CHƯƠNG 1 GIOI THIEU VE NANG LUQNG MAT TROI 1. Giới thiệu về năng lượng Mặt Trời Năng lượng mặt trời là năng lượng ánh sáng và nhiệt từ mặt trời được khai thác sử dụng một loạt các công nghệ không ngừng phát triển như hệ thống sưởi năng lượng mặt trời, pm mặt trời, năng lượng nhiệt mặt trời, kiến trúc năng lượng mặt tro1. Mức độ lớn của năng lượng mặt trời săn có làm cho nó trở thành một nguồn năng lượng sơ cấp rất hap dan dé tao ra điện. Các Chương trình Phát triển Liên Hợp Quốc trong đánh giá năng lượng thế giới của nó năm 2000 cho thấy tiềm năng hàng năm của năng lượng mặt trời là I,575-49 837 exajoules (EJ).
Con s6 nay 1én hon nhiéu lan so voi tong mức tiêu thụ năng lượng trên thế giới , là 559,8 E] vào năm 20 12. Năm 2011, Cơ quan Năng lượng Quốc tế nói rằng "sự phát triển của công nghệ năng lượng mặt trời giá cả phải chăng, vô tận và sạch sẽ có những lợi ích không lồ dài hạn. Nó sẽ làm tăng an ninh năng lượng quốc gia thông qua sự phụ thuộc vào một người bản xứ, vô tận, và chủ yếu là nhập khâu độc lập tài nguyên, tăng cường tính bền vững, giảm ô nhiễm, giảm chi phí giảm thiểu sự nóng lên toàn cầu và giữ cho giá nhiên liệu hóa thạch thấp hơn so với các nguồn năng lượng khác. Những lợi thé nay mang tinh toan cau.
Do do, chi phi bố sung của các biện pháp khuyến khích triển khai sớm cần được coi là đáng học tập đầu tư; chúng phải được chỉ tiêu một cách khôn ngoan và cần được chia sẻ rộng mr Tal. 43 tới bố mặt ~ Trái Đất lại bị phản hối váo không gian: 30% phan héi Ye vao khéng gian / ( 19% khí quyển - P hấp thụ Hình 1. Bức xạ Mặt Trời chiếu vào trái đất 1. Bức xạ Mặt Trời Bức xạ mặt trời là công suất trên một đơn vị diện tích nhận được từ Mặt trời dưới dạng bức xạ điện từ được đo trong dai bude song cua thiết bị đo.
Bức xạ mặt trời được đo bang watt trén mét vuông (W/m2 ) theo đơn vị SL. Bức xạ mặt trời thường được dùng để báo cáo năng lượng bức xạ phát ra môi trường xung quanh ( Jun trên mét vuông, J/m2 {oun Ô 4uødb©bgtxpb4laflwlbi truyện tới mặt đất lý tưởng nhất vào khoảng 00000 _ ác yêu tô xác định cường độ của bức xe mặt trời ở một điểm mảo đó trên rải Đất tla là thời giản trong ngáy, vị tri ỗịa lý, quảng đường nó ổi quả, sự mất mát nắng tượng trên quảng đường đó găn liên với sự tán xạ, mùa. ĐChcxbse hi VO Ors 1373 Wa | * , “ƒ ` | a4 XS | 2a ` khi vớt : x de> ont hpom ch. yến sa, vo, ⁄ ⁄ Ĩ 2 Si H | \ , | | ] i th hove oh ft T phá 1 SL + J 1000 Wren | Cts cprrary a, | ) \ Ị mĩ t I ] 1) s k W „ + t f “Ho [C T — ra ih Pie sea tems he Hinh 1.
Qua trinh truyén nang luong mat trời qua lớp khí quyên trái dat 1. Ứng dụng năng lượng Mặt Trời Có 2 ứng dụng chính của năng lượng Mặt Trời: + Nhiệt Mặt Trời: Chuyên bức xạ Mặt Trời thành nhiệt năng để sử dụng trong các hệ thống sưởi ấm, đun nước nóng. nóng ra | srt 7] mn be — Buc x: » mặt trời ` ` « ae Hình I. Máy nước nóng nhiệt Mặt Trời + Điện Mặt Trời: Chuyên bức xạ Mặt Trời (dưới dạng ánh sáng) thành điện năng thông qua các tắm pin quang điện.
SO DO HE THONG DIEN MAT TRỜI ÁP MAI HOA LƯỚI L3 Tấm pin năng ” lượng mặt trời ae Nguồn điện x y <4 Nguồn điện vào nhà Bộ hòa lưới chuyến ] đối điện từ DC => AC. Hé thống điện Mặt Trời áp mái 1. Tiềm năng và thực trạng để phát triển điện Mặt Trời ở Việt Nam Bên cạnh lợi thế là một trong những nước nằm trong giải phân bố ánh nắng mặt trời nhiều nhất trong năm trên bản đồ bức xạ mặt trời của thế giới, những chính sách ưu đãi của Chính Phủ đã và đang tạo động lực đề điện Mặt Trời (ĐMT) ở Việt Nam tăng tốc. Nam 4, mimes Langton pera De pred NC) 0 we 6D “4 u W we ea MÔ W 0“ 9 Hình 1.
Biêu đồ bức xạ NLMT ở Việt Nam [I] Cũng theo bán đồ tiềm năng DMT do Ngân hàng Thế giới (WB) cung cấp thông tin cho các nhà hoạch định chính sách và nhà đầu tư, tài nguyên DMT cua Viét Nam kha déi dào với nguồn bức xạ nhiệt khoảng 2.056 kW/m”/năm và kéo dài từ các tỉnh miền Trung đến khu vực ĐBSCL. Điều này cho thấy tìm năng phát triển của lĩnh vực DMT rat lớn. Cụ thẻ, tại những vùng như Tây Nguyên, Nam Trung Bộ, số giờ nắng sẽ đạt được từ 2. Lượng bức xạ mặt trời tính trung bình khoảng 150 kcal/m?, chiếm khoảng 2.
Theo đó, các địa phương ở phía bắc bình quân 1.100 giờ nắng/năm, trong khi đó, các tính phía nam và TPHCM có mặt trời chiều rọi quanh năm, ổn định kể cá vào mùa mưa với số giờ nắng trung bình năm cao hơn, từ 2. Vì vậy, bức xạ mặt trời là nguồn tài nguyên to lớn cho các tỉnh miền Trung và miền Nam. Chiến lược phát triển năng lượng tái tạo cho giai đoạn 2015-2030, xét đến 2050 được Chính phủ phê duyệt vào tháng 9/2015 đã đưa ra các mục tiểu cụ thể, theo đó lượng điện năng sản xuất từ các nguồn năng lượng tái tạo sẽ tăng từ mức 58 tý kWh năm 2015 lên 101 tỷ kWh năm 2020; 186 ty kWh năm 2030 và đạt 452 ty kWh năm 2050. Về mặt tương đối, tỉ trọng điện năng sản xuất từ các nguồn năng lượng tái tạo sẽ tăng từ 35% năm 2015 lên mức 38% năm 2020 và 43% năm 2050.
Để tạo động lực và khuyến khích phát triển năng lượng tái tạo, trong đó có ĐMT, Chính phủ đã có nhiều chính sách thông thoáng, tạo thuận lợi cho phát triển ĐMT. Đặc biệt, Quyết định số 02/2019/QĐ-TTg nêu rõ, các dự án trên mái nhà được thực hiện cơ chế mua bán điện theo chiều giao và chiều nhận riêng biệt của công tơ điện đo đếm 2 chiều, đã tạo hành lang pháp lý rõ ràng, chặt chẽ cho 2 bên mua và bán điện mặt trời áp mái (ĐMTAM), đồng thời tạo động lực khuyến khích người dân, doanh nghiệp tích cực đầu tư vào các dự án ĐMTAM. Bên cạnh đó, nhằm khuyến khích phát triển năng lượng tái tạo, phục vụ các mục tiêu phát triên nêu trên, Bộ Công Thương đã xây dựng và trình Chính phủ ban hành hàng loạt cơ chê: Feed-in-Tariff cho DMT, dién gid, dién san xuat tu chat thái răn, điện sinh khôi. Chính phủ cũng ban hành các chính sách ưu đãi khác cho các nhà đâu tư như ưu tiên cung cấp tín dụng, miễn/giảm thuê thu nhập doanh nghiệp, tiên thuê đất, sử dụng hợp đông mua bán điện mầu.
CHƯƠNG 2 CO SO LY THUYET HE THONG DIEN MAT TRỜI 2. Các mô hình hệ thống điện Mặt Trời hiện nay 2. Mô hình điện Mặt Trời độc lập (Off-Grid) Charge Controller Solar Panel Hình 2. Hệ thống điện Mặt Trời độc lập Nguyên lý hoạt động của hệ thông điện Mặt Trời độc lập: Các tâm pin năng lượng Mặt Trời có nhiệm vụ hấp thụ bức xạ Mặt Trời và chuyển thành dòng điện một chiều DC.
Dòng điện DC này được nạp vào hệ thống lưu trữ (ắc quy) thông qua bộ điều khiến sạc. Cuối cùng thông qua bộ chuyên đổi điện áp DC — AC (ïnveter). Dòng điện một chiều được chuyển đổi thành đòng điện xoay chiều sử dụng cho các thiết bị điện dân dụng thường ngày. Với nguyên lý hoạt động độc lập hoàn toàn.
Hệ thống độc lập được ứng dụng rộng rãi trên nhiều vùng tại quốc gia. Ứng dụng cụ thê cho các vùng không có lưới điện, vùng hải đảo xa xôi, vùng có điện nhưng không ôn định. Ưu điểm: + Có thể sử dụng điện mà không cần điện lưới Quốc gia. + Không bị phụ thuộc vào lich cắt điện của Nhà nước.
+ Có thê lắp đặt ở bất cứ đâu. + Sử dụng nguồn năng lượng sạch, bền vững, góp phần bảo vệ môi trường, giảm hiệu ứng nhà kính Nhược điểm: + Chi phí đầu tư và bảo dưỡng cao. + Có thé bi thiếu hụt điện tiêu dùng ở những tháng trời ít nắng + Kém hiệu quả về kinh tế, thời gian thu hồi vốn lâu. + Ắc quy mau bị hỏng do phải thường xuyên nạp xả liên tục khiến tôn thêm chỉ phí cho hệ thống.
Mô hình điện Mặt Trời hòa lưới (On-gird) Bộ chuyên đổi (Inaverter) | s= Hệ thống truyền tải Điện Hệ thông trạm nâng tự Hệ thông giám sát/điều khiến dùng Hình 2. Hệ thống điện Mặt Trời hòa lưới Nguyên lý hoạt động của hệ thống điện mặt trời hòa lưới: Các tắm pm năng lượng Mặt Trời có nhiệm vụ hấp thụ bức xạ Mặt Trời và chuyển thành dòng điện một chiều DC. Dòng điện DC nay được đưa qua thông qua bộ chuyên đổi điện áp DC — AC (ïnveter). Dòng điện DC được chuyên đổi thành dòng điện AC sử dụng cho các thiết bị điện dân dụng thường ngày.
Sau khi đã cung cấp đủ cho tải thì phần điện AC dư sẽ được Inverter hòa lưới vào điện lưới Quốc gia và bán lại cho EVN. Nếu những ngày nắng ít hoặc mưa không đủ cung cấp cho tải và ban đêm thì lay điện lưới về sử dụng, lượng điện đây lên và lấy về được đo bằng công tơ điện 2 chiều do EVN hỗ trợ lắp đặt. Những nơi nên lắp đặt điện mặt trời hòa lưới: + Những nơi tiêu thụ lượng điện lớn vào ban ngày như trường học, bệnh viện, nhà máy, xí nghiệp, công ty sản xuất, siêu thị. Ưu điểm: + Chi phí đầu tư và bảo dưỡng thấp, độ bền cao, tuổi thọ sử dụng lâu dai.
+ Dễ dàng lắp đặt. + Thời gian thu hồi vốn nhanh. + Có thể sử dụng cả khi không có ánh nắng Mặt Trời. + Giúp giảm tải cho điện lưới Quốc gia.
+ Sử dụng nguồn năng lượng sạch, bền vững, góp phần bảo vệ môi trường, giảm hiệu ứng nhà kính Nhược điểm: + Hệ thống chỉ sản xuất điện vào ban ngày còn ban đêm cần thì phải sử dụng điện lưới Quốc gia. + Vẫn còn phải phụ thuộc vào điện lưới Quốc gia. Không thê sử dụng điện nếu mất điện lưới quốc gia, điều này để đảm bảo an toàn cho các nhân viên điện lực.