Tối ưu công suất hệ thống pin mặt trời

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ
PHAN THANH NHI

TỐI ƯU CÔNG SUẤT HỆ THỐNG PIN MẶT TRỜI

NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - 605270

S K C0 0 3 7 1 7

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 10/2012


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ
PHAN THANH NHI

TỐI ƯU CÔNG SUẤT HỆ THỐNG PIN MẶT TRỜI

NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ
MÃ NGÀNH: 605270

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 10/2012

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ
PHAN THANH NHI

TỐI ƯU CÔNG SUẤT HỆ THỐNG PIN MẶT TRỜI

NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ
MÃ NGÀNH: 605270
Hướng dẫn khoa học:TS. NGUYỄN THANH PHƯƠNG

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 10/2012


LÝ LỊCH KHOA HỌC

I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC
Họ & tên: Phan Thanh Nhi;

Giới tính: Nam.

Ngày, tháng, năm sinh: 1979;

Nơi sinh: Tiền Giang.

Quê quán: Tiền Giang;

Dân tộc: Kinh.

Chức vụ, đơn vị công tác trước khi học tập, nghiên cứu: Giảng viên, Trường Cao
Đẳng Nghề Tiền Giang, Tiền Giang.
Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: 227 Phan Thanh Giản, Phường 2, Thành phố Mỹ
Tho, Tiền Giang.
Điện thoại cơ quan: 0733.851.588;

Điện thoại nhà riêng: 0972.736.246.

Fax:

E-mail:

II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO
1. Cao đẳng:
Hệ đào tạo: Chính quy;

Thời gian đào tạo từ 10/1998 đến 03/2001.

Nơi học (trường, thành phố): Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM.
Ngành học: Kỹ thuật điện - điện tử.
Tên đồ án, luận án hoặc môn thi tốt nghiệp: Thi tốt nghiệp
2. Đại học:
Hệ đào tạo: Chính quy;

Thời gian đào tạo từ 08/2006 đến 08/2008.

Nơi học (trường, thành phố): Đại học Công Nghệ Sài Gòn.
Ngành học: Kỹ thuật điện - điện tử.
Tên đồ án, luận án hoặc môn thi tốt nghiệp: Thiết kế và thi công mô hình bãi đậu xe.

Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án hoặc thi tốt nghiệp: 07/2008 tại Đại học Công
Nghệ Sài Gòn.
Người hướng dẫn: Th.s Trần Quang Đạo.
2. Thạc sĩ:

i


Hệ đào tạo: Chính quy;

Thời gian đào tạo từ 03/2010 đến 03/2012.

Nơi học (trường, thành phố): Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM.
Ngành học: Kỹ thuật điện tử.
Tên luận văn: Tối ưu công suất hệ thống pin mặt trời.
Ngày & nơi bảo vệ luận văn: Tháng 10 năm 2012 tại Đại học Sư phạm Kỹ thuật
Tp.HCM.
Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Thanh Phương.
3. Trình độ ngoại ngữ : Tiếng Anh-mức độ:B
4. Học vị, học hàm, chức vụ kỹ thuật được chính thức cấp; số bằng, ngày & nơi
cấp: Bằng Kỹ sư Điện tử, cấp tại Trường Đại Học Công Nghệ Sài Gòn
III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP
ĐẠI HỌC
Thời gian
03/08 – nay

Nơi công tác

Công việc đảm nhiệm

Trường Cao Đẳng Nghề Tiền Giảng viên, Khoa Điện-Điện
Giang

tử

ii


CHÂN THÀNH CẢM TẠ
Tác giả xin gửi lời tri ân chân thành nhất đến:
- Ban Giám Hiệu, Khoa Điện – Điện tử, các Phòng ban liên quan thuộc Trường
Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh đã tạo mọi điều kiện học tập
và nghiên cứu tốt nhất cho toàn thể Học viên.
- Toàn thể Cán bộ giảng dạy đã truyền đạt kiến thức cũng như trang bị cho Học
viên nhiều kỹ năng làm việc quý giá.
- Ban Giám Hiệu, Khoa Điện-Điện tử Trường Cao Đẳng Nghề Tiền Giang đã tạo
mọi điều kiện tốt nhất giúp bản thân hoàn thành khóa học.
- Tiến sĩ Nguyễn Thanh Phương – nguyên Trưởng khoa Cơ - Điện - Điện tử
Trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ Thành phố Hồ Chí Minh đã tận tâm trong
quá trình truyền đạt cũng như hướng dẫn sâu rộng nhiệt tình, đầy trách nhiệm
trong suốt thời gian thực thi Luận văn tốt nghiệp.
- Tất cả những người thân yêu trong Gia đình, cùng những thân hữu gần xa đã
động viên tinh thần, giúp đỡ về mọi mặt trong suốt hai năm học tập và nghiên
cứu.
- Tất cả các bạn Học viên cùng khóa đã có nhiều ý kiến đóng góp đúng lúc, kịp
thời giúp Luận văn hoàn thành.
Trân trọng
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 10/2012
Học viên thực hiện

Phan Thanh Nhi

iii


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai
công bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày …tháng …. năm 2012
( Ký tên và ghi rõ họ tên )

Phan Thanh Nhi

iv


TÓM TẮT LUẬN VĂN

Luận văn nghiên cứu một phương pháp điều khiển tốt để tối ưu công suất hệ
thống quang điện, dưới điều kiện nhiệt độ và cường độ sáng thay đổi. Phương pháp
này sử dụng một bộ điều khiển logic mờ ứng dụng cho một thiết bị chuyển đổi DCDC. Trình tự các bước thiết kế của bộ điều khiển mờ được trình bày cùng với các
mô phỏng của nó. Kết quả mô phỏng thu được của bộ điều khiển mờ được so sánh
với bộ điều khiển quan sát nhiễu loạn (P&O). Kết quả cho thấy bộ điều khiển mờ
làm việc với hiệu suất cao và chắc chắn.
Thi công hệ thống Solar Tracking hướng tới các ứng dụng cho những tấm pano
pin cố định có thể xoay theo hướng mặt trời, nhằm giảm thiểu góc tới giữa tia nắng
và pháp tuyến của tấm pin. Điều này làm tăng khả năng chuyển đổi quang – điện so
với tấm pin đặt cố định.
Một hệ tracking 2 trục được thực hiện bởi 2 động cơ bước kiểu lưỡng cực thông

qua cơ cấu truyền lực trục vít, bánh răng. Tín hiệu điều khiển được thực hiện bởi vi điều
khiển AVR Atmelga16L nhằm xử lý các dữ liệu điện áp được gửi từ các cảm biến ánh
sáng (LDR) và từ tấm pin.
Kết quả cho thấy công suất đạt được tối ưu hơn so với các tấm pano pin năng
lượng mặt trời đặt cố định.
Tác giả
Phan Thanh Nhi

v


ABSTRACT

The thesis studies a good control method to improve the effectiveness of the maximum
power point tracking (MPPT) of a photovoltaic system under variable temperature and
insolation conditions. A fuzzy logic controller (FLC) applied to a DC-DC converter device is
used in the method. The design process of this controller is presented together with its
simulation. The simulation results which are compared to those obtained by the perturbation
and observation controller show that fuzzy controllers work with high performance and
certainty.
The construction of solar tracking systems aims at the application of solar panels in
the direction of the sun in order to decrease the angle between the light ray and the
normal of solar panel. It increases the ability of photo-electric transformation of tracking
solar system in comparison with that of static solar panel.
The two-axes solar tracking system was operated by the two bipolar step motor with
the mechanism of transfer force of screws and begel gears.
The control signals were done by the micro processor of AVR Atmelga16L to
analyze the voltage levels obtained by light dependent resistors (LDR) and solar cell
panels.
The results showed that the achieved performance is higher than that of the normal

solar panel.
Author
Phan Thanh Nhi

vi


MỤC LỤC

Trang tựa

Trang

Quyết định giao đề tài
Lý lịch khoa học ...................................................................................................i
Lời cảm tạ ........................................................................................................ iii
Lời cam đoan ..................................................................................................... iv
Tóm tắt ............................................................................................................... v
Abstract .............................................................................................................. vi
Mục lục ............................................................................................................vii
Danh sách các hình ............................................................................................ xi
Danh sách các bảng ......................................................................................... xvi
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Đặt vấn đề .................................................................................................... 1
1.2. Các thuật toán .............................................................................................. 3
1.2.1. Phương pháp P&O. .................................................................................... 4
1.2.2. Phương pháp INCond :. ............................................................................. 4
1.3 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu: .................................................... 6
1.4. Nhiệm vụ và giới hạn của đề tài.. .................................................................. 6

vii


1.4.1.Nhiệm vụ của đề tài. ................................................................................... 6
1.4.2.Giới hạn đề tài ............................................................................................ 6
1.5.Dự kiến kết quả đạt được. .............................................................................. 7
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1.Tình hình năng lượng mặt trời: ...................................................................... 8
2.1.1.Tình hình chung:......................................................................................... 8
2.1.2. Ứng dụng năng lượng mặt trời ở Việt nam: ................................................ 8
2.2.Năng lượng mặt trời : .................................................................................. 10
2.2.1. Phổ Của Mặt Trời : .................................................................................. 10
2.2.2. Định nghĩa tỷ số AM : ............................................................................. 13
2.2.3. Hiệu suất của vật liệu quang điện:............................................................ 14
2.3.Pin quang điện PV: ...................................................................................... 15
2.3.1. Sơ đồ mạch đơn giản của pin PV: ............................................................ 16
2.3.2. Sơ đồ mạch PV khi có tính đến các tổn hao: ............................................ 17
2.3.3. Array PV và các ảnh hưởng tác động: ...................................................... 19
2.4 Điểm làm việc có công suất cực đại (MPP) và điều khiển MPPT ................. 24
2.4.1 Điểm làm việc có công suất cực đại (MPP) ............................................... 24
2.4.2 Các thuật toán dò tìm điểm công suất cực đại (MPPT) .............................. 26
2.4.2.1 Thuật toán quan sát và nhiễu loạn P&O .............................................. 26
2.4.2.2. Thuật toán độ dẫn (Incremental Conductance): .................................... 29

viii


CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ HỆ THỐNG XOAY THEO HƯỚNG MẶT TRỜI
3.1.Giới thiệu và sơ đồ khối ............................................................................... 31
3.2. Hệ thống cơ khí .......................................................................................... 32

3.3. Hệ solar tracking......................................................................................... 34
3.3.1. Thiết kế bộ cảm biến ánh sáng. ................................................................ 34
3.3.2. Điều khiển động cơ .................................................................................. 36
3.3.3. Mạch điều khiển trung tâm ...................................................................... 37
3.4. Giải thuật và chương trình điều khiển ......................................................... 38
3.4.1. Giải thuật chương trình ........................................................................... 39
3.4.2. Chương trình điều khiển .......................................................................... 39
CHƯƠNG 4. SỬ DỤNG LOGIC MỜ ĐIỀU KHIỂN TỐI ƯU CÔNG SUẤT
4.1. Thuật toán logic mờ .................................................................................... 40
4.1.1. Phương pháp điều khiển .......................................................................... 40
4.1.2. Giải thuật: ................................................................................................ 41
4.1.3. Biến mờ……………………………………...... ....................................... 42
4.3. 4. Qui tắc điều khiển mờ……………………... ........................................... 46
4.4 4.1.5 Giải mờ………………………………... ............................................. 49
4.2. Mô hình hóa và kết quả mô phỏng các thành phần của hệ thống: ................ 50
4.2.1. Pin qunag điện:………………. ................................................................ 50

ix


4.2.2. Bộ chuyển đổi DC – DC:………………………………………………. .. 54
4.2.2.1. Bộ chuyển đổi buck:…………………………....................................... 54
4.2.2.2. Bộ chuyển đổi Boost:……………………………………….. ................ 55
4.2.2.3. Bộ chuyển đổi Buck Boost .................................................................... 56
4.2.3. Mô hình hóa bộ điều khiển MPPT: .......................................................... 58
4.2.3.1. Phương pháp P&O: ............................................................................... 58
4.2.3.2. Phương pháp FLC: ................................................................................ 61
4.2.3.3. So sánh phương pháp P&O và FLC: ..................................................... 64
CHƯƠNG 5. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM
5.1. Khảo sát chuyển động và hoạt động tracking .............................................. 70

5.1.1. Chế độ hoạt động bằng tay (manual) ........................................................ 70
5.1.2. Đo điện áp tấm pin với vị trí khác nhau ................................................... 70
5.1.3. Chế độ tự động (automatic)...................................................................... 73
5.2. Nạp điện từ solar cell .................................................................................. 75
5.2.1. Nạp điện từ tấm pin cố định (chưa tracking) ............................................ 76
5.2.2. Nạp điện từ tấm pin có tracking ............................................................... 79
5.2.3. Phân tích kết quả...................................................................................... 79
CHƯƠNG 6. KẾT LUẬN VÀ PHÁT TRIỂN
6.1. Kết luận ..................................................................................................... 81

x


6.2 Hạn chế ....................................................................................................... 81
6.3. Hướng phát triển ......................................................................................... 82
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 83
PHỤ LỤC ......................................................................................................... 85

xi


DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ

HÌNH

TRANG

Hình 1.1. Đặc tính pin PV ............................................................................... 2
Hình 1.2. Sơ đồ khối của bộ điều khiển MPPT................................................ 3
Hình 1.1

1.1 Lưu đồ giải thuật P&O ......................................................................................4

Hình 1.2 Lưu đồ giải thuật cho phương pháp IncCond .................................. 5
Hình 2.1 Phổ của vật thể đen ........................................................................ 11
Hình 2.2 Phổ của mặt trời ngoài khí quyển .................................................. 12
Hình 2.3 Tỷ số AM ...................................................................................... 13
Hình 2. 4 Phổ của mặt trời theo AM khác nhau ............................................ 14
Hình 2.5 Phổ năng lượng mặt trời có ích và hao phí ..................................... 15
Hình 2.6 Nguyên lý hoạt động pin quang điện ............................................ 16
Hình 2.7 Sơ đồ mạch đơn giản của pin PV ................................................... 16
Hình 2.8 Dòng điện ngắn mạch và điện áp hở mạch của pin quang điện ..... 16
Hình 2. 9 Mô hình pin PV thực tế ............................................................... 17
Hình 2. 10 P-V ảnh hưởng bởi Rs ................................................................ 17
Hình 2. 11 P-V ảnh hưởng bởi cả Rs và Rp .................................................. 17
Hình 2. 12 Module PV ................................................................................ 18
Hình 2. 13 Đường đặc tính của Module PV ................................................. 18
Hình 2.14 Nối nối tiếp nhiều module PV để tăng điện áp ............................ 19
xii


Hình 2.15 Nối song song nhiều module PV để tăng dòng điện .................... 19
Hình 2.16 Kết nối hỗn hợp để tăng áp và dòng ............................................. 20
Hình 2.17 Đặc tính PV phụ thuộc cường độ sáng và nhiệt độ ...................... 20
Hình 2.18 Hiện tượng một pin PV bị bóng râm ........................................... 21
Hình 2.19 Đặc tính PV khi một pin bị bóng râm ......................................... 21
Hình 2.20 Đặc tính PV khi nhiều pin bị bóng râm ....................................... 22
Hình 2. 21 Bảo vệ pin PV khi bị bóng râm .................................................. 22
Hình 2. 22 Đặc tính PV khi không có và có diode bypass bảo vệ ................ 23
Hình 2. 23 Một Array PV dùng sạc cho bộ ắc qui 65 V, khi không có và có
Diode bypass bảo vệ ..................................................................................... 23

Hình 2.24 Những điểm công suất cực đại theo chiếu độ ................................ 24
Hình 2.25 Điểm làm việc phụ thuộc vào thông số của R ............................... 25
Hình 2.26 Điểm MPP của PV. ...................................................................... 25
Hình 2.27 Các điểm làm việc của tải thuần trở. ............................................. 26
Hình 2.28 Lưu đồ thuật toán P&O. ............................................................... 27
Hình 2.29 Khi chiếu độ thay đổi điểm MPP sẽ sai theo thuật toán P&O............. 28
Hình 2.30 Đặc tính PV ................................................................................. 29
Hình 2.31 Lưu đồ giải thuật cho phương pháp IncCond ............................... 30
Hình 3.1 Sơ đồ khối Hệ pin mặt trời tự xoay (solar tracking system). ........... 32
Hình 3.2 Động cơ 2...................................................................................... 32
xiii


Hình 3.3 Động cơ 1...................................................................................... 33
Hình 3.4. Hệ thống cơ khí hoàn chỉnh ........................................................... 33
Hình 3.5. Quang trở. ..................................................................................... 34
Hình 3.6. Vị trí cảm biến khi hướng ánh sáng thay đổi.................................. 34
Hình 3.7. Mạch quang trở ............................................................................ 35
Hình 3.8. Bộ cảm biến hoàn chỉnh ................................................................ 35
Hình 3.9. Động cơ hỗn hơpf. ......................................................................... 36
Hình 3.10. Mạch điều khiển động cơ transistor. ........................................... 36
Hình 3.11. Mạch hệ tracking hoàn chỉnh. ...................................................... 37
Hình 3.12 Lưu đồ giải thuật điều khiển động cơ............................................ 39
Hình 4. 1 Sơ đồ khối của bộ MPPT .. ........................................................... 40
Hình 4. 2 Sơ đồ khối của bộ FLC . ............................................................... 41
Hình 4. 3 Lưu đồ giải thuật thuật toán FLC . ................................................ 42
Hình 4. 4 Mô tả các giá trị ngôn ngữ của sai số ngõ vào E, thay đổi của sai số
CE và ngõ ra tỷ số độ rộng xung D bằng các tập mờ . .................................... 43
Hình 4. 5 Hoạt động của luật điều khiển mờ ................................................ 49
Hình 4. 6 Sơ đồ hệ thống FLC ..................................................................... 50

Hình 4.7 Mạch điện tương của PV ............................................................... 51
Hình 4.8 Đặc tính của PV ............................................................................ 52
Hình 4.9 Đặc tính của PV khi cường độ bức xạ thay đổi .............................. 53
xiv


Hình 4.10 Bộ chuyển đổi Buck trong simulik............................................... 54
Hình 4.111 Điện áp và dòng điện ngõ ra bộ chuyển đổi Buck ...................... 55
Hình 4.1212 Bộ chuyển đổi Boost trong simulik .......................................... 55
Hình 4.133 Kết quả mô phỏng bộ chuyển đổi Boost .................................... 56
Hình 4.14 Bộ chuyển đổi Buck Boost trong simulik..................................... 56
Hình 4.15 Kết quả mô phỏng bô chuyển đổi Buck Boost ............................. 57
Hình 4.146 Mô hình bộ MPPT dùng phương pháp P&O trong simulink ...... 58
Hình 4. 17 Cường độ bức xạ của năng lượng mặt trời .................................. 58
Hình 4.18 Dòng điện, điện áp và và công suất của PV ................................. 59
Hình 4.19 Đáp ứng điện áp, dòng điện và công suất theo phương pháp PO ... 60
Hình 4.20 Mô hình bộ MPPT dùng phương pháp FLC trong simulink ......... 61
Hình 4.21 Dòng điện, điện áp và và công suất của PV ................................. 62
Hình 4.22 Đáp ứng điện áp,dòng điện và công suất theo phương pháp FLC. 63
Hình 4.23 Mô hình bộ MPPT dùng phương pháp P&O và FLC
trong simulink ............................................................................................... 64
Hình 4.24 Cường độ bức xạ của năng lượng mặt trời ................................... 64
Hình 4.25 Dòng điện, điện áp và và công suất của PV ................................. 65
Hình 4.26 Đáp ứng dòng điện ...................................................................... 66
Hình 4. 27 Đáp ứng điện áp ......................................................................... 67
Hình 4.28 Đáp ứng công suất ....................................................................... 68
xv


Hình 5.1 Biến trở chỉnh chế độ bằng tay ....................................................... 70

Hình 5.2 Mạch đo điện áp pin. ...................................................................... 70
Hình 5.3 Đồ thị dòng điện, điện áp khi xoay trục 1 ....................................... 71
Hình 5.4 Đồ thị dòng điện, điện áp khi xoay trục 1 ....................................... 72
Hình 5.5 Nút nhấn chọn chế độ tự động ........................................................ 73
Hình 5.6 Bốn cảm biến. ................................................................................ 74
Hình 5.7 Vị trí tấm pin lúc 9h00 ................................................................... 74
Hình 5.8 Vị trí tấm pin lúc 11h50.................................................................. 75
Hình 5.9 Vị trí tấm pin lúc 14h00.................................................................. 75
Hình 5.10 Mạch nạp cho accu từ solar cell. ................................................... 76
Hình 5.11. Đo dòng điện, điện áp. ................................................................. 77

xvi


DANH SÁCH CÁC BẢNG

BẢNG

TRANG

Bảng 2 .1 Tiềm năng năng lượng mặt trời khu vực phía Nam ......................... 9
Bảng 2 .2 Lượng tổng bức xạ mặt trời trung bình ngày của các tháng trong
năm ở một số địa phương Việt Nam ................................................................ 9
Bảng 4.1 Bảng chọn tỷ số D của FLC ......................................................... 47
Bảng 5.1 Dòng điện, điện áp khi xoay trục 1. ................................................ 71
Bảng 5.2 Dòng điện, điện áp khi xoay trục 2. ................................................ 72
Bảng 5.3 Độ nhạy của tấm pin. ..................................................................... 73
Bảng 5.4. Cường độ dòng điện và điện thế nạp vào accu từ tấm pin khi đo
ngày 17/08/2012. ........................................................................................... 77
Bảng 5.5. Cường độ dòng và điện thế nạp vào accu từ tấm pin khi đo

ngày 20/08/2012. ........................................................................................... 78
Bảng 5.6 Cường độ dòng và điện thế nạp vào accu từ tấm pin khi đo
ngày 23/08/2012. ........................................................................................... 79

xvii


Luận văn thạc sĩ

Chương 1: Tổng quan

Chương 1

TỔNG QUAN

1.1 Đặt vấn đề [4],[5]
Trong lịch sử phát triển của loài người là việc phát minh ra lửa và dùng các
loại nhiên liệu tự nhiên như củi rừng để duy trì ngọn lửa, nhờ đó đã phát triển
thành một nền văn minh của nhân loại và thoát khỏi cuộc sống của động vật. Sau
nhiều nghìn năm mãi đến thế kỷ thứ nhất trước công nguyên con người mới biết
dùng sức nước để làm quay guồng nước, và đến đầu thế kỷ thứ XII mới biết sử
dụng sức gió để làm quay cối xay gió. Khoảng nửa cuối thế kỹ thứ XVIII con người
mới phát hiện được nguồn nhiên liệu hóa thạch như: than đá, dầu và khí đốt tự
nhiên. Đến giữa thế kỷ XX nhà máy điện nguyên tử đầu tiên của thế giới ra đời, nhờ
đó đã thỏa mãn được nhu cầu năng lượng của con người và đưa nền văn minh của
nhân loại tiến một bước dài như ngày nay.
Tuy nhiên, các nguồn năng lượng hóa thạch là có hạn, con người khai thác đến
một lúc nào đó sẽ hết, hơn nữa khi khai thác và sử dụng các nguồn nhiên
liệu hóa thạch, thủy điện và điện nguyên tử… đã để lại cho loài người những hậu
quả về tác động môi trường là vô cùng lớn lao. Một trong những hậu quả đó là

khi sử dụng các nguồn nhiên liệu này đã thải ra môi trường các loại khí độc làm ô
nhiễm bầu khí quyển bao quanh Trái Đất, mà hậu quả tai hại của hiện tượng này đã
làm thay đổi khí hậu, tác động xấu đối với cuộc sống hiện nay và tương lai của loài
người.
Hiện nay, nhu cầu về năng lượng ngày càng tăng, trong khi các nguồn nhiên
liệu hóa thạch như than đá, dầu mỏ, khí thiên nhiên và ngay cả thủy điện là có hạn
khiến nhân loại đứng trước nguy cơ thiếu hụt năng lượng trong tương lai không xa.
Do đó, vấn đề tìm kiếm và khai thác các nguồn năng lượng mới như năng lượng hạt
nhân, năng lượng địa nhiệt, năng lượng gió và năng lượng mặt trời.

GVHD:T.S Nguyễn Thanh Phương

1

HVTH: Phan Thanh Nhi