Nghiên cứu chế tạo máy tự động cho cá ăn sử dụng pin mặt trời lập trình điều chỉnh đa định mức bằng thời gian quay trục vít cho lồng bè nuôi thủy sản tại Nha Trang

Với các lý do trên và được sự đồng ý của BCN khoa Điện – Điện tử Trường Đại Học Nha Trang, em đã thực hiện đề tài: “NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÁY TỰ ĐỘNG CHO CÁ ĂN SỬ DỤNG PIN MẶT TRỜI LẬP TRÌN

TẠI NHA TRANG

Cán bộ hướng dẫn : TS TRẦN TIẾN PHỨC Sinh viên thực hiện : LÊ VĂN TƯ

Khóa 51

Khánh Hòa, 2013

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

TẠI NHA TRANG

Cán bộ hướng dẫn : TS TRẦN TIẾN PHỨC Sinh viên thực hiện : LÊ VĂN TƯ

Khóa 51 (2009 – 2013)

Khánh Hòa, 2013

LỜI CẢM ƠN

Việt Nam là một nước có đường bờ biển dài 3.260km, vấn đề nuôi trồng thủy sản đang chiếm vị trí cao trong lĩnh vực vực nuôi trồng và khai thác thủy sản mà đặt biệt là nuôi lồng ở các vùng ven biển Theo số liệu thống kê của Hội Nghề Cá Khánh Hòa, Nha Trang có khoảng 10.000 ô lồng bè nuôi thủy sản trên biển Trong đó, lồng nuôi cá biển chiếm gần 80%

Do vị trí địa lý của những lồng bè nuôi thuỷ sản trên biển nằm cách xa đất liền nên việc đưa nhân công ra phục vụ và máy móc cơ giới hóa gặp nhiều khó khăn, tốn kém

Vì vậy, để nuôi trồng thủy sản biển ở nước ta ngày càng phát triển hơn nữa trong tương lai Việc nghiên cứu chế tạo máy cho cá ăn tự động bằng năng lượng mặt trời cho lồng bè là hết sức cần thiết

Với các lý do trên và được sự đồng ý của BCN khoa Điện – Điện tử Trường Đại Học Nha Trang, em đã thực hiện đề tài: “NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÁY TỰ ĐỘNG CHO CÁ ĂN SỬ DỤNG PIN MẶT TRỜI LẬP TRÌNH ĐIỀU CHỈNH ĐA ĐỊNH MỨC BẰNG THỜI GIAN QUAY TRỤC VÍT CHO LỒNG BÈ NUÔI THỦY SẢN TẠI NHA TRANG ” Đề tài được thực hiện từ ngày 25/02/2013 đến ngày 08/6/2013 Mặc dù bản thân đã có cố gắng nhưng những hạn chế và thiếu sót không thể tránh khỏi Kính mong được sự thông cảm và góp ý từ thầy cô và các bạn để các kết quả nghiên cứu trong đồ án được hoàn thiện hơn

Tôi xin chân thành cảm ơn các Thầy trong Khoa nuôi trồng thủy sản, Chú Ba làm việc trên lồng bè của Trường Đại học Nha Trang đã tạo điều kiện thuận lợi nhất và giúp đỡ tôi rất nhiệt tình trong suốt quá trình triển khai thiết bị thí nghiệm

Đặc biệt cảm ơn thầy giáo TS.TRẦN TIẾN PHỨC, người đã trực tiếp hướng dẫn đồ

án Thầy đã tận tình chỉ bảo, cung cấp những tài liệu quý giá cho em trong suốt quá trình làm đồ án

Xin cảm ơn tất cả thầy cô trong Khoa Điện- Điện tử, Trường Đại Học Nha Trang đã trang bị kiến thức cho em trong suốt khóa học để em hoàn thành đồ án này

Khánh Hòa, ngày 1 tháng 7 năm 2013

Sinh viên

Lê Văn Tư

ii

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC ii

DANH SÁCH HÌNH VẼ v

DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU vii

DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT viii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TIỀM NĂNG ĐIỆN MẶT TRỜI 3

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG 3

1.2 TIỀM NĂNG ĐIỆN MẶT TRỜI TRÊN THẾ GIỚI 3

1.3 TIỀM NĂNG VÀ TÌNH HÌNH SỬ DỤNG ĐIỆN MẶT TRỜI Ở VIỆT NAM 9

1.3.1 Tiềm năng điện mặt trời trên lãnh thổ Việt Nam 9

1.3.2 Tình hình sử dụng điện mặt trời tại Việt Nam 12

1.3.3 Một số dự án tiêu biểu ứng dụng điện mặt trời ở Việt Nam 14

1.3.3.1 Các dự án chiếu sáng bằng năng lượng mặt trời 14

1.3.3.2 Ứng dụng năng lượng mặt trời phục vụ sinh hoạt 18

1.3.3.3 Ứng dụng năng lượng mặt trời vào nuôi tôm 20

1.3.3.4 Ứng dụng năng lượng mặt trời vào nuôi trồng thủy sản 22

1.4 TIỀM NĂNG ĐIỆN MẶT TRỜI NHA TRANG 23

1.4.1 Thực trạng 23

1.4.2 Kết quả thực nghiệm sau một tuần đo độ rọi nắng tại tầng 5 – G3 – ĐHNT 25

1.4.3 Một số ứng dụng đã và đang hoạt động tại Nha Trang 28

1.4.3.1 Đèn báo hiệu giao thông 28

1.4.3.2 Chiếu sáng công cộng 28

1.4.3.3 Chiếu sáng công trình văn hóa 29

CHƯƠNG 2 NGHỀ NUÔI THỦY SẢN BẰNG LỒNG BÈ TRÊN BIỂN TẠI NHA TRANG 30

2.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÍ NHA TRANG 30

2.1.1 Vị trí 30

2.1.2 Địa hình 30

2.2 NUÔI TRỒNG THỦY SẢN TRÊN VỊNH NHA TRANG 31

2.2.1 Tiềm năng phát triển nuôi trồng thủy sản 31

2.2.2 Khu vực Vũng Ngán 32

2.2.3 Khu vực Đầm Bấy 34

2.2.4 Khu vực Bích Đầm 34

2.2.5 Khu vực Hòn Miễu 35

2.2.6 Khu vực Hòn Một 35

2.2.7 Khu vực lân cận 36

CHƯƠNG 3 NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÁY CHO CÁ ĂN TỰ ĐỘNG SỬ DỤNG PIN MẶT TRỜI LẬP TRÌNH ĐA ĐỊNH MỨC 37

3.1 ĐỐI TƯỢNG, THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 37

3.2 SƠ ĐỒ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 37

3.3 TÌM HIỂU MÔ HÌNH CHO CÁ ĂN TỰ ĐỘNG VÀ BÁN TỰ ĐỘNG 38

3.3.1 Máy cho tôm cá ăn bán tự động [7] 38

3.3.2 Máy tự động cho cá tra ăn ở đồng bằng Sông Cửu Long [8] 40

3.3.3 Máy cho tôm ăn tự động [9] 42

3.4 NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ MÔ HÌNH CHO LỒNG BÈ NUÔI THỦY SẢN ĐẠI HỌC NHA TRANG 44

3.4.1 Yêu cầu 44

3.4.1.1 Yêu cầu thiết kế 44

3.4.1.2 Yêu cầu sử dụng 44

3.4.2 Thiết kế cơ khí 46

3.4.2.1 Thiết kế cơ cấu trục vít 46

3.4.2.2 Thiết kế bộ vỏ chống gỉ 47

3.4.3 Thiết kế mạch vi điều khiển 50

3.4.3.1 Thiết kế mạch điều khiển tự động 50

1.4.3.2 Chương trình điều khiển 54

3.4.4 Nguyên lý hoạt động mạch điều khiển 54

3.5 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI TỐI ƯU CHO CÁ ĂN TỰ ĐỘNG 54

3.5.1 Thiết kế hệ thống 54

iv

3.5.2 Phân tích hệ thống 55

3.5.2.1 Pin năng lượng Mặt Trời 55

3.5.2.2 Bộ điều khiển sạc 59

3.5.2.3 Ắc-quy 60

3.5.3 Tính toán công suất cho toàn bộ hệ thống 61

3.6 SẢN PHẨM NGHIÊN CỨU 62

3.6.1 Mạch điều khiển 89S52 62

3.6.2 Mạch hiển thị và bàn phím 62

3.6.3 Toàn cảnh máy tự động cho cá ăn 63

CHƯƠNG 4 THỬ NGHIỆM TRÊN LỒNG BÈ NUÔI THỦY SẢN TẠI NHA TRANG VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 64

4.1 THỬ NGHIỆM TẠI PHÒNG THÍ NGHIỆM ĐIỆN G3 – ĐHNT 64

4.1.1 Hình ảnh thử nghiệm tại phòng thí nghiệm 64

4.1.2 Kết quả chạy thử nghiệm 64

4.2 THỬ NGHIỆM TRÊN LỒNG BÈ NUÔI THỦY SẢN TRƯỜNG ĐHNT 66

4.2.1 Hình ảnh thử nghiệm trên lồng bè nuôi thủy sản ĐHNT 66

4.2.2 Máy chạy thử nghiệm cho cá Chim biển thương phẩm với thức ăn cỡ 2.8 66

4.2.3 Đánh giá thử nghiệm 67

4.3 ĐÁNH GIÁ CHUNG 68

4.3.1 Ưu điểm 68

4.3.2 Nhược điểm 68

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 69

TÀI LIỆU THAM KHẢO 71

PHỤ LỤC 1 72

PHỤ LỤC 2 78

DANH SÁCH HÌNH VẼ

Hình 1.1 Bản đồ năng lượng nhiệt thế giới 4

Hình 1.2 Công suất lắp đặt điện mặt trời trên thế giới từ năm 2000 – 2010 5

Hình 1.3 Công suất điện mặt trời đã được lắp trên thế giới 8

Hình 1.4 Bản đồ Việt Nam 9

Hình 1.5 Chiếu sáng công viên bằng LED 15

Hình 1.6 Chiếu sáng cho nhà ở 16

Hình 1.7 Chiếu sáng công cộng cho ký túc xá 17

Hình 1.8 Mô hình thiết kế 18

Hình 1.9 Dự án nước nóng năng lượng mặt trời 19

Hình 1.10 Dự án pin mặt trời tại Trung tâm y tế Tam Kỳ (Quảng Nam) 20

Hình 1.11 Sục khí cho tôm bằng năng lượng mặt trời 21

Hình 1.12 Nuôi cá lồng bè sử dụng năng lượng mặt trời 22

Hình 1.13 Đo và ghi số liệu độ rọi 25

Hình 1.14 Số liệu đo được hiển thị trên đồng hồ đo 25

Hình 1.15 Biểu đồ đường thể hiện độ rọi ngày 12/3/2013 (đơn vị tính: Lux) 26

Hình 1.16 Biểu đồ đường thể hiện độ rọi ngày 13/3/2013 (đơn vị tính: Lux) 27

Hình 1.17 Đèn báo hiệu giao thông 28

Hình 1.18 Toàn bộ hệ thống chiếu sáng điện đường bằng Led 28

Hình 1.19 Toàn cảnh hệ thống chiếu sáng công cộng 29

Hình 1.20 Hệ thống chiếu sáng bức tường nước bằng led 29

Hình 2.1 Toàn cảnh thành phố Nha Trang 30

Hình 2.2 Lồng bè tại Vũng Ngán 32

Hình 2.3 Lồng bè tại Đầm Bấy 34

Hình 2.4 Lồng bè tại Bích Đầm 34

Hình 2.5 Lồng bè tại Hòn Miễu 35

Hình 2.6 Lồng bè tại Hòn Một 35

Hình 2.7 Lồng bè vùng lân cận 36

Hình 3.1 Sơ đồ khối 37

Hình 3.2 Máy cho tôm cá ăn bán tự động 38

vi

Hình 3.3 Cơ cấu rải thức ăn quay li tâm 39

Hình 3.4 Mô hình máy 40

Hình 3.5 Hệ thống cho cá ăn bằng máy của AKVA group 41

Hình 3.6 Mô hình hệ thống phun thức ăn 42

Hình 3.7 Máy cho tôm ăn tự động 42

Hình 3.8 Hình dạng thức ăn số 4 và số 7 46

Hình 3.9 Phôi nhựa 46

Hình 3.10 Sản phẩm là trục vít 47

Hình 3.11 Ống nhựa 47

Hình 3.12 Bảng vẽ thiết kế autocad 48

Hình 3.13 Khung máy thiết kế 49

Hình 3.14 Bộ vỏ khi đã hoàn thành 49

Hình 3.15 Sơ đồ khối toàn bộ hệ thống 50

Hình 3.16 Sơ đồ mạch điều khiển 51

Hình 3.17 Sơ đồ bàn phím và hiển thị 52

Hình 3.18 Mạch điều khiển 53

Hình 3.19 Mạch bàn phím và hiển thị 53

Hình 3.20 Sơ đồ toàn hệ thống 55

Hình 3.21 Sự chuyển động của các tế bào quang điện 56

Hình 3.22 Pin quang điện 56

Hình 3.23 Bộ điều khiển sạc 60

Hình 3.24 Ắc-quy lưu trữ điện 60

Hình 3.25 Mạch điều khiển 62

Hình 3.26 Bàn phím điều khiển và hiển thị LCD 62

Hình 3.27 Nhìn toàn bộ máy từ trên cao 63

Hình 4.1 Thí nghiệm sự hoạt động 64

Hình 4.2 Máy đang chạy thí nghiệm 65

Hình 4.3 Máy được lắp thử nghiệm tại lồng nuôi cá Chim biển 66

Hình 4.4 Nhìn máy từ xa khi đã lắp đặt cố định 66

Hình 4.5 Toàn cảnh máy cho cá ăn 67

DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Số liệu về bức xạ mặt trời tại Việt Nam 11

Bảng 1.2 Lượng tổng bức xạ mặt trời trung bình ngày của các tháng trong năm ở một số địa phương của nước ta, (đơn vị: MJ/m2.ngày) 11

Bảng 1.3 Thống kê số liệu một số điểm chính của Việt Nam 24

Bảng 1.4 Số liệu đo độ rọi nắng tại G3 – ĐHNT ngày 12/3/2013 26

Bảng 1.5 Số liệu đo độ rọi nắng tại G3 – ĐHNT ngày 13/3/2013 27

Bảng 3.1 Thành phần dinh dưỡng (feed data and proximate analysis) 45

Bảng 3.2 Hướng dẫn cho ăn (recommended feeding guide) 45

MỞ ĐẦU

 Sự cần thiết của đề tài nghiên cứu

Được lợi thế từ sự chuyển đổi cơ cấu nuôi thủy sản mà ngày càng nhiều lồng bè nuôi cá biển được mở rộng trong thời gian gần đây, giúp cho nhu cầu cho cá ăn bằng nhân công cũng tăng lên

Công việc cho ăn bằng thủ công đạt hiệu quả đối với thủy sản nuôi trong lồng bè trên biển cần nhiều thời gian và nhân lực Trong thực tế, do nhân lực ít, mỗi bè lại có nhiều lồng nên số lần cho cá ăn và lượng thức ăn mỗi lần không thể đạt được như kế hoạch đề ra

Máy cho cá ăn tự động với nhiều chương trình đã lập sẵn sẽ nâng cao hiệu quả và phù hợp với kế hoạch của đối tượng đang nuôi trong mỗi lồng Mặt khác, máy chạy bằng năng lượng mặt trời nên có thể triển khai dễ dàng ở mỗi lồng tùy ý

 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: Chế tạo máy tự động cho cá ăn sử dụng năng lượng mặt trời

có cơ cấu rải thức ăn tại chổ

Phạm vi nghiên cứu:

- Tại phòng thí nghiệm điện G3 ( Từ ngày 25/2 – 20/5)

- Tại lồng bè nuôi thủy sản trên biển tại Nha Trang ( Từ ngày 21/5 – 30/5)

 Phương pháp nghiên cứu

- Thu thập, tổng hợp và xử lý số liệu thực nghiệm

- Thực nghiệm nghiên cứu chế tạo thiết bị

- Thử nghiệm tại hiện trường và đánh giá kết quả

 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Chỉ cần đổ thức ăn vào bồn và cài đặt giờ, số lần cho cá ăn theo ý muốn, máy sẽ tự quay rải đều lượng thức ăn vừa đủ cho cá nuôi trong lồng bè trên biển Nhờ giảm nhân công lao động và kiểm soát được lượng thức ăn, máy cho cá ăn tự động giúp người nuôi tiết kiệm chi phí và tăng năng suất trong mỗi lồng, mở ra hướng phát triển nuôi cá theo hướng công nghiệp hóa

 Nội dung thực hiện

2

Chương 1: TIỀM NĂNG ĐIỆN MẶT TRỜI: giới thiệu hệ thống điện mặt trời và

tiềm năng nguồn năng lượng sạch trên biển Nha Trang

Chương 2: NGHỀ NUÔI THỦY SẢN BẰNG LỒNG BÈ TRÊN BIỂN TẠI NHA TRANG: giới thiệu vị trí địa lý thuận lợi cho việc nuôi cá bằng lồng bè trên

biển tại vịnh Nha Trang

Chương 3: NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÁY CHO CÁ ĂN TỰ ĐỘNG SỬ DỤNG PIN MẶT TRỜI LẬP TRÌNH ĐA ĐỊNH MỨC: phân tích mạch và thiết kế

mạch để chế tạo ra được sản phẩm cần nghiên cứu

Chương 4: THỬ NGHIỆM TRÊN LỒNG BÈ NUÔI THỦY SẢN TẠI NHA TRANG VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ: đánh giá kết quả đạt được khi sử dụng máy

cho cá ăn tự động, phân tích được ưu và nhược của máy để nhằm đưa ra khuyến cáo khi chuyển sang bước nghiên cứu triển khai

CHƯƠNG 1 TIỀM NĂNG ĐIỆN MẶT TRỜI

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG

Tương tự như nguồn năng lượng đến từ gió, công nghệ ánh sáng (Solar technologies) sử dụng nguồn năng lượng Mặt trời để biến thành điện năng là một trong các nguồn năng lượng tái tạo phổ biến nhất hiện nay

Năng lượng Mặt Trời, bức xạ ánh sáng và nhiệt từ Mặt trời, đã được khai thác bởi con người từ thời cổ đại bằng cách sử dụng một loạt các công nghệ phát triển hơn bao giờ hết Bức xạ mặt trời, cùng với tài nguyên thứ cấp của năng lượng mặt trời như sức gió và sức sóng, sức nước và sinh khối, làm thành hầu hết năng lượng tái tạo có sẵn trên trái đất Chỉ có một phần rất nhỏ của năng lượng mặt trời có sẵn được

sử dụng

Điện mặt trời nghĩa là phát điện dựa trên động cơ nhiệt và pin quang điện Sử dụng năng lượng mặt trời chỉ bị giới hạn bởi sự khéo léo của con người Một phần danh sách các ứng dụng năng lượng mặt trời sưởi ấm không gian và làm mát thông qua kiến trúc năng lượng mặt trời, qua chưng cất nước uống và khử trùng, chiếu sáng bằng ánh sáng ban ngày, nước nóng năng lượng mặt trời, nấu ăn năng lượng mặt trời,

và quá trình nhiệt độ cao cho công nghiệp Để thu năng lượng mặt trời, cách phổ biến nhất là sử dụng tấm pin năng lượng mặt trời

Công nghệ năng lượng mặt trời có thể thực hiện bằng hai hình thức thụ động và chủ động Kỹ thuật năng lượng mặt trời hoạt động bao gồm việc sử dụng các tấm quang điện và nhiệt thu được để sử dụng

1.2 TIỀM NĂNG ĐIỆN MẶT TRỜI TRÊN THẾ GIỚI

Trong khi các nguồn năng lượng truyền thống như than đá, dầu mỏ đang dần cạn kiệt, giá thành cao, nguồn cung không ổn định, nhiều nguồn năng lượng thay thế đang được các nhà khoa học quan tâm, đặc biệt là nguồn năng lượng mặt trời

Việc tiếp cận để tận dụng nguồn năng lượng mới này không chỉ góp phần cung ứng kịp nhu cầu năng lượng của xã hội mà còn giúp tiết kiệm điện năng và giảm thiểu

ô nhiễm môi trường

Hình 1.1 Bản đồ năng lượng nhiệt thế giới Khả năng ứng dụng NLMT thay đổi theo từng vùng miền, điều kiện thời tiết Nếu tính trung bình cho toàn bộ diện tích trái đất, trong vòng 24 giờ, một ngày, trung bình 1m2

nhận được 4,2 kWh Ở sa mạc, không khí rất khô và có ít mây che phủ, nguồn NLMT là nhiều nhất, hơn 6,0kWh/ngày/m2

Ánh sáng mặt trời cũng thay đổi theo mùa, có những vùng nhận được rất ít nguồn NLMT vào mùa đông chỉ khoảng 0,7 kWh/ngày

Năng lượng mặt trời có tiềm năng lớn, nhưng trong năm 2008 chỉ chiếm 0,02% của tổng cung cấp năng lượng của thế giới Tuy nhiên, việc sử dụng đã tăng lên gấp đôi mỗi năm, trong đó có tiềm năng cung cấp hơn 1000 lần tổng mức tiêu thụ năng lượng và sẽ trở thành nguồn thống trị trong vòng một vài thập kỷ tới

Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng mà con người biết sử dụng từ rất sớm, nhưng ứng dụng năng lượng mặt trời vào các công nghệ sản xuất và trên quy mô rộng thì mới chỉ thực sự vào cuối thế kỷ 18 và cũng chủ yếu ở những nước nhiều năng lượng mặt trời, những vùng sa mạc Từ sau các cuộc khủng hoảng năng lượng thế giới

năm 1968 và 1973, năng lượng mặt trời càng được đặc biệt quan tâm Các nước công nghiệp phát triển đã đi tiên phong trong việc nghiên cứu ứng dụng năng lượng mặt trời

Với chi phí lắp đặt ngày một giảm, việc sử dụng năng lượng mặt trời đang trở nên càng phổ biến trên thế giới, thậm chí còn hơn cả năng lượng gió, nhờ dễ khai thác

+ Thứ hai là sản xuất điện mặt trời dưới dạng nhiệt năng, ở đây chúng ta dùng các thiết bị thu bức xạ nhiệt mặt trời và tích trữ nó dưới dạng nhiệt năng để dùng vào các mục đích khác nhau

Theo thống kê trên thế giới riêng sản xuất điện từ quang năng cứ sau 2 năm là tăng gần gấp đôi kể từ năm 2001 và có tổng công suất vượt ngưỡng 20000 MW trong năm 2011”

Hình 1.2 Công suất lắp đặt điện mặt trời trên thế giới từ năm 2000 – 2010

6

Về mặt sản xuất, những nước tiên phong như Mỹ, Nhật, Đức đã bị Trung Quốc vượt mặt, hiện tại công suất của các tấm pin mặt trời được sản xuất hàng năm ở Trung Quốc đã gấp đôi Nhật Bản

Mỹ đang xúc tiến khoảng 77 dự án quang điện qui mô lớn và nâng tổng công suất quang điện lên tới 13200 MW Nhóm công nghiệp năng lượng của Italia đang có dự án lắp đặt các nhà máy phát điện bằng quang năng với tổng công suất 15000 MW vào năm 2020 Còn Nhật Bản đang lên kế hoạch nâng tổng công suất phát điện lên 3000

MW vào năm 2017

Tại đất nước Maroc hiện đang lên kế hoạch tiến hành 5 dự án sản xuất năng lượng quy mô lớn (trong đó có cả quang năng lẫn nhiệt năng hoặc kết hợp cả hai) với công suất phát điện của mỗi dự án 100 – 500 MW

Tại Saudi Arabia – đất nước giàu năng lượng mặt trời – đã thông báo kế hoạch chuyển dần sang sử dụng năng lượng mặt trời cho các nhà máy khử muối, biến nước biển thành nước ngọt cung cấp đủ nước canh tác và sinh hoạt cho nhân dân Đất nước này đang tiêu tốn tới 15 triệu thùng dầu để cung cấp năng lượng cho khoảng 30 nhà máy khử muối hoạt động trong một năm

Tính đến cuối năm 2009, tổng công suất quang điện trên toàn thế giới lên tới

23000 MW, tương đương với công suất phát điện của 23 nhà máy điện hạt nhân Với một nhà máy có công suất quang điện gần 10000 MW đã được lắp đặt, Đức

đã bỏ xa nước đứng đầu thế giới về công suất phát điện của các nhà máy quang điện đơn lẻ

Đến năm 2020, tổng công suất của các nhà máy quang điện trên toàn thế giới có thể lên tới 1,5 triệu MW Mặc dù đây là một mục tiêu xem ra quá tham vọng, nhưng trên thực tế điều đó có thể đạt được bởi nếu 1,5 tỷ người đang thiếu điện hàng ngày mà lại có đủ điện dùng vào năm 2020 thì chắc chắn là họ cần lắp đặt các hệ thống năng lượng mặt trời tại nhà Nhiều trường hợp, việc lắp đặt các thiết bị năng lượng mặt trời cho các hộ gia đình rẻ hơn là phải xây cả một mạng lưới cung cấp điện từ một nhà máy phát điện trung tâm

Ngoài quang điện, một phương pháp khác là biến nhiệt năng của mặt trời thành điện năng cũng được áp dụng Đây chính là phương pháp giúp xây dựng các nhà máy

điện mặt trời tập trung (CSP) công suất lớn Phương pháp này sử dụng những tấm gương parabol tập trung nhiệt lượng mặt trời làm nóng chảy muối, sản xuất ra hơi nước để vận hành quạt gió và sản xuất điện năng Nhiệt lượng thu được từ mặt trời có thể được lưu trữ trong muối nóng chảy ở nhiệt độ trên 1.0000F Sau đó, số nhiệt lượng được lưu trữ này lại biến thành hơi nước quay turbine phát điện trong khoảng thời gian

từ 8 – 10 tiếng đồng hồ sau khi mặt trời lặn

CSP đầu tiên được xây dựng trong năm 1991 cùng với khu nhà máy liên hợp nhiệt năng 350 MW ở California Đó là cơ sở sản xuất nhiệt năng qui mô tiện ích duy nhất trên thế giới cho đến khi hoàn thành nhà máy năng lượng 64 MW ở tiểu bang Nevada năm 2007 Mỹ đã có hơn 40 nhà máy nhiệt năng đang hoạt động và hiện đang trong quá trình xây dựng, phát triển một loạt các nhà máy tương tự có công suất từ 10 đến 1200 MW

Tây Ban Nha có 60 nhà máy phát điện CSP và mỗi nhà máy có công suất 50

MW Theo hội năng lượng mặt trời Mỹ, nguồn nhiệt năng mặt trời ở miền Tây Nam nước Mỹ có thể đáp ứng gấp 4 lần nhu cầu điện năng hiện nay của nước Mỹ

Tháng 7 năm 2009, một nhóm 11 doanh nghiệp hàng đầu Châu Âu và một doanh nghiệp Algeria (do hãng tái bảo hiểm Munich Re cầm đầu) thông báo sẽ phát triển sản xuất điện mặt trời ở Bắc Phi và Trung Đông Dự án điện mặt trời khổng lồ này có thể thỏa mãn nhu cầu điện các quốc gia sản xuất và cung cấp một phần điện năng cho châu

Âu thông qua cáp dẫn điện ngầm dưới biển

Trước dự án này, Algeria – một nước xuất khẩu dầu – đang có kế hoạch xây dựng nhà máy sản xuất điện mặt trời có công suất 6000 MW để xuất khẩu điện sang châu Âu thông qua cáp ngầm dưới biển

Về phía Đức đã nhanh chóng đáp ứng và có kế hoạch xây dựng một hệ thống vận chuyển điện dài 1900 dặm từ Adra (Ageria) đến Aachen, một thành phố ở biên giới giữa Đức và Hà Lan

Ở mức độ toàn cầu, Greenpeace, hiệp hội năng lượng điện nhiệt năng và chương trình Solar Paces cơ quan năng lượng quốc tế đã thảo ra một kế hoạch nâng công suất điện mặt trời lên 1,5 triệu MW vào năm 2050 và vào năm 2025, “nguồn năng lượng

Báo cáo của hai Tổ chức: “Hòa Bình Xanh” và Hiệp hội Công nghiệp sản xuất điện từ ánh sáng mặt trời châu Âu” (EPIA) cho biết các hệ thống sản xuất điện từ ánh sáng mặt trời hiện có khả năng cung cấp 0,5% nhu cầu điện của thế giới và có thể tăng lên 2,5% vào năm 2025, sau đó tăng vọt lên 16% vào năm 2040 Cũng theo báo cáo trong năm 2005 thị trường các hệ thống quang điện sử dụng ánh sáng mặt trời đã thu

về 8,1 tỷ Euro (10,41 tỷ USD) Theo dự kiến con số này sẽ tăng 113,8 tỷ Euro vào năm 2025

Ở châu Âu, khoảng 2 triệu người Đức đang sử dụng các hệ thống năng lượng trên mái nhà để làm nóng nước và sưởi ấm

Việc giá thành các tấm panel pin mặt trời đã thu hút nhiều quốc gia khác tham gia như Israel, Tây Ban Nha và Bồ Đào Nha tận dụng khai thác nguồn năng lượng mặt trời

Hình 1.3 Công suất điện mặt trời đã được lắp trên thế giới

Ngay cả tại Châu Lục đen, Nam Phi cũng đang thúc đẩy việc phát triển các máy làm nóng nước bằng năng lượng mặt trời trên mái nhà,

1.3 TIỀM NĂNG VÀ TÌNH HÌNH SỬ DỤNG ĐIỆN MẶT TRỜI Ở VIỆT NAM

1.3.1 Tiềm năng điện mặt trời trên lãnh thổ Việt Nam

Hình 1.4 Bản đồ Việt Nam Việt Nam có nguồn NLMT dồi dào cường độ bức xạ mặt trời trung bình ngày trong năm ở phía bắc là 3,69 kWh/m2

và phía nam là 5,9 kWh/m2 Lượng bức xạ mặt trời tùy thuộc vào lượng mây và tầng khí quyển của từng địa phương, giữa các địa phương ở nước ta có sự chênh lệch đáng kể về bức xạ mặt trời Cường độ bức

xạ ở phía Nam thường cao hơn phía Bắc Trong đó:

10

+ Vùng Tây Bắc:

Nhiều nắng vào các tháng 8 Thời gian có nắng dài nhất vào các tháng 4 đến tháng 5 và tháng 9 đến tháng 10 Các tháng 6 và tháng 7 rất hiếm nắng, mây và mưa rất nhiều Lượng tổng xạ trung bình ngày lớn nhất vào khoảng 5,234 kWh/m2 ngày

và trung bình trong năm là 3,489 kWh/m2/ngày

Vùng núi cao khoảng 1500m trở nên thường ít nắng Mây phủ và mưa nhiều, nhất là vào khoảng tháng 6 đến tháng 1 Cường độ bức xạ trung bình thấp (<3,489 kWh/m2/ngày)

+ Vùng Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ:

Ở Bắc Bộ, nắng nhiều vào tháng 5 Còn ở Bắc Trung Bộ càng đi sâu về phía Nam thời gian nắng lại càng sớm, nhiều vào tháng 4

Tổng bức xạ trung bình cao nhất ở Bắc Bộ khoảng từ tháng 5, ở Bắc Trung Bộ

từ tháng 4 Số giờ nắng trung bình thấp nhất là trong tháng 2, 3 khoảng 2h/ngày, nhiều nhất vào tháng 5 tới khoảng 6 – 7h/ngày và duy trì ở mức cao từ tháng 7

+ Vùng Trung Bộ:

Từ Quảng Trị đến Tuy Hòa, thời gian nắng nhiều nhất vào các tháng giữa năm với khoảng 8 – 10h/ngày Trung bình từ tháng 3 đến tháng 9, thời gian nắng từ 5 – 6h/ngày với lượng tổng xạ trung bình trên 3,489kWh/m2/ngày (có ngày đạt 5,815kWh/m2/ngày)

Dưới đây là bảng số liệu về lượng bức xạ mặt trời tại các vùng miền nước ta

Bảng 1.1 Số liệu về bức xạ mặt trời tại Việt Nam

(Nguồn: Theo sổ tra cứu về bức xạ mặt trời của Việt Nam)

Bảng 1.2 Lượng tổng bức xạ mặt trời trung bình ngày của các tháng trong năm ở một

số địa phương của nước ta, (đơn vị: MJ/m2.ngày)

(Nguồn: Theo sổ tra cứu về bức xạ mặt trời của Việt Nam)

12

4 Láng

(Hà Nội)

8,76 8,63 9,09 12,44 18,94 19,11 20,11 18,23 17,22 15,04 12,40 10,66

5 Vinh

8,88 8,13 9,34 14,50 20,03 19,78 21,79 16,39 15,92 13,16 10,22 9,01

1.3.2 Tình hình sử dụng điện mặt trời tại Việt Nam

Việt Nam là nước có tiềm năng về NLMT, trải dài từ vĩ độ 8034’ Bắc đến 230

23' Bắc, nằm trong khu vực có cường độ bức xạ mặt trời tương đối cao, với trị số tổng

xạ khá lớn từ 100 – 175kcal/cm2.năm, do đó việc sử dụng NLMT ở nước ta sẽ đem lại hiệu quả kinh tế lớn Giải pháp sử dụng năng lượng mặt trời hiện đang được cho

là giải pháp tối ưu nhất Đây là nguồn năng lượng sạch, không gây ô nhiễm môi trường và có trữ lượng vô cùng lớn do tính tái tạo cao Đồng thời, phát triển ngành công nghiệp sản xuất pin mặt trời sẽ góp phần thay thế các nguồn năng lượng hóa thạch, giảm phát khí thải nhà kính, bảo vệ môi trường Vì thế, đây được coi là nguồn năng lượng quý giá, có thể thay thế những dạng năng lượng cũ đang ngày càng cạn kiệt Từ lâu, nhiều nơi trên thế giới đã sử dụng năng lượng mặt trời như một giải pháp thay thế những nguồn tài nguyên truyền thống

Là một nước có tiềm năng lớn về nguồn năng lượng tái tạo, năng lượng bức xạ mặt trời trung bình đạt 4 đến 5kWh/m2/ngày, Việt Nam có nhiều lợi thế phát triển

hệ thống sử dụng năng lượng mặt trời Trong đó, hiệu quả nhất là sử dụng năng lượng mặt trời vào đun nước nóng

Với sự tăng trưởng kinh tế mạnh mẽ của Việt Nam trong hơn thập kỷ qua đã khiến cho nhu cầu về điện năng tăng thêm khoảng 15% mỗi năm Tuy nhiên, lĩnh vực điện năng đang chủ yếu dựa vào nhiệt điện vào thủy điện Thiếu hụt nguồn cung cấp điện của Việt Nam cũng đang gia tăng, đặc biệt là vào mùa khô do sự phụ thuộc quá lớn vào thủy điện Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới như Việt Nam, nguồn năng lượng mặt trời sử dụng hầu như quanh năm Tiềm năng điện mặt trời tốt nhất ở các vùng Thừa Thiên Huế trở vào Nam và vùng Tây Bắc Vùng Tây Bắc gồm các tỉnh Lai Châu, Sơn La, Lào Cai và vùng Bắc Trung Bộ gồm các tỉnh Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh có năng lượng mặt trời khá lớn Mật độ năng lượng mặt trời biến đổi trong khoảng 300 đến 500 cal/cm2

.ngày Số giờ nắng trung bình cả năm trong khoảng 1800 đến 2100 giờ Như vậy, các tỉnh thành ở miền Bắc nước ta đều có thể sử dụng hiệu quả Tuy nhiên, do có sự bức xạ mặt trời mùa hè nhiều hơn mùa đông nên mùa hè sử dụng thiết bị đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời đạt hiệu quả cao hơn Còn ở miền Nam, từ Đà Nẵng trở vào, năng lượng mặt trời rất tốt và phân bố tương đối điều hòa trong suốt cả năm Trừ những ngày có mưa rào, có thể nói trên 90% số ngày trong năm đều có thể sử dụng năng lượng mặt trời để đun nước nóng dùng cho sinh hoạt Số giờ nắng trung bình cả năm trong khoảng 2000 đến 2600 giờ Đây là khu vực ứng dụng năng lượng mặt trời rất hiệu quả

Cả nước hiện có khoảng 2,5 triệu bình đun nước nóng bằng điện có công suất trong khoảng 2 đến 5 kW, hàng năm tiêu tốn khoảng 3,6 tỷ kWh điện năng và sẽ tăng nhanh theo tốc độ xây dựng nhà ở, dịch vị du lịch Khi thay thế toàn bộ bằng thiết bị năng lượng mặt trời, mỗi năm sẽ tiết kiệm được khoảng hơn 1 tỷ kWh điện, tương đương 1/2 lượng điện nhập khẩu 11 tháng đầu năm 2009 từ Trung Quốc, chiếm khoảng 1,5% lượng điện tiêu thụ trên toàn quốc Đây là một con số rất lớn cho thấy một thị trường đầy tiềm năng đối với thiết bị bình đun nước nóng năng lượng mặt trời

Trên tổng thể, điện mặt trời chiếm 0,009% tổng lượng điện toàn quốc Gần đây

có dự án phát điện ghép giữa pin mặt trời và thủy điện nhỏ, công suất 125kW được lắp đặt tại xã Trang, huyện Mang Yang, tỉnh Gia Lai, và dự án phát điện lai ghép

14

giữa pin mặt trời và động cơ gió với công suất 9kW đặt tại làng Kongu 2, huyện Đăk Hà, tỉnh Kon Tum, do Viện Năng Lượng (EVN) thực hiện, góp phần cung cấp điện cho khu vực đồng bào dân tộc thiểu số Từ thành công của dự án này, Viện Năng Lượng (EVN) và Trung tâm Năng lượng mới tiếp tục triển khai ứng dụng dàn pin mặt trời nhằm cung cấp điện cho một số hộ gia đình và các trạm biên phòng ở đảo Cô Tô (Quảng Ninh), đồng thời thực hiện dự án “Ứng dụng thí điểm điện mặt trời cho vùng sâu, vùng xa ” tại xã Ái Quốc, tỉnh Lạng Sơn

Mặc dù có nhiều ưu điểm, nhưng thời gian qua, các sản phẩm sử dụng năng lượng mặt trời vẫn chưa được ứng dụng rộng rãi mà chỉ tập trung tại nông thôn, miền núi – nơi mức sống tương đối thấp Hiện nước ta có hơn 3.000 hộ dân vùng sâu vùng xa được điện khí hóa bằng hệ điện mặt trời gia đình, 8.500 hộ sử dụng điện mặt trời qua các trạm sạc ắc quy,

Khó khăn lớn nhất của lớn nhất vấn đề này là bắt nguồn từ kinh phí Dù năng lượng mặt trời ở dạng “nguyên liệu thô”, nhưng chi phí đầu tư để khai thác, sử dụng lại rất cao do công nghệ, thiết bị sản xuất đều nhập từ nước ngoài Phần lớn những

dự án lớn về điện mặt trời đã và đang triển khai đều sử dụng nguồn vốn tài trợ hoặc vay vốn nước ngoài Do đó, mới chỉ có một vài tổ chức, viện nghiên cứu và các trường đại học tham gia, còn phía doanh nghiệp, cá nhân vẫn chưa “mặn mà” với ứng dụng, sản xuất cũng như sử dụng các thiết bị năng lượng mặt trời

1.3.3 Một số dự án tiêu biểu ứng dụng điện mặt trời ở Việt Nam

1.3.3.1 Các dự án chiếu sáng bằng năng lượng mặt trời

Tại TP Hồ Chí Minh [1]

Nhóm nghiên cứu Phòng thí nghiệm công nghệ na-nô (nano) thuộc ÐH Quốc gia TP Hồ Chí Minh vừa nghiên cứu thành công công nghệ bán dẫn phát sáng (LED) sử dụng trong lĩnh vực chiếu sáng dân dụng Từ thành công này, những sản phẩm đèn LED sử dụng năng lượng mặt trời đầu tiên của Việt Nam đã chính thức ra đời

Hình 1.5 Chiếu sáng công viên bằng LED

Tại Cần Giờ - TP HCM [2]

Cần Giờ là một huyện nghèo nằm tại phía đông nam TP Hồ Chí Minh với diện tích 714 km2, dân số hơn 68.000 người, đông nam giáp biển Đông Cần Giờ còn được biết đến như “lá phổi xanh” của TP với 786 km sông rạch và hệ sinh thái rừng ngập mặn mang tính đa dạng sinh học cao, đồng thời cũng là “khu dự trữ sinh quyển thế giới” Cũng chính vì điều kiện tự nhiên đặc thù như trên nên nhiều vùng bị chia cắt, thiếu điện và nước ngọt nghiêm trọng, gây nhiều khó khăn trong công tác quản lý và phát triển rừng phòng hộ

Được sự quan tâm chỉ đạo của TP, Ban Quản Lý Rừng Phòng Hộ Cần Giờ

đã đầu tư cơ sở vật chất, kỹ thuật phục vụ công tác quản lý phát triển rừng ngập

mặn Cần Giờ Công ty CPNL Mặt Trời Đỏ rất vinh dự khi được tín nhiệm là

đơn vị cung cấp và lắp đặt hệ thống điện Mặt trời cho dự án trên

+ Một số hình ảnh cho dự án:

16

Hình 1.6 Chiếu sáng cho nhà ở

Tại KTX ĐHQG TP HCM [2]

Công ty CPNL Mặt Trời Đỏ trao tặng 4 trụ đèn chiếu sáng năng lượng mặt

trời, với tổng mức kinh phí xây dựng 3.529 tỷ đồng, ký túc xá ĐHQG TP.HCM

có quy mô lớn nhất cả nước, dự kiến cuối 2013 nơi đây sẽ trở thành khu đô thị đại học hiện đại

Đèn năng lượng mặt trời với các ưu điểm nổi bật như:

- Sử dụng nguồn năng lượng sạch, thân thiện với môi trường

- Bóng đèn LED tiết kiệm năng lượng, tuổi thọ cao

- Lắp đặt linh động, dễ dàng và nhanh chóng

- Tuổi thọ độ bền cao

- Nguồn năng lượng hoạt động độc lập, khả năng sử dụng liên tục Đặc tính kỹ thuật của trụ đèn chiếu sáng năng lượng mặt trời tại KTX- khu B ĐHQG:

- Loại đèn: LED tiết kiệm điện

- Ánh sáng: trắng

- Dung lƣợng Ắc quy : 12V-70Ah x 2Pcs

- Công suất panel : 220Wp

18

Hình 1.8 Mô hình thiết kế

1.3.3.2 Ứng dụng năng lượng mặt trời phục vụ sinh hoạt

Tại Quảng Ninh [3]

Dự án lắp đặt bình nước nóng năng lượng mặt trời tại Doanh trại vùng 1 Hải Quân, Lữ đoàn 170 (tổng dung tích 8.200 lít)

Ngày nay, khi những nguồn năng lượng như: Than, dầu, gas, điện,… đang bị thiếu hụt và không ngừng tăng giá thì việc sử dụng nguồn năng lượng thiên nhiên nói chung và năng lượng mặt trời nói riêng đang được nhiều quốc gia trên thế giới tập trung phát triển và sử dụng, trong đó có Việt Nam

Nước ta được thiên nhiên ưu đãi với thời gian nắng kéo dài trong năm, rất thuận lợi cho sử dụng các thiết bị NLMT Đặc biệt, khu vực Nam bộ gần như có nắng quanh năm lại càng có ưu thế Trong thời buổi lạm phát, vật giá “leo thang”, chọn giải pháp tiết kiệm điện bằng việc dùng máy nước nóng NLMT đang là cách giải hay cho bài toán tiết kiệm kinh tế và năng lượng nước ta

Hiện những sản phẩm ứng dụng NLMT được sử dụng nhiều đó là bình đun nước nóng, đèn chiếu sáng, pin NLMT…

Bình nước nóng NLMT khiến người tiêu dùng an tâm vì an toàn, thân thiện với môi trường, nguồn nước nóng khá dồi dào, không có tiếng ồn, độ bền cao, chi phí bảo trì thấp, không tốn diện tích trong nhà vì bình nước nóng được lắp đặt ngoài trời, có tác dụng chống nóng cho các ngôi nhà, thay thế cho các kiểu chống nóng truyền thống; không lo bị điện giật hay bỏng nước sôi bất ngờ

Hiểu rõ những lợi ích thiết thực ấy, Ban Doanh trại vùng 1 Hải quân - Lữ đoàn 170, phường Hà Tu, thành phố Hạ Long đã lắp đặt hàng loạt hệ thống bình nước nóng năng lượng mặt trời tại các khu nhà A2, A3, A4, nhà ở bộ đội tàu thuộc Lữ đoàn

Hình 1.9 Dự án nước nóng năng lượng mặt trời

Tại Quảng Nam [4]

Dự án pin mặt trời tại Trung tâm y tế Tam Kỳ (Quảng Nam) Công suất 3 Kwp, trị giá 720 triệu đồng Do chính phủ Tây Ban Nha tài trợ 50% Hệ thống do Công ty solarleb lắp đặt, hoàn thành 5 – 2010

20

Hình 1.10 Dự án pin mặt trời tại Trung tâm y tế Tam Kỳ (Quảng Nam)

Bảng pin mặt trời có ký hiệu A-60P, công suất danh định 60Wp, có tuổi thọ khoảng 30 năm Với 50 bảng pin được kết nối thành 25 dàn pin mặt trời, mỗi dàn có kích thước 0,54m2, chiếm tổng diện tích 13,45m2, được lắp trên nóc khu nhà chính của Trung tâm Y tế thành phố dọc theo 3 chiều mái của tòa nhà Vị trí này phù hợp với hướng nắng và đảm bảo tính mỹ quan của công trình Tổng trọng lượng dàn pin mặt trời ước khoảng 800kg

1.3.3.3 Ứng dụng năng lượng mặt trời vào nuôi tôm

Năng lượng mặt trời từ lâu đã được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực và mang lại nhiều lợi ích thiết thực, bởi đó là nguồn năng lượng sạch Mới đây, Tập đoàn Solar Air LLC của Mỹ đã giới thiệu một ứng dụng mới của NLMT trong nuôi tôm[5] Cụ thể là ứng dụng NLMT để tạo oxy cho mô hình nuôi tôm công nghiệp, thay thế máy chạy bằng dầu diesel

Ứng dụng NLMT trong thời gian gần đây được các hộ nuôi tôm ở 2 tỉnh Bạc Liêu và Cà Mau áp dụng Ở Bạc Liêu, ứng dụng được áp dụng tại trang trại nuôi tôm

sú của ông Võ Hồng Ngoãn (xã Vĩnh Trạch Đông, thị xã Bạc Liêu) Kết quả cho thấy, việc ứng dụng NLMT để nuôi tôm là một giải pháp bảo vệ môi trường ao nuôi, giảm chi phí sản xuất, tăng lợi nhuận cho người nuôi

Theo tập đoàn Solar Air LLC, hệ thống tạo khí oxy bằng NLMT sẽ giúp giảm thiểu sự ô nhiễm và các chất gây bẩn trong ao hồ nuôi trồng thủy sản

Giải pháp này loại bỏ khả năng gây ô nhiễm từ các nguồn năng lượng khác như dầu diesel, khí nén…Khi sử dụng cho nuôi tôm công nghiệp thì hoàn toàn không sử dụng hệ thống quạt vận hành bằng dầu diesel hoặc điện, qua đó sẽ giảm được chi phí sản xuất cho người nuôi tôm

Theo tính toán của nhà sản xuất, trên diện tích ao nuôi khoảng 0,5 ha, nếu dùng máy chạy dầu diesel để vận hành dàn quạt, chi phí sản xuất trung bình mỗi vụ nuôi khoảng 30 triệu đồng Còn nếu dùng hệ thống tạo khí oxy được ứng dụng bằng NLMT, chi phí sản xuất sẽ không đáng kể do không tốn chi phí nhiên liệu, máy và nhiều dụng cụ khác

Hình 1.11 Sục khí cho tôm bằng năng lượng mặt trời Ông Nguyễn Tân Tiến, người đại diện cho tập đoàn Solar Air LLC tại Việt Nam cho biết, nhà sản xuất sẽ bảo hành 20 năm đối với tấm thu NLMT; 5 -10 năm đối với các linh kiện khác…

Tuy vậy, theo ông Võ Hồng Ngoãn, ngoài những ưu điểm trên thì việc ứng dụng NLMT để nuôi tôm vẫn còn nhiều điểm cần được nhà sản xuất nghiên cứu, cải thiện mới thích nghi được với mô hình nuôi tôm công nghiệp ở đồng bằng sông Cửu Long

22

Cũng phải kể đến những vấn đề như nếu gặp thời tiết thất thường, mưa bão liên tục trong một thời gian dài thì liệu hệ thống này có nạp đủ năng lượng để hoạt động hay không? Nếu gặp sự cố về kỹ thuật trong lúc tôm gần thu hoạch thì sẽ xử lý ra sao…?

Theo ông Tạ Minh Phú - Phó Giám đốc Sở NN&PTNT Bạc Liêu, đây là một hệ thống mới, chi phí đầu tư ban đầu khá cao so với khả năng của nhiều người nuôi tôm trong tỉnh hiện nay (trên 200 triệu đồng cho một hệ thống NLMT đủ sức phục vụ ao nuôi với diện tích 0,5 ha)

Mặc dù nhà sản xuất đã đưa ra phương thức bán trả góp với đề nghị khoảng 6 triệu đồng/tháng trong thời gian khoảng 3 năm, nhưng với nhiều nông dân thì đây vẫn còn là mức cao Sở NN&PTN Bạc Liêu cũng khuyến cáo người dân cần tính toán và cân nhắc kỹ trước khi đi đến quyết định đầu tư vào ứng dụng này

1.3.3.4 Ứng dụng năng lượng mặt trời vào nuôi trồng thủy sản

Hình 1.12 Nuôi cá lồng bè sử dụng năng lượng mặt trời

Cấu tạo mô hình gồm nguồn cung cấp là hai tấm pin panel năng lượng mặt trời công suất 85W/tấm được đặt vị trí dễ hấp thụ bức xạ từ ánh nắng mặt trời để cung cấp nguồn điện cho toàn bộ hệ thống Những tấm pin hấp thụ năng lượng mặt trời, sau đó chuyển đến hệ thống bình ắc-quy Nguồn điện từ bình ắc-quy sẽ cung cấp cho các thiết bị thổi khí oxy vận hành Thiết bị trữ điện là 2 bình ắc-quy 12VDC, 2 bình này được mắc nối tiếp thành 24VDC cung cấp cho hệ thống điện chiếu sáng,

bộ biến đổi điện, motor sục khí một chiều công suất 120W, đạt 115L/phút cung cấp oxy, mô tơ bơm nước

Kết quả thử nghiệm cho thấy, ngoài tiết kiệm chi phí nhiên liệu, hệ thống tạo khí cho ao nuôi bằng năng lượng mặt trời còn loại bỏ khả năng gây ô nhiễm môi trường, không tạo ra các chất gây bẩn trong hệ thống ao hồ và không gây ra tiếng

ồn Hệ thống đảm bảo cấp điện liên tục trong quá trình nuôi thủy sản khi môi trường thời tiết ổn định, tính an toàn cao bởi sử dụng nguồn điện một chiều điện áp thấp, có thể ứng rộng rộng rãi

Tuy nhiên, theo KS Nguyễn Đình Minh Toàn, chi phí cho lắp đặt hệ thống ban đầu còn cao và công suất có giảm vào những ngày mưa

1.4 TIỀM NĂNG ĐIỆN MẶT TRỜI NHA TRANG

1.4.1 Thực trạng

Tại Nha Trang, Qua nhiều thí nghiệm hệ thống điện mặt trời của công ty mặt trời

đỏ (Red-Sun) cho ta thấy được hiệu năng mà điện mặt trời đem lại khi sử dụng Pin Mặt Trời là rất cao, cao so với nhiều tỉnh thành trên cả nước Sau đây là bảng trích số liệu thống kê của công ty Mặt Trời đỏ (Red-Sun) và một số vùng miền mà đã thí nghiệm về hệ thống điện Mặt Trời Đặt biệt ở đây là Nha Trang

24

Bảng 1.3 Thống kê số liệu một số điểm chính của Việt Nam

Bức xạ Mặt Trời trung bình của các tháng tại Việt Nam (kWh/m2/ngày) Thành Phố

Để kiểm nghiệm về thực trạng nắng tại Nha Trang thì sau đây là một số thí nghiệm đƣợc đo tại G3 ĐH Nha Trang

1.4.2 Kết quả thực nghiệm sau một tuần đo độ rọi nắng tại tầng 5 – G3 – ĐHNT

Hình 1.13 Đo và ghi số liệu độ rọi

Hình 1.14 Số liệu đo đƣợc hiển thị trên đồng hồ đo

28

1.4.3 Một số ứng dụng đã và đang hoạt động tại Nha Trang

1.4.3.1 Đèn báo hiệu giao thông

Đèn báo hiệu giao thông sử dụng năng lượng mặt trời hoạt động khá ổn định trên đoạn đường trước tháp Bà Ponagar, sử dụng tấm pin có công suất 20W và hệ thống lưu trữ ắc-quy

Hình 1.17 Đèn báo hiệu giao thông

1.4.3.2 Chiếu sáng công cộng

 Chiếu sáng công cộng tại trường Đại học Nha Trang vào ban đêm sử dụng năng lượng mặt trời Sử dụng 2 tấm pin có công suất 75W/1 tấm và hệ thống lưu trữ điện bằng ắc-quy đến 220Ah/2 bình

Hình 1.18 Toàn bộ hệ thống chiếu sáng điện đường bằng Led

 Chiếu sáng công cộng tại sân bóng bãi dương ở thành phố Nha Trang Sự kết hợp điện gió và điện mặt trời

Hình 1.19 Toàn cảnh hệ thống chiếu sáng công cộng

1.4.3.3 Chiếu sáng công trình văn hóa

Chiếu sáng công trình văn hóa bức tường nước của Đại học Nha Trang sử dụng năng lượng mặt trời Sử dụng 4 tấm pin có công suất 55W/1 tấm và hệ thống lưu trữ điện bằng ắc-quy lên đến 400Ah, sử dụng 20 bóng led công suất 10W

Hình 1.20 Hệ thống chiếu sáng bức tường nước bằng led

30

CHƯƠNG 2 NGHỀ NUÔI THỦY SẢN BẰNG LỒNG BÈ TRÊN BIỂN TẠI NHA TRANG

2.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÍ NHA TRANG

Nha Trang là một thành phố ven biển và là trung tâm chính trị, kinh tế, văn hóa, khoa học kỹ thuật và du lịch của tỉnh Khánh Hòa, Việt Nam

Hình 2.1 Toàn cảnh thành phố Nha Trang

2.1.1 Vị trí

Thành phố Nha Trang hiện nay có diện tích tự nhiên là 251 km², dân số 392.279[](2009) Phía Bắc giáp thị xã Ninh Hòa, phía Nam giáp huyện Cam Lâm, phía Tây giáp huyện Diên Khánh, phía Đông giáp Biển Đông

2.1.2 Địa hình

Địa hình Nha Trang khá phức tạp có độ cao trải dài từ 0 đến 900 m so với mặt nước biển được chia thành 3 vùng địa hình Vùng đồng bằng duyên hải và ven sông Cái có diện tích khoảng 81,3 km², chiếm 32,33% diện tích toàn thành phố; vùng chuyển tiếp và các đồi thấp có độ dốc từ 3⁰ đến 15⁰ chủ yếu nằm ở phía Tây và Đông Nam hoặc trên các đảo nhỏ chiếm 36,24% diện tích, vùng núi có địa hình dốc trên 15⁰