CHƯƠNG 1 TONG QUAN VE ĐIỆN MAT TROL “rong chương này luận văn tập trung vào các vẫn dé chung về điện mặt trời bao gm: ~ Nguồn năng lượng mat trời. - Bức x9 mặt trồi - Hiệu ứng nhà kính và bộ thu phẳng ~ Clu tạo, nguyên lý, tính chất của pin mặt trời - Nguyên lý tracking và điều khiển ~ Các thông số năng lượng mặt trời tại Việt Nam ~ Mặt số ứng dụng năng lượng mặt trời Nội dung cụ thé 1-1 Nguồn năng lượng mặt trời “Trong thời đại khoa học phát triển, nhu cầu về năng lượng ngày cảng tăng trong khi các nguồn nhiên liệu hóa thạch như than đá, dẫu mỏ và ngay cả thủy điện cũng có hạn khiến nhân loại đứng trước nguy cơ thiểu hụt năng lượng trong tương lai không xa, Do đồ, vẫn đề tim kiếm và khai hắc các nguồn năng lượng mối như năng lượng hạt nhân, năng lượng địa nhigt, năng lượng giỏ và năng lượng mặt ti là một trong những "hướng quan trọng trong kế hoạch phát triển năng lượng. [Nang lượng mặt tri (Solar Energy) là nguồn năng lượng sạch và tim ting nhất, dang được loài người thật sự quan tâm. Do đó việc nghiên cứu và nâng cao hiệu quả các.
thiết bị sử dụng năng lượng mặt rời và triển khai ứng dung chẳng vio thực tél vẫn để mang tính thời sự. Các ứng dụng năng lượng mặt trời phổ biến hiện nay bao gồm 2 nh vục chủ yêu ~ Thứ nhất, năng lượng mặt trời được sử dụng ở dạng nhiệt năng, người ta dùng các thiết bị thu bức xạ nhiệt mặt trời và tích trừ nó dưới dạng nhiệt năng dùng vào các mục dich khác nhau như: Nhà máy nhiệt điện, thiết bị sấy khô, bếp nắu, thiế bị chưng cắt nước, động cơ Stirling, thiết bị dun nước nóng, thiết bị làm lạnh và lều hỏa không khí - Thứ hs, năng lượng mặt tri được biển đôi thành diện năng nh các tẾ bào quang điện bán dẫn, còn gọi là Pin mặt trời (Soalr Cell), các Pin mặt trời sản xuất điện năng một cích liên tục khi có bức xạ mặt rời chiếu tới. Pin mặt trời o6 tu điềm là gọn nhẹ, số thể lắp bắt kỳ nơi đầu có ánh sing mặt trời, đặc biệt trong lĩnh vực tàu vũ trụ. Ứng ‘dung năng lượng mặt trời đưới dang nảy được phat triển rất nhanh, nhất là ở các nước phát triển.
Ngày nay con người da ứng dụng pin mặt trời trong lĩnh vực hàng không vũ trụ, giao thông (Solar Car) và trong sinh hoạt nhằm thay thé din nguồn năng lượng. truyền thống, * The gid sử dụng năng lượng mặt tri Khi mà các quốc gia trên thể giới quan tâm đến việc bảo vệ môi trưởng, ngăn chặn hiệu ứng nha kính và hiện tượng nóng dan lên của vỏ Trái đắt thì các quốc gia bắt đầu nghiền cứu các phương pháp khác nhau để ngăn chặn hiện tượng trên và năng lượng chính là ngành được quan tâm và phát triển, Trong đó phải kể đến ngành năng lượng mặt trời, bởi năng lượng mặt trời là khá lớn và không gây ra hiệu ứng nhà kinh nên dang được đầu te và phát tiễn, Do đó, ngành công nghiệp pin mặt tồi rất được quan tâm phát triển ở nhiều nước trên thé giới, trong đó có thể ké đến Nhật Bản, Đức, Mỹ, Tây Ban Nha, Hin Quốc, Trung Quốc là những nước đứng đầu È sản lượng pin (eells) và mô dun (modules), in mặt trời được phát trign trong khá nhỉ afin vực: máy tinh (thiết bị sạc da năng sử dụng năng lượng mặt trời có thé ding để sạc pin cho nhiều loại dĩ động và máy tính khác nhau), đồng hỗ (PRW-1500 của Casio.), 46 dùng cá nhân (túi, ba lô có gắn pin mặt tồi, điện thoại di động tích hợp bộ ạc pin năng lượng mặt trừ.) dũng hằng ngày (LCD cảm ứng tich hợp các tắm pin mặt tồi trên Š mặt, thiế+t bị chiếu sáng sir dang pin mặt tồi. Pin mặt trời côn được ding trong một số hệ thống khác vi du để chạy 616 thay thé din nguồn năng lượng truyền thống, dùng thắp sing đèn đường, làm nguồn năng lượng cho các vệ tỉnh hoạt động. “Trong công nghiệp, người ta cũng bắt đầu lấp đặt các hệ thống điện ding pin mặt tri với công suất lớn, hiện tại các hệ thống này đang cung cắp 0.5% nhu cầu điện của thế giới và sẽ tăng lên 2.5% vào năm 2025, sau đó tăng vọt lên 16% vào năm 2040, Nhật Bản quốc gia đứng đầu về sản lượng cell và modules pin mặt eri.
Tỉnh đến năm 2010, Nhật Ban đã sản xuất được 4.82GW điện mat rời, chiếm 50% thị phần quốc tế. Đức, một trong cúc nước đi iên phong trong lĩnh vực phát tiễn nguồn năng lượng sạch, theo đuổi mục tiêu cắt giảm mạnh lượng khí thải CO; nhằm thực hiện chiến lược. ảo vệ khí hậu toàn cầu, Ké từ năm 1997, ngành công nghiệp quang điện ở Đức đã giảm 50% chi phí cho các nha máy điện mặt trời, năm 2006 đã có 2000GW được lắp đặc so với chỉ T6GW trong năm 2001. Dự tính đến năm 2050 có thể cung cấp 15% tổng nha cầu điện năng của châu Âu Mỹ, quốc gia đứng thứ ba về sản lượng cells và modules, với tốc độ phát triển cells khá lớn, khoảng 25% mỗi năm.
Theo dự tỉnh đến năm 2020, điện năng lượng mặt trời ở Mỹ sẽ đảm bảo 15%, “Tây Ban Nha, nước sản xuất năng lượng mặt tờ lớn thứ tư thể giới và xuất khẩu 8054 diện năng này sang Đức. Tây Ban Nha có nhà máy năng lượng mặt tri lớn nhất thể giới, với 1255 chiếc gương phẳng, đạt công suất 20MW. Dự tính đến năm 2013 sẽ có. nhiễu ngọn thấp mặt trời được xây dựng và sẽ ạo ra một “trang trai năng lượng mặt trời" với sản lượng 300MW, đủ điện cung ep cho 180 nghìn hộ gia đình, hoặc tương đương với toàn bộ dân số quanh vũng Seville Trung Quốc, quốc gia cổ sản lượng pin mặt trời hàng đầu thé giới.
Ở Trung Quốc, có tòa nhà sử dụng năng lượng mặt trời lớn nhất thé giới tọa lạc ở Đức Châu, tinh Sơn. Đông, Trung Quốc, tòa nhà có tổng diện tích là 75000mỶ, được dùng cho các buổi triển lam, khích sạn, hop báo, văn phòng, nghiên cứu khoa học,. Ở Bai Loan (Trung Qube), sin vận động sử dụng năng lượng mặt trời để sin xuất điện đầu tiên trên thể giới đã ra đồi, sân vận động với 8844 tắm pin mặt tới sẽ sản xuất 1.14 triệu kWh điện mỗi năm, di để thấp sing 3300 bóng đền và hai min hình ii khổng lỗ trong sin vận động, giảm 660 tần khí thai CO, mỗi năm, * Tình hình sử dung pin mặt trời ở Việt Nam Đi theo xu hướng phát triển của thé giới thì Việt Nam cũng đã đầu tư và phát triển ngành công nghiệp mặt trời này. Đi đầu trong việc phát triển ứng dụng này là ngành.
bưu chính viễn thông: các trạm pin mặt tri làm nguồn cấp điện cho các thết bị thu phat sóng, trạm thu phát truyền hình thông qua vệ tỉnh. 'Ở ngành hang bãi trạm pin mặt trời sử dụng lâm nguồn cấp điện cho các hit bị chiếu sing, cột hải đăng, đèn báo sông. Trong ngành công nghiệp, các trạm pin mặt trời phát diện sử dụng lâm nguồn cắp điện dự phòng cho các thiết bị điều khiển trạm biến áp 300kV, thiết bi may tính và sử dụng lâm nguồn cắp điện nỗi với diện lưới quốc gia © khu vực phía Nam, các dàn pin mặt trời được đưa vào phục vụ thấp sing và sinh hoạt văn hóa tại một số vũng nông thôn xa lưới điệu: có công suất từ 500:1000W được lắp đặt ở trung tâm xã, nạp điện vào acquy cho các hộ gia đình sử dụng. pin mặt tỏi có công suất từ 250:500W phục vụ thấp sing cho các bệnh viện, tram xá và các cụm văn hoá xa, Pin mặt trời cũng được ding trong việ thấp sing đền đường tại nh Tiên Giang, hệ thống đèn có khả năng tự phát sing vào ban đêm với hồi lượng trùng bình 12 gid, đền có ôi thọ đến 50.000 giờ, không cần bảo tỉ hoặc sửa chữa trong vòng 10 nam, Khu vie miỄn Trung có bức xạ mặt ri kh tốt và số giờ nắng cao, rit thích hợp cho việc ứng dụng pin mặt trời.Có nhiều dàn pin mặt trời đã được lắp đặt thí điểm ở một số tỉnh như: Gia Lai, Binh Định, Quảng Ngãi và Kha b Hoa, Ninh Thuận, với công suất 40 + SOW ở các hộ gia đình và 200 + 800W ở tại các trung tâm cụm xã và các trạm y tế © khu we phía Bắc, việc ứng dung các dân pin mặt trời phát triển với tốc độ khá nhanh, phục vụ các hộ gia đình ở các vùng nủi cao, hai đảo vả cho các trạm biên.
Công suất của din pin tại các hộ gia định từ 40 + 75W, tai các trạm biên phòng, nơi hai đảo có công suất từ 165 + 300W và tại các trạm xả và các cụm văn hoá thôn, xã là 165 + 525W, Một số công trình khác sử dụng pin mặt trời như: trung tâm Hội nghị Quốc gia có hệ thông pin mặt trời công suất 154kW, trạm pin mặt trời nối lưới Viện Năng lượng công suất LOSKW bao gồm 8 mô đun, trạm pin mặt trời nỗi lưới lắp đặt trên mái nhà làm việc Bộ Công Thương - Hà Nội cỏ công suất hip đặt 2.7kW, hai cột đèn năng lượng mặt trời kết hợp năng lượng giô được lắp đặt tại Ban quản lý cdự án Công nghệ cao Hòa Lạc, tr giá 8.000 USD, có thể sử dung trong 10h mỗi ngày, số thể thấp sing4 ngày liền trong điều kiện không có nắng va giỏ. Bức xạ mặt trời Mặt tờ là quả cầu lửa không lồ với đường kính trung bình khoảng 1.39 triệu km và ở cách Trai đất khoảng 150 triệu km. Nhiệt độ mặt của mặt rời vào khoảng 5800K, trong khi đó nhiệt độ ở vủng trung tâm của mặt trời rất lớn, vào khoảng 8. Mat rồi được xem là một lò phản ứng nhiệt hạch hot động liền tục “Có 2 loại bức xạ mặt trời (BXMT) là BXMT đến bên ngoài bầu khí quyển và BXMT đến trên mặt đất 1.1 Bức xạ mặt tời đến bên ngoài bau khí quyén BXMT đến bên ngoài biu khi quyển có giả tr khá dn định ứng với một vị tí khảo sắt cw thể và có phương rit ring, dé là đường nỗi ừ mặt trời đến vị tí khảo sắt.
Các Khảo sắt thực ế cho thấy - về mặt giá tj BXMT đến bên ngoài blu khí quyén cũng có những biến đổi nhẹ. Có 2 lý do gây ra sự biến đổi này: sự biển đổi lượng bức xạ xuất phát từ mặt trời do các hiện tượng diễn ra trong nội bộ mặt trời và sự biển đổi của khoảng cách từ mặt trời đến Trái đất.