BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CHO CÔNG TY TNHH ASTRO ENGINEERING VIỆT NAM GVHD: ThS. LÊ BÁ TÂN SVTH: PHẠM HỮU CHÍ TRẦN NGUYỄN NAM BÌNH SKL013077 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 6 năm 2024 f BÞ GIÁO DĂC VÀ ĐÀO T¾O TR¯âNG Đ¾I HàC S¯ PH¾M Kþ THU¾T TP. Hæ CHÍ MINH KHOA C¡ KHÍ ĐÞNG LĂC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÍNH TOÁN VÀ THI¾T K¾ HÞ THäNG ĐIÞN NNG L¯ĀNG M¾T TRâI CHO CÔNG TY TNHH ASTRO ENGINEERING VIÞT NAM SVTH: MSSV: PH¾M HĀU CHÍ 20154025 TRÀN NGUYÄN NAM BÌNH 20154023 GVHD: ThS.
LÊ BÁ TÂN TP. Hç Chí Minh, tháng 6 nm 2024 LâI CÀM ¡N Kính th°a Ban quÁn lý tr°ãng Đ¿i hßc S° ph¿m kỹ thuÁt Thành phã Hå Chí Minh. Kính th°a các thầy cô giáo trong khoa C¢ khí đßng lực. Tr°ác hÁt, cho phép chúng em đ°āc bày tá lòng biÁt ¢n sâu sắc đÁn sự quan tâm, giúp đÿ cāa quý thầy cô trong suãt 4 nm hßc tÁp và rèn luyán t¿i tr°ãng Đ¿i hßc S° ph¿m kỹ thuÁt Thành phã Hå Chí Minh.
Trong quá trình hßc tÁp, chúng em đã gÁp phÁi rÃt nhiÃu khó khn, đÁc biát là trong quá trình thực hián đå án tãt nghiáp. Nhã sự tÁn tình h°áng d¿n, giúp đÿ cāa quý thầy cô, chúng em đã có thÅ v°āt qua nhāng khó khn đó và hoàn thành đå án mßt cách tãt nhÃt. Chúng em xin bày tá sự biÁt ¢n đÁc biát đÁn thầy Lê Bá Tân, ng°ãi đã trực tiÁp h°áng d¿n, giúp đÿ chúng em trong suãt quá trình thực hián đå án. Thầy đã luôn tÁn tình giÁi đáp nhāng thắc mắc cāa chúng em, giúp chúng em hiÅu rõ h¢n và đà tài và hoàn thián đå án mßt cách tãt nhÃt.
Chúng em xin chân thành cÁm ¢n quý thầy cô đã dành cho chúng em nhāng kiÁn thức quý báu, nhāng lãi đßng viên, khích lá giúp chúng em tr°ång thành và hoàn thián bÁn thân. Chúng em xin đ°āc gÿi lãi chúc sức kháe, h¿nh phúc và thành công đÁn quý thầy cô. MỤC LỤC CH¯¡NG 1 TæNG QUAN Đ TÀI .1 Tình hình phát triÅn đián mÁt trãi trên thÁ giái .1 Lßch sÿ cÿa t¿m pin năng l±ÿng mặt trßi. Thÿc tr¿ng năng l±ÿng mặt trßi hiện nay .2 Mÿc đích và mÿc tiêu cāa đà tài.3 Nßi dung nghiên cứu và ph¿m vi nghiên cứu.
4 CH¯¡NG 2: C¡ Sä LÝ THUYÀT .1 Mßt sã há thãng đián mÁt trãi .2 Hệ thßng hòa l±ßi .3 Hệ thßng hòa l±ßi có l±u trÿ.2 Các yÁu tã Ánh h°ång đÁn công suÃt cāa tÃm PV .1 Lo¿i pin và các công nghệ s¿n xu¿t .2 Đißu kiện môi tr±ßng .4 Ch¿t l±ÿng hệ thßng. 10 CH¯¡NG 3: TÍNH TOÁN VÀTHIÀT KÀ Hà THâNG ĐIàN NNG L¯ĀNG MÀT TRâI .1 Thông tin chung .1 Đißu kiện thiên nhiên .2 Hiện tr¿ng nhà máy .2 Tiêu chuẩn thiÁt kÁ .1 Ph¿m vi và đßi t±ÿng .2 Tiêu chu¿n và qui đßnh .3 Thông tin khÁo sát .1 Mặt b¿ng l¿p đặt .2 T¿i 琀椀êu thÿ cÿa nhà máy .3 Nhu c¿u cÿa khách hàng .4 Phân tích và lựa chßn há thãng.1 Phân 琀ch và lÿa chßn công su¿t .2 Phân 琀ch hệ thßng .3 Tính toán và lÿa chßn hệ thßng phù hÿp .5 S¢ đå bã trí tçng thÅ .2 K¿ ho¿ch phòng cháy chÿa cháy .6 Phân tích và lựa chßn thiÁt bị .1 Phân 琀ch và lÿa chßn t¿m PV .2 Lÿa chßn inverter .3 Tính toán thi¿t bß đóng c¿t cho MSB-A1 .4 ính toán thi¿t bß đóng c¿t cho MSB-A2 .5 Tính toán thi¿t bß đóng c¿t cho Inverter Growa琀琀 110kW MAX 110KTL3 LV .6 Máy bi¿n áp cÿa hệ thßng .9 Mô pháng tçng quan trên phần mÃm Sket Chup. 66 CH¯¡NG 4: MÔ PHàNG VÀ PHÂN TÍCH HIàU QUÀ CĀA Hà THâNG ĐIàN MÀT TRâI. Thực hián mô pháng.2 Khai báo các thông sß cÿa hệ thßng: .6 Ch¿t l±ÿng cÿa module.7 Tßn th¿t suy gi¿m ánh sáng.8 Tßn hao công su¿t .2 Mô Pháng Bóng.
KÁt quÁ mô pháng. 80 CH¯¡NG 5: KÀT LUÀN VÀ H¯àNG PHÁT TRIÄN. H°áng phát triÅn cāa nng l°āng mÁt trãi trong t°¢ng lai. 81 DANH SÁCH HÌNH Hình 1.1 BiÅu đå bức x¿ nng l°āng mÁt trãi trung bình cāa Viát Nam.
1 S¢ đå há thãng đián mÁt trãi đßc lÁp. 3 S¢ đå há thãng hòa l°ái có l°u trā. 4 Giao dián phần mÃm PVsyst. 5 Giao dián phần mÃm AutoCad.
6 Giao dián phần mÃm SketchUp. 1 Dā liáu t¿i vị trí từ phần mÃm PVsyst. 2 Tçng quan mÁt bằng t¿i công ty Astro Engineering Viát Nam. 3 Mßt sã hình Ánh khÁo sát thực tÁ.
4 Vị trí mÁt bằng Công ty Astro Engineering Viát Nam. 5 MÁt bằng mái tôn cāa nhà máy A1 và A2. 6 Tā đián cāa x°ång A1 lúc chỉ ho¿t đßng 1/3 thiÁt bị. 7 Báo cáo tài chính cāa há thãng trên phần mÃm PVsyst.
8 Mô pháng sÁn l°āng đián mÁt trãi cāa há thãng trên phần mÃm PVsyst. 9 Báo cáo tài chính cāa há thãng trên phần mÃm PVsyst. 10 Mô pháng sÁn l°āng đián mÁt trãi cāa há thãng trên phần mÃm PVsyst. 11 Mô pháng bã trí tÃm pin trên phần mÃm PVsyst.
12 Mô pháng nhà tr¿m đÁt Inverter và tā đián. 13 S¢ đå đÃu nãi há thãng đián mÁt trãi điÅn hình vào l°ái đián cāa nhà máy. 14 GiÁi pháp không phát l°ái theo tçng công suÃt. 15 GiÁi pháp không phát ng°āc theo pha công suÃt thÃp nhÃt.
16 TÃm pin mÁt trãi AE Solar 550W AURORA. 17 Bã trí tÃm pin trên mÁt bằng nhà máy A1 và A2. 18 BiÁn tần Growatt 110KTL3-LV. 21 MCCB 3P 1000A 50kA NS100N3M2.
22 MCCB 3P 1250A 50kA NS125N3M2. 23 MCCB SCHNEIDER 3P 250A 25KA. 24 ThiÁt kÁ vá ngoài cāa tā MSB-A1. 25 Bã trí thiÁt bị trong tā MSB-A1.
26 ThiÁt kÁ vá ngoài cāa tā MSB-A2.40: Dây cadivi CV4. 34 Chi tiÁt há thãng lãi đi. 35 S¢ đå đÃu nãi chuỗi pin vái Inverter. 37 S¢ đå đ¢n tuyÁn cāa há thãng .56: S¢ đå tiÁp địa cāa há thãng.
38 MÁt bằng bã trí máng cáp trên mái. 39 MÁt bằng bã trí há thãng rÿa tÃm pin và dây cứu sinh. 40 MÁt cắt máng AC từ nhà tr¿m vào tā đián. 41 Giao dián Sketchup.
42 Mô pháng 3D há thãng pin mÁt trãi. 43 Hình Ánh mô pháng tÃm pin và máng cáp trên mái. 2 Các góc nghiêng cāa dàn pin. 3 Màn hình khai báo thông sã cāa há thãng TiÁn Mô-đun quang đián: AE Solar Công suÃt bình th°ãng: 550Wp.
4 Tçn hao nhiát cāa há thãng. 5 Tçn thÃt đián trå trên há thãng. 6 Tçn hao công suÃt do bẩn bà mÁt. 7 Tçn hao chÃt l°āng module.
8 Tçn thÃt suy giÁm ánh sáng. 9 Thông sã tçn hao công suÃt. 10 Suy giÁm công suÃt hằng nm. 11 Mô pháng bóng ngày 23/6.
12 KÁt quÁ mô pháng tçn thÃt cāa há thãng. 13 KÁt quÁ báo cáo chính. 14 BiÅu đå sÁn l°āng đầu vào/đầu ra hằng ngày. 15 BiÅu đå phân phãi đián đầu ra há thãng.
16 BÁng phân tích tài chính trên Pvsyst. 17 Mô pháng sÁn l°āng đián mÁt trãi trung bình cung cÃp cho nhà máy trong mßt ngày cāa các tháng trong nm. 80 DANH SÁCH BÀNG BÁng 3. 1 Thông tin dián tích dự án.
2 Báo giá há thãng sÿ dÿng Micro Inverter Neo 2000M-X Growatt. 3 Báo giá há thãng sÿ dÿng String Inverter Growatt 110kW MAX 110KTL3. 4 BÁng so sánh hiáu quÁ và mÁt kỹ thuÁt giāa 2 há thãng. 5 So sánh hiáu quÁ kinh tÁ giāa 2 há thãng.
6 ĐÁt tính c¢ khí cāa tÃm pin AE550W AURORA.4: ĐÁt tính kỹ thuÁt Inverter Growatt 110kW MAX 110KTL3-LV. 8 Chia công suÃt cāa từng Inverter. 9 Thông sã MCCB 3P 1000A 50kA NS100N3M2. 10 Thông sã MCCB 3P 1250A 50kA NS125N3M2.
11 Thông sã MCCB SCHNEIDER 3P 250A 25KA. 12 Thông sã MBA 2000kVA THIBIDI. 13 Thãng kê các thiÁt bị trong tā MSB-A1. 14 Thãng kê các thiÁt bị trong tā MSB-A2.16: Các trị sã làm viác cāa cáp.
17Chßn tiÁt dián dây PE. 18 BÁng liát kê các đÃu nãi Inverter MPPT 1- MPPT 10. 1 Mô pháng đián nng cāa há thãng qua các tháng bằng PV syst. 75 CH¯¡NG 1 TèNG QUAN ĐÀ TÀI 1.1 Tình hình phát triÃn đißn m¿t trãi trên th¿ giái 1.1 Lßch sÿ cąa t¿m pin nng l°āng m¿t trãi Nm 1839, nhà vÁt lý Edmond Becquerel đã khám phá ra hiáu ứng quang đián là nÃn tÁng cho ph°¢ng pháp sÁn xuÃt đián nng l°āng mÁt trãi.
Nm 1883, Charles Fritts đã sáng chÁ ra tÁ bào quang đián đầu tiên, đ°āc chÁ t¿o từ selenium có hiáu suÃt chỉ 1%. Nm 1888, Alexander Stoletov đã chÁ t¿o ra tÁ bào quang đián có hiáu suÃt cao h¢n, khoÁng 2%. Nm 1905, Albert Einstein đã xuÃt bÁn bài báo và hiáu ứng quang đián, giÁi thích chính xác c¢ chÁ cāa hiáu ứng này. Bài báo cāa ông đã giúp ông giành giÁi Nobel VÁt lý nm 1921.
Nm 1954: Gerald Pearson, Calvin Fuller và Daryl Chapin t¿i Bell Labs chÁ t¿o thành công pin mÁt trãi silicon, må ra kỷ nguyên mái cho ngành nng l°āng mÁt trãi. Nm 1960: Hoffman Electronics ghi nhÁn b°ác đßt phá khi cÁi thián hiáu suÃt quang đián từ 8% lên 14%. Nm 1973: Đ¿i hßc Delaware xây dựng há thãng nng l°āng mÁt trãi đầu tiên mang tên "Solar One". Nm 1978: Kính lúp Fresnel đ°āc sÿ dÿng cho nhà máy đián mÁt trãi Suntower đầu tiên t¿i California, Mỹ.
Sự phát triÅn m¿nh m¿ cāa đián mÁt trãi trong thÁ kỷ XXI: Đầu nhāng nm 2000: Giá thành pin mÁt trãi giÁm m¿nh, thúc đẩy ứng dÿng rßng rãi trong các hß gia đình và doanh nghiáp. Nm 2004: Đức ban hành luÁt khuyÁn khích sÿ dÿng nng l°āng mÁt trãi, må ra "thãi kỳ bùng nç" cho ngành nng l°āng mÁt trãi toàn cầu. Nm 2007: Trung Quãc bắt đầu đầu t° m¿nh m¿ vào sÁn xuÃt pin mÁt trãi, trå thành nhà sÁn xuÃt lán nhÃt thÁ giái. ĐÁn nay nng l°āng mÁt trãi đã trå thành mßt nguån nng l°āng s¿ch, bÃn vāng và ngày càng đ°āc sÿ dÿng rßng rãi trên thÁ giái.
Thăc tr¿ng nng l°āng m¿t trãi hißn nay Ngày nay nhu cầu sÿ dÿng nng l°āng cho sÁn xuÃt, dịch vÿ, đãi sãng,& ngày càng tng ca, d¿n đÁn há lÿy là viác khai thác và sÿ dÿng nhiên liáu hóa th¿ch lán gây ra nhiÃu tác h¿i đÁn môi tr°ãng nh° ô nhißm môi tr°ãng, biÁn đçi khí hÁu,&. Do đó sự chuyÅn đçi từ nng l°āng hóa th¿ch sang nng l°āng tái t¿o là thiÁt yÁu, đÁc biát là nng l°āng mÁt trãi. Nng l°āng mÁt trãi đang trå thành xu h°áng tÃt yÁu cāa t°¢ng lai vái nhiÃu °u điÅm v°āt trßi.