chương 1 .11 v CHƢƠNG 2: NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC HỆ ĐIỆN MẶT TRỜI NỐI LƢỚI CÓ LƢU TRỮ. Nguyên lý hoạt động. Các mô hình lắp đặt. Mô hình nối lưới trực tiếp (On Grid).
Mô hình năng lượng mặt trời độc lập (Off Grid). Mô hình vừa nối lưới vừa có lưu trữ (Hybrid). Cấu trúc của hệ thống điện mặt trời. Cấu trúc hệ năng lượng mặt trời nối lưới.
Cấu trúc hệ năng lượng mặt trời độc lập. Cấu trúc hệ năng lượng mặt trời lai. Hệ năng lượng điện mặt trời nối lưới có lưu trữ. Pin mặt trời (PV - Photovoltaic).
Bộ biến đổi một chiều - một chiều (DC/DC). Nghịch lưu nối lưới (Grid Tie Inverter). Nghịch lưu dòng một pha:. Sơ đồ nghịch lưu một pha có điểm giữa:.
Nghịch lưu áp 1 pha dạng cầu:. Mạch công suất của bộ nghịch lưu (cầu H). Các phương pháp điều khiển bộ nghịch lưu áp. Dạng sóng sin mô phỏng:.
Dạng sóng sin chuẩn:. Lọc sóng hài. Khái niệm về sóng hài. Nguyên nhân phát sinh sóng hài.
Tác hại sóng hài. Giải pháp lọc sóng hài. Nguồn điện một chiều (Ắc quy). Giới thiệu chung về Ắc quy .Tiêu chuẩn ắc quy: TCVN : 4472 : 93.
Hệ thống điều khiển. Điều khiển điện áp một chiều. Điều khiển nghịch lưu một pha. Kết luận chương 2.
Căn cứ để chọn hệ thống điện mặt trời lai:.40 CHƢƠNG 3: NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP QUẢN LÝ, KINH DOANH NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI CHO THÀNH PHỐ LÀO CAI 43 3. Đánh giá khái quát. Ưu, nhược điểm của năng lượng mặt trời. Các văn bản pháp quy về điện mặt trời mái nhà.
Quan điểm và định hướng phát triển NL tái tạo ở VN đến 2030 và tầm nhìn đến 2050. Giai đoạn từ nay đến 2030. Định hướng đến 2050. Thực trạng phát triển NL mặt trời ở Việt Nam và thành phố Lào Cai.
Thực trạng phát triển NL mặt trời ở Việt Nam. Tình hình phát triển điện mặt trời ở Thành phố Lào Cai. Đề xuất một số giải pháp QL và KD NLMT ở thành phố Lào Cai. Công tác tuyên truyền.
Việc thực hiện thủ tục của ngành Điện. Công tác kinh doanh, cung cấp thiết bị, phụ kiện, giá cả. Giải pháp hỗ trợ về tài chính. Công tác quản lý vận hành điện mặt trời .64 K T LUẬN VÀ KI N NGHỊ .66 TÀI LIỆU THAM KHẢO .67 vii DANH MỤC CÁC CHỮ VI T TẮT EVN Tập đoàn Điện lực Việt Nam NLTT Năng lượng tái tạo NLMT Năng lượng mặt trời MT Mặt trời BXMT Bức xạ mặt trời DC Một chiều AC Xoay chiều MN Miền núi QL Quản lý KD Kinh doanh viii DANH MỤC BẢNG, BIỂU Bảng 1.1: Số liệu bức xạ của cả nước .1 Sơ đồ trạng thái đóng ngắt các khóa trên mạch cầu H .2: Dạng sóng của một số loại phi tuyến.3: Khả năng khởi động ban đầu của ắc quy .4: Khả năng phóng điện của ắc quy .37 ix DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1: Bản đồ số liệu bức xạ năng lượng mặt trời Việt Nam .1: Mô hình nối lưới trực tiếp .2: Mô hình năng lượng mặt trời độc lập .3: Mô hình vừa nối lưới vừa có lưu trữ (Hybrid) .4: Sơ đồ khối hệ thống điện mặt trời nối lưới .5: Sơ đồ khối hệ thống điện mặt trời độc lập .6: Sơ đồ khối hệ thống điện mặt trời lai .7: Các tấm pin mặt trời .8: Mô hình tương đương của module PV.9: Các họ đặc tính của PV .10: Sơ đồ nguyên lý bộ giảm áp Buck .11: Sơ đồ nguyên lý mạch tăng áp .12: Sơ đồ nguyên lý mạch Buck-Boost.13: Bộ chuyển đổi DC/DC có cách ly .14 Sơ đồ nguyên lý mạch nghịch lưu nguồn dòng.15: Sơ đồ nghịch lưu một pha có điểm giữa .16: Sơ đồ dạng nghịch lưu áp 1 pha dạng cầu .17: Sơ đồ đơn giản của mạch cầu H sử dụng Mosfet làm công tắc .18: Sóng sin mô phỏng (MODIRED SINE WAVE), thuần sin .19: Sơ đồ cách tạo ra tín hiệu sin PWM.20: Mô dạng tín hiệu méo gây bởi song hài .21: Cấu tạo Ắc quy.22: Cấu trúc điều khiển điện áp một chiều sử dụng bộ điều khiển PI .23: Sơ đồ khối nghịch lưu một pha .24: Mạch vòng điều khiển dòng điện .25: Mạch vòng điều khiển công suất .26: Sơ đồ điều khiển hệ thống pin mặt trời nối lưới có lưu trữ.
Tính cấp thiết của đề tài Đề tài nghiên cứu khảo sát tiềm năng phát triển khai thác nguồn năng lượng mặt trời tại tỉnh Lào Cai bằng việc thiết kế hệ thống điều khiển nhằm khai thác được nguồn năng lượng mặt trời đưa vào phục vụ sản xuất và đời sống, nhất là áp dụng cho các cơ quan cấp sở của tỉnh Lào Cai nhằm góp phần giảm tiêu hao năng lượng hóa thạch, đồng thời giảm phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính. Nguồn năng lượng mặt trời phong phú với nguồn bức xạ nắng trung bình là 4kW/h/m2/ngày. Bên cạnh đó việc sử dụng năng lượng mặt trời như là một nguồn năng lượng tại chỗ để thay thế cho các dạng năng lượng truyền thống đáp ứng nhu cầu năng lượng của các vùng dân cư không tập trung là một kế sách có ý nghĩa về mặt kinh tế, an ninh quốc phòng và phát triển văn hoá giáo dục,… Từ những đánh giá quan trọng trên chúng ta cần phải tiến hành nghiên cứu tiềm năng khai thác nguồn năng lượng mặt trời tại tỉnh Lào Cai cũng như nghiên cứu thiết kế hệ thống điều khiển hệ thống này để cung cấp cho một số phụ tải tại tỉnh Lào Cai, thực hiện thí điểm tại Thành phố Lào Cai. Vì vậy tôi chọn đề tài: "Nghiên cứu ứng dụng hệ thống phát điện sử dụng năng lƣợng mặt trời và đề xuất giải pháp quản lý, kinh doanh cho năng lƣợng mặt trời cho thành phố Lào Cai " là đề tài thực hiện luận văn tốt nghiệp.
Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu. Đối tượng nghiên cứu: - Nguồn năng lượng tái tạo của thành phố Lào Cai và tiềm năng về điện mặt trời trên địa bàn thành phố Lào Cai. - Đánh giá khả năng khai thác nguồn năng lượng mặt trời để cung cấp cho một số phụ tải tại Thành phố Lào Cai, Tỉnh Lào Cai. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài * Mục tiêu chung: - Nghiên cứu khảo sát tiềm năng nguồn năng lượng mặt trời để cung cấp cho một số phụ tải tại Thành phố Lào Cai, Tỉnh Lào Cai.
- Cấu trúc của nguồn năng lượng mặt trời dạng tập trung và áp mái. 1 * Các mục tiêu cụ thể là: - Về lý thuyết: + Nghiên cứu khảo sát tiềm năng năng lượng mặt trời tại tỉnh Lào Cai. + Đánh giá khả năng khai thác nguồn năng lượng mặt trời để cung cấp cho một số phụ tải tại Thành phố Lào Cai, Tỉnh Lào Cai; + Cấu trúc bộ nguồn năng lượng mặt trời khi vận hành độc lập và nối lưới; - Về thực tiễn: Nghiên cứu đề xuất một số giải pháp quản lý, kinh doanh năng lượng mặt trời cho thành phố Lào Cai. Phƣơng pháp nghiên cứu * Phương pháp nghiên cứu: Đề tài sử dụng kết hợp 2 phương pháp nghiên cứu khảo sát, lý thuyết và thực tiễn nhằm có những đánh giá để đưa ra tính khả thi trong việc áp dụng khai thác nguồn năng lượng mặt trời cho thành phố Lào Cai.
* Các công cụ, thiết bị nghiên cứu Sử dụng các phần mềm phục vụ cho khảo sát đánh giá kết quả lý thuyết và thực tiễn. Kết cấu của luận văn Dự kiến kết cấu luận văn như sau Chƣơng 1. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu Vai trò của năng lượng tái tạo nói chung và năng lượng mặt trời nói riêng của thành phố Lào Cai. Nghiên cứu cấu trúc hệ điện mặt trời nối lƣới có lƣu trữ Nghiên cứu mô hình đặc trưng là nguồn năng lượng mặt trời tập trung hay phân tán dưới dạng lai nối lưới có lưu trữ.
Nghiên cứu đề xuất một số giải pháp quản lý, kinh doanh năng lƣợng mặt trời cho thành phố Lào Cai Nghiên cứu đề xuất các giải pháp kỹ thuật, kinh tế và kinh doanh điện mặt trời từ các nguồn độc lập và nối lưới trên địa bàn thành phố Lào Cai. Kết luận và kiến nghị. 2 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Giới thiệu về hệ thống điện tỉnh Lào Cai và thành phố Lào Cai Trong thời đại cách mạng công nghiệp 4.0, nguồn năng lượng điện luôn giữ vai trò xương sống góp phần quan trọng trong nền kinh tế của mỗi quốc gia.
Việc duy trì nguồn điện ổn định, liên tục luôn là bài toán đặt ra cho ngành điện hiện nay. Giới thiệu về hệ thống điện tỉnh Lào Cai Hiện nay mạng lưới điện của tỉnh Lào Cai không ngừng được đầu tư xây dựng, cải tạo. Lưới điện quốc gia đã đến được các thôn, bản vùng sâu, vùng xa, vùng đặc biệt khó khăn nhất của tỉnh. Khi lưới điện ngày một phát triển thì yêu cầu cung cấp điện ổn định, liên tục đang là bài toán được đặt ra cho Công ty Điện lực Lào Cai và các Điện lực, đây cũng là một trong những tiêu chí hàng đầu mà Lãnh đạo Công ty đặt ra và hướng đến tương lai.
Với thực trạng tổ chức sản xuất hiện nay Công ty Điện lực Lào Cai hiện đang quản lý: Trạm trung gian: 5 trạm/9 máy, dung lượng 47.500 kVA; Trạm biến áp phân phối 1.222 km đường dây trung áp; 3.279 km đường dây hạ áp; Tụ bù trung áp 40 bộ dung lượng 23.700 kVAR, tụ bù hạ áp 3.084 bộ dung lượng 67.075 kVAR; với tổng số 20 đường dây trung áp 35 kV, trong đó số đường dây đã khép vòng 6 đường dây cấp điện từ 15 xuất tuyến. Nằm trên địa bàn một tỉnh miền núi, bên cạnh hoạt động sản xuất, kinh doanh, một trong những mục tiêu lớn Công ty Điện lực Lào Cai hướng tới là làm sao “phủ” lưới điện đến 100% các hộ nghèo trên địa bàn tỉnh. Do đó, những năm qua, những đường dây cũ nát, cột tre, cột gỗ đã dần được thay thế bằng cột bê tông vững chắc, nguồn điện về nông thôn bảo đảm an toàn và chất lượng. Công ty Điện lực Lào Cai phấn đấu đưa điện lưới quốc gia sẽ về khắp các bản, làng.
Đưa điện về vùng sâu, vùng xa là một trong những mục tiêu mà Công ty Điện lực Lào Cai đã và đang quyết liệt triển khai với mục đích tất cả người dân trên địa bàn Lào Cai sẽ được sử dụng điện lưới, kể cả những địa bàn xa xôi nhất.