Nghiên cứu hệ thống điện mặt trời dưới bóng che không đồng đều

LỜI CAM ĐOAN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Tổng quan chung về lĩnh vực nghiên cứu

1.2. Tiềm năng năng lượng mặt trời ở thế giới và Việt Nam

1.2.1. Tình hình sử dụng pin NLMT ngoài nước

1.2.1.1. Dự án Solar Star 579MW, California

1.2.1.2. Desert Sunlight Solar Farm 550MW, California

1.2.1.3. Topaz Solar Farms 550 MW, California

1.2.1.4. Longyangxia Dam Solar Park 530 MW, Qinghai

1.2.2. Tình hình sử dụng pin NLMT ở trong nước

1.2.2.1. Nhà máy điện mặt trời Thiên Tân

1.2.2.2. Nhà máy quang năng An Hội

1.2.2.3. Dự án NLMT trên đảo Trường Sa

1.2.3. Nhận xét chung

1.3. Điểm công suất cực đại và tác động do bóng che của Pin NLMT

1.4. Mục tiêu luận văn

1.5. Nhiệm vụ luận văn

1.6. Phạm vi luận văn

2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1. Tế bào quang điện

2.1.1. Đặc tính của tế bào quang điện

2.1.2. Các tấm pin quang điện và các dãy pin quang điện

2.1.3. Các loại tế bào quang điện

2.2. Các ứng dụng chủ yếu của PV

2.3. Pin NLMT và phương trình toán của pin NLMT

2.3.1. Phương trình tương đương của pin NLMT

2.3.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến pin NLMT

2.3.3. Phương trình tương đương của bộ pin NLMT

2.4. Các thuật toán phổ biến xác định điểm công suất cực đại của pin mặt trời

2.4.1. Thuật toán nhiễu loạn và quan sát P&O

2.4.2. Thuật toán điện dẫn gia tăng INC

2.5. Hiện tượng bóng che một phần và các ảnh hưởng

3. CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT THUẬT TOÁN ĐÁP ỨNG CÁC ĐIỀU KIỆN THAY ĐỔI

3.1. Phân tích các đường cong đặc trưng trong điều kiện PSC

3.2. Giải thuật đề xuất tìm điểm MPPT khi các dãy pin bị bóng che một phần (Mức bức xạ trên các PV bị che là đồng đều)

3.3. Giải thuật đề xuất tìm điểm MPPT khi bị bóng che một phần (Mức bức xạ trên các PV bị che là không đồng đều)

4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG

4.1. Mô hình hóa mô phỏng

4.1.1. Khối pin NLMT

4.1.2. Khối mạch DC/DC và bus DC

4.1.3. Khối điều khiển

4.1.4. Mô hình mô phỏng của hệ thống pin NLMT

4.1.5. Mô hình kiểm tra công suất dãy pin NLMT khi bị bóng che một phần

4.2. Kết quả mô phỏng

4.2.1. Khi BXMT trên các tấm pin lần lượt là 1000, 1000, 1000, 400 W/m2

4.2.2. Khi BXMT trên các tấm pin lần lượt là 1000, 400, 400, 400 W/m2

4.2.3. Khi BXMT trên các tấm pin lần lượt là 1000, 1000, 700, 400 W/m2

4.2.4. Khi BXMT trên các tấm pin lần lượt là 400, 500, 600, 1000 W/m2

5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI

5.1. Kết luận

5.2. Hướng phát triển

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về hệ thống điện mặt trời

Hệ thống điện mặt trời (hệ thống điện mặt trời) đã trở thành một phần quan trọng trong việc cung cấp năng lượng tái tạo. Nhu cầu về năng lượng tái tạo đang gia tăng do sự khủng hoảng năng lượng toàn cầu. Năng lượng mặt trời được coi là nguồn năng lượng dồi dào và khả thi nhất. Các tấm pin mặt trời chuyển đổi năng lượng mặt trời thành điện năng, đóng vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Tuy nhiên, hiệu suất của hệ thống điện mặt trời có thể bị ảnh hưởng bởi hiện tượng bóng che không đồng đều. Điều này dẫn đến việc cần thiết phải nghiên cứu và phát triển các giải pháp để tối ưu hóa hiệu suất của hệ thống điện mặt trời trong điều kiện bóng che.

1.1 Tiềm năng năng lượng mặt trời

Năng lượng mặt trời có tiềm năng lớn trong việc cung cấp điện năng cho các hộ gia đình và công nghiệp. Theo báo cáo, tổng công suất lắp đặt toàn cầu của năng lượng mặt trời đã đạt 227 GW vào năm 2015. Các dự án lớn như Solar Star và Desert Sunlight đã chứng minh khả năng của năng lượng mặt trời trong việc cung cấp điện năng sạch và bền vững. Việc sử dụng năng lượng mặt trời không chỉ giúp giảm thiểu khí thải CO2 mà còn tạo ra nhiều cơ hội việc làm trong ngành công nghiệp năng lượng tái tạo.

II. Ảnh hưởng của bóng che đến hiệu suất hệ thống

Bóng che không đồng đều có thể gây ra sự giảm sút đáng kể trong hiệu suất của hệ thống điện mặt trời. Hiện tượng này xảy ra khi một phần của tấm pin mặt trời bị che khuất, dẫn đến việc giảm sản lượng điện. Nghiên cứu cho thấy rằng hiệu suất điện mặt trời có thể giảm từ 20% đến 80% tùy thuộc vào mức độ và vị trí của bóng che. Việc hiểu rõ về ảnh hưởng của bóng che là rất quan trọng để phát triển các giải pháp tối ưu hóa hiệu suất. Các thuật toán như P&O và INC đã được đề xuất để tìm điểm công suất cực đại trong điều kiện bóng che không đồng đều.

2.1 Phân tích hiệu suất dưới bóng che

Phân tích hiệu suất của hệ thống điện mặt trời dưới bóng che không đồng đều cho thấy rằng việc tối ưu hóa vị trí và cấu hình của các tấm pin có thể cải thiện đáng kể sản lượng điện. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng các thuật toán điều khiển thông minh có thể giúp hệ thống tự động điều chỉnh để tối đa hóa năng lượng thu được. Điều này không chỉ giúp tăng hiệu suất mà còn giảm thiểu chi phí vận hành cho các hệ thống điện mặt trời.

III. Giải pháp và ứng dụng thực tiễn

Để giải quyết vấn đề bóng che không đồng đều, nhiều giải pháp đã được đề xuất. Một trong những giải pháp hiệu quả là sử dụng các tấm pin mặt trời có khả năng tự điều chỉnh góc nghiêng để tối ưu hóa việc thu nhận ánh sáng mặt trời. Ngoài ra, việc áp dụng công nghệ lưu trữ năng lượng cũng giúp cải thiện hiệu suất tổng thể của hệ thống. Các ứng dụng thực tiễn của nghiên cứu này không chỉ giới hạn trong lĩnh vực năng lượng mà còn có thể mở rộng ra các lĩnh vực khác như nông nghiệp và xây dựng, nơi mà việc sử dụng năng lượng tái tạo ngày càng trở nên quan trọng.

3.1 Ứng dụng trong các dự án thực tế

Nhiều dự án năng lượng mặt trời đã áp dụng các giải pháp tối ưu hóa hiệu suất trong điều kiện bóng che. Ví dụ, các trang trại năng lượng mặt trời lớn đã sử dụng công nghệ theo dõi ánh sáng để tăng cường hiệu suất thu năng lượng. Các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng việc kết hợp giữa năng lượng mặt trời và các nguồn năng lượng tái tạo khác có thể tạo ra một hệ thống năng lượng bền vững và hiệu quả hơn.

Luận văn thạc sĩ HCMUTE: Nghiên cứu hệ thống điện mặt trời trong điều kiện bóng che không đồng đều