Xây dựng mô hình thí nghiệm năng lượng mặt trời hòa lưới trực tiếp 2

Khóa Luận Tốt Nghiệp

GVHD:Ths Nguyễn Hồi Phong

CHƯƠNG 2: BỘ ĐIỀU KHIỂN NĂNG LƯỢNG MẶT
TRỜI HỊA LƯỚI KHƠNG LƯU TRỮ
2.1 Ngun lí hoạt động
Ngun lý hoạt động của bộ hịa lưới điện mặt trời khá đơn giản. Khi pin mặt trời
chuyển đổi từ quang năng của ánh sáng mặt trời thành điện năng một chiều. Dòng điện DC
này sẽ được bộ inverter chuyển thành AC. Trong bộ inverter có bộ dị pha và tần số của
lưới điện với mục đích điều chỉnh dòng điện sau khi chuyển đổi từ DC sang AC thì sẽ tự
động hịa vào nguồn điện lưới.
Trong q trình sử dụng điện mặt trời hịa lưới có 3 trường hợp xảy ra.
-

Khi nguồn điện mặt trời tạo ra bằng với điện tiêu thụ của các tải. Lúc này tải
sẽ tiêu thụ 100% từ điện năng lượng mặt trời.

-

Khi nguồn điện mặt trời tạo ra nhỏ hơn tải tiêu thụ. Lúc này hệ thống sẽ tự
động lấy thêm điện từ điện lưới để cung cấp đủ cho các tải tiêu thụ.

-

Khi nguồn điện mặt trời tạo ra lớn hơn các tải tiêu thụ. Lúc này nguồn điện
dư ra từ điện mặt trời sẽ được trả ra điện lưới (Nhà nước sẽ mua lại số điện
dư thừa và hòa vào điện lưới).

Hiện nay trên thị trường có 2 loại hịa lưới điện năng lượng mặt trời. Đó chính là bộ
hịa lưới có lưu trữ và bộ hịa lưới khơng lưu trữ.

2.1.1 Bộ hịa lưới có lưu trữ

Hình 2.1 Bộ hịa lưới có lưu trữ

21


Khóa Luận Tốt Nghiệp

GVHD:Ths Nguyễn Hồi Phong

Cấu tạo của hệ thống
Inverter hịa lưới có dự trữ đi kèm với hệ thống là bình acquy dự trữ. Khi pin mặt
trời hoạt động và tạo ra năng lượng sẽ được ưu tiên nạp đầy acquy dự trữ. Sau đó mới hịa
vào điện lưới và cung cấp điện bình thường.
Khi mất điện tất cả các tải điện ưu tiên sẽ chuyển sang sử dụng nguồn điện từ acquy
dự trữ. Lúc này hệ thống pin mặt trời sẽ cung cấp điện để sạc acquy tạo ra nguồn điện liên
tục. Khi có điện trở lại pin mặt trời sẽ sạc đầy acquy và hòa vào điện lưới như bình thường.
2.1.3 Bộ hịa lưới khơng có lưu trữ

Hình 2.2 Bộ hịa lưới khơng có lưu trữ

Bộ hịa lưới điện mặt trời khơng có lưu trữ này sẽ khơng có hệ thống acquy đi kèm.
Khi pin mặt trời tạo ra nguồn điện dư nó sẽ chuyển thẳng lên điện lưới mà khơng được lưu
trữ. Chính vì vậy mà khi điện lưới bị cắt hệ thống cũng sẽ ngừng cung cấp điện cho các tải.
Cấu tạo bộ NLMT hịa lưới khơng lưu trữ
Các tấm pin năng lượng mặt trời: Các tấm pin mặt trời có nhiều cơng suất khác nhau,
Ví dụ: 10,20,55,100,200,500,......
Bộ chuyển đổi điện DC-AC Inverter nối lưới: Các bộ chuyển đổi có nhiều cơng suất
khác nhau 100,150,300,500...1kw,3kw,10kw...

Bộ đo thông số nguồn vào, nguồn ra: Các thiết bị đo thơng số như vơn kế, ampe kế,
ốt kế, tần số,....

22


Khóa Luận Tốt Nghiệp

GVHD:Ths Nguyễn Hồi Phong

2.2 Các cơ sở sản xuất các thiết bị năng lượng mặt trời
a. First Solar (huyện Củ Chi, TP.HCM)

Hình 2.3 Cơng ty Firt Solar Củ Chi

First Solar là nhà sản xuất tấm pin năng lượng mặt trời cơng nghệ màng mỏng nổi
tiếng tồn cầu của Mỹ. Dự án First Solar tại KCN Đông Nam (huyện Củ Chi, TP.HCM)
được cấp giấy chứng nhận đầu tư tháng 01/2011 và khởi cơng ngay sau đó 2 tháng.
Sau khi tạm ngưng hoạt động một thời gian, đầu năm 2018 vừa qua, First Solar
khẳng định sẽ tái khởi động lại hoạt động đầu tư vào thị trường Việt Nam. Theo đó, First
Solar đầu tư thêm 360 triệu USD cho việc xây dựng nhà máy sản xuất pin năng lượng mặt
trời công nghệ cao thứ hai công suất 1,2GW, nâng tổng số vốn đầu tư của công ty tại Việt
Nam lên đến 830 triệu USD/1,2 tỷ USD vốn cam kết đầu tư.
b. HT Solar (Hải Phòng)
Ngày 22/7/2016, Ban Quản lý Khu kinh tế Hải Phòng đã cấp Giấy chứng nhận đăng
ký đầu tư cho các nhà đầu tư: Haitech Holdings Co, Limited, UK Sun Chance Ltd và 1 nhà
đầu tư cá nhân quốc tịch Trung Quốc để thực hiện “Dự án HT Solar” tại Khu công nghiệp
Tràng Duệ, huyện An Dương, thuộc Khu kinh tế Đình Vũ – Cát Hải, thành phố Hải Phòng.

23

Khóa Luận Tốt Nghiệp

GVHD:Ths Nguyễn Hồi Phong

Hình 2.4 Cơng ty HT Solar Hải Phịng

c. Vina Solar (Lào Cai)

Hình 2.5 Cơng ty Vina Solar Lào Cai

Vina Solar là dự án của công ty TNHH Vina Solar Technology Việt Nam (một công
ty thành viên của Tập đoàn điện mặt trời Canada). Đầu năm 2018, ơng Qu Xiao Hua Chủ
tịch Tập đồn điện lực mặt trời (Canada) đã có buổi làm việc với lãnh đạo tỉnh Lào Cai
nhằm tạo điều kiện cho tập đoàn triển khai xây dựng dự án nhà máy sản xuất kéo tinh thể,
đúc phôi, cắt tấm pin mặt trời với tổng vốn đầu tư 1 tỷ USD tại tỉnh Lào Cai.
Tổng diện tích đất dự kiến để xây dựng nhà máy là 228 ha. Nếu được tỉnh Lào Cai
chấp thuận cho triển khai, dự án này sẽ tạo việc làm cho khoảng 10.000 lao động.

2.3 Giới thiệu bộ điều khiển hịa lưới khơng lưu trữ Suoer 300W
Bộ Hồ Lưới Điện Năng Lượng Mặt Trời SUOER được lập trình thơng minh có
chức năng để chuyển hóa dịng điện 1 chiều của tấm pin năng lượng mặt trời thành điện
24


Khóa Luận Tốt Nghiệp

GVHD:Ths Nguyễn Hồi Phong

xoay chiều tần số và pha giống như điện lưới và hòa trực tiếp vào lưới điện để sử dụng.
Không cần bảo dưỡng, không cần sử dụng acquy để lưu trữ do đó tăng hiệu suất sử dụng
năng lượng vì khơng bị tổn hao khi nạp bình acquy, thời gian thu hồi vốn ngắn với chi phí
đâu tư thấp, tuổi thọ dài…

Hình 2.6 Bộ hịa lưới điện khơng dự trữ 300W grid tie inverter suoer gti-h300b

Ưu điểm của bộ inverter hòa lưới suoer 300W:
-

Thiết bị hòa lưới sẽ giúp đẩy lượng điện dư thừa vào lưới điện quốc gia khi
lượng điện do hệ thống pin năng lượng mặt trời tạo ra lớn hơn nhu cầu sử
dụng điện, lúc đó chỉ số trên cơng tơ điện sẽ quay ngược và ngược lại thiết bị
hòa lưới sẽ giúp bù điện lưới vào mạng điện khi lượng điện do hệ thống pin
năng lượng mặt trời tạo ra nhỏ hơn nhu cầu sử dụng điện, lúc đó chỉ số công
tơ sẽ quay tăng lên.

-

Sử dụng công nghệ tiên tiến MPPT giúp dị điểm cơng suất tùy theo cường
độ ánh sáng mặt trời. Hiệu suất chuyển đổi điện tối ưu đạt trên 99%.

-

Hệ thống điều khiển số và quản lý giám sát thông minh tự động, ngắt khi trời
tối hoặc khi khơng có điện lưới đảm bảo tiết kiệm nhất và an tồn nhất.

-

Chất lượng cao với chi phí bảo trì thấp.

-

Bảo vệ: ngắn mạch, kết nối Converse, điện áp thấp, quá áp, quá nhiệt.
25


Khóa Luận Tốt Nghiệp

-

GVHD:Ths Nguyễn Hồi Phong

Điện áp MPPT: 30V - 40V.

Pin năng lượng mặt trời : Vmp 35-39V , Voc 42-45V.
Inverter Suoer 300W là thiết bị được thiết kế để sử dụng trong nhà, mà có thể chuyển
đổi DC 12V/24V cung cấp điện cầm tay để AC 110V/220V/230 V nó hoạt động cho gần
như tất cả các hộ gia đình thiết bị như MP3/MP4 player, điện thoại di động, máy tính xách
tay, ánh sáng khẩn cấp, máy cạo râu điện, nồi cơm điện, máy ảnh kỹ thuật số, video kỹ
thuật số, CD/DVD player, XBOX/PS4 game player, bình thường điện đèn, bóng đèn, nồi
cơm điện, máy tính để bàn, máy fax, máy máy in, TV LCD, quạt điện, điện thoại di động
bộ sạc, máy sấy tóc, tủ lạnh, máy giặt, lị vi sóng, bếp từ, khoan điện, máy lạnh, ....

26