BÁO CÁO ĐAMH1 – NĂNG L NG M T TR IƯỢ GVHD: TS. MAI BÁ L C
L I NÓI ĐU
Trong ti n trình phát tri n c a loài ng i, vi c s d ng năng l ng là s ki n đánh d u ế ườ ượ
m t c t m c r t quan tr ng. T đó đn nay, loài ng i s d ng năng l ng ngày càng nhi u, ế ườ ượ
nh t là vài th k g n đây. Trong c c u năng l ng hi n nay, chi m ph n ch y u là năng ế ơ ượ ế ế
l ng tàn d sinh h c: than đá, d u m , khí t nhiên... K là năng l ng n c th y đi n, ượ ư ế ượ ướ
năng l ng h t nhân, năng l ng sinh kh i (biogas,...) năng l ng m t tr i, năng l ng gió ượ ượ ượ ượ
ch chi m m t ph n khiêm t n. Xã h i loài ng i không phát tri n n u không có năng l ng. ế ườ ế ượ
Ngày nay, năng l ng tàn d sinh h c, năng l ng không tái sinh, ngày càng c n ki t, giá ượ ư ượ
d u m tăng t ng ngày, nh h ng x u đn s phát tri n kinh t xã h i và môi tr ng s ng. ưở ế ế ườ
Tìm ki m ngu n năng l ng thay th là nhi m v c p bách c a các nhà khoa h c, kinh t , ế ượ ế ế
các chính tr gia,...và m i ng i chúng ta. Ngu n năng l ng đó ph i s ch, thân thi n v i môi ườ ượ
tr ng, chi phí th p, không c n ki t (có th tái sinh) và d s d ng.ườ
T lâu, loài ng i đã m c s d ng năng l ng m t tr i. Ngu n năng l ng h u nh ườ ơ ướ ượ ượ ư
là vô t n, đáp ng h u h t các tiêu chí nêu trên. Nhi u công trình nghiên c u đã đc th c ế ượ
hi n, năng l ng m t tr i không ch là năng l ng c a t ng lai mà còn là năng l ng c a ượ ượ ươ ượ
hi n t i.
B n không nên nghĩ r ng ng d ng năng l ng m t tr i là công vi c riêng c a các nhà ượ
khoa h c, đây cũng chính là n i b n có th phát huy óc sáng t o, s khéo tay, và tính kiên ơ
nh n c a mình. Còn gì thú v h n khi b n t th c hi n và ng d ng năng l ng m t tr i ơ ượ
trong chính ngôi nhà c a mình.
Đ án môn h c này gi i thi u chi ti t các ng d ng năng l ng m t tr i trong ngôi nhà ế ượ
ho c trên m nh v n c a b n. Các d án đó t ng đi đn gi n, chi phí trong t m tay c a ườ ươ ơ
b n, nh ng hi u qu cao, không đòi h i lý thuy t cao siêu, ch c n b n nh n ra l i ích c a ư ế
vi c s d ng năng l ng m t tr i và quy t tâm th c hi n. B n có th th c hi n t ng b c ượ ế ướ
theo h ng d n trong t ng d án, khi đt k t qu , b n hoàn toàn có th ch nh s a, c i ti n ướ ế ế
đ nâng cao hi u su t và gi m chi phí tùy theo s năng đng và tính sáng t o c a b n. Các d
án này còn có th đc th c hi n trong tr ng h c, tr ng ph thông và tr ng d y ngh , ượ ườ ườ ườ
giúp cho th y cô giáo có thêm ph ng cách thí nghi m, h c đi đôi v i hành, giúp cho h c sinh ươ
phát huy tính sáng t o và h ng thú h c t p.
1SVTH: Nguy n Quang Gi i
BÁO CÁO ĐAMH1 – NĂNG L NG M T TR IƯỢ GVHD: TS. MAI BÁ L C
Nh n xét c a gi ng viên h ng d n: ướ
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
2SVTH: Nguy n Quang Gi i
BÁO CÁO ĐAMH1 – NĂNG L NG M T TR IƯỢ GVHD: TS. MAI BÁ L C
..........................................................................................................................................................
M C L C
Trang
A. Gi i thi u v năng l ng m t tr i ượ .......................................................4
I. Gi i thi u chung ...........................................................................................4
II. L ch s phát tri n ..........................................................................................9
III. u thƯ ế............................................................................................................14
B. H th ng đi n năng l ng m t tr i ượ ......................................................14
I. Nguyên lý ho t đng .....................................................................................14
II. C u hình tiêu bi u c a đi n năng l ng m t tr i ượ .......................................14
1. T m pin m t tr i ...............................................................................14
2. B đi u khi n s c ............................................................................15
3. B kích đi n DC-AC ........................................................................15
4. c quy................................................................................................15
5. Khung, giá đ và dây cáp..................................................................16
III. Các lo i máy phát năng l ng m t tr i ượ .......................................................16
1. Máy phát đi n đc l p ......................................................................16
2. Máy phát đi n n i l i ướ .....................................................................17
3. H th ng đu l i có d phòng ướ .......................................................18
4. Máy phát đi n d phòng ...................................................................19
IV. Pin m t tr i ...................................................................................................20
3SVTH: Nguy n Quang Gi i
BÁO CÁO ĐAMH1 – NĂNG L NG M T TR IƯỢ GVHD: TS. MAI BÁ L C
1. Các lo i pin m t tr i .........................................................................20
2. ng d ng pin m t tr i ......................................................................25
V. Ph ng pháp thi t k đi n năng l ng m t tr iươ ế ế ượ ........................................29
VI. Hòa h th ng vào l i đi n qu c gia ướ ..........................................................33
VII. u & nh c đi m c a đi n năngƯ ượ l ng m t tr iượ ...........................................34
VIII. S d ng đi n năng l ng m t tr i t i Vi t Nam ượ .................................................35
C. Tài li u tham kh o .................................................................................38
A – GI I THI U V NĂNG L NG M T TR I ƯỢ
I. GI I THI U CHUNG:
Ngày nay nhu c u năng l ng ti p t c tăng m nh cùng v i m i quan tâm v môi ượ ế
tr ng, thay th cho vi c s d ng các nhiên li u hóa th ch không tái t o và gây ô nhi m ph i ườ ế
đc đi u tra. M t trong nh ng thay th là năng l ng m t tr iượ ế ượ
Năng l ng m t tr i đn gi n là năng l ng s n xu t tr c ti p c a m t tr i đc thu ượ ơ ượ ế ượ
th p các n i khác, th ng là trái đt. M t tr i t o ra năng l ng c a mình thông qua m t ơ ườ ượ
quá trình nhi t h ch có th chuy n đi kho ng 650.000.000 t n hydro thành heli m i giây.Quá
trình này t o ra b c x nhi t và đi n. S c nóng trong ánh n ng m t tr i còn là công c trong
vi c duy trì các ph n ng nhi t h ch. Các b c x đi n t (bao g m c ánh sáng nhìn th y, tia
h ng ngo i, và b c x tia c c tím) dòng vào không gian trong t t c các h ng. ướ
Ch m t ph n r t nh trong t ng s b c x s n xu t t i trái đt. B c x t i Trái Đt là
ngu n gián ti p c a h u h t các lo i năng l ng s d ng ngày hôm nay. Các tr ng h p ế ế ượ ườ
4SVTH: Nguy n Quang Gi i
BÁO CÁO ĐAMH1 – NĂNG L NG M T TR IƯỢ GVHD: TS. MAI BÁ L C
ngo i l là năng l ng đa nhi t, và ph n ng phân h ch h t nhân và ph n ng t ng h p. ượ
Ngay c nhiên li u hóa th ch cũng có ngu n g c t m t tr i, vì đi s ng th c v t và đng
v t ph thu c vào m t tr i.
Nhi u năng l ng c n thi t c a th gi i có th đc cung c p tr c ti p t năng l ng ượ ế ế ượ ế ượ
m t tr i. Và còn nhi u năng l ng khác có th đc cung c p gián ti p. Tính th c ti n c a ượ ượ ế
nó s đc ki m tra, cùng v i đó là nh ng l i ích và h n ch . Ngoài ra, vi c s d ng năng ượ ế
l ng m t tr i hi n đang áp d ng s đc ghi nh n.ượ ượ
Do tính ch t c a năng l ng m t tr i, hai thành ph n đc yêu c u ph i có ch c năng ượ ượ
c a m t máy phát đi n năng l ng m t tr i. Hai thành ph n này là b thu và b l u tr . B ượ ư
thu ch đn gi n là thu th p các b c x r i trên nó và chuy n đi m t ph n nh trong đó ơ ơ
thành các d ng năng l ng khác (ho c đi n và nhi t ho c ch là nhi t). Các đn v l u tr là ượ ơ ư
c n thi t vì v b n ch t không liên t c c a năng l ng m t tr i, trong th i gian nh t đnh ch ế ượ
có m t l ng r t nh phóng x s đc nh n. Vào ban đêm ho c trong lúc có mây l n che ượ ượ
ph , l ng năng l ng đc s n xu t b i các b thu s là khá nh . Các b l u tr có th gi ượ ượ ượ ư
năng l ng d th a s n xu t trong giai đo n năng su t t i đa, và x nó khi năng su t gi m ượ ư
xu ng. Trong th c t , m t ngu n cung c p đi n d phòng th ng đc thêm vào nh m đm ế ườ ượ
b o cho các tình hu ng khi l ng năng l ng đc yêu c u là l n h n nh ng gì đang đc ượ ượ ượ ơ ượ
s n xu t và nh ng gì đc l u tr trong các thùng ch a. ượ ư
Ph ng pháp thu th p và l u tr năng l ng m t tr i khác nhau tùy thu c vào m c đích ươ ư ượ
s d ng trong k ho ch c a các máy phát đi n năng l ng m t tr i. Nói chung, có ba d ng ế ượ
thu gom và nhi u hình th c c a các đn v l u tr . ơ ư
Ba d ng thu gom đó là thu b ng t m ph ng, thu gom t p trung, và thu th đng.
B thu t m ph ng là lo i th ng đc s d ng c a b thu ngày nay. Chúng là nh ng ườ ượ
m ng c a t m pin m t tr i đc s p x p trong m t m t ph ng đn. Chúng h u nh có m i ượ ế ơ ư
kích c , và s n l ng có liên quan tr c ti p đn m t s thông tin bao g m kích th c, b ượ ế ế ướ
m t, và v sinh. Các thông tin này đu nh h ng đn l ng phóng x r i trên các b thu. ưở ế ượ ơ
Th ng thì nh ng t m thu có c ch t đng mà gi chúng luôn vuông góc v i m t tr i. ườ ơ ế
Năng l ng b sung thu đc trong quá trình đi u ch nh đó nhi u h n ban đu nên đ bù đp ượ ượ ơ
cho năng l ng c n thi t đ đi u khi n máy móc ph .ượ ế
Tr ng tâm c a b thuch y u là b m t ph ng c a nó v i các thi t b quang h c đc ế ế ượ
s p x p đ t i đa hóa các b c x r i vào tr ng tâm c a b thu. Công ngh này hi n nay ch ế ơ
đc s d ng m t vài vùng lãnh th . Lò năng l ng m t tr i là m t ví d c a công ngh ượ ượ
này. M c dù h có th s n xu t s l ng l n h n năng l ng t i m t đi m nh t đnh so v i ượ ơ ượ
t m thu b ng m t ph ng, nh ng h s m t m t s b c x mà các t m ph ng này không ti p ư ế
5SVTH: Nguy n Quang Gi i