Nghiên cứu hệ thống pin mặt trời áp mái 1MW dùng cho nhà xưởng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Nghiên cứu hệ thống pin mặt trời áp mái
NG

N

NG TẠ



Ngành Vật Lý Kỹ Thuật
Chuyên ngành Quang họ v ua điện tử

Giả viê ớng dẫn:

TS. Mai Hữu Thuấn

Bộ môn:
Viện:

Quang học và Quang điện tử
Vật Lý Kỹ Thuật
HÀ NỘI, 07/2020

Chữ ký của GVHD


nt np

ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
1. Thông tin về sinh viên:
Họ và tên sinh viên: Nguy n Quang T o
Điện tho i liên l c: 0392138992

Mã số sinh viên: 20153278
Email:

Lớp: Vật lý kỹ thuật 01-K60
Đồ án tốt nghiệp đƣợc thực hiện t i: viện Vật lý kỹ thuật – ĐHBK Hà Nội
Đề tài: Nghiên cứu hệ thống pin mặt trời i
a iệ
2 N iệ

vụ Đồ

tốt

iệ

2.1 Các số liệu ban đầu:
- Tìm hiểu các hệ thống điện mặt trời đã triển khai lắp đặt trên thị trƣờng Việt Nam
- Khảo sát các thông số ban đầu (Bức x mặt trời, nhiệt độ, số giờ nắng, gió, bụi, mƣa,
góc nghiêng…)
- Đo thử nghiệm các thông số ban đầu về pin mặt trời t i phịng thí nghiệm.
- Dự tính và thiết kế hệ thống điện pin mặt trời áp mái 1MW d ng cho nhà xƣởng
doanh nghiệp.
2.2 Phân tích đánh giá các kết quả đ t đƣợc.
Báo cáo đánh giá hiệu quả của hệ thống, rút ra kết luận và đƣa ra giải pháp tối ƣu.
2.3 Hoàn thành báo cáo Đồ án tốt nghiệp.

3. Ngày giao nhiệm vụ: 20 tháng 01 năm 2020.
4. Ngày hoàn thành:

20 tháng 06 năm 2020.
Hà Nội, ngày 20 tháng 01 năm 2020

Sinh viên thực hiện
Ký tên (ghi rõ họ tên)

N u ua T

Giả viê ớng dẫn
Ký tên (ghi rõ họ tên)

TS. Mai Hữu Thuấn

2


LỜI CẢ ƠN
Trước tiên với tình cảm sâu sắc và chân thành nhất, cho phép em được
bày tỏ lòng biết ơn đến Trư n học ch ho ộ c n c c th , c thuộc n
t
thu t v c c n , đ t o đ ều ki n hỗ trợ, úp đỡ em t m ếm, thu th p
t u tron suốt quá trình học t p và nghiên cứu đề tài này. Trong suốt th i gian
từ khi bắt đ u học t p t trư n đến n , em đ nh n được rất nhiều sự quan tâm,
giúp đỡ củ qu th c v n bè.
Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin gử đến T ến s
u Thuấn, n ư th
đ t n t nh hướn n, tru ền đ t vốn kiến thức qu u cho em c n t o mọ đ ều

n tốt nhất c th tron suốt th i gian học t p t trư ng. Nh có nh ng l hướng
d n, d y bảo củ th n n đề tài nghiên cứu của em mới có th hoàn thi n tốt đẹp.
Một l n n a, em xin chân thành cảm ơn qu th c c n n , nh n n ư đ
trực tiếp úp đỡ, qu n tâm, hướng d n em hoàn thành tốt bài báo cáo này trong th i
gian qua.
Em xin chân thành cảm ơn!

TÓ TẮT NỘI D NG ĐỒ ÁN
Nghiên cứu, tìm hiểu về sự phát triển và tiềm năng về điện Mặt trời ở trên thế giới
và Việt Nam. Tìm hiểu về các hệ thống điện Mặt Trời áp mái và giá thành trên thị
trƣờng hiện nay. Ứng dụng phần mềm và lý thuyết để tính tốn một hệ thống điện
mặt trời 1MW cho nhà xƣởng. Đó là các vấn đề mà Đồ án tốt nghiệp này tập trung
chủ yếu.
Phƣơng pháp nghiên cứu: Thực nghiệm. sử dụng các dụng cự đo: Đồng hồ đa
năng DT-9205A, Lux/Fc light meter TM-204, các tấm PMT 150W và 100W, phần
mềm PV syst.
Kết quả thu đƣợc hoàn toàn phù hợp với đề tài đã đặt ra. Định hƣớng tiếp theo sẽ
nghiên cứu đƣa ra các giải pháp để giảm chi phí đầu tƣ ban đầu t o điều kiện thuận lợi
cho nhà đầu tƣ.
Sinh viên thực hiện
(Ký và ghi rõ họ tên)


C L C
LỜI CẢM ƠN................................................................................................................ 3
ĐẶT VẤN ĐỀ............................................................................................................... 8
CHƢƠNG 1. T NG QU N....................................................................................9
1.1 Tình hình phát triển điện mặt trời trên thế giới và Việt Nam................................ 9
1.2 Điều kiện tự nhiên ảnh hƣởng............................................................................ 12
1.2.1 Cƣờng độ bức x năng lƣợng mặt trời...................................................... 12

1.2.2 Diện tích mặt b ng lắp đặt......................................................................... 13
1.2.3 nhi m khói bụi.......................................................................................... 14
1.3 Các thành phần nhà máy điện mặt trời................................................................ 16
1.3.1 Tấm pin NLMT (tấm PV)......................................................................... 16
1.3.2 Bộ Inverter................................................................................................ 20
1.3.3 Máy biến thế............................................................................................. 22
1.3.4 Hệ thống đóng cắt h thế........................................................................... 23
1.3.5 Hệ thống dây d n...................................................................................... 24
1.3.6 Hệ thống đo đếm, giám sát, điều khiển bao gồm tr m thời tiết.................24
CHƢƠNG 2. PHƢƠNG PH P NGHI N CỨU....................................................... 25
2.1 Đối tƣợng........................................................................................................... 25
2.2 Khảo sát công suất theo thời gian....................................................................... 25
2.3 Khảo sát công suất theo độ nghiêng.................................................................... 27
2.4 Khảo sát nhà máy cao su Tân Hoa...................................................................... 27
2.4.1 Mục tiêu dự án pin NLMT........................................................................ 27
2.4.2 Vị trí và điều kiện tự nhiên....................................................................... 27
2.4.3 Tiến hành khảo sát.................................................................................... 28
2.5 Tính tốn sản lƣợng điện b ng phần mềm PVsyst.............................................. 28
CHƢƠNG 3. K T QUẢ V KI N NGH.............................................................35
3.1 Kết quả khảo sát công suất theo thời gian trong ngày......................................... 35
3.2 Kết quả khảo sát công suất thay đ i theo góc nghiêng...................................36
3.3 Tình tr ng mặt b ng nhà xƣởng và phƣơng án.................................................... 37
3.3.1 Lựa chọn điện áp DC lớn nhất hệ thống................................................... 39
3.3.2 Lựa chọn tấm pin năng lƣợng mặt trời..................................................... 39
3.3.3 Lựa chọn Inverter..................................................................................... 41
3.3.4 Lựa chọn góc nghiêng.............................................................................. 43
3.3.5 Lựa chọn khoảng cách.............................................................................. 43
3.3.6 Thiết bị đóng cắt....................................................................................... 43
3.3.7 Phƣơng án bố trí dàn pin mặt trời............................................................ 44
3.3.8 Vị trí và phƣơng án lắp đặt Inverter, tủ điện............................................ 49

3.4 Kết quả mô ph ng sản lƣợng điện t phần mềm PV syst....................................51
3.5 Tính tốn sơ bộ kinh phí đầu tƣ và thời h n thu hồi vốn..................................... 54
K T LU N................................................................................................... 56
T I LI U TH M KHẢO.............................................................................57


D N C CÁC ẢNG
Bảng 1.1 Số liệu về bức x mặt trời t i Việt Nam.....................................................10
Bảng 1.2 So sánh inverter hợp bộ và inverter không hợp bộ........................................ 23
Bảng 2.1 Tiêu chí lựa chọn tấm pin NLMT.................................................................. 30
Bảng 2.2 Liệt kê 1 số lo i PV đa tinh thể..................................................................... 31
Bảng 2.3 Liệt kê 1 số lo i pin đơn tinh thể................................................................... 31
Bảng 2.4 So sánh giữa tấm pin mono và poly.............................................................. 32
Bảng 3.1 Số liệu đo công suất tấm pin khảo sát........................................................... 35
Bảng 3.2 Số liệu đo công suất pin theo góc nghiêng.................................................... 36
Bảng 3.3 Thơng số kỹ thuật của tấm pin NLMT.......................................................... 40
Bảng 3.4 Thông số kỹ thuật của bộ Inverter................................................................. 42
Bảng 3.5 Thiết bị đóng cắt và bảo vệ điện.................................................................... 43
Bảng 3.6 Phân bố pin m i mái..................................................................................... 49
Bảng 3.7 T ng chi phí đầu tƣ dự tính........................................................................... 54
Bảng 3.8 Giá điện 3 pha kinh doanh cấp điện áp t 22kV trở lên............................55


D N C CÁC N ĐỒ T
Hình 1.1 Biểu đồ t ng công suất lắp đặt nhà máy điện PV tồn thế giới và phần cơng
suất b sung riêng năm 2018..........................................................................................9
Hình 1.2 Biểu đồ t ng cơng suất lắp đặt nhà máy điện PV ở 10 nƣớc đứng đầu thế giới
và phần cơng suất b sung riêng năm 2019....................................................................9
Hình 1.3 Bản đồ t ng bức x trung bình theo ngày ở Việt Nam................................... 10
Hình 1.4 nhi m khói bụi t i các thành phố lớn.........................................................14

Hình 1.5 Vệ sinh làm s ch bề mặt tấm PMT................................................................15
Hình 1.6 Dụng cụ để làm s ch PMT.............................................................................15
Hình 1.7 Sơ đồ hệ thống pin mặt trời nối lƣới............................................................. 16
Hình 1.8 Phân lo i theo vật liệu chế t o tấm PV.......................................................... 17
Hình 1.9 Hình ảnh các tấm........................................................................................... 18
Hình 1.10 Cơng nghệ lắp đặt cố định........................................................................... 19
Hình 1.11 Cơng nghệ xoay theo 1 trục......................................................................... 19
Hình 1.12 Cơng nghệ xoay theo 2 trục......................................................................... 20
Hình 1.13 Biến tần vi mơ............................................................................................. 21
Hình 1.14 Biến tần chu i................................................................................ 21
Hình 1.15 Biến tần trung tâm....................................................................................... 22
Hình 2.1 Tấm pin 20V 150W....................................................................................... 25
Hình 2.2 Thiết bị đo Luxmeter TM-204....................................................................... 26
Hình 2.3 Đồng hồ đo điện v n năng DT-9205A........................................................... 26
Hình 2.4 Giao diện chính của PV syst..........................................................................28
Hình 2.5 Chọn hoặc t o mới địa điểm trên PV syst...................................................... 33
Hình 2.6 Giao diện thiết kế tiền khả thi........................................................................ 34
Hình 3.1 Biểu đồ cơng suất pin theo thời gian trong ngày............................................ 36
Hình 3.2 Biểu đồ cơng suất theo góc nghiêng.............................................................. 37
Hình 3.3 Mặt b ng t ng thể nhà máy cao su Tân Hoa.................................................. 38
Hình 3.4 Tấm pin CS3W-440MS................................................................................. 41
Hình 3.5 Mơ ph ng bố trí tấm pin t ng thể nhà máy.................................................... 44
Hình 3.6 Mơ ph ng bố trí tấm pin khu vực mái số 1, 2, 3............................................ 45
Hình 3.7 Mơ ph ng bố trí tấm pin khu vực mái số 4, 5................................................ 45
Hình 3.8 Bố trí mặt b ng mái xƣởng 1......................................................................... 45
Hình 3.9 Bố trí mặt b ng mái xƣởng 2......................................................................... 46
Hình 3.10 Mặt b ng t ng thể mái 3.......................................................................... 46
Hình 3.11 Bố trí pin mái xƣởng 3................................................................................ 47
Hình 3.12 Mặt b ng t ng thể mái xƣởng 4............................................................... 47
Hình 3.13 Bố trí pin mái xƣởng 4................................................................................ 48

Hình 3.14 Mái xƣởng số 5........................................................................................... 48
Hình 3.15 Bố trí pin mái xƣởng 5................................................................................ 49
Hình 3.16 Vị trí đặt Iverter, tủ điện, máy biến thế và tủ hịa lƣới................................. 50
Hình 3.17 Khu vực lắp đặt Inverter và tủ điện khu vực mái số 1,2,3 t i khu vực mái
số 1............................................................................................................................... 50
Hình 3.18 Khu vực lắp đặt Inverter và tủ điện mái 4,5................................................. 51


Hình 3.19 Chọn hƣớng nghiêng và góc nghiêng của giàn pin..................................... 52
Hình 3.20 Lựa chọn cơng suất, lo i pin, lo i Inverter, số pin string và số string cho
những mái hƣớng Đơng............................................................................................... 52
Hình 3.21 Lựa chọn cơng suất, lo i pin, lo i Inverter, số pin string và số string cho
những mái hƣớng Tây.................................................................................................. 53
Hình 3.22 Kết quả mơ ph ng sản lƣợng điện của dự án trong 1 năm...........................53
Hình 3.23 T n thất cơng suất của hệ thống................................................................... 54


ĐẶT VẤN ĐỀ
Việt Nam, với vị trí n m gần xích đ o và tồn t i khu vực khơ nóng nhƣ Nam
Trung Bộ, có tiềm năng lớn về năng lƣợng mặt trời. Trong bối cảnh các nguồn năng
lƣợng truyền thống nhƣ dầu m , khí đốt tự nhiên, than đá đang ngày một c n kiệt, ch
có thể đáp ứng nhu cầu năng lƣợng của loài ngƣời trong khoảng 50-70 năm nữa, c ng
với những biến đ i khí hậu m nh mẽ do ô nhi m môi trƣờng gây ra, việc tìm cách
khai thác các nguồn năng lƣợng tái t o thay thế là cần thiết nh m đa d ng hóa các
nguồn năng lƣợng s n có và khả dụng, thay thế, b sung cho chúng, giảm thiểu ô nhi
m môi trƣờng, cải thiện môi trƣờng sống về lâu dài. Năng lƣợng mặt trời (NLMT) là
nguồn năng lƣợng tái t o ph biến và đƣợc sử dụng nhiều nhất hiện nay. Việt Nam
đƣợc coi là điểm nóng trong khu vực ở mức độ đầu tƣ các dự án năng lƣợng mặt trời.
Các dự án lớn nhƣ các nhà máy pin mặt trời công suất lên đến hàng trăm MW, các dự
án nh hơn nhƣ lắp đặt hệ thống NLMT cho doanh nghiệp, trang tr i, các hộ gia đình

với cơng suất t vài kWp đến vài trăm kWp t o nên một bức tranh về phát triển điện
mặt trời sôi động ở Việt Nam. Tuy nhiên, ở m i dự án cần có sự nghiên cứu tính toán
kỹ lƣ ng nh m đảm bảo hệ thống ho t động an toàn, n định, hiệu quả lâu dài.
Đối tƣợng nghiên cứu: quá trình thiết kế hệ thống điện mặt trời cho nhà máy
công nghiệp.
Ph m vi nghiên cứu: l thuyết về pin mặt trời, thực hành số liệu ở phịng thí
nghiệm và thực tế dự án.
Phƣơng pháp nghiên cứu: nghiên cứu dựa trên các tài liệu và công trình đã có.
Nội dung nghiên cứu: thu thập số liệu của đồ thị cơng suất theo thời gian và góc
nghiêng, tiến hành tìm hiểu thực địa t i khu vực dự án lắp đặt hệ thống pin mặt trời,
tính tốn dựa trên số liệu tìm hiểu đƣợc và xác định phƣơng án lắp đặt hệ thống
NLMT áp mái hòa lƣới trực tiếp c ng dự toán ngân sách sơ bộ cho dự án.


C ƯƠNG

TỔNG

N

1.1

T t t i điệ ặt t ời t ê t iới v iệt Na
Sản xuất điện năng t nguồn năng lƣợng mặt trời là một ngành công nghiệp đã và
đang phát triển rất m nh mẽ cùng với sự tiến bộ không ng ng về công nghệ chế t o
các thành phần của nó, đáp ứng nhu cầu năng lƣợng của con ngƣời ngày càng đáng
kể, t o ra hàng triệu việc làm mới t chu i sản xuất, cung ứng và vận hành các hệ
thống NLMT.
NLMT không gây ô nhi m môi trƣờng, và đƣợc truyền trực tiếp t mặt trời xuống
trái đất mà khơng mất phí

truyền tải. Tuy nhiên, việc
khai thác NLMT khơng phải
là khơng có thách thức. Để
vƣợt qua các rào cản trong
việc sản xuất năng lƣợng mặt
trời quy mơ lớn địi h i các
tiến bộ kỹ thuật trong các lĩnh
vực, để thu nhận NLMT,
chuyển hóa thành các lo i
năng lƣợng hữu ích và dự trữ
để sử dụng khi mặt trời không
chiếu sáng.
Hìn 1.1 Bi u đồ tổng công suất lắp đặt nh m đ n
Biểu đồ thống kê t ng
PV
toàn thế giới và ph n công suất bổ sun r n năm
công suất lắp đặt thêm các hệ
2018
thống NLMT trên thế giới t
năm 2006 – 2016 cho ta thấy
sự phát triển nhanh chóng của
nguồn điện này.
Riêng trong năm 2018 trên
thế giới có thêm 100 GW
đƣợc đầu tƣ xây dựng và đƣa
vào sử dụng, nâng t ng công
suất lắp đặt điện mặt trời trên
thế giới lên đến 505GW.
Trên đây là danh sách 10
Hìn 1.2 Bi u đồ tổng công suất lắp đặt nh m đ n

nƣớc phát triển và có cơng
PV ở 10 nước đứn đ u thế giới và ph n công suất bổ
suất năng lƣợng mặt trời lắp
sun r n năm 2019.
đặt lớn nhất thế giới. Riêng ở
châu Á, Trung Quốc, Nhật Bản và Ấn Độ là các nƣớc có tốc độ tăng trƣởng đầu tƣ lắp
đặt nhà máy điện mặt trời PV nhiều nhất trong năm 2016.


Theo định luật Swanson: Giá điện mặt trời sẽ giảm 20% m i khi tăng gấp đôi sản
lƣợng. Và theo định luật này, ngƣời ta đã kiểm chứng đƣợc cứ 10 năm thì giá điện
mặt trời sẽ giảm một nửa. Với tốc độ này, suất đầu tƣ điện mặt trời càng ngày càng
giảm m nh, t o nên sự hấp d n lớn đối với các nhà đầu tƣ hiện nay.
Việt Nam đƣợc xem là quốc gia có tiềm năng rất lớn về năng lƣợng mặt trời,
đặc biệt ở các vùng miền Trung và miền Nam của đất nƣớc, với cƣờng độ bức x
mặt trời trung bình khoảng 5kWh/m2/ngày (1.825kWh/m2 năm). Trong khi đó
cƣờng độ bức x mặt trời l i thấp hơn ở các vùng phía Bắc, ƣớc tính khoảng
4kWh/m2/ngày do điều kiện thời tiết với trời nhiều mây và mƣa ph n vào m a
đông và m a xuân. Năng lƣợng mặt trời ở Việt Nam có s n quanh năm, khá n
định và phân bố rộng rãi trên các vùng miền khác nhau của đất nƣớc. Đặc biệt, số
ngày nắng trung bình trên các t nh của miền Trung và miền Nam là khoảng 300
ngày năm (xem bảng thống kế dƣới). Năng lƣợng mặt trời đƣợc khai thác sử
dụng chủ yếu cho các mục đích nhƣ: sản xuất điện và cung cấp nhiệt.
n 1.1 ố u về ức mặt tr t t m

V ng

Giờ nắng trong
năm

Cƣờng độ BXMT

Đánh giá

Đơng Bắc

1600-1750

3,3-4,1

Trung bình

Tây Bắc

1750-1800

4,1-4,9

Trung bình

Bắc Trung Bộ

1700-2000

4,6-5,2

Tốt

Tây Ngun và Nam
Trung Bộ

2000-2600

4,9-5,7

Nam bộ

2200-2500

4,3-4,9

Rất tốt

Trung bình cả nƣớc

1700-2500

4,6

Tốt

(kWh/m2, ngày)

Rất tốt

Hìn 1.3 Bản đồ tổng bức x trung bình theo ngày ở Vi t Nam


Nh m tăng cƣờng sự phát triển bền vững của năng lƣợng tái t o, Bộ Công Thƣơng
Việt Nam (MOIT) đã ban hành Dự thảo cập nhật (Dự thảo mới) t Quyết định của Thủ

tƣớng về cơ chế khuyến khích phát triển các dự án năng lƣợng Mặt Trời t i Việt Nam
(Quyết định dự thảo). Do Quyết định 11 trƣớc của Thủ tƣớng Chính phủ quy định về
mức giá FiT là 9,35US cents/kWh ch có hiệu lực cho đến ngày 30/6/2019, nên Dự
thảo Quyết định sẽ quy định chƣơng trình FiT mới trong 2 năm nữa t 1 7 2019 đến
30/6/2021 áp dụng cho các dự án năng lƣợng Mặt Trời t i Việt Nam. Quyết định này
đề xuất các mức thuế khác nhau đƣợc phân lo i theo 04 vùng chiếu x của Việt Nam và
liên quan đến 4 lo i công nghệ năng lƣợng Mặt Trời khác nhau. Việc phân chia các
mức thuế cho thấy chính sách của Nhà nƣớc trong việc đa d ng hóa đầu tƣ năng
lƣợng Mặt Trời ở các khu vực khác nhau của Việt Nam.
Triển lãm Năng lƣợng Mặt Trời Việt Nam - Vietnam Solar Power Expo 2019 do
Tập đoàn Neoventure t chức t i Hà Nội t ngày 25 - 26 9 đã thu hút hơn 300 doanh
nghiệp, nhà đầu tƣ t khắp nơi trên thế giới. Theo ông Tô Ngọc Sơn, Phó vụ trƣởng Vụ
Thị trƣờng châu Á – châu Phi (Bộ Công Thƣơng), trong những năm gần đây, thị
trƣờng Việt Nam nhanh chóng trở thành tâm điểm chú ý của các doanh nghiệp lớn
trên thế giới trong ngành năng lƣợng Mặt Trời và sẽ tiếp tục thu hút các nhà đầu tƣ,
nhà sản xuất và nhà thầu tham gia m nh mẽ vào thị trƣờng.
Việt Nam hiện đã có 82 dự án điện Mặt Trời với t ng công suất 4.460 MW đã hòa
vào lƣới điện quốc gia và điện Mặt Trời chiếm khoảng 10% t ng sản lƣợng điện cả
nƣớc. Điển hình, Tập đồn BIM Group đã khánh thành cụm nhà máy điện Mặt Trời t
i Thuận Nam và hịa lƣới điện quốc gia với cơng suất 330 MW sau hơn 9 tháng chính
thức thi cơng. Đây là t hợp nhà máy năng lƣợng điện Mặt Trời lớn nhất Đông Nam đi
vào ho t động và dự kiến sản xuất khoảng 600 triệu kWh năm. Tập đoàn Thành
Thành Công, một trong những nhà phát triển các dự án điện Mặt Trời lớn nhất cả cả
nƣớc đã đƣa vào ho t động 2 nhà máy t i Phong Điền, Th a Thiên Huế (35MW) và
Krong Pa (49MW). Ngoài ra, lĩnh vực này cịn có sự xuất hiện của nhiều cái tên đáng
chú khác nhƣ Tập đồn Trung Nam, Cơng ty Xuân Cầu, TTVN Group hay Bamboo
Capital.
Không ch thu hút các nhà thầu trong nƣớc, Việt Nam có hàng lo t dự án điện mặt
trời triệu đô t các nhà đầu tƣ nƣớc ngồi nhƣ: nhà máy Tata Power cơng suất 300 MW
t i Hà Tĩnh, nhà máy Hanwha công suất 100-200 MW t i Th a Thiên Huế, nhà máy

GT ssociates và Mashall Street Ltd công suất 150 MW t i Quảng Nam.
Đó là kết quả của việc Chính phủ Việt Nam đã ban hành nhiều chính sách h trợ
để thúc đẩy phát triển ngành công nghiệp năng lƣợng Mặt Trời, hƣớng đến mục tiêu
đƣa năng lƣợng Mặt Trời trở thành ngành cơng nghiệp mũi nhọn. Thậm chí Việt Nam
còn trở thành điểm đến đầu tƣ năng lƣợng Mặt Trời “nóng nhất” khu vực châu Á Thái Bình Dƣơng.


Cuộc đua điện Mặt Trời t i Việt Nam đang giúp các Công ty Trung Quốc hƣởng
lợi. Với hàng chục nghìn tỷ đồng đang đƣợc các nhà đầu tƣ trong và ngoài nƣớc đ
vào các dự án điện Mặt Trời t i Việt Nam. Con số này phần lớn đƣợc chi trả cho các
nhà thầu cung cấp tấm pin năng lƣợng Mặt Trời, h ng mục thƣờng chiếm khoảng 50%
t ng chi phí của m i dự án. Đáng chú , những công ty sản xuất pin năng lƣợng Mặt
Trời lớn nhất thế giới đều n m t i Trung Quốc. Theo một thống kê trong 10 nhà cung
cấp tấm pin lớn nhất thế giới có sự góp mặt của 8 cơng ty đến t Trung Quốc. Khơng ít
nhà cung cấp trong top này đã góp mặt trong các dự án điện Mặt Trời t i Việt Nam
nhƣ J Solar (nhà cung cấp lớn nhất thế giới), Trina Solar (xếp thứ 3) hay JinkoSolar
(xếp thứ 5). Đầu năm 2019, J Solar thơng báo sẽ cung cấp tồn bộ pin với công
nghệ phát quang thụ động cho nhà máy điện Mặt Trời BP Solar 1 do Công ty c phần
Bắc Phƣơng xây dựng t i Ninh Thuận. Năm 2018, Trina Solar phát đi thông báo cung
cấp pin cho dự án điện Mặt Trời của Trung Nam Group. Một nhà cung cấp khác đến t
Trung Quốc là Risen Energy tháng 10 năm 2018 cũng thông báo trúng thầu dự án tr
m năng lƣợng Mặt Trời có cơng suất 50MW của Thap Cham Solar- thành viên của
Bitexco Group Việt Nam. T i Ninh Thuận, t ng công suất lắp đặt của Risen Energy t i
các dự án lên tới 161 MW, trong đó có dự án 61MW, cơng ty này kết hợp với Tasco
để phát triển.
1.2 Điều iệ tự iê ả
1.2.1 C ờ độ ứ ặt t ời
Bức x Mặt Trời là một nguồn tài nguyên vô cùng quan trọng t i Việt Nam. Trung
bình, t ng bức x năng lƣợng Mặt Trời ở Việt Nam vào khoảng 5kW/h/m2/ngày ở các t
nh miền Trung và miền Nam, và vào khoảng 4kW/h/m2/ngày ở các t nh miền Bắc.T

dƣới vĩ tuyến 17, bức x Mặt Trời khơng ch nhiều mà cịn rất n định trong suốt thời
gian của năm, giảm khoảng 20% t mùa khô sang mùa mƣa. Số giờ nắng trong năm ở
miền Bắc vào khoảng 1500-1700 giờ trong khi ở miền Trung và miền Nam Việt Nam,
con số này vào khoảng 2000-2600 giờ m i năm.
Theo tài liệu khảo sát lƣợng bức x Mặt Trời cả nƣớc:
•Các t nh ở phía Bắc (t Th a Thiên – Huế trở ra) bình quân trong năm có ch ng 1800
– 2100 giờ nắng. Trong đó, các v ng Tây Bắc (Lai Châu, Sơn La, Lào Cai) và vùng
Bắc Trung Bộ (Thanh Hóa, Nghệ n, Hà Tĩnh) đƣợc xem là những vùng có nắng
nhiều.
•Các t nh ở phía Nam (t Đà N ng trở vào), bình quân có khoảng 2000 – 2600 giờ nắng,
lƣợng bức x Mặt Trời tăng 20% so với các t nh phía Bắc. Ở vùng này, Mặt Trời chiếu
gần nhƣ quanh năm, kể cả vào m a mƣa. Do đó, đối với các địa phƣơng ở Nam
Trung bộ và Nam bộ, nguồn bức x Mặt Trời là một nguồn tài nguyên to lớn để khai
thác sử dụng.
Việt Nam có nguồn NLMT dồi dào cƣờng độ bức x Mặt Trời trung bình ngày
trong năm ở phía Bắc là 3,69 kWh/m2 và phía Nam là 5,9 kWh/m2. Lƣợng bức x


Mặt Trời tùy thuộc vào lƣợng mây và tầng khí quyển của t ng địa phƣơng, giữa các
địa phƣơng ở nƣớc ta có sự chêng lệch đáng kể về bức x Mặt Trời. Cƣờng độ bức x
ở phía Nam thƣờng cao hơn phía Bắc.
•Vùng Tây Bắc:
Nhiều nắng vào các tháng 8. Thời gian có nắng dài nhất vào các tháng 4,5 và 9,10.
Các tháng 6,7 rất hiếm nắng, mây và mƣa rất nhiều. Lƣợng t ng x trung bình ngày
lớn nhất vào khoảng 5,234 kWh/m2ngày và trung bình trong năm là 3,489
kWh/m2/ngày.
Vùng núi cao khoảng 1500m trở nên thƣờng ít nắng. Mây phủ và mƣa nhiều, nhất là
vào khoảng tháng 6 đến thàng 1. Cƣờng độ bức x 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 l i càng sớm, nhiều vào tháng 4.
T ng bức x trung bình cao nhất ở Bắc Bộ khoảng t thàng 5, ở Bắc Trung Bộ tù
tháng 4. Số giờ nắng trung bình thấp nhất là trong tháng 2, 3 khoảng 2h/ngày, nhiều
nhất vào tháng 5 với khoảng 6 – 7h/ngày và duy trì ở mức cao t tháng 7.Số liệu này
chính là điểu kiện tiên quyết để phân tích, đánh giá tiềm năng và mức độ hiệu quả
của dự án ĐMT.
1.2.2 Diệ t ặt ắ đặt
Theo thống kê năm 2019, dân số Việt Nam là hơn 97 triệu ngƣời, mật độ dân số là
315 ngƣời/km2 với t ng diện tích đất 310060 km2. Hiện nay với sự phát triển m nh mẽ
của ĐMT ở Việt Nam kéo theo đó là sự thiếu hụt về diện tích mặt b ng để lắp đặt.
Giải pháp
- Đẩy m nh phát triển ĐMT n i; nghiên cứu lắp đặt dàn PMT trên mặt nƣớc biển vùng
biển ven bờ.
- Đẩy m nh phát triển ĐMT áp mái.
Ưu đi ủa điệ ặt t ời áp mái:
+ Khơng tốn diện tích đất.
+ Giúp tăng cƣờng chống nóng hiệu quả cho các cơng trình.
+ Có quy mơ nh , lắp đặt phân tán nên đƣợc đấu nối vào lƣới điện h áp và trung áp hiện hữu,
không cần đầu tƣ thêm hệ thống lƣới điện truyền tải.
+ Đƣợc lắp đặt nhiều ở các mái nhà trong thành phố, khu cơng nghiệp nên có tác dụng làm
giảm q tải lƣới điện truyền tải t các nguồn điện truyền thống, thƣờng đặt ở xa các trung tâm
đơng dân. Ví dụ khi có 150 ngàn hộ t i khu vực TP.HCM đầu tƣ t 3 - 5 kW điện mặt trời áp
mái, có thể t o ra cơng suất điện t i ch khoảng 600 MW trong giờ cao điểm trƣa, tƣơng
đƣơng công suất một nửa nhà máy nhiệt điện than nhƣ Vĩnh Tân I hoặc Duyên Hải I.


+ Điện mặt trời áp mái với quy mô nh , thích hợp để khuyến khích nhiều cá nhân, t chức
tham gia đầu tƣ kinh doanh với vốn không lớn, đ t mục tiêu xã hội hóa - huy động các nguồn
vốn.

1.2.3 i i ụi
- Tình hình chung
Ơ nhi m khói bụi ở Singapore hồi năm 2013.Đám bụi xuất phát t một đợt cháy r ng
t i Indonesia, bay theo gió theo các hƣớng, rồi tích tụ l i ở Singapore. Sau khi tiến
hành thu thập dữ liệu về ch số bức x Mặt Trời (ch m tới mặt đất) và lƣợng h t vật chất
phân tán trong khơng khí, Peters và Nobre đã hợp tác với GS. Tonio Buonassi. Kết
quả cho thấy, chính lớp khói bụi này đã làm sụt giảm nghiêm trọng sản lƣợng điện –
yếu tố quyết định sự thành công hay thất b i của một dự án; nếu ch tiêu này không
đƣợc đáp ứng, t n thất về chi phí sẽ là rất lớn.Trên thực tế, quá trình sàng lọc dữ liệu
để phục vụ các tính tốn cần thiết cũng gặp khơng ít khó khăn, bởi có nhiều nơi đang
đƣợc lắp đặt các tr m quang điện. Sau c ng, nhóm đã chọn Delhi (Ấn Độ) để thu thập
thông tin về ch số phơi nắng và ô nhi m trong thời gian hai năm. Khác với
Singapore, sự sụt giảm sản lƣợng quang điện ở Delhi là rất ph biến do tình tr ng ơ nhi
m khói bụi thƣờng nhật. Tính trung bình, m i năm sản lƣợng quang điện của Delhi bị
sụt giảm trung bình 12% - còn cao hơn cả tỷ suất sinh lời. Sau Delhi, nhóm tiếp tục
tiến hành khảo sát t i 16 thành phố khác, chủ yếu là ở châu Á. Kết quả tính tốn cho
ra tỷ lệ sụt giảm sản lƣợng giao động trong khoảng 2% (Singapore) cho đến 9% (Bắc
Kinh, Dakha, Ulan Bator và Kolkata). Các lo i pin Mặt Trời khác – sử dụng vật liệu
gallium arsenide (GaAs), cadmium telluride (CdTe) và perovskite hay canxi titanat
(CaTiO3) – đều cho thấy xu hƣớng sụt giảm hiệu năng cao hơn hẳn so với những tấm
silicon trong nghiên cứu ban đầu. Thậm chí, lo i vật liệu quang điện mới và rất đƣợc
kỳ vọng là perovskite, còn chứng kiến tỷ lệ sụt giảm lên tới 17%.
Nghiên cứu do t p chí Nature cơng bố ngày 8/7 cho thấy tình tr ng ô nhi m t i
Trung Quốc đã nghiêm trọng đến mức làm
mờ ánh sáng, khiến sản lƣợng điện t pin
Mặt Trời giảm.
Cụ thể, sản lƣợng điện Mặt Trời năm
2015 đã giảm 11-15% so với hồi 1960.
Trong khoảng thời gian này, tình tr ng ơ

nhi m khơng khí t i Trung Quốc trở nên
nghiêm trọng do sự phát triển của các nhà
máy điện đốt than.
Đặt giả thiết khơng khí ở Trung Quốc
Hìn 1.4 Ơ nhiễm khói bụi t i các thành
trong lành nhƣ thế kỷ trƣớc, sản lƣợng
phố lớn
điện Mặt Trời vào năm 2016 sẽ tăng thêm


14 TWh. Đến năm 2030, con số có thể đ t 70 TWh nhờ sự mở rộng số lƣợng pin Mặt
Trời đƣợc lắp đặt.
Theo báo cáo thƣờng niên The Environmental Performance Index (EPI) của Mỹ
thực hiện, Việt Nam hiện đang đứng trong top 10 các nƣớc ô nhi m không khí ở Châu
. Đáng lƣu , t ng lƣợng bụi ở Hà Nội và TP Hồ Chí Minh đang liên tục tăng cao
khiến ch số chất lƣợng khơng khí (AQI) luôn ở mức báo động.
Năm 2016, GreenID công bố Hà Nội: ch số AQI trung bình là 121, nồng độ bụi
PM2.5 là 50.5 gấp đôi quy chuẩn quốc gia (25 µg/m3) và gấp năm lần khuyến nghị
t WHO (10 µg/m3).TP.HCM: ch số AQI trung bình là 86, nồng độ bụi PM2.5 là
28.3 cao hơn so với quy chuẩn quốc gia và gấp ba lần khuyến nghị t WHO. Nồng độ bụi
trung bình trong khơng khí ở Hà Nội và TP.HCM vƣợt mức cho phép t hai đến ba lần
và có xu hƣớng duy trì ở ngƣ ng cao. Nguồn sinh ra bụi ô nhi m ở các đô thị lớn hầu
hết là t khí thải giao thơng, cơng trình xây dựng, đƣờng sá và nhà máy công nghiệp.
Hà Nội ch đứng sau New Delhi, Ấn Độ (124 µg m3), nơi ơ nhi m khơng khí nặng
nhất nhì thế giới.Đối với vùng nơng thơn, nhìn chung chất lƣợng mơi trƣờng khơng
khí còn khá tốt.
- Giải pháp: làm s ch các tấm pin
mặt trời
Làm s ch các tấm pin Mặt Trời đã ho t
động trong 15 tháng đã tăng gấp đôi sản

lƣợng điện của hệ thống. Sản lƣợng điện
Mặt Trời của b n có thể giảm tới 36%
trong một năm mà khơng có bảo dƣ ng
Hìn 1.5 V sinh làm s ch bề mặt tấm
định kỳ.Tấm pin năng lƣợng Mặt Trời
PMT
thƣờng tự làm s ch thông qua những trận
mƣa nh , thế nhƣng ở một số khu vực đặc
biệt khô ráo hay nhiều nắng, bụi bẩn và
các vật khác cành cây, phân chim,
thƣờng sẽ tích tụ theo thời gian. Các tấm
pin Mặt Trời đƣợc làm s ch chuyên
nghiệp định kỳ có sản lƣợng điện cao
hơn 12% so với các tấm pin đƣợc làm s
ch b ng mƣa.
Vì vậy việc vệ sinh làm s ch các tấm
pin năng lƣợng Mặt Trời là rất quan
Hìn 1.6 Dụng cụ đ làm s ch PMT
trọng.
Cách làm s ch pin năng lƣợng Mặt
Trời: đầu tiên b n nên mua bộ làm s ch
tấm pin, nó bao gồm xà bông l ng, g t nƣớc, bàn chải nh và trong một số trƣờng hợp,
có thể sử dụng bàn chải khác có tay cầm dài hơn. Các vật dụng này tƣơng tự


nhƣ những gì b n cần sử dụng để làm s ch xe hơi. Nếu không thể mua bộ vệ sinh
đƣợc thiết kế đặc biệt để làm s ch tấm pin Mặt Trời, có thể thay thế b ng bộ vệ sinh
xe hơi.
1.3 C t điệ ặt t ời

Hìn 1.7 ơ đồ h thốn p n mặt tr nố ướ

Các tấm PV sẽ chuyển đ i ánh sáng mặt trời thành năng lƣợng điện 1 chiều DC
nhờ vào hiệu ứng quang điện. Năng lƣợng điện một chiều này sẽ đƣợc biến đ i thành
dịng điện xoay chiều có cùng tần số với tần số lƣới điện nhờ vào các bộ biến tần.
Lƣợng điện năng trên sẽ đƣợc hòa với điện lƣới nhờ các máy biến áp nâng áp và hệ
thống truyền tải điện.
1.3.1 Tấ i NL T tấ
a) Vật liệu chế t o
Các vật liệu có thể chế t o đƣợc các module PV thƣờng bị h n chế bởi các đặc
tính bán d n bất thƣờng cần thiết cho các tế bào PV.
Cho tới nay thì vật liệu chủ yếu cho pin mặt trời là các silic tinh thể, hệ vật liệu
CIS (Đồng – Indi – diselenide), CdTe (Cadimi Telua). Các công nghệ PV mới xuất
hiện nhƣ các tế bào hữu cơ đƣợc làm t polyme v n chƣa đƣợc thƣơng m i hố.
M i vật liệu có những đặc điểm riêng ảnh hƣởng đến hiệu suất của tế bào,
phƣơng pháp sản xuất và chi phí.
Các tế bào PV có thể đƣợc sản xuất dựa trên các tấm silic (đƣợc sản xuất b ng
cách cắt các tấm m ng t một khối silic) hoặc các công nghệ "màng m ng" (trong đó
một lớp m ng vật liệu bán d n đƣợc lắng đọng trên nền vật liệu có chi phí thấp).
Các tế bào PV có thể đƣợc mơ tả theo cấu trúc dải dài của vật liệu bán d n nhƣ “đơn
tinh thể” (hay còn gọi là "monocrystalline"), "đa tinh thể" (hay cịn gọi là
"polycrystalline") hoặc vật liệu vơ định hình.


•Silicon tinh thể (c-Si): Các mô-đun đƣợc làm t các tế bào (cell) của silic đơn tinh thể
hoặc đa tinh thể. Các cell đơn tinh thể nói chung là hiệu quả nhất nhƣng cũng tốn
kém hơn nhiều so với đa tinh thể.
•Thin-film: Các mơ-đun PV đƣợc t o ra dƣới sự lắng đọng một lớp m ng chất bán d n lên
bề mặt của vật liệu có chi phí thấp. Các chất bán d n đƣợc làm t :
•Silicon vơ định hình (a-Si).

•Cadmium Telluride (CdTe).
•Đồng - Inden - Selenide (CIS).
•Đồng Indium (Gallium) Di-Selenide (CIGS / CIS).
•Pin mặt trời dị thể có lớp bán d n thuần (Heterojunction with Intrinsic Thin-layer
- HIT): là sự kết hợp của nhóm tinh thể silic (c-Si) và nhóm Thin film.
Do chi phí sản xuất giảm và sự phát triển của công nghệ, Các mô -đun tinh thể
dự kiến sẽ duy trì thị phần lên đến 80% cho đến ít nhất năm 2017. Các module
màn m ng chiếm khoảng 17% và hiệu quả cao chiếm khoảng 3%.
- Module PV tinh thể silic:
Module PV đơn tinh thể đƣợc t o thành bởi các tinh thể silic có độ tinh khiết cao.
Ƣu điểm chính của lo i này là hiệu suất của các tế bào quang điện cao (15-24%) với
độ bền cao và đảm bảo đƣợc đặc tính theo thời gian
Module PV đa tinh thể silic: đƣợc t o thành do các tinh thể silic kết hợp với nhau
theo các d ng và hƣớng khác nhau. Hiệu suất của các tế báo quang điện lo i này thấp
hơn so với lo i đơn tinh thể (15-19%). Mặc dù vậy, tế bào đa tinh thể v n có độ bền
cao và đảm bảo đƣợc đặc tính sử dụng theo thời gian (85% hiệu suất ban đầu sau 20
năm sử dụng).

Hìn 1.8 Phân lo i theo v t li u chế t o tấm PV

Giá cả module đơn tinh thể và đa tinh thể đã giảm đáng kể trong hai năm qua.
Theo thống kê của mới nhất của REN21 năm 2016 (Renewables 2016 Global Status
Report), giá PV lo i đa tinh thể (Poly c-Si) xuống mức t 0,31÷0,45 USD/Wp tùy


thuộc vào nguồn gốc, xuất xứ và quy mô lắp đặt. Đồng thời với sự tối ƣu cơng nghệ,
quy trình lắp đặt và các chi phí mềm khác (non-hardware cost) đã kéo theo giá thành
sản xuất điện năng quy d n (LCOE) của điện mặt trời giảm m nh
- Module PV dạn màn mỏn (thin film)
Tế bào quang điện màng m ng có cấu trúc khơng khác nhiều so với tế bào c-Si và

v n ho t động dựa trên nguyên lí quang điện. Điểm khác biệt duy nhất giữa tế bào
năng lƣợng mặt trời màng m ng và c- Si là độ m ng và sự linh động trong việc ghép
cặp của các lớp và chất liệu quang điện: cả cadmium telluride (CdTe) hoặc copper
indium gallium deselenide (CIGS) thay vì ch là silicon. Các tế bào màng m ng
thƣờng rẻ hơn do vật liệu đƣợc sử dụng và quy trình sản xuất đơn giản hơn. Tuy
nhiên, các tế bào thin-film thƣờng có hiệu suất thấp hơn (hiệu suất của các tấm PV
màng m ng thƣờng < 14%, thƣờng gian gần đây hiệu suất có đƣợc cải thiện nhƣng
mức độ thƣơng m i chƣa thể b ng tấm lo i PV tinh thế silic.
- Module PV dị t ể có lớp b n dẫn t uần (HI )
Pin mặt trời HIT bao gồm một lớp m ng silic đơn tinh thể đƣợc bao quanh bởi các
lớp silic vơ định hình. Các mô đun HIT hiệu quả hơn đáng kể so với các module tinh
thể điển hình, nhƣng chúng thƣờng có giá đắt hơn khá nhiều (khoảng 1,5÷2 lần).

Hìn 1.9 Hình ảnh các tấm

b) Công nghệ lắp đặt
Công nghệ lắp cố định các tấm PV theo một hƣớng nhất định: Đây là cấu hình
lắp đặt đơn giản nhất, chi phí lắp đặt và bảo dƣ ng thấp nhất cho hệ thống nhà máy
điện mặt trời PV. Các tấm PV sẽ đƣợc lắp đặt cố định sao cho hƣớng của các tấm PV
nhận đƣợc năng lƣợng bức x mặt trời nhiều nhất.


Hìn 1.10 n n h ắp đặt cố đ nh

Công nghệ lắp đặt hệ thống các tấm PV xoay theo một trục: các tấm PV sẽ đƣợc
lắp đặt trên một trục có thể xoay theo hƣớng t Đơng sang Tây nhờ vào các cảm biến
và hệ thống điều khiển. Hệ thống sẽ tự động điều ch nh góc nghiêng của các tấm PV
theo hƣớng t Đông sang Tây để nhận đƣợc bức x mặt trời tốt nhất theo t ng thời
điểm. Tuy nhiên, hệ thống PV xoay theo 1 trục sẽ có thiết kế phức t p, chi phí đầu tƣ
và nhu cầu sử dụng đất cao hơn so với hệ thống lắp cố định.

Hìn 1.11 n n h o theo 1 trục

Công nghệ lắp đặt hệ thống PV định hƣớng theo 2 trục: các tấm PV sẽ đƣợc lắp
đặt trên hệ thống giá đ có thể xoay theo hai hƣớng t Đơng sang Tây và t phía Bắc đến
phía Nam để các tấm PV luôn luôn nhận đƣợc bức x mặt trời lớn nhất. Tuy nhiên, hệ
thống PV xoay theo 2 trục sẽ đƣợc thiết kế với hệ thống cảm biến và động cơ điều
khiển cực kỳ phức t p, chi phí đầu tƣ và bảo trì sẽ rất cao. Đồng thời, việc lắp đặt
thêm nhiều thiết bị, bộ phận h trợ cho hệ thống sẽ làm tăng xác suất hƣ h ng của hệ
thống. Nhu cầu sử dụng đất cho hệ thống PV xoay theo 2 trục sẽ lớn hơn rất nhiều so
với hệ thống PV lắp cố định.


ộIvt

Hìn 1.12 n n h o theo 2 trục

1.3.2
Hệ thống pin mặt trời biến đ i năng lƣợng mặt trời thành điện một chiều, vì
vậy cần phải có các bộ biến đ i điện một chiều t pin mặt trời thành điện xoay chiều
để đấu nối vào hệ thống. Có 3 lo i biến tần: biến tần vi mô, biến tần chu i và biến tần
trung tâm.
- Biến tần vi mô
M i biến tần vi mô bao gồm một cái hộp nh đặt ở mặt sau hoặc gần c nh m i
tấm pin mặt trời. Vai trị của nó là chuyển đ i điện DC đƣợc sản xuất bởi một tấm pin
duy nhất mà nó kết nối.
Ưu đi m:
+ Tự hiệu ch nh điểm công suất tối đa cho t ng bảng pin mặt trời.
+ Tăng tính khả dụng cho hệ thống – một bảng pin bị h ng sẽ không ảnh hƣởng
đến các bảng pin khác.

+ Giảm sát chi tiết đƣợc t ng bảng pin năng lƣợng.
+ Điện áp dịng DC thấp hơn, tăng độ an tồn.
+ Cho phép linh ho t hơn trong việc lắp đặt vị trí, định hƣớng t ng tấm pin.
+ Khơng cần tính tốn độ dài chu i – đơn giản hơn trong việc tính tốn thiết lập
dự án.
+ D bảo trì, sửa chữa t ng mô-đun năng lƣợng mặt trời.
N đi m:
+ Chi phí cao hơn so với các lo i khác.
+ Quá trình lắp đặt phức t p hơn.
+ Tuỳ t ng vị trí cài đặt, chúng có thể gặp vấn đề ở nhiệt độ cực cao.
+ Chi phí bảo trì cao do chia nh (tỷ l 1:1 với tấm pin) nên số lƣợng nhiều.


Hìn 1.13 ến t n v m

- Biến tần chuỗi
Đây là lo i đƣợc sử dụng ph biến nhất trong các hệ thống năng lƣợng mặt trời.
Nó là một hộp lớn thƣờng n m ở xa với hệ thống các tấm pin. Tuỳ thuộc vào quy mô
dự án điện mặt trời có thể có nhiều hơn một biến tần chu i.

Hìn 1.14 ến t n chuỗ

Ưu đi :
+ Cho phép thiết kế với độ linh ho t cao.
+ Hiệu quả cao.
+ Chi phí đầu tƣ thấp.
+ Sở hữu 3 biến thế.
+ Có thể giám sát hệ thống t xa.
N đi :
+ Khơng có chế độ hiệu ch nh điểm cơng suất tối đa cho t ng bảng pin.

+ Không giám sát chi tiết t ng tấm pin đƣợc.
Cấp độ điện áp cao nên mức độ an toàn sẽ thấp hơn biến tần vi mô.
- Biến tần trung tâm
Biến tần trung tâm là lo i thƣờng đƣợc dùng cho các bảng pin mặt trời lớn đƣợc
lắp đặt trên các toà nhà cao tần, cơ sở công nghiệp…về cơ bản chúng nhƣ là một biến
tần chu i c lớn.


Hìn 1.15 ến t n trun tâm

Ưu đi m:
+ Chi phí đầu tƣ trên m i watt thấp.
+ Hiệu quả cao.
+ Cài đặt đơn giản hơn.
N đi m:
+ Kích thƣớc quá lớn, chiếm nhiều không gian.
+ Gây ra tiếng ồn khi vận hành.
+ Một tấm pin bị giảm công suất hoặc bị l i có thể ảnh hƣởng tồn hệ thống.
M i lo i đều có những điểm m nh, điểm yếu riêng của nó và tuỳ thuộc vào nhu
cầu cũng nhƣ các trƣờng hợp khác nhau mà chúng ta có thể ứng dụng sao cho phù
hợp. Tuy nhiên, hiện nay thì lo i biến tần chu i 3 pha v n đang là lựa chọn hàng đầu
của các hệ thống điện mặt trời dân cƣ và thƣơng m i.
1.3.3 i t
Máy biến thế có tác dụng biến đ i điện áp để đ t điện áp ph hợp cho thiết bị sử
dụng hay ph hợp với đƣờng dây truyền tải điện.
Hiện nay, có 2 hệ thống Inverter chính đó là: Inverter và máy biến áp đƣợc lắp đặt
thành một container hoặc một cụm (lo i hợp bộ); Inverter và máy biến áp lắp đặt độc
lập với nhau (lo i không hợp bộ).

n 1.2 So sánh inverter hợp bộ và inverter không hợp bộ

T ứ tự

Inverter h p bộ

Cấu t o

Nguyên khối, inverter và máy

Inverter không h p bộ

biến áp đƣợc lắp đặt trong một Inverter và máy biến áp đƣợc
container nên tu i thọ cao

lắp đặt độc lập nên tu i thọ kém

Diện tích Thiết kế gọn, tối ƣu hóa khơng
Lắp đặt độc lập với nhau
T(h)

lắp Lắp đặt nhanh hơn gian, d dàng

đặt

Lắp đặt chậm hơn

vận chuyển

Vận hành, Một số thành phần đƣợc cung cấp Các thiết bị có thể đƣợc cung cấp t

bảo trì

độc quyền t nhà sản xuất, do đó sẽ nhiều nhà sản xuất khác nhau sẽ
khó khăn trong công tác bảo dƣ ng, thuận lợi cho công tác bảo dƣ
thay thế thiết bị nếu xảy ra sự cố

Đặt hàng, Thời gian sản xuất và vận chuyển
thiết bị lâu hơn

vận
chuyển
Độ
ho t

ng, thay thế
Có thể tiết kiệm thời gian vận
chuyển đối với các nhà sản xuất
thiết bị trong nƣớc

linh Ít t y chọn, phụ thuộc vào nhà sản Nhiều t y chọn thiết bị và gam
xuất

công suất

1.3.4 ệ t ố đ ắt t
Là hệ thống đóng cắt đƣợc điều khiển tự động hoặc b ng tay d ng để điều khiển
hòa đồng bộ điện mặt trời với lƣới và điều khiển cung cấp cho tải.
Chế độ làm việc định mức của máy cắt h áp phải là chế độ làm việc dài h n,
nghĩa là trị số dòng điện định mức chảy qua máy cắt lâu bao nhiêu cũng đƣợc. Mặt
khác tiếp điểm chính của nó phải chịu đƣợc dịng điện ngắn m ch lớn khi các tiếp

điểm có thể đã đóng hay đang đóng. Máy cắt h áp phải ngắt đƣợc dịng điện ngắn m
ch lớn, có thể đến vài chục kilơampe. Sau khi ngắt dịng điện ngắn m ch, máy cắt h
áp phải đảm bảo v n làm việc tốt ở trị số dòng điện định mức. Để nâng cao tính n
định nhiệt và điện động của các thiết bị điện, h n chế sự ngắn m ch do dòng điện
ngắn m ch gây ra, máy cắt h áp phải có thời gian cắt bé. Để giảm kích thƣớc lắp đặt
của thiết bị và an tồn trong vận hành cần phải h n chế vùng cháy hồ quang. Muốn


vậy thƣờng phải kết hợp lực cơ học với thiết bị dập hồ quang bên trong máy cắt h
áp.
Để thực hiện yêu cầu thao tác có chọn lọc, máy cắt h áp cần phải có khả năng
điều ch nh trị số dòng điện tác động và thời gian tác động. Những thông số cơ bản
của máy cắt h áp gồm: Dòng điện định mức Iđm, điện áp định mức Uđm, dòng điện
ngắt giới h n và thời gian tác động.
1.3.5 ệ t ố ẫ
Việc chọn lựa dây d n ph hợp đảm bảo cho an toàn của hệ thống. Nếu tiết diện
dây d n quá nh so với dòng tải, ngắn m ch xảy ra sẽ làm cháy h ng hệ thống. Nếu
tiết diện quá lớn sẽ gây sự lãng phí. Cấp độ bảo vệ thƣờng thấy là IP20, chống
xâm nhập của những vật rắn có kích thƣớc 12mm, chống nƣớc hoàn hảo. Việc
lựa chọn lo i dây d n đƣợc thực hiện theo tiêu chuẩn IEC60439-1.
1.3.6 ệ t ố đ đ i s t điều i a ồ t t ời ti t
Hệ thống đo đếm, giám sát, và điều khiển đƣợc thiết kế đồng bộ và chuẩn hóa
theo các tiêu chuẩn giao thức tr m và nhà máy. Yêu cầu chung của hệ thống này cần
phải giám sát tình tr ng các dãy pin PV để xác định vị trí tấm pin bi l i hay bất thƣờng
và tính tốn online ch số chất lƣợng hệ thống. Vì vậy tr m thời tiết đo các thông số
bức x , nhiệt độ, tốc độ gió, độ ẩm (các thơng số ảnh hƣởng đến t n thất toàn hệ thống
liên quan tấm PV panel) là yêu cầu cần thiết cần phải tích hợp vào hệ thống.


Đối t

C ƯƠNG 2 ƯƠNG Á NG I N C

2.1
Dự án hệ thống NLMT hịa lƣới cơng suất 1MW của nhà máy cao su Tân Hoa.
Khảo sát công suất tấm pin thay đ i theo thời gian trong ngày, theo góc nghiêng,
hƣớng nghiêng.
Sử dụng:
- Tấm pin NLMT lo i đơn tinh thể (mono) 20V/150W
- Thiết bị đo Luxmeter
- Đồng hồ đo điện
- Thƣớc đo góc
- Phần mềm PVsyst 6.8.7
2.2 ả s t suất t t ời ia
Đặt tấm pin nghiêng 1 góc 10 với mặt đất, hƣớng về phía Nam.
Địa điểm đặt đƣợc xác định t i sảnh C2, trƣờng Đ i học Bách khoa Hà Nội, có
vĩ độ 21 00 23.2 và kinh độ 105 50 33.7 .
Thời gian tiến hành t 8h sáng đến 17h chiều c ng ngày 22 6
2020. Điều kiện thời tiết: nắng tốt, có gió nh , trời th nh thoảng
có mây.

Hìn 2.1 Tấm p n 20 150

Sử dụng thiết bị đo Luxmeter TM-204 với thang 200000 lux xác định độ rọi trên
tấm pin.