Mở đầu Chƣơng 1: Tổng quan về hệ thống điện năng lƣợng mặt trời áp mái nối lƣới. Chƣơng 2: Các tiêu chí và yêu cầu kỹ thuật của hệ thống điện mặt trời áp mái nối lƣới. Chƣơng 3: Đánh giá ảnh hƣởng của tổ hợp các nguồn điện mặt trời áp mái đến các thông số kỹ thuật – kinh tế của LĐPP huyện Tuy Phƣớc. Kết luận và kiến nghị.
4 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI ÁP MÁI NỐI LƢỚI 1. Khái quát về nguồn năng lƣợng mặt trời 1. Khái niệm về nguồn năng lượng mặt trời Năng lƣợng mặt trời bao gồm bức xạ ánh sáng và năng lƣợng nhiệt từ mặt trời đƣợc con ngƣời khai thác, lƣu trữ và chuyển đổi thành điện năng thông qua tấm pin năng lƣợng mặt trời (PV Panel). Đây đƣợc xem nhƣ là nguồn năng lƣợng sạch vô tận đƣợc thiên nhiên ban tặng cho loài ngƣời.
Năng lƣợng mặt trời gần nhƣ không có ảnh hƣởng tiêu cực đến môi trƣờng, là một nguồn nguyên liệu sạch, thân thiện, góp phần bảo vệ môi trƣờng và giảm thiểu hiệu ứng nhà kính. Sử dụng năng lượng mặt trời Hệ thống điện mặt trời là một hệ thống bao gồm các thành phần nhƣ tấm pin mặt trời, các thiết bị tích trữ năng lƣợng, các bộ nghich lƣu, các bộ điều phối năng lƣợng. với chức năng là tạo ra điện năng cung cấp cho phụ tải. Năng lƣợng mặt trời đƣợc chuyển thành điện năng thông qua hệ thống quang điện hay hiểu đơn giản là tấm pin năng lƣợng mặt trời (PV) thƣờng đƣợc gắn trên mái nhà hoặc trên mặt đất, hay bất cứ nơi nào có ánh sáng mặt trời.
Các hệ thống quang điện có kích cỡ khác nhau tùy vào mục đích sử dụng, CCĐ cho một phần ngôi nhà hay nhiều ngôi nhà, dây chuyền sản xuất, nhà máy,. Các thành phần cần có của một hệ thống quang điện để chuyển hóa quang năng thành điện năng: + Tấm pin năng lượng mặt trời: Là công nghệ sản xuất ra điện năng từ các chất bán dẫn dƣới tác dụng của ánh sáng mặt trời. Khi ánh sáng chiếu tới các tế bào quang điện, nó sẽ sản sinh ra điện năng. Thƣờng đƣợc lắp đặt trên mái nhà hoặc sân, những nơi nhận đƣợc nhiều ánh sáng.
Tấm pin năng lƣợng mặt trời + Biến tần: Chuyển đổi dòng điện một chiều thành dòng điện xoay chiều. Bộ biến tần (Inverter) + Thiết bị lưu trữ và ổn định điện năng từ năng lượng mặt trời: Để lƣu trữ năng lƣợng điện do tấm pin quang điện thu đƣợc, ngƣời ta thƣờng sử dụng các hệ thống lƣu trữ. Phổ biến nhất hiện nay là ắc quy do giá thành rẻ, dễ lắp đặt, thay thế. Ắc quy Vì thời gian nghiên cứu có hạn, do đó tác giả chỉ tập trung vào các hệ thống ĐMTAM nối lƣới.
Do vậy, cụm từ “hệ thống điện mặt trời” trong phạm vi luận văn này đƣợc hiểu là hệ thống điện mặt trời mái nhà nối lƣới. Tình hình phát triển của hệ thống điện mặt trời 1. Tình hình phát triển của hệ thống điện mặt trời đến nay. Điện mặt trời áp mái đƣợc lắp đặt nhiều ở các mái nhà trong thành phố, trong khu công nghiệp.
Từ năm 2017 trở về trƣớc, do giá thành thiết bị cũng nhƣ sự hiểu biết của các đơn vị còn chƣa cao cộng với đó là việc chƣa ra đời các chính sách hỗ trợ cụ thể cho các chủ đầu tƣ hệ thống điện mặt trời. Do vậy, các hệ thống điện mặt trời nối lƣới trên lãnh thổ Việt Nam nói chung, cũng nhƣ tỉnh Bình Định nói riêng là không đáng kể. Hiện tổng công suất điện mặt trời chiến khoảng 25% công suất lắp đặt nguồn điện hệ thống. Tuy nhiên, với đặc điểm tự nhiên của ĐMT là phụ thuộc vào thời gian nắng trong ngày.
Do đó việc sử dụng NLMT ở nƣớc ta sẽ đem lại hiệu quả kinh tế lớn. Thiết bị sử dụng năng lƣợng mặt trời ở Việt Nam hiện nay chủ yếu là hệ thống cung cấp điện dùng pin mặt trời. Các chủ đầu tƣ trên địa bàn tỉnh Bình Định cũng không nằm ngoài xu thế đó. Theo số liệu thống kê, đến cuối tháng 3/2020 trên địa bàn tỉnh Bình Định đã có 565 khách hàng lắp đặt ĐMTAM với tổng công suất lắp đặt là 3.638,52 kWp, sản lƣợng phát lên lƣới ƣớc đạt 1.
Tiềm năng phát triển năng lượng mặt trời 1. Tiềm năng phát triển điện năng lượng mặt trời ở Việt Nam Việt Nam thuộc vùng có bức xạ mặt trời vào loại cao nhất thế giới, với số giờ nắng dao động từ 1600 – 2600 giờ/năm (trung bình xấp xỉ 5kWh/m2/ngày), đƣợc đánh giá là khu vực có tiềm năng rất lớn về năng lƣợng mặt trời, đặc biệt là tại khu vực miền Trung và miền Nam. Theo các nhà chuyên môn thì trong tƣơng lai, nhu cầu sử dụng các thiết bị chạy bằng năng lƣợng mặt trời ở nƣớc ta rất lớn, kể cả khu vực thành thị cũng nhƣ khu vực nông thôn. Pin mặt trời vừa có thể thay thế cho thủy điện nhỏ khi mùa hanh khô, vừa có thể là nguồn năng lƣợng dự trữ khi điện lƣới quốc gia không đủ cung cấp cho ngƣời dân.
Các tỉnh ở phía Bắc (từ Thừa Thiên - Huế trở ra) bình quân trong năm có chừng 1800 – 2100 giờ nắng. Trong đó, các vùng Tây Bắc (Lai Châu, Sơn La, Lào Cai) và 7 vùng Bắc Trung Bộ (Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh) đƣợc xem là những vùng có nắng nhiều. Các tỉnh ở phía Nam (từ Đà Nẵng trở vào), bình quân có khoảng 2000 - 2600 giờ nắng, lƣợng bức xạ mặt trời tăng 20% so với các tỉnh phía Bắc. Ở vùng này, mặt trời chiếu gần nhƣ quanh năm, kể cả vào mùa mƣa.
Do đó, đối với các địa phƣơng ở Nam Trung bộ và Nam bộ, nguồn bức xạ mặt trời là một nguồn tài nguyên to lớn để khai thác sử dụng. Việt Nam có nguồn năng lƣợng mặt trời dồi dào cƣờng độ bức xạ mặt trời trung bình ngày trong năm ở phía bắc là 4,6 kWh/m2 và phía nam là 4,9 kWh/m2. Lƣợng bức xạ mặt trời tùy thuộc vào lƣợng mây và tầng khí quyển của từng địa phƣơng, giữa các địa phƣơng ở nƣớc ta có sự chênh lệch đáng kể về bức xạ mặt trời. Cƣờng độ bức xạ ở phía Nam thƣờng cao hơn phía Bắc.
Bản đồ bức xạ Việt Nam Trong đó: + Cƣờng độ bức xạ vùng Tây Bắc 8 – Nhiều nắng vào các tháng 8. Thời gian có nắng dài nhất vào các tháng 4, 5 và 9, 10. Các tháng 6, 7 rất hiếm nắng, mây và mƣa rất nhiều. Lƣợng tổng xạ trung bình ngày lớn nhất vào khoảng 5,334 kWh/m2 ngày và trung bình trong năm là 3,479 kWh/m2/ngày.
– Vùng núi cao khoảng 1500m trở nên thƣờng ít nắng. Mây phủ và mƣa nhiều, nhất là vào khoảng tháng 6 đến tháng 1. Cƣờng độ bức xạ trung bình thấp (< 3,369 kWh/m2/ ngày). + Cƣờng độ bức xạ vùng Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ – Ở Bắc Bộ, nắng nhiều vào tháng 5.
Còn ở Bắc Trung bộ càng đi sâu về phía Nam thời gian nắng lại càng sớm, nhiều vào tháng 4. – Tổng bức xạ trung bình cao nhất ở Bắc Bộ khoảng từ thàng 5 ở Bắc Trung Bộ từ tháng 4. Số giờ nắng trung bình thấp nhất là trong tháng 2, 3 khoảng 2h/ngày, nhiều nhất vào tháng 5 với khoảng 6 – 7h/ngày và duy trì ở mức cao từ tháng 7. + Cƣờng độ bức xạ vùng Trung Bộ – Từ Quảng Trị đến Tuy Hòa, thời gian nắng nhiều nhất vào các tháng giữa năm với khoảng 8 – 10h/ngày.
Trung bình từ tháng 3 đến tháng 9, thời gian nắng từ 5 – 6 h/ngày với lƣợng tổng xạ trung bình trên 3,489 kWh/m2/ngày (có ngày đạt 5,815 kWh/m2/ngày). + Cƣờng độ bức xạ vùng phía Nam – Ở vùng này, quanh năm dồi dào nắng. Trong các tháng 1, 3, 4 thƣờng có nắng từ 7h sáng đến 17h. Cƣờng độ bức xạ trung bình thƣờng lớn hơn 3,489 kWh/m2/ngày.
Đặc biệt là các khu vực Nha Trang, cƣờng độ bức xạ lớn hơn 5,815 kWh/m2/ngày trong thời gian 8 tháng/năm. Tóm lại, Việt Nam là nƣớc có tiềm năng về năng lƣợng mặt trời, trải dài từ vĩ độ 8° Bắc đến 23° Bắc, nằm trong khu vực có cƣờng độ bức xạ mặt trời tƣơng đối cao, với trị số tổng xạ khá lớn từ 100 – 175 kcal/cm2.năm, do đó việc sử dụng NLMT ở nƣớc ta sẽ đem lại hiệu quả kinh tế lớn. Giải pháp sử dụng năng lƣợng mặt trời hiện đang đƣợc cho là giải pháp tối ƣu nhất. Đây là nguồn năng lƣợng sạch, 9 không gây ô nhiễm môi trƣờng và có trữ lƣợng vô cùng lớn do tính tái tạo cao.
Đồng thời, phát triển ngành công nghiệp sản xuất pin mặt trời sẽ góp phần thay thế các nguồn năng lƣợng hóa thạch, giảm phát khí thải nhà kính, bảo vệ môi trƣờng. Vì thế, đây đƣợc coi là nguồn năng lƣợng quý giá, có thể thay thế những dạng năng lƣợng truyền thống đang ngày càng cạn kiệt. Từ lâu, nhiều nơi trên thế giới đã sử dụng năng lƣợng mặt trời nhƣ một giải pháp thay thế những nguồn tài nguyên truyền thống. Tiềm năng phát triển điện năng lượng mặt trời tại tỉnh Bình Định Bình Định là tỉnh duyên hải Nam Trung bộ, nằm trong vùng kinh tế trọng điểm miền Trung.
Lãnh thổ của tỉnh trải dài 110 km theo hƣớng Bắc – Nam, diện tích tự nhiên: 6.071,3 km², diện tích vùng lãnh hải: 36. Phía Bắc giáp tỉnh Quảng Ngãi, điểm cực Bắc có tọa độ: 14°42'10 Bắc, 108°55'4 Đông. Năm 2018, Bình Định là đơn vị hành chính Việt Nam đông thứ 17 về số dân, xếp thứ 25 về Tổng sản phẩm trên địa bàn (GRDP), xếp thứ 28 về GRDP bình quân đầu ngƣời, đứng thứ 43 về tốc độ tăng trƣởng GRDP.800 ngƣời dân, GRDP đạt 74.729 tỉ Đồng (tƣơng ứng với 3,2460 tỉ USD), GRDP bình quân đầu ngƣời đạt 48,69 triệu đồng (tƣơng ứng với 2.115 USD), tốc độ tăng trƣởng GRDP đạt 7,32%. Số liệu về bức xạ mặt trời tại Việt Nam Giờ nắng trong Cƣờng độ BXMT Vùng Ứng dụng năm (kWh/m2, ngày) Đông Bắc 1500 – 1800 3,3 – 4,1 Trung bình Tây Bắc 18900 – 2102 4,1 – 4,9 Trung bình Bắc Trung Bộ 1700 – 2000 4,6 – 5,2 Tốt Tây Nguyên và Nam Trung 2200 – 2700 4,9 – 5,7 Rất tốt Bộ Nam Bộ 2200 – 2700 4,3 – 4,9 Rất tốt Trung bình cả nƣớc 1700 – 2400 4,6 Tốt 10 Dựa vào Bảng 1.1 có thể thấy rằng, tỉnh Bình Định nằm trong khu vực có lƣợng bức xạ trung bình là 5.3 kWh/m2/ngày cao hơn mức bình quân chung của cả nƣớc là 3 – 5 kWh/m2/ ngày, số giờ nắng trung bình là 7 giờ/ngày.
