CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Lí do chọn đề tài Lĩnh vực NLTT đang trở thành xu hướng sử dụng điện sạch đáp ứng nhu cầu dùng điện để giải quyết các vấn đề biến đổi khí hậu, gây ra cạn kiệt và ô nhiễm nguồn tài nhiên đang có. Các nguồn NLTT bao gồm như NLMT, gió, hydrogen, thủy điện, địa nhiệt… Trong số các nguồn năng lượng được liệt kê, NLMT đang là xu hướng nên được sử dụng một cách phổ biến. Bởi vì NLMT có thể đáp ứng nhu cầu sử dụng điện và hiệu quả về kinh tế cao.
Theo quy hoạch điện VIII, chính phủ khuyến khích về việc sử dụng các nguồn NLTT, phát triển các dự án NLMT, bao gồm cả điện mặt trời áp mái (ĐMTMN) tầm nhìn đến 2030, đó là có 50% các tòa nhà công sở và 50% nhà dân sử dụng hệ thống ĐMT trên mái nhà của mình, được thiết kế để tự sản xuất và tự tiêu điện năng tại chỗ mà không cần bán vào lưới điện quốc gia, là một hướng đi đúng đắn và hợp lý. Để đảm bảo phát triển bền vững các dự án ĐMT, quản lý và điều độ công suất là một yếu tố rất quan trọng. Cần tổ chức quản lý hợp lý để tránh trường hợp quá tải hạ tầng lưới điện, vì không đáp ứng kịp lượng điện sẽ quá tải gây giảm sản lượng điện, lãng phí nguồn năng lượng và ảnh hưởng tiêu cực đến lợi ích của nhà đầu tư và người sử dụng điện. Nên có các phương án dùng thiết bị chống phát ngược đảm bảo không gây ra sự mất ổn định của lưới điện.
Lắp đặt ĐMT mang lại nhiều lợi ích, trong đó có giảm chi phí sử dụng điện mỗi tháng và làm mát mái nhà khi có tấm pin áp trên mái. Nhưng hiện nay có nhiều vấn đề về pháp lý cản trở nhiều doanh nghiệp lắp đặt ĐMT áp mái như giấy phép PCCC, công suất lắp đặt phù hợp. Do đó, trước khi quyết định đầu tư vào hệ thống ĐMT, việc chuẩn bị các thủ tục pháp lý, công suất lắp đặt phù hợp, đảm bảo vấn đề PCCC là rất quan trọng. Từ những lí do trên, nhóm em đã chọn đề tài: “Thiết kế, tính toán, mô phỏng và xây dựng mô hình nhiệt độ cho nhà máy Tans Bình Dương”.
Tình hình phát triển của điện mặt trời 1. Nước ngoài Gần đây, NLTT phát triển vượt bật nhất là mảng NLMT, NLMT hiện đang là giải pháp năng lượng bền vững và kinh tế. Dưới đây là một số yếu tố chính là nền tảng về sự phát triển của ĐMT trên thế giới. Tăng trưởng công suất lắp đặt: Công suất lắp đặt ĐMT tăng một cách đáng kể.
Theo (IEA) tổ chức Năng lượng Quốc tế, vào năm 2023, tổng công suất lắp đặt ĐMT toàn thế giới đã vượt qua mốc 341 GW. Cho thấy sự gia tăng đáng kể về khả năng sản xuất điện từ NLMT chiếm tỷ trọng cao. Giá thành giảm: Giá thành ĐMT giảm đáng kể trong 10 năm qua. Sự đổi mới và ngày càng đổi mới về công nghệ, quy mô sản xuất lớn và các chính sách hỗ trợ đã giúp giảm chi phí sản xuất của các thiết bị ĐMT như tấm pin, biến tần… Với ưu điểm lớn này đã làm cho điện mặt trời trở thành một lựa chọn tốt về kinh tế cho nhiều quốc gia và doanh nghiệp trên thế giới.
Công nghệ đổi mới: Các công nghệ mới như các tấm pin NLMT mỏng, hệ thống lưu trữ năng lượng và các công nghệ theo dõi mặt trời đã được phát triển để hiệu suất cao và linh hoạt của ĐMT. Các chính sách: Sự thúc đẩy phát triển của ĐMT ở nhiều quốc gia được hỗ trợ nhờ vào các chính sách như giảm thuế, hỗ trợ tài chính, mua lại hệ thống ĐMT và những quy định về tiêu chuẩn năng lượng đã tạo ra môi trường thuận lợi để đầu tư và phát triển ĐMT. Sự quan tâm và đầu tư: Trên toàn cầu, sự quan tâm đối với ĐMT thúc đẩy việc các công ty, tổ chức vào đầu tư. Không chỉ các công ty điện lực, mà cả các doanh nghiệp khác cũng đã nhận thức được tiềm năng của NLMT và đã đầu tư vào các dự án ĐMT.
Trung Quốc Họ có dự án điện NLMT lớn nhất trên thế giới với công suất 1330 Gigawatts (GW) mỗi năm. Điều này chứng tỏ nỗ lực và cam kết mạnh mẽ của quốc gia đó trong việc sử dụng và phát triển NLTT Dự án ĐMT lớn thứ hai thế giới và lớn thứ nhất Trung Quốc đó là dự án Huanghe Hydropower Hainan Solar Park ở tỉnh Thanh Hải. Gồm 5 giai đoạn, rộng hơn 5.000 ha, công 2 suất 2. Dự án được COD vào tháng 9 năm 2020.
Dự án này cho thấy sự tận dụng hiệu quả tiềm năng của Trung Quốc và đóng góp tích cực vào việc cung cấp điện sạch và giảm tác động của biến đổi khí hậu. Dự án Huanghe Hydropower Hainan Solar Park ở tỉnh Thanh Hải Thái Lan Cả các khu vực công nghiệp tại Thái Lan đều đang đẩy mạnh thúc đẩy nhằm tạo ra một sự khác biệt về ngành năng lượng cho đất nước, với sự thúc đẩy hoạt động trong sản xuất, kinh tế bằng năng lượng sạch. Điều này đáp ứng các mục tiêu quyết định của quốc gia Đông Nam Á này về việc sản xuất điện từ các nguồn NLTT, thúc đẩy sử dụng ĐMT và điện gió.000 MW là công suất lắp đặt điện NLMT sẽ được lắp đặt vào năm 2036. Cùng năm đó, Thái Lan cũng là nước đầu tiên trong khu vực áp dụng biểu giá hỗ trợ cho NLTT.
ĐMT nổi đang là xu hướng đáng chú ý trong ngành công nghiệp NLTT tại Thái Lan. Công nghệ này sử dụng các tấm pin NLMT đặt trên mặt nước, thường là trên các hồ chứa nước, ao hồ, hoặc các khu vực có mặt nước lớn. 3 Việc áp dụng dạng này có nhiều lợi ích. Trước hết, việc sử dụng các khu vực nước nông, như các hồ chứa nước, không chỉ tận dụng không gian một cách hiệu quả mà còn giúp giảm áp lực về không gian cho việc lắp đặt các tấm pin.
Đồng thời, việc làm giảm lượng nước bốn phía bề mặt nước giúp giảm hiện tượng tăng lên nhiệt độ nước, làm giảm lượng nước bốc hơi và tối ưu hóa quá trình sản xuất năng lượng. Ngoài ra, cũng hướng tới việc tạo ra một nguồn điện sạch và bền vững. Qua việc sử dụng nền tảng nước, nó có thể giúp giảm thiểu ảnh hưởng đến đất đai và môi trường xung quanh, đồng thời cung cấp nguồn NLTT đáng tin cậy. Mặc dù việc triển khai ĐMT nổi ở Thái Lan đang phát triển, nhưng cũng cần quan tâm đến các vấn đề như bảo vệ môi trường nước và tương tác với sinh thái địa phương.
Tuy nhiên, trong tương lai, việc sử dụng công nghệ này có tiềm năng phát triển mạnh mẽ, đóng góp tích cực vào nguồn cung cấp năng lượng sạch và bền vững. Tập đoàn Điện lực Thái Lan (Egat) sẽ đưa vào vận hành trang trại NLMT nổi được cho là lớn nhất với công suất 45MW vào tháng 6/2021 Hình 1. Dự án ĐMT nổi ở đập Sirindhorn tỉnh Ubon Ratchathani 4 1. Nước ta ĐMT ở nước ta đã chứng kiến một sự phát triển vượt bậc trong những năm gần đây, nhờ vào sự hỗ trợ chính sách từ chính phủ, sự tăng cường nhận thức về NLTT và sự tiến bộ của công nghệ ĐMT.
Việc thúc đẩy phát triển ĐMT đã đóng góp vào việc tăng công suất lắp đặt điện mặt trời ở nước ta, đặc biệt là trong việc triển khai các nhà máy ĐMT nối lưới và hệ thống điện mặt trời áp mái. Chính sách khuyến khích và ưu đãi của Chính phủ thông qua Quyết định số 11/2017/QĐ-TTg đã tạo đà và gia tăng tốc độ triển khai các dự án ĐMT tại Việt Nam. Với vị trí địa lý của Việt Nam nằm trong khu vực có số giờ nắng cao và nguồn tài nguyên mặt trời phong phú, có tiềm năng lớn để khai thác NLMT. Chính phủ khuyến khích và áp dụng nhiều chính sách hỗ trợ, bao gồm giảm thuế và hỗ trợ tài chính, mục đích để thúc đẩy phát triển ngành ĐMT, với sứ mệnh nguồn NLTT sẽ thay thế hoàn toàn các nguồn điện than gây ô nhiễm môi trường.
Kết quả, Việt Nam đã triển khai một số dự án ĐMT quy mô lớn trên toàn quốc. Các công ty trong ngành điện lực và nhà đầu tư khác đã tiến hành đầu tư mạnh vào nguồn ĐMT tại Việt Nam. Điều này không chỉ giúp tăng cường khả năng cung cấp điện mà còn giảm sự phụ thuộc vào nguồn năng lượng hóa thạch và giảm lượng khí thải gây ô nhiễm. 88 dự án điện mặt trời hiện có ở nước ta công suất tổng được ước tính khoảng 6.000 MW đã đấu vào lưới điện quốc gia.
10% tổng sản lượng ĐMT cả nước, phát triển lớn hơn 2000MW so với dự kiến năm 2024 là 4000MW. Mục tiêu đề tài Tìm hiểu tổng quan về NLTT nói chung và lĩnh vực NLMT nói riêng. Phân tích tính toán một dự án được vận hành thương mại gồm những bước như thế nào. Các chỉ số quan trọng trong của một dự án ĐMT áp mái bao gồm: chi phí đầu tư, kiểu đấu nối, lắp đặt đảm bảo hiệu suất cao nhất.
Các chỉ số này được tính toán dựa trên công suất lắp đặt, tổng sản lượng NLMT, giá điện của nhà nước và chủ đầu tư đưa ra mức giá ưu đãi. Nội dung nghiên cứu Mục tiêu của đề tài “Thiết kế, tính toán, mô phỏng và xây dựng mô hình nhiệt độ cho nhà máy Tans Bình Dương” là một phát triển và nghiên cứu của một hệ thống ĐMT hiệu 5 quả, ổn định và tiết kiệm năng lượng cho nhà xưởng. Bằng cách dùng công nghệ mô phỏng và tính toán, đề tài này nhằm đưa ra các giải pháp tối ưu về thiết kế và vận hành hệ thống ĐMT, giúp giảm chi phí dùng điện vì sử dụng điện tái tạo và cung cấp năng lượng cho nhà xưởng một cách hiệu quả. Trong quá trình thiết kế hệ thống điện NLMT nhóm có sử dụng các phần mềm mô phỏng tính toán hỗ trợ trong quá trình thực hiện dự án.
Phần mềm SketchUp và PVsyst được sử dụng để tính toán và mô phỏng đổ bóng và sản lượng của hệ thống ĐMT áp mái. SketchUp được dùng để tạo ra mô hình 3D của tòa nhà hoặc cấu trúc để phân tích đổ bóng từ các cấu trúc xung quanh. PVsyst được sử dụng để tính toán sản lượng NLMT dựa trên dữ liệu địa phương, đặc điểm kỹ thuật của hệ thống và điều kiện môi trường.