Đánh giá khả năng tiếp nhận nguồn năng lượng mặt trời trên lưới điện phân phối thuộc công ty điện lực kon tum
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (6.81 MB, 75 trang )
LÊ QUANG KHÁNH
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
LÊ QUANG KHÁNH
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN
ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG TIẾP NHẬN NGUỒN NĂNG LƯỢNG
MẶT TRỜI TRÊN LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI THUỘC
CÔNG TY ĐIỆN LỰC KON TUM
C
C
R
L
T.
DU
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN
KHÓA: K36
Đà Nẵng - Năm 2020
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
LÊ QUANG KHÁNH
ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG TIẾP NHẬN NGUỒN NĂNG LƯỢNG
MẶT TRỜI TRÊN LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI THUỘC
CÔNG TY ĐIỆN LỰC KON TUM
C
C
R
L
T.
DU
Chuyên ngành: Kỹ thuật điện
Mã số:
8520201
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN HỮU HİẾU
Đà Nẵng - Năm 2020
i
CAM ĐOAN
Tôi cam đoan luận văn được được thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS.TS
Nguyễn Hữu Hiếu. Đây là đề tài chỉ sử dụng những tài liệu tham khảo như đã nêu
trong bản thuyết minh.
Các số liệu, kết quả nêu trong đề tài là trung thực và chưa từng được ai cơng bố
trong bất kì cơng trình nào khác.
Nếu sai sót nhóm sinh viên xin chịu hồn tồn trách nhiệm.
Đà Nẵng, ngày 05 tháng 06 năm 2020
Sinh viên thực hiện
C
C
R
L
T.
Lê Quang Khánh
U
D
ii
MỤC LỤC
Trang
LỜI CAM ĐOAN........................................................................................................... i
MỤC LỤC ..................................................................................................................... ii
TÓM TẮT LUẬN VĂN ..............................................................................................iii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................ vi
DANH MỤC CÁC BẢNG .......................................................................................... vii
DANH MỤC CÁC HÌNH .........................................................................................viii
MỞ ĐẦU ........................................................................................................................ 1
Chương 1 - CẤU TRÚC CỦA CÁC HỆ THỐNG MẶT TRỜI ÁP MÁI CÁC CHÍNH
SÁCH VÀ NHU CẦU LẮP ĐẶT HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI ÁP MÁI
........................................................................................................................................ 3
1.1
Mở đầu .............................................................................................................. 3
C
C
1.1.1
Cấu trúc của các hệ thống mặt trời áp mái ............................................... 3
1.1.2
Các kiểu mơ hình áp mái hiện nay ............................................................. 4
1.1.3
Hoạt động của các hệ thống mặt trời áp mái............................................. 5
1.1.4
Lợi ích của hệ thống điện mặt trời áp mái ................................................. 6
1.2
R
L
T.
U
D
Các quy định về đấu nối của các cơng trình mặt trời áp mái ............................ 6
1.2.1
Đăng ký nhu cầu lắp đặt điện mặt trời áp mái của chủ đầu tư.................. 7
1.2.2
Khảo sát và thỏa thuận đấu nối ................................................................. 7
1.2.3
Gửi hồ sơ đề nghị bán điện từ dự án điện mặt trời .................................... 8
1.2.4
Kiểm tra các thông số kỹ thuật và lắp đặt công tơ đo đếm 2 chiều cho dự
án ĐMTMN: ............................................................................................................. 8
1.2.5
1.3
Ký kết mua, bán điện với chủ đầu tư dự án điện mặt trời mái nhà ............ 9
Nhu cầu lắp đặt các hệ thống mặt trời áp mái ................................................... 9
1.3.1
Tác động của giá điện ................................................................................ 9
1.3.2
Tác động của tình hình kinh tế kĩ thuật. ................................................... 11
1.3.3
Tác động của chiến lược bảo vệ môi trường............................................ 12
1.3.4
Tác động về an ninh năng lượng .............................................................. 12
1.3.5
Nhu cầu lắp đặt các hệ thống mặt trời áp mái ......................................... 13
Chương 2 - PHÂN TÍCH CÁC ẢNH HƯỞNG KHI LẮP ĐẶT HỆ THỐNG NĂNG
LƯỢNG MẶT TRỜI ÁP MÁI LÊN LƯỚI PHÂN PHỐI VÀ KHẢ NĂNG TIẾP
iii
NHẬN TỐI ƯU NGUỒN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI ÁP MÁI CỦA LƯỚI PHÂN
PHỐI ............................................................................................................................. 14
2.1
Khái niệm về dung lượng tiếp nhận NLMTAM ............................................. 14
2.2
Ảnh hưởng của NLMT áp mái đối với lưới điện phân phối ........................... 15
2.3.1
Ảnh hưởng về điện áp ............................................................................... 15
2.3.2
Ảnh hưởng đến máy biến áp ..................................................................... 17
2.3.3
Ảnh hưởng đến kết cấu lưới ..................................................................... 17
Chương 3 - MÔ HÌNH TỐN XÁC ĐỊNH DUNG LƯỢNG TIẾP NHẬN TỐI ƯU
NGUỒN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI ÁP MÁI CỦA LƯỚI PHÂN PHỐI KHI CÓ
QUAN TÂM ĐẾN CÁC YẾU TỐ NGẪU NHIÊN CỦA LƯỚI ................................ 18
3.1
Phương pháp ................................................................................................... 18
3.2
Thuật toán Monte Carlo .................................................................................. 18
C
C
3.2.1
Lịch sử phát triển ..................................................................................... 18
3.2.2
Phạm vi ứng dụng .................................................................................... 18
3.2.3
Ưu điểm, nhược điểm của thuật toán ....................................................... 19
3.3
R
L
T.
U
D
Các phầm mềm và Modul ứng dụng cho thuật toán ....................................... 19
3.3.1
Phần mềm MATLAB ................................................................................. 19
3.3.2
MATPOWER trong MATLAB .................................................................. 20
3.3.3
Xử lý dữ liệu đầu vào bằng tệp Excel ...................................................... 20
3.4
Thuật toán xác định dung lượng tiếp nhận nguồn NLMTAM của lưới phân
phối 20
3.5
Xây dựng mơ hình tốn trên MATLAB ......................................................... 20
3.5.1
Dữ liệu đầu vào ........................................................................................ 20
3.5.2
Kết quả đưa ra từ mơ hình tốn ............................................................... 21
Chương 4 - ỨNG DỤNG MƠ HÌNH TỐN XÁC ĐỊNH DUNG LƯỢNG TIẾP
NHẬN TỐI ƯU NGUỒN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI ÁP MÁI CHO LƯỚI
ĐIỆN KON TUM ........................................................................................................ 27
4.1
Giới thiệu đặc điểm ......................................................................................... 27
4.1.1
Đặc điểm tự nhiên .................................................................................... 27
4.1.2
Khối lượng quản lý lưới điện ................................................................... 28
4.1.3
Tiềm năng phát triển năng lượng mặt trời ............................................... 29
iv
4.2
Áp dụng tính tốn cho một lưới thử nghiệm ................................................... 30
4.2.1
Dữ liệu đầu vào của trạm Trung tâm Kon Plong..................................... 31
4.2.2
Dữ liệu khách hàng .................................................................................. 32
4.2.3
Dữ liệu các nút của lưới ........................................................................... 37
4.2.4
Công suất lắp đặt ngẫu nhiên của các hệ thống mặt trời áp mái ............ 37
4.2.5
Xác định số liệu phụ tải của trạm ............................................................ 38
4.2.6
Dữ liệu nhánh ........................................................................................... 40
4.2.7
Dữ liệu nút ................................................................................................ 40
4.2.8
Dữ liệu máy phát ...................................................................................... 40
4.2.9
Kết quả bài toán ....................................................................................... 47
4.3
Đánh giá kết quả và đưa ra kết luận ................................................................ 51
4.4
Phương pháp nâng cao dung lượng tiếp nhận năng lượng mặt trời áp mái của
C
C
lưới nghiên cứu Trung tâm Kon Plong ..................................................................... 51
R
L
T.
KẾT LUẬN .................................................................................................................. 52
U
D
v
TÓM TẮT
Đề tài: Đánh giá khả năng tiếp nhận nguồn năng lượng mặt trời trên lưới điện
phân phối thuộc Công ty Điện lực Kon Tum
Sinh viên thực hiện: Lê Quang Khánh
Lớp: K36.KTĐ.KT ; Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện ; Mã Số: 8520201
Việt Nam là một quốc gia có lượng bức xạ mặt trời cao, vì vậy năng lượng mặt
trời có tiềm năng rất lớn. Mặt khác môi trường sống của chúng ta đang bị ô nhiễm
nặng nề từ việc sản xuất điện từ thủy điện và nhiệt điện. Để đáp ứng nhu cầu sử dụng
điện ngày càng tăng và hạn chế sự tác động xấu đến môi trường, việc đưa nguồn năng
lượng mặt trời áp mái vào hệ thống lưới phân phối là rất cần thiết. Bằng phần mềm
MATLAB, luận văn này sẽ đi vào việc tính tốn, tìm ra cho chúng ta các số liệu chính
xác về khả năng tiếp nhận công suất cực đại của nguồn năng lượng mặt trời áp mái
vào lưới phân phối và hiểu được vấn đề hệ thống đang gặp phải khi đưa nguồn PV vào
lưới. Điều này sẽ giúp công tác vận hành dễ dàng và có thể đạt hiệu quả cao hơn.
Từ khóa – MATLAB, năng lượng mặt trời áp mái, khả năng tiếp nhận.
C
C
R
L
T.
SUMARY
U
D
Subject: Assessment of the ability to receive solar energy on the distribution grid
of Kon Tum Power Company
Student implementation: Le Quang Khanh
Grade: K36.KTĐ.KT; Specialty: Electrical Engineering; Code: 8520201
Vietnam is a country with high amount of solar radiation, so solar energy has
huge potential. On the other hand, our living environment is being heavily polluted
from the generation of electricity from hydroelectricity and thermal power. To meet
the increasing demand for electricity and to limit the negative impact on the
environment, it is necessary to bring solar energy into the distribution grid system.
Using MATLAB software, this thesis will go into the calculation, find us the exact
data about the ability to receive the maximum power of the rooftop solar energy
source into the distribution grid and understand the problem. The problem the system
is having when putting PV source on the grid. This will make the operation easier and
more efficient.
Keywords - MATLAB, attic solar, the ability to receive.
.
vi
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
NLMTAM
: Năng lượng mặt trời áp mái;
TBA
: Trạm biến áp;
MBA
: Máy biến áp;
DG (Distributed Generation)
: Nguồn phân tán;
PV (Photovoltaic)
: Pin quang điện;
PDF (Probability density function)
: Hàm phân phối xác suất
C
C
U
D
R
L
T.
vii
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Bảng giá điện sinh hoạt 6 bậc ...................................................................... 10
Bảng 3.1: Mẫu dữ liệu đầu vào của nhánh đường dây trong MATPOWER ................ 24
Bảng 3.2: Mẫu dữ liệu đầu vào của thanh cái trong Matpower ................................... 25
Bảng 3.3: Mẫu dữ liệu của máy phát trong Matpower ................................................. 25
Bảng 4.1: Dữ liệu khách hàng của lưới ........................................................................ 36
Bảng 4.2: Dữ liệu các cột của lưới ............................................................................... 37
Bảng 4.3: Phụ tải nhỏ nhất tại các thời điểm xét của mỗi ngày ................................... 39
Bảng 4.4: Số liệu phụ tải thu thập trạm Trung tâm Kon Plong .................................... 40
Bảng 4.5: Dữ liệu nhánh của lưới được nhập ở tệp Excel ............................................ 41
Bảng 4.6: Dữ liệu nút được nhập ở tệp Excel .............................................................. 43
Bảng 4.7: Dữ liệu máy phát của lưới được nhập ở tệp Excel....................................... 45
Bảng 4.8: Kết quả chỉ số báo động về công suất thâm nhập của PV lên lưới phân phối
...................................................................................................................................... 51
C
C
U
D
R
L
T.
viii
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Cấu tạo của hệ thống mặt trời áp mái ............................................................. 3
Hình 1.2:
Hệ thống điện mặt trời lắp mái độc lập ....................................................... 4
Hình 1.3:
Hệ thống điện mặt trời nối lưới trực tiếp .................................................... 4
Hình 1.4:
Hệ thống điện mặt trời kiểu kết hợp............................................................ 5
Hình 1.5: Mơ hình hệ thống điện mặt trời nối lưới trực tiếp đang được sử dụng phổ
biến hiện nay ................................................................................................................... 6
Hình 1.6: Biểu đồ lũy tuyến giá điện 6 bậc .................................................................. 10
Hình 1.7: Danh sách các tấm pin mặt trời hiệu suất cao nhất bao gồm loại tế bào PV –
định dạng kích thước 60 cells ....................................................................................... 11
Hình 2.1:
Dung lượng tiếp nhận nguồn phân tán của lưới ........................................ 14
C
C
Hình 2.2: Sơ đồ lưới điện đơn giản gồm 2 nút và DG .............................................. 15
Hình 2.3: Giản đồ véc tơ điện áp .................................................................................. 18
Hình 3.1: Thuật tốn thể hiện tồn bộ q trình xác định dung lượng lưu trữ trên lưới
phân phối ...................................................................................................................... 23
R
L
T.
U
D
Hình 4.1: Bản đồ bức xạ mặt trời quốc gia (globalsolaratlas.info) .............................. 29
Hình 4.2: Cơng suất tiềm năng kỹ thuật theo từng tỉnh................................................ 30
Hình 4.3: Sơ đồ lưới Trung tâm Kon Plong có tích hợp hệ thống NLMTAM. ........... 31
Hình 4.4: Sơ đồ ngun lý Trung tâm Kon Plong có tích hợp hệ thống NLMTAM. .. 32
Hình 4.5: Điện áp nút cực đại ở mỗi kịch bản .............................................................. 47
Hình 4.6: Điện áp nút lớn nhất trong mỗi kịch bản ...................................................... 47
Hình 4.7: Kết quả về dòng điện nhánh lớn nhất của các kịch bản ............................... 48
Hình 4.8: Dịng điện nhánh lớn nhất trong mỗi kịch bản ............................................. 48
Hình 4.9: Kết quả về công suất thâm nhập của PV ở mỗi trường hợp ......................... 49
Hình 4.10: Dung lượng thâm nhập NLMTAM lên lưới ............................................... 49
Hình 4.11: Kết quả về khả năng thâm nhập của PV lên lưới trong tất cả các kịch bản50
Hình 4.12: Khả năng tiếp nhận NLMTAM của lưới .................................................... 50
Đánh giá khả năng tiếp nhận nguồn năng lượng mặt trời trên lưới điện phân phối thuộc PC Kon Tum
MỞ ĐẦU
Tính cấp thiết của đề tài
Cùng với xu thế của các nước trên thế giới về đầu tư phát triển năng lượng tái
tạo, Việt Nam đã đưa ra quan điểm ưu tiên phát triển nguồn điện sử dụng năng lượng
tái tạo. Điều này góp phần đảm bảo an ninh năng lượng Quốc gia, bảo tồn tài nguyên
năng lượng, giảm các tác động tiêu cực đến môi trường. Theo quy hoạch điện VII hiệu
chỉnh tính đến năm 2025 cơ cấu nguồn điện sử dụng năng lượng tái tạo rất lớn chiếm
đến 12.5%, trong đó điện mặt trời chiếm tỷ trọng cao nhất. Hiện nay trong lưới phân
phối các hộ khác hàng nhìn thấy lợi ích của các hệ thống mặt trời áp mái đem lại như:
tiết kiệm điện tiền điện hàng tháng, sản xuất bán ngược lại lên lưới… đem lại nhiều lợi
ích về kinh tế và mơi trường.
Vì vậy hiện nay chính phủ cũng có nhiều chính sách ưu đãi thúc đẩy lắp đặt và sử
dụng các hệ thống mặt trời áp mái. Một khi các hệ thống áp mái phát công suất lên
lưới quá nhiều sẽ ảnh hưởng đến chất lượng điện năng, có thể gây quá điện áp ảnh
hưởng đến các thiết bị điện, quá dòng điện ảnh hưởng đến khả năng truyền tải của lưới
điện. Ở tỉnh Kon Tum hiện nay việc lắp đặt các hệ thống năng lượng mặt trời áp mái
đang ngày càng phát triển và phổ biến. Có hai phương pháp để khắc phục đó là đầu tư
nâng cấp lưới hoặc giới hạn dung lượng công suất điện mặt trời phát lên lưới. Phương
pháp thứ nhất đòi hỏi một số vốn đầu tư rất cao, tuy nhiên trong điều kiện của Việt
Nam hiện nay thì khó có thể thực hiện đồng bộ. Vì vậy việc xác định dung lượng tiếp
nhận công suất năng lượng mặt trời áp mái của lưới phân phối được xác định trong đồ
án này.
Với lý do đó thực hiện đề tài: “Đánh giá khả năng tiếp nhận nguồn năng
lượng mặt trời trên lưới điện phân phối thuộc Công ty Điện lực Kon Tum”. Trong
luận văn này sẽ xác định dung lượng tiếp nhận của lưới phân phối và tính tốn về giới
hạn công suất phát lên lưới ở con số báo động cho trạm thuộc khu vực tỉnh Kon Tum.
I.
C
C
R
L
T.
U
D
Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu nghiên cứu chính của đề tài là phân tích các tác động của mặt trời áp
mái lên lưới phân phối tại các trạm 22/0.4 kV và phát triển mơ hình thuật tốn nhằm
xác định giới hạn khả năng thâm nhập nguồn phân tán tối ưu lên lưới phân phối khi có
tích hợp các hệ thống áp mái. Kết quả của đề tài là các giới hạn về chỉ số báo động khi
lưới được nhận công suất từ các hệ thống PV lên quá nhiều. Từ các con số báo động
người vận hành lưới sẽ đưa ra giải pháp để nâng cao độ ổn định của lưới điện. Hiện
nay trên thế giới đã sử dụng nhiều phương pháp để xác định dung lượng thâm nhập
khác nhau và đem lại kết quả.
II.
SVTH: Lê Quang Khánh
K36.KTĐ.KT
Trang 1
Đánh giá khả năng tiếp nhận nguồn năng lượng mặt trời trên lưới điện phân phối thuộc PC Kon Tum
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
a.
Đối tượng nghiên cứu
Để thực hiện nghiên cứu có chiều sâu và có thể phát triển đề tài trong tương lai,
nhóm tác giả lựa chọn một trạm điển hình trong lưới điện tỉnh Kon Tum là trạm Trung
tâm huyện Kon Plong, loại trạm 22/0.4kV thuộc điện lực Kon Plong, điện lực tỉnh Kon
Tum. Sau đó đưa ra kết luận và áp dụng cho các trạm khác.
b.
Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu tác động của các hệ thống mặt trời áp mái và lượng công suất phát lên lưới
phân phối từ các hệ thống. Xác định chỉ số cơng suất nằm trong phạm vi an tồn khi
phát lên lưới đảm bảo các vấn đề về kĩ thuật, ổn định cho lưới điện.
IV. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu về lý thuyết, áp dụng mơ hình tốn và phát triển mơ hình bằng phần
mềm MATLAB lập trình đưa ra kết quả.
Phương pháp xử lý thông tin: Thu thập và xử lý thông tin của trạm trung tâm
Kon Plong.
V.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Qua kết quả của luận văn này cho thấy được ảnh hưởng của việc nhận công suất
từ các hệ thống năng lượng mặt trời áp mái lên lưới phân phối.
Đề tài này có thể áp dụng để xây dựng giá trị con số báo động tại mỗi trạm phục
vụ công tác giám sát ổn định lưới khi nhận công suất từ các hệ thống mặt trời áp mái
lên lưới.
VI.
Cấu trúc của luận văn tốt nghiệp
Nội dung của luận văn gồm những phần chính sau:
Chương 1: Cấu trúc của các hệ thống mặt trời áp mái. Các chính sách và nhu cầu lắp
đặt của hệ thống năng lượng mặt trời áp mái
Chương 2: Phân tích các ảnh hưởng khi lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời áp mái
lên lưới phân phối và khả năng tiếp nhận công suất mặt trời áp mái của lưới phân phối
Chương 3: Xác định dung lượng tiếp nhận công suất năng lượng mặt trời áp mái lên
lưới bằng thuật toán Monte Carlo
Chương 4: Xác định dung lượng tiếp nhận của nguồn công suất từ hệ thống năng
lượng mặt trời áp mái. Áp dụng cho mạng lưới thử nghiệm trung tâm Kon Plong - tỉnh
Kon Tum
III.
C
C
R
L
T.
U
D
SVTH: Lê Quang Khánh
K36.KTĐ.KT
Trang 2
Đánh giá khả năng tiếp nhận nguồn năng lượng mặt trời trên lưới điện phân phối thuộc PC Kon Tum
Chương 1 - CẤU TRÚC CỦA CÁC HỆ THỐNG MẶT TRỜI ÁP MÁI CÁC
CHÍNH SÁCH VÀ NHU CẦU LẮP ĐẶT HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG MẶT
TRỜI ÁP MÁI
1.1 Mở đầu
1.1.1 Cấu trúc của các hệ thống mặt trời áp mái
Hệ thống năng lượng mặt trời áp mái là hệ thống các tấm pin được lắp đặt trên
mái nhà gắn với cơng trình xây dựng của tổ chức hoặc cá nhân làm chủ đầu tư có đấu
nối và bán điện cho EVN (Tập đoàn điện lực Việt Nam). Các dự án điện mặt trời lắp
đặt trên mặt đất, mặt nước …không gắn với cơng trình mái nhà hoặc cơng trình xây
dựng thì khơng được xét là các hệ thống năng lượng mặt trời áp mái.
Hệ thống năng lượng mặt trời áp mái thực chất là các nhà máy điện mặt trời sử
dụng pin quang điện. Các tấm pin năng lượng mặt trời hoặc ngói năng lượng mặt trời
được lắp đặt trên các mái nhà, các tấm pin hoặc ngói năng lượng mặt trời này sẽ hấp
thụ ánh nắng mặt trời và chuyển thành điện năng. Dòng điện này được dẫn tới bộ điều
khiển (charge controller) là một thiết bị có chức năng có chức năng tự động điều hòa
dòng điện từ pin mặt trời và dịng điện nạp cho acquy. Thơng qua bộ đổi điện DC/AC
(Inverter) tạo ra dòng điện xoay chiều chuẩn 220V/50Hz để chạy các thiết bị điện
trong gia đình như đèn chiếu sáng, quạt…nếu cịn thừa sẽ được tích trữ lại dưới dạng
ắc quy hoặc phát lên lưới.
Thành phần thiết bị chính của hệ thống năng lượng mặt trời áp mái:
- Tấm pin năng lượng mặt trời chuyển hóa quang năng thành điện năng DC.
- Inverter: chuyển đổi DC/AC hòa đồng bộ với lưới điện, cung cấp điện cho các phụ
tải và sạc vào Acquy.
C
C
R
L
T.
U
D
Hình 1.1: Cấu tạo của hệ thống mặt trời áp mái
SVTH: Lê Quang Khánh
K36.KTĐ.KT
Trang 3
Đánh giá khả năng tiếp nhận nguồn năng lượng mặt trời trên lưới điện phân phối thuộc PC Kon Tum
1.1.2 Các kiểu mơ hình áp mái hiện nay
Có 3 mơ hình hệ thống điện mặt trời áp mái đang được sử dụng hiện nay:
Hệ thống điện mặt trời lắp mái độc lập: Hệ thống mặt trời lắp mái sẽ chuyển hóa
quang năng từ mặt trời thơng qua tấm pin hoặc ngói năng lượng thành điện năng và
điện năng này được lưu trữ trực tiếp trên acquy, hệ thống hoạt động độc lập và khơng
cần điện lưới quốc gia.
C
C
R
L
T.
U
D
Hình 1.2:
Hệ thống điện mặt trời lắp mái độc lập
Hệ thống điện mặt trời lắp mái nối lưới trực tiếp (On Grid System): Hệ
thống điện mặt trời lắp mái trực tiếp sẽ chuyển hóa quang năng thơng qua tấm pin
hoặc ngói năng lượng thành điện năng một chiều. Nguồn một chiều này sẽ được
chuyển đổi thành nguồn xoay chiều cùng pha và cùng tần số với lưới điện quốc gia để
cấp cho tải, nếu dư sẽ được hịa vào lưới điện.
Hình 1.3:
SVTH: Lê Quang Khánh
Hệ thống điện mặt trời nối lưới trực tiếp
K36.KTĐ.KT
Trang 4
Đánh giá khả năng tiếp nhận nguồn năng lượng mặt trời trên lưới điện phân phối thuộc PC Kon Tum
Hệ thống kiểu kết hợp, vừa lưu trữ vừa hòa lưới: Đây là hệ thống kết hợp
giữa kiểu độc lập và nối lưới trực tiếp. Điện một chiều sinh ra từ tấm pin năng lượng
sẽ được ưu tiên nạp và hệ thống lưu trữ acquy, sau đó sẽ được biến đổi thành điện
xoay chiều để cung cấp cho tải, nếu dư sẽ được phát ngược lên lưới điện quốc gia.
Hình 1.4:
C
C
R
L
T.
Hệ thống điện mặt trời kiểu kết hợp
1.1.3 Hoạt động của các hệ thống mặt trời áp mái
Hệ thống pin năng lượng mặt trời sẽ nhận bức xạ của mặt trời và chuyển hóa
thành các nguồn điện một chiều DC;
Nguồn điện một chiều DC này sẽ được tối ưu hiệu suất chuyển hóa DC/AC
thơng qua thiết bị Inverter với cơng nghệ MTTP (Maximum power point tracking)
nhằm tối ưu hóa nguồn năng lượng từ hệ pin năng lượng mặt trời và cung cấp cho phụ
tải ngôi nhà;
Nguồn điện AC từ hệ thống năng lượng mặt trời sẽ được kết nối với tủ điện
chính của khu vực hịa đồng bộ vào nguồn lưới điện AC hiện hữu cung cấp điện năng
song song với nguồn điện lưới giúp giảm điện năng tiêu thụ từ nguồn lưới AC của khu
vực sử dụng;
Khi nguồn điện AC bị mất bộ Inverter sẽ lập tức ngắt kết nối với lưới điện.
Điều này đảm bảo chắc chắn trong trường hợp lưới mất điện AC gây nguy hiểm cho
nhân viên đang sửa chữa lưới điện;
Thiết bị Inverter cịn có chức năng là tự tìm dị và đồng bộ pha giữa các pha điện
năng từ hệ pin năng lượng mặt trời với các pha nguồn điện lưới AC nhằm kết nối với
lưới điện AC trong trường hợp nguồn năng lượng từ pin năng lượng mặt trời bị dư
thừa;
U
D
SVTH: Lê Quang Khánh
K36.KTĐ.KT
Trang 5
Đánh giá khả năng tiếp nhận nguồn năng lượng mặt trời trên lưới điện phân phối thuộc PC Kon Tum
Hình 1.5:
Mơ hình hệ thống điện mặt trời nối lưới trực tiếp đang được sử dụng phổ biến
hiện nay
C
C
R
L
T.
1.1.4 Lợi ích của hệ thống điện mặt trời áp mái
Lợi ích cho xã hội:
- Khách hàng sẽ cắt giảm được chi phí và có thêm thu nhập, giảm thiểu sử dụng
năng lượng hóa thạch, hạn chế biến động do biến đổi khí hậu gây ra;
- Hỗ trợ phân tán bớt nhiệt, giảm nhiệt độ của mái nhà;
- Nâng cao nhận thức, khuyến khích người dân và các tổ chức xã hội trong việc sử
dụng năng lượng sạch, góp phần bảo vệ mơi trường, đa dạng hóa nguồn cung cấp
năng lượng;
- Khi trở thành một ngành công nghiệp phát triển trên quy mô lớn giúp tạo ra công
việc và thu nhập cho nhiều người.
Lợi ích cho ngành điện:
- Có thêm nguồn điện là nguồn điện phân tán tại chỗ giải quyết một phần tình trạng
q tải có thể xảy ra ở các giờ cao điểm;
- Tiết kiệm chi phí đầu tư xây dựng hệ thống điện truyền tải phân phối và các hệ
thống phụ trợ, hạn chế được hiện tượng quá tải, sụt áp hoặc tổn thất do kỹ thuật
truyền tải gây ra;
- Đồng thời giảm bớt gánh nặng cho hệ thống truyền tải, phân phối;
- Đảm bảo an ninh năng lượng cho toàn hệ thống.
U
D
1.2 Các quy định về đấu nối của các cơng trình mặt trời áp mái
Thực hiện Quyết định số 11/2017/QĐ-TTg ngày 11/4/2017 về cơ chế khuyến
khích phát triển các dự án điện mặt trời tại Việt Nam, Quyết định số 02/2019/QĐ-TTg
ngày 08/01/2019 sửa đổi bổ sung một số điều của Quyết định số 11/2017/QĐ-TTg của
SVTH: Lê Quang Khánh
K36.KTĐ.KT
Trang 6
Đánh giá khả năng tiếp nhận nguồn năng lượng mặt trời trên lưới điện phân phối thuộc PC Kon Tum
Thủ tướng Chính phủ, Thơng tư số 16/2017/TT-BCT ngày 12/9/2017 của Bộ Công
Thương quy định về phát triển dự án và Hợp đồng mua bán điện mẫu áp dụng cho các
dự án điện mặt trời (gọi tắt là Thông tư 16/2017/TT-BCT), Thông tư số 05/2019/TTBCT ngày 11/3/2019 sửa đổi, bổ sung một số điều của Thông tư số 16/2017/TT-BCT
(gọi tắt là Thông tư 05/2019/TT-BCT).
1.2.1 Đăng ký nhu cầu lắp đặt điện mặt trời áp mái của chủ đầu tư
Đăng ký nhu cầu lắp điện mặt trời áp mái chủ đầu tư cần cung cấp thông tin ban
đầu về địa điểm và công suất dự kiến lắp đặt của dự án, mã khách hàng nếu đang sử
dụng điện để nhằm mục đích tiện liên hệ và khảo sát đấu nối.
Tiếp nhận đăng ký nhu cầu lắp đặt các hệ thống mặt trời áp mái của chủ đầu tư
qua trung tâm chăm sóc khách hàng bằng hình thức: Nhân viên giao tiếp, website,
cổng thông tin dịch vụ công ...
1.2.2 Khảo sát và thỏa thuận đấu nối
- Nguyên tắc thoả thuận đấu nối: Tổng công suất lắp đặt của các dự án ĐMTMN
đấu nối vào lưới điện trung, hạ áp phải đảm bảo không được vượt quá công suất định
mức của đường dây, MBA phân phối trung, hạ áp.
- Trường hợp tổng công suất lắp đặt của các dự án ĐMTMN đấu nối vào lưới điện
(kể cả dự án đang khảo sát) nhỏ hơn công suất định mức của đường dây, MBA phân
phối hạ áp, CTĐL/ĐL thống nhất với chủ đầu tư về công suất lắp đặt và phương án
đấu nối như sau:
+ Dự án có cơng suất lắp đặt < 03 kWp: đấu nối vào lưới điện hạ áp bằng 01 pha
hoặc 03 pha tuỳ theo hiện trạng sẵn có.
+ Dự án có công suất lắp đặt ≥ 03 kWp: đấu nối vào lưới điện hạ áp bằng 03 pha.
Nếu chủ đầu tư là khách hàng sử dụng điện đang đấu nối vào lưới điện hạ áp bằng 01
pha, cho phép dự án có cơng suất lắp đặt ≥ 03 kWp đấu nối vào lưới điện bằng 01 pha
nếu lưới điện vẫn đảm bảo điều kiện vận hành an toàn, ổn định.
- Trường hợp tổng công suất lắp đặt của các dự án ĐMTMN lớn hơn công suất
định mức của đường dây, MBA phân phối hạ áp:
+ CTĐL/ĐL có văn bản thơng báo về khả năng quá tải của đường dây, MBA phân
phối hạ áp và thỏa thuận chủ đầu tư giảm công suất lắp đặt của dự án hoặc xây dựng
đường dây, MBA nâng áp để được đấu nối vào lưới điện trung áp gần nhất.
+ Trình tự, thủ tục thỏa thuận đấu nối dự án ĐMTMN vào lưới điện trung áp thực
hiện theo quy định từ Điều 43 đến Điều 51 của Thông tư 39/2015/TT-BCT ngày
18/11/2015 của Bộ Công Thương quy định hệ thống điện phân phối.
- Trường hợp lưới điện hiện hữu chưa đáp ứng về công suất đấu nối của dự án
ĐMTMN, CTĐL/ĐL có văn bản thơng báo cho chủ đầu tư về việc lưới điện khơng
cịn khả năng tiếp nhận công suất phát lên lưới điện của dự án.
C
C
R
L
T.
U
D
SVTH: Lê Quang Khánh
K36.KTĐ.KT
Trang 7
Đánh giá khả năng tiếp nhận nguồn năng lượng mặt trời trên lưới điện phân phối thuộc PC Kon Tum
1.2.3 Gửi hồ sơ đề nghị bán điện từ dự án điện mặt trời
Trước 03 ngày so với ngày dự kiến hoàn thành lắp đặt dự án, chủ đầu tư gửi một bộ
hồ sơ đề nghị bán điện cho CTĐL/ĐL như sau:
- Giấy đề nghị bán điện.
- Hồ sơ kỹ thuật (nếu có): tài liệu kỹ thuật về tấm pin quang điện, bộ inverter; giấy
chứng nhận xuất xưởng/chứng nhận chất lượng thiết bị của nhà sản xuất; các biên bản
thí nghiệm các thông số kỹ thuật đáp ứng quy định hiện hành bởi một đơn vị có đủ
năng lực.
Đối với dự án ĐMTMN có cơng suất ≥ 01 MWp: chủ đầu tư cần thực hiện thủ tục
bổ sung quy hoạch phát triển điện mặt trời, thủ tục cấp phép hoạt động điện lực theo
quy định tại Thông tư 16/2017/TT-BCT, Thông tư số 12/2017/TT-BCT ngày
31/7/2017 của Bộ Công Thương và các văn bản sửa đổi, bổ sung, thay thế (nếu có).
1.2.4 Kiểm tra các thông số kỹ thuật và lắp đặt công tơ đo đếm 2 chiều cho dự án
ĐMTMN:
Trong vòng 03 ngày kể từ sau ngày tiếp nhận giấy đề nghị bán điện từ dự án
điện mặt trời áp mái của chủ đầu tư, điện lực phải hoàn thành việc kiểm tra các thông
số kỹ thuật của dự án và ký kết hợp đồng mua bán điện với chủ đầu tư;
Khuyến khích chủ đầu tư tự tổ chức thực hiện thí nghiệm bởi một đơn vị có đủ
năng lực và cung cấp cho điện lực các kết quả thí nghiệm hệ thống điện mặt trời của
khách hàng đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật quy định tại Phụ lục 2 đính kèm. Trường hợp
chủ đầu tư không cung cấp được kết quả thí nghiệm đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật theo
quy định, căn cứ tài liệu kỹ thuật của nhà sản xuất, điện lực phối hợp với chủ đầu tư
kiểm tra các thiết bị của dự án, lập biên bản kiểm tra và ghi nhận kết quả như sau:
Đồng ý mua điện nếu dự án điện mặt trời áp mái của chủ đầu tư đáp ứng các
yêu cầu kỹ thuật theo quy định;
Không đồng ý mua điện nếu dự án điện mặt trời áp mái của chủ đầu tư không
đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật theo quy định. Để bán được điện cho EVN, chủ đầu tư
phải khắc phục, sửa chữa dự án điện mặt trời áp mái đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật theo
quy định.
Lắp đặt công tơ đo đếm 2 chiều cho dự án điện mặt trời áp mái;
Đối với chủ đầu tư đã có hợp đồng mua điện tại địa điểm lắp đặt dự án: Ngay
sau khi kiểm tra và đồng ý mua điện, điện lực thực hiện thay thế công tơ đo đếm 01
chiều bằng công tơ đo đếm 02 chiều và ký hợp đồng mua điện từ dự án với chủ đầu tư.
Trường hợp phải chuyển đổi điểm đấu nối với lưới điện hạ áp từ 01 pha sang 03 pha
để đấu nối dự án điện mặt trời áp mái, chủ đầu tư chịu trách nhiệm nâng cấp dây dẫn
sau công tơ, điện lực chịu trách nhiệm nâng cấp dây dẫn từ công tơ đến điểm đấu nối
và công tơ;
Đối với chủ đầu tư chưa có hợp đồng mua điện tại địa điểm lắp đặt dự án
(khách hàng đề nghị cấp điện mới): Ngay sau khi kiểm tra và đồng ý mua điện, điện
C
C
R
L
T.
U
D
SVTH: Lê Quang Khánh
K36.KTĐ.KT
Trang 8
Đánh giá khả năng tiếp nhận nguồn năng lượng mặt trời trên lưới điện phân phối thuộc PC Kon Tum
lực thực hiện lắp đặt công tơ đo đếm 02 chiều và ký hợp đồng mua điện từ dự án của
chủ đầu tư đồng thời với hợp đồng bán điện cho chủ đầu tư sử dụng tại địa điểm lắp
đặt dự án.
Trong quá trình vận hành dự án điện mặt trời áp mái của chủ đầu tư, điện lực có
trách nhiệm kiểm tra, giám sát vận hành và xử lý theo quy định tại Điều 52 Thông tư
số 39/2015/TT-BCT và các văn bản sửa đổi, bổ sung, thay thế (nếu có).
1.2.5 Ký kết mua, bán điện với chủ đầu tư dự án điện mặt trời mái nhà
Hợp đồng mua điện từ dự án điện mặt trời mái nhà của chủ đầu tư: thực hiện
theo mẫu tại Thông tư số 05/2019/TT-BCT với các thỏa thuận cụ thể như sau:
- Ngày vận hành thương mại: là ngày hai bên ký biên bản chốt chỉ số công tơ thực
hiện giao nhận điện năng của dự án. Đối với các dự án đã đưa vào vận hành trước
thời điểm ban hành văn bản này, ngày vận hành thương mại của dự án là ngày hai
bên ký Biên bản thỏa thuận tạm thời về việc xác nhận chỉ số công tơ và điện năng
giao nhận của dự án theo văn bản số 1337/EVN-KD ngày 21/3/2018;
- Ghi chỉ số công tơ: 01 lần/tháng cùng với kỳ ghi chỉ số công tơ chiều mua điện từ
lưới của chủ đầu tư. Đối với chủ đầu tư là khách hàng sử dụng điện ghi chỉ số
công tơ nhiều kỳ/tháng, ghi chỉ số công tơ chiều bán điện lên lưới cùng với kỳ ghi
chỉ số công tơ cuối cùng trong tháng.
- Hợp đồng bán điện từ lưới điện cho chủ đầu tư chưa có hợp đồng mua điện tại địa
điểm lắp đặt dự án (khách hàng đề nghị cấp điện mới): thực hiện ký mới theo mẫu
tại bộ Quy trình kinh doanh điện năng của EVN căn cứ vào mục đích sử dụng điện
của chủ đầu tư. Đối với chủ đầu tư đã có hợp đồng mua điện tại địa điểm lắp đặt
dự án, thực hiện theo hợp đồng đã ký kết trước đó.
1.3
Nhu cầu lắp đặt các hệ thống mặt trời áp mái
1.3.1 Tác động của giá điện
Theo quyết định số 648/QĐ-BCT quyết định về điều chỉnh mức giá bán điện lẻ
bình qn và giá bán điện của Bộ Cơng Thương ngày 20/03/2019. Theo đó, từ ngày
20/3/2019, mức giá bán lẻ điện bình quân là 1.864,44 đồng/kWh (chưa bao gồm thuế
GTGT), tăng so với mức giá quy định tại Quyết định 4495/QĐ-BCT năm 2017 là
143.79 đồng/kWh.
Giá điện sinh hoạt sẽ được quy định và ban hành từ ngày 20/03/2019 (Bảng 1.1).
C
C
R
L
T.
U
D
SVTH: Lê Quang Khánh
K36.KTĐ.KT
Trang 9
Đánh giá khả năng tiếp nhận nguồn năng lượng mặt trời trên lưới điện phân phối thuộc PC Kon Tum
Bậc thang
Bảng 1.1: Bảng giá điện sinh hoạt 6 bậc
Đơn giá cũ (đồng) Đơn giá mới (đồng) Tỷ lệ tăng (%)
Bậc 1: cho kWh 0-50
Bậc 2: cho kWh 51-100
1.549
1.600
1.678
1.734
8.33
8.38
Bậc 3: cho kWh 101-200
Bậc 4: cho kWh 201-300
Bậc 5: cho kWh 301-400
1.858
2.340
2.615
2.014
2.536
2.834
8.40
8.38
8.37
Bậc 6: cho kWh 401 trở lên
2.701
2.927
8.37
C
C
R
L
T.
U
D
Hình 1.6: Biểu đồ lũy tuyến giá điện 6 bậc
Từ bảng giá được đưa ra ở trên ta thấy rằng giá điện ngày càng tăng cao. Vì vậy để
giảm thiểu chi phí tiền điện hàng tháng nhiều hộ gia đình chọn lắp đặt sử dụng năng
lượng mặt trời áp mái dành cho hộ gia đình. Khi sử dụng hệ thống năng lượng mặt trời
áp mái thì lúc cao điểm sử dụng điện từ năng lương mặt trời cắt đỉnh đồ thị phụ tải và
giảm giá tiền điện cho hộ gia đình. Khi sử dụng điện năng lượng mặt trời có thể cắt
giảm giá điện bậc 5 và bậc 6 giúp giảm chi phí về giá điện.
Để lắp đặt các hệ thống năng lượng áp mái phù hợp với mức tiêu thụ điện năng
của mỗi hộ gia đình, các cơng ty thi cơng lắp đắt sẽ đưa ra mức lắp đặt phù hợp cho
các khách hàng. Theo khuyến cáo của nhà sản xuất tấm pin NLMT LG Solar, tùy
vào mức tiêu thụ của từng hộ gia đình mà được chia ra từng mức lắp đặt như sau:
- Với gia đình 1-2 người thì lắp hệ thống cơng suất 2-3 kW, sản lượng 12
kWh/ngày;
- Với gia đình 2-3 người thì lắp hệ thống cơng suất 3-4 kW, sản lượng 16
kWh/ngày;
- Với gia đình trên 4 người thì lắp hệ thống công suất 5-10 kW, sản lượng 36
kWh/ngày;
SVTH: Lê Quang Khánh
K36.KTĐ.KT
Trang 10
Đánh giá khả năng tiếp nhận nguồn năng lượng mặt trời trên lưới điện phân phối thuộc PC Kon Tum
Giá điện tăng cao và suất đầu tư hệ thống điện năng lượng mặt trời giảm là trong
nguyên nhân thúc đẩy các hộ gia đình lựa chọn lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời
áp mái cho hộ gia đình.
1.3.2 Tác động của tình hình kinh tế kĩ thuật.
Hiện nay khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển, việc nghiên cứu cải thiện
công suất của các tấm pin mặt trời cũng được nghiên cứu và phát triển. Công suất của
các tấm pin đang ngày càng được nâng cao mang lại hiệu quả co người sử dụng.
Vào năm 2012 hiệu suất chuyển đổi năng lượng mặt trời qua điện năng là 15%,
tính đến năm 2020 thì hiệu suất chuyển đổi của các tấm pin là 23%.
C
C
R
L
T.
U
D
Hình 1.7: Danh sách các tấm pin mặt trời hiệu suất cao nhất bao gồm loại tế bào PV – định
dạng kích thước 60 cells
Khoa học kỹ thuật phát triển làm nâng cao hiệu suất của các tấm pin mặt trời cũng là
một yếu tố tố tác động đến nhu cầu lắp đặt hệ thống mặt trời áp mái.
SVTH: Lê Quang Khánh
K36.KTĐ.KT
Trang 11
Đánh giá khả năng tiếp nhận nguồn năng lượng mặt trời trên lưới điện phân phối thuộc PC Kon Tum
1.3.3 Tác động của chiến lược bảo vệ môi trường
Hiện nay môi trường đang là một vấn đề quan trọng không chỉ của Việt Nam
mà cịn là vấn đề tồn cầu. Việc sử dụng năng lượng điện năng cũng là yếu tố ảnh
hưởng đến môi trường. Các nhà máy điện như thủy điện, nhiệt điện đều làm ảnh
hưởng đến môi trường. Một giải pháp sử dụng các nguồn năng lượng sạch như mặt
trời, gió và thủy triều đang là được cả thế giới ủng hộ;
Mặt trời là một nguồn năng lượng khổng lồ vừa mới được khai thác tại Việt
Nam. Nó cung cấp nguồn năng lượng to lớn không gây ô nhiễm môi trường và là
nguồn năng lượng bền vững;
Các hệ thống năng lượng mặt trời áp mái được lắp trên mái nhà giúp tiết kiệm
diện tích lắp đặt. Việc sử dụng năng lượng điện mặt trời giúp giảm tiêu hao năng
lượng hóa thạch đồng thời giảm phát thải hiệu ứng nhà kính;
Ngồi ra việc lắp lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời áp mái trên các mái nhà
giúp cho việc làm mát;
Tuy nhiên tuổi thọ của pin mặt trời thì khoảng 30 năm sẽ ngừng hoạt động. Rác
thải từ các tấm pin mặt trời sẽ được thu gom và tái chế lại. Các nghiên cứu được tiến
hành về tái chế các tấm pin mặt trời đã dẫn đến nhiều cơng nghệ. Một số cơng nghệ
thậm chí đạt hiệu quả tái chế đáng kinh ngạc 96%. Việc tái chế pin giúp xử lý được
lượng rác thải và tiết kiệm được nguồn nguyên liệu.
1.3.4 Tác động về an ninh năng lượng
Đứng trước u cầu của cơng nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước nhu cầu sử
dụng năng lượng điện của Việt Nam không ngừng gia tăng trong khi nguồn cung cấp
ngày càng cạn kiệt. Do vậy việc phát triển và sử dụng các nguồn năng lượng sạch và
bền vững đang là vấn đề được ưu tiên.
Vào năm 2015 nhu cầu sử dụng than trong nước tăng một cách nhảy vọt. Với
việc duy trì hiệu quả tốc độ tăng trưởng kinh tế ở mức khá cao thì việc tiêu thụ điện
của Việt Nam đang tăng từ 10-12 % và được dự tính tăng khoảng 7-10% cho đến năm
2030. Theo kế hoạch phát triển năng lượng tính đến năm 2030 thì Việt Nam phải sản
xuất khoảng 55GW (tức 55 tỷ kW) điện từ các nhà máy nhiệt điện. Vì vậy sự lệ thuộc
vào các nguồn than nhập khẩu vẫn là gánh nặng tài chính cho nhập khẩu. Khơng chỉ
vậy mà những rủi ro về môi trường từ việc xử lý chất thải từ các nhà máy nhiệt điện.
Việt Nam hiện nay đang là nước tiêu thụ than đá cho việc sản xuất điện đứng thứ 20
trên thế giới. Nhưng với kế hoạch đạt 55GW cùng với hàng loạt các dự án xây dựng
nhà máy nhiệt điện thì tính đến năm 2030 Việt Nam sẽ là nước đứng thứ 8 trên thế giới
trong việc tiêu thụ than cho các nhà máy nhiệt điện bằng mức tiêu thụ của Nga và
Indonesia cộng lại.
Về thủy điện thì đến nay các nhà máy thủy điện ở Việt Nam đã đi đến bão hịa
và khơng xây dựng thêm vì lý do chi phí và thời gian xây dựng lâu.
C
C
R
L
T.
U
D
SVTH: Lê Quang Khánh
K36.KTĐ.KT
Trang 12
Đánh giá khả năng tiếp nhận nguồn năng lượng mặt trời trên lưới điện phân phối thuộc PC Kon Tum
Từ các vấn đề đặt ra về việc đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia thì việc phát triển
các nguồn điện năng lượng mặt trời như các nhà máy hay các nguồn điện mặt trời áp
mái từ nhà dân là vô cũng cần thiết. Việc phát triển các nguồn điện mặt trời áp mái là
nguồn năng lượng sách không ảnh hưởng đến môi trường và là nguồn năng lượng bền
vững.
Việc phát triển các nguồn năng lượng mặt trời áp mái là một giải pháp giúp
đảm bảo an ninh và nguồn cung cấp cho năng lượng điện quốc gia.
1.3.5 Nhu cầu lắp đặt các hệ thống mặt trời áp mái
Ngày 06/04/2020 vừa qua, Thủ tướng Chính phủ đã ký ban hành Quyết định
13/2020/QĐ-TTg về cơ chế khuyến khích phát triển điện mặt trời tại Việt Nam. Quyết
định này chính thức có hiệu lực thi hành từ ngày 22/5/2020, là cú hích tạo đà cho điện
mặt trời áp mái phát triển.
Tiềm năng phát triển điện mặt trời áp mái ở Việt Nam rất lớn, đồng thời suất
đầu tư hiện tại đã giảm cịn khoảng 15-20 triệu/kW, thời gian hồn vốn nhanh hơn. Vì
vậy nhu cầu lắp đặt đối với các hộ gia đình đang tăng cao, vừa phục vụ nhu cầu sử
dụng, vừa có thể bán lại cho ngành điện.
C
C
R
L
T.
U
D
SVTH: Lê Quang Khánh
K36.KTĐ.KT
Trang 13
Đánh giá khả năng tiếp nhận nguồn năng lượng mặt trời trên lưới điện phân phối thuộc PC Kon Tum
Chương 2 - PHÂN TÍCH CÁC ẢNH HƯỞNG KHI LẮP ĐẶT HỆ THỐNG
NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI ÁP MÁI LÊN LƯỚI PHÂN PHỐI VÀ KHẢ NĂNG
TIẾP NHẬN TỐI ƯU NGUỒN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI ÁP MÁI CỦA
LƯỚI PHÂN PHỐI
Khái niệm về dung lượng tiếp nhận NLMTAM
Hiện nay, tình trạng lưới phân phối tích hợp quá nhiều hệ thống NLMTAM dẫn
đến sự thâm nhập lớn của nguồn năng lượng phân tán vào lưới phân phối, điều này xảy
ra khi nguồn năng lượng hệ thống NLMTAM tạo ra truyền ngược lên lưới.
Quá trình thâm nhập nguồn năng lượng từ hệ thống năng lượng phân tán lên
lưới có ba giai đoạn:
- Giai đoạn đầu tiên: Mức tiêu thụ cao hơn so với mức sản xuất NLMTAM. Giai
đoạn này hầu như khơng có ảnh hưởng nào đến lưới phân phối.
- Giai đoạn thứ hai: Mức sản xuất PV bắt đầu vượt quá mức tiêu thụ năng lượng
của hộ phụ tải, lúc này có hiện tượng dịng cơng suất chảy ngược về trạm biến
áp, bắt đầu có những ảnh hưởng đáng kể xuất hiện.
- Gia đoạn thứ ba: Mức sản xuất PV cao, lượng công suất phát ngược lên lưới
vào lưới là rất cao, gây đến những ảnh hưởng đến lưới điện: Quá dòng dây dẫn,
quá điện áp nút, quá tải máy biến áp.
Vì vậy, để lưới điện vận hành bình thường, cần xác định dung lượng giới hạn
của NLMTAM phát vào lưới phân phối gọi là khả năng tiếp nhận nguồn phân tán
vào lưới.
Công suất NLMT
2.1
C
C
R
L
T.
U
D
Giới hạn tiếp nhận
Dung lượng tiếp nhận
Hình 2.1:
SVTH: Lê Quang Khánh
Dung lượng tiếp nhận nguồn phân tán của lưới
K36.KTĐ.KT
Trang 14
Đánh giá khả năng tiếp nhận nguồn năng lượng mặt trời trên lưới điện phân phối thuộc PC Kon Tum
2.2
Ảnh hưởng của NLMT áp mái đối với lưới điện phân phối
2.3.1 Ảnh hưởng về điện áp
Điện áp là chỉ số quan trọng để đánh giá về chất lượng điện năng. Việc tích hợp
các hệ thống năng lượng áp mái lên lưới phân phối có thể làm mất cân bằng điện áp
của hệ thống dẫn đến việc hệ thống bị mất ổn định. Điện áp của hệ thống bị mất cân
bằng nguyên do là các hệ thống mặt trời áp mái được lắp đặt tại các vị trí ngẫu nhiên
dẫn đến không cân bằng trở kháng trong lưới điện.
Phần này sẽ thảo luận về các yếu tố xác định điện áp tại các nút khi có sự thâm
nhập của DG. Quá điện áp xảy ra vì hướng của dịng điện trong lưới là đảo ngược: từ
nút đến trạm biến áp. Bằng cách biết được các yếu tố quyết định giá trị của điện áp
nút, chúng ta hiểu rõ hơn về các phương pháp khác nhau được phát triển để giảm quá
điện áp. Kiểu hiểu này rất quan trọng vì nó cho phép các kỹ sư chọn phương pháp tốt
nhất để giảm quá điện áp cho mỗi lưới điện.
Ta xét một lưới điện đơn giản như sau:
C
C
R
L
T.
U
D
Hình 2.2:
Sơ đồ lưới điện đơn giản gồm 2 nút và DG
Trong đó:
Un là điện áp danh định tại Slack bus, sẽ được giả định không đổi và với góc
cơng suất bằng 0˚. Z đại diện cho trở kháng của cáp, bao gồm điện trở và điện kháng.
Độ tăng điện áp 𝛥𝑈 được định nghĩa là:
∆U = UG – Un
[2.1]
Trong hệ thống này, công suất biểu kiến S được định nghĩa là tổng lượng điện
năng được đưa vào hệ thống từ nút tải, trong đó PG và 𝑄G tương ứng với công suất
hoạt động và công suất phản kháng được tạo ra bởi biến tần PV, PL và 𝑄L tương ứng
với công suất hoạt động và công suất phản kháng tiêu thụ tại nút:
S = (PG – PL) + j (QG – QL) = P + jQ
[2.2]
Ở đây, I là dòng điện chạy từ nguồn DG đến nút slack bus. Bỏ qua tổn thất điện
năng thông qua dây dẫn, có thể tìm ∆U bằng cách sử dụng:
∆U = I. Z = I. (R + jX)
[2.3]
I=
SVTH: Lê Quang Khánh
=
[2.4]
K36.KTĐ.KT
Trang 15
