Phân tích hiệu quả các dự án năng lượng mặt trời theo cơ cấu giá điện tại việt nam
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.87 MB, 105 trang )
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
--------------------
ĐẶNG VĂN THIỆU
PHÂN TÍCH HIỆU QUẢ CÁC DỰ ÁN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI THEO CƠ
CẤU GIÁ ĐIỆN TẠI VIỆT NAM
Chuyên ngành : Quản Lý Năng Lượng
Mã số: 60340406
LUẬN VĂN THẠC SĨ
BẾN TRE, tháng 10 năm 2020
Cơng trình được hồn thành tại: TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG –HCM
Cán bộ hướng dẫn khoa học : PGS.TS. Võ Ngọc Điều
Cán bộ chấm nhận xét 1: TS. Nguyễn Nhật Nam
Cán bộ chấm nhận xét 2 : TS. Dương Thanh Long
Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Phân hiệu Đại học Quốc gia Thành phố
Hồ Chí Minh tại tỉnh Bến Tre ngày 10 tháng 10 năm 2020.
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
1. TS. Lê Kỷ: Chủ tich hội đồng
2. TS. Nguyễn Nhật Nam: Phản biện 1
3. TS. Dương Thanh Long: Phản Biện 2
4. TS. Huỳnh Văn Vạn: Ủy Viên
5. TS. Huỳnh Quốc Việt: Thư ký
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn và Trưởng Khoa quản lý
chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có).
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
TS. Lê Kỷ
TRƯỞNG KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: Đặng Văn Thiệu. MSHV:1770256
Ngày, tháng, năm sinh: 08/8/1985. Nơi sinh: Bến Tre.
Chuyên ngành: Quản Lý Năng Lượng. Mã số : 60340406
I. TÊN ĐỀ TÀI MƠ HÌNH GIÁM SÁT NGUỒN MẶT TRỜI MÁI NHÀ HÒA
LƯỚI
II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
- Phân tích sự ảnh hưởng của cơ cấu giá điện đang áp dụng tại Việt Nam đến các
hộ tiêu thụ sử dụng điện theo từng đối tượng áp giá điện với các mức độ sử dụng điện
khác nhau. Sử dụng Excel xây dựng cơng cụ tính tốn chính trong đề tài để tính tốn,
đánh giá hiệu quả đầu tư của dự án.
- Đánh giá hiệu quả của các dự án năng lượng mặt trời đối với từng đối tượng
hộ tiêu thụ.
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 19/08/2019
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 15/9/2020
V. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : PGS.TS. Võ Ngọc Điều
Tp. HCM, ngày . . . . tháng .. . . năm 20....
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO
PGS.TS. Võ Ngọc Điều
TRƯỞNG KHOA KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn tất một luận văn thạc sĩ yêu cầu sự tập trung, sự cố gắng và độc lập
nghiên cứu. Bản thân tôi sau những năm tháng học tập vất vả và nghiên cứu cũng đã
cố gắng để hồn thành được luận văn này. Tơi ln ghi nhận những sự đóng góp
giúp đỡ, sự ủng hộ, sự hỗ trợ nhiệt tình của những người bên cạnh mình, nhân đây
tôi muốn gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất tới họ.
Lời cảm ơn trân trọng đầu tiên tôi muốn dành tới PGS. TS Võ Ngọc Điều, người
đã dìu dắt và hướng dẫn tơi trong suốt q trình làm luận văn, sự chỉ bảo và định
hướng của thầy giúp tôi tự tin nghiên cứu những vấn đề mới và giải quyết vấn đề
một cách khoa học.
Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu, Phòng đào tạo sau đại học – Đại học
Bách Khoa TP. HCM và Ban giám đốc phân hiệu Đại học quốc gia tại Bến Tre đã
tạo các điều kiện cho chúng tôi được học tập và làm khóa luận một cách thuận lợi.
Lời cảm ơn sâu sắc muốn được gửi tới các thầy giáo, cô giáo đã dạy dỗ và mở ra
cho chúng tôi thấy chân trời tri thức mới, hướng dẫn chúng tôi cách khám phá và
làm chủ những kiến thức mới.
Tôi muốn gửi lời cảm ơn chân thành đến tập thể lớp Quản lý năng lượng khóa 1
tại Bến Tre đã cùng tơi đi qua những tháng ngày miệt mài học tập, cùng chia sẻ
những niềm vui nỗi buồn, động viên tôi đi qua những khó khăn, để tơi vững bước
vượt qua những vất vả, quyết tâm hoàn thành luận văn này.
Xin chân thành cảm ơn !
Bến Tre, ngày 15 tháng 9 năm 2020
Người thực hiện
Luận văn thạc sĩ
HVTH: Đặng Văn Thiệu 1770256
TĨM TẮT
Đề tài này phân tích sự ảnh hưởng của cơ cấu giá điện đang áp dụng tại Việt Nam
đến các hộ tiêu thụ sử dụng điện theo từng đối tượng áp giá điện với các mức độ sử
dụng điện khác nhau. Xây dựng cơng cụ để tính tốn, đánh giá hiệu quả đầu tư của dự
án; hỗ trợ đắc lực cho ngành điện tư vấn các dự án năng lượng mặt trời phù hợp và
hiệu quả nhất với từng hộ tiêu thụ.
Nội dung chính của đề tài nhằm trả lời các câu hỏi đang được đặt ra hiện nay. Tại
sao phải lắp đặt hệ thống điện mặt trời? Hộ tiêu thụ nào nên hay không nên lắp đặt hệ
thống điện mặt trời? Công suất hệ thống điện mặt trời cần thiết phải lắp đặt là bao
nhiêu?
Khi đã đánh giá được hiệu quả của hệ thống điện mặt trời đến từng hình thức sử
dụng điện của các hộ tiêu thụ, các Cơng ty Điện lực sẽ có định hướng và tư vấn cho các
hộ tiêu thụ là khách hàng sử dụng điện quyết định lựa chọn mơ hình điện mặt trời phù
hợp và mang lại hiệu quả tốt nhất.
ABSTRACT
This thesis analyzes the impact of the electricity price structure being applied in
Vietnam to customers using electricity prices with different levels of electricity usage.
Building calculation tools to calculate and evaluate the investment efficiency of the
project; effectively support the power industry to consult the most suitable and
effective solar energy projects for each customer.
The main content of the topic is to answer the questions that are being asked at
present. Why must install solar power system? Which consumer should or should not
install solar power system? What capacity is required to install solar PV system?
When assessing the efficiency of the solar power system on each form of
electricity consumption of consumers, the Power Companies will orient and advise
consumers who are electricity users to choose the most suitable and effective solar
power model.
Luận văn thạc sĩ
HVTH: Đặng Văn Thiệu 1770256
LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu và kết
quả nêu trong Luận văn là trung thực và chưa từng được ai cơng bố trong bất kỳ cơng
trình khác.
Đồng thời, số liệu sử dụng là số liệu thực tế được thu thập từ Công ty Điện lực
Bến Tre với sự cho phép của Thủ trưởng đơn vị.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho thực hiện luận văn đã được cảm ơn và
các thơng tin trích dẫn trong luận văn đã được ghi rõ nguồn gốc.
Bến Tre, ngày 15 tháng 9 năm 2020
Người thực hiện
Luận văn thạc sĩ
HVTH: Đặng Văn Thiệu 1770256
Mục Lục
Chương 1: Phần mở đầu ................................................................................................... 1
1.1
Đặt vấn đề ........................................................................................................... 1
1.2
Lý do chọn đề tài ................................................................................................ 3
1.3
Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................................... 3
1.4
Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................ 4
1.5
Đối tượng nghiên cứu ......................................................................................... 4
1.6
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ............................................................................ 5
1.7
Cấu trúc luận văn ................................................................................................ 5
Chương 2: Tổng quan về quá trình phát triển của năng lượng mặt trời tại Bến Tre ....... 6
2.1
Lịch sử ra đời của điện năng lượng mặt trời ...................................................... 6
2.2
Sự phát triển của điện năng lượng mặt trời tại Việt Nam .................................. 7
2.3
Ưu điểm – nhược điểm, lợi ích của năng lượng mặt trời ................................... 7
2.3.1 Ưu điểm của năng lượng mặt trời ..................................................................... 7
2.3.2 Nhược điểm của năng lượng mặt trời ............................................................... 8
2.4
Lợi ích to lớn của năng lượng mặt trời ............................................................... 8
2.5
Nguyên lý hoạt động – cấu tạo của hệ thống điện năng lượng mặt trời ............. 9
2.5.1 Nguyên lý hoạt động của hệ thống điện năng lượng mặt trời .......................... 9
2.5.2 Cấu tạo của hệ thống điện năng lượng mặt trời .............................................. 10
2.6
Chính sách về năng lượng tái tạo và tình hình lắp đặt năng lượng mặt trời tại
Việt Nam cũng như tại Bến Tre. ................................................................................. 15
2.6.1 Tổng quan hiện trạng phát triển năng lượng tái tạo tại Việt Nam .................. 15
2.6.2 Hiện trạng phát triển năng lượng mặt trời tại Bến Tre ................................... 19
Luận văn thạc sĩ
HVTH: Đặng Văn Thiệu 1770256
Chương 3: Sự ảnh hưởng của điện mặt trời đến cơ cấu giá điện theo từng loại hộ tiêu
thụ tại Bến Tre ................................................................................................................ 24
3.1
Cơ cấu giá bán điện tại Việt Nam..................................................................... 24
3.2
Cơ cấu giá bán điện tại tỉnh Bến Tre ................................................................ 33
3.3
Cơ cấu giá mua điện tại tỉnh Bến Tre ............................................................... 36
3.4
Xây dựng cơng cụ tính tốn và đánh giá hiệu quả đầu tư của dự án ................ 36
Chương 4: Phân tích hiệu quả của các dự án năng lượng mặt trời đối với từng đối
tượng hộ tiêu thụ tại tỉnh Bến Tre .................................................................................. 52
4.1
Phân tích các dữ liệu phát điện của các dự án điện mặt trời tại Bến Tre ......... 52
4.2
Phân tích hiệu quả các dự án điện mặt trời đối với các hộ tiêu thụ thực tế ...... 55
4.2.1 Hiệu quả điện mặt trời với hộ tiêu thụ ánh sáng sinh hoạt ............................. 55
4.2.2 Hiệu quả điện mặt trời với hộ tiêu thụ sản xuất .............................................. 61
4.2.3 Hiệu quả điện mặt trời với hộ tiêu thụ kinh doanh dịch vụ ............................ 68
4.2.4 Hiệu quả điện mặt trời với hộ tiêu thụ khối hành chính sự nghiệp ................ 74
Chương 5: Kết luận và Kiến nghị .................................................................................. 78
5.1
Kết luận............................................................................................................. 78
5.2
Kiến nghị .......................................................................................................... 79
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................. 92
PHẦN LÝ LỊCH TRÍCH NGANG ................................................................................ 93
Luận văn thạc sĩ
HVTH: Đặng Văn Thiệu 1770256
DANH SÁCH CÁC BẢNG
Danh sách bảng chương 2
Bảng 2. 1 Danh mục các nguồn điện tỉnh Bến Tre dự kiến đến năm 2030 ................... 23
Danh sách bảng chương 3
Bảng 3. 1 Bảng giá bán lẻ điện cho các ngành sản xuất ................................................ 24
Bảng 3. 2 Bảng giá bán lẻ điện cho khối hành chính sự nghiệp .................................... 25
Bảng 3. 3 Bảng giá bán lẻ điện cho kinh doanh ............................................................. 26
Bảng 3. 4 Bảng giá bán lẻ điện cho sinh hoạt ................................................................ 27
Bảng 3. 5 Bảng giá bán buôn điện nông thôn ................................................................ 28
Bảng 3. 6 Bảng giá bán buôn điện khu tập thể, cụm dân cư .......................................... 29
Bảng 3. 7 Bảng Giá bán buôn điện cho tổ hợp thương mại - dịch vụ - sinh hoạt .......... 31
Bảng 3. 8 Bảng giá bán buôn điện cho các khu công nghiệp và giá bán buôn điện cho
chợ .................................................................................................................................. 32
Bảng 3. 9 Bảng giá điện theo nhóm đối tượng hộ tiêu thụ tại Bến Tre ......................... 34
Danh sách bảng chương 4
Bảng 4. 1 Số liệu về bức xạ mặt trời tại Việt Nam ........................................................ 54
Bảng 4. 2 Bảng giá bán lẻ điện sinh hoạt của EVN ....................................................... 56
Bảng 4. 3 Bảng tính toán sản lượng sinh hoạt điện tối thiểu cho dự án điện mặt trời ... 57
Bảng 4. 4 Bảng tính tốn sản cơng suất dự án điện mặt trời phù hợp cho hộ ASSH .... 58
Bảng 4. 5 Bảng chi phí đầu tư và hiệu quả của dự án điện mặt trời 3 kWp cho hộ
ASSH .............................................................................................................................. 60
Bảng 4. 6 Bảng chi phí đầu tư và hiệu quả của dự án điện mặt trời 50 kWp cho hộ Sản
xuất ................................................................................................................................. 64
Bảng 4. 7 Bảng chi phí đầu tư và hiệu quả của dự án điện mặt trời 50 kWp cho hộ Sản
xuất ................................................................................................................................. 67
Bảng 4. 8 Bảng chi phí đầu tư và hiệu quả của dự án điện mặt trời 110 kWp cho hộ
KDDV ............................................................................................................................ 70
Luận văn thạc sĩ
HVTH: Đặng Văn Thiệu 1770256
DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH
Danh sách ảnh chương 2
Hình 2. 1 Top 10 nước đầu tư và sử dụng điện NLMT năm 2018 .................................. 7
Hình 2. 2 Mơ hình hệ thống điên mặt trời độc lập ......................................................... 11
Hình 2. 3 Mơ hình hệ thống điên mặt trời hịa lưới khơng lưu trữ ................................ 12
Hình 2. 4 Mơ hình hệ thống điên mặt trời hịa lưới có lưu trữ....................................... 14
Hình 2. 5 Hình ảnh bản đồ bức xạ mặt trời tại Việt Nam .............................................. 21
Danh sách ảnh chương 3
Hình 3. 1 Mối quan hệ giữa giá bán điện ánh sáng sinh hoạt của EVN với giá mua điện
năng lượng mặt trời ........................................................................................................ 38
Hình 3. 2 Mối quan hệ giữa giá bán điện cho hoạt động sản xuất trung áp của EVN với
giá mua điện năng lượng mặt trời .................................................................................. 40
Hình 3. 3 Mối quan hệ giữa giá bán điện cho hoạt động sản xuất hạ áp của EVN với giá
mua điện năng lượng mặt trời ........................................................................................ 42
Hình 3. 4 Mối quan hệ giữa giá bán điện cho hoạt động KDDV trung áp của EVN với
giá mua điện năng lượng mặt trời .................................................................................. 44
Hình 3. 5 Mối quan hệ giữa giá bán điện cho hoạt động KDDV hạ áp của EVN với giá
mua điện năng lượng mặt trời. ....................................................................................... 46
Hình 3. 6 Mối quan hệ giữa giá bán điện cho hoạt động Bệnh viện, nhà trẻ, mẫu giáo,
trường phổ thông trung - hạ áp của EVN với giá mua điện năng lượng mặt trời .......... 48
Hình 3. 7 Mối quan hệ giữa giá bán điện cho Cơ quan hành chính, chiếu sáng công
cộng trung - hạ áp của EVN với giá mua điện năng lượng mặt trời .............................. 50
Danh sách ảnh chương 4
Hình 4. 1 Các hệ thống điện mặt trời tại Cơng ty Điện lực Bến Tre ............................. 52
Hình 4. 2 Đặc tính phát điện của hệ thống điện mặt trời thực tế tại Cơng ty Điện lực
Bến Tre ........................................................................................................................... 53
Hình 4. 3 Mối tương quan của điện mặt trời với giá điện ánh sáng sinh hoạt ............... 55
Luận văn thạc sĩ
HVTH: Đặng Văn Thiệu 1770256
Hình 4. 4 Biểu đồ thể hiện mối liên hệ giá điện của phụ tải xay xác (ngày bình thường)
........................................................................................................................................ 61
Hình 4. 5 Biểu đồ thể hiện mối liên hệ giá điện của phụ tải xay xác (ngày chủ nhật) .. 62
Hình 4. 6 Biểu đồ thể hiện mối liên hệ giá điện của phụ tải sản xuất nước đá .............. 65
Hình 4. 7 Biểu đồ thể hiện mối liên hệ giá điện của phụ tải sản xuất nước đá (ngày chủ
nhật) ................................................................................................................................ 66
Hình 4. 8 Biểu đồ thể hiện mối liên hệ giá điện của phụ tải KD-DV (ngày bình thường)
........................................................................................................................................ 68
Hình 4. 9 Biểu đồ thể hiện mối liên hệ giá điện của phụ tải kinh doanh dịch vụ (ngày
chủ nhật) ......................................................................................................................... 69
Hình 4. 10 Biểu đồ thể hiện mối liên hệ giá điện của phụ tải khách sạn (ngày bình
thường) ........................................................................................................................... 72
Hình 4. 11 Biểu đồ thể hiện mối liên hệ giá điện của phụ tải khách sạn (ngày chủ nhật)
........................................................................................................................................ 73
Hình 4. 12 Biểu đồ thể hiện mối liên hệ giá điện của phụ tải Bệnh viện (ngày bình
thường) ........................................................................................................................... 75
Hình 4. 13 Biểu đồ thể hiện mối liên hệ giá điện của phụ tải cơ quan (ngày bình
thường) ........................................................................................................................... 76
Luận văn thạc sĩ
HVTH: Đặng Văn Thiệu 1770256
DANH SÁCH CÁC PHỤ LỤC
Phụ lục 1: Tính tốn hiệu quả điện mặt trời đối với hộ tiêu thụ sản xuất- hạ áp ........... 80
Phụ lục 2: Tính tốn hiệu quả điện mặt trời đối với hộ tiêu thụ sản xuất- trung áp ...... 82
Phụ lục 3: Tính tốn hiệu quả điện mặt trời đối với hộ tiêu thụ KDDV- hạ áp ............. 84
Phụ lục 4: Tính tốn hiệu quả điện mặt trời đối với hộ tiêu thụ KDDV- trung áp ........ 86
Phụ lục 5: Tính tốn hiệu quả điện mặt trời đối với hộ tiêu thụ Bệnh viện- hạ áp ........ 88
Phụ lục 6: Tính tốn hiệu quả điện mặt trời đối với hộ tiêu thụ Cơ quan- trung áp ...... 90
Luận văn thạc sĩ
HVTH: Đặng Văn Thiệu 1770256
1
Chƣơng 1: Phần mở đầu
1.1 Đặt vấn đề
Năng lượng mặt trời khơng cịn là chủ đề mới ở các nước phát triển trên thế
giới. Nhưng ở Việt Nam, theo Quyết định của 11 của Chính phủ, kể từ ngày
01/06/2017. Tập đồn điện lực Việt Nam sẽ có trách nhiệm thu mua toàn bộ năng
lượng điện mặt trời nối lưới trên cả nước. Đây là một trong những dấu mốc quan trọng.
Dự đoán thị trường năng lượng sạch sẽ phát triển bùng nổ tại Việt Nam những năm tới.
Chúng ta đều biết, nguồn năng lượng truyền thống như than đá, dầu mỏ đang
dần cạn kiệt. Trữ lượng có hạn, lại bị khai thác q mức vì mục đích kinh tế. Dẫn đến
tình trạng khan hiếm ở nhiều nơi trên thế giới. Cho dù là Các tiểu vương quốc Arab
thống nhất (UAE), hay các quốc gia như Iraq, Venezuela luôn tự hào là những vùng đất
của “vàng đen”. Cũng đang phải đối mặt với những cuộc khủng hoảng về nhiên liệu,
năng lượng.
Năng lượng điện mặt trời hồn tồn thân thiện với mơi trường. Khơng hề tạo ra
khí độc, khơng có CO2, khơng có rác thải. Chỉ khai thác nguồn năng lượng chúng ta có
mỗi ngày – ánh sáng mặt trời. Nhờ vậy, khơng gây tác động xấu đến biến đổi khí hậu.
Các nhà nghiên cứu hy vọng, năng lượng điện mặt trời có thể thay thế những
nhiên liệu truyền thống trong tương lai. Nhằm mục đích bảo vệ mơi trường và nguồn
tài nguyên hiếm là than đá và dầu mỏ. Tuy vậy, đó là 2 nguồn tạo kinh tế chủ đạo của
một số quốc gia khác. Cho nên, còn cần rất nhiều thời gian nữa để đưa nguồn năng
lượng sạch lên thay thế hồn tồn.
Việt Nam có lợi thế nằm gần đường xích đạo. Là một trong những nước được
phân bổ ánh nắng mặt trời nhiều nhất trong năm trên bản đồ bức xạ của mặt trời. Vì
vậy, sử dụng năng lượng điện mặt trời rất phù hợp với hàng nghìn đảo có dân cư sinh
sống. Nhưng chưa được sử dụng điện lưới quốc gia. Tuy nhiên, cho đến nay chúng ta
vẫn chưa có động thái nào về việc ứng dụng nguồn năng lượng tại chỗ đó.
Luận văn thạc sĩ
HVTH: Đặng Văn Thiệu 1770256
2
Giá cả trên thị trường tùy thuộc vào nhà cung cấp, dao động từ khoảng 13 - 17
triệu đồng cho 1kWp cơng suất lắp đặt. Với một hộ gia đình bình thường, có thể chọn
một hệ thống có cơng suất lắp đặt từ 3 - 10kWp.
Với mỗi kWp công suất lắp đặt, có thể tạo ra được một lượng điện năng khoảng
từ 4 - 5kWh mỗi ngày. Hiện nay, giá mua điện mặt trời với 03 mức giá như sau (theo
Quyết định số 13/2020/QĐ-TTg ngày 06 tháng 4 năm 2020 của Thủ tướng Chính phủ):
- Dự án điện mặt trời nổi: 1.783 VNĐ/kWh tương đương 7,69 UScent/kWh.
- Dự án điện mặt trời mặt đất: 1.644 VNĐ/kWh tương đương 7,09 UScent/kWh.
- Hệ thống điện mặt trời mái nhà: 1.943 VNĐ/kWh tương đương 8,38
UScent/kWh.
* Ghi chú: Tỷ giá tính theo tỷ giá trung tâm của đồng Việt Nam với đô la Mỹ
được Ngân hàng Nhà nước Việt Nam công bố ngày 10 tháng 3 năm 2020.
Với giá mua điện hiện nay và với chi phí đầu tư như trên, các dự án năng lượng
mặt trời sau khoảng thời gian từ 6 - 10 năm sẽ thu hồi lại vốn đầu tư. Thời gian hoàn
vốn này sẽ phụ thuộc vào các yếu tố chính: loại hình dự án, quy mơ dự án, vị trí xây
dựng…. Sau khoảng thời gian đó, hộ tiêu thụ hồn tồn được hưởng lợi vì tuổi thọ của
hệ thống pin năng lượng mặt trời kéo dài từ 25 - 30 năm.
Để đưa ra quyết định lắp đặt hệ thống điện năng lượng mặt trời trên mái nhà,
ngoài yếu tố về vị trí lắp đặt (diện tích mái, kết cấu khung lắp đặt, hướng mái nhà, cảnh
quan xung quanh không bị cây xanh hoặc các nhà cao tầng lân cận che khuất làm giảm
hiệu suất hấp thu của các tấm pin năng lượng mặt trời. Khoảng cách tối ưu giữa các
mảng PV liền kề là nguyên tố quan trọng đối với hệ thống PV trên mái nhà [1]….) thì
chi phí lắp đặt hệ thống điện năng lượng mặt trời cùng với cơ cấu giá điện hiện nay của
EVN sẽ là một vấn đề then chốt trong việc lựa chọn nên hay không nên lắp đặt và lắp
đặt với công suất như thế nào đối với hệ thống năng lượng mặt trời.
Luận văn thạc sĩ
HVTH: Đặng Văn Thiệu 1770256
3
1.2 Lý do chọn đề tài
Có thể nhận thấy rất rõ nhiều lợi ích mà ĐMTMN đem lại cho nhà nước và
người tiêu dùng điện.
Đối với nhà nước là có thêm nguồn năng lượng sạch với sản lượng khá cao. Mặt
khác nếu được khuyến khích phát triển ĐMTMN đồng nghĩa với việc giảm tối đa ngân
sách đầu tư vào các cơng trình nguồn phát và lưới truyền tải điện.
Đối với người dùng điện, việc lắp đặt hệ thống điện mặt trời trên mái nhà, người
dân vừa có điện sử dụng vừa bán lại điện cho nhà nước với giá cao hơn giá bán điện
bình qn của nhà nước.
Với lợi ích kép của hệ thống năng lượng mặt trời áp mái nhà mang lại cho người
dân và nhà nước như trên thì việc đầu tư hệ thống năng lượng mặt trời áp mái nhà là
cần thiết.
Tuy nhiên hệ thống năng lượng mặt trời áp mái nhà cũng chỉ mới phát triển ở
Việt Nam nói chung cũng như tại tỉnh Bến Tre nói riêng nên việc tiếp cận của người
dân cũng như các cơ quan quản lý còn quá mới mẽ, chưa chủ động được trong việc
nhận biết về thiết bị, kỹ thuật quản lý vận hành, chi phí, hiệu quả đầu tư mang lại của
hệ thống…..
Chính vì vậy nên trong q trình học tập tại trường cùng với những kiến thức
tiếp cận được từ thực tế, tôi chọn đề tài “Phân tích hiệu quả các dự án năng lượng mặt
trời theo cơ cấu giá điện tại Việt Nam” để xây dựng được cái nhìn tổng thể về hiệu quả
đầu tư của các dự án năng lượng mặt trời mái nhà tại địa phương.
1.3 Mục tiêu nghiên cứu
- Xây dựng mơ hình khái quát về hiệu quả của các hệ thống năng lượng mặt trời
đối với từng nhóm, từng đối tượng phụ tải điện khác nhau dựa trên cơ cấu giá điện
đang áp dụng.
- Phân tích sự ảnh hưởng của điện mặt trời đối với cơ cấu giá điện đang áp dụng
tại Việt Nam cho các hộ tiêu thụ sử dụng điện theo từng đối tượng áp giá điện với các
Luận văn thạc sĩ
HVTH: Đặng Văn Thiệu 1770256
4
mức độ sử dụng điện khác nhau. Xây dựng công cụ tính tốn chính trong đề tài để tính
tốn, đánh giá hiệu quả đầu tư của dự án.
- Đánh giá hiệu quả của các dự án năng lượng mặt trời đối với từng đối tượng hộ
tiêu thụ. Bao gồm 05 loại hộ tiêu thụ theo cơ cấu giá điện của EVN: hộ tiêu thụ là khối
hành chính sự nghiệp với mục đích sử dụng điện cho bệnh viện, nhà trẻ, mẫu giáo,
trường phổ thông, hộ tiêu thụ là khối hành chính sự nghiệp với mục đích sử dụng điện
chiếu sáng cơng cộng; đơn vị hành chính sự nghiệp, hộ tiêu thụ là ánh sáng sinh hoạt,
hộ tiêu thụ là các ngành sản xuất, hộ tiêu thụ là kinh doanh dịch vụ.
1.4 Phạm vi nghiên cứu
- Các hệ thống điện mặt trời mái nhà của Công ty Điện lực Bến Tre.
- Các hộ tiêu thụ điện với đầy đủ 05 thành phần phụ tải trong cơ cấu giá điện
của EVN. Các hộ tiêu thụ này được chọn là những phụ tải điển hình và phổ biến trong
xã hội:
+ Hộ tiêu thụ sản xuất xay xác – mua điện hạ áp – công suất 160 KVA.
+ Hộ tiêu thụ sản xuất nước đá – mua điện trung áp – công suất 630 KVA.
+ Hộ tiêu thụ kinh doanh thương mại – mua điện hạ áp – công suất 250 KVA.
+ Hộ tiêu thụ dịch vụ khách sạn – mua điện trung áp – công suất 630 KVA.
+ Hộ tiêu thụ cơ quan bệnh viện – mua điện hạ áp – công suất 160 KVA.
+ Hộ tiêu thụ cơ quan Công an Tỉnh – mua điện trung áp – công suất 630 KVA.
- Đặc điểm, tiềm năng về năng lượng mặt trời tại Việt Nam và tại tỉnh Bến Tre.
- Phân tích mối tương quan của đặc tính phát điện của hệ thống điện mặt trời
mái nhà với các thành phần phụ tải theo giá điện tương ứng.
1.5 Đối tƣợng nghiên cứu
Các hộ tiêu thụ điện tại khu vực Bến Tre với 05 thành phần phụ tải theo giá
điện: giá bán lẻ điện cho kinh doanh (trung tâm thương mại, khách sạn), giá bán lẻ điện
cho các ngành sản xuất (xay xát, sản xuất nước đá), giá bán lẻ điện cho khối hành
Luận văn thạc sĩ
HVTH: Đặng Văn Thiệu 1770256
5
chính sự nghiệp – có 02 loại phụ tải (bệnh viện; cơ quan hành chính), giá bán lẻ điện
cho sinh hoạt.
1.6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Với phạm vi của luận văn này có ý nghĩa trong việc đề ra những nhận định đúng
đắn về hiệu quả mang lại của các dự án điện mặt trời gắn liền với cơ cấu giá điện của
EVN cho tất cả các thành phần hộ tiêu thụ tham.
Từ đó giúp áp dụng hiệu quả hơn khi áp dụng vào thực tế trong việc tư vấn,
đánh giá hiệu quả để đưa ra phương án đầu tư dự án điện mặt trời hiệu quả nhất cho
từng đối tượng sử dụng điện trong thực tiễn.
1.7 Cấu trúc luận văn
Luận văn này được thực hiện bao gồm 05 Chương với các nội dung như sau:
- Chương 1: Phần mở đầu.
- Chương 2: Tổng quan về quá trình phát triển của năng lượng mặt trời.
- Chương 3: Sự ảnh hưởng của cơ cấu giá điện theo từng loại hệ thống điện mặt
trời
- Chương 4: Phân tích hiệu quả của các dự án năng lượng mặt trời đối với từng
đối tượng hộ tiêu thụ tại tỉnh Bến Tre
- Chương 5: Kết luận và Kiến nghị
Luận văn thạc sĩ
HVTH: Đặng Văn Thiệu 1770256
6
Chƣơng 2: Tổng quan về quá trình phát triển của năng lƣợng
mặt trời tại Bến Tre
2.1 Lịch sử ra đời của điện năng lƣợng mặt trời
Lịch sử ra đời của điện năng lượng mặt trời (Solar Power/Energy): có thể được
chia làm 03 giai đoạn [2].
Giai đoạn khai sinh từ những năm 1860: theo dự báo thì nguồn năng lượng than
sẽ dần trở nên cạn kiệt, các nhà khoa học đã nghĩ đến nguồn năng lượng miễn phí vơ
tận đó là năng lượng mặt trời. Kết quả, Charles Fritts (là nhà phát minh người Mỹ có
cơng trong việc tạo ra tế bào pin năng lượng mặt trời hoạt động đầu tiên vào năm 1883)
đã lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời quang điện trên mái nhà đầu tiên trên thế giới,
sử dụng các tế bào selenium hiệu quả 1% tại Thành phố New York vào năm 1884.
Giai đoạn 1990 – 2010: phải đến giữa thập niên 1990 thì những dự án điện năng
lượng mặt trời quy mô lớn, đặc biệt mơ hình mái nhà (top roof) mới được chú ý và phát
triển do hạn chế về nguồn cung cấp dầu mỏ, khí tự nhiên và sự nóng lên của trái đất.
Đặc biệt vào năm 2000 khi châu Âu có chính sách ưu tiên nguồn năng lượng tái tạo và
có chính sách mua lại điện năng lượng mặt trời với mức giá hợp lý nên đã thúc đẩy
được các hộ gia đình và các nhà máy lớn đầu tư phát triển.
Giai đoạn 2010 đến nay: việc phát triển điện NLMT cực thịnh ở châu Âu dần
chuyển sang Mỹ và châu Á (đặc biệt Trung Quốc và Nhật Bản) và đến giờ này đã phát
triển trên toàn thế giới như các nước Úc, Canada, Chile, Ấn Độ, Israel, Mexico, Nam
Phi, Hàn Quốc, Thái Lan và cả Việt Nam chúng ta.
Vậy quốc gia nào đang là nước phát triển điện NLMT lớn nhất thế giới: sau đây
là top 10 quốc gia sử dụng điện NLMT lớn nhất thế giới trong 2018.
Luận văn thạc sĩ
HVTH: Đặng Văn Thiệu 1770256
7
Hình 2. 1 Top 10 nước đầu tư và sử dụng điện NLMT năm 2018
2.2 Sự phát triển của điện năng lƣợng mặt trời tại Việt Nam
Còn Việt Nam đang đứng đâu trên bản đồ điện NLMT trên thế giới: từ năm
2015 Chính Phủ đã có chính sách ưu tiên phát triển điện NLMT thể thể hiện ở Quyết
định 2068/QĐ-TTg ngày 25/11/2015 của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Chiến lược
phát triển năng lượng tái tạo của Việt Nam đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2050,
đảm bảo phát triển nguồn điện sau khi dừng các dự án điện hạt nhân và giảm bớt các
nhiệt điện đốt hóa thạch. Tính đến đầu năm 2019, có gần 100 dự án (solar farm) điện
NLTM được đầu tư và hòa vào lưới điện quốc gia, đặc biệt từ tháng 4.2019 khi giá
điện chính thức tăng (trung bình tăng 50% đối với hộ giai đình)
2.3 Ƣu điểm – nhƣợc điểm, lợi ích của năng lƣợng mặt trời
2.3.1 Ƣu điểm của năng lƣợng mặt trời
- Tiện lợi và sẵn có: Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng tiện lợi và sẵn có ở
khắp mọi nơi. Đặc biệt là một nước có lượng bức xạ hàng đầu như nước ta thì đây là
tiềm năng vơ cùng lớn.
Luận văn thạc sĩ
HVTH: Đặng Văn Thiệu 1770256
8
- Nguồn năng lượng vô tận: bức xạ mặt trời là nguồn tài ngun có thể tái tạo vơ
tận nhất mà con người có được. Chúng ta có thể thoải mái sử dụng mà không sợ cạn
kiệt hay hết hạn.
- Nguồn năng lượng sạch an toàn nhất: Ánh sáng mặt trời là tài nguyên thiên
nhiên mang lại sự sống cho nhân lồi. Chính vì vậy nó cực sạch và an tồn tuyệt đối.
- Nguồn năng lượng miễn phí: Sẽ chẳng có ai đánh thuế hay kiểm sốt bạn khi
bạn sử dụng năng lượng mặt trời cả.
2.3.2 Nhƣợc điểm của năng lƣợng mặt trời
Chi phí đầu tư ban đầu cho hệ thống là quá cao so với mức thu nhập trung bình
của người lao động Việt Nam là quá lớn. Đồng ý rằng với độ bền lên đến hơn 30 năm
thậm chí là 50 năm thì khoảng đầu tư ban đầu bây giờ là hoàn toàn hợp lý. Nhưng
nhiều hộ gia đình rất khó có thể huy động được một khoản kinh phí lớn như vậy cho
việc lắp đặt hệ thống điện này.
- Một nhược điểm nữa đó là để có thể mang lại cơng suất điện đủ dùng thì cần
phải có vị trí lắp đặt tấm pin nhận được lượng ánh nắng mặt trời phù hợp. Nếu như vị
trí lắp đặt khuất nhà cao tầng, khuất cây cối thì sẽ khó có thể nhận được nguồn năng
lượng tốt nhất.
- Việc sản xuất năng lượng mặt trời bị ảnh hưởng bởi yếu tố thời tiết và bụi bẩn
sẽ làm giảm thu năng lượng của các tấm pin.
- Hệ thống năng lượng mặt trời có lưu trữ giá thành khá cao, bộ lưu chiếm tới
40% giá thành của hệ thống.
2.4 Lợi ích to lớn của năng lƣợng mặt trời
- Tự chủ về nguồn điện: cho dù bạn đang ở đâu và muốn có hệ thống nhà máy
phát điện lớn hay nhỏ bạn đều có thể với điện mặt trời. Bạn sẽ khơng gặp tình trạng
cúp điện như điện lưới.
- Khơng mất chi phí vận hành: Khác với nhiều loại máy phát điện truyền thống
cần nhiên liệu như dầu, xăng.. để hoạt động. Còn với điện mặt trời chúng ta chỉ cần đầu
Luận văn thạc sĩ
HVTH: Đặng Văn Thiệu 1770256
9
tư một lần và có điện năng sử dụng miễn phí trọn đời thiết bị mà khơng tốn một xu chi
phí vận hành.
- Tối ưu hóa lợi nhuận đầu tư: Khi lắp đặt hệ thống điện năng lượng mặt trời theo
tính tốn thì khoảng sau 5 năm hoạt động chúng ta sẽ được hoàn vốn ban đầu. Vậy sau
25 năm hoạt động tiếp theo gia đình, doanh nghiệp chúng ta sẽ có điện miễn phí để sử
dụng. Vậy ngay từ khi đầu tư chúng ta đã chắc chắn biết được đây là dự án đầu tư
mang về lợi nhuận cực cao.
- Dễ lắp đặt, dễ sử dụng và chi phí bảo dưỡng thấp: Quá trình lắp đặt điện mặt
trời khá đơn giản. Chúng ta chỉ cần lựa chọn vị trí thuận lợi để lắp đặt các tấm pin có
nhiều nắng nhất. Cịn các thiết bị khác đã có nhà cung cấp lo liệu. trong quá trình sử
dụng chúng ta chỉ cần vệ sinh sạch sẽ tấm pin mặt trời là xong.
- Thân thiện với mơi trường: Q trình sử dụng điện mặt trời không gây ra tiếng
ốn, không gây ra khói bụi, giảm thiểu được khí gây hiệu ứng nhà kính. Mang lại bầu
khơng khí trong xanh và sạch đẹp cho chúng ta.
- Ứng dụng rộng rãi và đa dạng: Chúng ta có thể lắp đặt và sử dụng nguồn năng
lượng mặt trời ở bất kỳ đâu dù tại nhà, ngồi đồng, cơng ty, trên xe hay thậm chí là trên
cả máy bay.
- Xu hướng của thời đại: Khi các ngun liệu hóa thạch đang dần bị cạn kiệt thì
điện mặt trời là năng lượng thay thể để chúng ta phát triển bền vững về kinh tế và đời
sống.
2.5 Nguyên lý hoạt động – cấu tạo của hệ thống điện năng lƣợng mặt trời
2.5.1 Nguyên lý hoạt động của hệ thống điện năng lƣợng mặt trời
Hệ thống điện năng lượng mặt trời có nguyên lý hoạt động khá đơn giản. Thông
qua những tấm pin mặt trời bức xạ mặt trời sẽ được chuyển đổi thành dịng điện một
chiều thơng qua hiệu ứng quang điện. Sau đó dịng điện được hệ thống sạc năng lượng
mặt trời đưa đến và tự động sạc đầy hệ thống ắc quy. Cuối cùng khi dòng điện đủ lớn
hệ thống sẽ được lắp đặt thiết bị chuyển đổi nguồn điện inverter để kích nguồn điện
Luận văn thạc sĩ
HVTH: Đặng Văn Thiệu 1770256
10
một chiếu thành nguồn điện xoay chiều 220V sin chuẩn. Lúc này điện từ hệ thống năng
lượng mặt trời đã có thê cung cấp trức tiếp điện cho các tải tiêu thụ dùng cho sinh hoạt
và sản xuất.
2.5.2 Cấu tạo của hệ thống điện năng lƣợng mặt trời
Hệ thống điện mặt trời hiện nay được khai thác với các thiết bị hiện đại và hiệu
quả hơn. Chúng ta có nhiều giải pháp điện mặt trời khác nhau tuy nhiên cấu tạo của
chúng khá giống nhau bao gồm:
Hệ thống pin năng lƣợng mặt trời: Đây là bộ phận quan trong nhất trong hệ
thống điện mặt trời. Nó có nhiệm vụ hấp thụ và biến đổi bức xạ mặt trời thành điện
năng.
Sạc năng lƣợng mặt trời: Đây là thiết bị năng lượng mặt trời có nhiệm vụ
chuyển dịng điện từ pin năng lượng qua hệ thống ắc quy. Bảo vệ cho bình ắc quy
không bị sạc và xả quá tải cũng như không bị trào ngược điện trở lại pin. Đồng thời sạc
NLMT còn giúp bảo vệ tuổi thọ của hệ thống được lâu bền hơn.
Inverter chuyển đổi dịng điện: inverter có nhiệm vụ chuyển đổi dòng điện
một chiều từ pin mặt trời thành dịng điện xoay chiều có cùng tần số với điện lưới.
Hệ thống ắc quy lƣu trữ: Hệ thống này có nhiệm vụ lưu trữ lại dịng điện và
cung cấp cho tải khi thiết bị điện năng lượng mặt trời không tạo ra điện.
Hiện nay, Hệ thống năng lượng mặt trời để khai thác khác nhau đó là điện mặt
trời hịa lưới khơng lưu trữ, điện mặt trời hịa lưới có lưu trữ và điện mặt trời độc lập.
Mỗi giải pháp đều có một ưu điểm riêng biệt nhưng nguyên lý hoạt động của các thiết
bị điện năng lượng mặt trời nhìn chung giống nhau.
a. Điện năng lƣợng mặt trời độc lập
Điện mặt trời độc lập là hệ thống điện từ năng lượng mặt trời hoạt động độc lập
và không phụ thuộc vào điện lưới. Hệ thống tạo năng lượng mặt trời thành nguồn điện
một chiều qua các tấm pin mặt trời. Sau đó được sạc đầy bình ắc quy qua sạc năng
lượng mặt trời và chuyển đổi thành dòng điện xoay chiều sin chuẩn 220V. Cuối cùng
Luận văn thạc sĩ
HVTH: Đặng Văn Thiệu 1770256
11
khi điện đã cùng tần số sẽ được cung cấp trực tiếp cho các thiết bị tiêu thụ điện hoạt
động. Một hệ thống độc lập phải có khả năng đáp ứng các yêu cầu năng lượng mỗi
ngày trong năm. Xác định mức sử dụng năng lượng hàng ngày và theo mùa cùng với
việc xem xét quang năng thu được hàng ngày và theo mùa của mặt trời, cho phép các
nhà thiết kế ước tính quy mơ của PV, Pin lưu trữ, điều khiển sạc và biến tần.
Hình 2. 2 Mơ hình hệ thống điên mặt trời độc lập
Vì hệ thống không phụ thuộc vào điện lưới nên dễ dàng lắp đặt và ứng dụng ở
bất kỳ đâu. Đây là nguồn năng lượng thay thế điện lưới giúp mang lại ánh sáng và điện
năng cho sinh hoạt cũng như sản xuất trên các vùng núi và hải đảo.
b. Điện mặt trời hịa lƣới khơng lƣu trữ
Hệ thống điện mặt trời hịa lƣới không lƣu trữ là hệ thống sử dụng các thiết
bị điện năng lượng mặt trời để tạo ra điện năng sau đó hịa vào điện lưới. Với ngun
lý hoạt động khá đơn giản. Khi pin mặt trời tạo ra dòng điện một chiều sẽ được thiết bị
Luận văn thạc sĩ
HVTH: Đặng Văn Thiệu 1770256
12
inverter chuyển đổi dịng điện kích lên thành dịng điện xoay chiều. Dòng điện này
được thiết bị sạc năng lượng mặt trời hòa chung với điện lưới và cả hai thiết bị cùng
song song cung cấp điện cho tải tiêu thụ.
Hình 2. 3 Mơ hình hệ thống điên mặt trời hịa lưới khơng lưu trữ
Điện mặt trời hịa lưới khơng lưu trữ So với hệ thống điện mặt trời độc lập, hệ
thống hồ lưới khơng lưu trữ rất đơn giản, dễ hiểu và thiết kế, chỉ với hai thành phần
chính là mô-đun PV và biến tần cấp nguồn AC vào hệ thống lưới điện để bù một phần
hoặc tất cả điện tiêu thụ từ lưới. Các hệ thống này rẻ hơn, dễ cài đặt và bảo trì hơn,
đồng thời hoạt động hiệu quả hơn các hệ thống dựa trên ắc quy lưu trữ có cơng suất
tương đương. Hạn chế chính của hệ hoà lưới là khi lưới điện bị hỏng, chúng không thể
cung cấp năng lượng để sử dụng. Nếu lưới điện khu vực đáng tin cậy và mất điện là
khơng thường xun, các hệ thống hồ lưới có thể thời gian hoàn vốn tốt nhất với mức
đầu tư thấp nhất. Ưu điểm của hệ thống này chính là chi phí lắp đặt các thiết bị cơng
Luận văn thạc sĩ
HVTH: Đặng Văn Thiệu 1770256
13
nghệ năng lượng mặt trời này khá rẻ so với các giải pháp điện mặt trời khác. Tuy nhiên
khi điện lưới bị mất để đảm bảo an toàn điện mặt trời cũng bị cắt theo.
c. Điện mặt trời hòa lƣới có lƣu trữ
Hệ thống điện năng lượng mặt trời nối lưới có lưu trữ là sử dụng điện mặt trời
hịa vào điện lưới tạo thành hai dòng điện song song cung cấp cho tải tiêu thụ. Cụ thể
hệ thống hoạt động theo nguyên lý như sau: các tấm pin mặt trời sẽ chuyển hóa năng
lượng mặt trời thành điện năng. Thiết bị kích điện inverter sẽ kích dịng điện một chiều
từ pin mặt trời lên dòng điện xoay chiều 220V. Sau đó hệ thống sẽ sạc đầy các bình ắc
quy bằng sạc nlmt. Khi các bình ắc quy được sạc đầy hệ thống sẽ tự động hòa cùng vào
điện lưới và cung cấp điện cho tải tiêu thụ.
- Khi điện mặt trời sản sinh ra bằng lượng điện tiêu thụ của tải thì điện mặt trời
sẽ cung cấp điện cho tải.
- Khi điện mặt trời sản sinh ra thấp hơn tải tiêu thụ thì điện lưới sẽ cung cấp điện
cho tải.
- Khi điện mặt trời tạo ra nguồn điện lớn hơn tải tiêu thụ thì điện sẽ được truyền
ngược lên điện lưới. Số lượng điện thừa ra sẽ được tính tiền trên từng kw
theo giá bán điện năng sản xuất ra từ năng lượng tái tạo.
Điện năng lượng mặt trời hịa lưới (nối lưới điện quốc gia) có lưu trữ mang lại
ưu điểm tuyệt vời. Đó chính là khi điện lưới bị cắt thì các thiết bị ưu tiên vẫn được
cung cấp điện nhờ vào hệ thống ắc quy lưu trữ điện. Tham khảo thêm bài viết: hệ thống
điện năng lượng mặt trời hòa lưới
Luận văn thạc sĩ
HVTH: Đặng Văn Thiệu 1770256
