Bìa giảng NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 1
0
Bài giảng:
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO
ĐH BÁCH KHOA TP.HCM
Giảng viên: ThS. Trần Công Binh
8/2013
Năng lượng tái tạo 1
C2: NĂNG LƯỢNG ĐIỆN MẶT TRỜI
1. Nguồn năng lƣợng mặt trời (thiên văn)
2. Tế bào quang điện
3. Đặc tuyến I-V của pin quang điện
4. Công nghệ chế tạo pin quang điện
5. Đặc tính làm việc của pin quang điện
6. Hệ điện mặt trời độc lập
7. Hệ điện mặt trời hòa lƣới
8. Tính toán kinh tế cho hệ hòa lƣới
9. Xu hƣớng sử dụng năng lƣợng mặt trời
10.Giải pháp công nghệ cho các hệ điện mặt trời
Bìa giảng NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 2
Năng lượng tái tạo 2
C2: NĂNG LƯỢNG ĐIỆN MẶT TRỜI
Năng lượng tái tạo 3
1. Nguồn tài nguyên năng lượng mặt trời
•Trƣớc khi nói về năng lƣợng mặt trời, hãy tìm
hiểu về mặt trời:
•Nhƣ cƣờng độ ánh nắng ra sao
•Vị trí của mặt trời ở đâu tại mọi thời điểm
•Bức xạ mặt trời ra sao (insolation: incident solar
radiation)
•Từ đó xác định bức xạ trung bình nhận đƣợc mỗi
ngày
•Và chọn vị trí và góc lắp đặt dàn pin mặt trời sao
cho hiệu quả nhất
Bìa giảng NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 3
Năng lượng tái tạo 4
noyau
Earth
0,3 109 GWh
Renewable energy ressources on Earth by year
sun
1600 109 GWh
30%
directly
re-emitted to
space
Moon
25 106 GWh
45%
720 109
GWh
transforme
d
In heat
25%
converted at
surface
and
atmosphère
Réf. : human activities : 140. 106 GWh
Photosynthesis
(0,24%) 109 GWh
Hydrocarbon fossil = stored solar energy
- Hydro cycles
(88%) 350 109 GWh
- wind, waves 32 109 GWh
27 years = 1 day
Năng lượng tái tạo 5
Nguồn năng lượng mặt trời
SC =
hằng
số mặt
trời =
1.377
kW/m2
Bìa giảng NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 4
Năng lượng tái tạo 6
Bức xạ của lỗ đen và mặt trời
•Mặt trời
–Đƣờng kính 1.4 triệu km
–Tổng công suất bức xạ điện từ là 3.8 x 1020 MW
•Vật thể đen
–Là vật thể vừa hấp thụ hoàn toàn, vừa bức xạ hoàn hảo
–Bức xạ hoàn hảo – phát xạ lƣợng năng lƣợng trên mỗi
đơn vị diện tích nhiều hơn bất kỳ một vật thể thực ở
cùng nhiệt độ.
–Hấp thụ hoàn toàn – hấp thụ tất cả bức xạ, hoàn toàn
không có phản xạ.
Năng lượng tái tạo 7
Định luật Plank
•Định luật Plank – bƣớc sóng phát xạ từ vật thể đen phụ
thuộc vào nhiệt độ của nó
8
5
3.74 10 (7.1)
14400
exp 1
E
T






•λ = bƣớc sóng (μm)
•Eλ = công suất phát xạ trên mỗi đơn vị diện tích của
vật thể đen (W/m2-μm)
•T = nhiệt độ tuyệt đối (K)
Bìa giảng NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 5
Năng lượng tái tạo 8
Phổ điện từ
Source: www.en.wikipedia.org/wiki/Electromagnetic_radiation
Ánh sáng nhìn thấy đƣợc có bƣớc sóng trong khoảng 0.4 đến 0.7 μm,
với bƣớc sóng của tia tử ngoại ngắn hơn và tia hồng ngoài dài hơn
Năng lượng tái tạo 9
Phổ bức xạ của trái đất ở 288oK
Trái đất là một vật thể đen phát xạ ở 288K
Hình 7.1
Diện tích dƣới đƣờng cong là tổng công suất bức xạ phát ra