Microsoft Word Ð? ÁN T?T NGHI?P ÐI?N M?T TR?I HÒA LU?I KHÔNG LUU TR? 1 Khóa Luận Tốt Nghiệp GVHD Ths Nguyễn Hoài Phong 27 CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI HÒA LƯỚI KHÔNG LƯU TRỮ 3 1 Đặt vấn đề thiết kế một hệ thống NLMT cho một hộ gia đình Thiết kế hệ thống hòa lưới không lưu trữ cho một hộ gia đình ở đồng bằng sông Cửu Long sử dụng mỗi ngày hết 4kWh điện lưới quốc gia, bao gồm các thiết bị sau Tải sử dụng Số lượng Công suất (W) Thời gian sử dụng (giờ) Công suất tiêu thụ (kWh) Máy.
Trang 1MẶT TRỜI HÒA LƯỚI KHÔNG LƯU TRỮ
3.1 Đặt vấn đề thiết kế một hệ thống NLMT cho một hộ gia đình
Thiết kế hệ thống hòa lưới không lưu trữ cho một hộ gia đình ở đồng bằng sông Cửu Long sử dụng mỗi ngày hết 4kWh điện lưới quốc gia, bao gồm các thiết bị sau:
Tải sử dụng Số lượng Công suất (W) Thời gian sử
dụng (giờ)
Công suất tiêu thụ (kWh)
Đèn led chiếu
Bảng 3.1 Công suất tiêu thụ của một hộ gia đình Hãy thiết kế hệ thống hòa lưới cho hộ gia đình trên, chi phí đầu tư ban đầu là bao nhiêu? Giá thành tạo ra 1kWh điện năng lượng mặt trời hòa lưới không lưu trữ là bao nhiêu? Biết vay vốn ngân hàng là 20 triệu đồng trong thời gian 15 năm, lãi suất ngân hàng
là 7%, số giờ nắng trung bình ở đây là 5.1 giờ/ ngày
Trang 2Hình 3.1 Biểu đồ số giờ nắng trung bình trong một ngày tại Việt Nam 3.1.1 Tính toán công suất và lựa chọn thiết bị
Ở đồng bằng sông Cửu Long số giờ nắng trung bình là 5.1 giờ một ngày Một ngày
hộ gia đình này tiêu thụ hết 4kWh điện lưới quốc gia Vậy ta cần thiết kế hệ thống hòa lưới
có công suất là:
A = P t Suy ra
P = =
. = 0.78 kWh Thông thường hiệu suất chuyển đổi của Inverter là khoảng 85% như vậy công suất ngõ vào của hệ thống là:
S = .
. = 0.91 kWh Như vậy ta thiết kế hệ thống có công suất 1kWh, ta chọn inverter hòa lưới có công suất 1kWh, đáp ứng phát sinh tải về sau
Hệ thống pin mặt trời có thể sử dụng nhiều loại pin có công suất như: 50W, 100W, 200W, 250W, 500W,… Đối với hệ thống này ta sử dụng tấm pin poly có công suất 100W,
Trang 3Với tấm pin poly 100W:
Điện áp danh định là 17.5V, ta mắc song 5 tấm với nhau sau đó mắc nối tiếp hai khối pin:
Vmp = 17.5 2 = 35 V DC Dòng điện danh định là 5.71A mắc song song:
Imp = 5.71 5 = 28.55 A Chọn CB LS 32A
Công suất ngõ ra là 1000W, hòa vào lưới điện quốc gia 220VAC tần số 50Hz, suy
ra dòng điện ngõ ra có độ lớn là:
Iac = = 4,5 A Chọn MCB Mitsubishi 6A
3.1.2 Danh sách thiết bị cho hệ thống hòa lưới 1kWh sử dụng tấm pin có công suất 100W
Chi phí lắp đặt ban đầu,
Dây dẫn, khung nhôm, ốc
Bảng 3.2 Các thiết bị cần mua để lắp đặt
Trang 43.1.3 Sơ đồ đấu nối
Với tấm pin poly 100W điện áp danh định là 17.5 V DC, ta có sơ đồ đấu nối:
Hình 3.2 Sơ đồ đấu nối NLMT không lưu trữ cho hộ gia đình
3.2 Tính toán chi phí tạo ra 1kWh
Với lãi suất ngân hàng là i%, trong thời gian n năm, lãi suất trung bình phải trả trong một năm là:
CRF(i,n) = Với:
i là lãi suất ngân hàng
n là số năm vay lãi ngân hàng
Gia đình trên vay vốn ngân hàng là 20 triệu đồng trong thời gian 15 năm, lãi suất là 7%, ta có:
CRF(0.07,15) = . .
. = 0.1097/năm
Vậy hàng năm gia đình trên phải trả số tiền cho ngân hàng là:
C = 20,000,000 0.1097 = 2,194,000 đồng/năm
Trang 5là 5.1 giờ, hiệu suất chuyển đổi của Inverter Suoer 1000W là 87% , một ngày hệ thống phát
ra công suất là:
P = Pin 5.1 0.87 Với Pin là công suất của Inverter Suoer 1000W:
P = 1000 5.1 0.87 = 4437W = 4.437kWh Như vậy trong một năm, hệ thống phát ra tổng công suất là:
P = 4.437 365 = 1619.5 kWh Vậy chi phí sản xuất ra 1kWh điện năng lượng mặt trời hòa lưới không lưu trữ là:
. = 1354.7 đồng/kWh
3.3 Đánh giá tiềm năng của hệ thống
Như vậy với hệ thống hòa lưới 1KW, hộ gia đình trên sẽ cần vốn đầu tư ban đầu là 18,235,000 đồng Theo quy định tại Quyết định 648/QĐ-BCT về điều chỉnh mức giá bán
lẻ điện bình quân và quy định giá bán điện Theo đó, từ ngày 20/3/2019, mức giá bán lẻ điện bình quân là 1.864,44 đồng/kWh (chưa bao gồm thuế GTGT), tăng so với mức giá quy định tại Quyết định 4495/QĐ-BCT năm 2017 là 143,79 đồng/kWh, hệ thống không những mang lại lợi ích kinh tế ( 1354.7 đồng/kWh so với 1.864,44 đồng/kWh ), mà còn thân thiện với môi trường và làm giảm nhiệt độ trên mái nhà Hệ thống sẽ tự động ngắt nguồn khi mất điện lưới quốc gia, đảm bảo an toàn vận hành và sửa chữa, hệ thống hòa lưới không lưu trữ
có lợi ích hấp dẫn để đầu tư
