Nghiên cứu, thiết kế hệ thống pin năng lượng mặt trời áp mái cho tòa văn phòng ngc

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ
Nghiên cứu, thiết kế hệ thống pin năng lượng
mặt trời áp mái cho tòa văn phòng NGC

LƯƠNG ANH SƠN
Ngành Kỹ thuật điện

Giảng viên hướng dẫn:

TS. Trần Mạnh Hùng

Viện:

Điện

HÀ NỘI, 2020


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ
Nghiên cứu, thiết kế hệ thống pin năng lượng
mặt trời áp mái cho tòa văn phòng NGC

LƯƠNG ANH SƠN
Ngành Kỹ thuật điện

Giảng viên hướng dẫn:

TS. Trần Mạnh Hùng

Viện:

Điện

HÀ NỘI, 2020


LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc tới các tác giả của các cơng trình nghiên
cứu, các tác giả của các tài liệu nghiên cứu mà tơi đã trích dẫn và tham khảo để
hồn thành luận văn này. Đặc biệt tôi vô cùng cảm ơn TS. Trần Mạnh Hùng và
PGS.TS. Bạch Quốc Khánh, những người đã tận tình hướng dẫn tơi trong q
trình thực hiện luận văn. Và tôi xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy cô đã giảng
dạy, các anh chị đồng nghiệp, bạn bè đã giúp đỡ tơi trong q trình học tập, làm
việc vừa qua.
Xin trân trọng cảm ơn!
Hà Nội, ngày

tháng
Tác giả

Lương Anh Sơn

năm 2020


CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

BẢN XÁC NHẬN
CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên tác giả luận văn : Lương Anh Sơn
Đề tài luận văn: “Nghiên cứu, thiết kế hệ thống pin năng lượng mặt trời áp mái
cho tòa văn phòng NGC”.
Chuyên ngành: Kỹ thuật điện
Mã số SV: CB170177
Tác giả, Người hướng dẫn khoa học và Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả
đã sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên bản họp Hội đồng ngày 30/10/2020 với các nội
dung sau:
I. Nội dung luận văn gồm 5 chương bao gồm:
Chương 1: Tổng quan về năng lượng mặt trời, pin mặt trời và các mơ hình điện
mặt trời tại Việt Nam. –
Chương 2: Đánh giá tiềm năng sử dụng pin mặt trời áp mái cho tòa nhà NGC.
Chương 3: Tính tốn, thiết kế pin mặt trời được lắp đặt tại văn phịng NGC.
Chương 4: Tính tốn nghiên cứu ứng dụng và đánh giá mô phỏng hệ thống điện
mặt trời tòa nhà NGC.
Chương 5: Kết luận, kiến nghị và đề xuất hướng phát triển luận văn.
II. Nội dung bổ sung, sửa chữa của luận văn:
1. Kết quả khảo sát trang 26 thiếu nhiều thông tin quan trọng (kết quả đo bức xạ,
nhiệt độ, bụi bẩn, …) để đưa ra các tính tốn, thiết kế.
*. Khắc phục bổ sung, sửa chữa: Đã bổ sung nguồn dữ liệu toàn cầu NASA (mục
2.2.3)
2. Một số thông tin chưa được làm rõ cơ sở và phương pháp tính tốn: tại sao có
344 tấm pin trang 25, 26? cách đặt góc nghiêng, hướng và khoảng cách của các tấm pin
cho tịa NGC tính như thế nào? kết luận chọn inverter loại nào, số lượng bao nhiêu và
cách đấu nối ra sao?
1

*. Khắc phục bổ sung, sửa chữa:
+ Tính theo diện tích mặc bằng hiện trạng của tịa nhà văn phịng làm việc NGC
(theo bản vẽ mặt bằng tòa nhà) lên tính ra được 344 tấm pin
+ Độ nghiêm theo thiết kế 10 độ khoảng cách các tâm là 3 m.
+ Hướng đặt tấm pin thoe hướng Tây – Nam.
+ Tính tốn cơng suất chọn theo thiết kế 05 bộ inverter, đấu nối tiếp theo từng cụm
một và được nối tiếp với nhau.
3. Nên giới thiệu rõ hơn về các phần mềm và kết quả sử dụng: PV*SOL .
*. Khắc phục bổ sung, sửa chữa: Thiết kế sử dụng phần mềm Pvsyst.
4. Giải thích sự khác nhau: sản lượng điện năng của phần mềm tính tốn trong
bảng 4.4 ghi 144,305 kWh/năm nhưng mục 4.4.2 ghi 198,402 kWh/năm (trang 57 và
59).
*. Khắc phục bổ sung, sửa chữa: Hiệu chỉnh số học sản lượng đúng 144,305
kWh/năm.
5. Luận văn cịn nhiều lỗi trình bày: thiếu bảng giải thích các từ viết tắt (EVN,
NGC, NPV, IRR,…), lỗi chính tả (trang 2, 5, 7, 9, …), thiếu nhiều trích dẫn (trang 11,
12, 13, 23, …), mục 5.3 và 5.4 bị lặp lại, tài liệu tham khảo sơ sài, .v.v...
*. Khắc phục bổ sung, sửa chữa: đã bổ sung trích dẫn các từ viết tắt, sửa lỗi chính
tả, bỏ mục 5.4 do bị lặp lại.
6. Đề nghị đánh số theo Quy định danh mục tài liệu tham khảo và phải có chỉ dẫn
sử dụng tài liệu tham khảo trong luận văn.
*. Khắc phục bổ sung, sửa chữa: Đã bổ sung trích dẫn Quy định danh mục tài liệu
tham khảo của luận văn.
7. Đề nghị bổ sung Nguồn trích dẫn số liệu bức xạ mặt trời tại Hà Nội để kiểm
tra: Bảng 2.1 trang 12 của luận văn.
*. Khắc phục bổ sung, sửa chữa: Đã bổ sung nguồn dữ liệu toàn cầu NASA.
8. Số liệu thứ 2 ảnh hưởng đến độ chính xác tính tốn là lượng điện năng sản xuất
trung bình năm dự kiến. Trong luận văn nêu: công suất lắp đặt ở NGC là 123.84 kWp,

điện năng dự kiến trung bình năm là 198.4 triệu kWh. Số giờ sử dụng công suất lắp đặt
Tmax là 1602 giờ. Đây được đánh giá là con số rất cao chỉ phù hợp với khí hậu miền
Nam. Thực tế hiện nay thì ở khu vực Nam Trung Bộ cao nhất chỉ 1800 giờ/năm, miền
Nam 1600 giờ/năm, miền Trung phía Nam Đèo Hải Vân là 1500 giờ/năm. Khu vực
miền Bắc chỉ đạt 1200-1300 giờ/năm. v).
2


*. Khắc phục bổ sung, sửa chữa: Hiệu chỉnh số học sản lượng theo đề án bằng số
liệu 144,305 kWh/năm.
Sau khi lĩnh hội ý kiến của các thầy cô trong Hội đồng cá nhân đã hoàn thiện sửa
đổi bổ sung theo những nội dung yêu cầu như trên.
Em xin trân trọng cảm ơn.
Ngày 10 tháng 11 năm 2020
Giáo viên hướng dẫn

Tác giả luận văn

Trần Mạnh Hùng

Lương Anh Sơn
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

Trần Bách

3


MỤC LỤC

MỤC LỤC ...................................................................................................... i
DANH MỤC HÌNH VẼ ............................................................................... iv
DANH MỤC BẢNG BIỂU ......................................................................... vi
MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 1
1.
2.
3.
4.
5.
6.

Lý do chọn đề tài ........................................................................................ 1
Mục tiêu nghiên cứu: ................................................................................. 2
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu. ............................................................. 2
Phương pháp nghiên cứu............................................................................ 3
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài. .................................................. 3
Cấu trúc luận văn ....................................................................................... 3

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI, PIN

MẶT TRỜI VÀ CÁC MÔ HÌNH ĐIỆN MẶT TRỜI TẠI VIỆT NAM ...... 4
1.1. Tổng quan về năng lượng mặt trời .................................................................. 4
1.1.1. Giới thiệu năng lượng Mặt trời .................................................................... 4
1.1.2. Vai trò của năng lượng mặt trời. .................................................................. 5
1.2 Tiềm năng năng lượng mặt trời và các tham số liên quan. .............................. 5
1.3. Tính tốn góc tới của bức xạ trực xạ. .............................................................. 6
1.4. Các giải pháp thiết kế hệ thống năng lượng mặt trời. ..................................... 8
1.5. Tổng quan về công nghệ pin mặt trời. .......................................................... 10
1.6. Các thế hệ pin mặt trời. ................................................................................. 10
Hình 1.7. Tổng hợp nghiên cứu về hiệu suất các thế hệ pin cho đến nay trên

thế giới.................................................................................................................. 11

KẾT LUẬN CHƯƠNG............................................................................... 12
CHƯƠNG 2. ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG SỬ DỤNG PIN MẶT TRỜI
ÁP MÁI TÒA NHÀ NGC........................................................................... 13

2.1. Giới thiệu chung. ........................................................................................... 13
2.1.1. Mục tiêu và quy mô đề tài. ......................................................................... 13
2.1.2. Đặc điểm chính của cơng trình. ................................................................. 13
2.1.3. Phạm vi đề tài. ............................................................................................ 14
2.2. Tiềm năng sử dụng pin mặt trời tại khu vực làm đề tài. ............................... 14
2.2.1. Vị trí địa lý. ................................................................................................ 14
2.2.2. Khí hậu và thời tiết. .................................................................................... 15
2.2.3. Về cường độ bức xạ. .................................................................................. 16
2.3. Hiện trạng nguồn và lưới điện khu vực Đề tài .............................................. 17
2.4. Sự cần thiết đầu tư ......................................................................................... 19
2.4.1. Lợi ích của việc đầu tư. .............................................................................. 19

i


2.4.2. Giải pháp đo đếm điện năng. .....................................................................21
2.4.3. Giải pháp pin mặt trời nối lưới. ..................................................................22
2.4.4 Hệ thống giám sát thông tin (SCADA)........................................................26
2.4.5. Nguyên lý hoạt động hệ thống. ...................................................................29
2.4.6. Giải pháp bảng điện tữ hiển thị. ..................................................................30
2.4.7. Giải pháp kết nối. ........................................................................................30

KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 ............................................................................ 31
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ PIN NĂNG LƯỢNG MẶT

TRỜI ĐƯỢC LẮP ĐẶT TẠI VĂN PHÒNG NGC ................................... 32
3.1. Phương án thiết kế hệ thống điện mặt trời áp mái tại VP NGC. ...................32
3.1.1. Kết quả khảo sát. .........................................................................................32
3.1.2. Phương án thiết kế ......................................................................................32
3.1.3. Mô phỏng năng lượng tạo ra của hệ thống PV. ..........................................33
3.1.4. Tấm pin năng lượng mặt trời. .....................................................................34
3.1.5. Tiêu chuẩn áp dụng .....................................................................................39
3.2. Thông số kỹ thuật của tấm pin năng lượng mặt trời. .....................................39
3.3. Thiết bị chuyển đổi DC – AC (INVERTER).................................................40
3.3.1. Tiêu chuẩn áp dụng. ....................................................................................40
3.3.2. Thông số kỹ thuật. ......................................................................................41
3.4. Phân tích vận hành của hệ thống pin mặt trời. ...............................................42
3.5. Hệ thống cáp điện. .........................................................................................46
3.5.1. Dây dẫn DC.................................................................................................46
3.5.2. Dây dẫn AC................................................................................................46
3.6. Hệ khung đỡ tấm pin năng lượng mặt trời. ....................................................49
3.6.1. Điều kiện khí hậu tính tốn. ........................................................................49
3.6.2. u cầu kỹ thuật. ........................................................................................49
3.6.3. Tiêu chuẩn áp dụng .....................................................................................49
3.7. Khung đỡ tấm pin. .........................................................................................49
3.7.1. Khung đỡ tấm pin . .....................................................................................49
3.7.2. Vật liệu thiết kế kết cấu. .............................................................................50
3.7.3. Liên kết hàn ................................................................................................50
3.7.4. Liên kết bulông. ..........................................................................................50
3.8. Kiểm tra độ bền của thanh đỡ tấm pin ...........................................................53
3.9. Hệ thống chống sét. .......................................................................................55
3.9.1. Thiết bị cắt sét lan truyền DC. ....................................................................56

ii

3.9.2. Thông số kỹ thuật đề nghị: ......................................................................... 56
3.9.3. Thiết bị cắt sét lan truyền AC. ................................................................... 57
3.9.4. Hệ thống giám sát và theo dõi từ xa........................................................... 57
3.9.5. Thiết bị đóng cắt......................................................................................... 58

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3............................................................................ 59
CHƯƠNG 4. TÍNH TỐN NGHIÊN CỨ ỨNG DỤNG VÀ ĐÁNH GIÁ
MÔ PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI TÒA NHÀ NGC ............... 60
4.1 Dữ liệu thời tiết .............................................................................................. 60
4.2. Phần mềm mô phỏng..................................................................................... 60
4.3. Kết quả mơ phỏng sản lượng điện năng........................................................ 63
4.4. Tính tốn hiệu quả khi xây dựng hệ thống điện mặt trời cho tòa nhà văn
phòng làm việc NGC ............................................................................................ 64
4.4.1. Phân tích tài chính đề tài ............................................................................ 66
4.4.2. Các thơng số kỹ thuật và kinh tế tài chính ................................................. 66
Hình 4.5. Tổng hợp lãi dòng ................................................................................ 67
KẾT LUẬN CHƯƠNG 4..................................................................................... 68

CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................. 69
5.1. Kết luận ......................................................................................................... 69
5.2. Kiến nghị ....................................................................................................... 69
5.3. Hướng phát triển của luận văn ...................................................................... 70

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................... 71
PHỤ LỤC .................................................................................................... 65
PHỤ LỤC 1: ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ ĐẦU TƯ THEO GIÁ TRỊ HIỆN TẠI
THỰC CỦA LỢI NHUẬN .................................................................................. 65
PHỤ LỤC 2: ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ ĐẦU TƯ THEO SUẤT NỘI HOÀN
IRR 68

iii


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Dải bức xạ điện từ và phân loại năng lượng sóng ...................................... 5
Hình 1.2: Góc nhìn mặt trời từ trái đất ....................................................................... 6
Hình 1.3: Quan hệ hình học giữa tia bức xạ với mặt phẳng đón bức xạ .................... 7
Hình 1.4: Hệ thống cơ bản của giải pháp cung cấp điện độc lập từ pin mặt trời ....... 9
Hình 1.5: Hệ thống nối lưới dàn pin mặt trời ............................................................. 9
Hình 1.6: Hình ảnh điển hình của ba thế hệ pin phổ biến. a) mono-crystalline, b)
poly-crystalline, c) thin film .................................................................... 11
Hình 2.1: Vị trí văn phịng Công ty lưới điện cao thế miền Bắc (NGC) .................. 14
Hình 2.2: Nhiệt độ trung bình theo tháng tại khu vực tại Hà Nội ............................ 16
Hình 2.3: Cường độ bức xạ mặt trời trung bình hàng tháng tại Hà Nội ................... 17
Hình 2.4: Biểu đồ tiêu thụ điện trong năm .............................................................. 18
Hình 2.5: Biểu đồ tính tiêu thụ điện năng văn phịng NGC ..................................... 18
Hình 2.6: Sơ đồ ngun lý đo đếm điện năng tiêu thụ ............................................. 21
Hình 2.7: Sơ đồ khối hệ thống pin năng lượng mặt trời nối lưới ............................ 23
Hình 2.8: Dịng cơng suất của hệ pin năng lượng mặt trời nối lưới ........................ 24
Hình 2.9: Năng lượng mặt trời đáp ứng nhu cầu tải ................................................. 24
Hình 2.10: Năng lượng mặt trời chỉ đáp ứng 1 phần nhu cầu tải ............................. 25
Hình 2.11: Năng lượng mặt trời tạo ra nhiều năng lượng hơn so với tải ................. 25
Hình 2.12: Sơ đồ khối hệ điều khiển và giám sát từ xa hệ thống pin năng lượng
mặt trời ..................................................................................................... 26
Hình 2.13: Mơ hình giám sát từ xa .......................................................................... 28
Hình 2.14: Sơ đồ khối hoạt động của hệ thống kết nối bảng điện tử hiển thị theo
dõi thông số hoạt động của hệ pin mặt trời ............................................ 29
Hình 2.15: Hệ thống theo dõi và giám sát từ xa qua hệ thống giám sát trung tâm... 29
Hình 3.1: Layout bố trí hệ thống tấm pin VP NGC ................................................. 32

Hình 3.2: Mặt cắt lắp đặt tấm pin trên mái .............................................................. 33
Hình 3.3: Phương án liên kết mái ............................................................................ 33
Hình 3.4: Pin năng lượng dạng Monocrystalline (bên trái) và Polycrystalline
(bên phải) ................................................................................................. 34
Hình 3.5: Thông số kỹ thuật điện cơ bản của tấm pin năng lượng mặt trời (tại
ĐKTC) ..................................................................................................... 35

iv


Hình 3.6: Đường mơ tả quan hệ điện áp – dòng điện ở các mức cường độ bức xạ
mặt trời khác nhau....................................................................................36
Hình 3.7: Hệ số suy hao cơng suất, dịng điện ngắn mạch và điện áp hở mạch
theo nhiệt độ .............................................................................................36
Hình 3.8: Thơng số kỹ thuật điện của tấm pin mặt trời ở điều kiện làm việc thơng
thường ......................................................................................................37
Hình 3.9: Tiêu chuẩn IEC và UL của tấm pin năng lượng mặt trời ........................37
Hình 3.10: Chế độ bảo hành và đảm bảo hiệu suất ngõ ra đến năm 25 ....................38
Hình 4.1: Logo phần mềm mô phỏng thiết kế tối ưu năng lượng mặt trời PVSyst .60
Hình 4.2. Mơ phỏng suy hao cơng suất do bóng che xung quanh khu vực lắp đặt ..61
Hình 4.3: Mơ phỏng góc nghiêng lắp đặt và khoảng cách các dãy pin ....................62
Hình 4.4: Tổn thất do bóng che khơng lớn hơn 1.5% ..............................................63

v


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1: Bảng dữ liệu bức xạ mặt trời – dữ liệu toàn cầu NASA ......................... 16
Bảng 2.2. Sản lượng điện tiêu thụ điện năng trung bình .......................................... 17
Bảng 2.3: Các chức năng chính của hệ thống giám sát trung tâm ............................ 27

Bảng 3.1: Mô tả thông số kỹ thuật điện của tấm pin năng lượng mặt trời ............... 35
Bảng 3.2: Bảng so sánh tấm pin mono và tấm pin poly .......................................... 38
Bảng 3.3: Thông số kỹ thuật đề nghị của tấm pin năng lượng mặt trời ................... 39
Bảng 3.4: Thông số kỹ thuật đề nghị của inverter .................................................... 41
Bảng 3.5. Kiểm tra đáp ứng yêu cầu kỹ thuật........................................................... 44
Bảng 3.6: Bảng tra tiết diện dây nhỏ nhất cho phép ................................................. 47
Bảng 3.6: Thông số kỹ thuật đề nghị của cáp điện Thiết bị cắt sét lan truyền AC . 56
Bảng 3.7: Thông số kỹ thuật đề nghị của cáp điện thiết bị cắt sét lan truyền DC ... 57
Bảng 4.1: Dữ liệu khí tượng, mơi trường trung bình tháng tại Hà Nội ................... 60
Bảng 4.2: Tổng xạ theo phương ngang ..................................................................... 61
Bảng 4.3. Khai báo tổn thất ...................................................................................... 63
Bảng 4.4: Mô phỏng sản lượng điện VP NGC ......................................................... 64
Bảng 4.5. Bảng tổng chi phí .................................................................................... 65
Bảng 4.6. Kết quả phân tích tài chính ....................................................................... 66

vi


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Cuộc sống hiện đại phát triển nhu cầu sử dụng năng lượng của con
người tăng nhanh một cách chóng mặt, tất cả các vấn đề trong cuộc sống
hiện nay đều cần tới năng lượng, đặc biệt là tại các quốc gia phát triển và
đang phát triển. Việt Nam là một quốc gia đang phát triển nhu cầu sử dụng
năng lượng hóa thạch của nước ta ngày một lớn, việc sử dụng nguồn năng
lượng này đang mang lại những hệ lụy khôn lường cho môi trường và tài
nguyên thiên nhiên nước ta. Theo số liệu vận hành của EVN năm 2018, cơ
cấu công suất nguồn điện than, dầu, khí chiếm 56,64%; tỷ trọng thủy điện
lớn, vừa và tích năng là 36,27%; thủy điện nhỏ chiếm 6,57%, còn lại
khoảng 0,5% là các nguồn năng lượng khác (gió, sinh khối…) và năng

lượng mặt trời là khơng đáng kể. Một giải pháp khoa học mới được sử dụng
thay thế nguồn năng lượng hóa thạch cũ đó là điện năng lượng mặt trời.
Năng lượng mặt trời được phát ra từ mặt trời là nguồn năng lượng
sạch, có đặc tính “tái tạo” và có trữ lượng khổng lồ. Nó cịn là nguồn gốc
của các nguồn năng lượng sạch và tái tạo khác như: năng lượng gió, năng
lượng sinh khối, thuỷ năng và năng lượng đại dương. Việc sử dụng năng
lượng mặt trời giúp tiết kiệm năng lượng, giảm thiểu ô nhiễm môi trường,
mang lại hiệu quả kinh tế lâu dài.
Việt Nam là một trong những nước có nguồn năng lượng mặt trời
rất dồi dào, với số giờ nắng trung bình 2.200 giờ/năm và cường độ bức xạ
cao nhất có thể đến 5,7kWh/m2/ngày. Theo Quyết định số 428/QĐ-TTg
ngày 18/3/2016 của Thủ tướng Chính phủ về phê duyệt điều chỉnh Quy
hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2011 - 2020 có xét đến năm
2030 (Quy hoạch điện VII điều chỉnh), thì đến năm 2030 phải nâng tỷ
trọng cơng suất nguồn điện sử dụng năng lượng tái tạo (thủy điện nhỏ,
điện gió, điện mặt trời, điện sinh khối) lên mức 21% và sản lượng điện đạt
10,7%. Trong đó, tổng cơng suất điện mặt trời là 12.000 MW và chiếm
3,3% tổng sản lượng điện cả nước. Thế nhưng các nguồn sản xuất điện ở
nước ta hiện nay chủ yếu là từ nhiệt điện và thủy điện. Nhiều chuyên gia
nhận định, nhu cầu điện năng sẽ thiếu hụt trầm trọng với mức tăng tiêu
thụ từ 15% - 20% mỗi năm.
Ngày 12/4/2017 Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Quyết định số
11/2017/QĐ-TTg Về cơ chế khuyến khích phát triển các Đề tài điện mặt
trời tại Việt Nam áp dụng cho các tổ chức, cá nhân tham gia phát triển các

1


Đề tài điện mặt trời tại Việt Nam, trong đó EVN phải chịu trách nhiệm mua toàn
bộ sản lượng điện mặt trời của nhà đầu tư. Sau đó Bộ Cơng thương có ban hành

Thơng tư 16/2017/TT-BCT ngày 12/9/2017 quy định về phát triển Đề tài và hợp
đồng mua bán điện mẫu cho các Đề tài điện mặt trời. Ngày 21/3/2018 EVN có
văn bản số 1337/EVN-KD về việc hướng dẫn thực hiện tạm thời đối với các đề
tài điện mặt trời trên mái nhà, áp dụng với HTĐMT có cơng suất <1MWp trong
đó EVN mua điện với giá năm 2017-2020 là 2,086đ/kWh (chưa VAT) tương
đương 9,35 US cents/kWh {1:1}.
Các chủ trương chính sách mục tiêu của quốc gia về phát triển nguồn điện
năng lượng mặt trời với nghiên cứu, thiết kế hệ thống pin năng lượng mặt trời áp
mái cho tòa văn phòng NGC.
Tuy nhiên, để nâng cao hiệu quả kinh doanh thì cần thiết phải thực hiện
đồng bộ nhiều giải pháp từ quản lý đến cắt giảm các chi phí khác, mặt khác nhu
cầu sử dụng điện năng tại văn phòng làm việc tận dụng lượng năng lượng mặt
trời để cung cấp điện là phù hợp cho hoạt động của tòa nhà Văn phòng NGC.
Đứng trước những thuận lợi về tiềm năng bức xạ mặt trời nêu trên, việc lựa
chọn đề tài “Nghiên cứu, thiết kế hệ thống pin năng lượng mặt trời áp mái cho
tòa văn phòng NGC” là rất cần thiết, ứng dụng vào thực tế. Đề tài sau khi thực
hiện sẽ giúp nâng cao chất lượng điện năng giảm chi phí, nâng cao hiệu quả hoạt
động của doanh nghiệp, giảm thiểu ơ nhiễm mơi trường góp phần trong việc phát
triển kinh tế - xã hội.
2. Mục tiêu nghiên cứu:
Đề tài “Nghiên cứu, thiết kế hệ thống pin năng lượng mặt trời áp mái cho
tòa văn phòng NGC”. Đây là đề tài nghiên cứu ứng dụng, địa chỉ ứng dụng được
xác định rõ ràng. Những kết quả nghiên cứu và ứng dụng của đề tài sẽ được thực
hiện trên thực tế, đạt được các chỉ tiêu:
- Nâng cao hiệu quả hoạt động của doanh nghiệp;
- Tăng hiệu suất thiết bị tiêu thụ điện;
- Giảm chi phí, tăng lợi nhuận kinh doanh;
- Tận dụng được nguồn năng lượng sạch, giảm ô nhiễm môi trường (không
sử dụng hệ thống ắc quy).
- Góp phần phát triển kinh tế - xã hội trên địa bàn.

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.
a. Đối tượng nghiên cứu
Hệ thống điện mặt trời nối lưới khơng có dự trữ, ứng dụng với quy mơ nhỏ
trong lưới hạ áp.

2


b. Phạm vi nghiên cứu
Đề tài được nghiên cứu trong phạm vi Nghiên cứu, thiết kế hệ thống
pin năng lượng mặt trời áp mái cho tòa văn phòng NGC, địa chỉ: Địa chỉ
văn phịng NGC: Hồng Liệt, Hồng Mai, TP. Hà Nội, tại vị trí kinh độ
105.83°E, vĩ độ 20.96° N .
4. Phương pháp nghiên cứu.
- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Xem xét lại toàn bộ cơ sở lý
thuyết về bức xạ mặt trời, pin mặt trời để từ đó đưa vào ứng dụng.
- Phương pháp nghiên cứu tính tốn thiết kế: Tính tốn, thiết kế trên
cơ sở lý thuyết chung. Sử dụng phần mềm PVsyst để mô phỏng hệ thống.
- Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm: Thực nghiệm trên hệ thống
điện của tòa nhà văn phòng làm việc NGC.
- Phương pháp chuyên gia: Tham khảo các ý kiến khoa học từ thực
tiễn của các chuyên gia để phân tích và nhận định.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài.
Từ thực tiễn nhu cầu tiêu thụ năng lượng của con người ngày một tăng
dần trong bối cảnh nguồn năng lượng truyền thống gây ô nhiễm môi trường
và càng lúc càng cạn kiệt theo thời gian. Vì thế, chúng ta cần phải đi tìm và
khai thác các nguồn năng lượng mới - nguồn năng lượng tái tạo thân thiện
với mơi trường và một trong số đó chính là nguồn năng lượng mặt trời rất
dồi dào.
Nội dung luận văn muốn nghiên cứu xây dựng một hệ thống pin mặt

trời nối lưới nhằm khai thác thế mạnh về tiềm năng mặt trời để cung cấp
điện cho văn phòng làm việc NGC, đồng thời có thể triển khai nhân rộng
cho văn phòng đại diện tại các tỉnh trên địa bàn trực thuộc NPC quản lý.
6. Cấu trúc luận văn
Luận văn gồm:
- Mở đầu.
- Chương 1: Tổng quan về năng lượng mặt trời, pin mặt trời và các mơ
hình điện mặt trời tại Việt Nam.
- Chương 2: Tính tốn - thiết kế, mô phỏng hệ thống pin năng lượng
mặt trời nối lưới cung cấp điện cho Văn Phòng làm việc NGC.
- Chương 3: Tính tốn thiết kế mơ phỏng hệ thống pin năng lượng mặt
trời tại văn phịng Cơng ty NGC.
- Chương 4: Phụ lục tính tốn, cơ sở tính tốn mơ phịng hê thống điện
mặt trời tại văn phịng Cơng ty NGC.
- Chương 5: Kết luận và kiến nghị.

3


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI, PIN
MẶT TRỜI VÀ CÁC MƠ HÌNH ĐIỆN MẶT TRỜI TẠI VIỆT NAM
1.1. Tổng quan về năng lượng mặt trời
1.1.1. Giới thiệu năng lượng Mặt trời
Mặt trời là một khối cầu có đường kính khoảng 1,4 triệu km với thành
phần gồm các khí có nhiệt độ rất cao. Nhiệt độ bên trong Mặt trời đạt đến gần 15
triệu độ C, với áp suất gấp 70 tỷ lần áp suất khí quyển của trái đất. (hình 1.1)
Đây là điều kiện lý tưởng cho các phản ứng phân hạch của các nguyên tử
hydro. Bức xạ gamma từ các phản ứng phân hạch này, trong q trình được
truyền từ tâm mặt trời ra ngồi, tương tác với các nguyên tố khác bên trong mặt
trời và chuyển thành bức xạ có mức năng lượng thấp hơn, chủ yếu là ánh sáng và

phần nhiệt của phổ năng lượng. Bức xạ điện từ này với phổ năng lượng trải dài từ
cực tím đến hồng ngoại, phát ra khơng gian ở mọi hướng khác nhau. Quá trình
bức xạ của Mặt trời diễn ra từ 5 tỷ năm nay và sẽ còn tiếp tục trong vài tỷ năm
gần tới, năng lượng mặt trời là năng lượng được con người khai thác từ bức xạ
ánh sáng và nhiệt độ mặt trời, là một trong các nguồn năng lượng tái tạo quan
trọng nhất mà thiên nhiên ban tặng cho hành tinh chúng ta. Đồng thời nó cũng là
nguồn gốc các nguồn năng lượng tái tạo khác như năng lượng gió, năng lượng
sinh khối, năng lượng thủy triều… Năng lượng mặt trời có thể nói là vơ tận. Để
khai thác sử dụng nguồn năng lượng này cần phải biết các đặc trưng và tính chất
cơ bản của nó đặc biệt khi tới bề mặt quả đất.
Về mặt vật chất thì mặt trời chứa đến 78,4% khí Hydro (H2), khí Heli (He)
chiếm 19,8 %, các nguyên tố kim loại và các nguyên tố khác chiếm 1,8%. Năng
lượng khổng lồ từ mặt trời được xác định là sản phẩm của các phản ứng nhiệt hạt
nhân. Nhiệt độ mặt ngồi của mặt trời khoảng 60000K, cịn ở bên trong mặt trời
nhiệt độ có thể lên đến hàng triệu độ. Áp suất bên trong mặt trời cao hơn
340.1018 Mpa. Do nhiệt độ và áp suất bên trong mặt trời cao như vậy nên vật
chất đã nhanh chóng bị ion hóa và chuyển động với năng lượng rất lớn. Chúng va
chạm vào nhau và gây ra hàng loạt các phản ứng hạt nhân. Nguồn năng lượng
của mặt trời chủ yếu do hai loại phản ứng hạt nhân gây ra. Đó là các phản ứng
tuần hồn giữa các hạt nhân cacbon, Nito và phản ứng hạt nhân Proton- Proton.
Khối lượng mặt trời xấp xỉ 21.027 tấn. Như vậy để mặt trời chuyển hóa hết khối
lượng của nó thành năng lượng cần một khoảng thời gian là 15.1013 năm. Từ đó
có thể thấy rằng nguồn năng lượng mặt trời là khổng lồ và lâu dài.

4


1.1.2. Vai trò của năng lượng mặt trời.
Năng lượng mặt trời có tiềm năng thay thế các nguồn năng lượng
hóa thạch và năng lượng nguyên tử. Trên lý thuyết, chỉ với một hiệu suất

chuyển đổi là 10% và trên một diện tích 700x700 km ở sa mạc Sahara thì
đã có thể đáp ứng được nhu cầu năng lượng trên toàn thế giới bằng cách
sử dụng năng lượng mặt trời.
Việc sử dụng năng lượng tái tạo đặc biệt là năng lượng mặt trời sẽ
mang lại nhiều lợi ích về sinh thái cũng như là lợi ích gián tiếp cho kinh
tế. So với các nguồn năng lượng khác, năng lượng tái tạo có nhiều ưu
điểm hơn vì tránh được các hậu quả có hại đến mơi trường.
1.2 Tiềm năng năng lượng mặt trời và các tham số liên quan.
Trong toàn bộ bức xạ của Mặt trời, bức xạ liên quan trực tiếp đến các
phản ứng hạt nhân xảy ra trong nhân mặt trời không quá 3%. Bức xạ γ ban
đầu khi đi qua 5.105 km chiều dày của lớp vật chất mặt trời bị biến đổi rất
mạnh. Tất cả các dạng của bức xạ điện từ đều có bản chất sóng và chúng
khác nhau ở bước sóng. Bức xạ γ là sóng ngắn nhất trong các sóng đó như
mơ tả trong Hình 1.1.

Hình 1.1: Dải bức xạ điện từ và phân loại năng lượng sóng
Đặc trưng của bức xạ mặt trời truyền trong khơng gian bên ngồi mặt
trời là một phổ rộng trong đó cực đại của cường độ bức xạ nằm trong dãy 101
đến 10 µm và hầu như một nửa tổng năng lượng mặt trời tập trung trong
khoảng bước sóng 0,38 – 0,78 µm đó là vùng nhìn thấy của phổ bức xạ.
Chùm tia truyền thẳng từ mặt trời gọi là bức xạ trực xạ. Tổng hợp các tia
trực xạ và tán xạ gọi là tổng xạ. Mật độ dòng bức xạ trực xạ ở ngồi lớp khí

5


quyển, tính đối với 1 m2 bề mặt đặt vng góc với tia bức xạ, được tính theo
cơng thức:
𝑇𝑇 4
𝑞𝑞 = 𝜑𝜑𝐷𝐷−𝑇𝑇 . 𝐶𝐶0 �

�
100

(1.1)

Ở đó: φD_T – hệ số góc bức xạ giữa trái đất và mặt trời
𝜑𝜑𝐷𝐷−𝑇𝑇 =

𝛽𝛽2
4

(1.2)

β – góc nhìn mặt trời thường lấy β ≈ 32’ như hình 1.2:

Hình 1.2: Góc nhìn mặt trời từ trái đất.
C0 = 5,67 W/m2.K4 – hệ số bức xạ của vật đen tuyệt đối
T ≈ 5762°K – nhiệt độ bề mặt Mặt trời (xem giống vật đen tuyệt đối)
Do đó, mật độ bức xạ 𝑞𝑞 =

32

�2×3,14×360×60�
4

2

5762 4

× 5,67 × �

100

� ≈ 1353 𝑊𝑊/𝑚𝑚2

Do khoảng cách giữa trái đất và mặt trời thay đổi theo mùa trong năm nên β
cũng thay đổi, do đó q cũng thay đổi nhưng độ thay đổi này khơng lớn lắm nên
có thể xem q là không đổi và được gọi là hằng số mặt trời. Hằng số này được coi
là mật độ bức xạ lý thuyết lớn nhất mà một mét vuông mặt đất nhận được từ mặt
trời. Trên thực tế, phần năng lượng bức xạ mặt trời truyền tới bề mặt trái đất
trong những ngày quang đãng (khơng có mây) ở thời điểm cao nhất được tính
khoảng 1000 W/m2.
1.3. Tính tốn góc tới của bức xạ trực xạ.
Trong q trình tính tốn cần định nghĩa một số khái niệm như sau:
- Năng lượng bức xạ (J/m2): là năng lượng bức xạ mặt trời truyền tới một
đơn vị diện tích bề mặt trong một khoảng thời gian.
- Giờ mặt trời: là thời gian dựa trên chuyển động biểu kiến của mặt trời trên
bầu trời, với quy ước giờ mặt trời chính ngọ (12h trưa) là thời điểm mặt trời đi

6


qua thiên đỉnh của người quan sát. Giờ mặt trời là thời gian được sử dụng
trong mọi quan hệ về góc mặt trời, nó khơng đồng nghĩa với giờ theo đồng
hồ.
Quan hệ hình học giữa một mặt phẳng bố trí bất kỳ trên mặt đất và bức
xạ của mặt trời truyền tới, tức là vị trí của mặt trời so với mặt phẳng đó có
thể được xác định theo các góc đặc trưng như trong Hình 1.3.

Hình 1.3: Quan hệ hình học giữa tia bức xạ với mặt phẳng đón bức xạ

- Góc vĩ độ φ: vị trí góc tương ứng với vĩ độ về phía bắc hoặc về phía
nam đường xích đạo trái đất, với hướng phía bắc là hướng dương (-90° ≤φ≤
90°).
- Góc nghiêng β: góc giữa mặt phẳng của bề mặt tính tốn (bề mặt của
dàn pin mặt trời) và phương nằm ngang (0 ≤ β ≤ 180°).
- Góc phương vị của bề mặt γ: góc lệch của hình chiếu pháp tuyến bề
mặt trên mặt phẳng nằm ngang so với đường kinh tuyến. Góc γ = 0 nếu bề
mặt quay về hướng chính nam, γ lấy dấu (+) nếu bề mặt quay về phía tây và
lấy dấu (-) nếu bề mặt quay về phía đơng (-180° ≤ γ ≤ 180°).
- Góc giờ ω: (góc mặt trời) là góc chuyển động của vị trí mặt trời về
phía đơng hoặc phía tây của kinh tuyến địa phương do quá trình quay của trái
đất quanh trục của nó và lấy giá trị 15° cho 1 giờ đồng hồ, buổi sáng lấy dấu
(-), buổi chiều lấy dấu (+).
- Góc tới θ: góc giữa tia bức xạ truyền tới bề mặt và pháp tuyến của bề
mặt đó.

7


- Góc thiên đỉnh θz: góc giữa phương thẳng đứng (thiên đỉnh) và tia bức xạ
tới. Trong trường hợp bề mặt nằm ngang thì góc thiên đỉnh chính là góc tới θ.
- Góc cao mặt trời α: góc giữa phương nằm ngang và tia bức xạ truyền tới,
tức là góc phụ của góc thiên đỉnh.
- Góc phương vị mặt trời γz: góc lệch so với phương nam của hình chiếu tia
bức xạ mặt trời truyền tới trên mặt phẳng nằm ngang. Góc này lấy dấu âm (-) nếu
hình chiếu lệch về phía đơng và lấy dấu dương (+) nếu hình chiếu lệch về phía
tây.
- Góc lệch δ: vị trí góc của mặt trời tương ứng với giờ mặt trời là 12h (tức là
khi Mặt trời đi qua kinh tuyến địa phương so với mặt phẳng của xích đạo trái đất,
với hướng phía bắc là hướng dương (-23,45° ≤ δ ≤ 23,45°). Góc lệch δ có thể

tính tốn theo phương trình Cooper:
𝛿𝛿 = 23,45 × sin �360

284 + 𝑛𝑛
�
365

(1.4)

Trong đó, n là thứ tự ngày trong năm.

Quan hệ giữa các loại góc đặc trưng ở trên có thể biểu diễn bằng phương
trình giữa góc tới θ và các góc khác như sau:
𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐 = 𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠. 𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠 φ . cosβ − 𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠. 𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐 φ . sinβ. cosγ

+ 𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐. 𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐 φ . cosβ. cosω + 𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐. 𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠 φ . sinβ. cosγ. cosω

Hay:

(1.5)

+ 𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐. sinβ. sinγ. sinω

𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐 = 𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝜃𝜃𝑧𝑧 . 𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐 + 𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝜃𝜃𝑧𝑧 . 𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠. cos (𝛾𝛾𝑧𝑧 − 𝛾𝛾)

(1.6)

Đối với bề mặt nằm ngang, góc tới θ chính là góc thiên đỉnh của mặt trời θz,
giá trị của nó phải nằm trong khoảng từ 0º đến 90º từ khi mặt trời mọc đến khi
mặt trời ở thiên đỉnh (β=0):

cos 𝜃𝜃𝑧𝑧 = 𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐. 𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐. 𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐 + 𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠. 𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠

(1.7)

1.4. Các giải pháp thiết kế hệ thống năng lượng mặt trời.
a. Giải pháp hoạt động độc lập (Stand alone).

Giải pháp này thường được sử dụng cho các khu vực miền núi, hải đảo…
hay những nơi khơng có hoặc hạn chế lưới điện quốc gia. Giải pháp này có ưu
điểm lớn do kỹ thuật đấu nối đơn giản nhưng nhược điểm không thể loại bỏ là
giá thành do phải sử dụng các bộ lưu trữ. Hình 1.4 mơ tả giải pháp điển hình cho
hệ thống này.

8


Hình 1.4: Hệ thống cơ bản của giải pháp cung cấp điện độc lập từ pin mặt trời
Các thành phần trong sơ đồ trên được chọn thơng qua các tính toán chặt
chẽ, đảm bảo kỹ thuật phù hợp nhu cầu tiêu thụ điện và tiềm năng bức xạ tại
chỗ. Có thể phân loại giải pháp này theo quy mô sử dụng điện: hộ gia đình,
cụm dân cư, doanh nghiệp.
b. Giải pháp nối lưới (Grid connection).
Giải pháp nối lưới được chia làm 2 dạng: nối lưới hoàn toàn và nối lưới
một phần. Giải pháp nối lưới hoàn toàn thường được thực hiện khi chủ đầu
tư ký được hợp đồng bán điện từ dàn pin mặt trời lên lưới điện phân phối với
mức giá cao.
Điện năng từ nguồn pin mặt trời được cấp cho hộ tiêu thụ, phần điện
năng dư thừa được cấp lại cho lưới điện và ngược lại khi nguồn pin mặt trời
không đủ cho nhu cầu sử dụng sẽ được bổ sung từ nguồn điện lưới.
Giải pháp nối lưới có thể được mơ tả như Hình 1.5.

Hình 1.5: Hệ thống nối lưới dàn pin mặt trời
Trong giải pháp này, hệ thống cơng tơ đo đếm điện năng có thể được
thay thế bởi chỉ 1 công tơ 2 chiều để thực hiện đo đếm riêng rẽ điện năng

9


tiêu thụ và điện năng phát lên lưới từ dàn pin mặt trời. Các phụ tải một chiều có
thể lấy điện trực tiếp từ nguồn thông qua một thiết bị điều chỉnh điện áp.
1.5. Tổng quan về công nghệ pin mặt trời.
Pin mặt trời đã có q trình phát triển rất nhanh kể từ khi hiệu ứng quang
điện được phát hiện đầu tiên năm 1839 bởi Alexandre Edmond Becquerel. Tuy
nhiên, các thế hệ pin mặt trời mới chỉ thực sự trở nên khả dụng trong vòng 20
năm trở lại đây nhờ vào hiệu suất và giá thành phù hợp. Mục này sẽ mô tả ngắn
gọn về tổng quan cơ bản công nghệ sản xuất pin mặt trời cũng như lịch sử hình
thành các thế hệ pin.
1.6. Các thế hệ pin mặt trời.
Hiện nay, các thế hệ pin mặt trời phổ biến thường được nhắc đến là: pin đơn
tinh thể silic (mono-crystalline), pin đa tinh thể silic (multi-crystalline) và pin
màng mỏng (điển hình là pin silic vơ định hình-Amorphous silicon)
Pin đơn tinh thể có hiệu suất cao nhất và chiếm thị trường nhiều nhất nhưng
lại đắt nhất. Bề mặt pin thế hệ này dễ nhận biết bằng các vòng điện cực bao
quanh các tế bào (chính vì thế làm cho tấm pin bị hạn chế về kích thước do mất
diện tích trên bề mặt cho điện cực). Pin đa tinh thể rẻ hơn pin đơn tinh thể và
hiệu suất cũng thấp hơn (nhưng không nhiều). Bề mặt pin đơn tinh thể khơng bị
chiếm diện tích bởi các điện cực nhưng có thể phân biệt rõ bởi các vết không thứ
tự giống như các vết nứt trên bề mặt kính. Pin màng mỏng (hay điển hình là pin
vơ định hình) rẻ nhất nhưng hiệu suất thấp nhất (chỉ đạt từ 6-8%). Tuy nhiên, thế
hệ pin này cho phép lắp đặt trên những mặt bằng khó khăn. Đặc biệt, pin màng

mỏng khơng bị ảnh hưởng nhiều bởi hiệu ứng bóng râm, chính vì vậy, rất thích
hợp lắp đặt tại những nơi thiếu điều kiện về ánh nắng
Hình ảnh dễ nhận biết của từng thế hệ pin có thể phân biệt trong Hình 1.6.

10


a)

b)

c)

Hình 1.6: Hình ảnh điển hình của ba thế hệ pin phổ biến. a) mono-crystalline,
b) poly-crystalline, c) thin film
Hiệu suất của từng thế hệ pin trong phịng thí nghiệm cũng như đã
thương mại hóa bởi NREL-phịng thí nghiệm năng lượng tái tạo quốc gia của
Mỹ.

Hình 1.7. Tổng hợp nghiên cứu về hiệu suất các thế hệ pin cho đến nay trên
thế giới.

11


KẾT LUẬN CHƯƠNG
Chương này giới thiệu cơ sở lý thuyết về năng lượng mặt trời, giới thiệu các
mơ hình biến đổi năng lượng mặt trời thành điện năng. Khảo sát điều kiện tự
nhiên tại khu vực Linh Đàm, Hoàng Mai, Thanh phố Hà Nội và thống kê các số
liệu về sử dụng điện tại tòa nhà văn phòng NGC. Qua các phân tích ưu và nhược

điểm của từng phương án thiết kế hệ thống năng lượng mặt trời cũng như những
thuận lợi về điều kiện tự nhiên, đặc điểm kinh tế xã hội, cung cấp điện cho tòa
nhà Văn phòng NGC, tác giả lựa chọn thiết kế hệ thống năng lượng mặt trời nối
lưới, không dự trữ cho sử dụng điện tại tòa nhà Văn phòng NGC.

12


CHƯƠNG 2. ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG SỬ DỤNG PIN MẶT TRỜI ÁP
MÁI TÒA NHÀ NGC
2.1. Giới thiệu chung.
2.1.1. Mục tiêu và quy mô đề tài.
Đề tài này được triển khai sẽ hỗ trợ ứng dụng khoa học công nghệ
trong việc sử dụng nguồn năng lượng sạch phục vụ sản xuất kinh doanh, tiết
kiệm năng lượng tự dùng cho các tòa nhà văn phòng NGC, dự phòng phát
triển phụ tải trong tương lai, góp phần cắt đỉnh phụ tải trong những ngày hè
nắng của lưới điện khu vực.
Đề tài: Nghiên cứu, thiết kế hệ thống pin năng lượng mặt trời áp mái
cho tịa văn phịng NGC.
Quy mơ đầu tư (dự kiến): Lắp đặt hệ thống điện mặt trời áp mái tại VP
NGC, với tổng diện tích: 750 m2, tổng cơng suất lắp đặt: 123,84 kWp. Gồm
02 hệ thống tấm pin mặt trời, inverter nối lưới, hệ thống điều hành giám sát,
phụ kiện lắp đặt đấu nối, tiếp địa ... tại văn phịng Cơng ty Lưới điện cao
thế miền Bắc.
2.1.2. Đặc điểm chính của cơng trình.
Đề tài "Lắp đặt hệ thống điện mặt trời áp mái tại văn phịng Cơng ty Lưới điện
cao thế miền Bắc” có các đặc điểm kỹ thuật, quy mơ cơng trình như sau:
- Hệ thống mặt trời áp mái văn phịng NGC:
+

Tổng cơng suất của tịa nhà lắp đặt

: 123,84 kWp

+

Diện tích lắp đặt

: 750 m2

+

Kích thước tấm pin NLMT 360Wp

: 1956 x 990 x 40mm

+

Tổng số pin cần lắp đặt

: 344 tấm

+

Bộ hòa lưới (inverter) 25 kW

: 05 bộ

+

Hệ thống giám sát

: 01 hệ

+

Hệ thống khung đỡ tấm pin

: 01 hệ

+

Phụ kiện lắp đặt

: 01 hệ

+ Địa chỉ văn phịng NGC : Hồng Liệt, Hồng Mai, TP. Hà Nội, tại vị trí
kinh độ 105.83° E , vĩ độ 20.96° N:

13