TÍNH TOÁN, THIẾT kế hệ THỐNG điện mặt TRỜI áp mái nối lưới 18KWP tòa NHÀ g TRƯỜNG đại học điện lực

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
KHOA CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI: TÍNH TỐN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN
MẶT TRỜI ÁP MÁI NỐI LƯỚI 18KWP TÒA NHÀ GTRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

Sinh viên thực hiện

: LÊ HỒNG SƠN

Mã sinh viên

: 1581960032

Giảng viên hướng dẫn : TS. PHẠM MẠNH HẢI
Ngành
Chuyên ngành

: CÔNG NGHỆ KĨ THUẬT NĂNG LƯỢNG
: NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO

Lớp

: D10-NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO

Khoá

: 2015-2020

Hà Nội, tháng 01 năm 2020


TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG

ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI
Họ và tên sinh viên: Lê Hồng Sơn
Mã sinh viên: 1581960032
Lớp: D10-Năng lượng tái tạo
Chuyên nghành: Năng lượng tái tạo
Đề tài :
Tính tốn, thiết kế hệ thống điện mặt trời áp mái nối lưới 18kWp tòa nhà G
-Trường Đại Học Điện Lực
Nội dung:
Căn cứ hiện trạng và nhu cầu lắp đặt hệ thống điện mặt trời của Trường Đại Học Điện
Lực yêu cầu các nội dung sau:
1. Tìm hiểu về tiềm năng và thực trạng sử dụng năng lượng mặt trời trên Thế giới
và Việt Nam.
2. Tìm hiểu các cơng nghệ pin mặt trời phổ biến ở Việt Nam hiện nay.
3. Thiết kế và tính toán lựa chọn tấm pin, inventer, dây dẫn, cách đi dây bằng bản
vẽ Autocad.
4. Mơ phỏng Pvsyst cho tồn bộ hệ thống
5. Lập phương án tính tốn hiệu quả kinh tế cho một hệ thống điện mặt trời áp mái

nối lưới.
Ngày giao,....../......../2019
Giảng viên hướng dẫn

TS. Phạm Mạnh Hải


LỜI CAM ĐOAN
Tôi tên là Lê Hồng Sơn cam đoan những nội dung trong đồ án này là do tôi thực
hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Phạm Mạnh Hải. Các số liệu và kết quả trong đồ án là
trung thực và chưa được cơng bố trong những cơng trình khác. Các số liệu tính tốn đều
tính tốn theo các tiêu chuẩn hiện hành tài liệu tham khảo trong đồ án đều được trích
dẫn tên tác giả, thời gian cơng bố. Nếu khơng đúng như đã nêu trên tơi hồn tồn chịu
trách nhiệm về đồ án của mình.

Hà Nội, ngày …. tháng…. năm 2020
Người cam đoan
(Ký và ghi rõ họ tên)
Lê Hồng Sơn


LỜI MỞ ĐẦU
Điện năng đang ngày càng đóng vai trị hết sức quan trọng trong dời sống con
người chúng ta. Chính vì những ưu điểm vượt trội của nó so với các nguồn năng lượng
khác (như: dễ chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác, dễ truyền tải đi xa, hiệu suất
cao,…) mà ngày nay điện năng được sử dụng hết sức rộng rãi trong mọi lĩnh vực từ công
nghiệp, dịch vụ,…cho đến phục vụ đời sống sinh hoạt hằng ngày của mỗi gia đình. Có
thể nói rằng ngày nay không một quốc gia nào trên thế giới không sản xuất và tiêu thụ
điện năng, và trong tương lai thì nhu cầu của con người về nguồn năng lượng đặc biệt
này sẽ tiếp tục tăng cao.

Hiện nay trên đất nước ta đang trên đường cơng nghiệp hóa-hiện đại hóa nên nhu
cầu sử dụng điện năng trong tất cả các lĩnh vực ngày càng tăng. Vì vậy năng lượng điện
có vai trò hết sức quan trọng đối với sự phát triển kinh tế và ổn định chính trị xã hội.
Với tính ưu việt đó điện năng được sử dụng rộng rãi, khơng thể thiếu trong sinh hoạt và
sản xuất. Vì vậy khi xây dựng một nhà máy, một khu công nghiệp hay một tịa nhà cao
tầng thì vấn đề xây dựng một hệ thống điện để cung cấp điện năng cho các tải tiêu thụ
là không thể thiếu.
Một phương án cung cấp điện tối ưu sẽ giảm chi phí đầu tư xây dựng hệ thống
điện giảm tổn thất điện năng, vận hành đơn giản và thuận tiện trong việc bảo trì sửa
chữa.Ngày nay các nguồn năng lượng sơ cấp đang có nguy cơ bị suy kiệt, do con người
càng ngày có nhu cầu sử dụng điện càng cao nên việc khai thác các tài nguyên sơ cấp
cũng nhiều để cung cấp đủ lượng điện cho con người sử dụng. Mà hầu như các quy trình
chuyển nguồn năng lượng sơ cấp này sang điện năng thường gây ô nhiễm môi trường.
Nên yêu cầu cấp thiết hiện nay là tìm kiếm ra nguồn năng lượng sạch và có thể sử dụng
trong tương lai, ứng dụng nguồn năng lượng đó trong thiết kế cung cấp điện cho con
người. Tìm kiếm nguồn năng lượng thay thế là như cầu cấp thiết của các nước trên thế
giới, nguồn năng lượng thay thế đó phải sạch với mơi trường, chi phí thấp, khơng cạn
kiệt (tái sinh) và dễ sử dụng. Để đáp ứng được nhu cầu đó em đưa ra đề tài đồ án tốt
nghiệp lần này là “Tính tốn, thiết kế hệ thống điện mặt trời áp mái nối lưới cho tòa nhà
G Trường Đại học Điện Lực”.


LỜI CẢM ƠN
Trước khi vào nội dung đồ án, em xin gửi lời cảm ơn đến tất cả các thầy cô tại
khoa Công nghệ năng lượng- Trường Đại học Điện Lực Hà Nội.
Em xin cảm ơn tới thầy Phạm Mạnh Hải – giảng viên Trường đại học Điện Lực.
Trong quá trình tìm hiểu và thực hiện đồ án mơn học năng lượng mặt trời, thầy đã giúp
đỡ em hết mình, tận tâm chỉ bảo, truyền đạt những kiến thức sâu rộng cho em để em có
thể hồn thành đồ án một cách tốt nhất.
Xin gửi lời cảm ơn đến tất cả bạn bè, những người đã nhiệt tình hướng dẫn, giúp

đỡ em trong suốt thời gian học tập cũng như thực hiện đồ án này.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, bố mẹ đã ủng hộ và tạo điều kiện
cho em hoàn thành đồ án này.
Do khả năng cũng như kiến thức của em còn rất hạn chế, nên khơng thể tránh
được những sai sót trong lúc thực hiện đồ án, em kính mong quý thầy cơ chỉ dẫn, giúp
đỡ em để ngày càng hồn thiện hơn kiến thức của mình và có thể tự tin bước vào cuộc
sống với vốn kiến thức đã có được.
Cuối cùng em xin kính chúc q thầy cơ sức khỏe, may mắn và luôn thành công
trong sự nghiệp cao quý. Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày….tháng 01 năm 2020
(ký và ghi rõ họ tên)

Lê Hồng Sơn

i


NHẬN XÉT
(Của giảng viên hướng dẫn)
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................

Hà Nội, ngày…. Tháng 01 năm 2020
Giảng viên hướng dẫn
(Ký và ghi rõ họ tên)

ii


NHẬN XÉT
(Của giảng viên phản biện)
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................

Hà Nội, ngày…. Tháng 01 năm 2020
Giảng viên hướng dẫn
(Ký và ghi rõ họ tên)

iii



MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG .............................................................. 7
1.1 Tổng quan về năng lượng mặt trời (NLMT). ................................................. 7
1.2 Tiềm năng năng lượng mặt trời ở Việt Nam. ................................................14
1.3 Thực trạng sử dụng năng lượng mặt trời tại Việt Nam. ...............................17
1.4 Các công nghệ phát triển Pin mặt trời hiện nay. ..........................................20

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU ĐỐI TƯỢNG VÀ CÔNG CỤ THIẾT KẾ. ..... 23
2.1 Đối tượng thiết kế. ..........................................................................................24
2.1.1 Vị trí của đối tượng thiết kế. ....................................................................24
2.1.2 Mục tiêu hướng tới của đối tượng thiết kế. .............................................24
2.1.3 Điều kiện tự nhiên. ...................................................................................25
2.1.4 Khảo sắt mặt bằng lắp đặt. ......................................................................27
2.2 Công cụ thiết kế. .............................................................................................27
2.2.1 Phần mềm thiết kế AutoCAD. .................................................................27
2.2.2 Phần mềm mơ phỏng PVsyst. ..................................................................28

CHƯƠNG 3: ÁP DỤNG CƠNG CỤ THIẾT KẾ, LẬP PHƯƠNG ÁN HỆ

THỐNG MẶT TRỜI TÒA G. ....................................................................... 29
3.1 Tính tốn hệ thống..........................................................................................30
3.2 Lập phương án thiết kế hệ thống NLMT ......................................................31
3.2.1 Nhập Site và Meteo. .................................................................................32
3.2.2 Nhập góc nghiêng và hướng lắp đặt của hệ thống. .................................33
3.2.3 Nhập thông số kỹ thuật của hệ thống. .....................................................36
3.2.4 Chọn hệ thống dây dẫn và tổn thất trên dây dẫn. ..................................42
i


3.3 Kết quả mô phỏng sản lượng điện. ................................................................ 47

CHƯƠNG 4: CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT
TRỜI ÁP MÁI NỐI LƯỚI TÒA NHÀ G. .................................................... 52
4.1 Nguyên lý hoạt động và sợ đồ nguyên lý của hệ thống. ................................ 53
4.2 Các phương án thiết kế. ................................................................................. 55
4.2.1 Thiết kế tính tốn hệ thống mặt trời áp mái nối lưới với công nghệ pin
đơn tinh thể - Monocrystalline JA Solar (Nhập khẩu). .................................. 55
4.3 Lựa chọn hệ thống.......................................................................................... 64
4.3.1 Thời gian thu hồi vốn và sinh lời của hệ thống pin mặt trời JA Solar. . 64
4.3.2 Thời gian thu hồi vốn và sinh lời của hệ thống pin mặt trời IREX. ...... 66
4.3.3 Lựa chọn. ................................................................................................. 67

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................. 72

ii


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Bảng thống kê cường độ bức xạ và số giờ nắng tại các vùng miền. ...................... 16

Bảng 2.1: Cường độ bức xạ mặt trời tại khu vực lắp đặt từ Meteonorm. ................................ 26
Bảng 3.1: Lựa chọn hướng lắp đặt hệ thống. ......................................................................... 30
Bảng 3.2: Bảng tính tốn cơng suất và lượng điện tạo ra của hệ thống. ................................. 31
Bảng 3.3: Bảng lựa chọn dây dẫn DC. .................................................................................. 43
Bảng 3.4: Bảng lựa chọn dây dẫn AC. .................................................................................. 45
Bảng 3.5: Bảng kết quả mô phỏng sản lượng điện................................................................. 51
Bảng 4.1: Top 10 nhà cung cấp pin mặt trời tốt trên thị trường thế giới. ................................ 56
Bảng 4.2: Một số nhà sản xuất Inverter nổi tiếng trên thế giới. .............................................. 57
Bảng 4.3: Bảng giá tấm Pin mặt trời JA Solar và Inverter Goodwe. ...................................... 59
Bảng 4.4: Bảng báo giá linh kiện. ......................................................................................... 60
Bảng 4.5: Bảng báo giá hệ thống Pin mặt trời áp mái nối lưới công suất 18kWp cơng ty IREX.
............................................................................................................................................. 62
Bảng 4.6: Bảng phân tích sản lượng, thời gian hòa vốn và mức sinh lời cho hệ thống pin mặt
trời JA Solar. ........................................................................................................................ 64
Bảng 4.7: Bảng phân tích sản lượng, thời gian hịa vốn và mức sinh lời cho hệ thống pin mặt
trời IREX.............................................................................................................................. 66
Bảng 4.8: So sánh hai hệ thống. ............................................................................................ 67

iii


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Biểu đồ cơng suất điện từ năng lượng tái tạo bổ sung hàng năm(2012- 2018). ........ 8
Hình 1.2: Biểu đồ cơng suất NLTT của thế giới và 5 quốc gia hàng đầu lĩnh vực. .................. 8
Hình 1.3: Top 10 quốc gia bổ sung năng lượng mặt trời vào năm 2018. ................................. 9
Hình 1.4: Thống kê số lượng công việc được tạo ra từ nguồn năng lượng tái tạo. ..................10
Hình 1.5: Biểu đồ lịch sử của giá mơ-đun đối với cơng suất tích lũy. ....................................11
Hình 1.6: Hình ảnh Phát triển năng lượng tái tạo ở Việt Nam................................................13
Hình 1.7: Vị trí địa lý Việt Nam............................................................................................14
Hình 1.8: Biểu đồ cường độ bức xạ mặt trời tại Việt Nam. ....................................................15

Hình 1.9: Nhà máy điện mặt trời nổi trên hồ Dầu Tiếng. .......................................................18
Hình 1.10: Phân bổ dự án điện mặt trời tại Việt Nam. ...........................................................19
Hình 1.11: Tấm pin NLMT đơn tinh thể Monocrystalline. ....................................................20
Hình 1.12: Tấm pin NLMT đa tinh thể Polycrystalline..........................................................21
Hình 1.13: Tấm pin NLMT dạng phim mỏng. .......................................................................22
Hình 2.1: Vị trí đối tượng thiết kế. ........................................................................................24
Hình 2.2: Hình ảnh vệ tinh của vị trí lắp đặt. .........................................................................25
Hình 2.3: Mặt bằng lắp đặt hệ thống điện mặt trời. ...............................................................25
Hình 3.1: hình ảnh số giờ nắng trung bình một ngày tại khu vực lắp đặt hệ thống. ................30
Hình 3.2: Màn hình làm việc phần mềm PVsyst....................................................................32
Hình 3.3: Hình ảnh nhập thơng số tịa G. ..............................................................................32
Hình 3.4: Màn hình hiển thị với góc nghiêng tấm pin là 80. ...................................................33
Hình 3.5: Màn hình hiển thị với góc nghiêng tấm pin là 200. .................................................33
Hình 3.6: Hình ảnh mặt bằng mái được thể hiện bằng phần mềm AutoCAD. ........................34
Hình 3.7: Hình ảnh bố trí tấm pin trên mái được thể hiện bằng phần mềm AutoCAD............34
Hình 3.8: Hình ảnh mặt cắt ngang lắp pin mái được thể hiện bằng phần mềm AutoCAD. .....35
Hình 3.9: Sơ đồ đấu nối tấm pin được thể hiện bằng phần mềm AutoCAD. ..........................35
Hình 3.10: Màn hình nhập thơng số trong System. ................................................................36
Hình 3.11: Màn hình nhập số lượng hệ thống........................................................................36
Hình 3.12: Hình ảnh nhập tấm pin IREX và inverter SMA....................................................37
Hình 3.13: Hình ảnh nhập tấm pin JA Solar và inverter Goodwe. .........................................37
Hình 3.14: Thơng số kỹ thuật của tấm pin JA Solar. .............................................................38
Hình 3.15: Thơng số kỹ thuật của tấm pin IREX. ..................................................................39
Hình 3.16: Hình ảnh thơng số của Inverter SMA...................................................................40

iv


Hình 3.17: Hình ảnh thơng số của Inverter Goodwe. ............................................................. 41
Hình 3.18: Tổng điện trở của dây dẫn DC. ............................................................................ 42

Hình 3.19: Chiều dài và tiết diện dây dẫn DC. ...................................................................... 44
Hình 3.20: Nhập chiều dài và tiết diện dây dẫn AC. .............................................................. 46
Hình 3.21: Biểu đồ tổn thất của hệ thống. ............................................................................. 46
Hình 3.22: Kết quả Mơ phỏng sản lượng điện của hệ thống pin JA Solar. ............................. 47
Hình 3.23: Biểu đồ tổn thất trong một năm của hệ thống pin JA Solar. ................................. 48
Hình 3.24: Kết quả mơ phỏng sản lượng điện của hệ thống pin IREX. .................................. 49
Hình 3.25: Biểu đồ tổn thất trong một năm của hệ thống IREX............................................. 50
Hình 4.1: Sơ đồ nguyên lý của hệ thống nối lưới. ................................................................. 53
Hình 4.2: Tấm pin đơn tinh thể - Monocrystalline JA Solar 380W. ....................................... 58
Hình 4.3: Inverter Goodwe 20KW. ....................................................................................... 58
Hình 4.4: Tấm pin đơn tinh thể - Monocrystalline IREX 380W. ........................................... 62

v


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
NLTT

Năng lượng tái tao

NLMT

Năng lượng mặt trời

PV (photovoltaics)

Điện mặt trời

REN21

Mạng lưới chính sách về năng lượng tái
tạo cho thế kỷ 21

MOIT

Cổng thông tin điện tử Bộ công Thương

A0

Trung tâm điều độ hệ thống điện Quốc
gia

FIT (feed-in tariffs)

Giá bán điện năng sản xuất ra từ nguồn
điện năng lượng tái tạo

VAT

Thuế giá trị gia tăng

vi


CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
1.1 Tổng quan về năng lượng mặt trời (NLMT).

Thế kỷ 21 là thế kỷ của cuộc cách mạng công nghiệp tiêu tốn một khối lượng năng

lượng hóa thạch khổng lồ và làm cạn kiệt nguồn tài nguyên không tái tạo của nhân loại,
làm mất cân bằng sinh thái, gây ô nhiễm môi trường, gây ra hiệu ứng nhà kính làm trái
đất nóng lên, gây ra biến đổi khí hậu và các thảm họa từ thiên nhiên. Chính vì vậy nhân
loại thấy được cần phải có một cuộc cách mạng thay đổi về tư duy và nhận thức trong
phát triển để bảo vệ trái đất, chính là bảo vệ mơi trường sống của nhân loại và để tồn tại,
phát triển trong khi những nguồn năng lượng hóa thạch sẽ cạn kiệt trong thời gian không
xa vào giữa và cuối thế kỷ 21 này,cuộc cách mạng tất yếu đó là cuộc cách mạng về năng
lượng tái tạo, nhiên liệu mới, tăng trưởng xanh, bảo vệ môi trường và phát triển bền
vững. Thời đại ngày nay là thời đại của năng lượng sạch “A time for Clean Energy".
Cuộc cánh mạng về năng lượng tái tạo, năng lượng nhiên liệu mới đang tăng trưởng
vượt bậc trong những năm qua sẽ đóng góp cho tăng trưởng và phát triển bền vững, bảo
vệ môi trường trái đất xanh, sạch, làm thay đổi bộ mặt của thế giới và mang lại sự thịnh
vượng,hạnh phúc cho nhân loại trong thế kỷ 21.
Năng lượng tái tạo đang trở thành sự lựa chọn ít tốn kém nhất đối với các quốc
gia. Đây thực sự là một nguồn năng lượng đầy hứa hẹn cho cả khả năng phát triển kinh
tế và môi trường bền vững. Ngành năng lượng sạch nói chung và năng lượng mặt trời
nói riêng là xu thế tất yếu trong kỷ nguyên phát triển khoa học công nghệ, đặc biệt trong
thời buổi cách mạng công nghiệp 4.0 như hiện nay. Kinh tế càng phát triển thì nhu cầu
cho năng lượng càng cao. Dự báo nhu cầu năng lượng thế giới sẽ tăng hơn 1/3 vào năm
2035 so với hiện nay.
Theo báo cáo toàn cầu về năng lượng tái tạo 2019(Renewables 2019 Status
Report)1 Năng lượng tái tạo đang mở rộng trong ngành điện, với 181 GW mới được cài
đặt vào năm 2018. Tuy nhiên, tỷ lệ mới bổ sung năng lực chững lại, sau nhiều năm tăng
trưởng. Công suất điện tái tạo toàn cầu tăng lên khoảng 2.378 GW trong năm 2018.
Trong năm thứ tư liên tiếp, bổ sung tái tạo công suất phát điện vượt trội so với lắp đặt

1

/>
GVHD: Phạm Mạnh Hải

7

Lê Hồng Sơn


CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG

hóa thạch nhiên liệu và năng lượng hạt nhân kết hợp. Khoảng 100 GW năng lượng mặt
trời quang điện (PV) đã được cài đặt - chiếm 55% bổ sung công suất tái tạo - tiếp theo
là năng lượng gió (28%) và thủy điện (11%). Nhìn chung, năng lượng tái tạo đã tăng lên
chiếm hơn 33% tổng cơng suất lắp đặt trên tồn thế giới.

Hình 1.1: Biểu đồ công suất điện từ năng lượng tái tạo bổ sung hàng năm(2012- 2018).

Biểu đồ dưới đây thể hiện công suất năng lượng PV của thế giới và 5 quốc gia
hàng đầu lĩnh vực:

Hình 1.2: Biểu đồ cơng suất NLTT của thế giới và 5 quốc gia hàng đầu lĩnh vực.

PV mặt trời đã trở thành công nghệ năng lượng phát triển nhanh nhất thế giới,
với các thị trường quy mô gigawatt ở một số quốc gia ngày càng tăng. Nhu cầu về pin
GVHD: Phạm Mạnh Hải

8

Lê Hồng Sơn


CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG

mặt trời đang lan rộng và mở rộng khi nó trở thành lựa chọn cạnh tranh nhất để sản xuất
điện ở một số thị trường đang phát triển cho các ứng dụng dân dụng, thương mại và
ngày càng tăng cho các dự án tiện ích ngay cả khi khơng tính chi phí bên ngồi của nhiên
liệu hóa thạch.
Mười một quốc gia đã bổ sung hơn 1 GW công suất mới trong năm, tăng từ 9 quốc
gia năm 2017 và 7 quốc gia năm 2016 và các thị trường trên thế giới đã bắt đầu đóng góp
đáng kể vào tăng trưởng toàn cầu. Vào cuối năm 2018, ít nhất 32 quốc gia có cơng suất tích
lũy từ 1 GW trở lên, tăng từ 29 quốc gia một năm trước đó. Vẫn cịn nhiều thách thức để giải
quyết vấn đề năng lượng mặt trời để trở thành nguồn điện lớn trên toàn thế giới, bao gồm cả
sự bất ổn về chính sách và quy định ở nhiều quốc gia, thách thức tài chính và ngân hàng, và
cần phải tích hợp PV năng lượng mặt trời vào thị trường và hệ thống điện một cách công
bằng và bền vững cách thức nhưng PV mặt trời đã đóng một vai trò quan trọng và ngày càng
tăng trong sản xuất điện ở một số quốc gia.
Thị trường toàn cầu hàng năm về quang điện mặt trời (PV) chỉ tăng nhẹ trong
năm 2018, nhưng đủ để vượt qua mức 100 GW (bao gồm cả cơng suất trên và ngồi
lưới) lần đầu tiên. Cơng suất tích lũy tăng khoảng 25% lên ít nhất 505 GW; con số này
so với tổng số toàn cầu khoảng 15 GW chỉ một thập kỷ trước đó. nhu cầu lớn hơn ở các
thị trường mới nổi và ở Châu Âu, chủ yếu là do việc giảm giá liên tục, đã bù đắp cho sự
sụt giảm đáng kể của thị trường ở Trung Quốc gây hậu quả trên toàn thế giới.

Hình 1.3: Top 10 quốc gia bổ sung năng lượng mặt trời vào năm 2018.
GVHD: Phạm Mạnh Hải

9

Lê Hồng Sơn


CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG

Theo phân tích từ mạng lưới chính sách về năng lương tái tạo cho thế kỷ 21
(Ren21)2, năng lượng mặt trời tạo ra khoảng 4.450.000 việc làm trên toàn thế giới. Riêng
ở Châu Á, Trung Quốc, Nhật Bản và Ấn Độ là các nước có tốc độ tăng trưởng đầu tư
lắp đặt nhà máy điện mặt trời PV nhiều nhất trong năm 2017 – 2018. Qua đó việc làm
từ năng lượng mặt trời cũng được gia tăng.

Hình 1.4: Thống kê số lượng cơng việc được tạo ra từ nguồn năng lượng tái tạo.

Như vậy, tăng trưởng về đầu tư riêng NLMT đối với các nước đang phát triển
(+12%) là con số rất ấn tượng, tạo niềm tin cho các nhà đầu tư về lĩnh vực này đối với
các nước bắt đầu phát triển điện mặt trời như ở Việt Nam.
Theo định luật Swanson3: Giá điện mặt trời sẽ giảm 20% mỗi khi tăng gấp đôi
sản lượng. Và theo định luật này, người ta đã kiểm chứng được cứ 10 năm thì giá điện
mặt trời sẽ giảm một nửa. Với tốc độ này, suất đầu tư điện mặt trời càng ngày càng giảm
mạnh, tạo nên sự hấp dẫn lớn đới với các nhà đầu tư hiện nay.(Hình 1.5)

2
3

/> />
GVHD: Phạm Mạnh Hải

10

Lê Hồng Sơn


CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG

Hình 1.5: Biểu đồ lịch sử của giá mơ-đun đối với cơng suất tích lũy.

Trong nửa đầu năm 2018, Bộ Công Thương (MOIT) đã ghi nhận 272 dự án nhà
máy điện mặt trời với tổng công suất khoảng 17.500 MW, cao gấp 9 lần so với các nhà
máy thủy điện Hịa Bình và gấp 7 lần so với nhà máy thủy điện Sơn La. Đến cuối năm
2018, đã có khoảng 10.000 MW được đăng ký, trong đó 8100 MW đã được bổ sung vào
kế hoạch, hơn 100 dự án đã ký Thỏa thuận mua điện, 2 dự án đã đi vào hoạt động với
tổng công suất khoảng 86 MW.
4

Đến cuối ngày 30 tháng 6 năm 2019, 82 nhà máy điện mặt trời, với tổng công

suất khoảng 4.464 MW, đã được kiểm tra thành công các điều kiện và được Trung tâm
điều phối phụ tải quốc gia (A0) vận hành thành công. Các dự án này được hưởng giá
mua điện (FIT) tương đương 9,35 USents /kWh, trong thời gian 20 năm theo Quyết định
11/2017 / QĐ-TOT của Thủ tướng. Vào thời điểm đó, năng lượng mặt trời đã chiếm
8,28% công suất lắp đặt của hệ thống điện của Việt Nam. Từ nay đến cuối năm 2019,

4

/>
GVHD: Phạm Mạnh Hải

11

Lê Hồng Sơn


CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG

A0 dự kiến sẽ tiếp tục vận hành và đưa vào vận hành thêm 13 nhà máy điện mặt trời,
với tổng công suất 630 MW, nâng tổng số nhà máy điện mặt trời trong toàn hệ thống
lên 95 nhà máy.
Đẩy nhanh phát triển nguồn điện sử dụng năng lượng mặt trời, bao gồm cả nguồn
tập trung lắp đặt trên mặt đất và nguồn phân tán lắp đặt trên mái nhà, quy hoạch năng
lượng mặt trời chỉ là 850 MW (vào năm 2020), tăng lên khoảng 4.000 MW vào năm
2025 và khoảng 12.000 MW vào năm 2030. Sản xuất điện từ năng lượng mặt trời chiếm
khoảng 0,5% vào năm 2020, khoảng 1,6% vào năm 2025 và khoảng 3,3% vào năm
2030.
Việt Nam được xem là một quốc gia có tiềm năng rất lớn về năng lượng mặt trời.
Đối với Việt Nam cho đến những năm gần đây, Chính phủ đã có cơ chế chính sách
khuyến khích, ưu đãi. Để tạo điều kiện cho sự phát triển năng lượng tái tạo trong tương
lai, ngày 11-4-2017, Thủ tướng Chính phủ đã ký ban hành Quyết định số 11/2017/QĐTTg về cơ chế khuyến khích phát triển các dự án điện mặt trời tại Việt Nam, trong đó
quy định hai cơ chế rất quan trọng là “Net-metering” và giá mua đối với toàn bộ sản
lượng điện từ các nhà máy điện mặt trời nối lưới là 9,35 Uscent/kWh (chưa bao gồm
thuế giá trị gia tăng). Tiếp theo sau đó, Bộ trưởng Bộ Công thương ký ban hành Thông
tư 16 ngày 12/9/2017 về hướng dẫn thực hiện Quyết định số 11 và ban hành mẫu hợp
đồng mua bán điện. Đây được coi là chìa khóa quan trọng mở cửa cho sự phát triển
mạnh mẽ điện mặt trời trong thời gian tới tại Việt Nam. Ngay sau khi Chính phủ ban
hành Quyết định 11/2017/QĐ – TTg thì đã có một số vướng mắc và đến 08/01/2019
Thủ tướng chính phủ đã ký ban hành Quyết định số 02/2019/QĐ – TTg sửa đổi và bổ
xung một số vướng mắc của Quyết định 11/2017/QĐ – TTg.
Thực hiện quyết định 11/2017/GĐ-TTG của Thủ tướng Chính phủ về cơ chế
khuyến khích phát triển các dự án điện mặt trời tại Việt Nam, tính đến ngày 10/6/2018,
đã có hơn 100 dự án điện mặt trời được bổ sung vào quy hoạch điện cấp tỉnh và quốc
gia.

GVHD: Phạm Mạnh Hải

12

Lê Hồng Sơn


CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG

Hình 1.6: Hình ảnh Phát triển năng lượng tái tạo ở Việt Nam.

GVHD: Phạm Mạnh Hải

13

Lê Hồng Sơn


CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG

1.2 Tiềm năng năng lượng mặt trời ở Việt Nam.

Việt Nam là một quốc gia nằm trên bán đảo Đông Dương, khu vực Đông Nam Á,
ven biển Thái Bình Dương. Việt Nam mang hình chữ S, kéo dài từ vĩ độ 23°23’ Bắc đến
8°27’ Bắc, dài 1.650 km theo hướng bắc nam. Nhiệt độ trung bình dao động từ 21°C
đến 27°C và tăng dần từ Bắc vào Nam.

Hình 1.7: Vị trí địa lý Việt Nam5.

5

/>
GVHD: Phạm Mạnh Hải

14

Lê Hồng Sơn


CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG

Bức xạ mặt trời là một nguồn tài nguyên vô cùng quan trọng tại Việt Nam. Trung
bình, tổng bức xạ năng lượng mặt trời ở Việt Nam vào khoảng 5kW/h/m2/ngày ở các
tỉnh miền Trung và miền Nam, và vào khoảng 4kW/h/m2/ngày ở các tỉnh miền Bắc. Từ
dưới vĩ tuyến 17(từ Quảng Trị trở vào), bức xạ mặt trời khơng chỉ nhiều mà cịn rất ổn
định trong suốt thời gian của năm, giảm khoảng 20% từ mùa khô sang mùa mưa. 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 khoảng 2000-2600 giờ.
Dưới đây là số liệu bức xạ, theo tintucnangluong.vn:

Hình 1.8: Biểu đồ cường độ bức xạ mặt trời tại Việt Nam6.

6

/>
GVHD: Phạm Mạnh Hải

15

Lê Hồng Sơn


CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG

Việt Nam là nước có tiềm năng về NLMT, trải dài từ vĩ độ 8’’ Bắc đến 23’’ Bắc,
nằm trong khu vực có cường độ bức xạ mặt trời tương đối cao, với trị số tổng xạ khá
lớn từ 100 – 175 kcal/cm2.năm, do đó việc sử dụng NLMT ở nước ta sẽ đem lại hiệu
quả kinh tế lớn. Giải pháp sử dụng năng lượng mặt trời hiện đang được cho là giải pháp
tối ưu nhất. Đây là nguồn năng lượng sạch, không gây ô nhiễm mơi trường và có trữ
lượng vơ cùng lớn do tính tái tạo cao. Đồng thời, phát triển ngành công nghiệp sản xuất
pin mặt trời sẽ góp phần thay thế các nguồn năng lượng hóa thạch, giảm phát khí thải
nhà kính, bảo vệ mơi trường. Vì thế, đây được coi là nguồn năng lượng quý giá, có thể
thay thế những dạng năng lượng cũ đang ngày càng cạn kiệt. Từ lâu, nhiều nơi trên thế
giới đã sử dụng năng lượng mặt trời như một giải pháp thay thế những nguồn tài nguyên
truyền thống.
Bảng 1.1: Bảng thống kê cường độ bức xạ và số giờ nắng tại các vùng miền7.

Cường độ Bức
Vùng

Giờ nắng trong
năm

xạ mặt trời

Ứng dụng

(kWh/m2, ngày)

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 Nguyên và Nam Trung Bộ

2000-2600

4,9-5,7

Rất tốt

Nam Bộ

2200-2500

4,3-4,9

Rất tốt

Trung bình cả nước

1700-2500

4,6

Tốt

Vùng Tây Bắc gồm các tỉnh Lai Châu, Sơn La, Lào Cai,.. và các vùng Bắc Trung
Bộ gồm các tỉnh Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh,… có tiềm năng NLMT khá lớn:

7

/>
GVHD: Phạm Mạnh Hải

16

Lê Hồng Sơn


CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG

• Tổng sản lượng bức xạ nhiệt mặt trời trung bình khỏang 4 kWh/m2/ngày.

• Số giờ nắng trung bình cả năm khoảng 1800 – 2100 giờ.
Ở miền Nam, các tỉnh từ Đà Nẵng trở vào, tiềm năng NLMT rất tốt và phân bố
đồng đều trong suốt cả năm. Trừ những ngày mưa rào thì có thể nói trên 90% số ngày
trong năm đều có thể sử dụng NLMT để sản xuất điện:
• Số giờ nắng trung bình cả năm trong khoảng 2000 – 2600 giờ.
• Tổng sản lượng bức xạ nhiệt trung bình khoảng > 5 kWh/m2/ngày.
1.3 Thực trạng sử dụng năng lượng mặt trời tại Việt Nam.
Tiềm năng về sử dụng năng lượng mặt trời lý thuyết được đánh giá khoảng 6,78
triệu kWh/năm(43,9 tỷ TOE/năm). Tuy nhiên, việc khai thác và sử dụng nguồn năng
lượng này hiện nay vẫn còn hạn chế. Các hoạt động nghiên cứu và sử dụng năng lượng
mặt trời ở Việt Nam tập trung vào một số lĩnh vực như cung cấp nước nóng dùng trong
sinh hoạt và phát điện ở quy mô nhỏ: sấy, nấu ăn, chưng cất nước... ở quy mơ thử nghiệm
nhỏ, chưa đáng kể.
Dù có tiềm năng phát triển điện mặt trời tại Việt Nam rất lớn, tuy nhiên đến hiện
tại việc khai thác và đưa vào sử dụng ngành năng lượng này còn chưa đáng kể. Đến mãi
năm 2014 nước ta mới có dự án điện mặt trời lớn đầu tiên. Đó chính là nhà máy quang
năng Hội An, Côn Đảo với tổng đầu tư 140,000 Euro. Dự án này đã được hoàn thành
nối lưới vào điện lực Côn Đảo vào tháng 12/2014.
Theo thống kê, cho đến nay, cả nước mới có khoảng 60 hệ thống đun nước nóng
bằng NLMT tập thể được lắp đặt, phục vụ được cho khoảng 5.000 gia đình. Trong đó,
khoảng 95% được lắp đặt sử dụng ở khu vực thành thị, 5% sử dụng nông thôn. Đối
tượng lắp đặt và sử dụng chủ yếu là các hộ gia đình chiếm khoảng 99%, 1% còn lại cho
các đối tượng khác như: nhà trẻ, trường mẫu giáo, trạm y tế, khách sạn, trường học, nhà
hàng.
Năng lượng mặt trời dùng để sản xuất điện ở Việt Nam chủ yếu là nguồn điện
pin mặt trời được áp dụng ở khu vực nông thôn miền núi, vùng sâu, vùng xa và hải đảo.

GVHD: Phạm Mạnh Hải

17

Lê Hồng Sơn