Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Sự cạn kiệt nhanh chóng của các nguồn nhiên liệu hóa thạch cùng với nguy cơ suy thoái môi trường và biến đổi khí hậu toàn cầu đang đặt ra yêu cầu cấp thiết về việc chuyển dịch sang các nguồn năng lượng tái tạo sạch và bền vững. Tại Việt Nam, tiến trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa thúc đẩy nhu cầu tiêu thụ điện năng tăng trưởng liên tục. Để đáp ứng nhu cầu này đồng thời thực hiện cam kết bảo vệ môi trường, việc phát triển các nguồn điện mặt trời phân tán trên mái nhà (áp mái) tại các công trình công cộng, trường học và nhà xưởng đang trở thành một định hướng quan trọng.

Đồ án tốt nghiệp "Tính toán, thiết kế hệ thống điện mặt trời áp mái nối lưới 18kWp tòa nhà G - Trường Đại học Điện Lực" do sinh viên Lê Hồng Sơn thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Phạm Mạnh Hải (ngành Công nghệ Kỹ thuật Năng lượng, chuyên ngành Năng lượng tái tạo, Khoa Công nghệ Năng lượng, Trường Đại học Điện Lực) tập trung giải quyết bài toán thiết kế kỹ thuật và đánh giá hiệu quả đầu tư cho một công trình cụ thể.

Mục tiêu chính của đề tài là xây dựng phương án cung cấp điện mặt trời nối lưới nhằm bù đắp một phần điện năng tiêu thụ cho phụ tải tòa nhà, giảm sản lượng điện nhận từ lưới quốc gia, giảm phát thải khí nhà kính và tạo mô hình học tập, nghiên cứu thực tế cho sinh viên. Nhiệm vụ nghiên cứu được xác định theo 5 nội dung:

  1. Tìm hiểu tiềm năng và thực trạng sử dụng năng lượng mặt trời trên thế giới và tại Việt Nam.
  2. Tìm hiểu các công nghệ pin mặt trời phổ biến trên thị trường hiện nay.
  3. Thiết kế, tính toán lựa chọn tấm pin, inverter, dây dẫn và thể hiện phương án bố trí, đi dây bằng bản vẽ AutoCAD.
  4. Mô phỏng kỹ thuật và dự báo sản lượng điện bằng phần mềm PVsyst cho toàn bộ hệ thống.
  5. Lập phương án tính toán hiệu quả kinh tế, thời gian hoàn vốn và khả năng sinh lời của hệ thống điện mặt trời áp mái nối lưới.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu là mái tôn của Tòa nhà G (tòa nhà 4 tầng) thuộc Trường Đại học Điện Lực, địa chỉ tại số 235 đường Hoàng Quốc Việt, quận Bắc Từ Liêm, thành phố Hà Nội. Toàn bộ tính toán và khảo sát được thực hiện và hoàn thành vào tháng 01 năm 2020.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và cơ sở pháp lý

  • Cơ chế chính sách: Đề tài căn cứ vào Quyết định số 11/2017/QĐ-TTg ngày 11/04/2017 của Thủ tướng Chính phủ về cơ chế khuyến khích phát triển các dự án điện mặt trời tại Việt Nam (quy định cơ chế bù trừ điện năng Net-metering và giá FIT cố định 9,35 Uscents/kWh trong 20 năm), Thông tư 16/2017/TT-BCT của Bộ Công Thương hướng dẫn thực hiện, và Quyết định số 02/2019/QĐ-TTg sửa đổi, bổ sung Quyết định số 11/2017/QĐ-TTg.
  • Quy luật kinh tế - công nghệ: Áp dụng định luật Swanson về xu hướng giảm chi phí mô-đun quang điện (giá tấm pin giảm 20% mỗi khi sản lượng tích lũy toàn cầu tăng gấp đôi, tương đương mức giảm một nửa sau mỗi chu kỳ 10 năm).
  • Tiêu chuẩn kỹ thuật điện: Sử dụng tiêu chuẩn EN 50618:2014 để tính toán và lựa chọn cáp điện một chiều (DC) chuyên dụng cho hệ thống quang điện; áp dụng tiêu chuẩn IEC 60439 để lựa chọn tiết diện cáp xoay chiều (AC) và thiết bị đóng cắt.

Phương pháp nghiên cứu

  • Phương pháp khảo sát thực địa: Thu thập số liệu kích thước hình học mái tôn, góc nghiêng mái, hướng la bàn, kết cấu chịu lực và đánh giá hiện trạng che khuất bóng râm của các công trình, cây xanh lân cận thông qua hình ảnh vệ tinh và khảo sát trực tiếp tại tòa nhà G.
  • Phương pháp khai thác dữ liệu khí tượng: Thu thập và xử lý chuỗi số liệu bức xạ mặt trời, nhiệt độ môi trường từ cơ sở dữ liệu Meteonorm 7.2 và Global Solar Atlas tại tọa độ địa lý khu vực lắp đặt ($21.04^\circ\text{B}, 105.78^\circ\text{Đ}$, độ cao 27 m so với mực nước biển).
  • Phương pháp thiết kế đồ họa kỹ thuật: Sử dụng phần mềm AutoCAD 2010 để lập bản vẽ mặt bằng bố trí tấm pin, mặt cắt khung giá đỡ và sơ đồ nguyên lý đấu nối hệ thống điện.
  • Phương pháp mô phỏng năng lượng chuyên dụng: Ứng dụng phần mềm PVsyst 6.85 để mô phỏng bức xạ bề mặt nghiêng, xác định điểm làm việc công suất cực đại (MPPT), tính toán chuỗi suy hao chi tiết (suy hao góc tới IAM, suy hao nhiệt độ, suy hao sai lệch module mismatch, suy hao điện trở dây dẫn DC/AC, suy hao hiệu suất biến tần) và tổng hợp sản lượng điện phát lên lưới hàng tháng, hàng năm.
  • Phương pháp phân tích kinh tế - tài chính: Tính toán tổng mức vốn đầu tư ban đầu, lập bảng dòng tiền thu nhập từ bán điện theo biểu giá FIT trong vòng đời dự án 20 năm với giả định mức suy giảm hiệu suất hệ thống 1%/năm, từ đó xác định thời gian hoàn vốn và lợi nhuận ròng.

Thiết kế và triển khai

Hiện trạng mặt bằng và điều kiện bức xạ

Khảo sát mặt bằng mái Tòa nhà G ghi nhận:

  • Dạng mái: Mái tứ giác lợp tôn.
  • Kích thước mái: Chiều rộng 12,2 m, chiều dài 26,4 m, tổng diện tích mặt bằng mái đạt $322\text{ m}^2$.
  • Hướng mái và góc nghiêng: Mái dốc $15^\circ$ chia đều về hai hướng chính Bắc ($161\text{ m}^2$) và chính Nam ($161\text{ m}^2$).
  • Điều kiện che bóng: Không bị che chắn bởi cây cối hoặc các khối nhà xung quanh.
  • Thông số bức xạ (Meteonorm): Bức xạ mặt trời trung bình năm đạt $3,78\text{ kWh/m}^2/\text{ngày}$ (thấp nhất vào tháng 12 với $2,45\text{ kWh/m}^2/\text{ngày}$, cao nhất vào tháng 5 đạt $5,16\text{ kWh/m}^2/\text{ngày}$). Số giờ nắng trung bình ngày theo Global Solar Atlas là $3,584\text{ giờ/ngày}$.

Tác giả lựa chọn lắp đặt toàn bộ hệ thống trên phần mái hướng chính Nam ($161\text{ m}^2$) với góc nghiêng cố định $15^\circ$ theo độ dốc tự nhiên của mái tôn. Mô phỏng PVsyst cho thấy ở góc nghiêng $15^\circ$ hướng chính Nam, tổn thất hiệu suất so với góc nghiêng tối ưu bằng 0%, vừa đảm bảo tính thẩm mỹ, vừa tận dụng kết cấu xà gồ mái để tiết kiệm chi phí khung giàn đỡ.

Cấu hình và tính toán kỹ thuật hệ thống

Hệ thống có tổng công suất đỉnh thiết kế là $18,24\text{ kWp}$, sử dụng 48 tấm pin quang điện đơn tinh thể (Monocrystalline) công suất $380\text{ Wp}$.

  • Diện tích chiếm dụng của 48 tấm pin là $96\text{ m}^2$ trên tổng số $161\text{ m}^2$ diện tích mái khả dụng (phần diện tích còn lại dùng làm hành lang kỹ thuật và khoảng cách an toàn).

  • Cấu trúc đấu nối: 48 tấm pin được chia thành 3 chuỗi (strings) mắc song song, mỗi chuỗi gồm 16 tấm pin mắc nối tiếp ($16 \times 380\text{ Wp} = 6,08\text{ kWp/string}$).

  • Lựa chọn cáp DC: Dựa trên tiêu chuẩn EN 50618:2014 và dòng điện ngắn mạch của chuỗi ($I_{sc} \approx 10,13\text{ A}$), tác giả lựa chọn cáp đồng DC tiết diện $2,5\text{ mm}^2$ với chiều dài tính toán từ mảng pin đến Inverter là 12 m, độ sụt áp STC là 0,3% và điện trở toàn mạch DC đạt $75,2\text{ m}\Omega$.

  • Lựa chọn cáp AC: Dòng điện danh định phía xoay chiều 3 pha được tính toán theo công thức:

    $$I = \frac{P}{\sqrt{3} \times U \times \cos\varphi} = \frac{18,24 \times 10^3}{\sqrt{3} \times 380 \times 0,95} = 29,17\text{ A}$$

    Căn cứ theo tiêu chuẩn IEC 60439, tác giả chọn cáp đồng xoay chiều tiết diện $6\text{ mm}^2$ cho khoảng cách 7 m từ biến tần đến tủ điện phân phối tổng của tòa nhà, đảm bảo độ sụt áp phía AC ở mức $1,2%$.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Giới thiệu chung

Chương 1 cung cấp cái nhìn toàn diện về bối cảnh phát triển năng lượng tái tạo trên thế giới và tại Việt Nam:

  • Thế giới: Theo báo cáo REN21 (2019), tổng công suất điện tái tạo toàn cầu bổ sung trong năm 2018 đạt 181 GW, trong đó điện mặt trời quang điện (PV) chiếm 100 GW (tương đương 55% công suất bổ sung). Tổng công suất tích lũy toàn cầu vượt mốc 505 GW vào cuối năm 2018. Ngành công nghiệp điện mặt trời tạo ra khoảng 4 triệu việc làm trên toàn cầu.
  • Việt Nam: Bức xạ mặt trời trung bình dao động từ 4 đến $5\text{ kWh/m}^2/\text{ngày}$. Miền Bắc có 1.500 - 1.700 giờ nắng/năm, trong khi miền Trung và Nam đạt 2.000 - 2.600 giờ nắng/năm. Đến ngày 30/06/2019, Trung tâm Điều độ Hệ thống điện Quốc gia (A0) đã đưa vào vận hành 82 nhà máy điện mặt trời với tổng công suất 4.464 MW (chiếm 8,28% công suất hệ thống điện toàn quốc).
  • Phân loại công nghệ pin: Trình bày nguyên lý, quy trình chế tạo Czochralski và đặc tính của ba nhóm công nghệ pin quang điện chính: pin đơn tinh thể (Monocrystalline), pin đa tinh thể (Polycrystalline) và pin màng mỏng (Thin-film). Phân tích sự vượt trội về hiệu suất cell thương mại (16% - 17%) và độ bền của dòng pin Mono.

Chương 2: Giới thiệu đối tượng và công cụ thiết kế

Chương 2 trình bày chi tiết về hiện trạng công trình và các công cụ hỗ trợ thiết kế:

  • Đối tượng thiết kế: Xác định các thông số kỹ thuật của Tòa nhà G (Trường Đại học Điện Lực, 235 Hoàng Quốc Việt, Hà Nội), bao gồm kích thước mái ($12,2\text{ m} \times 26,4\text{ m}$), góc dốc ($15^\circ$) và khả năng tiếp nhận bức xạ trực tiếp.
  • Bộ công cụ kỹ thuật:
    • AutoCAD 2010: Ứng dụng để vẽ mặt bằng bố trí tấm pin, chi tiết liên kết xà gồ mái tôn, mặt cắt kết cấu khung giàn và sơ đồ nối dây điện.
    • PVsyst 6.85: Thiết lập mô phỏng hệ thống nối lưới, nạp dữ liệu khí tượng địa phương, khai báo thông số module/inverter và xác định các hệ số suy hao công suất.

Chương 3: Áp dụng công cụ thiết kế, lập phương án hệ thống mặt trời tòa G

Chương 3 đi sâu vào các bước tính toán kỹ thuật và mô phỏng chuyên sâu:

  • Tính toán sơ bộ lý thuyết: Với công suất hệ thống $18,24\text{ kWp}$ và hệ số giờ nắng $3,584\text{ giờ/ngày}$, sản lượng điện lý thuyết dự kiến đạt $65,372\text{ kWh/ngày}$, tương đương $1.961\text{ kWh/tháng}$ và $23.860\text{ kWh/năm}$.
  • Thiết lập mô phỏng trên PVsyst: Nhập thông số góc nghiêng $15^\circ$, góc phương vị $0^\circ$ (chính Nam). Khai báo cấu hình 48 tấm pin chia 3 chuỗi nối vào 2 bộ điều khiển MPPT của Inverter 20 kW.
  • Khai báo hai phương án thiết bị để so sánh:
    • Phương án 1: 48 tấm pin JA Solar CS3U-380MB-AG ($380\text{ Wp}$, $I_{sc} = 10,13\text{ A}, V_{oc} = 48,27\text{ V}, V_{mpp} = 39,54\text{ V}, I_{mpp} = 9,61\text{ A}$) kết hợp Inverter GoodWe GW20K-DT (20 kW, dải điện áp MPPT 260 - 850 V, hiệu suất cực đại 98,4%).
    • Phương án 2: 48 tấm pin IREX IR380M-72 ($380\text{ Wp}$, $I_{sc} = 9,83\text{ A}, V_{oc} = 48,84\text{ V}, V_{mpp} = 40,82\text{ V}, I_{mpp} = 9,31\text{ A}$) kết hợp Inverter SMA Sunny Tripower 20000TL-30 (20 kW, dải điện áp MPPT 320 - 800 V, hiệu suất cực đại 98,4%).
  • Kết quả mô phỏng sản lượng: Phần mềm PVsyst dự báo sản lượng điện hàng năm của phương án JA Solar + GoodWe đạt $21,69\text{ MWh/năm}$ (chỉ số năng lượng riêng $1.189\text{ kWh/kWp/năm}$), phương án IREX + SMA đạt $21,63\text{ MWh/năm}$ (chỉ số năng lượng riêng $1.186\text{ kWh/kWp/năm}$, tỷ số hiệu suất PR đạt 85,18%).

Chương 4: Các phương án thiết kế hệ thống điện mặt trời áp mái nối lưới tòa nhà G

Chương 4 hoàn thiện sơ đồ nguyên lý vận hành và phân tích hiệu quả tài chính:

  • Nguyên lý vận hành hệ thống nối lưới: Mô tả quá trình chuyển đổi dòng điện DC từ mảng pin thành dòng điện AC 3 pha đồng pha, đồng tần số và điện áp với lưới điện tòa nhà. Khi tải tiêu thụ lớn hơn công suất phát ($W_2 > W_1$), hệ thống nhận thêm phần bù từ lưới điện ($W_0 = W_2 - W_1$). Khi tải nhỏ hơn công suất phát ($W_2 < W_1$), điện dư được đẩy ngược lên lưới qua công tơ 2 chiều. Hệ thống tự động ngắt kết nối khi lưới điện mất điện để bảo vệ an toàn cho nhân viên bảo trì.
  • Lập dự toán đầu tư chi tiết:
    • Phương án JA Solar (nhập khẩu): Giá pin 4.883 VNĐ/Wp (tương đương 0,21 USD/Wp theo tỷ giá 23.250 VNĐ/USD) = 89.065.920 VNĐ; Inverter GoodWe 20 kW = 32.550.000 VNĐ; Vận chuyển chính ngạch và bảo hiểm = 26.400.000 VNĐ; Thuế VAT 10% = 11.239.536 VNĐ (Tổng thiết bị chính: 159.255.456 VNĐ). Chi phí khung đỡ mái tôn, phụ kiện và lắp đặt từ SolarBK = 62.755.000 VNĐ (đã gồm VAT). Tổng mức đầu tư: 222.010.000 VNĐ.
    • Phương án IREX (trong nước): Báo giá trọn gói thiết bị, khung đỡ, nhân công lắp đặt, chuyển giao công nghệ và bảo hiểm sản lượng từ Công ty Cổ phần Năng lượng IREX là 324.000.000 VNĐ + 10% VAT (32.400.000 VNĐ). Tổng mức đầu tư: 356.400.000 VNĐ.
  • Phân tích dòng tiền và thời gian hoàn vốn (20 năm): Áp dụng đơn giá bán điện 2.173 VNĐ/kWh (tương đương 9,35 Uscents/kWh) và mức suy hao hiệu suất 1%/năm:
    • Phương án JA Solar: Thu nhập năm đầu đạt 48.086.317 VNĐ; sau 5 năm thu về 235.664.023 VNĐ (vượt vốn đầu tư ban đầu 222,01 triệu VNĐ); tổng lợi nhuận dự kiến sau 20 năm đạt 639.731.200 VNĐ.
    • Phương án IREX: Thu nhập năm đầu đạt 48.192.794 VNĐ; sau 8 năm thu về 372.300.090 VNĐ (vượt vốn đầu tư ban đầu 356,4 triệu VNĐ); tổng lợi nhuận dự kiến sau 20 năm đạt 505.146.445 VNĐ.

Kết quả và đóng góp

Bảng tổng hợp so sánh kỹ thuật và kinh tế

Tiêu chí đánh giá Phương án Pin JA Solar + Inverter GoodWe Phương án Pin IREX + Inverter SMA
Công suất đỉnh hệ thống $18,24\text{ kWp}$ (48 tấm $\times 380\text{ Wp}$) $18,24\text{ kWp}$ (48 tấm $\times 380\text{ Wp}$)
Sản lượng mô phỏng PVsyst $21,69 - 22,129\text{ MWh/năm}$ $21,63 - 22,178\text{ MWh/năm}$
Tổng vốn đầu tư ban đầu 222.010.000 VNĐ 356.400.000 VNĐ
Thời gian thu hồi vốn Khoảng 5 năm Khoảng 8 năm
Tổng số tiền sinh lời (20 năm) 639.731.200 VNĐ 505.146.445 VNĐ
Chính sách bảo hành thiết bị Tấm pin 12 năm, hiệu suất >80% trong 25 năm; Inverter 5 năm Toàn hệ thống 5 năm, tấm pin 10 năm, hiệu suất >80% trong 25 năm; Inverter 5 năm; bảo hiểm sản lượng >75% trong 5 năm
Dịch vụ bảo trì Đơn vị sử dụng tự bảo trì hệ thống Nhà sản xuất bảo trì miễn phí 6 tháng/lần trong 2 năm đầu

Đóng góp kỹ thuật của đề tài

  1. Đề xuất phương án bố trí 48 tấm pin tối ưu trên diện tích $96\text{ m}^2$ mái tôn hướng chính Nam với độ nghiêng $15^\circ$, không gây phát sinh chi phí cải tạo khung kèo chịu lực phức tạp.
  2. Thiết kế chi tiết sơ đồ nguyên lý nối lưới 3 pha, lựa chọn cáp DC $2,5\text{ mm}^2$ (EN 50618) và cáp AC $6\text{ mm}^2$ (IEC 60439) giúp kiểm soát tổn thất truyền dẫn dưới mức cho phép.
  3. Cung cấp luận cứ kinh tế rõ ràng chứng minh tính khả thi của phương án sử dụng thiết bị nhập khẩu trực tiếp (JA Solar + GoodWe), giúp tiết kiệm hơn 134 triệu VNĐ chi phí ban đầu và rút ngắn thời gian thu hồi vốn xuống còn 5 năm.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế trong văn bản:
    • Hệ thống được thiết kế theo cấu hình hòa lưới trực tiếp không lưu trữ (Grid-tied không ắc quy), do đó toàn bộ hệ thống bắt buộc phải ngừng hoạt động khi lưới điện quốc gia xảy ra sự cố mất điện để đảm bảo an toàn chống phát ngược (Anti-islanding).
    • Phân tích tài chính dựa trên giả định tỷ giá hối đoái và giá mua điện FIT cố định ($2.173\text{ VNĐ/kWh}$) trong suốt 20 năm, chưa tính đến biến động trượt giá, chi phí thay thế biến tần sau thời hạn bảo hành 5 - 10 năm, hoặc chi phí bảo hiểm rủi ro thiên tai.
    • Số liệu phụ tải tiêu thụ thực tế của Tòa nhà G chưa được đo đạc theo từng khung giờ trong ngày để đối chiếu với biểu đồ phát điện mặt trời.
  • Hướng nghiên cứu mở rộng:
    • Nghiên cứu tích hợp hệ thống lưu trữ năng lượng (BESS) dạng Hybrid để cấp điện cho các phụ tải ưu tiên của tòa nhà khi mất điện lưới.
    • Đo đạc thực tế chất lượng điện năng (sóng hài, hệ số công suất) tại điểm đấu nối sau khi công trình đi vào vận hành thương mại.

Giá trị tham khảo

Tài liệu là nguồn tư liệu thực tế hữu ích cho:

  • Sinh viên và học viên: Chuyên ngành Năng lượng tái tạo, Công nghệ Kỹ thuật Năng lượng, Hệ thống điện tham khảo mẫu đồ án thiết kế hoàn chỉnh từ khâu khảo sát, tính toán phụ tải, lựa chọn dây cáp đến lập hồ sơ dự toán.
  • Kỹ sư thiết kế điện mặt trời: Tham khảo quy trình thiết lập thông số mô phỏng trên phần mềm PVsyst, phương pháp tối ưu hóa chuỗi pin (string sizing) và kỹ thuật bóc tách khối lượng vật tư khung giàn áp mái tôn.

Câu hỏi thường gặp

1. Hệ thống điện mặt trời tại Tòa nhà G có công suất bao nhiêu và gồm những thiết bị chính nào?
Hệ thống có tổng công suất đỉnh thiết kế là $18,24\text{ kWp}$, bao gồm 48 tấm pin đơn tinh thể (Monocrystalline) công suất $380\text{ Wp}$, 01 bộ biến tần nối lưới 3 pha công suất $20\text{ kW}$, hệ thống khung giàn đỡ bằng nhôm/thép mạ kẽm trên mái tôn, cáp DC $2,5\text{ mm}^2$ và cáp AC $6\text{ mm}^2$.

2. Tại sao tác giả lựa chọn lắp đặt mái hướng chính Nam với góc nghiêng 15 độ?
Kết quả khảo sát cho thấy mái Tòa nhà G có diện tích $161\text{ m}^2$ hướng chính Nam với độ dốc tự nhiên $15^\circ$. Kết quả mô phỏng trên PVsyst chứng minh rằng việc lắp đặt áp sát mặt mái ở hướng chính Nam và góc nghiêng $15^\circ$ cho độ suy giảm hiệu suất so với góc tối ưu bằng 0%, đồng thời giảm thiểu tải trọng gió và tiết kiệm chi phí làm kết cấu giàn nâng góc.

3. Cơ sở nào để lựa chọn tiết diện cáp dẫn DC và AC trong hệ thống?
Cáp DC được chọn có tiết diện $2,5\text{ mm}^2$ theo tiêu chuẩn EN 50618:2014 dựa trên dòng điện ngắn mạch $I_{sc} \approx 10,13\text{ A}$ của các chuỗi pin. Cáp AC được tính toán dựa trên công thức dòng điện danh định 3 pha ($I = 29,17\text{ A}$ với $P = 18,24\text{ kW}, U = 380\text{ V}, \cos\varphi = 0,95$) và lựa chọn cáp đồng $6\text{ mm}^2$ theo tiêu chuẩn IEC 60439.

4. Vì sao tác giả lựa chọn phương án pin JA Solar thay vì pin IREX?
Mặc dù sản lượng điện tạo ra hàng năm của hai phương án tương đương nhau ($\approx 22\text{ MWh/năm}$), phương án pin JA Solar kết hợp Inverter GoodWe có tổng chi phí đầu tư ban đầu thấp hơn đáng kể ($222,01\text{ triệu VNĐ}$ so với $356,4\text{ triệu VNĐ}$ của IREX), thời gian thu hồi vốn ngắn hơn (5 năm so với 8 năm) và tổng mức sinh lời sau 20 năm cao hơn ($639,73\text{ triệu VNĐ}$ so với $505,15\text{ triệu VNĐ}$).

5. Khi lưới điện quốc gia bị mất điện, hệ thống điện mặt trời tòa nhà G hoạt động như thế nào?
Khi mất điện lưới, Inverter nối lưới sẽ tự động ngắt kết nối và ngừng cấp điện AC ngay lập tức. Đây là chức năng bảo vệ chống phát điện độc lập (anti-islanding) bắt buộc nhằm đảm bảo an toàn tuyệt đối cho công nhân và kỹ thuật viên khi tiến hành sửa chữa trên lưới điện.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của tác giả Lê Hồng Sơn đã hoàn thành toàn diện việc tính toán, thiết kế kỹ thuật và đánh giá hiệu quả kinh tế cho hệ thống điện mặt trời áp mái nối lưới công suất $18,24\text{ kWp}$ tại Tòa nhà G, Trường Đại học Điện Lực. Thông qua việc ứng dụng công cụ AutoCAD 2010 và PVsyst 6.85, công trình đã xác lập được cấu hình kỹ thuật tối ưu gồm 48 tấm pin Mono 380 Wp đấu nối vào Inverter 20 kW, mang lại sản lượng điện bình quân trên 21 MWh/năm. Phương án lựa chọn thiết bị tấm pin JA Solar kết hợp Inverter GoodWe chứng minh tính khả thi kinh tế vượt trội với vốn đầu tư 222 triệu đồng và thời gian hoàn vốn 5 năm. Đây là công trình mẫu có tính ứng dụng thực tiễn cao cho các dự án năng lượng tái tạo phân tán trong môi trường học đường.