Đồ án môn học: Tính toán và thiết kế hệ thống điện mặt trời áp mái độc lập công suất 4.5kW cho hộ gia đình ở BìnhThuận

Đồ án này trình bày quá trình tính toán và thiết kế một hệ thống điện mặt trời áp mái độc lập công suất 4.5kW cho một hộ gia đình tại Bình Thuận. Mục tiêu chính là nghiên cứu, tìm hiểu và áp dụng các phần mềm mô phỏng chuyên dụng để tối ưu hóa thiết kế, góp phần vào việc sử dụng năng lượng tái tạo hiệu quả.

Các kỹ sư, sinh viên ngành năng lượng tái tạo, kỹ thuật điện, và các hộ gia đình quan tâm đến việc lắp đặt hệ thống điện mặt trời độc lập.

Đồ án tập trung vào việc tính toán và thiết kế chi tiết một hệ thống điện mặt trời áp mái độc lập với công suất 4.5kW, dành cho một hộ gia đình cụ thể tại tỉnh Bình Thuận. Bối cảnh của đề tài xuất phát từ nhu cầu ngày càng tăng về điện năng và sự cạn kiệt của các nguồn năng lượng truyền thống, cùng với những tác động tiêu cực đến môi trường. Năng lượng mặt trời được xem là giải pháp sạch, dồi dào và thân thiện với môi trường, đồng thời giúp giảm chi phí điện năng cho người sử dụng. Quy trình thiết kế bao gồm việc khảo sát mặt bằng, xác định thông số phụ tải điện của hộ gia đình (ước tính 18.401 kWh/ngày), lựa chọn các thiết bị chính như tấm pin quang điện (16 tấm AE Solar 285Wp), bộ biến tần (Inverter Sofar Solar 4kW), và hệ thống ắc quy lưu trữ (tính toán 130 kWh, sử dụng pin Lithium Ion 12V 6Ah). Đồ án cũng đi sâu vào tính toán các thông số kỹ thuật cho hệ thống dây dẫn, cầu chì và aptomat để đảm bảo an toàn và hiệu quả. Một phần quan trọng của đồ án là việc sử dụng các phần mềm mô phỏng chuyên nghiệp như PVsyst để tính toán sản lượng điện năng (ước tính 6.98 MWh/năm) và phân tích các tổn thất trong hệ thống (tổng tổn thất 21%), bao gồm tổn thất do bức xạ, nhiệt độ, chất lượng module, đấu nối, dây dẫn và biến tần. Phần mềm Sketchup được dùng để mô phỏng 3D trực quan cách bố trí và lắp đặt hệ thống trên mái nhà, giúp tối ưu hóa hướng lắp đặt và giảm thiểu tổn thất do bóng râm. Kết quả của đồ án cung cấp một thiết kế hoàn chỉnh, chi tiết về các thành phần, thông số kỹ thuật và ước tính chi phí đầu tư (khoảng 52.21 triệu VND). Đồ án khẳng định tính khả thi của việc triển khai hệ thống điện mặt trời độc lập cho hộ gia đình, đồng thời nhấn mạnh vai trò của các công cụ mô phỏng trong việc tối ưu hóa hiệu suất và giảm thiểu rủi ro.