Đồ án: Thiết kế hệ thống năng lượng mặt trời GVHD: Th.S Trần Thế
Tùng
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI
ÁP MÁI 1 MWP
SVTH: Tạ Nguyên Bảo
MSSV: 1610196
GVHD: PGS.TS. Nguyễn Hữu Phúc
TP.HỒ CHÍ MINH, THÁNG 01/2021
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN THIẾT BỊ ĐIỆN
LỜI CẢM ƠN
Quãng thời gian đại học là quãng thời gian khó khăn của chúng em sau 12 năm
học và trường Bách Khoa như một nơi thử thách đầy sức “nóng” đối với chúng em
trước khi bước vào đời. Chính vì những cái “nóng” ấy mà chúng em, ai cũng sẽ được
và có những thành công nhất định như câu mà ông bà ta từng nói “ lửa thử vàng, gian
nan thử sức”. Để đạt được thành công ấy, chúng em ai cũng được những sự giúp đỡ
hết sức trân trọng và đáng quý của mọi người xung quanh.
Đầu tiên, em xin gửi lời trân trọng đến với gia đình đã giúp đỡ em không những
4 năm đại học mà còn cả 12 năm học trước đó. Gia đình còn như một nơi dựa vững
chắc để em có thể dựa vào để đứng lên, đi tiếp khi gặp khó khăn.
Tiếp theo, em xin chân thành gửi lời cảm ơn thầy Nguyễn Hữu Phúc là người
trực tiếp và hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện đề cương và luận văn. Thầy
đã tạo điều kiện và môi trường làm việc thuận lợi nhất giúp em hoàn thành tốt những
mục tiêu của luận văn đã đề ra.
Ngoài ra, em cũng thật sự biết ơn những thầy cô giáo trong khoa Điện - Điện Tử.
Đặc biệt là những thầy cô trong bộ môn thiết bị điện đã giảng dạy chu đáo, cung cấp
những kiến thức nền tảng và chuyên sâu trong 4 năm học, góp phần quan trọng để
chúng em có thể hoàn thành tốt luận văn, tạo cảm hứng cho sự thành công trên con
đường sự nghiệp sau này.
Bên cạnh đó, do kiến thức chuyên môn còn giới hạn nên việc thực hiện đề tài này
không tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được sự xem xét, đánh giá của
các quý thầy cô để em có thể hiểu ra những thiếu sót của bài luận văn này để có thể
hoàn thành thật tốt bài kiểm tra cuối cùng trong quãng đời sinh viên này.
Em xin chân thành cảm ơn!
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 01 tháng 01 năm 2021
Sinh viên
Tạ Nguyên Bảo
TÓM TẮT LUẬN VĂN
Ngành lượng mặt trời đang là một trong những ngành đang phát triển trên thế
giới. Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng vô tận để chúng ta có thể khai thác và
sử dụng hiệu quả. Đặc biệt, tại Việt Nam là một quốc gia rất thích hợp để phát triển
ngành công nghiệp điện mặt trời, nó mang lại hiệu quả kinh tế cao và là nguồn năng
lượng sạch ít gây ô nhiễm môi trường. Trong khuôn khổ báo cáo bài luận văn sẽ trình
bày các vấn đề như sau :
- Tổng quan về năng lượng mặt trời (lịch sử phát triển, tình hình phát triển điện
mặt trời trong và ngoài nước, giới thiệu về hệ thống điện mặt trời hòa lưới,..).
- Các bước tính toán thiết kế hệ thống điện mặt trời áp mái công suất 1MWp.
- Vẽ mặt bằng của hệ thống bằng PVsyst và SketchUp, vẽ cách lắp đặt tấm pin,
lắp đặt inverter, sơ đồ dây một sợi.
- Thực hiện mô phỏng hệ thống và đánh giá ảnh hưởng của bóng che lên hệ
thống.
- Tính toán chi phí vòng đời của dự án mặt trời lắp đặt.
MỤC LỤ
LỜI CẢM ƠN......................................................................................................I
TÓM TẮT LUẬN VĂN.....................................................................................II
MỤC LỤC.........................................................................................................III
MỤC LỤC BẢNG.............................................................................................VI
MỤC LỤC HÌNH ẢNH.................................................................................VIII
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN.......................................................1
1.1 TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI.....................................................1
1.2 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI...................2
1.3 TIỀM NĂNG PHÁT TRIỂN CỦA NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI................................4
1.3.1 Thế giới................................................................................................4
1.3.2 Trong nước...........................................................................................6
1.4 CÁC LOẠI CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI.........................................10
1.4.1 Công nghệ năng lượng mặt trời hội tụ (CSP).....................................10
1.4.2 Công nghệ năng lượng mặt trời quang điện (SPV).............................11
1.5 HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI HÒA LƯỚI........................................................11
1.5.1 Tấm pin quang điện............................................................................11
1.5.2 Bộ nghịch lưu (inverter).....................................................................11
1.5.3 Nguyên lý hoạt động của hệ thống điện mặt trời hòa lưới..................13
1.6 MỘT SỐ PHẦN MỀM SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN........................................14
1.6.1 Phần mềm PVsyst...............................................................................14
1.6.2 Phần mềm SketchUp..........................................................................17
1.6.3 Phần mềm AutoCAD..........................................................................18
CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI
ÁP MÁI 1 MWP.........................................................................................................19
2.1 GIỚI THIỆU NHÀ MÁY- NƠI LẮP ĐẶT..........................................................19
2.2 CHỌN TẤM PIN CHO HỆ THỐNG..................................................................20
2.2.1 Chọn tấm pin......................................................................................20
2.2.2 Thông số tấm pin................................................................................23
2.3 CHỌN INVERTER CHO HỆ THỐNG................................................................26
2.3.1 Chọn inverter......................................................................................26
2.3.2 Thông số inverter................................................................................28
2.4 CÁCH LẮP ĐẶT TẤM PIN VÀ BỐ TRÍ INVERTER...........................................31
2.4.1 Cách lắp đặt tấm pin...........................................................................31
2.4.2 Cách bố trí inverter.............................................................................37
2.5 LẮP ĐẶT GÓC NGHIÊNG VÀ HƯỚNG CỦA CÁC TẤM PIN..............................38
2.6 THIẾT KẾ DÂY DẪN....................................................................................40
2.6.1 Chọn chiều dài dây cho hệ thống........................................................40
2.6.2 Cách chọn dây DC..............................................................................42
2.6.3 Cách chọn dây AC..............................................................................43
2.6.4 Kiểm tra sụt áp của dây......................................................................49
2.6.5 Chọn dây nối đất cho inverter:............................................................51
2.7 CHỌN MÁNG CÁP.........................................................................................52
2.8 THIẾT KẾ CHỐNG SÉT CHO HỆ THỐNG........................................................55
2.8.1 Lựa chọn sơ đồ nối đất cho hệ thống..................................................55
2.8.2 Lựa chọn nối tiếp địa cho hệ thống.....................................................56
2.8.3 Thiết kế bãi tiếp địa cho hệ thống.......................................................58
2.9 CHỌN THIẾT BỊ BẢO VỆ..............................................................................62
2.9.1 Cầu chì...............................................................................................62
2.9.2 MCCB................................................................................................63
2.10 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA HỆ THỐNG 1 MWP.............................................70
CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG BẰNG PVSYST VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA BÓNG
CHE LÊN HỆ THỐNG.............................................................................................72
3.1 MÔ PHỎNG HỆ THỐNG BẰNG PHẦN MỀM PVSYST......................................72
3.1.1 Khai báo thông số của hệ thống..........................................................72
3.1.2 Kết quả mô phỏng..............................................................................80
3.2 ẢNH HƯỞNG CỦA BÓNG CHE LÊN HỆ THỐNG.............................................87
3.2.1 Tổng quát về bóng che đối với một hệ thống mặt trời........................87
