thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

108
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP ------------------------ NGUYỄN HỒNG QUANG TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Upload: soi-gia

Post on 25-May-2015

224 views

Category:

Documents


10 download

TRANSCRIPT

Page 1: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

------------------------

NGUYỄN HỒNG QUANG

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI

Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O

CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N

CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Page 2: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

--------------------

NGUYỄN HỒNG QUANG

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN HỖN HỢP MINI

CÓ CÁC NGUỒN PHÁT NĂNG LƯỢNG MỚI VÀ TÁI TẠO

CHO CÁC KHU VỰC NÔNG THÔN

CHƯA CÓ ĐIỆN LƯỚI QUỐC GIA

Chuyên ngành: Thiết bị, Mạng và Nhà máy điện

Mã số:

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS. Đặng Đình Thống

THÁI NGUYÊN - 2008

Page 3: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của để tài:

Một trong những yếu tố thúc đẩy kinh tế - xã hội phát triển ở một vùng miền

trên lãnh thổ Việt Nam phải kể đến sự tham gia của nguồn điện năng. Ngày nay với

yêu cầu đặt phát triển về tất cả các mặt kinh tế, xã hội, an ninh, quốc phòng,…vấn

đề đặt ra là phải cung cấp điện đến tất cả những vùng miền trong cả nước, đặc biệt

là những vùng sâu, vùng xa, miền núi và hải đảo.

Trên thực tế việc cung cấp điện lưới quốc gia tới các vùng sâu, vùng xa,

miền núi, hải đảo từ các nguồn phát lớn như thuỷ điện, nhiệt điện đang gặp nhiều

khó khăn. Mặt khác năng lượng đầu vào cho những nguồn phát này ngày càng phụ

thuộc vào thời tiết và đang dần cạn kiệt, thêm vào đó là vấn đề ưu tiên điện lưới cho

những vùng kinh tế trọng điểm của quốc gia, những khu đô thị…vv.

Xuất phát từ tình hình thực tiễn đó, việc tìm ra những giải pháp cung cấp

điện hữu hiệu và phù hợp cho những khu vực chưa có điện lưới quốc gia là rất cần

thiết. Vì vậy đề tài “ Tính toán, thiết kế lưới điện hỗn hợp mini có các nguồn phát

năng lượng mới và tái tạo cho các khu vực nông thôn chưa có điện lưới quốc

gia” mang tính cấp bách và có ý nghĩa quan trọng trong việc cải thiện đời sống cho

nhân dân các vùng nông thôn.

2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:

- Ý nghĩa khoa học: Đánh giá hiện tại và dự báo tương lai tình hình tiêu thụ

điện năng cho một cộng đồng dân cư khu vực nông thôn chưa có điện lưới quốc gia.

Mặt khác tính toán, thiết kế hệ thống phát điện mini sử dụng các nguồn năng lượng

mới và tái tạo, đồng thời so sánh về kinh tế tài chính cho các phương án cấp điện.

- Ý nghĩa thực tiễn: Tìm ra được phương án cung cấp điện kinh tế và phù

hợp nhất với điều kiện thực tế để xây dựng dự án hệ thống phát điện hỗn hợp mini

từ các nguồn phát năng lượng mới và tái tạo của địa phương, tạo điều kiện thúc đẩy

phát triển kinh tế xã hội cho khu vực.

Page 4: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

3. Phương pháp nghiên cứu:

Để giải quyết những vấn đề được đề cập đến trong đề tài, tác giả đã sử dụng

các phương pháp nghiên cứu sau đây:

- Tổng quan về các nguồn và các công nghệ năng lượng mới và tái tạo, tình

hình nghiên cứu và ứng dụng các nguồn năng lượng mới và tái tạo trên thế giới và ở

Việt Nam.

- Tính toán nhu cầu điện năng hiện tại và dự báo trong tương lai, xây dựng sơ

đồ khối tổng quát cho hệ thống điện hỗn hợp mini dùng các nguồn năng lượng mới

và tái tạo

- Phân tích tính kinh tế - tài chính, đánh giá các phương án, đề xuất giải pháp

tối ưu để ứng dụng công nghệ phát điện hỗn hợp mini cho những khu vực chưa có

điện lưới quốc gia.

4. Nội dung nghiên cứu:

Luận văn được chia làm 5 chương bao gồm các nội dung chính sau:

- Các nguồn và các công nghệ năng lượng mới và tái tạo

- Công nghệ phát điện hỗn hợp

- Lựa chọn địa điểm xây dựng dự án

- Thiết kế, tính toán hệ thống

- Phân tích kinh tế - tài chính

Sau đây là nội dung chi tiết:

Page 5: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

CHƯƠNG I

CÁC NGUỒN VÀ CÁC CÔNG NGHỆ

NĂNG LƯỢNG MỚI VÀ TÁI TẠO

1. Các nguồn năng lượng mới và tái tạo, các đặc tính của chúng

1.1. Các nguồn năng lượng mới và tái tạo

1.1.1. Nguồn năng lượng mặt trời

Đây là nguồn năng lượng vô cùng quan trọng đối với sự tồn tại và phát triển

của sự sống trên trái đất. Có thể nói đây là nguồn năng lượng rất phong phú mà

thiên nhiên đã ban tặng cho chúng ta. Năng lượng mặt trời thu được trên trái đất là

năng lượng của dòng bức xạ điện từ xuất phát từ ặt trời đến trái đất. Chúng ta sẽ tiếp

tục nhận được dòng năng lượng này cho đến khi phản ứng hạt nhân trên mặt trời hết

nhiên liệu, vào khoảng 5 tỷ năm nữa.

1.1.2. Nguồn năng lượng gió

Năng lượng gió là một dạng chuyển tiếp của năng lượng mặt trời, bởi chính

ánh nắng ban ngày đã đun nóng bầu khí quyển, tạo nên tình trạng chênh lệch nhiệt

độ và áp suất giữa nhiều vùng khác nhau, và các khối không khí từ những khu vực

có áp suất cao sẽ dịch chuyển nhanh đến những vùng có áp suất thấp hơn, tạo ra

hiện tượng gió thổi đều khắp trên bề mặt địa cầu.

1.1.3. Nguồn năng lượng thuỷ điện nhỏ

Từ các con sông, suối chảy từ nguồn xuống biển đều mang theo một tiềm

năng về năng lượng (gọi là thuỷ năng). Thông thường nguồn thuỷ năng phụ thuộc

vào độ dốc sông suối và lưu lượng nước chảy qua. Nguồn thuỷ năng có thể phân bố

đều hoặc không đều trên một đoạn sông suối. Để tập trung năng lượng của dòng

chảy, nghĩa là để tạo được độ chênh lệch mực nước giữa thượng lưu và hạ lưu

người ta sử dụng một số phương pháp kiểu trạm thuỷ điện như: Phương pháp tập

trung năng lượng bằng đập ngăn, phương pháp tập trung năng lượng bằng đường

dẫn và phương pháp tổng hợp tập trung năng lượng dòng chảy.

Page 6: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

1.1.4. Nguồn năng lượng sinh khối

Sinh khối bao gồm các loài thực vật sinh trưởng và phát triển trên cạn cũng

như ở dưới nước, các phế thải hữu cơ như: rơm rạ, vỏ trấu, bã mía, vỏ cà phê..., các

loại phế thải động vật như: phân người, phân gia súc, gia cầm.... Sinh khối là nguồn

năng lượng đầu tiên của loài người và mặc dù ngày nay các nguồn năng lượng hoá

thạch như: tha đá, dầ u mỏ, khí đốt là các nguồn năng lượng chính nhưng sinh khối

vẫn còn được sử dụng với một khối lượng và tỉ lệ khá lớn, nhất là ở các nước đang

phát triển.

Sinh khối là một nguồn năng lượng có khả năng tái sinh. Nó tồn tại và phát

triển được trên hành tinh chúng ta là nhờ có ánh sáng mặt trời. Các loại thực vật hấp

thụ ánh sáng mặt trời để thực hiện các phản ứng quang hợp, biến đổi các khoáng

chất, nước và các nguyên tố vô cơ khác thành các chất hữu cơ.

Phản ứng quang hợp còn là phản ứng cơ bản tạo ra thức ăn cho động vật.

Nếu kể đến cả sản phẩm oxy của phản ứng quang hợp ta có thể nói rằng sinh khối

nói chung và thực vật nói riêng có ý nghĩa quyết định đối với sự sống trên hành tinh

chúng ta.

Năng lượng sinh khối hoàn toàn có thể thay thế các nguồn năng lượng hoá

thạch đang bị khai thác cạn kiệt và gây ra ô nhiễm môi trường nặng nề

1.1.5. Nguồn năng lượng địa nhiệt

Địa nhiệt là nguồn năng lượng tự nhiên ở trong lòng quả đất, dưới một lớp

vỏ không khí không dày lắm , nhiệt độ lên đến 10000C đến hơn 40000C. Còn ở lớp

trên cùng của vỏ Trái đất chỉ có nhiệt độ bình quân trong năm là 150C, dưới lớp đó

là một lớp có nhiệt độ bình quân là 5400C, còn tại lớp lõi trong nhiệt độ bình quân

là 70000C. Khối năng lượng khổng lồ đó tồn tại đồng hành với Trái đất và là nguồn

năng lượng vô hạn sinh ra từ các chuỗi phản ứng hạt nhân, sự phân hủy các chất

phóng xạ tiến hành thường xuyên trong lòng Trái đất như Thori (Th), Protactini

(Pa), Urani (U)...vv, năng lượng do các phản ứng phóng xạ được tích tụ trong lòng

quả đất hàng triệu năm với một lượng khổng lồ làm nóng chảy lõi quả đất dưới áp

suất cao. Đi sâu xuống lòng đất 2-40m (tùy địa điểm) ta sẽ gặp tầng Thường ôn, tức

Page 7: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

là tầng có nhiệt độ không chịu ảnh hưởng của nhiệt độ Mặt Trời. Dưới tầng Thường

ôn càng xuống sâu nhiệt độ càng tăng.

Theo đánh giá của các chuyên gia, có khoảng 10% diện tích vỏ quả đất có

chữa các nguồn địa nhiệt có thể đánh giá được tiềm năng của nó. Các nguồn này có

thể cung cấp cho nhân loại một nguồn năng lượng rất lớn.

1.1.6. Nguồn năng lượng đại dương

Nguồn năng lượng này được chia thành 3 loại chính: Năng lượng thuỷ triều,

năng lượng nhiệt đại dương và năng lượng sóng biển. Tiềm năng là vô cùng to lớn,

gió thổi trên một khoảng không gian bao la trên các đại dương sẽ tạo ra sóng biển

dữ dội, liên tục và mang theo một nguồn năng lượng có thể nói là vô tận. Thuỷ triều

là kết quả giữa lực hút của mặt trời, mặt trăng với quả đất và do sự chuyển động của

quả đất xung quanh mặt trời, cũng như sự quay xung quanh trục nghiêng của quả

đất.

Với năng lượng nhiệt đại dương có thể xem như một nhà máy nhiệt hoạt

động với nguồn nóng trên bề mặt và nguồn lạnh dưới tầng sâu tương tự các máy

nhiệt trong các nhà máy nhiệt điện, nhưng máy nhiệt đại dương lại không cần dùng

một loại nhiên liệu nào cả. Nhiệt độ đại dương không biến đổi nhiều từ ban ngày

sang ban đêm và vì vậy có thể coi là nguồn nhiệt rất ổn định. tuy nhiên có thể sẽ

thay đổi theo mùa và phụ thuộc vào khoảng cách đến xích đạo.

Cuối cùng là năng lượng sóng biển, đây cũng là một nguồn năng lượng rất

lớn và hấp dẫn. Tiềm năng năng lượng sóng biển phụ thuộc vào vị trí địa lý , thậm

chí ngay ở một vị trí đã cho năng lượng sóng biển cũng biến đổi theo thời gian từng

giờ, từng ngày và từng mùa.

1.2. Các đặc tính của các nguồn năng lượng mới và tái tạo

1.2.1. Đặc tính phong phú và có thể tái sinh:

Có thể nói các nguồn năng lượng mới và tái tạo (NLM & TT) rất phong phú

và có sẵn , không những thế hầu hết các nguồn năng lượng này đều có thể tái tạo

được .Về nguồn mà nói thì năng lượng mặt trời hết sức dồi dào, rồi gió, năng lượng

thủy điện nhỏ, năng lượng sinh khối, năng lượng thủy triều, sóng biển, địa nhiệt

Page 8: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

cũng có trữ lượng khá lớn nếu không muốn nói là khó có thể cạn kiệt được. Tiềm

năng của năng lượng tái tạo hay năng lượng tái sinh là năng lượng từ những nguồn

liên tục mà theo chuẩn mực của con người là vô hạn. Vô hạn có hai nghĩa: Hoặc là

năng lượng tồn tại nhiều đến mức mà không thể trở thành cạn kiệt vì sự sử dụng của

con người (thí dụ như năng lượng Mặt Trời) hoặc là năng lượng tự tái tạo trong thời

gian ngắn và liên tục (thí dụ như năng lượng sinh khối) trong các quy trình còn diễn

tiến trong một thời gian dài trên Trái Đất. Ngược lại với việc sử dụng các quy trình

này là việc khai thác các nguồn năng lượng như than đá hay dầu mỏ, những nguồn

năng lượng truyền thống mà ngày nay được t iêu dùng nhanh hơn là được tạo ra rất

nhiều.

1.2.2. Đặc tính sạch và bảo vệ môi trường:

Tất cả các nguồn NLM & TT đều sạch nên việc sử dụng các nguồn năng

lượng này sẽ mang lại nhiều lợi ích về sinh thái cũng như là lợi ích gián tiếp cho

kinh tế. So sánh với các nguồn năng lượng truyền thống như: Than đá, hoá thạch

hay thuỷ điện, năng lượng tái tạo có nhiều ưu điểm hơn vì tránh được các hậu quả

có hại đến môi trường. Năng lượng gió được đánh giá là thân thiện nhất với môi

trường và ít gây ảnh hưởng xấu về mặt xã hội.

Theo báo cáo từ Tổ chức Hoà Bình Xanh và Hội đồng Năng lượng Tái tạo

châu Âu việc đầu tư vào năng lượng xanh tới năm 2030 sẽ giảm một nửa lượng phát

thải CO2. Bản báo cáo này cung cấp một luận cứ kinh tế về sự luân chuyển các

khoản đầu tư toàn cầu sang năng lượng mặt trời, năng lượng gió, thuỷ điện, địa

nhiệt và năng lượng sinh khối trong hơn nửa thế kỷ tới.

2. Các công nghệ năng lượng mới và tái tạo, ứng dụng của chúng

2.1. Các công nghệ năng lượng mới và tái tạo

2.1.1. Công nghệ năng lượng mặt trời

2.1.1.1. Công nghệ nhiệt mặt trời

a. Hiệu ứng nhà kính

Hiệu ứng nhà kính là một trong những hiệu ứng quan trọng nhất được ứng

dụng để khai thác năng lượng mặt trời (NLMT). Ta khảo sát một hộp thu nhiệt mặt

Page 9: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

trời như hình 1.1. Mặt trên hộp được đậy bằng tấm kính (1). Thành xung quanh và

đáy hộp có lớp vật liệu cách nhiệt dày (2). Đáy trong của hộp được làm bằng tấm

kim loại dẫn nhiệt tốt, mặt trên của nó phủ một lớp sơn đen, hấp thụ nhiệt tốt và

được gọi là tấm hấp thụ (3).

Hình 1.1. Sơ đồ hộp thu NLMT theo nguyên lý hiệu ứng nhà kính

Các tia bức xạ mặt trời (BXMT) có bước sóng λ < 0,7µm tới mặt hộp thu, đi

qua tấm kính phủ phía trên (1), tới bề mặt tấm hấp thụ (3). Tấm này hấp thụ năng

lượng BXMT và chuyển hoá thành nhiệt làm cho tấm hấp thụ nóng lên, khi đó nó

trở thành nguồn phát xạ thứ cấp phát ra các tia bức xạ nhiệt có bước sóng λ >

0,7µm , hướng về mọi phía. Các tia đi lên phía trên bị tấm kính ngăn lại, không ra

ngoài được. Nhờ vậy, hộp thu liên tục nhận BXMT nên tấm hấp thụ được nung

nóng dần lên và có thể đạt đến nhiệt độ hàng trăm độ. Như vậy năng lượng nhiệt

mặt trời bị "giam" trong hộp, giống như một cái bẫy nhiệt - năng lượng vào được

nhưng không thể ra đựơc. Đó là nguyên lý “hiệu ứng nhà kính”.

b. Bộ thu phẳng

Bộ thu phẳng có hình khối hộp chữ nhật, trên cùng được đậy bằng một hay

vài lớp kính xây dựng trong suốt. Cũng có thể thay lớp kính này bằng các tấm trong

suốt khác như thuỷ tinh hữu cơ, polyester, v.v... Đối với vật liệu ngoài thuỷ tinh tuy

có độ bền cơ học cao hơn, nhưng độ già hoá lại nhanh, do đó hệ số truyền qua sau

khoảng 5 –10 năm có thể giảm 5 ÷ 10%.

4

1

2

3

TÊm kÝnh

Líp vá c¸ch nhiÖt

TÊm hÊp thô

Tia s¸ng mÆt trêi

1

2

3

4

Page 10: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Tấm hấp thụ là một tấm kim loại dẫn nhiệt tốt, mặt trên có phủ một lớp sơn

hấp thụ ánh sáng màu đen. Lớp hấp thụ cần có hệ số hấp thụ càng cao càng tốt, ví

dụ > 85%, thì hiệu suất bộ thu sẽ có thể có giá trị cao. Ngoài ra, tấm hấp thụ bằng

vật liệu kim loại còn để việc hàn các thành phần khác (ví dụ ống nước bằng kim loại

nếu bộ thu dùng để đun nước nóng) được dễ dàng hơn.

Thành hộp xung quanh và đáy hộp là một lớp vật liệu cách nhiệt khá dày để

giảm hao phí nhiệt từ tấm hấp thụ ra xung quanh. Vật liệu cách nhiệt thường dùng

là “xốp bọt biển” (polystyrene) màu trắng rất nhẹ được sản xuất dưới dạng tấm hoặc

hạt,... cũng có thể dùng vật liệu khác như bông thuỷ tinh, mút, gỗ khô, mùn cưa,...

Nếu cách nhiệt tốt thì trong những ngày nắng, nhiệt độ tấm hấp thụ có thể đạt

đến 100 ÷115oC hoặc cao hơn.

2.1.1.2. Công nghệ điện mặt trời

a. Công nghệ nhiệt điện mặt trời

Người ta sử dụng bộ thu hội tụ đi kèm bộ dõi theo mặt trời (tracker) để hội tụ

các tia mặt trời đúng diện tích cần thiết kế. Đối với các bộ thu không yêu cầu độ hội

tụ cao thì sự định hướng bộ thu có thể chỉ cần điều chỉnh vài ba lần trong một ngày

và có thể thực hiện bằng tay. Nhưng với các bộ thu yêu cầu độ hội tụ cao thì cần

phải điều chỉnh sự định hướng bộ thu một cách liên tục. Đa số các bộ hội tụ này là

các bộ hội tụ máng parabol, các tia sáng mặt trời được hội tụ lại trên đường tiêu hội

tụ, tại đường tiêu này nhiệt độ có thể đạt 4000C hay cao hơn.

b. Công nghệ pin mặt trời (PMT)

Đây còn gọi là công nghệ pin quang điện, khác với công nghệ nhiệt điện mặt

trời là năng lượng mặt trời được hội tụ nhờ các hệ thống gương hội tụ để tập trung

ánh sáng mặt trời thành các nguồn nhiệt có mật độ năng lượng thì ở công nghệ

PMT, năng lượng mặt trời được biến đổi trực tiếp thành điện năng nhờ các tế bào

quang điện bán dẫn được chế tạo từ các vật liệu bán dẫn điện. Các PMT sản xuất ra

điện năng một cách liên tục chừng nào còn bức xạ mặt trời tới nó.

Page 11: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Hình 1.2. Sơ đồ cấu tạo một pin mặt trời tinh thể Si

Khi chiếu ánh sáng mặt trời vào mặt trên của pin, ánh sáng sẽ tạo ra trong

các lớp bán dẫn lân cận lớp tiếp xúc pn (4) các cặp điện tử – lỗ trống. Các cặp này

là các hạt dẫn điện mang điện tích âm (điện tử) và điện tích dương (lỗ trống). Do

tính chất đặc biệt của lớp tiếp xúc bán dẫn, nên tại lớp tiếp xúc (4) đã có sẵn một

điện trường tiếp xúc Etx. Điện trường này lập tức tách điện tử và lỗ trống trong các

cặp điện tử, lỗ trống vừa được ánh sáng tạo ra và bắt chúng chuyển động theo các

chiều ngược nhau để tạo thành dòng điện. Vì vậy nếu nối các điện cực trên và dưới

bằng một dây dẫn có bóng đèn (7) thì sẽ có một dòng điện qua bóng đèn và đèn

sáng.

Hiện tượng chiếu ánh sáng vào lớp tiếp xúc bán dẫn pn ta thu được dòng

điện ở mạch ngoài được gọi là hiệu ứng Quang - Điện. Như vậy PMT hoạt động

dựa trên hiệu ứng quang- điện để sản xuất điện.

2.1.2. Công nghệ thuỷ điện nhỏ

2.1.2.1. Phương pháp tập trung năng lượng bằng đập ngăn

4

3

5

6

12

¸nh s¸ng mÆt trêi

7

Líp chÊt chèng ph¶n x¹ ¸nh s¸ng

§iÖn cùc lưới mÆt trªn

Líp b¸n dÉn n_Si

1

2

3

Líp tiÕp xóc b¸n dÉn p_n

Líp b¸n dÉn p_Si

§iÖn cùc dưới

Bãng ®Ìn

4

5

6

7

Page 12: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Phương pháp này là đắp đập tạo nên độ chênh mực nước giữa thượng lưu và

hạ lưu (TL - HL). Đập có nhiều loại: đập đất, đập đá và đập bêtông. Còn trạm thuỷ

điện có thể bố trí sau đập hay trong lòng đập. Trạm thuỷ điện này gọi là trạm thuỷ

điện sau đập hay trạm thuỷ điện trong lòng đập. Vì độ cao đập hạn chế nên phương

pháp này được sử dụng chỉ cho các đoạn sông suôid có độ dốc nhỏ. Cột nước toàn

phần của trạm thuỷ điện được xác định bằng hiệu mực nước TL và HL.

2.1.2.2. Phương pháp tập trung năng lượng bằng đường dẫn

Phương pháp này sử dụng đường dẫn để tạo độ chênh mực nước giữa thượng

lưu và hạ lưu. Trạm thuỷ điện này gọi là trạm thuỷ điện đường dẫn. Đường dẫn có

thể bằng đường ống hoặc kênh dẫn. Trạm thuỷ điện dạng này thích hợp với các con

sông, suối có độ dốc lớn hay có bậc thác.

2.1.2.3. Phương pháp tổng hợp tập trung năng lượng dòng chảy

Phương pháp này tạo độ chênh mực nước bằng đập ngăn và bằng đường dẫn

đối với đoạn sông có độ dốc khác nhau. Độ chênh mực nước của trạm bằng tổng độ

chênh mực nước đập tạo nên và độ chênh của đường dẫn. Trạm thuỷ điện dạng này

gọi là trạm thuỷ điện tổng hợp. Cột áp toàn phần được xác định bằng tổng cột áp do

đập và đường dẫn tạo nên.

2.1.3. Công nghệ năng lượng gió

Năng lượng gió (NLG) thường được khai thác từ các trạm đặt ở độ cao (20-

70)m so với bề mặt trái đất. Trên độ cao lớn (8-12)km gọi là tầng đối lưu, có gió

thường xuyên hơn và gọi là dòng chảy luồng (hay luồng khí). Gió loại này có vận

tốc lớn (25-80)m/s, tiềm năng năng lượng của chúng lớn hơn nhiều. Đặc tính gió ở

tầng này khác nhiều so với đặc tính gió trên mặt đất. Song sử dụng gió ở độ cao này

gặp phải một số khó khăn rất lớn về mặt kỹ thuật khi chuyển tải điện từ độ cao lớn

tới mặt đất.

Đặc tính quan trọng nhất đánh giá động năng của gió là vận tốc. Dưới ảnh

hưởng của một loạt các yếu tố khí tượng (sự nhiễu loạn khí quyển, sự thay đổi tác

động của mặt trời và lượng năng lượng nhiệt truyền tới mặt đất...), đồng thời các

điều kiện địa hình tại chỗ, tốc độ gió thay đổi cả về giá trị và hướng.

Page 13: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Đặc trưng của NLG là tập hợp các dự liệu cần thiết và đủ độ tin cậy đặc

trưng cho gió như là một nguồn năng lượng và cho phép làm rõ giá trị năng lượng

của nó. Đó cũng là một hệ thống các dữ liệu đặc trưng cho chế độ gió ở các vùng

khác nhau, trên cơ sở đó có thể tính toán các chế độ và thời g ian làm việc của tổ

máy với công suất này hoặc khác, và năng lượng tổng cộng có thể khai thác được.

Đặc tính đặc trưng quan trọng nhất là mật độ phân bố các vận tốc gió khác

nhau, diễn biến các chu kỳ làm việc và sự lặng gió, các chế độ vận tốc cực đại

(bão). Ngoài ra cần phải kể đến là hàm quy luật thống kê tần số biến đổi vận tốc gió

trong khoảng thời gian xác định. Khi biết quy luật xác định và thông số của hàm

này và khi có các đặc tính của các tổ máy NLG, có thể đánh giá được năng lượng

sản ra, thời gian dừng làm việc, hệ số sử dụng, công suất lắp đặt, hiệu quả kinh

tế...vv.

2.1.4. Công nghệ năng lượng sinh khối

2.1.4.1. Các công nghệ nhiệt hoá

Công nghệ sinh hoá sử dụng các phản ứng lên men sinh khối như lên men

rượu, lên men kỵ khí nhờ các chủng loại vi sinh để biến đổi sinh khối ở áp suất và

nhiệt độ thấp thành các loại nhiên liệu khí (khí sinh học) hoặc lỏng (ethanol,

methanol…).

2.1.4.2. Các công nghệ biến đổi sinh hoá

Ngược lại công nghệ nhiệt hoá sử dụng các quá trình nhiệt độ cao để biến đổi

sinh khối nhờ các quá trình đốt cháy, nhiệt phân, khí hoá, chất lỏng.

2.1.5. Công nghệ năng lượng địa nhiệt

Địa nhiệt là nguồn năng lượng nhiệt tự nhiên ở trong lòng Quả đất. Có 4 loại

nguồn địa nhiệt. Đó là: nguồn nước nóng, nguồn áp suất địa nhiệt, nguồn đá nóng

khô, các núi lửa hoạt động và magma.

Nguồn nước nóng là nguồn nước bị nung nóng dưới áp suất cao, các nguồn

hơi nước hay hỗn hợp của chúng ở trong các tầng đá xốp rỗ, hoặc ở trong các khe

nứt gãy của đá, nó bị giữ lại bởi một lớp đá khác đặc kín và không thấm.

Nguồn áp suất địa nhiệt là các nguồn chứa nước muối có nhiệt độ trung bình

Page 14: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

và chứa khí metan hoà tan. Các nguồn này bị vỏ quả đất nén lại dưới áp suất cao

dưới các tầng trầm tích sâu và bị bao bọc bởi các lớp đất sét và trầm tích không

thấm nước.

Các nguồn đá nóng khô bao gồm các khối đá ở nhiệt độ cao từ 90 0C đến

6500C. Các nguồn đá này có thể bị nứt gãy nên có thể chứa một ít hoặc không có

nước nóng. Để khai thác nguồn địa nhiệt này người ta khoan sâu đến tầng đá, tạo ra

các nứt gãy nhân tạo, sau đó sử dụng một chất lỏng nào đó làm chất vận chuyển

nhiệt bơm qua tầng đá đã bị nứt gãy để thu nhiệt.

Năng lượng địa nhiệt ở các lỗ hổng núi lửa đang hoạt động. Magma là đá

nóng chảy có nhiệt độ nóng chảy từ 7000C đến 16000C. Khi còn nằ m dưới vỏ quả

đất đá nóng chảy là một phần của vỏ quả đất có độ dày khoảng từ 24km đến 48km.

Các nguồn Magma chứa một nguồn năng lượng khổng lồ, lớn nhất trong các nguồn

địa nhiệt, nhưng nó ít khi ở gần mặt đất nên việc khai thác rất khó khăn.

2.1.6. Công nghệ năng lượng đại dương

2.1.6.1. Năng lượng thuỷ triều

Năng lượng thuỷ triều có tính chu kỳ, có thể là nửa ngày, nửa năm hoặc dài

hơn. Các chu kỳ này ảnh hưởng đến độ chênh lệch của thuỷ triều. Biên độ của các

chu kỳ thuỷ triều tăng lên một cách rất đáng kể, ở một số vùng biển có địa hình đặc

biệt như ở các cửa sông, ở các vịnh dạng hình phễu, ở các khu vực có các đảo hay

các doi đất chia mặt biển thành từng ngăn tạo ra sự phản xạ và cộng hưởng sóng

biển.

2.1.6.2. Năng lượng nhiệt đại dương

Có thể xem như một nhà máy nhiệt hoạt động với nguồn nóng trên bề mặt và

nguồn lạnh dưới tầng sâu tương tự các máy nhiệt trong các nhà máy nhiệt điện,

nhưng máy nhiệt đại dương lại không cần dùng một loại nhiên liệu nào cả.

2.1.6.3. Năng lượng sóng biển

Đây cũng là một nguồn năng lượng rất lớn và hấp dẫn. Tiềm năng năng

lượng sóng biển phụ thuộc vào vị trí địa lý, thậm chí ngay ở một vị trí đã cho năng

lượng sóng biển cũng biến đổi theo thời gian từng giờ, từng ngày và từng mùa. Tuỳ

Page 15: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

theo nguyên lý hoạt động mà các thiết bị khai thác sóng biển được nghiên cứu, thiết

kế và chế tạo theo từng loại khác nhau.

2.2. Các ứng dụng

2.2.1. Ứng dụng của năng lượng mặt trời

2.2.1.1. Sản xuất nước nóng

Hình 1.3. Sơ đồ một bộ thu để sản xuất nước nóng

Về cơ bản một thiết bị sản xuất nước nóng là một bộ thu nhiệt mặt trời

(NMT). Trong thiết bị đun nước, người ta hàn vào tấm hấp thụ một hệ thống ống

kim loại (như các ống bằng đồng hay ống nước mạ kẽm, xem hình 1.3) và sau đó

cho nước chảy qua hệ ống đó. Nhiệt từ tấm hấp thụ sẽ được truyền qua thành ống

vào nước và làm nước nóng dần lên.

2.2.1.2. Sấy bằng nhiệt mặt trời

Phần lớn các thiết bị sấy hiện đại đều sử dụng hiệu ứng nhà kính. Khí nóng

được tạo ra trong bộ thu hoặc buồng thu nhiệt mặt trời và được cho thổi qua sản

phẩm sấy theo chu trình đối lưu tự nhiên hay đối lưu cưỡng bức.

2.2.1.3. Sưởi ấm nhà cửa, chuồng trại

4

1

2

3

5

Níc nãng ra

Níc l¹nh vµo

TÊm kÝnh

Líp vá c¸ch nhiÖt

TÊm hÊp thô

1

2

3

Tia s¸ng mÆt trêi

èng dÉn níc kim lo¹i

4

5

(a)

(b)

Page 16: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Hình 1.4. Hệ thống sưởi ấm nhà cửa hay chuồng trại sử dụng NMT

NMT cũng thường được sử dụng để sưởi ấm nhà cửa, chuồng trại chăn nuôi

trong mùa đông. Hình 1.4 là một hệ thống sưởi ấm nhà cửa, chuồng trại nhờ không

khí nóng được sản xuất ra từ các bộ thu NMT.

2.2.1.4. Nguồn điện PMT nối lưới

Dàn PMT gồm nhiều modun PMT được ghép nối lại với nhau (nối nối tiếp,

song song hay hỗn hợp) và lắp đặt trên mái nhà hay nơi có nắng suốt ngày. Khi có

nắng dàn PMT phát ra dòng điện một chiều. Dòng điện này được cho qua Bộ biến

đổi điện (inveter) để biến đổi thành dòng điện xoay chiều (ví dụ dòng điện 230V,

50Hz) và qua công tơ điện CT1 đưa vào lưới điện quốc gia (hay địa phương). Trong

phương pháp này mạng lưới điện quốc gia hay địa phương đóng vai trò như một hệ

thống tích trữ điện năng (hay một ngân hàng điện năng). Tuy nhiên phương pháp

này chỉ ứng dụng được những khu vực có điện lưới.

1

1

2

3

3

4

5

Bé thu n¨ng lượng mÆt trêi

B×nh tÝch nhiÖt

B¬m hay qu¹t

1

2

3

Nguån ®èt dù phßng

Hệ thèng èng ế sưởi

4

5

Page 17: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

2.2.2. Ứng dụng của năng lượng thuỷ điện nhỏ

2.2.2.1. Tuabin nước chạy máy phát điện

Tuabin được nối trực tiếp với máy phát điện hoặc gián tiếp thông qua các bộ

truyền động. Công suất của máy phát điện sẽ được xác định theo công suất của

tuabin, còn vòng quay của máy phát được chọn theo số vòng quay đồng bộ.

2.2.2.2. Tuabin kéo bơm

Để phục vụ cho việc cung cấp nước sinh hoạt và nước tưới cho vùng sâu,

vùng xa, nơi có nguồn thuỷ năng nhỏ, người ta sử dụng tuabin để trực tiếp kéo bơm.

Tổ hợp như vậy gọi là bơm thuỷ luân. Tuabin kéo bơm có hai loại: Buồng hở và

buồng kín.

2.2.3. Ứng dụng của năng lượng gió

2.2.3.1. Ứng dụng động cơ gió phát điện

Động cơ gió phân làm 3 loại: Loại cánh dạng khí động, loại rôto cánh phẳng

trục đứng và loại rôto cánh tròn trục đứng. Một trong những ứng dụng quan trọng

nhất của động cơ gió là để chạy máy phát điện. Các động cơ gió dùng để kéo máy

phát điện thường là các máy ít cánh có số vòng quay tương đối lớn. Điều quan trọng

khi dùng động cơ gió chạy máy phát điện là phải đảm bảo sự phối hợp tải giữa động

cơ gió và máy phát điện , vì máy phát điện thường có tốc độ quay lớn hơn động cơ

gió do đó cần sử dụng máy phát có tốc độ quay thấp hoặc sử dụng các bộ truyền

trung gian như hộp số, đai truyền, biến tốc thuỷ lực...vv.

2.2.3.2. Ứng dụng động cơ gió bơm nước

Đây là ứng dụng quan trọng thứ hai của NLG. Người ta sử dụng các loại bơm khác

nhau ghép nối với động cơ gió để bơm nước. Có thể chia động cơ gió bơm nước

làm hai nhóm: Nhóm động cơ gió bơm nước cột áp thấp, lưu lượng lớn. Chiều cao

bơm chỉ (1 -2)m. Loại này hay dùng cho các vùng làm muối và tưới ruộng lúa.

Nhóm thứ hai thuộc loại cột áp cao, lưu lượng nhỏ. Chiều cao cột nước đạt tới (15-

35)m. Loại này phục vụ chủ yếu tưới cà phê, hồ tiêu, chè trên các vùng cao nguyên.

2.2.4. Ứng dụng của năng lượng sinh khối

Page 18: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Khí sinh học có rất nhiều ứng dụng như thắp sáng, dùng làm nhiên liệu đun

nấu, phát điện, v.v... Ngoài ra công nghệ khí sinh học còn là một công nghệ làm

sạch môi trường.

2.2.5. Ứng dụng của năng lượng địa nhiệt

Nhiệt từ các nguồn hay từ mỏ địa nhiệt có thể khai thác nhờ sử dụng một số

chất lỏng tự nhiên của quả đất để làm chất làm việc vận chuyển nhiệt. Năng lượng

nhiệt này có thể cho qua tuabin để phát điện hoặc dùng một cách trực tiếp cho các

quá trình gia nhiệt hoặc chế biến nhiệt công nghiệp. Để khai thác các nguồn địa

nhiệt người ta thường sử dụng phương pháp khoan như: khai tác dầu hay khí đốt.

Đối với các nguồn địa nhiệt nông và nhiệt độ không cao (thấp hơn 1700C)

thường người ta khai thác nhiệt một cách trực tiếp hoặc sử dụng gián tiếp qua bộ

trao đổi nhiệt. Để sử dụng năng lượng điạ nhiệt có hiệu quả thông thường người ta

sử dụng ngay tại chỗ, nơi có nguồn địa nhiệt khai thác, vì khi dẫn nhiệt đi xa (ống

dẫn) hao phí nhiệt sẽ lớn.

Năng lượng địa nhiệt có nhiệt độ thấp hay trung bình có thể dùng để sưởi ấm

hay sản xuất nước nóng cho các mục đích sinh hoạt trong các gia đình hay các cơ sở

công cộng như: trường học, bệnh viện, nhà hàng, khách sạn...vv.

Các chất lỏng địa nhiệt cũng được dùng để tạo ra nguồn nhiệt cho các quá

trình công nghiệp như sản xuất hoá chất hay đun nấu. Nhiệt và hơi nước từ nguồn

địa nhiệt cũng được sử dụng cho công nghiệp thực phẩm, sản xuất hàng hoá tiêu

dùng, sưởi ấm chuồng trại chăn nuôi gia súc, gia cầm hay sử dụng trong các nhà

kính trồng rau quả...vv. Năng lượng địa nhiệt có thể dùng quay các động cơ tạo ra

cơ năng.

Trong các chất lỏng địa nhiệt còn chứa nhiều kim loại và khoáng chất quý

như: kali, cacbonat, bạc, bo, chì, kẽm...vv. Thu hồi các chất này khi khai thác các

nguồn các nguồn địa nhiệt cũng là một nguồn sản phẩm phụ rất có giá trị.

2.2.6. Ứng dụng của năng lượng đại dương

2.2.6.1. Phát điện khi thuỷ triều lên, xuống hoặc cả hai chiều

Khi thuỷ triều lên hoặc xuống người ta tạo ra sự chênh lệch giữa nước trong

Page 19: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

hồ với nước bên ngoài làm cho cột nước có độ cao xác định nhờ hệ thống các kênh

dẫn. Sau đó mở các cửa kênh cho nước dẫn qua các tuabin và phát điện. Các tuabin

làm việc đến khi nào cột nước giữa mực nước biển ngoài cửa kênh và trong hồ giảm

một nửa thì dừng lại.

2.2.6.2. Nhà máy nhiệt điện đại dương

Nước nóng ở lớp nước bề mặt đại dương được dùng để làm nóng một lớp

chất lỏng có nhiệt độ bay hơi thấp - chất lỏng này được gọi là chất lỏng làm việc –

như Amoniac, Freon hay Propan. Chất lỏng làm việc khi đi qua buồng có áp suất

thấp sẽ bị bốc hơi. Hơi này được cho qua tuabin làm quay tuabin phát điện, sau đó

hơi đi qua buồng ngưng tụ được làm lạnh bằng nước biển lạnh lấy từ các tầng nước

sâu và được bơm trở về buồng hoá hơi, ...vv

Một ứng dụng khác là nước biển nóng được làm “bay hơi nổ” trong một

buồng chân không. Hơi nước được dẫn để xả qua một tuabin hơi để phát điện, sau

đó đi vào bình ngưng tụ dùng nước biển lạnh tự nhiên. Điều hấp dẫn của hệ thống

này là hơi nước sau khi ngưng tụ trong buồng ngưng tụ là nước sạch đã được chưng

cất. Nó có thẻ dùng như một nguồn nước sạch phục vụ sinh hoạt và công nghiệp.

3. Tình hình nghiên cứu ứng dụng các nguồn điện từ NLM & TT

3.1. Trên thế giới

Quốc gia đầu tiên phát triển ở lĩnh vực NLM & TT phải kể đến là Đức. Tại

quốc gia này chủ yếu ứng dụng nguồn năng lượng mặt trời và năng lượng gió để

phục vụ nhu cầu sử dụng. Hệ thống cung cấp điện đã tương đối ổn định dựa trên

một hạ tầng cơ sở tập trung với các nhà máy phát điện lớn và mạng lưới dẫn điện

đường dài. Việc cung cấp điện ngày một tăng thông qua các thiết bị dùng năng

lượng gió hay quang điện có thể sẽ thay đổi hạ tầng cơ sở này trong thời gian tới.

Tại nhật bản đang nghiên cứu và sẽ tung ra thị trường các tế bào năng lượng

mặt trời nhỏ hình cầu có thể nhận ánh sáng mặt trời từ mọi hướng với hiệu suất

chuyển đổi quang điện cao.Các tế bào này có tên gọi Sphelar, đường kính 1 - 1,5

mm. Sphelar có thể tạo ra năng lượng điện từ ánh sáng mặt trời trực tiếp hay gián

tiếp và có thể thu năng lượng theo bất cứ hướng nào (không nhất thiết phải đối diện

Page 20: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

trực tiếp với mặt trời). Ngoài ứng dụng trong việc tạo năng lượng điện dùng cho

sinh hoạt, các nhà nghiên cứu hiện đang nghiên cứu ứng dụng Sphelar vào trong

điện thoại di động.

Điện gió đã được sử dụng phổ biến ở Châu Âu và là một nguồn điện rất có

tiềm năng. Tây Ban Nha và Đan Mạch. mỗi năm người ta lại cho xây dựng thêm

khoảng 30% số nhà máy điện gió mới đem lại sản lượng 15 tỷ kWh. Hiện Đan

Mạch là nước có nhà máy điện gió ven bờ biển lớn nhất thế giới. Hà Lan cũng có

trang trại gió lớn, chạy dài 5 km ven biển. Tổ chức đa quốc gia AMEC và Năng

lượng Anh tới đây sẽ lắp 300 tuốc bin gió trên các bãi hoang và đầm lầy của mũi

đảo phía bắc Scotland. Với vốn đầu tư 500 triệu bảng Anh, dự tính đây sẽ là nhà

máy điện gió lớn nhất châu Âu, cho khoảng 1% tổng nhu cầu điện của Anh. Người

ta cũng lắp đặt tuốc bin từ suốt phía Tây Ireland đến biển Baltic. Nước Mỹ đã có

một số trạm gió đầu tiên tại Bắc Dakota. Chính phủ thuê đất của nhân dân với giá

2.000 USD/năm (bình thường họ thu được 500USD/năm từ nông nghiệp). Điện khí

hydro chỉ vài năm nữa sẽ hết sức thông dụng. ở Ireland, từ các năm 70, người ta đã

lắp đặt các giàn địa nhiệt để tận dụng tiềm năng to lớn của các núi lửa và suối nước

nóng đang hoạt động, nhằm sản xuất điện. Đến nay, họ đã tìm cách tách khí hydro

nguyên chất ra khỏi hơi nước để chạy máy. Những thử nghiệm quy mô đầu tiên về

loại khí này đã được các hãng Demler Critler, Shell và Liên minh châu Âu tài trợ,

khoảng vài chục triệu Euro. Vào năm 2005, tại đây xe buýt, xe hơi, các tàu đánh

bắt cá sử dụng nguyên liệu hydro đã được thử nghiệm và thu được kết quả tốt.

Trong tương lai sẽ triển khai ứng dụng rộng rãi vào tất cả các phương tiện (khoảng

30 - 40 năm tới). Khí hydro có rất nhiều trên mặt nước các sông hồ, đại dương và

sẽ là một nguồn năng lượng vô tận, sạch, không độc, không gây ô nhiễm.

3.2. Tại Việt Nam

Về vấn đề này hiện nay ở Việt Nam nói chung vẫn còn khá mới mẻ. Trước

đây thì nhà nước chưa quan tâm nhưng 5 năm trở lại đây thì có chuyển biến khá

mạnh về nguồn năng lượng tái tạo. Từ đó có chính sách hổ trợ nghiên cứu và đầu tư

cho nguồn này. Cũng do thiếu điện nên nay là cơ hội cho năng lượng tái tạo phát

Page 21: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

triển. Đầu tư nay cũng khá lớn như vay tiền ngân hàng thế giới, Dự án ODA Phần

Lan cung cấp điện mặt trời cho khoảng 300 xã miền núi khó khăn, các xã vùng sâu

vùng xa. Ngoài ra những dự án dưới 10 triệu đô thì khá nhiều.

Việc hợp tác với các Tổ chức Phi chính phủ trong lĩnh vực này cũng nhiều.

Hiện nay tại trung tâm Năng Lượng Mới thuộc Đại học Bách khoa Hà nội có nhiều

hợp tác trong lĩnh vực này, song song với việc quan hệ hợp tác với các tổ chức này

thì trung tâm này còn thường xuyên nghiên cứu và đưa vào lắp đặt nhiều dự án cung

cấp điện bằng những nguồn năng lượng tái tạo tại hơn 30 Tỉnh thành trên cả nước

chưa có điện lưới quốc gia như: Tỉnh Bắc Giang, Bình Định, Quảng Trị ...vv.

Đánh giá chung nhất ở Việt Nam các dạng năng lượng tái tạo hay năng lượng

mới đều có. Về nguồn mà nói thì năng lượng mặt trời rất phong phú, rồi gió, năng

lượng thủy điện nhỏ, năng lượng sinh khối, năng lượng thủy triều, sóng biển, địa

nhiệt.

Về năng lượng mặt trời đã thiết kế lắp đặt khoảng 1,5 MW, trong đó khoảng

35% cho thông tin viễn thông, 30% cho giao thông đường thuỷ, 30% cho hộ gia

đình và cơ quan, cộng đồng nông thôn vù ng sâu, vùng xa, miền núi và 5% cho các

ứng dụng khác. Các hệ thống lớn nhất là Trung tâm Hội nghị Quốc gia (150kWp),

Mang Yang Gia Lai (100 kWp). Năng lượng mặt trời ở nước ta theo đánh giá thì

khá nhất là từ Đà Nẵng trở vào. Còn về ứng dụng nhiệt mặt trời ở nước ta mới chủ

yếu là để thiết kế, sản xuất, lắp đặt các thiết bị đun nước nóng sinh hoạt cho hộ gia

đình, khách sạn, trường học, bệnh viện, ... khoảng 1,5 triệu m2 đã được lắp đặt.

Trữ lượng thì khá lớn, tiềm năng của các nguồn như thủy điện nhỏ rất lớn

như khu vực miền núi phía Bắc, phía Tây dọc biên giới Việt Lào. Tính đến nay đã

xây dựng 300 trạm loại công suất <100kW và 90 trạm loại >100kW với tổng công

suất 100MW. Hiện chỉ còn khoảng 100 trạm với tổng công suất 70MW đang hoạt

động, khoảng 13- 14 vạn gia đình khu vực miền núi đang sử dụng các máy thuỷ

điện siêu nhỏ (công suất từ 200W đến vài kW). Thuỷ điện nhỏ là công nghệ ưu tiên

số một trong các công nghệ năng lượng tái tạo đối với Việt Nam.

Năng lượng sinh khối trong rừng cũng rất lớn , ngoài ra còn hai nguồn năng

Page 22: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

lượng sinh khối khác là bã mía thì chưa tận dụng hết nguồn hoàn toàn chưa sử

dụng là vỏ trấu. 63% của 4,5 triệu tấn bã mía đã được sử dụng để phát điện 150 –

200MW, 23% của 6,5 triệu tấn trấu được dùng cho mục đích năng lượng. Dự á n

đang thực hiện: Nhà máy xử lý rác để sản xuất điện 15MW và phân hữu cơ NPK

1500-3000 tấn/năm đang thực hiện ở Thành Phố Hồ Chí Minh.

Khí sinh học tiềm năng cũng lớn vì chăn nuôi hiện nay cũng ở qui mô công

nghiệp, trang trại. Khoảng 60 000 hầm khí sinh học có thể tích từ 3 đến 30m3 đã

được xây dựng và đang sản xuất khoảng 110 triệu m3 khí/năm, 70% là qui mô gia

đình.

Năng lượng gió Việt Nam thì không tốt bằng các nước châu Âu , thế nhưng

dọc bờ biển và hải đảo thì Việt Nam cao nhất so với các nước trong khu vực. Đã lắp

đặt được 1 tua bin 800kW ở đảo Bạch Long Vĩ (năm 2004) nhưng không có thông

tin gì về hoạt động của hệ thống này . Khoảng 900 tuabin gió với công suất trong

giải từ 150W đến 10kW đã được lắp đặt cấp điện cho các hộ gia đình hay cụm gia

đình khu vực bờ biển, hải đảo,...Hiện nay chỉ còn khoảng 130 máy còn hoạt động.

Khoảng 10 hệ thống đo gió ở các độ cao từ 20 đến 50m đang hoạt động. Một số dự

án đang được chuẩn bị: Phương Mai (Qui Nhơn) 15MW, Tu Bông (Khánh Hoà)

20MW. Hiện nay đang xây dựng một số cột đo gió độ cao trên 40 mét, khi đánh giá

được thì mới có thể khai thác.

Năng lượng địa nhiệt của Việt Nam cũng khá nhiều nguồn, có đến 300 nơi

có thể khai thác nhưng đến nay chưa có nghiên cứu sâu để khai thác ứng dụng.

Năng lượng đại dương gồm nguồn sóng biển, thủy triều và nhiệt đại dương

thì cho đến nay ở Việt Nam vẫn chưa có công trình nghiên cứu nào để khai thác.

Tại Los Angeles, California ngày 23-9-2007 Tập đoàn Tài chính EurOrient

(“EurOrient”) công bố kế hoạch thúc đẩy phát triển các nguồn năng lượng tái tạo và

sạch hơn tại khu vực miền Bắc Việt Nam, đồng thời dự tính sẽ quyết định đầu tư

125 triệu USD nhằm góp phần phát triển năng lượng điện chạy bằng sức gió.

Page 23: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

CHƯƠNG II

CÔNG NGHỆ PHÁT ĐIỆN HỖN HỢP

2.1. Hệ thống điện hỗn hợp và lưới điện mini

2.1.1. Đặt vấn đề

Các hệ thống điện hỗn hợp ra đời là kết quả tất yếu do cuộc khủng hoảng dầu

lửa và sự nhận thức về môi trường, các hệ thống năng lượng tái tạo (NLTT) đã được

triển khai trong các chương trình năng lượng ở nhiều quốc gia trên thé giới. Thuỷ

điện nhỏ, mặt trời, sức gió, khí sinh học ...vv là các nguồn năng lượng sạch, tái tạo

hiện đang được áp dụng rộng rãi nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng năng lượng thông

qua các phương thức nối trực tiếp với lưới điện, cấp điện độc lập, và các dạng ứng

dụng khác như: Bơm nước, thông tin liên lạc, thắp sáng ở các vùng sâu xa chưa có

điện lưới quốc gia.

Hệ thống điện hỗn hợp (còn gọi là hệ lai ghép) NLTT-Diezen là sự ghép nối

giữa nguồn NLTT và máy phát điện Diezen đã và đang được sử dụng ở nhiều nước

trên thế giới với các ưu điểm như: giảm thiểu ô nhiễm môi trường, giảm chi phí bảo

dưỡng, kéo dài tuổi thọ và giảm tiêu thụ nhiên liệu ...vv. Theo báo cáo mới nhất của

Tổng công ty Điện lực Việt Nam số xã chưa có điện lưới chiếm gần 20%, số hộ

chưa có điện chiếm tỉ lệ gần 30%.

Do có chính sách mới và khuyến khích hoạt động kinh tế ở các vùng nông

thôn nên tạo ra nhu cầu dùng điện ngày càng cao và rất cấp thiết. Tuy nhiên ở

những vùng nông thôn này lại xa nguồn cấp, phụ tải thay đổi lớn trong ngày dẫn

đến chi phí cho việc điện khí hoá rất cao. Hệ thống phát điện Diezen độc lập là giải

pháp tỏ ra hữu hiệu, song lại khó khăn và thất thường về nhiên liệu, đặc biệt giá

nhiên liệu ngày một tăng. Hơn nữa các nghiên cứu cho thấy hệ thống phát điện lai

ghép giữa NLTT và Diezen mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn nguồn phát Diezen

độc lập.

Những ưu điểm của các hệ thống lai ghép đó là: khai thác tốt hơn nguồn

năng lượng tái tạo, can đối tốt hơn với phụ tải, nguồn có khả năng đáp ứng cao hơn,

Page 24: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

chi phí bảo dưỡng thấp hơn so với máy phát diezen thuần tuý, hiệu suất nhiên liệu

cao, giảm chi phí đầu tư, đáp ứng phụ tải linh hoạt hơn.

Còn các nhược điểm của hệ thống lai ghép là: phức tạp hơn trong điều khiển,

yêu cầu kỹ thuật cao hơn, bảo dưỡng thường xuyên hơn các hệ sử dụng nguồn năng

lượng sử dụng dàn pin mặt trời thuần tuý, cần có trình độ chuyên môn kỹ thuật cao

hơn trong việc xử lý những trục trặc, tiếng ồn và ô nhiễm môi trường tăng hơn.

2.1.2. Các loại nguồn điện trong hệ thống điện hỗn hợp và lưới điện mini

Đặc trưng cơ bản của hê thống điện hỗn hợp là ở chỗ nó bao gồm một tổ hợp

các nguồn điện. Việc kết hợp nhiều nguồn khiến cho hệ linh hoạt hơn so với chỉ dựa

vào một nguồn. Ngoài ra dùng nhiều nguồn có thể rẻ hơn dùng một nguồn tái tạo

trong một khoảng thời gian trong năm. Sau đây chúng ta đi xem xét những nguồn

điện thường được dùng trong hệ thống điện hỗn hợp.

2.1.2.1. Dàn pin mặt trời (Photovoltaic – PV)

PV rất thích hợp với những vùng sâu, vùng xa vì nó có độ tin cậy cao và ít

đòi hỏi bảo dưỡng. Nhiều phụ tải viễn thông sử dụng PV làm nguồn điện duy nhất

và hệ lai ghép là việc phát triển hợp logic của ứng dung PV. Những kh ó khăn đối

với PV là chi phí ban đầu cao và cần diện tích không bị che bóng rộng để lắp đặt.

Tuy nhiên ưu điểm của PV là bảo dưỡng ít, độ tin cậy cao, tuổi thọ dài làm cho nó

trở thành một nguồn tái tạo càng ngày càng được dùng phổ biến cho các hệ lai ghép.

Nhưng bên cạnh đó nhược điểm của nó là chi phí ban đầu cao, cần diện tích lớn

không bị che bóng và nguồn thay đổi theo mùa

2.1.2.2. Máy phát điện dùng động cơ đốt trong

Máy phát điện kéo bằng động cơ đốt trong là nguồn theo nhu cầu đơn giản

phổ biến nhất. Đây là nguồn có kích thước gọn, giá không đắt lắm. Nguồn nhiên

liệu có thể là xăng, diezen, khí thiên nhiên hoặc nguồn tái tạo như khí sinh học, khí

sản xuất từ lò khí hoá sinh khối. Ưu điểm của máy phát điện dùng động cơ đốt trong

là được sử dụng và ủng hộ rộng rãi, kích thước gọn và chi phí ban đầu thấp. Còn

nhược điểm của chúng là cần bảo dưỡng và cung cấp nhiên liệu thường xuyên, gây

tiếng ồn và ô nhiễm.

Page 25: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

2.1.2.3. Động cơ gió phát điện

Năng lượng gió nhạy với tốc độ gió hơn năng lượng mặt trời với bức xạ. Về

lý thuyết, năng lượng gió tỷ lệ với luỹ thừa bậc ba của tốc độ gió. Điều này vừa có

lợi vừa có hại . Hạn chế là ở chỗ nếu ta dự báo tốc độ gió cao hơn thực tế một chút

thì sản lượmg của động cơ gió (ĐCG) sẽ thấp hơn dự báo rất nhiều. Mặt khác, với

khí hậu có chế độ gió tốt, sản lượng điện của ĐCG sẽ lớn đến mức các nguồn điện

khác không thể cạnh tranh được về kinh tế. Nói chung , nếu tốc độ gió trung bình

đạt trên 4 (m/s) thì một ĐCG trong hệ lai ghép sẽ rẻ hơn dàn PV ngay cả ở nơi có

bức xạ tốt. Tuy nhiên vì sợ thay đổi mạnh của tốc độ gió theo ngày, theo mùa và

theo năm nên vẫn dùng cả ĐCG và PV trong một hệ lai.

ĐCG nhạy với địa điểm hơn PV. Tốc độ gió phụ thuộc nhiều vào các yếu tố

địa hình như khoảng cách tới các cây, tới đồi núi xung quanh, độ cao đặt động cơ.

Vì vậy cần phải đo tốc độ gió tại địa điểm dự tính sẽ lắp đặt ít nhất là một năm trước

khi quyết định lắp đặt ĐCG tại đó.

Vì năng lượng thu thêm được càng lớn khi càng xa mặt đất nên lắp đặt ĐCG

càng cao càng tốt.

Tóm lại ĐCG có thể là một nguồn phát điện rất tốt trong một hệ thống lai

ghép. Tuy nhiên vì sản lượng điện phụ thuộc nhiều vào tốc độ gió và tốc độ gió lại

phụ thuộc nhiều vào điều kiện khí hậu và địa hình nên cần dánh giá nguồn một cách

thận trọng trước khi đầu tư cho ĐCG.

Ưu điểm của ĐCG là không cần nhiên liệu và giá thành điện có thể thấp

nhất. Còn nhược điểm là đòi hỏi thêm các công tác tại thực địa để lắp đặt, đòi hỏi

thêm công tác bảo dưỡng và thường cần thời gian dài để thu thập số liệu.

2.1.2.4. Máy phát thuỷ điện

Máy phát thuỷ điện sản xuất điện tương đối liên tục nên là nguồn tái tạo

thích hợp với hệ thống điện xoay chiều để cung cấp năng lượng bổ xung cần thiết

cho phụ tải thăng giáng hoặc thay đổi theo mùa.

Điện lượng do máy phát thuỷ điện phát ra phụ thuộc trực tiếp vào chiều cao

cột nước và lưu lượng dòng nước. Vì lưu lượng thay đổi theo mùa nên thiết kế hệ

Page 26: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

thuỷ điện cần đòi hỏi ít nhất một năm số liệu về dòng nước.

Tính kinh tế của hệ thuỷ điện phụ thuộc nhiều vào chế độ dòng chảy và vào

điều kiện xây dựng công trình và bảo dưỡng tuabin.

Ưu điểm của hệ là không cần nhiên liệu, không gây ô nhiễm và giá thành

điện năng có thể thấp. Nhược điểm là phụ thuộc vào địa điểm lắp đặt, đòi hỏi thêm

công tác xây dựng, thường cần thời gian dài để thu thập số liệu và cần quan tâm bảo

dưỡng.

2.1.3. Sơ đồ đấu nối hệ lai ghép

Một trong những đặc điểm quan trọng trong việc thiết kế hệ lai ghép là sơ đồ

ghép nối. Các hệ lai ghép thường được phân thành hai loại theo cách bố trí “thanh

góp”: các hệ thống thanh góp một chiều DC và hệ thống xoay chiều AC.

2.1.3.1. Hệ lai ghép thanh góp DC

Trong một hệ lai ghép thanh góp DC, tổ hợp máy phát diezen/bộ chỉnh lưu

(rectifier) nạp điện cho acqui. Trung tâm của hệ thống là thanh góp DC, nơi mà

acqui, bộ chỉnh lưu và dàn PV được nối với nhau. Hệ thống này là lý tưởng đối với

hệ lai sử dụng cho thông tin liên lạc với phụ tải đặc trưng là điện một chiều.

DEG

Rectifier

Battery Bank PV Array

DC Loads

(+) (-)

AC DC

Hình 2.1. Hệ lai ghép thanh góp DC: chỉ có phụ tải DC

Page 27: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Dàn PV cấp điện cho phụ tải và nạp acqui khi có bức xạ mặt trời. Máy phát

diezen (MPD) chỉ vận hành khi năng lượng của acqui cạn và điện áp sụt xuống mức

cần được nạp. Như vậy trong điều kiện bình thường, MPD chỉ chạy để nạp acqui và

cung cấp phần năng lượng bổ sung cần thiết để khôi phục trạng thái nạp đầy của

acqui.

Đôi khi MPD cũng cung cấp điện trực tiếp cho phụ tải xoay chiều qua một

bộ chuyển mạch hoặc thanh góp DC cung cấp điện AC bằng cách đấu thêm một bộ

đổi điện (inverter).

Hình 2.2. Hệ lai ghép thanh góp DC mở rộng: phụ tải DC và AC hỗn hợp

2.1.3.2. Hệ lai ghép thanh góp AC

Hệ lai ghép thanh góp AC là hệ lai ghép , trong đó thanh góp AC là nơi mà

máy phát, bộ đổi điện và phụ tải AC nối với nhau. MPD cung cấp điện xoay chiều

cho một số hoặc tất cả các phụ tải. Acqui được nạp điện nhờ sử dụng bộ điều phối

hai chiều (bi-directional power conditioning unit) làm nhiệm vụ của cả bộ đổi điện

(inverter) và bộ chỉnh lưu . Hệ lai ghép thanh góp AC có thể có cả phụ tải một chiều

DC, nhưng nói chung thường chỉ có phụ tải xoay chiều AC.

DEG

Rectifier

Battery Bank PV Array

DC Loads

(+) (-)

AC DC

Inverter

DC AC

AC Loads

Transfer Switch

Page 28: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Dàn PV có thể cung cấp năng lượng cho acqui tuỳ theo bức xạ mặt trời.

MPD có thể cung cấp điện trực tiếp cho phụ tải AC và nạp điện cho acquy. Bộ điều

phối hai chiều có thể cấp điện cho phụ tải AC từ MPD để nạp cho acqui. Một số bộ

điều phối hai chiều có khả năng hoạt động theo phương thức “đồng bộ” hoặc song

song: cả bộ đổi điện và MPD có thể cùng cung cấp cho phụ tải.

2.1.4. Vận hành hệ thống lai ghép

2.1.4.1.Vận hành hàng ngày

Acqui trong hệ lai ghép trải qua các chu kì hoạt động ngắn hơn và mạnh mẽ

hơn so với trong các hệ PV thuần tuý. Trong khi acqui trong hệ PV thuần tuý được

duy trì ở trạng thái gần như đầy trong giai đoạn dài thì ở hầu hết các hệ lai ghép

acqui quay vòng với chu kỳ (nạp, phóng) hai ngày một. Mức độ quay vòng của

acqui trong hệ lai ghép sẽ tuỳ thuộc vào năng lượng nạp vào của dàn PV, bộ chỉnh

lưu và mức độ tiêu thụ năng lượng của phụ tải.

Dàn PV và chỉnh lưu, mỗi hệ cung cấp khoảng một nửa tổng năng lượng của

hệ thống. Năng lượng tích trữ ở acqui có thể đủ cho khoảng 1,5 ngày sử dụng. Do

đó hệ thống này có mức quay vòng của acqui cao và acqui làm việc khá nặng nề. Ba

đường biểu diễn được chỉ ra trên đồ thị, một đường mô tả trạng thái của acqui, một

đường chỉ năng lượng được cung cấp từ dàn PV, và một đường chỉ năng lượng cấp

DEG

Inverter/Rectifier

Battery Bank PV Array

DC Loads

(+) (-)

AC DC

AC Loads

Hình 2.3. Hệ lai ghép thanh góp AC

Page 29: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

từ bộ chỉnh lưu. Ở ví dụ này, phụ tải được coi là không đổi.

Hình 2.4. Trạng thái các thiết bị trong quá trình vận hành của hệ thống

Sơ đồ trên cho thấy acqui ở trạng thái ban đầu được nạp gần đầy. Trong ngày

đầu dung lượng của acqui giảm do cung cấp năng lượng cho phụ tải. PV có thể bổ

sung, nhưng chỉ được một phần năng lượng. Trong ngày thứ hai, năng lượng từ

acqui tiếp tục cấp cho phụ tải và chỉ một phần được bù lại từ dàn PV. Đến cuối ngày

thứ hai dung lượng acqui đã giảm tới mức cho phép, buộc bộ chỉnh lưu làm việc vả

cung cấp một số lớn năng lượng, đưa acqui đến trạng thái đầy. Khi bộ chỉnh lưu

ngừng, acqui vẫn tiếp tục được bổ sung một phần năng lượng. Ở cuối ngày thứ ba

dung lượng acqui tiếp tục giảm do phụ tải. Trong ngày thứ tư dung lượng acqui tiếp

tục giảm và chỉ một phần được cấp bổ sung từ dàn PV. Trạng thái này tương tự như

ngày thứ nhất và hệ thống tiếp tục hoạt động theo chu trình với acqui cuối cùng sẽ

đạt điểm thấp nhất khiến MPD phải khởi động.

Chu kỳ nạp, phóng chỉ ra ở hình trên là một dạng điển hình của hệ thống lai

ghép. Tuy nhiên, các chu kỳ có thể không đồng nhât do một vài yếu tố thay đổi. Cụ

thể là:

Acqui

Ngày 2 Ngày 3 Ngày 4

Dàn PV

Máy phát/ Chỉnh lưu

Ngày 1

Page 30: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Phụ tải có thể thay đổi do nhu cầu năng lượng hàng ngày khác nhau

Acqui có thể ở trạng thái nạp khác nhau ở đầu mỗi ngày

Bức xạ mặt trời có thể thay đổi dẫn đến nhiều hơn hoặc ít hơn năng lượng

nạp từ dàn PV

Máy phát có thể được cài sẵn chương trình chạy khác nhau, chẳng hạn

như được đặt sẵn để cung cấp năng lượng cho acqui với các chu kỳ giống

nhau.

2.1.4.2. Các yếu tố đánh giá hiệu quả hoạt động của hệ lai ghép

Hiệu quả hàng năm của một hệ lai ghép được đo bởi các yếu tố sau:

Tổng sản lượng điện năng

Phàn đóng góp (%) của mỗi nguồn

Số chu kỳ phóng nạp của acqui

Số giờ chạy MPD

Số lần khởi động MPD

Tiêu thụ nhiên liệu của MPD

Mỗi yếu tố trên được xác định bởi kích cỡ của các phần tử của hệ thống.

Dưới đây là một số điều hướng dẫn tổng quát cho hầu hết hệ lai ghép:

- Kích cỡ của acqui: Có ảnh hưởng tới chu kỳ phóng nạp đã trải qua của nó.

Acqui càng nhỏ thì nó sẽ phóng, nạp càng thường xuyên hơn.

- Kích cỡ của máy phát điện/bộ chỉnh lưu: Chủ yếu xác định thời gian máy

phát sẽ chạy trong mỗi chu kỳ nạp. Nó không ảnh hưởng tới tổng năng lượng do

MPD cung cấp. Vì vậy để giữ số giờ chạy hàng năm thấp nên chọn MPD tương đối

lớn.

- Kích cỡ của dàn pin mặt trời: Xác định tổng năng lượng do nó cung cấp

hàng năm. Rõ ràng dàn pin càng lớn thì năng lượng do nó sản ra càng nhiều.

- Kích cỡ của bộ đổi điện: Trong hệ thanh góp DC, kích cỡ của bộ đổi điện

không ảnh hưởng trực tiếp tới hiệu quả hoạt động hàng năm. Trong hệ thanh góp

AC, kích cỡ của bộ đổi điện hai chiều có ảnh hưởng tới thời gian chạy MPD tương

tự kích cỡ của bộ chỉnh lưu.

Page 31: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

2.1.4.3. Các vai trò khác nhau của máy phát điện

MPD thường được đưa vào hệ lai và được sử dụng theo vài cách khác nhau.

MPD có thể vận hành theo 4 phương thức như sau:

- Nguồn cấp điện chính: MPD chạy bất cứ khi nào phụ tải cần điện. Trong

một số trường hợp, MPD chạy liên tục quanh năm.

- Nguồn cấp điện dự phòng: Một nguồn khác là nguồn cấp điện chính cho

phụ tải. MPĐ thỉnh thoảng mới chạy để đáp ứng phụ tải vượt trội

- Nguồn cấp điện để nạp theo chu kỳ: Một hệ thống nạ theo chu kỳ thuần tuý

chỉ có MPD, acqui và bộ nạp acqui. MPD cung cấp toàn bộ năng lượng nhưng nó

chỉ chạy khi acqui cần nạp lại.

- Nguồn cấp điện khẩn cấp: MPD không chạy trong những tình huống

thường. Trong một số hệ thống, máy phát khẩn cấp được điều khiển bằng thao tác

thủ công.

2.2. Các ứng dụng của hệ thống điện hỗn hợp

Các hệ thống điện hỗn hợp (hệ thống lai ghép) nói chung thường sử dụng các

phụ tải lớn hơn so với các hệ thống NLTT độc lập. Các nguồn diezen trong các hệ

thống lai ghép là các nguồn phát điện tin cậy và có thể bù công suất cho các nguồn

phát năng lượng tái tạo trong điều kiện thiếu nguồn. Vì thế với cùng cỡ công suất

thì các nguồn phát NLTT trong hệ lai ghép có thể đáp ứng được nhu cầu phụ tải lớn

hơn. Đối với những hệ thống nhỏ, chi phí máy phát diezen và các thiết bị điều khiển

cần có thêm sẽ làm giảm các ưu điểm về kinh tế của hệ lai.

Với đặc tính linh hoạt, mềm dẻo vốn có, hệ thống phát điện lai ghép cũng có

thể sử dụng được trong trường hợp phụ tải biến đổi lớn trong ngày. Hệ lai ghép rất

phù hợp với những trường hợp phụ tải cơ sở mang tải đỉnh cao trong một thời gian

hạn chế.

Theo kết quả phân tích về giới hạn phụ tải điển hình của Phòng thí nghiệm

quốc gia về Năng lượng tái tạo (National Renewable Energy Laboratory (NREL) -

Mỹ) khi sử dụng mô hình máy tính HOMER cho ta giới hạn ứng dụng của các hệ lai

ghép được mô tả bởi hình 2.5 sau đây:

Page 32: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Hình 2.5. Giới hạn ứng dụng của các hệ lai ghép

Hiện có hàng ngàn hệ thống phát điện lai ghép đang được sử dụng với quy

mô từ vài trăm W đến vài trăm kW. Ngược lại, nếu phụ tải nằm trong phạm vi này,

không có nghĩa là việc sử dụng hệ thống điện lai ghép là một giải pháp đúng. Còn

nhiều yếu tố khác cần được xem xét như: khả năng đưa vào các nguồn năng lượng

thay thế khác, khả năng hỗ trợ về kỹ thuật, tiềm năng nguồn năng lượng tái tạo và

yêu càu của người sử dụng. Chẳng hạn có thể tiếp cận được nguồn điện lưới quốc

gia dễ dàng, thì khó có thể đưa hệ thống lai ghép vào sử dụng nếu chỉ căn cứ riêng

vào cỡ phụ tải.

Việc phát triển và nghiên cứu về các hệ thống lai ghép mới bắt đầu gần đây,

và hầu hết các nghiên cứu bắt đầu thực hiện từ cuối thập kỷ 80. Có hai ứng dụng

chính cho các hệ lai ghép là thông tin liên lạc và điện khí hoá nông thôn.

2.2.1. Trên thế giới

2.2.1.1. Thông tin liên lạc

8

7

6

5

4

3

2 0 50 100 150 200 250

Tải trung bình ngày (kWh)

Tốc

đ ộ g

ió tr

ung

bình

(m/s

)

Gió

Gió-PV-Diezen

Gió-Diezen

Diezen

PV-Diezen

Gió

- PV

Page 33: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Thông tin liên lạc là nơi ứng dụng cho các hệ lai ghép vì nhiều lý do. Hầu hết

các phụ tải thông tin liên lạc đều tương đối lớn và việc sử dụng hệ lai ghép có thể

giảm được chi phí ban đầu khi phải tăng số dàn PV (để có “khả năng đáp ứng” cao)

bằng việc thay thế động cơ diezen với giá thành rẻ hơn và chỉ vận hành khi mà

không đủ bức xạ mặt trời. Các công ty thông tin thường có kinh nghiệm sử dụng

động cơ diezen và dàn PV và các thợ kỹ thuật có thể thực hiện các công việc lắp

ráp, bảo dưỡng dễ dàng khi qua huấn luyện.

Việc sử dụng các hệ lai ghép cho thông tin liên lạc, nơi đòi hỏi độ tin cậy cao

trong cấp điện, đã có từ nhiều năm. Theo công ty Pháp, các hệ lai ghép có thể phát

huy được ưu thế đối với các trạm thông tin liên lạc với phụ tải từ 500 (W) trở lên.

Tiếp theo sự áp dụng thành công của một hệ thống ở Alps, công ty thông tin Pháp

đã được lắp dựng một hệ thống lai ghép khác với cùng một diện tích dàn thu.

Hệ thống lai ghép McPherson Peak có quy mô lớn, đã được áp dụng cho

thông tin liên lạc ở Mỹ. Hệ thống này được lắp đặt tại Santa Barbana, California với

công suất dàn PV là 11 (KWp), dung lượng acqui 200 (KWh) và công suất máy

phát diezen 4,8 (KW) để cấp điện cho phụ tải 70 (KWh).

2.2.1.2. Điện khí hoá nông thôn

Hệ thống phát điện lai ghép cũng có thể sử dụng cho các công trình điện khí

hoá nông thôn. Các biểu đồ phụ tải nông thôn thường phù hợp với hệ lai ghép do

phụ tải đỉnh thường xảy ra trong một vài giờ vào buổi tối, còn phụ tải vào các giờ

khác thường thấp hơn vài giờ hoặc hơn. Vì thế hiệu quả sử dụng nhiên liệu sẽ giảm

nếu chỉ sử dụng diezen.

Một công trình phát điện lai ghép giữa PV và diezen đã được nghiên cứu và

xây dựng năm 1997 để cung cấp điện cho 250 hộ gia đình ở hòn đảo Miyako ở Nhật

Bản với công suất dàn PV là 750 (KWp) được hỗ trợ bởi 300 (KW) công suất máy

phát điện diezen. Cho đến năm 1997, đây là công trình lớn nhất Nhật Bản.

Một hệ thống lai ghép PV – diezen Pulau Pemangil đã được xây dựng trong

vài năm gần đây với công suất dàn PV là 7,2 (KWp) và 26 (KW) công suất máy

Page 34: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

phát diezen nhằm đáp ứng nhu cầu phụ tải 16 (KWh)/ngày cho một làng trên hòn

đảo nhỏ ven biển ở Malaysia.

Ở Thái Lan một hệ thống lai ghép với 12 (KWp) dàn PV và 56 (KW) công

suất máy phát diezen được lắp đặt từ năm 1997 để điện khí hoá cho 250 hộ gia đình

ở đảo Kokut thuộc tỉnh Trat.

2.2.2. Ở Việt Nam

Tháng 9 năm 1999 đã hoàn thành một trạm phát điện lai ghép giữa phin mặt

trời và thuỷ điện nhỏ công suất 125 (KW) , trong đó phin mặt trời là (KW) . Dự án

được lắp đặt tại xã Trang, huyện Mang Yang, tỉnh Gia Lai. Vốn đầu tư do tổ chức

NEDO - Nhật Bản tài trợ ( Tổng công ty điện lực Việt Nam đóng góp phần xây

dựng lưới điện hạ thế). Trong tháng 11 năm 2000, một trạm lai ghép PV- ĐCG mới

được khánh thành. Dự án do công ty TUHUKU của Nhật Bản tài trợ. Viện năng

lượng chịu trách nhiệm về kỹ thuật xây dựng và lắp đặt. Trạm phát điện gồm hệ PV

công suất 7 (KWp) và ĐCG công suất 1,8 (KW), cấp điện xoay chiều 220 (V) phục

vụ sinh hoạt cho 40 hộ gia đình làng Kongu, xã Ngọc Vàng, huyện Dak Hà, tỉnh

Kon Tum. Trạm hoạt động hoàn toàn tự động, không cần người vận hành, đóng

ngắt điện theo chế độ định giờ.

2.3. Những ưu nhược điểm của hệ thống điện hỗn hợp

2.3.1. Ưu điểm của hệ thống điện lai ghép

Các hệ thống này có một số ưu điểm so với các hệ thống phát điện năng

dùng lượng tái tạo độc lập như sau:

2.3.1.1. Khai thác tốt hơn nguồn NLTT

Các hệ thống sử dụng nguồn NLTT độc lập thường được thiết kế ở các điều

kiện bất lợi nhất. Đó là do nguồn NLTT thay đổi thất thường nên hệ thống phải

được thiết kế sao cho nhu cầu phụ tải vẫn có thể được đáp ứng khi năng lượng sản

ra ở mức tối thiểu. Do vậy ở các điều kiện bình thường hoặc tốt hơn sẽ xảy ra tình

trạng công suất nguồn lớn hơn nhu cầu phụ tải, năng lượng sản ra ở thời điểm công

suất phụ tải đỉnh sẽ không được sử dụng và bị lãng phí.

Trái lại hệ thống lai ghép được thiết kế ở điều kiện trung bình theo năm nên

Page 35: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

sẽ khai thác tốt hơn nguồn NLTT. Do đó, một hệ thống lai ghép được thiết kế hợp

lý có công suất các thiết bị nhỏ hơn và sẽ giảm bớt lãng phí năng lượng.

2.3.1.2. Cân đối tốt hơn với phụ tải

Một ưu điểm khác của hệ lai ghép là khả năng cân đối tốt hơn giữa cung với

cầu. Đối với một khu vực nông thôn, nhu cầu phụ tải đỉnh thường xảy ra vào các

giờ cao điểm buổi tối, chủ yếu phục vụ nhu cầu thắp sáng và sinh hoạt. Điều này tạo

cho ta hướng thiết kế và vận hành hệ thống hợp lý bằng cách đáp ứng nhu cầu phụ

tải ở phần lớn thời gian trong ngày sử dụng nguồn NLTT và sau đó tăng công suất

phát vào các giờ cao điểm khi chạy thêm cả máy phát điện

Ngoài ra quy mô phụ tải cũng có thể cho thấy rằng sử dụng hệ lai sẽ mang lại

hiệu quả. Những phụ tải lớn đòi hỏi dòng điện có cường độ và điện áp cao hơn.

Trong trường hợp này, sẽ là rất đắt nếu chỉ sử dụng hệ thống phát điện độc lập bằng

các nguồn NLTT.

Đối với một thôn hoặc làng thường có nhiều loại thiết bị mang tải khác nhau,

có thể thích hợp với các nguồn khác nhau. Thay cho việc cố gắng cung cấp cho tất

cả các phụ tải bằng một nguồn điện duy nhất, hệ thống lai ghép (Hybrid System) có

thể cung cấp cho mỗi phụ tải bằng một nguồn thích hợp. Ví dụ hệ PV rất thích hợp

cho việc bơm nước phục vụ sinh hoạt và nông nghiệp và trong những thời kỳ nóng

và khô, năng lượng mặt trời lại thường tốt nhất. Một số phụ tải khác lại phù hợp với

máy phát điện diezen như: những thiết bị có dòng khởi động cao có thể hoạt động

tốt với máy phát diezen (máy làm đá) vì máy này có máy nén cần dòng khởi động

lớn. Phụ tải 3 pha là những phụ tải điển hình phải hoạt động với máy phát diezen.

2.3.1.3. Nguồn có khả năng đáp ứng cao hơn

Với hệ PV độc lập thông thường, luôn xảy ra trường hợp năng lượng không

đủ đáp ứng nhu cầu phụ tải. Đó là do năng lượng thu được luôn theo một mẫu thống

kê nhất định, và luôn có khả năng trong một khoảng thời gian dài nguồn năng lượng

mặt trời rất yếu hoặc thậm chí kà không có. Khả năng đáp ứng nhu cầu phụ tải của

hệ PV thuần tuý ở các điều kiện như vậy gọi là “khả năng đáp ứng”. Một hệ PV cần

thương mại dùng cho thông tin liên lạc cần đạt được “khả năng đáp ứng” cao hơn

Page 36: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

ghép thêm nhiều dàn PV hơn và như vậy sẽ rất tốn kém.

Một hệ thống lai ghép với nguồn phát “theo nhu cầu” có thể tránh được vấn

đề trên do máy phát diezen sẽ chạy trong thời gian khó khăn đó.

2.3.1.4. Chi phí bảo dưỡng thấp hơn so với hệ chỉ có máy phát diezen

Chi phí bảo dưỡng máy phát diezen tỉ lệ với thời gian vận hành. Vì thế động

cơ diezen chạy trong hệ lai ghép chạy chỉ khoảng 1/3 đến 1/2 so với hệ chỉ chạy

máy phát diezen, do vậy chỉ mất nửa chi phí bảo dưỡng. Đối với máy phát diezen

thuần tuý, hệ số phụ tải thường rất thấp (50% hoặc thấp hơn). Điều này gây nên một

số vấn đề và làm tăng đáng kể chi phí vận hành.

Đối với hệ lai ghép, động cơ diezen thường vận hành trong thời gian phụ tải

đỉnh hoặc nạp ăcquy vì hệ số phụ tải cao hơn và giảm chi phí vận hành so với máy

phát diezen thuần tuý.

2.3.1.5. Hiệu suất nhiên liệu cao

Ngoài các vấn đề về vận hành do hệ số phụ tải thấp, việc vận hành máy phát

diezen khi non tải còn dẫn đến hiệu suất sử dụng nhiên liệu giảm thấp. Khi vận

hành đầy tải một động cơ sử dụng 100% suất tiêu hao nhiên liệu, còn khi mang 10%

tải nó vẫn cần tới 50% suất tiêu thụ nhiên liệu. Vì thế năng lượng sản ra khi tiêu

hao 1 lít nhiên liệu sẽ thấp hơn.

Trong hệ lai ghép, đóng tải cho máy phát có thể được khống chế có hiệu suất

sử dụng nhiên liệu cao hơn.

2.3.1.6. Giảm chi phí đầu tư

Các hệ PV thuần tuý đòi hỏi chi phí về bảo dưỡng thấp nhưng chi phí đầu tư

lại cao. Còn máy phát diezen thì ngược lại, chi phí nhiên liệu và bảo dưỡng tăng và

chi phí đầu tư thấp.

Đối với hệ lai ghép, chi phí ban đầu sẽ thấp hơn các hệ PV độc lập và sử

dụng nhiên liệu cũng ít hơn hệ chỉ dùng máy phát diezen.

2.3.1.7. Đáp ứng phụ tải linh hoạt hơn

Máy phát diezen có thể cung cấp bổ sung năng lượng bằng cách đơn giản là

kéo dài thời gian vận hành, nhờ vậy mà hệ lai ghép sẽ dễ dàng chấp nhận sự tăng

Page 37: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

của phụ tải. Các hệ PV độc lập không thể đối phó được khi phụ tải tăng nhiều so với

thiết kế và biện pháp duy nhất để gải quyết vấn đề này là tăng cỡ dàn lớn hơn phụ

tải ban đầu. Tương tự như vậy, máy phát diezen độc lập cũng không dễ dàng chấp

nhận điều này và cũng chỉ có cách chọn lại cỡ máy theo phụ tải thực tế và hạn chế

không cho phụ tải tăng, hoặc chọn cỡ máy lớn hơn và cho chạy non tải ở giai đoạn

đầu.

2.3.2. Những nhược điểm của hệ thống lai ghép

Cũng như các hệ thống kỹ thuật khác, hệ thống điện lai ghép cũng có một số

các nhược điểm nhất định sau đây:

2.3.2.1. Phức tạp hơn trong điều khiển

Việc sử dụng kết hợp các nguồn phát điện với nhau dẫn đến sự phức tạp hơn

trong điều khiển. Ngoài việc vận hành riêng rẽ, hệ điều khiển cũng cần phải cho

phép có sự tương hỗ và phối hợp vận hành giữa các nguồn. Tuy nhiên, với sự phát

triển của bộ vi xử lý, việc điều khiển và vận hành hệ thống sẽ bớt phức tạp hơn.

2.3.2.2. Yêu cầu kỹ thuật cao hơn

Các hệ lai ghép phức tạp hơn các hệ PV và diezen độc lập về mặt thiết kế.

Do vậy việc chế tạo và xây dựng đòi hỏi phải có kiến thức rộng về các thiết bị cũng

như khả năng lắp giáp, vận hành.

2.3.2.3. Bảo dưỡng thường xuyên hơn các hệ PV thuần tuý

Tuy các hệ lai ghép yêu cầu ít bảo dưỡng hơn hệ diezen thuần tuý, nhưng nó

đòi hỏi bảo dưỡng nhiều hơn hệ PV thuần tuý. Việc bảo dưỡng là yêu cầu cơ bản để

duy trì vận hành của hệ thống. Do ăcquy làm việc ở chế độ khắc nghiệt hơn nên

việc duy trì, vận hành là rất cần thiết. Việc thêm máy phát diezen vào hệ thống lai

ghép cũng làm tăng thêm các công việc về chuyên môn và bảo dưỡng cho các thợ

kỹ thuật.

2.3.2.4. Cần có trình độ chuyên môn kỹ thuật cao hơn trong việc xử lý

những sự cố

Các sự cố đối với hệ lai ghép đòi hỏi cán bộ cần có chuyên môn cao trong

việc kiểm tra, xử lý. Điều này có thể là khó khăn đối với địa phương, nơi không có

Page 38: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

các cán bộ lành nghề. Vì thế việc huấn luyện kỹ thuật viên cũng như các vấn đề về

bảo dưỡng, các dịch vụ khác là rất cần thiết và phải chuẩn bị trước khi lắp đặt.

2.3.2.5. Gây tiếng ồn và tăng ô nhiễm môi trường

Hệ PV thuần tuý tạo ra điện năng không gây ồn và ô nhiễm môi trường. Việc

đưa thêm vào hệ lai ghép máy phát diezen sẽ thải ra khí CO2 và các khí phát thải

không mong muốn khác. Ngoài ra tiếng ồn từ động cơ diezen có thể gây khó chịu

đối với khu vực dân cư xung quanh.

Page 39: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

CHƯƠNG III

LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG

HỆ THỐNG ĐIỆN HỖN HỢP

3.1. Đặt vấn đề

Để đưa ra được các tiêu chí lựa chọn địa điểm xây dựng hệ thống điện hỗn

hợp sử dụng các nguồn năng lượng mới và tái tạo (NLM & TT) trước tiên cần điều

tra, khảo sát địa điểm định xây dựng dự án, trong đó việc điều tra các nguồn năng

lượng địa phương, thu thập các số liệu về các nguồn năng lượng cũng như các số

liệu khí tượng thủy văn liên quan khu vực lân cận là việc làm không thể thiếu. Bên

cạnh đó cũng cần điều tra, khảo sát hiện trạng kinh tế - xã hội của các hộ trên địa

bàn.

Thu thập sử lý các số liệu cơ sở như: số liệu về năng lượng gió, năng lượng

mặt trời khu vực xung quanh vị trí được lựa chọn để xây dựng dự án (Các nguồn

NLM & TT có thể tra trong sổ tay và năng lượng mặt trời, năng lượng gió của Viện

Khí tượng thủy văn). Các số liệu khí tượng thủy văn khu vực lân cận cũng cần được

thu thập, rồi bản đồ địa hình của khu vực xây dựng hệ thống, giá xây dựng trên địa

bàn tại thời điểm xây dựng, giá các thiết bị trong hệ thống cũng như các thiết bị điện

và thiết bị truyền tải khác. Ngoài ra cần đánh giá tốc độ tăng trưởng tiêu thụ điện ở

các khu vực nông thôn vừa mới được điện khí hoá (có thể lấy thông tin từ ngân

hàng thế giới hoặc ngân hàng phát triển Châu Á)

Tiếp theo là đi đánh giá nhu cầu điện trong tương lai, phân tích nguồn cung

cấp điện hiện tại, xác định nhu cầu tiêu dùng điện điển hình đối với các loại hộ sử

dụng điện năng và phân bố công suất tải cho sinh hoạt, xác định nhu cầu tiêu dùng

điện cho dịch vụ công cộng và cho sản xuất nông lâm nghiệp,... Dự báo nhu cầu

điện năng và công suất đỉnh cho sinh hoạt, sản xuất, dịch vụ và phục vụ công cộng

khu vực trong 20 năm tới, điều kiện kinh tế và khả năng chi trả tiền điện của các hộ.

Page 40: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Từ những đặc điểm trên và căn cứ vào tình hình thực tế của cụm dân cư Đầm

Báy nằm ở đảo Hòn Tre thuộc Khu bảo tồn biển Vịnh Nha Trang tỉnh Khánh Hoà

thì thấy rằng đây là địa điểm có thể lựa chọn để xây dựng dự án về hệ thống điện

hỗn hợp sử dụng nguồn năng lượng mặt trời – diezen.

3.2. Mô tả địa điểm lựa chọn xây dựng

3.2.1. Những đặc điểm về địa lý

Đảo Hòn Tre có diện tích 3600 ha, phần lớn là rừng và núi đá, chỉ có một số

khu vực có dân sinh sống như: Vũng Me, Vũng Ngán, Đầm Báy, Bích Đầm. Dân số

tổng số trên đảo hiện nay là 355 hộ gia đình, bình quân có 5 người sống trong một

hộ (trong đó Vũng Me: 45 hộ, Vũng Ngán: 94 hộ, Đầm Báy: 40 hộ và Bích Đầm là

176 hộ).

Đầm Báy nằm ở đảo Hòn Tre với 12012’ độ vĩ Bắc, 109018’ độ kinh Đông

thuộc khu vực nhiệt đới, nhưng ít mưa và mùa khô kéo dài. Nhiệt độ trung bình năm

khoảng 25 - 26oC và độ ẩm ở mức trung bình 85%.

3.2.2. Điều kiện về kinh tế và xã hội

Hoạt động kinh tế chính của cư dân đảo Hòn Tre là đánh bắt cá và hải sản.

Việc đánh bắt cá và hải sản có thể suốt cả năm ở khu vực biển gần bờ. Người ta

thường dùng các thuyền nhỏ (công suất 9 -20kW) và đánh bắt 4 - 5 giờ trong 1 ngày

(vào ban đêm).

Sản xuất nông nghiệp chủ yếu ở Đầm Báy là trồng lúa và chăn nuôi gia súc,

gia cầm. Có một vài hộ làm dịch vụ chế biến cá và hải sản. Hiện tại chưa có một cơ

sở tiểu thủ công nghiệp nào.

Tiềm năng phát triển kinh tế, xã hội của đảo là phát triển xây dựng các cơ sở

chế biến hải sản, bảo tồn sinh vật biển

Thu nhập bình quân của dân cư trên đảo khoảng 3,5 đến 4,0 triệu đồng/người

một năm. Khó khăn chính cho sự phá t triển kinh tế - xã hội là diện tích đất nông

nghiệp quá ít, nguồn cá và hải sản không ổn định và ngày càng khan hiếm, thiếu

nước sinh hoạt trong mùa hè, thiếu đường đi lại. Phần lớn các nhu cầu tối thiểu

Page 41: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

trong gia đình như gạo, rau quả, thực phẩm và nhiê n liệu (than, dầu, khí đốt) đều

được cung cấp từ đất liền.

3.2.3. Đầm Báy

Đầm Báy là một cụm dân cư nhỏ nhất trong số các khu vực có dân sinh sống,

nằm tách biệt với các vùng còn lại của đảo Hòn Tre. Được nằm trên một dải đất bãi

ở phía Tây Nam của đảo Hòn Tre, cách khu trung tâm du lịch VINPEARL khoảng

25km theo đường chim bay. Chiều dài của đầm là 870m và chiều ngang nơi rộng

nhất là 335m.

Hiện nay số gia đình trong đầm sinh sống là 40 hộ. Nghề sinh sống chính của

dân cư là đánh bắt cá (khoảng 10 tháng t rong một năm). Có 5 hộ làm thêm dịch vụ

nhỏ (như bán hàng tạp hóa, ăn uống ). So với các khu vực có dân sinh sống còn lại

của đảo thì Đầm Báy phát triển vào loại trung bình khá. Thu nhập bình quân là 380

000đ/người/tháng, trong khi thu nhập bình quân tr ên đảo khoảng 350

000đ/người/tháng.

3.2.4. Hiện trạng cung cấp điện ở cụm dân cư Đầm Báy

Hiện tại các hộ gia đình sử dụng điện chủ yếu từ nguồn phát diezen công suất

nhỏ do một số gia đình có tiền đầu tư, quản lý và cấp điện cho một số hộ lân cận.

Máy phát diezen chỉ phát 4 - 5 tiếng một ngày từ khoảng 6 giờ tối đến 11 giờ đêm.

Riêng Vũng Ngán sử dụng điện từ máy phát diezen do Điện lực Khánh Hoà.

Bích Đầm đang được Uỷ ban nhân dân tỉnh giao Thành Phố nghiên cứu phương án

cấp điện tập trung từ nguồn diezen. Cụm Vũng Me trong tương lai sẽ sử dụng điện

từ Khu du lịch VINPEARL, còn lại cụm dân cư Đầm Báy hiện nay cũng chưa có

phương án cấp điện tập trung. Đây cũng chính là một lý do nữa để lựa chọn Đầm

Báy là nơi nghiên cứu và tính toán các phương án cấp điện.

Kết quả điều tra khảo sát cho thấy, đối với Đầm Báy, vì không có các máy

phát diezen công suất trung bình và lớn, mặt khác công suất phát lại nhỏ hơn rất

nhiều công suất tiêu thụ thực tế (phát 3,5kW so với công suất máy 12 kW) nên

lượng dầu tiêu hao khá lớn, 0,8 lít/kWh (Theo số liệu các hộ có máy phát diezen ghi

Page 42: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

chép năm 2007). Giá dầu ở đảo hiện nay là 17500đ/lít. Vì vậy giá thực tế của điện

năng ở Đầm Báy là khoảng 14000đ/kWh. Các hộ phải trả toàn bộ số tiền này vì

không có sự bù cấp của huyện hay tỉnh.

Phần lớn điện năng được sử dụng chủ yếu cho mục đích chiếu sáng dùng cho

sinh hoạt và bơm nước. Một vài hộ kinh doanh dịch vụ nhỏ sắm máy phát điện

riêng, công suất 2 - 3 kW.

Để quản lý việc tiêu thụ điện các hộ có máy phát đã yêu cầu các hộ mua điện

đầu tư công tơ, nộp kinh phí bảo dưỡng, sửa chữa và vận hành các máy phát, hàng

tháng ghi số điện các hộ tiêu thụ điện và thu tiền điện (qua công tơ điện lắp đặt tại

các hộ).

3.2.5. Tiềm năng các nguồn năng lượng của địa phương

Các nguồn năng lượng địa phương ở đảo Hòn Tre qua điều tra khảo sát chỉ

có sinh khối, năng lượng gió, năng lượng mặt trời và thuỷ điện nhỏ.

Sinh khối: Đối với một cụm dân cư nhỏ gồm 40 hộ như Đầm Báy thì khả năng

phát điện dùng sinh khối có thể tính đến. Tuy nhiên đối với trường hợp đặc biệt của

đảo Hòn Tre thì khả năng này là không thể có vì các lý do sau:

- Đảo Hòn Tre thuộc khu bảo tồn biển VỊnh Nha Trang, vì vậy việc khai thác

sinh khối là bị cấm.

- Lượng sinh khối ở đảo cũng không lớn. Đảo chỉ có diện tích tổng thể là

3600ha, trong đó hơn nửa diện tích là vùng ngập nước.

Năng lượng gió: Cho đến nay chưa có số liệu về NLG ở khu vực Đảo. Tại thời

điểm này chưa thể nói gì về khả năng ứng dụng, khai thác NLG cho phát điện.

Ngoài ra, số liệu đo gió ở trạm khí tượng thủy văn Khánh Hoà (cách Hòn Tre

khoảng 40km) ở độ cao 10 - 12m cho thấy tốc độ gió rất thấp, trung bình năm chỉ là

2,8m/s (thời gian đo từ năm 1988 đến năm 1998) (theo số liệu của Viện khí tượng

thuỷ văn tỉnh). Tuy nhiên, nếu trong tương lai, số liệu NLG đo ở độ cao 30 - 40m

cho thấy có thể khai thác được NLG hiệu quả thì có thể sử dụng nguồn năng

Page 43: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

lượng này để phát điện cung cấp cho Hòn Tre.

Năng lượng mặt trời: Đảo Hòn Tre thuộc khu vực có năng lượng mặt trời

(NLMT) cao nhất ở Việt Nam, vì vậy việc khai thác, ứng dụng nguồn năng lượng

này sẽ rất có hiệu quả. Cho đến nay chưa có trạm khí tượng thủy văn nào đặt trực

tiếp trên đảo. Để đánh giá NLMT trên đảo các số liệu về bức xạ mặt trời ở các trạm

khí tượng thủy văn ở các khu vực lân cận Hòn Tre đã được thu thập, đặc biệt theo

nguồn COWI – Study Report No 5A – June 1999 số liệu về bức xạ mặt trời trung

bình tại Nha Trang có thể sử dụng để đánh giá và tính toán. Số liệu được cho trong

bảng 3.1.

Như số liệu ghi trong bảng 3.1, bức xạ mặt trời trung bình ngày của khu vực

này là 5,30 kWh/m2/ngày. Do đó NLMT trung bình năm sẽ là 1908 kWh/m2/năm.

Bảng 3.1. Bức xạ mặt trời trung bình tại Nha Trang

( theo nguồn COWI – Study Report No 5A – June 1999)

Hình 3.1. Bức xạ mặt trời trung bình ngày trong tháng trên bề mặt nằm ngang

Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

kWh/m2/ngày 4,67 5,16 5,86 5,73 5,43 6,00 5,49 5,73 5,93 5,08 4,36 4,20

0

1

2

3

4

5

6

7

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

kWh/m2/ngày

Tháng

Page 44: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Các số liệu này sẽ được dùng để thiết kế hệ thống điện ở Đầm Báy. Với giá

trị NLMT khá cao ở khu vực đảo Hòn Tre sự ứng dụng công nghệ điện mặt trời sẽ

khá hiệu quả. Tuy nhiên, trong các tháng 1, 11 và 12 bức xạ mặt trời kém hơn một ít

so với mức trung bình cả năm là 5,30 kWh/m2/ngày.

Thủy năng: Có vài suối nhỏ ở Đảo Hòn Tre nhưng chỉ có nước vào mùa mưa, từ

tháng 4 đến tháng 8. Trong các thời gian khác trong năm các suối này bị khô cạn.

Tóm lại, hiện nay nguồn năng lượng duy nhất có thể khai thác để phát điện ở

Đảo Hòn Tre là nguồn năng lượng mặt trời.

Page 45: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

CHƯƠNG IV

THIẾT KẾ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG

4.1. Nhu cầu điện năng hiện tại và dự báo trong tương lai

4.1.1. Hiện trạng cung cấp điện ở đảo Hòn Tre

Một phần của hiện trạng cung cấp điện ở Đầm Báy đã được trình bày trong

mục 3.2.3 ở trên. Điện của cụm dân cư được cung cấp có công suất nhỏ nhờ các

máy phát chạy bằng diezen của một vài hộ tự đầu tư.

Năm 2007 điện năng tiêu thụ trung bình trên mỗi hộ trong khoảng

0,25kW/ngày. Do máy phát tiêu hao nhiên liệu trên một đơn vị điện năng rất lớn

nên lượng dầu tiêu hao khá lớn, 0,8 lít/kWh (Theo số liệu các hộ có máy phát

diezen ghi chép năm 2007). Giá dầu ở đảo hiện nay là 17500đ/lít. Vì vậy giá thực tế

của điện năng ở Hòn Tre là khoảng 14000đ/kWh. Các hộ phải trả trả toàn bộ số tiền

này vì không có sự bù cấp. Ngoài ra các hộ tiêu thụ điện phải nộp kinh phí để sửa

chữa, bảo dưỡng các máy phát và đường dây cung cấp điện. Do vậy hàng tháng

trung bình mỗi hộ chỉ phải trả từ 70 000 đến 80 000 VND tiền điện. Phần lớn điện

năng được sử dụng cho sinh hoạt trong gia đình như chiếu sáng, tivi, quạt mát, v.v...

Hàng ngày điện chỉ được phát 4 - 5 tiếng một ngày từ khoảng 6 giờ tối đến

11 giờ đêm. Hàng tháng các hộ tiêu thụ điện sẽ nộp tiền điện và kinh phí bảo

dưỡng, sửa chữa máy phát cho các hộ bán điện.

4.1.2. Tính toán nhu cầu sử dụng điện năm 2008

Dự báo nhu cầu điện trong tương lai là một trong các nội dung rất quan trọng

trong xây dựng, thiết kế dự án hệ thống cung cấp điện ngoài lưới. Có 2 thông số

chính cần xác định, đó là nhu cầu điện hàng năm và công suất đỉnh. Sự dự báo nhu

cầu điện cũng rất cần thiết cho việc lập đường cong phụ tải hàng ngày, đường cong

này sẽ cho các thông tin cần thiết để thiết kế và vận hành hệ thống điện.

Page 46: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Việc dự báo nhu cầu điện ở Đầm Báy được chia ra làm 2 nhóm theo mục

đích sử dụng điện. Đó là: Sử dụng điện cho các thiết bị gia dụng và điện cho các

thiết bị phi gia dụng.

Nhu cầu về công suất cũng như điện năng được dự báo cho năm thứ nhất

2008, với các giả thiết rằng, tất cả các hộ trong thôn đều được nối vào lưới điện. Số

liệu tính toán nhu cầu sử dụng điện của năm 2008 được xem là số liệu cơ sở.

4.1.2.1. Điện sử dụng cho các thiết bị gia dụng

Các thiết bị sử dụng điện trong hộ gia đình gồm có: Bóng đèn, tivi và quạt

mát. Dự báo cho nhu cầu điện về lĩnh vực này được thực hiện dựa trên các số liệu

điều tra khảo sát thực tế ở Đầm Báy và Hòn Tre thực hiện năm 2007 (Nhu cầu tại

các hộ sử dụng diezen với công suất trung bình mmõi hộ là 180W). Ngoài ra, số

liệu và các kinh nghiệm có được từ các dự án điện khí hóa nông thôn các khu vực

khác ở Việt Nam cũng được xem xét, tham khảo. Điều rõ ràng là, đối với khu vực

nông thôn xa xôi và biệt lập như Đầm Báy, thì hiện nay tiêu thụ điện cho các thiết

bị gia dụng là phần chính trong tiêu thụ điện ở nông thôn. Thời gian cao điểm cần

công suất phát lớn nhất ở trong khoảng 18 giờ tối đến 21 giờ đêm hàng ngày.

Để dự báo nhu cầu điện cho các thiết bị gia dụng ở đây dùng phương pháp

"Hộ tiêu thụ điển hình" ở nông thôn. Cần nhấn mạnh rằng "Hộ tiêu thụ điển hình"

không phải là một nhu cầu sử dụng điện thực sự của một hộ cụ thể, mà là mức độ

tiêu thụ điện trung bình của một hộ trong thôn hay trong khu vực xây dựng dự án.

Bảng 4.1 là số liệu sử dụng điện của các thiết bị gia dụng trong "Hộ tiêu thụ điện

điển hình".

Đầm Báy có 40 hộ nên sẽ cần một điện năng cho các thiết bị gia dụng là.

Công suất đỉnh hàng ngày phục vụ cho các thiết bị gia dụng sẽ là khoảng 6,5 kW

(=180 W/hộ x 40 hộ x 0,9). Trong trường hợp này “hệ số nhu cầu” được đưa vào để

tính đến thực tế sử dụng trên. Hệ số nhu cầu bao gồm cả hệ số đồng thời và tỉ lệ hộ

sử dụng thiết bị (Riêng đối với bóng đèn không phải các gia đình đều sử dụng cả 3

bóng trong cùng một thời gian).

Page 47: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Tên thiết bị Công suất

Số lượng

Số hộ gia

đình

Hệ số nhu cầu

Công suất sử dụng

Thời gian sử dụng

Điện năng tiêu thụ

trong ngày W Cái Hộ % kW h kWh/ngày

Bóng đèn 20 3 40 0,4 0,5 0,3 0,6 0,9 0,8 0,7 0,5 0,3

0,96 1.20 0,72 1,44 2,16 1,92 1,68 1,20 0,72

5 6 7 18 19 20 21 22 23

0,96 1,20 0,72 1,44 2,16 1,92 1,68 1,20 0,72

Tivi 60 1 40 0,5 0,9 0,8 0,7 0,5

1,20 2,16 1,92 1,68 1,20

18 19-20

21 22 23

1,20 4,32 1,92 1,68 1,20

Quạt 40 1 40 0,5 0,7

0,8 1,12

11-13 18-19

2,4 2,24

Tổng cộng 26,9

Bảng 4.1. Số liệu sử dụng điện của các thiết bị gia dụng trong "Hộ tiêu thụ

điện điển hình” ở Hòn Báy năm 2008

4.1.2.2. Điện sử dụng cho các thiết bị phi gia dụng

Trên cơ sở các số liệu điều tra về tiêu thụ điện, có thể ước tính tiêu thụ điện

phi gia dụng chiếm khoảng 25 – 30% tổng tiêu thụ điện cho gia dụng bao gồm tiêu

thụ điện cho quản, chế biến hải sản, trạm y tế và các thiết bị điện khác, v.v.... Việc

bảo quản hải sản chủ yếu là thiết bị lạnh ước tính công suất khoảng 600W và thực tế

chỉ chạy gần 1/3 số giờ trong ngày do có rơle nhiệt tự ngắt, vì vậy chọn hệ số nhu

cầu là 0,3.

Còn đối với các thiết bị khác, ước tính có công suất khoảng 400W, và để có

Page 48: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

thể thu nhận được nhiều năng lượng nhất trực tiếp từ hệ thống điện sử dụng năng

lượng tái tạo (không qua nạp và phóng điện từ ăcquy) sẽ được vận hành trong

khoảng thời gian từ 11h đến 15h trong ngày. Số liệu về phụ tải phi gia dụng này

được tóm tắt trong bảng 4.2.

Tổng nhu cầu tiêu thụ điện cho lĩnh vực này ước tính là gần 6kWh/ngày.

Tên thiết bị Công

suất

Hệ số

nhu cầu

Công

suất sử

dụng

Thời

gian sử

dụng

Điện năng

tiêu thụ

trong ngày

W % kW h kWh/ngày

Thiết bị lạnh 600 0,3 0,18 1 - 24 4,32

Khác 400 0,5 0,2 11 - 15 1,0

Tổng cộng 5,32

Bảng 4.2. Số liệu sử dụng điện của các thiết bị phi gia dụng trong "Hộ tiêu thụ điện

điển hình” ở Hòn Báy năm 2008

4.1.2.3. Tổng nhu cầu điện năng

Tổng nhu cầu điện năng đối với cụm dân cư Hòn Báy cho năm cơ sở 2008

được tóm tắt trong bảng 4.3 và được biểu diễn ở hình 4.1.

Điện sử dụng cho Hàng

ngày

Hàng

tháng

Cả

năm

Đơn

vị

Tỷ lệ

(%)

Tải gia dụng 26,9 807 11599,2 kWh 85,82

Tải phi gia dụng 5,32 159,6 1915,2 kWh 14,18

Tổng cộng 32,22 966,6 13514,4 kWh 100

Bảng 4.3. Tổng nhu cầu điện năng của cụm dân cư Hòn Báy năm 2008

Page 49: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Hình 4.1. Tỉ lệ sử dụng điện năm 2008 cụm dân cư Hòn Báy

4.1.3. Biểu đồ phụ tải ngày

Biểu đồ phụ tải là yếu tố rất quan trọng để thiết kế hệ thống phát điện. Do

phụ tải điện nông thôn chủ yếu là thắp sáng và sử dụng tập trung vào các giờ buổi

tối nên phụ tải điện vào buổi tối sẽ cao gấp vài lần phụ tải điện vào ban ngày. Từ

biểu đồ phụ tải ta có thể thấy được sự thay đổi phụ tải trong ngày và vì thế hệ số

phụ tải của máy phát diezen khi vận hành để đáp ứng nhu cầu phụ tải cũng thay đổi.

Mặt khác việc tiêu thụ nhiên liệu của máy phát diezen lại phụ thuộc vào hệ số phụ

tải nên khi phụ tải thay đổi, tiêu thụ nhiên liệu cũng sẽ thay đổi. Do đó việc dựa vào

biểu đồ phụ tải để tính toán thiết kế và đề xuất phương án vận hành nhằm mang lại

hiệu quả về kinh tế là rất cần thiết.

Việc xây dựng biểu đồ phụ tải có thể được dựa trên các số liệu từ các thiết bị

gia dụng và phi gia dụng bằng cách tính toán các phụ tải theo thời gian trong ngày.

Từ các số liệu tính toán trên, thay đổi đường phụ tải hàng ngày được trình bày trong

bảng 4.4 và được biểu diễn thay đổi phụ tải ngày bằng hình 4.2 dưới đây:

Thời gian

Số giờ

(h)

Công suất (kW) Điện năng tiêu thụ

(kWh)

24-4h 5 0,18 0,9

5h 1 0,18 + 0,96 = 1,14 1,14

Tải phi gia dụng (chiếm 14,18%)

Tải gia dụng (chiếm 85,82%)

Page 50: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

6h 1 0,18 + 1,20 = 1,38 1,38

7h 1 0,18 + 0,72 = 0,9 0,9

8-10h 3 0,18 0,54

11h 1 0,18 + 0,8 + 0,2 = 1,18 1,18

12h 1 0,18 + 0,8 + 0,2 = 1,18 1,18

13h 1 0,18 +0,8 + 0,2 = 1,18 1,18

14h 1 0,18 + 0,2 = 0,38 0,38

15h 1 0,18 + 0,2 = 0,38 0,38

16h 1 0,18 0,18

17h 1 0,18 0,18

18h 1 0,18 + 1,44 + 1,20 + 1,12 = 3,94 3,94

19h 1 0,18 + 2,16 + 2,16 + 1,12 = 5,62 5,62

20h 1 0,18 + 1,92 + 2,16 = 4,26 4,26

21h 1 0,18 + 1,68 + 1,92 = 3,78 3,78

22h 1 0,18 + 1,20 + 1,68 = 3,24 3,24

23h 1 0,18 + 0,72 + 1,20 = 2,1 2,1

Tổng 32,22

Bảng 4.4. Số liệu về sự thay đổi phụ tải ngày

Hình 4.2. Biểu đồ phụ tải hàng ngày

3.94

5.62

0.9

2.1

3.784.26

3.24

0.9 1.14 0.91.38

0.18

1.18

0.38 0.180

1

2

3

4

5

6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Thoi gian (h)

Con

g su

at (k

W)

Page 51: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Từ biểu đồ phụ tải hàng ngày ta nhận thấy rằng công suất đỉnh của phụ tải là

5.7kW và coi như không thay đổi, ngay cả trong những ngày lễ, tết... vì rằng trong

những ngày này nhu cầu điện năng tăng là do thời gian sử dụng tăng. Vì vậy, ta có

thể chọn công suất đỉnh cho việc tính toán và thiết kế hệ thống.

Cũng từ biểu đồ ta cũng thấy rằng hàng ngày có ba khoảng thời gian xuất

hiện công suất cho phụ tải lớn. Đó là khoảng 5 - 6 giờ sáng, 11- 13 giờ trưa và 18 -

23 giờ tối. Công suất đỉnh tương ứng với buổi sáng từ 5 đến 6 giờ 1,4kW; buổi trưa

từ 11 đến 13 giờ công suất đỉnh là 1,2kW và buổi tối từ 18 giờ đến 23 giờ công suất

đỉnh là 5,7kW. Như vậy công suất đỉnh của cả ngày là 6kW.

4.1.4. Dự báo độ tăng trưởng nhu cầu trong tương lai

Độ tăng trưởng nhu cầu sử dụng điện trong dự báo dài hạn phụ thuộc chủ

yếu vào độ tăng trưởng dân số và kinh tế. Như đã thấy, Hòn Báy là một cụm dân cư

nhỏ trên một dải đất chật hẹp, mật độ dân cư khá cao. Vì vậy việc mở rộng khu định

cư trong tương lai là gần như không thể. Ngoài ra, do cuộc sống trên đầm còn nhiều

khó khăn nên thế hệ trẻ ở đây hình như không muốn ở lại đó mà đi đến một nơi nào

đó trong đất liền thuận lợi hơn để sinh sống. Đó là nguyên nhân giải thích cho sự

kiện rằng dân số trong 10 năm qua chỉ tăng có 4%. Và trong 20 năm tới tốc độ tăng

dân số được dự báo vào khoảng 2%.

Không giống như các khu vực nông thôn khác có điều kiện thuận lợi hơn,

nhu cầu điện tăng khá nhanh sau khi điện khí hóa. Hòn Báy dự báo sẽ có độ tăng

trưởng nhu cầu điện từ từ. Khi có điện người dân sẽ mua sắm thêm tivi, quạt và

dùng thêm bóng đèn, v.v ... Còn việc đầu tư các thiết bị điện đắt tiền, tiêu thụ nhiều

điện năng như điều hòa nhiệt độ, tủ lạnh, lò sưởi điện, v.v... sẽ chưa phải là lựa chọn

của người dân. Vì vậy, nhu cầu điện cho lĩnh vực gia dụng sẽ tăng lên với tốc độ

tương đối chậm.

Năm đầu của dự án nhu cầu điện cho các thiết bị gia dụng đối với 1 hộ được

dự báo không quá cao hơn so với số liệu điều tra . Tuy nhiên, người dân trong đầm

có thể sắm thêm nhiều thiết bị điện mới do có nguồn điện cả ngày và ổn định. Kinh

Page 52: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

nghiệm từ các thôn, xã khu vực nông thôn đã được điện khí hóa ở Việt Nam cho

thấy rằng nhu cầu điện sẽ tăng hàng năm từ 1,5 đến 2,5%. Đối với Đầm Báy dự báo

rằng trong 3 năm đầu tốc độ tăng sẽ là 2%, còn các năm tiếp theo sẽ là 1,5%. Nếu

tính trung bình cho cả thời gian của dự án là 20 năm thì tốc độ tăn g trung bình của

nhu cầu điện cho các hộ sẽ là 1,6%/năm. Điều đó dẫn đến kết quả là nhu cầu điện

năng cho phụ tải sẽ tăng từ 13600kWh trong năm 2008 lên 18420kWh vào năm

2028 (bảng 4.5).

Còn đối với lĩnh vực phụ tải phi gia dụng nhu cầu điện cũng sẽ tăng lên với

tốc độ không cao. Như đã phân tích ở phần trên, tốc độ tăng nhu cầu điện cho lĩnh

vực này sẽ được dự báo là 1%/năm. Năm cơ sở 2008 nhu cầu điện cho các lĩnh vực

này là 2000kWh sẽ tăng lên khoảng 2440kWh vào năm 2028.

Phụ tải Nhu cầu điện năng (kWh/năm) Năm 2008 2015 2020 2025 2028 Điện phục vụ cho phụ tải gia dụng 11600 12930 13880 14830 16000

Điện phục vụ cho phụ tải phi gia dụng 2000 2120 2220 2320 2420

Tổng nhu cầu 13600 15050 16100 17150 18420

Bảng 4.5. Dự báo nhu cầu điện năng trong tương lai

Hình 4.3. Dự báo tăng trưởng nhu cầu điện năng trong tương lai

02000400060008000

100001200014000160001800020000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Tải phi gia dụngTải gia dụng

kWh/năm

năm

Page 53: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Tóm lại, trong thời gian hoạt động của dự án 2008 - 2028. Tổng nhu cầu điện

của cụm dân cư Hòn Báy sẽ tăng từ 13600kWh lên gần 18500kWh. Điều này được

thể hiện trên hình 4.3.

4.1.5. Công suất phát đỉnh hiện tại và tương lai

Độ tăng trưởng trung bình của công suất phát điện được dự báo cũng vào

khoảng như độ tăng trưởng nhu cầu điện năng, tức là 1,5%/năm cho suốt cả thời

gian 20 năm. Công suất phát đỉnh của phụ tải ngày sẽ tăng từ 6kW vào năm 2008

lên 8kW vào năm 2028. Điều này được minh hoạ ở hình 4.4 dưới đây.

Hình 4.4. Dự báo nhu cầu công suất phát đỉnh

4.2. Phương án cấp điện

4.2.1. Lựa chọn phương án cấp điện

Các số liệu thống kê về bức xạ mặt trời tại Nha Trang (bảng 3.1) cho thấy

nguồn bức xạ mặt trời ở đây rất dồi dào với cường độ bức xạ trung bình ngày của

năm là 5,30kWh/m2/ngày. Tốc độ gió trung bình năm đạt 2,8m/s, thấp so với các

vùng đảo khác. Vì vậy điện mặt trời được lựa chọn để cung cấp cho các hộ gia đình.

Do nhu cầu sử dụng điện cho các hộ gia đình ở Đầm Báy khá cao so với các

hộ nông thôn miền núi, vì thế tôi quyết định lựa chọn hệ thống phát điện tập trung,

cung cấp điện từ lưới điện tại chỗ, và hệ thống phát điện các dàn pin mặt trời (PV)

0123456789

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

kW

Năm

Page 54: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

độc lập và hệ lai ghép PV – diezen là hai phương án được lựa chọn để thay thế

phương án cấp điện bằng máy phát diezen

4.2.2. Tính toán các phương án cấp điện

Việc tính toán thiết kế để chọn hai phương án cấp điện tại chỗ cho cụm dân

cư Đầm Báy sẽ căn cứ vào số liệu bức xạ mặt trời (hình 3.1) và nhu cầu của phụ tải

điện (hình 4.3) trong khoảng thời gian của dự án là 20 năm. Thực tế việc tính toán

thiết kế phương án cấp điện bằng hệ thống điện lai ghép PV – diezen là phức tạp,

nên ở đây ta sẽ đi sâu vào tính toán lựa chọn thiết bị cho hệ thống lai ghép, còn

phương án cấp điện bằng hệ PV độc lập và phương án cấp điện bằng hệ thống phát

điện diezen cũng sẽ được đề cập đến ở tứng phần tính toán lựa chọn công nghệ,

thiết bị liên quan.

Trong phần này nghiên cứu – tính toán - thiết kế hệ thống lai ghép sẽ dựa

trên “các qui tắc ngón tay cái” và một số nghiên cứu khác về tính toán tối ưu trong

đó đã chỉ ra kết quả rằng “khi công suất phụ tải trung bình ở giai đoạn đỉnh lớn hơn

ở giai đoạn không đỉnh khoảng 5 lần, động cơ diezen chạy hàng ngày trong giai

đoạn phụ tải đỉnh với tỉ lệ năng lượng cung cấp khoảng 50% tổng nhu cầu sẽ đạt

được hiệu quả kinh tế cao nhất”.

Để tính toán thiết kế hệ thống lai ghép PV – diezen cung cấp cho một cụm

dân cư với phụ tải ngày như trên, ta có thể chia biểu đồ phụ tải thành hai giai đoạn

là giai đoạn phụ tải đỉnh và không đỉnh.

Đối với phương án lai ghép PV – diezen, để đạt được chi phí giá thành điện

năng thấp nhất, máy phát diezen sẽ vận hành để đáp ứng nhu cầu phụ tải và đồng

thời nạp ăcquy trong giai đoạn phụ tải đỉnh (bắt đầu lúc 18 giờ và kết thúc vào lúc

21 giờ). Trong giai đoạn này nhu cầu phụ tải là 17,6 kWh, chiếm tỉ lệ 54,6% tổng

nhu cầu phụ tải ngày. Thời gian còn lại, nhu cầu điện năng là 14,62kWh sẽ được

đáp ứng bởi dàn PV và ăcquy qua bộ đổi điện DC – AC (Direct Current –

Alternative Current). Vì chi phí cho ăcquy và bộ đổi điện chiếm tỉ lệ khá lớn trong

tổng chi phí của hệ thống, bằng cách này ta có thể giảm dung lượng ăcquy và công

Page 55: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

suất bộ đổi điện tới mức có thể trong khi vẫn tiết kiệm được nhiên liệu và giảm chi

phí bảo dưỡng khi máy phát diezen chỉ vận hành trong giai đoạn phụ tải đỉnh.

4.2.3. Vấn đề đồng bộ và khả năng nối lưới điện quốc gia

Khoảng cách từ trung tâm đảo Hòn Tre đến lưới điện quốc gia vào khoảng

35km ngang qua biển. Vì lý do đó mà trong 10 - 15 năm tới đảo Hòn Tre không

thuộc vào danh sách những nơi vùng sâu vùng xa được nối lưới điện công nghiệp.

Theo kế hoạch của tỉnh Khánh Hoà vùng đảo này sẽ được cấp điện độc lập từ các

nguồn năng lượng địa phương như năng lượng mặt trời, năng lượng gió hay diezen,

v.v...

Với công nghệ điện mặt trời nối lưới, điện từ máy phát là dàn pin được biến

đổi thành dòng xoay chiều có hiệu điện thế và tần số phù hợp nhờ các bộ biến đổi

điện (Inverter) và được hoà vào mạng lưới điện công nghiệp. Khi sử dụng điện

người ta lấy lại điện từ lưới. Mạng lưới điện có vai trò như một “ngân hàng”, tích

trữ điện năng lúc dàn pin mặt trời phát điện và cung cấp trở lại người tiêu dùng khi

cần thiết. Nhờ ngân hàng điện này mà việc sử dụng luôn ổn định và rất tiết kiệm.

Có thể lấy ví dụ ở một số nước phát triển trên thế giới như Nhật Bản, Đức,

Mỹ... trên mái nhà mỗi gia đình người ta lắp một dàn pin mặt trời có công 3,5 – 4,0

kWp. Ban ngày dàn pin hấp thụ năng lượng mặt trời và phát điện. Nhờ bộ biến đổi

điện và hệ thống dây dẫn điện của dàn pin được tải lên lưới (qua một công tơ để ghi

chỉ số điện năng phát lên lưới). Khi dùng điện người ta lại lấy điện từ lưới qua một

công tơ thứ hai. Hàng tháng người ta lấy số chỉ của các công tơ và sẽ biết chủ hộ

được nhận tiền điện (nếu số chỉ của công tơ sử dụng ít hơn số chỉ của công tơ phát

lên lưới) hay phải trả thêm tiền điện (nếu ngược lại) từ các công ty điện.

Như vậy khả năng nối lưới điện quốc gia của hệ thống điện loại này không

có vấn đề gì gây ra trở ngại.

4.3. Xây dựng sơ đồ khối tổng quát

4.3.1. Sơ đồ hệ thống

Page 56: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Như đã thấy, Hòn Báy là một cụm dân cư nhỏ, nhu cầu điện hàng năm không

lớn (theo bảng 4.5 năm 2008 khoảng 13600kWh và năm 2028 dự báo là

18420kWh). Hiện tại chỉ có nguồn năng lượng mặt trời là được xác định có tiềm

năng lớn, năng lượng gió có thể được khai thác thêm trong tương lai nếu các số liệu

đo đạc sau này cho thấy có tiềm năng lớn. Để cấp điện cho các hộ trong đầm hiện

nay các máy phát diezen của các hộ công suất nhỏ và chỉ phát điện 4 - 5 giờ mỗi

ngày vào buổi tối (6 giờ tối đến 11 giờ đêm). Vì lý do trên ở đảo Hòn Báy nên sơ đồ

thích hợp nhất của hệ thống phát điện ở Bãi Ông là hệ thống phát điện hỗn hợp điện

mặt trời PV – diezen. Sơ đồ khối của hệ thống đó được chỉ ra trên hình 4.5.

Sự kết hợp phát điện từ một một nguồn năng lượng địa phương là một giải

pháp rất mới và thời sự được phát triển cho các đảo. Về mặt tổng thể, sơ đồ này

gồm một trục đường tải 220V, 50Hz. Các nguồn điện một chiều từ một số nguồn

năng lượng khác như từ Pin mặt trời, ăcquy, điện gió, v.v... được biến đổi thành

điện xoay chiều 220V- 230V, 50Hz nhờ các bộ biến đổi điện (Inve rter) và sau đó

được đưa vào đường trục 220V-50Hz để hòa mạng đồng bộ. Các bộ biến đổi điện

cũng có thể hoạt động theo chiều ngược lại. Ví dụ khi ăcqui đói điện thì từ dàn pin

mặt trời hoặc từ máy phát diezen có thể nạp điện cho ăcqui.

Hình 4.5. Sơ đồ khối tổng quát hệ thống phát điện hỗn hợp

Dàn PV Máy phát diezen

Thiết bị đồng bộ+Bộ đổi điện/nạp điện

Phụ tải

AC 230V-50Hz

Ăcquy

Thiết bị đồng bộ+Bộ đổi điện/nạp điện

Máy phát gió

Page 57: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Để đảm bảo tính đồng bộ của hệ thống người ta phải sử dụng thêm các thiết

bị đồng bộ, có thể được lắp cùng với các bộ biến đổi điện (trong hình 4.5, Sunny

Boys hay Sunny Islands là các thiết bị loại này). Tất cả các thiết bị sử dụng điện đều

được cấp từ đường điện trục AC 230V - 50Hz một cách bình thường. Sơ đồ này là

một giải pháp kỹ thuật có rất nhiều ưu điểm cho việc cấp điện cho các khu vực vùng

sâu, vùng xa biệt lập nơi không có lưới điện quốc gia. Nó cho phép tận dụng được

mọi nguồn năng lượng sẵn có ở điạ phương, giảm tốn thất điện do quá trình truyền

tải. Sơ đồ này đặc biệt thích hợp đối với việc cấp điện cho dân cư trên các đảo xa,

biệt lập.

Một ưu điểm khác của sơ đồ này là cho phép mở rộng công suất cũng như

nguồn phát theo từng bước phụ thuộc vào khả năng kinh phí đ ầu tư, vào nhu cầu

phụ tải và dễ dàng nối vào lưới điện quốc gia khi có điều kiện. Công nghệ điện khí

hóa cho các vùng nông thôn nói trên nên được áp dụng để thiết kế ở Hòn Tre vì các

lý do sau:

- Việt Nam có rất nhiều đảo tương tự như Hòn Tre. Vì vậy việc đúc rút kinh

nghiệm và các bài học từ mô hình hệ th ống điện hỗn hợp ở Hòn Báy sẽ rất quý giá

đối với cung cấp điện cho các cụm dân cư khác.

- Trong tương lai gần nếu n ăng lượng gió đã có thể được xác định có tiềm

năng tốt thì có thể phát thêm điện gió và tổ hợp vào hệ thống này.

- Để trình diễn và đánh giá hiệu quả thực tế của hệ thống này và cũng để đào

tạo cán bộ kỹ thuật về các hệ thống năng lượng tái tạo cần thiết phải xây dựng một

mô hình thực tế.

Cho đến nay, loại công nghệ nguồn phát điện hỗn hợp này đã được ứng dụng

ở các nước trong khu vực như Thái lan, Trung Quốc, v.v... Nếu hệ thống này được

xây dựng ở Hòn Báy thì đây là một trong một vài mô hình đầu tiên về công nghệ

phát điện hỗn hợp mini ở Việt Nam.

Do năng lượng gió chưa có xác định được tiềm năng tại Hòn Báy, đồng thời

Page 58: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

trên cơ sở biểu đồ phụ tải và phương thức vận hành để đáp ứng nhu cầu phụ tải, sơ

đồ ghép nối hệ lai ghép PV – diezen được cụ thể hoá như hình 4.6 sau đây:

Hình 4.6. Sơ đồ hệ thống phát điện lai ghép PV – diezen tại Hòn Báy

Còn đối với phương án PV độc lập trong sơ đồ sẽ không có máy phát diezen

và Bộ đổi điện/nạp điện sẽ được thay bằng Bộ đổi điện

Sơ đồ của phương án phát diezen độc lập thì trong sơ đồ chỉ có máy phát và

phụ tải.

4.3.2. Dự kiến phương thức vận hành

- Đối với hệ PV độc lập, pin mặt trời có thể cấp điện trực tiếp cho phụ tải qua

Bộ đổi điện và khi bức xạ mặt trời lớn, phần dôi ra sẽ được nạp vào ăcquy. Khi

ăcquy đầy, điện áp của ăcquy sẽ tăng và một bộ điều khiển sẽ được sử dụng để bảo

vệ ăcquy bằng cách tự động ngắt ăcquy khỏi pin mặt trời.

- Với hệ lai ghép PV – diezen, máy phát sẽ được vận hành ở giai đoạn phụ

tải đỉnh, khhi làm việc máy phát sẽ cấp điện trực tiếp cho phụ tải và nạp điện cho

ăcquy cho đến khi phụ tải giảm hoặc ăcquy được nạp đầy. Lúc đó máy phát sẽ được

ngắt và phụ tải sẽ được cấp điện từ ăcquy qua Bộ đổi điện.

Dàn PV Máy phát

diezen Thiết bị đồng bộ+Bộ

đổi điện/nạp điện

Phụ tải

AC 230V-50Hz

Ăcquy

Thiết bị đồng bộ+Bộ đổi điện/nạp điện

Page 59: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Tôi lựa chọn sơ đồ hệ lai ghép vì rằng mỗi khi máy phát làm việc, điện sẽ

được cấp trực tiếp cho phụ tải và nạp cả cho ăcquy, vì thế hiệu suất hệ thống cũng

như hệ số phụ tải cao.

4.3.3. Tính toán lựa chọn thiết bị

4.3.3.1. Tính toán số dàn pin mặt trời

Như đã nhấn mạnh ở trên, hệ thống điện ở H òn Báy sẽ kết hợp giữa hai

nguồn: Điện mặt trời và Diezen, trong đó phần điện mặt trời đóng vai trò phát điện

chính. Như đã biết, cho đến nay giá điện PMT vẫn còn rất cao. Vì vậy công việc

quan trọng nhất trong thiết kế tính toán hệ thống là phần hệ thống điện mặt trời. Có

một số phương pháp xác định số dàn PMT, nhưng thông dụng hiện nay là tính toán

dựa trên cơ sở nhu cầu phụ tải được đáp ứng và tổng số giờ nắng đỉnh của bức xạ

mặt trời trong năm. Dưới đây chúng ta sẽ dùng phương pháp này để xác định số dàn

PMT cho hệ thống Hòn Báy.

Công thức tính số dàn pin như sau:

peakinvbatdtpeak

365

1PV.load

PV.o H.365...F.F.P

EN

ηη=

∑ (4.1)

Trong đó: Eload.PV là nhu cầu phụ tải hàng ngày của dàn pin mặt trời (kWh/ngày)

Ppeak là công suất đỉnh của một PMT (kW)

Ft là hệ số nhiệt độ của PV (%) (chọn ≈ 90%)

Fd là hệ số bám bẩn của PV (%) (chọn ≈ 90%)

ηbat là hiệu suất năng lượng của ăcquy (%) (chọn ≈ 80%)

ηinv là hiệu suất bộ đổi điện (%) (chọn ≈ 85%)

Hpeak là số giờ nắng đỉnh trung bình ngày trong năm trên bề mặt

nghiêng (h/ngày)

Như đã nói ở trên, nhu cầu phụ tải hàng ngày của dàn PMT là 14,62 kWh.

Page 60: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Tuy nhiên ở một số ngày nhu cầu năng lượng có thể thay đổi, nhưng ta coi như ở

hầu hết các ngày trong năm nhu cầu năng lượng trung bình là 14,7kWh.

Số giờ nắng đỉnh là số giờ nắng trong ngày khi quy đổi sang bức xạ mặt trời

ở điều kiện tiêu chuẩn, tương đương 1000W/m2. Số giờ nắng trên bề mặt nghiêng

được tính như sau:

stc

tpeak I

IH = (4.2)

Trong đó:

It là bức xạ mặt trời trung bình ngày trong năm trên bề mặt nghiêng (kWh/m2/ngày)

Istc là bức xạ mặt trời tại điều kiện tiêu chuẩn (W/m2) (0,1kW/m2)

Do số liệu trung bình về bức xạ mặt trời được thống kê trên bề mặt nằm

ngang mà các dàn pin mặt trời được thiết kế đặt nằm nghiêng nên ta phải chuyển

đổi từ mặt phẳng nằm ngang sang bề mặt nghiêng. Để chuyển đổi ta tính It theo

công thức sau:

It = R. HT (4.3)

Trong đó:

HT là bức xạ mặt trời trên bề mặt ngang (kWh/m2/ngày)

R là hệ số chuyển đổi

Trên cơ sở số liệu về bức xạ mặt trời trung bình ngày trong tháng đo được tại

Nha Trang trên bề mặt nằm ngang và hệ số chuyển đổi từ mặt phẳng nằm ngang

sang mặt nghiêng R ta có thể tính được bức xạ mặt trời trung bình ngày trong năm

trên bề mặt nghiêng.

Đối với hệ lai ghép, để thu được năng lượng lớn nhất trong năm thì góc

nghiêng được chọn là góc của vĩ độ. Tại vị trí của đảo Hòn Tre với 12012’ độ vĩ Bắc

và 109018’ độ kinh Đông, ta chọn góc nghiêng là 150 quay về phía Nam và là góc

tối thiểu để nước mưa có thể rửa sạch bụi bẩn một cách dễ dàng nhất.

Page 61: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Sau khi tính toán ta thu được bảng kết quả 4.6 sau:

Tháng HT(kWh/m2/ngày) R IT(kWh/m2/ngày) Hpeak(h/ngày)

1 4,67 1,15 5.37 5.37

2 5,16 1,10 5.68 5.68

3 5,86 1,04 6.09 6.09

4 5,73 0,97 5.56 5.56

5 5,43 0,92 5.00 5.00

6 6,00 0,90 5.40 5.40

7 5,49 0,91 5.00 5.00

8 5,73 0,95 5.44 5.44

9 5,93 1,01 5.99 5.99

10 5,08 1,07 5.44 5.44

11 4,36 1,13 4.93 4.93

12 4,20 1,16 4.87 4.87

Trung bình 5,30 1,03 5.46 5.46

Bảng 4.6. Số giờ nắng đỉnh trung bình trong năm trên bề mặt nghiêng

Nếu ta chọn dàn pin mặt trời của hãng Siemens là Solar Module SM100 với

Ppeak = 100W, thì số lượng các dàn pin mặt trời sẽ là:

==46,5.365.85,0.8,0.9,0.9,0.1,0

7,14.365N PV.o 48,88 (tấm)

Với điện áp DC là 48V ta chọn số dàn pin mặt trời là 52 tấm, tương đương 4

tấm nằm dọc (nối tiếp nhau) và 13 tấm nằm ngang (nối song song nhau)

Cũng tính toán tương tự cho hệ thống PV độc lập yêu cầu đáp ứng 100% nhu

cầu phụ tải, thì số dàn pin mặt trời phải chọn là 108 (6 nối tiếp, 18 nối song song).

Page 62: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

4.3.3.2. Tính toán dung lượng bộ ăcquy

Bộ ăcquy là thiết bị rất quan trọng trong hệ lai ghép và chất lượng ăcquy sẽ

ảnh hưởng đến toàn bộ quá trình làm việc của hệ thống. Đối với hệ PV độc lập

trong hâu hết các dạng thời tiết khác nhau, dung lượng ăcquy phải đủ lớn để hỗ trợ

phụ tải ít nhất là 3 ngày mà không cần nạp bổ sung, hay còn gọi là 3 ngày tự quản.

Còn đối với hệ lai ghép PV – diezen, vì máy phát diezen là nguồn “phát theo nhu

cầu” nên dung lượng ăcquy có thể chọn nhỏ hơn. Trong giai đoạn mà thời tiết có

nhiều mây, máy phát sẽ hỗ trợ bằng cách đơn giản là kéo dài thêm thời gian vận

hành.

Trên cơ sở biểu đồ phụ tải và phương thức vận hành để đạt chi phí giá thành

năng lượng thấp nhất, dung lượng ăcquy sẽ được giảm tới mức nhỏ nhất và đủ để

đáp ứng nhu cầu năng lượng 14,7kWh, tương đương 45,6% tổng nhu cầu năng

lượng trong ngày. Có nghĩa là dung lượng nhỏ nhất có thể được của ăcquy sẽ tương

đương với 0,456 ngày tự quản. Vì rằng chi phí cho ăcquy chiếm tỉ lệ đáng kể trong

tổng chi phí của hệ thống, nếu bằng cách giảm số ngày tự quản của ăcquy ta có thể

giảm cả chi phí đầu tư ban đầu và chi phí thay thế ăcquy trong hệ thống.

Dung lượng bộ ăcqui được tính theo công thức sau:

inv

dloadbat .DOD

N.ECη

= (4.4)

Trong đó:

Eload là nhu cầu phụ tải trung bình ngày trong năm (kWh/ngày)

Nd là số ngày tự quản của bộ ăcqui (ngày)

DOD là độ sâu phóng điện lớn nhất của bộ ăcquy (%)

ηinv là hiệu suất của bộ đổi điện (%)

Từ công thức 4.4 cho thấy, dung lượng bộ ăcquy chủ yếu phụ thuộc vào số

ngày tự quản Nd và độ sâu phóng điện lớn nhất của nó DOD, DOD cho ta biết tỉ lệ

Page 63: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

năng lượng lớn nhất có thể được cấp cho phụ tải trước khi được nạp bổ sung. DOD

còn là nhân tố ảnh hưởng chủ yếu đến tuổi thọ của ăcquy. Một ăcquy DOD nông, có

nghĩa là không nên phóng điện dưới 80% trạng thái nạp của ăcquy. Còn đối với

DOD sâu, ăcquy cũng không nên phóng điện dưới 40% trạng thái nạp của nó.

Với hệ lai ghép, ta có thể chọn độ sâu phóng điện lớn nhất của ăcquy là 50%.

Do đó ta có thể tính được dung lượng của bộ ăcquy là:

Whk57,3485,0.5,0456,0.22,32Cbat ==

Đổi dung lượng bộ ăcquy ra Ampe - giờ (Ah) ta áp dụng:

Cbatt = V

Cbat (4.5)

Trong đó V là hiệu điện thế của bộ ăcquy có điện áp DC là 0,048kV. Như

vậy ta có ngay:

Cbatt = Ah720048,057,34

=

Với dung lượng của bộ ăcquy như trên ta chọn ăcquy Trojan công nghiệp với

dung lượng là 738Ah.

Còn đối với hệ PV độc lập, ăcquy cần đủ dung lượng để đáp ứng nhu cầu

phụ tải trong 5 ngày (không có nắng) do đó chọn dung lượng ăcquy là 7890Ah.

4.3.3.3. Tính toán bộ đổi điện/nạp điện

Bộ đổi điện/nạp điện có hai chức năng, đổi điện nghĩa là biến đổi DC thành

AC và nạp điện nghĩa là chỉnh lưu từ AC thành DC để nạp điện cho ăcquy.

- Đối với chức năng chỉnh lưu (nạp điện), cần có công suất đủ để đạt được

tốc độ nạp lớn nhất cho ăcquy. Công suất bộ chỉnh lưu được tính theo công thức

sau:

sys

batr

1.10

CRη

= (4.6)

Page 64: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Trong đó: Cbat/10 là tốc độ nạp lớn nhất (kWh/h)

ηsys là hiệu suất của hệ lai ghép (%) (ước tính 85%)

Với dung lượng ăcquy là 34,57kWh, ta có thể tính được công suất chỉnh lưu

như sau:

Wk06,485,01.

1057,34R r ==

- Đối với chức năng biến đổi điện, trên cơ sở biểu đồ phụ tải, công suất bộ

đổi điện có thể được tính theo công thức dưới đây:

sys

maxinv

PPη

= (4.7)

Trong đó: Pmax là công suất phụ tải lớn nhất (kW)

Vì rằng bộ đổi điện cần đáp ứng nhu cầu phụ tải của giai đoạn phụ tải không

đỉnh, nên từ biểu đồ phụ tải ta có thể thấy công suất cực đại của phụ tải trong giai

đoạn này là 1,38kW, ta có thể tính được công suất của bộ đổi điện như sau:

Wk62,185,038,1Pinv ==

Tuy nhiên, đối với bộ đổi điện sẽ có thời điểm xảy ra trường hợp dòng tăng

đột ngột khi các thiết bị là các động cơ điện khởi động. Chẳng hạn đối với các loại

máy đông lạnh, dòng khởi động sẽ tăng lên gấp 3 đến 4 lần. Vì vây, công suất của

bộ đổi điện cần tăng thêm ít nhất 25% để dự phòng cho các động cơ khởi động.

Trong nghiên cứu này với 30% dự phòng ta có:

Pinv = 1,3.1,62 = 2,1kW

Như vậy ta chọn Bộ đổi điện/nạp điện căn cứ vào yêu cầu công suất lớn hơn,

trong trường hợp này là 3,9kW.

Đối với hệ PV độc lập, chọn Pmax = 5,7kW là công suất phụ tải đỉnh lớn nhất,

áp dụng công thức 4.7 và tăng thêm 30% dự phòng ta tính được Pinv = 8,71kW.

Page 65: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

4.3.3.4. Tính toán công suất máy phát diezen

Theo phương án vận hành đã chọn, máy phát sẽ vận hành vào giai đoạn công

suất đỉnh. Khi vận hành, máy phát sẽ cấp điện cho phụ tải và đồng thời nạp ăcquy.

Vì thế, công suất máy phát phải đủ lớn để đáp ứng nhu cầu phụ tải và nạp ăcquy qua

bộ chỉnh lưu. Do vậy công suất lớn nhất của máy phát điện được tính theo công

thức sau:

Pge.max = Pge.rec + Pge.peak (4.8)

Trong đó:

Pge.rec là công suất máy phát cần cho nạp điện ăcquy (kW). Pge.rec được tính

toán trên cơ sở công suất của bộ nạp điện (bộ chỉnh lưu) và được tăng do tổn thất

qua bộ chỉnh lưu và hệ số giảm công suất của máy phát, công thức tính là:

Pge.rec = recd

r

.GRη

(4.9)

Với ηrec là hiệu suất của bộ chỉnh lưu (%) (ước 75%)

Gd là hệ số giảm công suất của máy phát (%) (90%)

Biết công suất bộ chỉnh lưu chọn là 3,9kW, thay vào công thức 4.9 công suất

máy phát cần nạp cho ăcquy là:

Pge.rec = Wk7,575,0.9,0

9,3=

Còn Pge.peak là công suất máy cần cho phụ tải đỉnh (kW). Pge.peak được tính

toán trên cơ sở công suất đỉnh của phụ tải và được tăng bởi hệ số giảm công suất

của máy phát và hiệu suất của hệ thống, công thức tính là:

Pge.peak = sysd

load.peak

.GP

η (4.10)

Biết công suất phụ tải đỉnh là 5,7kW, ηsys = 0,85 công suất máy phát cần cho

phụ tải đỉnh là:

Page 66: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Pge.rec = Wk45,785,0.9,0

7,5=

Thay các giá trị tính được vào 4.8 ta được công suất lớn nhất của máy phát

điện là:

Pge.max = 5,7 + 7,45 = 13,15kW

Đối với hệ máy phát diezen độc lập ta chọn Pge.max = 7,45kW.

Kinh nghiệm sử dụng cho thấy nhu cầu điện sẽ tăng nhanh sau một thời gian

điện khí hoá. Để đáp ứng nhu cầu phụ tải, công suất máy phát cần tăng từ 1,2 đến

1,3 lần so với phụ tải hiện tại. Vì thế với hệ lai ghép ta chọn công suất máy phát là

16kW, và hệ dùng máy phát diezen độc lập là 9kW.

4.3.3.5. Tính toán bộ điều khiển

Bộ điều khiển (thiết bị đồng bộ) được chọn trên cơ sở dòng điện cực đại Imax.

Với công suất Ppeak = 100W, U = 12V do đó Imax = 8,3A.

Với 13 dàn nối song song ta sẽ có: Imax = 13.8,3 = 108A. Từ kết quả tính toán

ta có thể chọn Bộ điều khiển loại Trace engineering controller C60 với dòng cực

đại cho phép Imax là 120A và 60A là dòng cho phép làm việc liên tục.

Đối với hệ PV độc lập số dàn pin mặt trời là 108 tấm (6 nối tiếp và 18 nối

song song), ta chọn bộ điều khiển có Imax là 250A.

4.3.3.6. Phương pháp mở rộng công suất hệ thống theo từng bước

Vấn đề cần quan tâm trong thiết kế hệ thống phát điện hỗn hợp Điện mặt trời

- diezen là:

- Nếu công suất dàn PMT lớn thì cần phải sử dụng bộ ăcqui có dung lượng

lớn và các thiết bị điện tử trong hệ cũng phải có công suất lớn. Kết quả là chi phí

đầu tư ban đầu, vận hành và thay thế định kỳ bộ Acqui và thiết bị điện tử sẽ cao,

dẫn đến giá điện sản xuất cũng sẽ cao.

- Ngược lại nếu công suất dàn PMT nhỏ quá, máy phát Diezen phải phát bù

nhiều, dẫn đến tiêu hao nhiên liệu cũng như chi phí vận hành và bảo dưỡng máy

Page 67: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

phát diezen lớn. Kết quả giá điện sản xuất ra phải cao (hiện nay giá dầu diezen trên

Đảo Hòn Tre là 17500đ/lít, trong tương lai có thể còn cao hơn do giá dầu có thể

tăng).

- Như đã biết, cho đến nay gi á modun PMT vẫn còn khá cao. Vì vậy nếu

thiết kế dàn PMT có thể cung cấp đầy đủ điện năng yêu cầu cho cả thời gian hoạt

động của hệ thống, tức là đến năm 2028, thì trong thời gian đầu của dự án, điện do

PMT phát ra quá thừa. Điện năng thừa này cũng không thể dùng ăcquy để tích trữ

được. Vì vậy sẽ rất lãng phí điện năng, kinh phí đầu tư và dẫn đến giá điện quá cao.

Để khắc phục các vấn đề nói trên, trước hết cần phải thiết kế hệ thống sao

cho tỷ lệ phát điện giữa dàn Pin mặt trời và diezen là tối ưu. Ngoài ra cần áp dụng

phương pháp "Mở rộng công suất hệ thống theo từng bước”.

Nếu vì một lý do nào đó mà không thể áp dụng phương pháp mở rộng công

suất từng bước thì nên thiết kế dàn pin mặt trời có công suất vừa đủ cho thời kỳ đầu

của dự án.

Để tìm tỷ lệ tối ưu giữa điện mặt trời và điện diezen trong hệ thống phát điện

hỗn hợp có thể tính toán một số phương án, sau đó so sánh, phân tích để tìm ra

phương án tối ưu. Để giải quyết vấn đề thứ hai nói trên, dự án có thể chia ra một số

giai đoạn. Trong mỗi giai đoạn chỉ lắp một hệ thống hỗn hợp "vừa đủ" cho nhu cầu

tiêu thụ trong giai đoạn đó. Đến giai đoạn tiếp sau, khi nhu cầu tăng lên vượt quá

khả năng cung cấp điện của hệ thống phát hốn hợp, lại bổ sung công suất dàn pin

mặt trời và diezen cho phù hợp,v.v... Tất nhiên, để thực hiện phương pháp này thì

vốn đầu tư của dự án phải có và ổn định, chủ động đối với tất cả các giai đoạn của

dự án, vì vậy tôi có kiến nghị như sau:

- Trong 10 năm đầu, từ năm 2008 đến 2018, tỷ lệ điện mặt trời sẽ biến đổi từ

việc cung cấp điện 84% xuống còn 72%. Việc mở rộng hệ thống trong giai đoạn

tiếp theo, từ 2018 đến 2028, sẽ tùy thuộc vào giá PMT, giá dầu diezen, nhu cầu tiêu

thụ điện thực tế ở thời gian đó và khả năng ứng dụng năng lượng gió trên đảo mà

mà quyết định lắp thêm công suất loại nguồn nào, công suất bao nhiêu,.vv...

Page 68: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

- Trong giai đoạn 2018 - 2028, theo tính toán nhu cầu điện sẽ tăng lên do đó

cần bổ sung thêm một máy phát diezen công suất phù hợp, dàn PMT và dung lượng

bộ ăcqui vẫn giữ nguyên.

Công việc lắp đặt hệ thống hỗn hợp phát điện cho Hòn Báy sẽ bao gồm các

hạng mục chính sau đây (đối với năm 2008):

1- Lắp đặt hệ thống điện mặt trời

• Thiết kế, chế tạo và lắp đặt hệ thống dàn thép để lắp mô đun PMT (bao gồm

cả nối dây và cáp điện)

• Chống sét và tiếp đất

• Lắp đặt bộ ăcquy 34,57kWh

2- Nhà lắp đặt thiết bị và quản lý vận hành hệ thống (dưới đây gọi tắt là nhà máy)

gồm các phòng lắp đặt thiết bị điện tử, điều khiển, phòng đặt máy diezen, phòng

chứa nhiên liệu, phòng vận hành bảo dưỡng, v.v...

3- Lắp đặt hệ thống thiết bị điện tử, điều khiển

4- Lắp đặt máy phát diezen

5- Xây dựng hệ thống đường dây tải trục và các đường dây phân phối điện

6- Thiết lập, kiểm tra tính đồng bộ (về mặt điện) cho cả công trình

4.4. Phân tích đánh giá các phương án cân bằng cung - cầu

Nhu cầu hàng năm của các lĩnh vực tiêu dùng cho các thiết bị gia dụng và

phi gia dụng trong các năm khác nhau của dự án đã đ ược trình bày ở trên, trong đó

độ tăng trưởng nhu cầu dự báo là 1,6% mỗi năm. Vì vậy nhu cầu điện năng cho các

hộ gia đình ở Hòn Báy sẽ tăng từ 13600kWh trong năm 2008 đến 18420kWh ở năm

2028.

Nguồn cung cấp điện năng cho đến năm 2018 là phần hệ thống điện mặt trời.

Đến năm 2018 nó vẫn còn cung cấp 72% tổng nhu cầu. Trong 10 năm đầu của dự

án (2008 - 2018) máy phát diezen chỉ phải làm việc một số giờ trong các tháng 1,2

Page 69: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

và 5, 7, 10, 11, 12 hàng năm. Nhưng nếu sau năm 2018 dàn PMT vẫn giữ công suất

không đổi thì phần điện năng do diezen cung cấp tăng lên. Đến năm 2028 lượng

nhiên liệu diezen tiêu thụ sẽ tăng. Vì vậy nếu giá dầu trong tương lai tăng lên thì chi

phí này còn lớn hơn rất nhiều và giá điện sản xuất ra cũng sẽ rất cao.

Máy phát Diezen phải cung cấp 13,7k W trong năm 2008. Sử dụng 2 máy

phát khi nhu cầu tăng là hợp lý. Thực vậy, nếu nó làm việc 5 giờ/ ngày thì điện năng

nó phát ra trong 1 năm sẽ là:

13,7kW x 5 giờ/ngày x 365 ngày/năm x 0,75 = 18752kWh/năm (0,75 là hiệu

suất làm việc của máy phát)

4.5. Công tác xây dựng hệ thống

Để thực hiện dự án hệ thống phát điện hỗn hợp mini tại cụm dân cư Hòn Báy

các hạng mục xây dựng chính sau đây cần phải tiến hành:

• Xây dựng hệ thống dàn PMT bao gồm thiết kế, chế tạo khung thép để lắp

modun PMT, nối điện dàn pin, hệ thống tiếp đất và chống sét.

• Xây dựng nhà lắp thiết bị và điều hành

• Lắp đặt bộ ăcqui

• Lắp đặt 2 máy phát diezen

• Lắp đặt, điều chỉnh, kiểm tra các hệ thống điều khiển điện tử bao gồm cả các

thiết bị kiểm soát phụ tải, ghi chép số liệu, v.v...

• Thiết kế, xây dựng hệ thống dường dây truyền tải điện, các hệ dây phân phối

điện, lắp đặt đồng hồ đo điện.

4.5.1. Xây dựng hệ thống dàn pin mặt trời

4.5.1.1. Khung thép để lắp các module pin mặt trời

Các module PMT của hãng Siemens có công suất 100Wp/module, dàn pin sẽ

bao gồm 52 modun. Để lắp đặt và vận hành bảo dưỡng thuận lợi không cần chia dàn

Page 70: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

pin mà lắp tập trung một địa điểm. Dàn sẽ lắp thành 4 hàng ngang, mỗi hàng gồm

13 module.

Dàn PMT được định hướng như sau: Mặt các dàn hướng Nam và nghiêng

một góc 150 so với mặt nằm ngang để sử dụng hiệu ứng tự làm sạch mặt dàn mỗi

khi có mưa. Cần chú ý rằng module Solar SM100 chỉ là một ví dụ, có thể dùng

PMT của các nhà cung cấp khác.

Để lắp đặt cố định các module tạo thành dàn PMT cần phải thiết kế, chế tạo

các dàn thép (xem hình 4.7). Vật liệu làm dàn có thể là thép xây dựng bình thường

nhưng phải được phủ nhiều lớp sơn chống rỉ và bảo vệ hoặc dùng thép góc mạ kẽm.

Các dàn thép sẽ được cố định trên nền đất bằng các khối b ê tông đổ xung quanh

chân dàn.

4.5.1.2. Lắp các modun PMT vào dàn thép

Các module PMT được lắp vào dàn thép nhờ các ê-cu không rỉ.

Hình 4.7. Hình cắt ngang của khung thép và hình khung thép của bề mặt lắp module PMT

Page 71: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

4.5.1.3. Nối điện dàn PMT

Dàn PMT sẽ gồm nhiều nhóm module mắc nối tiếp, các nhóm nối tiếp được

nối song song lại với nhau. Cụ thể nối như sau:

Dàn PMT sẽ gồm 52 module. Vì để biến đổi điện một chiều từ PMT thành

điện xoay chiều 220V đã thiết kế dùng một bộ biến đổi điện nên SM100 có 13

đường vào song song nên mỗi đường vào sẽ có 4 module nối tiếp. Sau đó sẽ được

nối vào trục tải điện chính AC 230V-50Hz.

Dây và cáp nối điện phải là loại nhiều sợi, bằng đồng. có tiết diện được trình

bày như trong bảng 4.7.

Bộ biến đổi điện để biến đổi điện mặt trời thành điện xoay chiều 2 30V,

50Hz. có công suất 3,9kW, còn bộ điều khiển cho cả dàn có dòng làm việc cực đại

là 120A và dòng cho phép làm việc liên tục là 60A (loại Trace engineering

Controller C60).

Dây, cáp điện Tiết diện

(mm2)

Độ dài

(m) Ghi chú

Nối các modun thành nhóm nối tiếp 2 x 2.5 600 Có vỏ cách điện

Nối từ các SM100 tới trục dây chính

AC 230V-50Hz 1 x 16.0 175 Có vỏ cách điện

Nối các ăcqui thành nhóm nối tiếp (4

bình loại 200Ah-12V) 1 x 16.0 360 Có vỏ cách điện

Cáp trục chính AC 230V-50Hz 1 x 35.0 75 Có vỏ cách điện

Bảng 4.7. Dây và cáp điện để nối dàn PMT và bộ ăcquy

4.5.2. Nối điên bộ ăcquy

Bộ ăcquy ở hệ thống phát điện PV – diezen Hòn Báy được thiết kế 34,7kWh.

Nếu dùng ăcquy loại 200 Ah, 12V thì cần 4 bình, hiệu điện thế của bộ ácqui là 48V.

Page 72: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Hình 4.8. Sơ đồ nối điện bộ ăcquy

Hình 4.9. Sơ đồ nối điện bộ ăcquy vào đường trục chính

Ăcquy có thể dùng loại axit đóng kín được sản xuất ở Hàn Quốc như loại

ATLAS 8D, 200Ah, 12V hoặc loại tương đương khác có chất lượng đảm bảo.

Sơ đồ nối điện tổng quát của hệ thống nguồn điện hỗn hợp mini Hòn Báy

được trình bày trên hình 4.10.

48VDC Nhóm 4 ăcquy nối tiếp nhau

Ăcquy200Ah

12V

1

2 3

4

AC 230v-50Hz

Bộ đổi điện

Page 73: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Hình 4.10. Sơ đồ nối điện tổng quát hệ phát điện hỗn hợp mini Hòn Báy

4.5.3. Nhà lắp đặt thiết bị và vận hành

Nhà để lắp đặt các thiết bị (trừ dàn PMT) của hệ phát điện Hòn Báy dự kiến

là nhà 1 tầng, b ãi bằng bê tông, phía trên làm mái lợp tôn chống nóng và chống

thấm, với tổng diện tích mặt bằng 20m x 7,5m = 120m2. Nó sẽ được chia thành 5

phòng bằng nhau để lắp đặt:

- Máy phát Diezen

- Để ácqui

- Lắp các thiết bị điện tử

- Phòng quản lý, điều hành

Kích thước cụ thể của mỗi phòng và cả nhà được trình bày trên các hình

4.11. Diện tích mỗi phòng là 3600 x 4220 mm và chiều cao 3100 mm. Các cột và

trần nhà là bê tông, các tường xây bằng gạch.

Hộp kết nối

Page 74: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Hình 4.11. Sơ đồ mặt bằng, mặt trước và đầu đốc của nhà đặt thiết bị và làm việc

5116

1066

7500

900900

900

450

60001500

36001066

Page 75: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

4.5.4. Lắp đặt máy phát Diezen

Có 1 máy diezen công suất 16 kW. Máy cần lắp cố định trên các bệ bê tông bằng

các bu-lông. Để tránh tiếng ồn, phòng lắp đặt máy phát diezen nên đặt ở phía cuối

nhà. Nên dùng loại máy phát 1 pha, khởi động bằng điện, thiết kế không có chổi

than, tự điều khiển, thông gió trong, không thấm rỉ, vòng bi đơn. Máy phát này là

sản phẩm của Nhật Bản, của các nước Châu Âu, v.v...Cũng có thể sử dụng các máy

phát diezen tương tự của các nhà sản xuất khác.

Các đặc tính chính của máy phát như sau:

• Số cực 2

• Công suất 16 KW

• Tần số 50Hz

• Hiệu điện thế 230V

4.5.5. Hệ thống dây truyền tải và phân phối điện

Theo quy hoạch cụm dân cư Hòn Báy gồm 40 hộ phân bố rải khắp từ đầu

đến cuối đầm, các hộ gia đình nằm dọc theo bờ biển. Vị trí xây dựng hệ thống phát

điện mới sẽ nằm ở trung tâm của đầm. Công suất của hệ thống được thiết kế chỉ là

13,6kW, và để giảm tổn thất điện do truyền tải, đường điện trục chính dùng đôi dây

cáp 4 x PVC - M95 nó được bao bọc một lớp vỏ cách điện. Đôi dây cáp này là đôi

cáp xoắn. Các cột điện cho đường dây này sẽ dùng các cột bê tông loại H7.5A và

H7.5B.

Các đường dây điện phân phối nối đường trục chính với các nhóm hộ, dùng

cáp điện PVC (2 x M25) có các cột đỡ bằng bê tông loại V6.0.

Sẽ có 10 hộp điện để lắp các công tơ điện cho các hộ để đo điện năng tiêu

thụ. Các hộp điện này được treo trên các cột bê tông của đường dây phân phối. Dây

điện nối từ các công tơ vào các hộ sẽ là dây PVC (2 x M4).

4.5.6. Công tơ điện

Đề nghị sử dụng các đồng hồ đo điện (công tơ) hiện có ở đầm nếu còn tốt.

Page 76: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

4.6. Tiến độ xây dựng hệ thống

5.1. Công tác chuẩn bị

Toàn bộ quá trình kể từ nghiên cứu, tính toán và thiết kế đến khi lấy ý kiến

đóng góp mất khoảng 6 tháng. Quá trình xây dựng dự án tại Hòn Báy (Hệ thống

điện PV - diezen mini) dự kiến kéo dài 10 tháng.

Trong suốt quá trình thực hiện dự án sẽ có sự phối hợp chặt chẽ của địa

phương, nhà thầu và nhà đầu tư. Các công tác chuẩn bị sẽ thực hiện trong thời gian

2008 – 2010.

5.2. Tiến độ xây dựng

Dự kiến tiến độ xây dựng các hạng mục của công trình nhà máy điện hỗn

hợp mini Hòn Báy được trình bày trong bảng 4.8. Thời gian kể từ khi chuẩn bị xây

dựng đến khi hoàn thành dự kiến kéo dài 10 tháng.

Hạng mục xây dựng

Tháng thứ

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Chuẩn bị mặt bằng xây dựng

x x

Vận chuyển máy móc, thiết bị và nhân lực tới Hòn Báy

x x x

Tập kết nguyên vật liệu xây dựng đến Hòn Báy

x x x x

Xây dựng nhà đặt thiết bị x x x x x x x x Lắp đặt dàn PV x x x x Xây dựng hệ thống nối đất bảo vệ và chống sét

x x

Xây dựng hệ thống dây tải và phân phối điện

x x x x

Lắp đặt ăcquy và thiết bị điều khiển điện tử

x x x x x

Lắp đặt máy phát diezen x x Thử nghiệm và hiệu chỉnh x x Vận hành thử hệ thống x x x Công tác chuyển giao công nghệ và tập huấn kỹ thuật

x x x

Bảng 4.8. Tiến độ xây dựng

Page 77: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

4.7. Quy trình vận hành, bảo dưỡng

Công nhân vận hành sẽ có 2 người được hướng dẫn và đào tạo công tác vận

hành và bảo dưỡng trạm điện và được cung cấp các dụng cụ nghề nghiệp cần thiết.

Quy trình vận hành và bảo dưỡng được nêu trong tài liệu chuẩn bị riêng cho

trạm điện do các kỹ sư công nghệ chuẩn bị hoặc do nhà cung cấp thiết bị cung cấp.

Nhiệm vụ chính của công nhân vận hành trạm điện bao gồm :

• Đóng hoặc cắt điện cung cấp cho khách hàng bảo đảm sự phát điện đồng bộ

giữa các hệ thống điện mặt trời và diezen.

• Theo dõi vận hành của trạm điện theo yêu cầu cơ bản thông qua kiểm soát

các bộ phận liên quan của hệ thống.

• Làm vệ sinh lau rửa sạch bề mặt dàn pin mặt trời.

• Lau sạch các điện cực, các dây nối các ăcquy. Kiểm tra sự hoạt động của các

ăcquy.

• Giữ gìn trạm điện luôn sạch sẽ

• Thực hiện bảo dưỡng theo đúng các bước qui định

• Giải quyết các sự cố nhỏ đối với nguồn hoặc lưới điện

• Tổ chức các công việc sửa chữa và bảo dưỡng cần thiết cho các việc mà họ

không tự thực hiện được một mình

• Trong trường hợp có sự cố lớn xảy ra đối với bộ phận nguồn hoặc lưới

truyền tải, phải cảnh báo cho chủ đầu tư và phối hợp sửa chữa

• Đọc đồng hồ đo điện tổng ở trạm điện hàng ngày. Thực hiện ghi chép công

suất phát và thời gian vận hành vào sổ nhật ký.

• Hàng tháng đọc , ghi chép và thu tiền điện qua các công tơ điện của các hộ

sử dụng điện

• Kiểm tra độ chính xác các công tơ điện.

Page 78: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

4.8. Quản lý nhà máy điện

Chủ đầu tư của nhà máy điện sẽ chỉ định một ban quản lý. Ban này có trách

nhiệm đối với các việc quản lý liên quan tới vận hành và bảo dưỡng của nhà máy

điện. Nhiệm vụ chính của quản lý bao gồm:

• Thiết lập và duy trì sổ kế toán và hệ thống tài khoản

• Tuyển dụng, thuê và giám sát nhân viên vận hành, bảo dưỡng

• Tổ chức bảo dưỡng, sửa chữa và phục hồi các bộ phận của trạm điện

• Đảm bảo không có quá nhiều khách hàng và thiết bị điện nối với vào lưới

điện một cách tùy tiện, tránh quá tải cho hệ thống

• Quản lý tài chính của trạm điện

• Chuẩn bị báo cáo hàng năm, bảng cân bằng thu chi và tình hình tài chính

nhằm ghi chép vận hành của trạm điện.

• Tổ chức và thực hiện các cuộc họp các thành viên của trạm điện.

• Tổ chức và thực hiện các biện pháp marketing và thúc đẩy sản xuất.

• Thiết lập và duy trì các mối quan hệ với các cơ quan liên quan.

• Tổ chức và thực hiện các ngày thông tin cho cộng đồng, bao gồm cả an toàn sử

dụng điện.

• Thiết lập khả năng theo yêu cầu và điểm nối với khách hàng.

• Ký hợp đồng điện với các khách hàng đủ tiêu chuẩn kết nối.

• Quản lý tính chính xác của các thiết bị đo đạc.

• Tiếp nhận các khiếu nại của khách hàng có liên quan tới kết nối khách hàng

với hệ thống điện hoặc các vấn đề liên quan khác.

• Kiểm tra định kỳ kết nối của khách hàng khi đọc đồng hồ đo.

• Khi có thấy sự sai phạm với thiết bị đo cần đưa ra cảnh báo với khách hàng.

Page 79: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

• Cắt cung cấp điện đối với các trường hợp có sự tái vi phạm với thiết bị đo

lường hoặc không chấp hành các qui định của nhà máy điện.

• Kiểm tra thường xuyên hệ thống phân phối và các thiết bị liên quan nhằm

phát hiện những khách hàng kết nối bất hợp pháp.

• Khuyến khích sử dụng điện hiệu quả và có mục đích rõ ràng.

4.9. Lịch trình bảo dưỡng

Lịch bảo dưỡng đối với công trình ở bảng 4.9 dưới đây. Chi tiết hơn sẽ được

bổ sung trong giai đoạn chuẩn bị tài liệu hướng dẫn vận hành và bảo dưỡng.

TT Hạng mục, thành phần Lịch trình

1 Dàn pin mặt trời Hàng tháng

Làm sạch bề mặt dàn pin Hàng tháng

Kiểm tra các hư hỏng trên bề mặt dàn Hàng tháng

Kiểm tra hệ tiếp đất và chống sét Hàng tháng

Kiểm tra khung gía dàn pin Hàng tháng

Kiểm tra sự dò hay đứt mạch điện trong dàn Hàng tháng

2 Bộ ăcquy Hàng tháng

Kiểm tra và làm sạch các điện cực Hàng tháng

Kiểm tra các đầu nối, dây nối Hàng tháng

Kiểm tra các hư hỏng có thể Hàng tháng

Kiểm tra an toàn Hàng tháng

3 Kiểm tra các thông số của thiết bị điện tử Hàng tháng

4 Máy phát diezen

Làm vệ sinh máy Hàng tuần

Kiểm tra dầu, mỡ,… Hàng tháng

Kiểm tra và làm sạch điện cực, dây nối Hàng tháng

Kiểm tra nối đất Hàng tháng

Page 80: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

5 Hệ thống dây truyền tải, phân phối điện

Kiểm tra các vật cản như cây cối, nhà cửa,

các vật cản khác,...

Hàng tuần

6 Kiểm tra nhà lắp đặt thiết bị và vận hành về

vấn đề thấm, dột, ...

Hàng năm

Bảng 4.9. Lịch trình bảo dưỡng nhà máy điện đối với các công việc bình thường

• Qui trình vận hành, bảo dưỡng đối với ăcquy, các thiế t bị điện tử máy phát

diezen sẽ được các nhà cung cấp thiết bị cung cấp chi tiết hơn.

Chú ý:

• Qui trình vận hành bảo dưỡng đối với hệ thống dây truyền tải và phân phối điện

sẽ hợp tác với Tổng Công Ty Điện Lực Việt Nam. Các tiêu chuẩn về tải và phân

phối điện sẽ được áp dụng.

Page 81: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

CHƯƠNG V

PHÂN TÍCH KINH TẾ - TÀI CHÍNH

5.1. Đặt vấn đề

Trong phần này ta cần tính toán giá thành điện năng thông qua phân tích chi

phí chu kỳ hoạt động (CCH), vòng đời của dự án “Life Cycle Cost (LCC)”. CCH là

phương pháp phân tích kinh tế, trong đó tất cả các chi phí cho hoạt động của công

trình đều được chuyển về giá trị hiện tại của tiền tệ, từ đó so sánh và lựa chọn các

phương án sẽ được thực hiện.

Bằng phương pháp CCH, cần giả thiết cho tỉ suất chiết khấu, tỉ suất tăng giá

chung, tỉ suất tăng giá nhiên liệu, và giá nhiên liệu tại chỗ. Ta có thể tính được giá

thành sản suất diện năng của hệ thống. Các bước phân tích được thực hiện như sau:

Tính toán chi phí vốn đầu tư

Tính toán chi phí nhiên liệu hàng năm, sau đó nhân với hệ số mà có tính đến

tỉ suất chiết khấu, tỉ suất tăng giá nhiên liệu và thời hạn chu kỳ hoạt động

Tính toán chi phí bảo dưỡng hàng năm, sau đó nhân với hệ số mà có tính

đến tỉ suất chiết khấu, tỉ suất tăng giá chung và thời hạn chu kỳ hoạt động

Tính toán chi phí thay thế định kỳ (không thường xuyên), sau đó nhân với hệ

số mà có tính đến tỉ suất chiết khấu, tỉ suất tăng giá chung và năm thay thế

Giá thành điện năng CCH sẽ được xác định bằng cách chia tổng các chi phí

trên cho tổng điện năng được tạo ra.

Để tính toán các chi phí nói trên ta áp dụng các công thức sau:

• Chi phí nhiên liệu:

LCCFuel.cost = AnnFuel.costx

++

−+ term

DR1FE11.

FEDRFE1 (5.1)

Trong đó:

AnnFuel.cost là chi phí nhiên liệu hàng năm (VND)

DR là tỉ suất chiết khấu (%/năm)

Page 82: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

FE là tỉ suất tăng giá nhiên liệu (%/năm)

Term là thời gian chu kỳ hoạt động (năm)

• Chi phí bảo dưỡng thường xuyên:

LCCMaint.cost = AnnMaint.costx

++

−+ term

DR1GE11.

GEDRGE1 (5.2)

Trong đó:

AnnMaint.cost là chi phí bảo dưỡng hàng năm (VND)

GE là tỉ suất tăng giá chung (%/năm)

• Chi phí thay thế:

LCCRepl.cost = Σ

++ RY

DR1GE1Costx.Item (5.3)

Trong đó:

Item.cost là chi phí thay thế định kỳ tính ở thời điểm hiện tại (VND)

RY là năm thay thế

• Chi phí điện năng của chu kỳ hoạt động:

LCC = output

tcosplRetcosintMaFuelcost

E.Term.365LCCLCCLCCst Capital.co +++

(5.4)

Trong đó:

Capital.cost là chi phí đầu tư ban đầu (VND)

Eoutput là sản lượng điện hàng ngày (kWh/ngày)

5.2. Các số liệu tính toán

5.2.1. Số liệu đầu vào

Để tính toán và so sánh về kinh tế giữa các phương án phát điện độc lập và

lai ghép, điều cần thiết là xác định các số liệu đầu vào như các số liệu về kinh tế và

các đặc tính kỹ thuật của thiết bị. Hầu hết các thiết bị của hệ thống đều không có

sẵn ở Việt Nam, nên giá chi tiết thường được tham khảo ở Mỹ tính theo USD. Để

thuận tiện cho việc phân tích ta chuyển sang đơn vị đồng Việt Nam (VND) có tính

đến 10 – 30% chi phí vận chuyển và thuế nhập khẩu.

Page 83: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

5.3.1.1. Các hệ số kinh tế

Để thực hiện phân tích theo phương pháp CCH, một số các hệ số kinh tế cần

được đưa vào xem xét, đó là:

♦ Thời hạn chu kỳ hoạt động: Với thời gian hoạt động của hệ pin mặt trời

khoảng 25 năm nên ta chọn thời hạn chu kỳ hoạt động của hệ thống là 20

năm.

♦ Tỉ suất chiết khấu: Chọn bằng 6%. Hệ số này mô tả việc chuyển giá trị đồng

tiền qua các thời điểm khác nhau, được áp dụng cho việc quy đổi giá của các

thiết bị trong tương lai về hiện tại

♦ Tỉ suất tăng giá chung: Chọn bằng 5%. Hệ số này tính cho tỉ lệ tăng giá của

các thiết bị , các dịch vụ và đắt hơn trong tương lai do tác động của lạm phát.

♦ Tỉ suất tăng giá nhiên liệu: Áp dụng cho hệ lai ghép PV – diezen hoặc hệ

diezen độc lập. Trong nghiên cứu này chọn bằng 7%.

5.3.1.2. Các số liệu về kinh tế kỹ thuật

a. Dàn pin mặt trời:

Đối với hệ thống này đã chọn Siemens Solar module SM100 có công suất

100Wp, điện áp 12V hoặc 24V, phù hợp với các ứng dụng ở mức độ quy mô vừa và

lớn. Sở dĩ chọn loại dàn pin mặt trời này là vì nó đã đáp ứng đủ các yêu cầu nghiêm

ngặt như: thiết kế cứng vững, có khả năng tạo ra năng lượng lớn nhất ở suốt thời

gian trong ngày, tuổi thọ khá cao và đủ điện áp nạp cho ăcquy.

Hiện nay giá bán một Module này tại Việt Nam là 9,12 triệu đồng (VND)

(Giá năm 2007 bán tại SELCO - Việt Nam), tuổi thọ được lấy là 20 năm. Các hệ số

giảm công suất ước là 90% do nhiệt độ cao và 90% do bám bẩn và suy giảm do thời

gian sử dụng.

Số lượng dàn đã được tính cho hệ lai ghép PV – diezen là 52 dàn và cho hệ

PV độc lập là 108 dàn.

Page 84: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

b. Máy phát diezen:

Các máy phát điện chạy diezen công nghiệp hiện nay có sẵn với dải công

suất rộng từ 5kW đến 10MW. Trong nghiên cứu này ta chọn máy phát diezen

Fujian Tiger cỡ nhỏ, công suất 10kW và 16kW được bán rộng rải tại Việt Nam. Chi

tiết về các máy phát được cho trong bảng 5.1 dưới đây:

Loại máy phát Công suất (kW)

Công suất lớn nhất

(kW)

Tiêu thụ năng lượng đầy tải (1/h)

Giá bán lẻ VND USD

GEP11SP-2 10 11 3,7 35.000.000 2188

L16SP 16 21,1 5,2 132.000.000 8183

Bảng 5.1. Các đặc tính của máy phát diezen

Tuổi thọ của máy phát diezen thường kéo dài từ 20.000 đến 50.000 giờ vận

hành. Ở Việt Nam nhiều trường hợp máy phát diezen có thể vận hành tới 25.000 giờ

trước khi đại tu (Theo nguồn COWI – Study Report 5A.1999).

Giá dầu ước tính là 17500 (VND/lít) do giá thực tế ở trong đất liền là 13800

(VND/lít) cộng với 25% cho chi phí vận chuyển. Hệ số giảm công suất do nhiệt độ,

độ cao, độ ẩm... ước tính là 90%. Chi phí cho bảo dưỡng của máy phát sẽ tỉ lệ với

số giờ vận hành và được ước tính như bảng 5.2 sau:

Nhiệm vụ bảo dưỡng Khoảng thời gian (giờ) Ước tính chi phí (VND)

Thay dầu 250 800.000

Tiểu tu 1500 4.000.000

Đại tu 6000 96.000.000

Bảng 5.2. Chi phí bảo dưỡng máy phát diezen

Kinh nghiệm sử dụng ở một số nước cho thấy nhu cầu điện của cụm dân cư

sẽ tăng nhanh sau một thời gian điện khí hoá. Để đáp ứng nhu cầu phụ tải, công suất

máy phát cần tăng ít nhất 1,3 lần so với phụ tải hiện tại. Vì thế đối với hệ lai ghép ta

Page 85: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

chọn công suất máy phát là 16kW và hệ diezen độc lập là 10kW.

b. Ăcquy:

Trong nghiên cứu này, loại ăcquy được chọn là ăcquy công nghiệp Trojan.

Đây là loại ăcquy có độ sâu phóng điện DOD đạt tới 80% và ở tỉ lệ này số chu kỳ

phóng nạp của ăcquy có thể đạt tới 1500 lần. Để tránh cho ăcquy khỏi làm việc

nặng nề, ta chọn độ sâu phóng điện DOD là 50%. Ở DOD 50%, số chu kỳ làm việc

của ăcquy có thể đạt tới 2870 lần và do vậy tuổi thọ có thể lấy là 7 năm. Giá của

ăcquy Trojian công nghiệp này năm 2007 là 3,52 triệu VND/kWh, bao gồm cả 15%

chi phí vận chuyển và thuế. Hiệu suất năng lượng của ăcquy này là 80%.

Đối với hệ lai ghép, với 0,456 ngày từ quản ta chọn dung lượng ăcquy là

738Ah - 48V(hoặc 34,57kWh), vì thế đối với hệ pin mặt trời độc lập cần ít nhất là 5

ngày từ quản nên ta chọn ăcquy với dung lượng là 7380Ah – 48V (hoặc 345,7kW).

c. Bộ đổi điện/nạp điện:

Bộ đổi điện là thiết bị chuyển từ điện một chiều DC từ ăcquy thành điện

xoay chiều AC ở điện áp cao. Trong nghiên cứu này tôi chọn bộ đổi điện loại SW

Series Power Panels của hãng Trace engineering - Mỹ. SW Series Power Panels có

thể làm việc theo cả hai chiều: đổi điện/nạp điện. Thiết bị này còn cho phép liên kết

với máy phát diezen trong hệ lai ghép và có thể làm việc độc lập, tự điều khiển,

đóng ngát máy phát diezen theo dòng điện của phụ tải hoặc điện áp của ăcquy. SW

Series Power Panels cũng cho phép đặt chế độ vận hành ở các phương thức khác

nhau trong cùng hoặc khác thời gian tuỳ theo phương án vận hành được chọn.

Trên cơ sở kết quả tính toán, với hệ lai ghép ta chọn bộ đổi điện/nạp điện loại

PP-SW454E/S, có công suất là 4,5kW, điện áp vào là 48VDC và ra là 230V-50Hz.

Nếu chi phí cho vận chuyển lấy là 10%, (giả sử rằng không tính chi phí thuế do

nhập khẩu thiết bị kỹ thuật cao và ứng dụng cho năng lượng tái tạo), thì giá của thiết

bị năm 2007 được định là 22,4triệu VND/kW. Hiệu suất của bộ đổi điện là 85%,

nạp điện cũng là 85% và tuổi thọ của thiết bị là 10 năm.

Page 86: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Còn đối với hệ pin mặt trời độc lập, chỉ cần chức năng biến đổi điện, nên ta

chọn bộ đổi điên (Inverter) có công suất theo như tính toán ở trên là Pinv = 8,71 nên

ta chọn công suất là 9kW với giá bán là 19,5triệu VND kể cả chi phí vận chuyển.

d. Bộ điều khiển nạp của pin mặt trời:

Đối với hệ thống lai ghép để bảo vệ ăcquy khỏi bị quá điện áp khi nạp, bộ

điều khiển Trace engineering controller C60 (TC60) được lựa chọn. TC60 có thể

được ghép với dàn pin mặt trời và phụ tải DC ăcquy. Thiết bị có thể cho phép làm

việc với các chương trình nạp ăcquy tự động ở 3 trạng thái: tăng điện áp (Bulk

stage), giữ điện áp không đổi (Absorption stage) và giảm điện áp (Fload stage).

Giá của bộ điều khiển TC60 năm 2007 là 5,8triệu (giá thành xấp xỉ là

96.000VND/A), trong đó đã tính cả 10% chi phí vận chuyển. Tuổi thọ của thiết bị

ước tính là 10 năm.

Đối với hệ PV độc lập ta đã chọn Imax = 120A, giá thiết bị là 11,5triệu VND.

5.2.2. Kết quả tính toán

Từ các số liệu đầu vào trên, căn cứ vào những kết quả từ các dự án đã được

thiết kế, triển khai trên cơ sở các phân tích giá thành điện năng theo chi phí vòng

đời của dự án và so sánh kinh tế ta thu được bảng 5.3 sau: (Trong đó lấy giá trị

trung bình của 1USD = 16 000VND, 12 000USD/kWp tương đương 192 triệu

VND/kWp).

Chi phí CCH

Diezen độc lập PV độc lập Hệ PV-diezen

Triệu

VND USD

Triệu

VND USD

Triệu

VND USD

Đầu tư ban đầu 89,44 5590 2073,6 129600 884,5 55282

Chi phí thay thế 56,35 3522 2139,4 133713 290 18129

Chi phí nhiên liệu 3184,4 199024 0 0 1114,5 69659

Page 87: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Chi phí bảo dưỡng 659,2 43453 50,4 3150 274 17125

Tổng chi phí 3989,4 251589 4263,4 266463 2563 160159

Tổng điện năng (kWh) 235206 235206 235206

Giá thành điện năng 0,0169 1,056 0,0181 1,131 0,0108 0,675

Bảng 5.3. Kết quả so sánh kinh tế giữa các phương án phát điện

Từ kết quả trên ta rút ra một số nhận xét sau:

• Hệ pin mặt trời độc lập đòi hỏi chi phí đầu tư ban đầu và chi phí thay thế

thiết bị rất lớn do giá của pin mặt trời và ăcquy cao cũng như phải thay thế

ăcquy nhiều lần, vì thế giá thành năng lượng tăng

• Đối với máy phát diezen độc lập, vì giá nhiên liệu cao do vận chuyển và do

vận hành liên tục nên chi phí nhiên liệu và bảo dưỡng cao.

• Còn đối với hệ lai ghép có thể khắc phục được các nhược điểm của hệ pin

mặt trời và diezen độc lập nên có thể đạt giá thành năng lượng thấp nhất là

0,675USD/kWh tương đương 10 800 VND/kWh.

• Vì vậy phương án cấp điện bằng hệ thống điện lai ghép PV-diezen có chi phí

thấp nhất sẽ được lựa chọn để cấp điện cho cụm dân cư Đầm Báy. Sử dụng

hệ thống này sẽ tránh được chi phí 1,056USD/kWh tương đương 16 900

VND/kWh khi sử dụng hệ thống điện diezen độc lập.

5.3. Tính toán mức hỗ trợ giá

Như trên đã phân tích, hệ thống lai ghép PV – diezen có giá thành điện năng

đạt được chi phí tối thiểu là 10 800 VND/kWh, vì thế phương án này được lựa chọn

cho các cụm dân cư trên đảo, đầm độc lập từ miền Trung trở vào, nơi có tiềm năng

bức xạ mặt trời cao trên 5kWh/m2/ngày. Tuy nhiên, giá điện này vẫn còn quá cao so

với các vùng nông thôn đất liền có điện lưới quốc gia. Vì vậy, cần phải có tính toán

đến mức hỗ trợ giá cho phương án này.

Dưới đây là bảng kết quả tính toán các mức hỗ trợ giá:

Page 88: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

TT Các mức hỗ trợ giá Giá thành điện năng

(VND/kWh) (USD/kWh)

1 Hỗ trợ 50% vốn đầu tư 8960 0,56

2 Hỗ trợ 75% vốn đầu tư 8000 0,5

3 Hỗ trợ 100% vốn đầu tư 7040 0,44

Bảng 5.4. Kết quả tính toán các mức hỗ trợ giá

Khi hỗ trợ 100% vốn đầu tư giá điện là 0,44USD/kWh tương đương

7040VND/kWh mới đủ chi phí cho vận hành, thay thế và sửa chữa.

Giá điện 7040VND/kWh là cao so với giá điện lưới cũng như thu nhập của

người dân địa phương. Vì vậy, cần xem xét mức hỗ trợ giá khoảng 65% và chỉ nên

thu ở mức 2.464VND/kWh. Phần thiếu hụt cho chi phí vận hành và thay thế thiết bị

sẽ được bù thêm từ các khoản thu bằng cách tính luỹ tiến ở các khu vực sinh hoạt và

kinh doanh ở thành phố. Đây là vấn đề khá nhạy cảm, vì vậy để giải quyết vấn đề

cần xem xét một cách tổng thể, trong chiến lược và chính sách chung về phát triển

năng lượng tái tạo. Chi tiết hơn về đề xuất chiến lược phát triển và chính sách hỗ trợ

NLTT sẽ được đề cập ở mục 5.5.

5.4. Đề xuất mức hỗ trợ giá trong chiến lược phát triển các nguồn điện năng

lượng tái tạo độc lập

5.4.1. Một số nhận xét chung

Như kết quả phân tích ở trên đối với cụm dân cư xa lưới điện cũng như ngoài

đảo cho thấy:

* Đối với cụm dân cư xa lưới điện:

- Giá thành điện năng đối với trường hợp xa lưới điện đến là rất cao so với

các nguồn điện gió và mặt trời, do hpụ tải thấp (chỉ có 35 hộ sử dụng điện), khoảng

cách đến cụm dân cư xa. Có thể thấy rằng giá thành điện năng phụ thuộc rất lớn vào

2 yếu tố khoảng cách và phụ tải sử dụng.

Page 89: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

- Khi tăng phụ tải, đồng thời giảm khoảng cách kéo lưới, giá thành điện năng

cũng tương ứng giảm. Giá thành điện năng kéo lưới sẽ tương ứng với các nguồn tại

chỗ như gió, mặt trời….Khi phụ tải tăng lên (mức tối thiểu) 60 hộ gia đình và

khoảng cách phụ tải giảm, hoặc giữ nguyên phụ tải 35 hộ thì khoảng cách phải giảm

20% tổng chiều dài.

* Đối với cụm dân cư ngoài hải đảo:

- Khi đầu tư vào hệ thống PV độc lập giá của điện năng là 1,131USD/kWh

tương đương 18 100VND/kWh , cao hơn chi phí tránh được (diezen độc lập) 16 900

VND/kWh, trong khi hệ thống PV – diezen có giá thành điện năng đạt được chi phí

tối thiểu là 10 800 VND/kWh.

- Hệ thống lai ghép PV-diezen đạt được chi phí tối thiểu là do PV có thể

cung cấp điện vào phần lớn thời gian (phụ tải không đỉnh) trong ngày, vì thế giảm

số giờ vận hành và tăng hệ số phụ tải của máy phát diezen.

5.4.2. Đề xuất mức hỗ trợ giá

5.4.2.1. Một số nguyên tắc chung

Hầu hết các nước đề xuất mức hỗ trợ giá chủ yếu tập trung vào các nguồn

điện tái tạo nối lưới như sinh khối, thuỷ điện nhỏ, gió….Trên cơ sở chi phí tránh

được. Mức hỗ trợ được xem xét nhằm đảm bảo các lợi ích xã hội, môi trường và

bản thân doanh nghiệp thông qua các hợp đồng mua bán điện nhỏ được xác định đối

với từng loại công nghệ khác nhau.

Còn đối với các nguồn điện độc lập không nối lưới, chưa có quy định rõ ràng

và chỉ được xem xét đối với từng dự án cụ thể trên cơ sở nghiên cứu khả thi.

Từ các kết quả nghiên cứu trên, có thể đề xuất một số nguyên tắc chung

trong việc đề xuất mức hỗ trợ giá cho các dự án điện NLTT độc lập, không nối lưới

như sau:

• Chỉ xem xét hỗ trợ giá đối với các dự án điện NLTT không nối lưới đạt

được chi phí tối thiểu (hoặc giá thành điện năng thấp nhất) khi so sánh với

các chi phí tránh được như kéo điện lưới hay diezen độc lập.

• Mức hỗ trợ giá sẽ được xem xét và tính toán đối với từng dự án cụ thể nhằm

Page 90: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

đảm bảo lợi ích nhà nước, nhà đầu tư và người sử dụng.

• Hỗ trợ chi phí đầu tư, giá điện ở mức hợp lý nhằm giảm giá thành điện năng

xuống mức người sử dụng có thể chấp nhận được trên cơ sở giá điện thực tế

từ các nguồn phát tại chỗ ở địa phương và giá điện lưới thực tế ở nông thôn

(gồm cả chi phí tổn thất).

5.4.2.2. Đề xuất mức hỗ trợ giá cho các dự án điện NLTT

Đối với các cụm dân cư xa lưới điện:

Đối với các vùng nông thôn hẻo lánh, dân cư chủ yếu sống dựa vào sản xuất

nông nghiệp, không có nguồn thu khác nên thu nhập rất thấp. Ở các khu vực có điện

lưới, bình quân sử dụng điện hàng tháng chỉ khoảng 10kWh chủ yếu dùng vào mục

đích thắp sáng. Dựa trên kết quả tính toán các mức hỗ trợ giá cho cụm dân cư Đầm

Báy, có thể đề xuất mức hỗ trợ giá cho các vùng nông thôn hẻo lánh ngoài lưới như

sau:

- Hỗ trợ đầu tư cho các dự án điện gió, PV cho các cụm dân cư dưới 25 hộ,

có khoảng cách kéo lưới trên 5km và có tiềm năng về gió (vận tốc gió tối thiểu đạt

4m/s ở độ cao 10m) và mặt trời (có bức xạ tối thiểu 4,5kWh/m2/ngày).

- Hỗ trợ 100% vốn đầu tư ban đầu. Các hộ gia đình có trách nhiệm đóng tiền

điện hàng tháng cho dịch vụ điện để phục vụ chi phí bảo dưỡng, sửa chữa và thay

thế thiết bị.

Đối với các dự án điện ở vùng hải đảo:

- Những hải đảo có mật độ dân cư thưa thớt, nhu cầu phụ tải thấp chủ yếu

cho thắp sáng sinh hoạt, mức hỗ trợ sẽ là 100% vốn đầu tư cho các hệ thống cấp

điện NLTT (như với các hộ xa lưới ở đất liền).

- Còn với các đảo có mật độ dân cư tập trung, có nhu cầu sử dụng điện cho

các hoạt động dịch vụ, kinh doanh thì:

+ Hỗ trợ 100% vốn đầu tư cho xây dựng các hệ thống điện tập trung lai ghép

giữa NLTT và diezen.

+ Hỗ trợ 50% giá điện cho các hộ gia đình sử dụng điện

+ Phần hỗ trợ cùng với tiền điện thu hàng tháng sẽ sử dụng cho chi phí vận

Page 91: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

hành, bảo dưỡng, thay thế thiết bị.

5.4.2.3. Một số đề xuất về chiến lược phát triển các nguồn NLTT độc lập

Trên cơ sở các tính toán giá thành điện năng và mức hỗ trợ giá cho các

phương án cấp điện, có thể đề xuất chiến lược phát triển các nguồn điện NLTT độc

lập như sau:

- Cần có phân vùng, quy hoạch, kế hoạch phát triển các nguồn điện tại chỗ

cho các vùng nông thông hẻo lánh, hải đảo nơi mà điện lưới không khả thi về mặt

kinh tế.

- Các dự án điện độc lập ngoài lưới sẽ được phát triển cho những nơi đạt

được chi phí thấp nhất, mang lại hiệu quả kinh tế và có thể đạt được giá bán điện ở

chi phí có thể tránh được so với diezen hoặc kéo điện lưới đến.

- Nên xem xét đầu tư các dự án điện NLTT hộ gia đình ở những nơi có các

cụm dân cư rải rác dưới 25 hộ, có khoảng cách kéo lưới trên 1km, hoặc dưới 50 hộ

nhưng khoảng cách kéo lưới trên 5km, dưới 100 hộ có khoảng cách kéo lưới lớn

hơn 10km, khi đó chi phí đầu tư cho các hộ gia đình sẽ nhỏ hơn chi phí kéo lưới.

- Đối với các vùng dân cư xa lưới, có nhu cầu điện năng thấp, chủ yếu cho

thắp sáng, nên phát triển các hệ điện mặt trời, gió hoặc thuỷ điện nhỏ gia đình nhằm

giảm chi phí đầu tư.

- Các hệ thống lưới điện mini tại chỗ chỉ nên đầu tưcho những nơi có nhu

cầu cho phát triển sản xuất, và có khả năng nâng cao mức sống. Với các hệ này nên

dùng các hệ lai ghép giữa các công nghệ NLTT (khi có tiềm năng) và các công nghệ

truyền thống (diezen hoặc thuỷ điện nhỏ) để có giá thành điện năng thấp hơn so với

các nguồn điện NLTT và truyền thống.

- Đầu tư của nhà nước sẽ ưu tiên cho những vùng đặc biệt khó khăn về kinh

tế nhằm phát triển sản xuất, nâng cao mức sống và giải quyết các vấn đề xã hội

khác.

- Cần xem xét đánh giá và phân tích kinh tế đối với từng dự án cụ thể căn cứ

vào tiềm năng NLTT tại chỗ, khoảng cách kéo lưới và nhu cầu phụ tải, trước khi

quyết định đầu tư.

Page 92: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

- Cộng đồng phải có sự cam kết đóng góp một phần vốn đầu tư, trả tiền điện

và tham gia vào quản lý vận hành.

- Chính quyền địa phương sẽ là đầu mối, tham gia quản lý, vận hành, sửa

chữa, thay thế thiết bị thông qua dịch vụ năng lượng địa phương.

- Giá điện được xác định trên cơ sở thoả thuận được người dân chấp nhận và

có thể đủ để trang trải cho vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa thiết bị.

5.4.2.4. Một số đề xuất về chính sách hỗ trợ phát triển các nguồn điện

NLTT độc lập

Hiện tại, giá thành điện NLTT còn cao hơn nhiều lần so với các nguồn điện

quy ước, song vẫn có thể cạnh tranh được ở những vùng nông thôn hẻo lánh, miền

núi và hải đảo nơi có tiềm năng NLTT dồi dào. Tuy nhiên, các nguồn điện NLTT

vẫn còn nhiều hạn chế như hiệu quả sử dụng thấp, chi phí đầu tư, vận hành, sửa

chữa cao. Vì thế nhà nước cần sớm ban hành các chính sách hỗ trợ phát triển điện

NLTT cho các vùng ngoài lưới. Các chính sách hỗ trợ cần bao gồm hỗ trợ đầu tư,

hỗ trợ giá, đào tạo nhân lực cũng như các ưu đãi khác về tài chính và thuế.

- Chính sách hỗ trợ đầu tư:

+ Chính phủ khuyến khích các tổ chức, cá nhân trong và ngoài nước đầu tư

xây dựng các cơ sở phát điện NLTT độc lập ở những vùng lưới điện quốc gia khó

kéo đến được thông qua các cơ chế ưu đãi đặc biệt nhằm khuyến khích sản xuất và

nâng cao đời sống nhân dân.

+ Các dự án NLTT độc lập sẽ được ưu tiên đầu tư cho các vùng có khả thi về

mặt kinh tế và đạt chi phí thấp nhất.

+ Chính phủ sẽ tạo điều kiện cho các nhà đầu tư tiếp cận các nguồn tín dụng

dài hạn để tăng khả năng thanh toán về tài chính.

+ Nhà nước sẽ hỗ trợ một phần hoặc toàn bộ vốn đầu tư cho các dự án điện

NLTT độc lập ở các vùng nông thông hẻo lánh ngoài lưới vì mục tiêu xã hội, phát

triển sản xuất và nâng cao đời sống.

+ Đối với công trình ở các vùng đặc biệt khó khăn, được chính phủ hỗ trợ

toàn bộ vốn đầu tư, giá bán điện sẽ được thoả thuận giữa chủ dự án và người sử

Page 93: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

dụng điện, trên cơ sở giá điện sẽ bù được chi phí về quản lý vận hành, sửa chữa và

thay thế thiết bị.

+ Cộng đồng dân cư sẽ đóng góp tài chính và tham gia tích cực ngay từ giai

đoạn đầu triển khai dự án.

- Chính sách hỗ trợ giá điện:

+ Đối với các vùng dân cư ngoài lưới, các dự án có giá thành điện năng thấp

hơn chi phí tránh được, nhưng cao hơn các vùng lân cận có điện lưới sẽ được xem

xét hỗ trợ một phần giá.

+ Chi phí hỗ trợ giá cho các vùng xa lưới do các sở công nghiệp đề xuất và

trình Bộ công thương xác định phương thức tính toán cụ thể sẽ được bù từ gía điện

dịch vụ và giá điện luỹ tiến với các hộ có nhu cầu sử dụng điện kinh doanh cao.

- Chính sách về tài chính: Các dự án đầu tư cho phát điện từ các nguồn

NLTT sẽ được hưởng các chính sách ưu đãi tài chính và các ưu đãi khác theo quy

định của pháp luật về khuyến khích đầu tư.

+ Các tổ chức, cá nhân trong và ngoài nước đầu tư vào các dự án điện NLTT

sẽ được miễn thuế thu nhập doanh nghiệp về sản xuất điện NLTT trong vòng từ 10

đến 15 năm.

+ Các trang thiết bị, vật tư, dây truyền công nghệ nhập khẩu cho các dự án

điện NLTT được miễn thuế nhập khẩu, thuế VAT và các loại phụ phí nhập khẩu

khác miễn là các thiết bị này chưa được sản xuất trong nước.

+ Các dự án điện NLTT được miễn thuế tài nguyên.

+ Các dự án điện NLTT được vay vốn trung hạn hoặc dài hạn (từ 7 đến 10

năm) từ các quỹ phát triển liên quan (quỹ khoa học công nghệ, quỹ môi trường …)

với lãi xuất ưu đãi.

- Chính sách về dịch vụ và chất lượng sản phẩm:

+ Xây dựng chiến lược tổng thể vào lộ trình phát triển các công nghệ NLTT,

từ đó xây dựng và triển khai các kế hoạch dài hạn và ngắn hạn về khoa học công

nghệ NLTT.

+ Khuyến khích và hỗ trợ phát triển các tổ chức dịch vụ, tư vấn về NLTT.

Page 94: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Các tổ chức đăng ký kinh doanh về các dịch vụ tư vấn, thiết kế, xây dựng và các

dịch vụ sau lắp đặt khác sẽ được hưởng các chính sách ưu đãi về tài chính theo quy

định của pháp luật, có thể được xem xét, miễn, giảm các loại thuế (nhập khẩu thiết

bị, VAT, doanh thu, lợi tức và tài nguyên,…) cho các hoạt động kinh trong ít nhất là

5 năm đầu.

+ Hỗ trợ và từng bước nâng cao chất lượng dịch vụ và các sản phẩm khoa

học công nghệ: Tiêu chuẩn quốc gia về chất lượng sản phẩm đối với các thiết bị

NLTT và thiết kế công trình cần được xây dựng và bắt buộc áp dụng để đảm bảo

chất lượng dịch vụ, sự an toàn và tin cậy cho các dự án điện NLTT. Khuyến khích

các hoạt động kiểm tra và cấp giấy chứng nhận chất lượng sản phẩm nhằm ngăn

ngừa các sản phẩm kém để đưa vào thị trường các sản phẩm tiêu chuẩn và nâng cao

chất lượng dịch vụ. Các hoạt động nghiên cứu đổi mới và nâng cao chất lượng sản

phẩm sẽ được khuyến khích và hỗ trợ vốn.

+ Hỗ trợ sản xuất trong nước các thiết bị NLTT: Khuyến khích và hỗ trợ các

doanh nghiệp đầu tư vào sản xuất và nội địa hoá các thiết bị NLTT. Các doang

nghiệp đầu tư mới hoặc đầu tư nang cấp các dây truyền sản xuất các thiết bị NLTT,

sẽ được khuyến khích và xem xét vay vốn từ quỹ phát triển NLTT. Khuyến khích

các nhà đầu tư nước ngoài đầu tư hoặc liên doanh sản xuất các thiết bị NLTT và

được hưởng các chính sách ưu đãi về đầu tư theo quy định của bộ tài chính.

5.4.2.5. Đề xuất về biện pháp thực hiện

Để triển khai có hiệu quả các dự án điện NLTT độc lập, cung cấp cho các

vùng ngoài lưới, cần có các biện pháp tổ chức thực hiện như sau:

- Cần đề xuất xây dựng một chương trình quốc gia trung hạn và dài hạn về kế

hoạch phát triển NLTT căn cứ vào các số liệu điều tra đánh giá tiềm năng các nguồn

NLTT, phân vùng và đánh giá nhu cầu sử dụng điện ở các khu vưch xa lưới.

- Xây dựng lộ trình phát triển NLTT đến 2020 nhằm đáp ứng nhu cầu điện

cho cư dân các khu vực xa lưới như miền núi, hải đảo,…

- Các Bộ, Ngành liên quan cần phối hợp với các địa phương xây dựng kế

hoạch và triển khai thực hiện tuỳ theo từng điều kiện cụ thể của từng địa phương

Page 95: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ L¦íI §IÖN HçN HîP MINI Cã C¸C NGUåN PH¸T N¡NG L¦îNG MíI Vµ T¸I T¹O CHO C¸C KHU VùC N¤NG TH¤N CH¦A Cã §IÖN L¦íI QUèC GIA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

và các nghiên cứu khả thi của các dự án tiềm năng.

- Đào tạo, xây dựng nâng cao năng lực đồi ngũ khoa học công nghệ về

NLTT từ cấp Trung ương tới các đại phương, đặc biệt hỗ trợ đào tạo và xây dựng tổ

chức dịch vụ điện tái tạo cấp xã sử dụng các nguồn điện NLTT.

- Đưa nội dung nghiên cứu, thúc đẩy triển khai các dự án phát điện từ các

nguồn NLTT thành các hoạt động của các tổ chức khoa học công nghệ, các tổ chức

xã hội và trong các hội thi sáng tạo, các giải trưởng quốc gia.

- Tuyên truyền nâng cao nhận thức về các lợi ích kinh tế, xã hội và môi

trường của các dự án NLTT.

- Xây dựng các chiến lược hành động NLTT, từng bước loại bỏ các rào cản

hiện có về chính sách, thể chế, tài chính, công nghệ, nguồn nhân lực và nhận thức.

Page 96: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. PGS.TS.Đặng Đình Thống, Cơ sở năng lượng mới và tái tạo, NXB Khoa

học và kỹ thuật Hà nội 2006.

[2]. PGS.TSKH.Nguyễn Phùng Quang, Nghiên cứu thiết kế và chế tạo bộ phát

điện bằng sức gió có công suất 10-30KW phù hợp với điều kiện Việt Nam, Đại học

Bách Khoa Hà Nội 2007

[3]. Dang Dinh Thong, Solar Photovoltaic (PV) system for Truong Sa Island, Center of energy study, Indian Institute of Technology, New Delhi, 12-1991, India.

[4]. Đặng Đình Thống, Trần Hồng Quân, Ứng dụng các nguồn năng lượng thiên nhiên cho viễn thông, Hà Nội tháng 02 năm 1996

[5]. Renewable Energies, Innovation for the future, Federal Ministry for the Environment, Nature Conservation and Nuclear Safety, Bonn, May 2004 [6]. Y. Marfaing, The photovoltaic effect, Physical Principles, apApplications and Trends, ediction du centre national de la recherche scientificque, Paris, 1978.

[7]. James & James Publisher, Planning and Installing Photovoltaic Systems, a

guide for installers, achitects and enginneers, 8-12 Camden High Street, London,

OJH, UK 2005.

Page 97: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận

Nguồn năng lượng lượng tái tạo là một nguồn năng lượng sạch, hơn nữa nhu

cầu về sử dụng điện ngày càng tăng, đồng thời tiềm năng về các nguồn năng lượng

mới tái tạo ở nước ta là khá lớn. Do đó, việc nghiên cứu, tính toán và thiết kế lưới

điện hỗn hợp mini dùng năng lượng mới và tái tạo cho cụm dân cư Hòn Báy là một

vấn đề mang tính thời sự và có ý nghĩa, đặc biệt là trong giai đoạn hiện nay nguồn

năng lượng truyền thống đang cạn kiệt dần và nhà nước đã bắt đầu khuyến khích sử

dụng năng lượng tái tạo phục vụ cho nhu cầu năng lượng.

Để giải quyết những nội dung mà đề tài đặt ra, bản luận văn được bố cục

thành 5 chương với đầy đủ nội dung chi tiết và những kết quả sau đây đã được giải

quyết:

Tổng quan về các nguồn cũng như các công nghệ sử dụng năng lượng mới

và tái tạo trên thế giới và ở Việt Nam.

Đánh giá ưu nhược điểm của hệ thống điện hỗn hợp mini (hệ lai ghép) sử

dụng các nguồn năng lượng mới và tái tạo, đồng thời giới thiệu những ứng

dụng về hệ lai ghép trên thế giới và ở Việt Nam.

Lựa chọn địa điểm xây dựng hệ thống điện hỗn hợp

- Địa điểm xây dựng hệ thống được chọn là cụm dân cư Hòn Báy nằm

ở đảo Hòn Tre thuộc Khu bảo tồn biển Vịnh Nha Trang tỉnh Khánh

Hoà.

- Mô tả địa điểm, đánh giá tiềm năng các nguồn NLM & TT ở Hòn

Báy.

Thiết kế tính toán hệ thống hỗn hợp mini

- Tính toán nhu cầu điện năng hiện tại và dự báo nhu cầu tương lai

cho cụm dân cư Hòn Báy.

- Phân tích đánh giá các phương án cung cấp điện và lựa chọn phương

án khả thi nhất.

- Xây dựng sơ đồ khối tổng quát hệ thống điện lai ghép mini

Page 98: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

- Giới thiệu công tác xây dựng, sửa chữa bảo dưỡng, vận hành và

quản lý hệ thống điện hỗn hợp mini.

Phân tích kinh tế tài chính

- Tính toán tổng chi phí cho một kWh điện đối với các phương án

cung cấp điện

- Tính toán và đề xuất các phương án hỗ trợ giá điện

Bản luận văn này đã hoàn thành yêu cầu đặt ra theo đúng nội dung và chất

lượng của bản đề cương. Tuy nhiên, đây mới chỉ dừng lại ở các kết quả tính toán-

thiết kế, chưa có mô hình để thí nghiệm và đánh giá, hy vọng đây cũng là một tài

liệu tích cực cho công tác nghiên cứu xây dựng các dự án cấp điện từ các nguồn

năng lượng mới và tái tạo sau này.

2. Kiến nghị

Sau khi thực hiện xong đề tài, tác giả cũng xin đưa ra một số ý kiến sau đây:

Cần tiếp tục đi sâu nghiên cứu và phát triển đề tài ở quy mô lớn hơn để kết

quả đem lại thực sự có ý nghĩa về mặt thực tiễn, có khả năng ứng dụng cao.

Nhà nước cần quan tâm hơn nữa cho lĩnh vực nghiên cứu và thực hiện các dự

án về ứng dụng các nguồn năng lượng mới tái tạo, đặc biệt là ứng dụng các

hệ phát điện lai ghép mini cho các vùng nông thôn không có khả năng kéo

điện lưới quốc gia.

Cần khuyến khích đầu tư và có chính sách ưu đãi cho những chủ đầu tư là

các cơ quan nhà nước hoặc các công ty tư nhân cho lĩnh vực phát triển các

dự án phát điện sử dụng năng lượng mới và tái tạo.

Nhà nước nên có chính sách hỗ trợ về vốn đầu tư ban đầu, hỗ trợ về mức giá

điện cho người dân để các hệ thống phát điện lai ghép nhanh được triển khai

rộng khắp góp phần xoá đói giảm nghèo và nâng cao đời sống văn hoá cho

nhân dân.

Page 99: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

LỜI CẢM ƠN

Tác giả xin chân thành cảm ơn các Thầy giáo, các Cô giáo ở bộ môn Hệ

thống điện, Trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên đã đóng góp

những ý kiến quan trọng và bổ ích cho tác giả để tác giả hoàn thành bản luận văn.

Tác giả cũng xin chân thành cảm ơn các Thầy, các Cô và các anh chị ở

phòng đào tạo sau đại học, Trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên đã

tạo điều kiện và giúp đỡ hết mức để tác giả hoàn thành bản luận văn.

Đặc biệt tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn và tình cảm sâu sắc tới cán bộ hướng

dẫn khoa học, Giám đốc trung tâm Năng lượng mới, Trường Đại học Bách Khoa Hà

Nội đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, trang bị những kiến thức cần thiết cho tác giả.

Đồng thời cũng xin gửi lời cảm ơn tới bạn bè, đồng nghiệp, gia đình và những

người quan tâm đến vấn đề này đã khích lệ, tạo điều kiện tốt nhất cho tác giả thực

hiện thành công bản luận văn này đúng thời gian dự kiến.

Tác giả cũng xin được cảm ơn các Thầy, các Cô giáo và các anh chị em trung

tâm Năng lượng mới, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã khích lệ và tạo điều

kiện tốt nhất về cơ sở vật chất và những tư liệu quan trọng để tác giả thực hiện

thành công luận văn

Do thời gian không dài và kiến thức còn hạn chế nên bản luận văn này không

thể tránh khỏi những thiếu sót và những điều bất cập, đồng thời còn có một số vấn

đề cần tiếp tục đi sâu nghiên cứu hơn nữa. Vì vậy tác giả rất mong nhận được những

ý kiến đóng góp chân thành của các thầy cô giáo và các bạn bè đồng nghiệp để bản

luận văn được hoàn chỉnh hơn.

Xin chân thành cảm ơn!

Tác giả

Nguyễn Hồng Quang

Page 100: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

MỤC LỤC

Nội dung phần Trang

TRANG PHỤ BÌA

LỜI CẢM ƠN 1

MỤC LỤC 2

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT 6

DANH MỤC CÁC BẢNG 8

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ 9

MỞ ĐẦU 11

CHƯƠNG I. CÁC NGUỒN VÀ CÁC CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG

MỚI VÀ TÁI TẠO 13

1. Các nguồn năng lượng mới và tái tạo, các đặc tính của chúng 13

1.1. Các nguồn năng lượng mới và tái tạo 13

1.1.1. Nguồn năng lượng mặt trời 13

1.1.2. Nguồn năng lượng gió 13

1.1.3. Nguồn năng lượng thuỷ điện nhỏ 13

1.1.4. Nguồn năng lượng sinh khối 14

1.1.5. Nguồn năng lượng địa nhiệt 14

1.1.6. Nguồn năng lượng đại dương 15

1.2. Các đặc tính của các nguồn năng lượng mới và tái tạo 15

1.2.1. Đặc tính phong phú và có thể tái sinh: 15

1.2.2. Đặc tính sạch và bảo vệ môi trường: 16

2. Các công nghệ năng lượng mới và tái tạo, ứng dụng của chúng 16

2.1. Các công nghệ năng lượng mới và tái tạo 16

2.1.1. Công nghệ năng lượng mặt trời 16

2.1.2. Công nghệ thuỷ điện nhỏ 19

2.1.3. Công nghệ năng lượng gió 20

Page 101: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

2.1.4. Công nghệ năng lượng sinh khối 21

2.1.5. Công nghệ năng lượng địa nhiệt 21

2.1.6. Công nghệ năng lượng đại dương 22

2.2. Các ứng dụng 23

2.2.1. Ứng dụng của năng lượng mặt trời 23

2.2.2. Ứng dụng của năng lượng thuỷ điện nhỏ 25

2.2.3. Ứng dụng của năng lượng gió 25

2.2.4. Ứng dụng của năng lượng sinh khối 25

2.2.5. Ứng dụng của năng lượng địa nhiệt 26

2.2.6. Ứng dụng của năng lượng đại dương 26

3. Tình hình nghiên cứu ứng dụng các nguồn điện từ NLM & TT 27

3.1. Trên thế giới 27

3.2. Tại Việt Nam 28

CHƯƠNG II. CÔNG NGHỆ PHÁT ĐIỆN HỖN HỢP 31

2.1. Hệ thống điện hỗn hợp và lưới điện mini 31

2.1.1. Đặt vấn đề 31

2.1.2. Các loại nguồn điện trong hệ thống điện hỗn hợp và lưới

điện mini 32

2.1.3. Sơ đồ đấu nối hệ lai ghép 34

2.1.4. Vận hành hệ thống lai ghép 36

2.2. Các ứng dụng của hệ thống điện hỗn hợp 39

2.2.1. Trên thế giới 40

2.2.2. Ở Việt Nam 42

2.3. Những ưu nhược điểm của hệ thống điện hỗn hợp 42

2.3.1. Ưu điểm của hệ thống điện lai ghép 42

2.3.2. Những nhược điểm của hệ thống lai ghép 45

CHƯƠNG III. LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG HỆ THỐNG

ĐIỆN HỖN HỢP 47

Page 102: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

3.1. Đặt vấn đề 47

3.2. Mô tả địa điểm lựa chọn xây dựng 48

3.2.1. Những đặc điểm về địa lý 48

3.2.2. Điều kiện về kinh tế và xã hội 48

3.2.3. Đầm Báy 49

3.2.4. Hiện trạng cung cấp điện ở cụm dân cư Đầm Báy 49

3.2.5. Tiềm năng các nguồn năng lượng của địa phương 50

CHƯƠNG IV. THIẾT KẾ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG 53

4.1. Nhu cầu điện năng hiện tại và dự báo trong tương lai 53

4.1.1. Hiện trạng cung cấp điện ở đảo Hòn Tre 53

4.1.2. Tính toán nhu cầu sử dụng điện năm 2008 53

4.1.3. Biểu đồ phụ tải ngày 57

4.1.4. Dự báo độ tăng trưởng nhu cầu trong tương lai 59

4.1.5. Công suất phát đỉnh hiện tại và tương lai 61

4.2. Phương án cấp điện 61

4.2.1. Lựa chọn phương án cấp điện 61

4.2.2. Tính toán các phương án cấp điện 62

4.2.3. Vấn đề đồng bộ và khả năng nối lưới điện quốc gia 63

4.3. Xây dựng sơ đồ khối tổng quát 63

4.3.1. Sơ đồ hệ thống 63

4.3.2. Dự kiến phương thức vận hành 66

4.3.3. Tính toán lựa chọn thiết bị 67

4.4. Phân tích đánh giá các phương án cân bằng cung - cầu 76

4.5. Công tác xây dựng hệ thống 77

4.5.1. Xây dựng hệ thống dàn pin mặt trời 77

4.5.2. Nối điên bộ ăcquy 79

Page 103: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

4.5.3. Nhà lắp đặt thiết bị và vận hành 81

4.5.4. Lắp đặt máy phát Diezen 83

4.5.5. Hệ thống dây truyền tải và phân phối điện 83

4.5.6. Công tơ điện 83

4.6. Tiến độ xây dựng hệ thống 84

5.1. Công tác chuẩn bị 84

5.2. Tiến độ xây dựng 84

4.7. Quy trình vận hành, bảo dưỡng 85

4.8. Quản lý nhà máy điện 86

4.9. Lịch trình bảo dưỡng 87

CHƯƠNG V. PHÂN TÍCH KINH TẾ - TÀI CHÍNH 89

5.1. Đặt vấn đề 89

5.2. Các số liệu tính toán 90

5.3.1. Số liệu đầu vào 90

5.2.2. Kết quả tính toán 94

5.3. Tính toán mức hỗ trợ giá 95

5.4. Đề xuất mức hỗ trợ giá trong chiến lược phát triển các nguồn điện

năng lượng tái tạo độc lập 96

5.4.1. Một số nhận xét chung 96

5.4.2. Đề xuất mức hỗ trợ giá 97

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT KIẾN NGHỊ 104

TÀI LIỆU THAM KHẢO 105

Page 104: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Các ký hiệu:

Eload.PV,Eload: Nhu cầu phụ tải ngày của dàn PMT và trong năm

Ppeak, No.PV: Công suất đỉnh của một PMT, số dàn pin mặt trời

Hpeak, HT: Số giờ nắng đỉnh trung bình ngày trong năm trên bề mặt

nghiêng, bức xạ mặt trời trên bề mặt ngang

Ft, Fd: Hệ số nhiệt độ, hệ số bám bẩn của dàn PMT

ηbat, ηinv, ηsys, ηrec: Hiệu suất năng lượng ăcquy, hiệu suất bộ đổi điện, hiệu

suất hệ thống, hiệu suất bộ chỉnh lưu

It, Istc: Bức xạ mặt trời trung bình ngày trong năm trên bề mặt

nghiêng, bức xạ mặt trời tại điều kiện tiêu chuẩn

R, Rr: Hệ số chuyển đổi, công suất bộ chỉnh lưu

Cbat, Cbatt: Dung lượng ăcquy tính theo kWh, dung lượng ăcquy

tính theo ampe-giờ (A-h)

DOD, Nd: Độ sâu phóng điện lớn nhất của bộ ăcquy, số ngày tự

quản của bộ ăcquy

Pinv, Pmax: Công suất bộ đổi điện, công suất phụ tải lớn nhất

Pge.max , Pge.rec: Công suất lớn nhất của máy phát diezen, công suất máy

phát cần nạp điện cho ăcquy

Pge.peak, Ppeak.load: Công suất máy phát diezen cần cho phụ tải đỉnh, công

suất phụ tải đỉnh

Gd: Là hệ số giảm công suất của máy phát

Imax: Dòng điện cực đại

AnnFuel.cost, DR : Chi phí nhiên liệu hàng năm, tỉ suất chiết khấu

LCCFuel.cost: Chi phí nhiên liệu

LCCRepl.cost: Chi phí thay thế

LCCMaint.cost: Chi phí bảo dưỡng thường xuyên

Capital.cost: Chi phí đầu tư ban đầu

Page 105: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

FE, Term: Tỉ suất tăng giá nhiên liệu, chu kỳ hoạt động

Item.cost, RY: Chi phí thay thế định kỳ ở hiện tại, năm thay thế

Eoutput: Sản lượng điện hàng ngày

Chữ viết tắt:

NLM & TT: Năng lượng mới và tái tạo

NLMT: Năng lượng mặt trời

BXMT: Bức xạ mặt trời

PMT: Pin mặt trời

TL - HL: Thượng lưu và hạ lưu

NLG: Năng lượng gió

NMT: Nhiệt mặt trời

NLTT: Năng lượng tái tạo

PV: Dàn pin mặt trời

ĐCG: Động cơ gió

MPD: Máy phát diezen

NREL: Phòng thí nghiệm quốc gia về năng lượng tái tạo

DC - AC: Bộ biến đổi một chiều - xoay chiều

PVC: Nhãn hiệu loại cáp điện

CCH: Chi phí chu kỳ hoạt động

LCC: Vòng đời của dự án

USD, VND: Tỷ giá đồng đôla Mỹ, tỷ giá đồng Việt Nam

Page 106: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng Nội dung Trang

3.1 Bức xạ mặt trời trung bình tại Nha Trang 51

4.1 Số liệu sử dụng điện của các thiết bị gia dụng trong

"Hộ tiêu thụ điện điển hình” ở Hòn Báy năm 2008

55

4.2 Số liệu sử dụng điện của các thiết bị phi gia dụng trong

"Hộ tiêu thụ điện điển hình” ở Hòn Báy năm 2008

56

4.3 Tổng nhu cầu điện năng của cụm dân cư Hòn Báy

năm 2008

56

4.4 Số liệu về sự thay đổi phụ tải ngày 58

4.5 Dự báo nhu cầu điện năng trong tương lai 60

4.6 Số giờ nắng đỉnh trung bình trong năm trên bề mặt

nghiêng

69

4.7 Dây và cáp điện để nối dàn PMT và bộ ăcquy 79

4.8 Tiến độ xây dựng 84

4.9 Lịch trình bảo dưỡng nhà máy điện đối với các công

việc bình thường

88

5.1 Các đặc tính của máy phát diezen 92

5.2 Chi phí bảo dưỡng máy phát diezen 92

5.3 Kết quả so sánh kinh tế giữa các phương án phát điện 95

5.4 Kết quả tính toán các mức hỗ trợ giá 96

Page 107: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ

Hình vẽ

và đồ thị Nội dung Trang

1.1 Sơ đồ hộp thu NLMT theo nguyên lý hiệu ứng nhà kính 17

1.2 Sơ đồ cấu tạo một pin mặt trời tinh thể Si 19

1.3 Sơ đồ một bộ thu để sản xuất nước nóng 23

1.4 Hệ thống sưởi ấm nhà cửa hay chuồng trại sử dụng NMT 24

2.1 Hệ lai ghép thanh góp DC: chỉ có phụ tải DC 34

2.2 Hệ lai ghép thanh góp DC mở rộng: phụ tải DC và AC

hỗn hợp

35

2.3 Hệ lai ghép thanh góp AC 36

2.4 Trạng thái các thiết bị trong quá trình vận hành của hệ

thống

37

2.5 Giới hạn ứng dụng của các hệ lai ghép 40

3.1 Bức xạ mặt trời trung bình ngày trong tháng trên bề mặt

nằm ngang

51

4.1 Tỉ lệ sử dụng điện năm 2008 cụm dân cư Hòn Báy 57

4.2 Biểu đồ phụ tải hàng ngày 58

4.3 Dự báo tăng trưởng nhu cầu điện năng trong tương lai 60

4.4 Dự báo nhu cầu công suất phát đỉnh 61

4.5 Sơ đồ khối tổng quát hệ thống phát điện hỗn hợp 64

4.6 Sơ đồ hệ thống phát điện lai ghép PV-diezen tại Hòn Báy 65

4.7 Hình cắt ngang của khung thép và hình khung thép của

bề mặt lắp module PMT

78

4.8 Sơ đồ nối điện bộ ăcquy 80

4.9 Sơ đồ nối điện bộ ăcquy vào đường trục chính 80

4.10 Sơ đồ điện tổng quát hệ phát điện hỗn hợp mini Hòn Báy 81

Page 108: Thiết kế lưới điện hỗn hợp mini

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

4.11 Sơ đồ mặt bằng, mặt trước và đầu đốc của nhà đặt thiết

bị và làm việc

82