính toán bảo vệ hệ thống BOS, quy chuẩn chọn cầu chì DC gPV theo tiêu chuẩn IEC 60269-6, chống sét lan truyền và hệ thống tiếp địa san bằng thế.
• Nội dung nổi bật đáng tham khảo: Phương pháp sử dụng SketchUp mô phỏng không gian mảng pin 3D kết hợp PVSyst; hệ thống công thức giải tích xác định các góc bức xạ mặt trời ($\beta, \gamma, \phi, \delta, \omega, \theta$); các bảng phân loại và phân tích tiêu chuẩn kỹ thuật thiết bị đóng cắt bảo vệ DC/AC.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Dự án điện mặt trời áp mái trong đồ án được thiết kế cho công trình nào và có quy mô công suất bao nhiêu?
Dự án được thiết kế cho Nhà máy Nanpao Material Việt Nam, đặt tại đường Đại Đăng 3, Khu công nghiệp Đại Đăng, phường Phú Tân, thành phố Thủ Dầu Một, tỉnh Bình Dương. Quy mô công suất thiết kế của hệ thống là 1133 kWp.

2. Điều kiện mặt bằng mái tại Nhà máy Nanpao có đặc điểm kỹ thuật gì phục vụ việc lắp đặt pin mặt trời?
Mặt bằng mái nhà xưởng có diện tích khả dụng là 33.107 m², mặt tiền chính của nhà máy quay về hướng Tây, và phần mái tôn có góc nghiêng 13° dốc về hướng chính Nam, tạo điều kiện thuận lợi để đón bức xạ mặt trời mà không cần phải dựng thêm khung nâng góc nghiêng phức tạp.

3. Vì sao tác giả phân tích và khuyến nghị sử dụng cầu chì DC (gPV) thay vì aptomat tép (MCB) cho các chuỗi pin mặt trời?
Theo phân tích trong đồ án (dựa trên tiêu chuẩn IEC 60269-6), dòng điện một chiều DC không có chu kỳ điện áp qua điểm 0V như dòng xoay chiều AC nên việc ngắt hồ quang DC khó khăn hơn nhiều. Cầu chì gPV được thiết kế nhỏ gọn hơn, độ tin cậy cao, có khả năng làm việc ở cấp điện áp cao lên tới 1500 V DC và dòng cắt sự cố lên tới 30 kA, trong khi MCB thông thường chỉ cắt được dòng vài kA và có giá thành đắt hơn nhiều khi dùng cho cấp điện áp DC cao.

4. Phần mềm SketchUp đóng vai trò gì trong đồ án tốt nghiệp này?
Phần mềm SketchUp được sử dụng để xây dựng bản vẽ mô phỏng không gian hình học 3D chi tiết của toàn bộ nhà xưởng và hệ thống pin trên mái theo thời gian thực (real time). Công cụ này giúp trực quan hóa việc bố trí các chuỗi tấm pin trên mặt bằng mái 33.107 m², thiết lập vị trí thiết bị và đánh giá khoảng cách cách ly chống đổ bóng.

5. Cơ chế chính sách mua bán điện nào của Việt Nam được tác giả trích dẫn làm cơ sở pháp lý và kinh tế cho đề tài?
Tác giả trích dẫn Quyết định số 11/2017/QĐ-TTg, Quyết định số 02/2019/QĐ-TTg (quy định cơ chế bù trừ điện năng Net Metering với công tơ đo đếm hai chiều và mức giá bán điện 8,38 US cents/kWh), Quyết định số 13/2020/QĐ-TTg và Quyết định số 39/2018/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ, cùng Chiến lược phát triển năng lượng tái tạo của Việt Nam đến năm 2030, tầm nhìn 2050.

---

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của sinh viên Vũ Quang Trường đã giải quyết trọn vẹn bài toán thiết kế kỹ thuật cho hệ thống điện mặt trời áp mái công suất 1133 kWp tại Nhà máy Nanpao Material Việt Nam, tận dụng hiệu quả diện tích mái khả dụng 33.107 m² cùng nguồn bức xạ dồi dào tại tỉnh Bình Dương. Công trình kết hợp chặt chẽ giữa cơ sở lý thuyết bức xạ, các tiêu chuẩn an toàn điện quốc tế (IEC 64-8, IEC 60269-6) và công cụ đồ họa không gian 3D SketchUp cùng phần mềm mô phỏng năng lượng PVSyst. Đây là tài liệu tham khảo kỹ thuật hữu ích cho sinh viên và kỹ sư ngành Điện - Điện tử trong việc tính toán thiết kế và mô phỏng trực quan các dự án quang điện áp mái tự dùng cho khu vực sản xuất công nghiệp.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MINISTRY OF EDUCATION AND TRAINING HO CHI MINH CITY UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION GRADUATION THESIS MAJOR: ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERING TECHNOLOGY SKETCHUP SOFTWARE APPLICATION SIMULATION OF ROOFTOP SOLAR POWER PROJECT AT NANPAO MATERIAL VIETNAM FACTORY WITH CAPACITY 1133KWP INSTRUCTOR: NGUYEN NHAN BON STUDENT: VU QUANG TRUONG Ho Chi Minh city, January 2025 Faculty of International Education Advisor: P hD. Nguyen Nhan Bon HO CHI MINH CITY UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION FACULTY OF INTERNATIONAL EDUCATION GRADUATION PROJECT SKETCHUP SOFTWARE APPLICATION SIMULATION OF ROOFTOP SOLAR POWER PROJECT AT NANPAO MATERIAL VIETNAM FACTORY WITH CAPACITY 1133 KWP VU QUANG TRUONG Student ID: 16142654 Major: ELECTRICAL ENGINEERING Advisor: Ph.D Nguyen Nhan Bon Ho Chi Minh City, Jan 17th Faculty of International Education Advisor: P hD. Nguyen Nhan Bon THE SOCIALIST REPUBLIC OF VIETNAM Independence – Freedom– Happiness -------- Ho Chi Minh City, Jan 5 , 2025 PRE-DEFENSE EVALUATION SHEET Student name: Vu Quang Trưong Student ID: 16142654 Major: Electrical And Electronics Engineering Project title: SKETCHUP SOFTWARE APPLICATION SIMULATION OF ROOFTOP SOLAR POWER PROJECT AT NANPAO MATERIAL VIETNAM FACTORY WITH CAPACITY 1133 KWp Name of Advisor:. Content and workload of the project - On the basis of theoretical analysis and models of converting solar energy into heat and electricity, combined with software tools to calculate and deploy at the Bình Dương Simulation Based on computational theory, build simulation models on PVSyst, then evaluate and test.

- Calculating the feasibility of specific projects. Sketch up to show detail - Find the best solution for the project. Approval for oral defense? (Approved or denied) .) Ho Chi Minh City, Jan 5, 2025 Program Leader Advisor (Sign with full name) (Sign with full name) Faculty of International Education Advisor: P hD. Nguyen Nhan Bon THE SOCIALIST REPUBLIC OF VIETNAM Independence – Freedom– Happiness -------- Ho Chi Minh City, Jan 5 , 2025 PRE-DEFENSE EVALUATION SHEET Student name: Vu Quang Trưong Student ID: 16142654 Major: Electrical And Electrinics Engineering Project title: SKETCHUP SOFTWARE APPLICATION SIMULATION OF ROOFTOP SOLAR POWER PROJECT AT NANPAO MATERIAL VIETNAM FACTORY WITH CAPACITY 1133 KWp Name of Reviewer:.

Content and workload of the project - On the basis of theoretical analysis and models of converting solar energy into heat and electricity, combined with software tools to calculate and deploy at the Bình Dương Simulation Based on computational theory, build simulation models on PVSyst, then evaluate and test. - Calculating the feasibility of specific projects. - Find the best solution for the project. Approval for oral defense? (Approved or denied) .) Ho Chi Minh City, Jan 5, 2025 Reviewer (Sign with full name) ACKNOWLEDGEMENT Electricity plays an increasingly important role in our lives.

It is because of its superior points compared to other energy sources (such as: easy to convert into other forms of energy, easy to transmit over long distances, high efficiency) that electricity is widely used today. in all fields from work, service,. to the daily life of each family. It can be said that today there is not a country in the world that does not produce and consume electricity, and in the future, people's demand for special energy sources will continue to increase.

The search and development of the use of new energy sources to replace fossil energy sources are increasingly depleted and cause problems such as air pollution, greenhouse effect and lead to warming. global and climate change. In the face of these problems and meeting the needs of energy and environment well, solar energy is considered as the most preeminent form of energy and may be the main form of energy used in the future. Vietnam is a tropical country, located in the intratropical belt, so the total number of sunshine hours in a year is large, in the area from the 17th parallel of latitude, there are about 2,600 hours of sunshine and with high radiation intensity, from 4.7kwh/m2/day, so it is very convenient for the deployment of solar powered devices.

Starting from the above requirements and natural conditions in Vietnam along with the knowledge I have learned, I received a graduation project with the topic: Design Rooftop Solar System at napao factory This is a special topic because it is a common issue that is of great global attention and development in the near future. With the increasing demand for electricity today, the generation and use of clean energy is extremely important in reducing global warming. I want to thank the Renewable Energy community for all the ideas and help that have come my way. It's overwhelming to do so much in so little time, so thanks to kind strangers.

In order to achieve success in this thesis, we would like to express our sincere thanks to our guide Dr. Nhan - Bon Nguyen oriented and enthusiastically helped me theoretically as well as created the best conditions for me in the process of implementing the thesis. And last but certainly not least, love the class of 16142CLA, classmates, and especially Mr. Quang - Vinh Tran for assisting with data generation, the theory part for this project, and for accepting our ongoing requests for lots of data.

Sincerely thank you, Vu Quang Truong Faculty of International Education Advisor: P hD. Nguyen Nhan Bon ABSTRACT The project is carried out in order to develop a suitable process and technical solution for a solar battery system for a typical rooftop farm based on simulation software support tools. The research methods used in the thesis are information collection method, simulation method, analytical method, synthesis method, and inductive method. The content of the study consists of four main parts.

Initially, selecting the sample factory object, determining and analyzing the input parameters of the project, thereby giving a preliminary assessment of the project's advantages and disadvantages to the investor's requirements. Next, build a design flowchart that addresses the design requirements. Apply the flowchart to the sample calculation. Then analyze the results, compare the advantages and disadvantages between the design options, select the option to simulate using PVSyst software.

Use sketchup software to simulate the entire project in real time. Finally, provide an effective investment solution, calculate the amount of cost savings when applying the solution. LIST OF CONTENT ACKNOWLEDGEMENT. vi LIST OF CONTENT.

vii LIST OF FIGURE. xi LIST OF TABLE. xiv Chapter 1: INTRODUCTION. The urgency of the subject.

Reasons for choosing the topic. Limit the scope of the topic. Amount of evaporation. Current status of the roof.

3 Faculty of International Education Advisor: P hD. Nguyen Nhan Bon Chapter 2: THEORETICAL BASIS. Renewable energy generation. In the world.

Renewable energy generation. In Viet Nam. Solar energy potential in Vietnam. Dong Nai Province and Development potential of solar energy.

Applications of solar energy. Water heaters solar energy. The solar power tower. Solar radiation on the earth's surface.

18 Faculty of International Education Advisor: P hD. Nguyen Nhan Bon 2. Internal Structure of Solar Panels. Types of Silicon Solar Panels.

Efficiency of solar photovoltaic technologies. Price of Solar Panel in future. Definition and Classification. The working principle.

Inverter selection criteria. Swicth and Protection. Lightning And Surge Protection. Electric Power Meter.

POWER QUALITY REGULATIONS. Power purchase contract and payment for electricity purchase. Policies to support solar power. 50 Chapter 3: DESIGN OF SOLAR POWER SYSTEM.

51 Faculty of International Education Advisor: P hD. Nguyen Nhan Bon 3. Pre-feasibility Design. Engineering System Design.

Surveying Ground and Installation Plan. Choose panel, technology and capacity. Choose type of inverter. Select conductor cross-section.

Reduce voltage loss. Lightning protection, grounding. 60 Chapter 4: DESIGN THE ROOFTOP SOLAR POWER PROJECT OF NAN PAO MATERIALS VIET NAM. Select PV module, power PV module.

Price and quantity of equipment. 76 APPENDIX 1 : CATALOGUE OF DEVICES. 78 Faculty of International Education Advisor: P hD. Nguyen Nhan Bon LIST OF FIGURE Figure 2.

1: Global primary energy consumption. 2: Energy consumption by source World. 3: Renewable energy generation World. 4: Modern renewable energy generation by source World.

5: Hydropower generation by source World. 6: Electricity that comes from wind. 7: Solar generation source by World. 8: Modern renewable energy generation by source Viet Nam.

9: Detailed information of Dong Nai by Global Solar Atlas. 10: Parabolic solar cooker. 11: Drying system applying solar energy technology. 12: Solar hot water systems.

13: The Ivanpah Solar Electric Generating System. 14: A solar tower power plant. 15: Bhadla Solar Park in India is the largest solar farm in the world. 16: Solar Panel Diagrams.

17: The differences between off-grid and on-grid solar energy. 19 : (a) Solar angles use for calculation (b) Solar angles use for calculation. 20: Type of solar panel. 21:Parts of a solar panel.

28: Market Share By Technology in 2018. 25 Faculty of International Education Advisor: P hD. Nguyen Nhan Bon Figure 2. 29: Efficiency Comparison of Technologies 2019.

30: Development of Laboratory Solar Cell Efficiencies. 31: Classify tier in market of solar panel. 32: Range of Analyst Expectations of Long-term System Price. 33: The operating point of a panel that generates the most energy.

38: The working principle of inverter. 39: PV Systems Need Circuit Protection. 42: Principle of protection system in parallel. 43: Time/current characteristic of a SPD with varistor.

44: DC Surge arrester for PV systems, Type 2, 3 Modules. 45:MCB protection for the parallel diagram. 47: AC Surge arrester. 50: ACB Schneider EasyPact EVS.

51: Building with external LPS and sufficient separation distance. 52: Determination of the protected volume using the protective angle method 40 Figure 2. 53: Rolling sphere method versus protective angle method for determining the protected volume. 54: Lightning equipotential bonding for the mounting systems.

56: Type of cables used in Solar PV Plant. 42 Faculty of International Education Advisor: P hD. Nguyen Nhan Bon Figure 2. 57: Structure of the DC cable.

1: Flowchart for feasible design. 2: Brands Of Solar Inverters. 1: Satellite image of the project. 2: Simulation drawings of project.

Error! Bookmark not defined. 3 : Early Streamer Emission S6. 68 Faculty of International Education Advisor: P hD. Nguyen Nhan Bon LIST OF TABLE Table 2.

1: Solar radiation in Vietnam. 2: Simple color coding. 3: National Electrical Code that shows conductor applications and insulations. 1: Example comparison of preliminary investment costs for solar photovoltaic systems.

2: Different betteween the kind of solar panels. 4: Specifications of DC cables. 5 : Early Streamer Emission S6. 68 Faculty of International Education Advisor: P hD.

Nguyen Nhan Bon Chapter 1: INTRODUCTION 1. The urgency of the subject In this day and age energy is an urgent issue of all countries around the world. Besides researching and searching for new energy sources, the economical and efficient use of energy is also a top concern. Question Vietnam is one of the countries with the highest rate of using electricity for production and economic development in the world.

That means using a lot of fossil energy sources. Mineral resources of Vietnam in particular and the world in general are gradually being exhausted, so there is a need for a solution to meet Vietnam's energy needs for many years to come. Reasons for choosing the topic The development of the economy has led to rapid urbanization, a series of high-rise buildings invested in construction is also one of the basic reasons why Vietnam is facing the risk of imbalance. between supply and demand of energy sources.

Meanwhile, saving energy consumption in offices and schools has not yet received much attention. The location of Binh Duong province of Vietnam.