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 ÁP MÁI KHO XỈ TẠI NHÀ MÁY ĐẠM NINH BÌNH GVHD: TS. NGUYỄN XUÂN VIÊN SVTH: NGUYỄN DUY TRƯỜNG NGUYỄN SƠN TRƯỜNG LÊ VĂN ĐỨC SKL013078 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 6 năm 2024 BÞ GIÁO DĀC VÀ ĐÀO T¾O TR¯àNG Đ¾I HÌC S¯ PH¾M KĀ THUÀT TP. HÒ CHÍ MINH KHOA C¡ KHÍ ĐÞNG LĀC ÷ýüö ĐÒ ÁN TÐT NGHIÆP NGÀNH NNG L¯þNG TÁI T¾O TÍNH TOÁN VÀ THI¾T K¾ HÆ THÐNG ĐIÆN NNG L¯þNG M¾T TRàI ÁP MÁI KHO XÈ T¾I NHÀ MÁY Đ¾M NINH BÌNH GVHD: TS.
NGUYÄN XUÂN VIÊN SVTH: NGUYÄN DUY TR¯àNG MSSV: 20154064 SVTH: NGUYÄN S¡N TR¯àNG MSSV: 20154066 SVTH: LÊ VN ĐĀC MSSV: 20154032 TP. Hồ Chí Minh, tháng 6 năm 2024 LàI CÀM ¡N Trong quá trình thực hiện đề tài, nhóm em đã nhận đ°ợc sự h°ớng dẫn và chỉ bÁo tận tình của cá nhân, tập thể trong và ngoài tr°ßng. Chúng em xin gửi lßi tri ân sâu sắc đến Thầy Nguyễn Xuân Viên. Thầy là ng°ßi đã tận tình h°ớng dẫn, bß ra nhiều công sức để truyền đ¿t những kiến thức quý báu đến chúng em.
Nhß sự h°ớng dẫn từ Thầy, chúng em đã v°ợt qua những giai đo¿n khó khăn khi thực hiện đề tài và thuận lợi tát nghiệp. Bên c¿nh đó, chúng em cũng bày tß lòng biết ¡n đến Ban giám Hiệu nhà tr°ßng, quý thầy cô khoa C¡ khí Động lực đã tận tình chỉ bÁo chúng em trong suát những năm học qua. Chúng em xin chân thành cÁm ¡n sự tận tâm của quý Thầy/Cô giÁng viên ngành Năng l°ợng tái t¿o và toàn thể giÁng viên, Ban giám hiệu Tr°ßng Đ¿i học S° ph¿m Kỹ thuật TP. Chúng em cÁm ¡n sự chỉ d¿y của quý Thầy/Cô trong suát quá trình chúng em học tập t¿i Nhà tr°ßng.
Đó là một niềm vinh dự và tự hào khi chúng em đ°ợc học tập d°ới sự h°ớng dẫn của Thầy/Cô. Chúng em kính chúc quý Thầy/Cô sức khße dồi dào và đ¿t nhiều thành tựu trong công việc giÁng d¿y và nghiên cứu. Mong rằng chúng em sẽ có c¡ hội tiếp tục học hßi và mang l¿i nhiều thành tựu đáng kể cho cộng đồng và xã hội trong t°¡ng lai. Chúng em xin chân thành cÁm ¡n! Nguyễn Duy Tr°ßng Nguyễn S¡n Tr°ßng Lê Văn Đức i MĀC LĀC LàI CÀM ¡N.
ii DANH MĀC HÌNH ÀNH. v DANH MĀC BÀNG BIÂU. vii DANH MĀC TĂ VI¾T TÂT .viii CH¯¡NG 1. Ph°¢ng pháp nghiên cāu.
Ph¿m vi nghiên cāu. Nßi dung cÿa đÁ tài. C¡ Sâ LÝ THUY¾T VÀ NNG L¯þNG M¾T TRàI. Lý thuy¿t c¢ bÁn vÁ nng l°ÿng m¿t trái.
Khái niệm về năng l°ợng mặt trßi. Các ứng dụng thực tiễn của năng l°ợng mặt trßi. Tình hình phát triÃn. Trên thế giới.
CÃu t¿o cÿa hÇ thÑng nng l°ÿng điÇn m¿t trái. Các thành phần chính. Một sá thiết bị và vật t° chủ yếu cho điện mặt trßi. Các lo¿i hÇ thÑng điÇn nng l°ÿng m¿t trái hiÇn nay.
Hệ tháng điện mặt trßi hòa l°ới (On Grid). Hệ tháng điện mặt trßi độc lập (Off Grid). Hệ tháng điện mặt trßi kết hợp (Hybrid). Các phần mÁm sử dāng trong dā án.
Phần mềm Autocad. Phần mềm Sketchup. Phần mềm mô phßng PVsyst. Các ph°¢ng pháp phân tích dā án.
Giá trị hiện t¿i ròng (NPV). Tỷ suÃt hoàn ván nội bộ (IRR). Ph°¡ng pháp tỷ sá lợi ích – chi phí (B/C). Ph°¡ng pháp thßi gian hoàn ván có chiết khÃu DPP (Discounted Payback Period).
TÍNH TOÁN, THI¾T K¾ MÔ PHÎNG VÀ HÆ THÐNG ĐIÆN M¾T TRàI ÁP MÁI KHO XÈ NHÀ MÁY Đ¾M NINH BÌNH 1004 KWP. Gißi thiÇu vÁ dā án t¿i nhà máy Đ¿m Ninh Bình. TiÁm nng nng l°ÿng m¿t trái khu vāc dā án. Dữ liệu năng l°ợng bức x¿ mặt trßi của Việt Nam.
Dữ liệu năng l°ợng bức x¿ mặt trßi t¿i khu vực dự án. Các tiêu chuẩn sử dāng trong thi¿t k¿ hÇ thÑng và lāa chÍn thi¿t bË. Ph¿m vi và đái t°ợng. Tiêu chuẩn áp dụng thiết kế điện nhÃt thứ .3 Tiêu chuẩn áp dụng cho thiết bị nhÃt thứ .4 Tiêu chuẩn áp dụng cho thiết bị điều khiển, bÁo vệ.
Tính toán, lāa chÍn thi¿t bË và thi¿t k¿ hÇ thÑng. Thông tin chung. Thông tin khÁo sát. Tính toán lựa chọn tÃm pin NLMT.
Lựa chọn bộ nghịch l°u – Inverter. Tính toán lựa chọn dây dẫn (cáp). Lựa chọn cáp điện DC. Lựa chọn cáp điện AC.
Chọn thiết bị bÁo vệ, máy biến áp. Tính toán lựa chọn máng cáp. Bá trí mặt bằng nhà máy. Thi¿t k¿, mô phÏng dā án bằng phần mÁm.
Thiết kế trên Autocad. Thiết kế phái cÁnh 3D Sketchup. Mô phßng trên phần mềm PVsyst. 48 iii CH¯¡NG 4.
PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ HIÆU QUÀ KINH T¾ - TÀI CHÍNH. Māc tiêu phân tích. Ph°¢ng pháp luÁn. Ph°¡ng pháp phân tích.
Các chỉ tiêu đánh giá kinh tế. Dÿ liÇu và các giÁ thi¿t. Nguồn thu của dự án. Các lo¿i chi phí .2 Chi phí vận hành và bÁo trì (O&M).
Chi phí thay thế thiết bị. Chi phí thuế doanh nghiệp. K¾T QUÀ VÀ THÀO LUÀN. K¾T LUÀN VÀ KI¾N NGHÊ.
68 TÀI LIÆU THAM KHÀO. 71 iv DANH MĀC HÌNH ÀNH Hình 2. Máy n°ớc nóng năng l°ợng mặt trßi. Biểu đồ công suÃt năng l°ợng mặt trßi tích lũy toàn cầu giai đo¿n 2016 - 2020 và dự báo giai đo¿n 2021 - 2025.
Hiện tr¿ng c¡ cÃu công suÃt nguồn điện t¿i Việt nam tính đến cuái năm 2022. Định h°ớng công suÃt nguồn điện theo Quy ho¿ch điện 8 (nguồn: Bộ Công Th°¡ng). Hệ tháng năng l°ợng mặt trßi nái l°ới. Hệ tháng năng l°ợng mặt trßi độc lập.
Hệ tháng năng l°ợng mặt trßi kết hợp. Phần mềm Autocad. Phần mềm Sketchup. Phần mềm mô phßng PVsyst.
Vị trí dự án trên Google Earth. BÁn đồ bức x¿ mặt trßi trực tiếp t¿i Việt Nam. Dữ liệu bức x¿ mặt trßi t¿i Ninh Bình. Mô phßng dữ liệu t¿i vị trí dự án bằng phần mềm Pvsyst.
Mặt bằng Kho Xỉ đang đ°ợc xây dựng. Mặt bằng Kho Xỉ đ°ợc vẽ trên phần mềm AutoCad. Phân lo¿i các công nghệ pin quang điện. Sự suy giÁm hiệu suÃt của tÃm pin Jinko [7].
TÃm pin mắt trßi JinkoSolar 560Wp. Kích th°ớc tÃm pin mắt trßi JinkoSolar 560Wp. Mặt bằng bá trí tÃm pin trên mái x°áng Kho Xỉ. BÁn vẽ chia String.
BÁng chia sá l°ợng tÃm PV và công suÃt cho từng Inverter. S¡ đồ đ¡n tuyến của hệ tháng. Inverter Sunways 110kW. Giao diện quÁn lí vận hành của Sunways.
BÁng chọn dây dẫn AC. MCCB Siemens 3VM1220-4ED32-0AA0 200A 36kA 3P. MCCB Siemens 3VA1510-6GF42-0AA0 70kA 4P. Cháng sét lan truyền Acti9 iPRD1 3P+N 50kA 230/400V.
BÁn vẽ tổng quan ngo¿i hình của máy biến áp 1000 kVA Sanaky. Mặt bằng hiện hữu của nhà máy. Mặt bằng bá trí tÃm pin. Mặt bằng bá trí máng cáp.
Mặt bằng chia chuỗi pin. BÁn vẽ nhà Inverter. Phái cÁnh tổng thể Kho Xỉ sau khi đã lắp đặt hệ tháng. Phái cÁnh tổng thể Kho Xỉ nhìn từ trên cao.
Phái cÁnh tổng thể vị trí đặt thang leo mái và nhà Inverter. Phái cÁnh tổng thể bá trí tủ điện phân phái và Inverter. Báo cáo Pvsyst của hệ tháng điện mặt trßi Kho Xỉ .32 BÁng khai báo một sá thông tin chung của hệ tháng. Mô phßng 3D xác định đổ bóng và tổn thÃt do bóng che t¿i khu vực.
BÁng kết quÁ mô phßng. BÁng biểu đồ hao tổn. SÁn l°ợng và hiệu suÃt của hệ tháng sau 25 năm ho¿t động. Biểu giá bán điện đái với các ngành sÁn xuÃt [6].
Quy định về giß của EVN [6]. Biểu đồ thßi gian hoàn ván có chiết khÃu của hệ tháng. 64 vi DANH MĀC BÀNG BIÂU BÁng 2. BÁng một sá vật t° chính lắp đặt điện mặt trßi.
BÁng so sánh giữa các lo¿i hệ tháng điện NLMT hiện nay. Sá liệu bức x¿ mặt trßi t¿i các khu vực. Thông tin khÁo sát dự án. Thông sá kỹ thuật tÃm pin JinkoSolar 560Wp [7].
Thông sá kỹ thuật Inverter Sunways 110kW [8]. Độ sụt áp theo lo¿i hình phụ tÁi. Thông sá dây dẫn Cadivi CVV 4x70. Thông sá kỹ thuật chính máy biến áp 1000 kVA.
Tính toán tổng sá l°ợng cáp trong máng cáp. Chi phí trang thiết bị, vật liệu dự án. Các giÁ thiết sử dụng trong phân tích hiệu quÁ kinh tế. Dòng tiền hằng năm của dự án từ năm thứ 1 đến năm thứ 10.
Dòng tiền hằng năm của dự án từ năm thứ 11 đến năm thứ 20. Phân tích khÁ năng hoàn ván có chiết khÃu của dự án. Các chỉ sá kinh tế. Kết quÁ đ¿t đ°ợc về mặt kỹ thuật và kinh tế.
65 vii DANH MĀC TĂ VI¾T TÂT 1 PV TÃm quang năng 2 NLMT Năng l°ợng mặt trßi 3 EVN Vietnam Electricity (Tập đoàn Điện lực Việt Nam) 4 DC Direct current (Dòng điện một chiều) 5 AC Alternating current (Dòng điện xoay chiều) 6 O&M Vận hành và bÁo d°ỡng 7 NPV Lợi nhuận ròng hiện t¿i 8 IRR Tỉ suÃt hoàn ván nội bộ 9 B/C Tỉ sá lợi ích - chi phí 10 TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam 11 TNDN Thu nhập doanh nghiệp 12 KCN Khu công nghiệp 13 QL Quác lộ 14 QD Quyết định International Electrotechnical Commission (Uỷ ban Kỹ 15 IEC thuật Điện Quác tế) 16 VAT Value added tax (Thuế giá trị gia tăng) Conference of parties (Hội nghị các Bên tham gia Công °ớc 17 COP Khung của Liên Hợp Quác về Biến đổi khí hậu) 18 CV hay Cu/PVC Dây cáp điện có ruột đồng và lớp cách điện làm từ PVC 19 PE Protective earthing conductor (Dây tiếp địa) 20 VNĐ Việt Nam đồng 21 XLPE Cross linked polyethylene (Polyetylen liên kết chéo) CXV hay Dây cáp điện có ruột đồng, lớp cách điện XLPE và vß bọc 22 Cu/XLPE/PVC làm từ PVC 23 MCB Miniature circuit breaker (Cầu dao tự động d¿ng tép) viii 24 MDB Main distribution board (Tủ điện phân phái chính) Moulded case circuit breaker (Aptomat khái hay cầu dao tự 25 MCCB động d¿ng khái) International Organization for Standardization (Tổ Chức 26 ISO Tiêu Chuẩn Hóa Quác Tế) 27 LID Light Induced Degredation (Thoái hóa do ánh sáng) Maximum power point tracker (Bộ theo dõi điểm công suÃt 28 MPPT cực đ¿i) 29 ĐMTMN Điện mặt trßi mái nhà 30 QCVN Quy chuẩn kĩ thuật quác gia ix CH¯¡NG 1. Đ¿t vấn đÁ Quy ho¿ch điện VIII đ°ợc Thủ t°ớng Chính phủ ký Quyết định, phê duyệt ban hành vào ngày 15/05/2023, định h°ớng rõ về chủ tr°¡ng phát triển nguồn điện, l°ới điện truyền tÁi, công nghiệp và dịch vụ về năng l°ợng tái t¿o thßi kỳ 2021 - 2030, tầm nhìn đến năm 2050.