1 of 94

Renewable Energy �Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

1

NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO

2 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

2

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

3 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

3

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

4 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

4

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

5 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

5

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

6 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

6

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

2. Đối tượng mua điện theo hình thức ba giá:

a) Khách hàng sử dụng cho mục đích sản xuất, kinh doanh, dịch vụ được cấp điện qua máy biến áp chuyên dùng từ 25 kVA trở lên hoặc có sản lượng điện sử dụng trung bình ba tháng liên tục từ 2.000 kWh/tháng trở lên;

b) Đơn vị bán lẻ điện tại khu công nghiệp;

c) Đơn vị mua điện để bán lẻ điện ngoài mục đích sinh hoạt tại tổ hợp thương mại - dịch vụ - sinh hoạt;

7 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

7

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

(Bộ sạc)

(Bộ nghịch lưu)

8 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

8

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

9 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

9

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

(Bơm nước)

(Nguồn nước)

(Cung cấp nước)

(pin mặt trời)

(Sơ đồ cấp nguồn bơm nước dùng tấm pin mặt trời)

10 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

10

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

(Tải)

(Dòng điện)

(Điện áp)

(đặc tuyến I-V)

(điểm làm việc)

(đặc tuyến I-V của tải)

11 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

11

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

(đặc tuyến I-V tải trở)

(điểm làm việc cực đại)

(Dòng điện)

(Điện áp)

(pot: biến trở)

12 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

12

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

13 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

13

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

14 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

14

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

15 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

15

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

16 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

16

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

17 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

17

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

18 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

18

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

19 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

19

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

20 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

20

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

21 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

21

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

22 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

22

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

+

-

Ri

VB

V

23 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

23

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

V=VB+I*Ri

V=VB-I*Ri

24 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

24

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

Vpv =11.88 (V)
Vacquy = 12.1 (V)

25 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

25

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

26 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

26

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

27 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

27

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

28 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

28

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

29 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

29

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

30 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

30

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

Lựa chọn Inverter:

S(kVA)=P/cosϕ
V (Pac, slide 28)

31 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

31

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

32 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

32

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

33 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

33

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

34 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

34

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

35 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

35

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

36 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

36

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

37 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

37

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

38 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

38

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

39 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

39

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

40 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

40

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

Cb=100Ah

Discharge rate

C10 : Ixa=Cb/10=10A

0.1C : Ixa=Cb/10=10A

Fast charge (lead acid)

C5 (20A) hoặc C3(33A)

Fast charge (lithium)

3C (300A)

DR=Ixa/Cb

41 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

41

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

42 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

42

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

43 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

43

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

44 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

44

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

45 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

45

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

Năng lượng pin/acquy:

E(Wh)=U(V)*C(Ah)

46 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

46

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

47 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

47

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

48 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

48

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

49 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

49

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

50 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

50

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

51 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

51

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

52 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

52

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

nd(99%)=24-4.73*Th+0.3*Th^2

nd(95%)=9.43-1.9*Th+0.11*Th^2

Csd=nd*Cxa/[DOD*(T, DR)]

Cxa(Ah)=Exa(VAh)/Vxa(V)

53 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

53

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

54 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

54

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

nd(95%)=9.43-1.9*Th+0.11*Th^2

55 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

55

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

56 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

56

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

(a)-Hệ thống sạc acquy –PV, (b) Thêm diode chặn dòng ngược về pin vào ban đêm

(Đi ốt chặn dòng ngược)

57 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

57

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

58 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

58

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

59 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

59

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

(Dòng xả acquy vào ban đêm)

(Dung lượng tổn thất vào ban đêm)

(Năng lượng tổn thất vào ban đêm)

(Dung lượng sạc ban ngày)

(Tổn thất trên đi ốt)

60 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

60

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

Cách 1: Tính theo Ah

Dung lượng sạc

Cpv=Impp(hệ thống PV)*Th

Dung lượng xả

Cxả=Impp(hệ thống PV)*Th*n(C)*n(DR)

Số tấm pin lắp song song=Impp(hệ thống PV)/Impp(1 tấm pin)

Cách 2: Tính theo Wh

Năng lượng xả: Exả=Cxả*Vbat

Năng lượng sạc: Esạc=Exả/(n(E)*n(sac))

Công suất sạc: Ppv=Psac=Esac/Th

Số lượng tấm pin: n=Ppv/Ppv(1 tấm pin)

Quy tắc lắp nối tiếp: Vmpp>Vbat

Hệ thống pin

Bộ sạc

Acquy

Tải

Ipv, Vpv, Ppv, Esac

Ibat, Vbat, Pbat, Exả

Hệ thống pin

Acquy

Tải

Csạc=Cpv=Cbat

Cxả

n(C)*n(DR)

TÍNH TOÁN HỆ THÔNG PIN

n(sạc)

n(E)

61 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

61

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

Edc=Exả=3400Wh

Eac=E(tiêu thụ)

=2900Wh

Epv=Esạc=3400Wh/(n(E)*n(sạc))

n(inv)=85%

62 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

62

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

63 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

63

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

64 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

64

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

65 of 94

65

66 of 94

66

67 of 94

67

68 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

68

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

69 of 94

69

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

70 of 94

70

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

71 of 94

71

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

72 of 94

72

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

73 of 94

73

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

74 of 94

74

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

75 of 94

75

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

76 of 94

76

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

77 of 94

77

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

BÀI TẬP:

Tính toán số lượng tấm pin NE-K125U2 và diên tích lắp đặt cho căn hô có nhu cầu sử dụng điện 625kWh/tháng.

Lựa chon thiết bị đóng cắt cho AC và DC với hệ số an toàn 125% và vẽ sơ đồ đấu nối hệ thống

Biết:

- Nhiệt độ môi trường trung bình là 29 độ C và công suất suy hao 0.5%/độ (NOCT=47 độ).

Hiệu suất inverter là 95%, Vmpp~200-500V.
Tổn hao do bụi 2%.
Tổn hao do chất lượng tấm pin 5%.
Lắp đặt tại TP.HCM có Th=4.7kWh/m2/ngày

78 of 94

78

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

79 of 94

79

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

80 of 94

CÁC BƯỚC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI

1

Tính chọn công suất bộ nghịch lưu (Inverter)

2

Tính chọn dung lượng pin lưu trữ (Battery)

3

Tính chọn số lượng tấm pin mặt trời (PV Module)

4

Tính chọn bộ điều khiển sạc (Charge Controller)

81 of 94

CÁC BƯỚC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI

82 of 94

CÁC BƯỚC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI

83 of 94

CÁC BƯỚC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI

84 of 94

CÁC BƯỚC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI

85 of 94

BÀI TẬP ÁP DỤNG

BÀI TẬP 3

Cho một hệ thống điện sử dụng năng lượng mặt trời cung cấp điện cho một căn hộ với các thông số được cho trong bảng. Biết rằng hệ thống sử dụng ắc quy Newmax, SG2000H và bộ điều khiển sạc Victron, SmartSolar MPPT150/100, nhiệt độ môi trường tại vị trí lắp đặt ắc quy khoảng 25^oC. Pin mặt trời Hanwha Q Cells, Q.PLUS L-G4.2-350 được lắp đặt trên sân thượng của căn hộ, số giờ nắng đỉnh trong ngày là 4.6h, nhiệt độ môi trường tại vị trí lắp đặt tấm pin khoảng 35^oC.

86 of 94

BÀI TẬP ÁP DỤNG

87 of 94

BÀI TẬP ÁP DỤNG

https://www.mastersolar.rs/wp-content/uploads/2021/02/Spec-sheet_SG2000H12V-200Ah_Korea-Battery-Co.-Ltd..pdf

88 of 94

BÀI TẬP ÁP DỤNG

BÀI TẬP 3

Tính chọn công suất bộ nghịch lưu (Inverter) cần sử dụng cho hệ thống.
Tính chọn dung lượng pin lưu trữ (Battery) theo tiêu chuẩn cung cấp điện 95%.
Tính chọn số lượng tấm pin mặt trời cần sử dụng.
Tính chọn bộ điều khiển sạc cần sử dụng.
Vẽ sơ đồ đấu nối hệ thống.

Phụ tải	Công suất (W)	Số lượng	Thời gian sử dụng (h)	Hiệu suất	Hệ thống
Đèn LED	30	5	5	Ƞ_charge = 97%	DoD = 83%
Tivi	140	1	6	Ƞ_inv = 80%	Cosφ = 0.8
Laptop	65	2	4	Ƞ_V = 88.5%
Tủ lạnh	50	1	24	Ƞ_C = 90%
Quạt trần	55	1	8	Ƞ_E = 79.5%
Máy lạnh	1125	1	4

89 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

89

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

90 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

90

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

91 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

91

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

888.8 ( W/m2)

1.

2.

92 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

92

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

93 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

93

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

Tính toán số lượng bình acquy cần thiết dự trữ cho hệ thống độc lập có: (sử dụng acquy 12V/100Ah)

Tải 3kW, sử dụng trong 1 ngày.
Hiệu suất bộ nghịch lưu 93%
Điều kiện xả tiêu chuẩn (T,DR)=1, DOD=0.8
Cosφ=0.8, lựa chon thông số bô nghịch lưu.

Tính toán số lượng pin cần sử dụng cho hệ thống trên biết:

Hiệu suất nạp 90%.
Hiệu suất bộ sạc 95%.
Độ rọi 1kW/m2, 40 độ C, 5.1h nắng

c. Vẽ sơ đồ đấu nối hệ thống

Câu 2:

Trình bày phương pháp lắp đặt tấm pin mang lại hiệu quả nhất. Tính góc lắp đặt tối ưu giữa trưa cho vị trí có vĩ độ ~ 17 độ vĩ bắc vào ngày 1/11.

Khi bị che tấm pin bị ảnh hưởng như thế nào, cách khắc phục.

Căn cứ vào điều gì ta tính được năng lượng tấm pin trong câu hỏi 1 thu được trong 1 năm.

94 of 94

Renewable Energy�Nguyễn Hoài Phong @0963.95.91.94 �

94

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI