Header Page of 126 MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cứu: 3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu: Phương pháp nghiên cứu: Bố cục đề tài: Tổng quan tài liệu nghiên cứu CHƯƠNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC, SỬ DỤNG 1.1 NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 1.1.1 Cấu trúc mặt trời 1.1.2 Bức xạ mặt trời 1.1.3 Phổ xạ mặt trời 14 1.1.4 Đặc điểm xạ mặt trời bề mặt đất 16 1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC, SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 23 1.2.1 Tổng quan thiết bị sử dụng lượng mặt trời 24 1.2.2 Hướng nghiên cứu thiết bị sử dụng NLMT 30 CHƯƠNG CẤU TRÚC MỘT LƯỚI ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI NỐI LƯỚI 33 2.1 GIỚI THIỆU 33 2.2 PHÂN TÍCH CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 34 2.2.1 Solar 34 2.2.2 Solar controller 35 Footer Page of 126 Header Page of 126 2.2.3 Bình ac quy 12 V 180 Ah 36 2.2.4 Inverter 37 CHƯƠNG HỆ THỐNG ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI KẾT NỐI LƯỚI ĐIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC TRÀ VINH 42 3.1 GIỚI THIỆU TRƯỜNG ĐẠI HỌC TRÀ VINH 42 3.1.1 Sứ mạng Trường 43 3.1.2 Phương châm Trường 44 3.1.3 Chức năng, nhiệm vụ 44 3.1.4 Tổ chức máy Nhà trường: 45 3.2 TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ SỬ DỤNG PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI KẾT NỐI LƯỚI ĐIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC TRÀ VINH KHÔNG DỰ TRỮ47 3.3 THIẾT KẾ HỆ THỐNG PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CHO TRƯỜNG ĐẠI HỌC TRÀ VINH 47 3.3.1 Tính tổng lượng tiêu thụ điện (W/h) tất thiết bị mà hệ thống solar phải cung cấp ngày 47 3.3.2 Tính toán inverter cho hệ thống pin mặt trời 49 3.3.3 Tính toán công suất pin mặt trời cần sử dụng 49 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (BẢN SAO) PHỤ LỤC Footer Page of 126 Header Page of 126 DANH MỤC CÁC HÌNH Số Tên hình hình 1.1 Cấu trúc mặt trời 1.2 Các thành phần mặt trời 1.3 Dải xạ điện từ 1.4 Góc nhìn mặt trời 10 1.5 Footer Page of 126 Trang Quá trình truyền lượng xạ mặt trời qua lớp khí trái đất 11 1.6 Vị trí trái đất mặt trời thay đổi năm 12 1.7 Thành phần mặt trời 13 1.8 Thang sóng điện từ xạ mặt trời 14 1.9 Định nghĩa vĩ tuyến (a) kinh tuyến (b) 17 1.10 Phổ xạ mặt trời bên bầu khí 18 1.11 Định nghĩa cách xác định airmas 21 1.12 Pin mặt trời 24 1.13 Nhà máy sử dụng Năng lượng mặt trời 26 1.14 Lò sấy sử dụng hệ thống NLMT 26 1.15 Bếp nấu dùng NLMT 27 1.16 Thiết bị chưng cất nước dùng NLMT 27 1.17 Động stirling chạy NLMT 28 1.18 Thiết bị đun nước nóng NLMT 29 2.1 Solar panel 170 W 34 2.2 Bộ solar controller uC12 – 40DC3ST 35 2.3 Bình ac quy 12v 180Ah 36 2.4 Bộ inverter 37 Header Page of 126 Footer Page of 126 2.5 Mô hình hệ thống lượng làm on_grid 40 2.6 Mô hình mô hệ thống on_grid 41 3.1 Cổng Trường Đại học Trà vinh 43 3.2 Một góc Trường Đại học Trà vinh 46 3.3 Sơ đồ khối hệ thống điện lượng mặt trời 47 3.4 Tấm pin mặt trời 160 Wp 53 3.5 Thiết bị đồng RS – 485 54 3.6 Sơ đồ đấu nối hệ pin mặt trời vào hệ thống 58 Header Page of 126 DANH MỤC CÁC BẢNG Số Tên bảng bảng 1.1 Phân bố phổ xạ mặt trời theo bước sóng 15 1.2 Màu sắc bước sóng ánh sáng mặt trời 16 3.1 Các loại thiết bị tiêu thụ điện 48 3.2 Bức xạ mặt trời đo ngày 51 3.3 Bức xạ mặt trời đo tháng 52 3.4 3.5 Footer Page of 126 Trang Sản lượng điện hệ thống pin mặt trời tạo theo tháng Tổng chi phí cho hệ thống pin lượng mặt trời 55 61 Header Page of 126 DANH MỤC CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT Footer Page of 126 NLMT : Năng lượng mặt trời DC : Điện áp chiều AC : Điện áp xoay chiều BĐK : Bộ điều khiển DCM : Chế độ dòng gián đoạn CCM : Chế độ dòng liên tục PV : Pin mặt trời BTL : Bếp tiện lợi VN : Việt Nam Header Page of 126 MỞ ĐẦU Trong năm gần Việt Nam quan tâm đầu tư cho nghiên cứu khai thác sử dụng nguồn lượng mặt trời, ứng dụng công nghệ tiên tiến quang điện để cấp điện quang nhiệt để cấp nhiệt phục vụ cho nhu cầu phát triển kinh tế xã hội Trong đó, nguồn lượng mặt trời đánh giá dồi phong phú, nguồn lượng có tính chiến lược không cấp điện cho vùng chưa có điện lưới mà nguồn bổ sung quan trọng cho hệ thống lượng quốc gia, góp phần đảm bảo an ninh lượng bảo vệ môi trường sống Việt Nam ứng dụng lượng mặt trời để cấp điện cấp nhiệt Các hệ thống lưới điện mặt trời có mặt 38 tỉnh, thành nước số bộ, ngành sử dụng Các nguồn điện pin mặt trời không nối lưới, trừ hệ thống pin mặt trời 150 kW Trung tâm Hội nghị Quốc gia có nối lưới Tổng công suất điện pin mặt trời Việt Nam khoảng 1,4 MW Tính cấp thiết đề tài Hiện nay, nguồn lượng trái đất dầu mỏ, than đá… dần cạn kiệt, không để khai thác Ngoài ra, nguồn lượng nguyên nhân gây ô nhiễm không khí làm ảnh hưởng đến đời sống người Trong đó, nguồn lượng tái tạo dồi dào, có khả thay nguồn lượng hóa thạch, giảm thiểu tác động tới môi trường Vì vậy, tập trung nghiên cứu ứng dụng lượng tái tạo hướng lượng công nghiệp, thời đại ngày vấn đề tiết kiệm lượng đặt lên hàng đầu Việc khai thác lượng tái tạo có ý nghĩa quan trọng kinh tế, xã hội, an ninh lượng phát triển bền vững Năng lượng mặt trời nguồn lượng tái tạo quan trọng mà thiên nhiên ban tặng cho hành tinh Đồng thời, Footer Page of 126 2 Header Page of 126 nguồn gốc nguồn lượng tái tạo khác lượng gió, lượng sinh khối, lượng dòng sông,… Đó loại hình lượng có khả áp dụng khu vực đô thị vùng mà điện lưới không vươn đến (vùng núi, vùng hải đảo hay công trình khơi, …) Năng lượng mặt trời nói vô tận, để khai thác, sử dụng nguồn lượng cần phải biết đặc trưng tính chất nó, đặc biệt tới bề mặt đất Ở Việt Nam, lượng mặt trời có tiềm lớn, với lượng xạ trung bình 5kw/m²/ngày với khoảng 2000 nắng/năm Một số liệu Trung tâm Thông tin Khoa học Công nghệ Quốc gia cho biết năm 2008 Việt Nam có khoảng 60 hệ thống đun nước nóng lượng mặt trời cho tập thể 5.000 hệ thống cho gia đình Trên tổng thể, điện mặt trời chiếm 0,009% tổng lượng điện toàn quốc Mặc dù, có sách khuyến khích, nhiều lý do, việc phát triển lượng mặt trời, vốn đòi hỏi đầu tư ban đầu lớn dạng lượng truyền thống nên việc sử dụng hạn chế Trong năm gần có nhiều nghiên cứu, ứng dụng nhằm sản xuất tích trữ lượng mặt trời nhiên, việc sử dụng nguồn lượng này, chủ yếu dừng lại mức cục (tức khai thác sử dụng chỗ), lượng dư thừa chưa hòa lên lưới điện quốc gia (bán trở lại cho lưới điện thông qua đồng hồ đo để giảm thiểu hóa đơn tiền điện) Để nâng cao hiệu sử dụng lượng nội dung quan trọng trình công nghiệp hoá - đại hoá đất nước nói chung tỉnh Trà Vinh nói riêng, có vấn đề nâng cao hiệu sử dụng lượng sản xuất công nghiệp Đây nội dung quan trọng Chiến lược phát triển bền vững Việt Nam giai đoạn 2011-2020, bảo đảm kết hợp hài hòa tăng trưởng kinh tế, xóa đói giảm nghèo, sử dụng hợp lý tài nguyên Footer Page of 126 3 Header Page of 126 thiên nhiên bảo vệ môi trường, nhằm chống tụt hậu xa kinh tế so với nước khu vực, nước khác phạm vi toàn giới, đồng thời thực thắng lợi mục tiêu “Dân giàu, nước mạnh, dân chủ, công bằng, văn minh” Đối với tỉnh Trà Vinh nói chung Trường Đại học Trà vinh nói riêng, với tốc độ phát triển c s v ậ t c h ấ t cũ n g nh c s h t ầ n g n g y mộ t l ớn năm gần đây, nhu cầu lượng để đáp ứng cho việc phát triển ngày gia tăng Trong trường Đại học Trà vinh khởi động dự án Đại học xanh Đặc biệt vào tháng 10 năm 2014 Hiệp hội Lãnh đạo Đại học Tương lai Bền vững (ULSF) thức công nhận Đại học Trà Vinh thuộc hệ thống 400 trường đại học 50 quốc gia chung tay xây dựng môi trường bền vững lĩnh vực học thuật Do việc sử dụng nguồn lượng mặt trời giải pháp nâng cao hiệu sử dụng lượng tình hình cần thiết Vì vậy, việc nghiên cứu khai thác hệ thống điện lượng mặt trời, cung cấp điện cho phụ tải đồng thời hòa tối ưu nguồn lượng lên lưới điện vấn đề cấp thiết Mục tiêu nghiên cứu: Sử dụng hệ thống điện lượng mặt trời kết nối với lưới điện trường đại học trà vinh Đối tượng phạm vi nghiên cứu: 3.1 Đối tượng nghiên cứu - Nghiên cứu nguồn lượng mặt trời: Phương pháp sản xuất, sử dụng hòa lưới - Tính toán pin mặt trời kết nối lưới điện Trường Đại học Trà Vinh Footer Page of 126 4 Header Page 10 of 126 3.2 Phạm vi nghiên cứu: Khu hiệu Trường Đại học Trà vinh Phương pháp nghiên cứu: - Thu thập số liệu thực tế Trường Đại học Trà Vinh, phân tích, đánh giá trạng sử dụng lượng trường, đề giải pháp nâng cao hiệu kế hoạch triển khai thực giải pháp phù hợp điều kiện trường - Nghiên cứu lý thuyết để xây dựng, tính toán lượng pin mặt trời cho khu Trường Đại học Trà Vinh Bố cục đề tài: Nội dung luận văn chia thành chương: Chương 1: Năng lượng mặt trời phương pháp khai thác, sử dụng Chương 2: Cấu trúc lưới điện mặt trời nối lưới Chương 3: Hệ thống điện lượng mặt trời kết nối lưới điện Trường Đại học Trà Vinh Tổng quan tài liệu nghiên cứu Footer Page 10 of 126 5 Header Page 11 of 126 CHƯƠNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC, SỬ DỤNG 1.1 NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI Mặt trời phát sáng mà người quan sát vũ trụ Mặt trời với hành tinh thiên thể tạo nên hệ mặt trời nằm dải Ngân Hà với hàng tỷ hệ mặt trời khác Mặt trời phát nguồn lượng khổng lồ phần nguồn lượng truyền xạ đến trái đất Trái đất Mặt trời có mối quan hệ chặt chẽ, xạ mặt trời yếu tố định cho tồn sống hành tinh Năng lượng mặt trời nguồn lượng xem vô tận nguồn gốc nguồn lượng khác trái đất Con người biết tận hưởng nguồn lượng quí giá từ lâu, nhiên việc khai thác, sử dụng nguồn lượng cách hiệu vấn đề mà quan tâm Mặt trời khối khí hình cầu có đường kính 1,390.106 km (lớn 110 lần đường kính Trái đất), cách xa trái đất 150.106 km (bằng đơn vị thiên văn AU ánh sáng Mặt trời cần khoảng phút để vượt qua khoảng đến Trái đất) Khối lượng Mặt trời khoảng Mo = 2.1030 kg Nhiệt độ To trung tâm mặt trời thay đổi khoảng từ 10.106 oK đến 20.106 oK, trung bình khoảng 15.600.000 oK Ở nhiệt độ vật chất giữ cấu trúc trật tự thông thường gồm nguyên tử phân tử Nó trở thành plasma hạt nhân nguyên tử chuyển động tách biệt với electron Khi hạt nhân tự có va chạm với xuất vụ nổ nhiệt hạch Khi quan sát tính chất vật chất nguội Footer Page 11 of 126 6 Header Page 12 of 126 bề mặt nhìn thấy Mặt trời, nhà khoa học kết luận có phản ứng nhiệt hạch xảy lòng Mặt trời 1.1.1 Cấu trúc mặt trời Hình 1.1 Cấu trúc mặt trời Về cấu trúc, Mặt trời chia làm vùng, tất hợp thành khối cầu khí khổng lồ (hình 1.1) Vùng gọi nhân hay “lõi” có chuyển động đối lưu, nơi xảy phản ứng nhiệt hạt nhân tạo nên nguồn lượng mặt trời, vùng có bán kính khoảng 175.000 km, khối lượng riêng 160kg/dm3, nhiệt độ ước tính từ 14 đến 20 triệu độ, áp suất vào khoảng hàng trăm tỷ atmotphe Vùng vùng trung gian gọi vùng “đổi ngược” qua lượng truyền từ ngoài, vật chất vùng gồm có Sắt (Fe), Canxi (Ca), Natri (Na), Stronti (Sr), Crôm (Cr), Niken (Ni), Cacbon ( C), Silíc (Si) khí Hiđrô (H2), Hêli (He), chiều dày vùng khoảng 400.000 km Tiếp theo vùng “đối lưu” dày 125.000 km vùng “quang cầu” có nhiệt độ khoảng 6.000 oK, dày 1.000 km, vùng gồm bọt khí sôi sục, có chỗ tạo vết đen, hố xoáy có nhiệt độ thấp khoảng 4.500 oK tai lửa có nhiệt độ từ (7.000 ÷ 10.000) oK Vùng vùng bất định gọi “khí quyển” Mặt trời Footer Page 12 of 126 7 Header Page 13 of 126 Hình 1.2 Các thành phần mặt trời Nhiệt độ bề mặt Mặt trời 5.762 oK nghĩa có giá trị đủ lớn để nguyên tử tồn trạng thái kích thích, đồng thời đủ nhỏ để lại xuất nguyên tử bình thường cấu trúc phân tử Dựa sở phân tích phổ xạ hấp thụ Mặt trời người ta xác định mặt trời có 2/3 số nguyên tố tìm thấy Trái đất Nguyên tố phổ biến Mặt trời nguyên tố nhẹ Hydrogen Vật chất Mặt trời bao gồm khoảng 73.46% Hydrogen gần 24,85% Helium, lại nguyên tố chất khác Oxygen 0,77%, Carbon 0,29%, Iron 0,16%, Neon 0,12%, Nitrogen 0,09%, Silicon 0,07%, Magnesium 0,05% Sulphur 0,04% Nguồn lượng xạ chủ yếu Mặt trời phản ứng nhiệt hạch tổng hợp hạt nhân Hyđrô, phản ứng đưa đến tạo thành Hêli Hạt nhân Hyđrô có hạt mang điện dương proton Thông thường hạt mang điện dấu đẩy nhau, nhiệt độ đủ cao chuyển động chúng nhanh tới mức chúng tiến gần tới khoảng cách mà kết hợp với tác dụng lực hút Khi hạt nhân Hyđrô lại tạo hạt nhân Hêli, Neutrino lượng xạ γ Footer Page 13 of 126 8 Header Page 14 of 126 H11  He24  Neutrino   (1.1) Neutrino hạt không mang điện, bền có khả đâm xuyên lớn Sau phản ứng Neutrino rời khỏi phạm vi mặt trời không tham gia vào “biến cố” sau Trong trình diễn biến phản ứng có lượng vật chất Mặt trời bị đi, điều làm cho giây khối lượng Mặt trời giảm chừng 4.106 tấn, nhiên theo nhà nghiên cứu, trạng thái Mặt trời không thay đổi thời gian hàng tỷ năm Mỗi ngày Mặt trời sản xuất nguồn lượng qua phản ứng nhiệt hạch lên đến 9.1024 kWh 1.1.2 Bức xạ mặt trời Ánh sáng nói riêng, hay xạ điện từ nói chung, từ bề mặt Mặt Trời xem nguồn lượng cho Trái Đất Hằng số lượng mặt trời tính công suất lượng xạ trực tiếp chiếu đơn vị diện tích bề mặt Trái Đất, khoảng 1370 W/m2 Ánh sáng Mặt Trời bị hấp thụ phần bầu khí Trái Đất, nên phần nhỏ tới bề mặt Trái Đất, gần 1000 W/m² lượng Mặt Trời tới Trái Đất điều kiện trời quang đãng Năng lượng dùng vào trình tự nhiên hay nhân tạo Quá trình quang hợp sử dụng ánh sáng mặt trời chuyển đổi CO2 thành ôxy hợp chất hữu cơ, nguồn nhiệt trực tiếp làm nóng bình đun nước dùng lượng Mặt Trời, hay chuyển thành điện pin lượng Mặt Trời Năng lượng dự trữ dầu mỏ giả định nguồn lượng Mặt Trời chuyển đổi từ xa xưa trình quang hợp phản ứng hóa sinh sinh vật cổ Trong toàn xạ Mặt trời, xạ liên quan trực tiếp đến phản ứng hạt nhân xảy Mặt trời không 3% Bức xạ γ ban đầu qua 5.105 km chiều dầy lớp vật chất Mặt trời biến đổi mạnh Tất Footer Page 14 of 126 9 Header Page 15 of 126 dạng xạ điện từ có chất sóng chúng khác bước sóng Bức xạ γ sóng ngắn sóng đó, tứ tâm Mặt trời cho va chạm tán xạ mà lượng chúng giảm chúng ứng với xạ có bước sóng dài Như xạ chuyển thành xạ Rơnghen có bước sóng dài Gần đến bề mặt Mặt trời nơi có nhiệt độ đủ thấp để tồn vật chất trạng thái nguyên tử chế khác bắt đầu xảy Hình 1.3 Dải xạ điện từ Bức xạ γ sóng ngắn sóng (hình 1.3), từ tâm Mặt trời va chạm tán xạ mà lượng chúng giảm chúng ứng với xạ có bước sóng dài Như xạ chuyển thành xạ Rơnghen có bước sóng dài Gần đến bề mặt Mặt trời nơi có nhiệt độ đủ thấp để tồn vật chất trạng thái nguyên tử chế khác bắt đầu xảy Đặc trưng xạ Mặt trời truyền không gian bên Mặt trời phổ rộng cực đại cường độ xạ nằm dải 10-1 – 10 μm nửa tổng lượng Mặt trời tập trung khoảng bước sóng 0,38 – 0,78 μm vùng nhìn thấy phổ Chùm tia truyền thẳng từ Mặt trời gọi xạ trực xạ Tổng hợp tia trực xạ tán xạ gọi tổng xạ Mật độ dòng xạ trực xạ lớp Footer Page 15 of 126 10 Header Page 16 of 126 khí quyển, tính 1m2 bề mặt đặt vuông góc với tia xạ, tính theo công thức:  T  q   D T C0   W /m  100    (1.2) Trong đó: φD_T: hệ số góc xạ Trái đất Mặt trời φD_T = β2/4 (1.3) β: góc nhìn mặt trời, β ≈ 32’ hình 2.2 C0 = 5,67 W/m2.K4 – hệ số xạ vật đen tuyệt đối T ≈ 5762oK – nhiệt độ bề mặt Mặt trời (xem giống vật đen tuyệt đối) Hình 1.4 Góc nhìn mặt trời  2.3,14.32 2     360.60   5,67. 5762   1353 W / m => q      100    (1.4) Do khoảng cách giửa Trái đất Mặt trời thay đổi theo mùa năm nên β thay đổi, q thay đổi độ thay đổi không lớn nên xem q không đổi gọi số Mặt trời Khi truyền qua lớp khí bao bọc quanh Trái đất, chùm tia xạ bị hấp thụ tán xạ tầng ozon, nước bụi khí quyển, phần lượng truyền trực tiếp đến Trái đất Đầu tiên oxy phân tử bình thường O2 phân ly thành oxy nguyên tử O, để phá vỡ liên kết đó, cần có photon bước sóng ngắn 0,18 m, photon (xem xạ Footer Page 16 of 126 Header Page 17 of 126 11 hạt rời rạc - photon) có lượng bị hấp thụ hoàn toàn Chỉ phần nguyên tử oxy kết hợp thành phân tử, đại đa số nguyên tử tương tác với phân tử oxy khác để tạo thành phân tử ôzôn O3, ôzôn hấp thụ xạ tử ngoại với mức độ thấp so với oxy, tác dụng photon với bước sóng ngắn 0,32 m, phân tách O3 thành O2 O xảy Như toàn lượng xạ tử ngoại sử dụng để trì trình phân ly hợp O, O2 O3, trình ổn định Do trình này, qua khí quyển, xạ tử ngoại biến đổi thành xạ với lượng nhỏ Các xạ với bước sóng ứng với vùng nhìn thấy vùng hồng ngoại phổ tương tác với phân tử khí hạt bụi không khí không phá vỡ liên kết chúng, photon bị tán xạ theo hướng số photon quay trở lại không gian vũ trụ Hình 1.5 Quá trình truyền lượng xạ mặt trời qua lớp khí trái đất Bức xạ chịu dạng tán xạ chủ yếu xạ có bước sóng ngắn Sau phản xạ từ phần khác khí xạ tán xạ đến Footer Page 17 of 126 12 Header Page 18 of 126 mang theo màu xanh lam bầu trời sáng quan sát độ cao không lớn Các giọt nước tán xạ mạnh xạ mặt trời Bức xạ mặt trời qua khí gặp trở ngại đáng kể hấp thụ phần tử nước, khí cacbônic hợp chất khác, mức độ hấp thụ phụ thuộc vào bước sóng, mạnh khoảng vùng hồng ngoại phổ Phần lượng xạ mặt trời truyền tới bề mặt trái đất ngày quang đãng (không có mây) thời điểm cao vào khoảng 1000W/m2 (hình 1.5) Yếu tố xác định cường độ xạ mặt trời điểm Trái đất quảng đường qua Sự mát lượng quãng đường gắn liền với tán xạ, hấp thụ xạ phụ thuộc vào thời gian ngày, mùa, vị trí địa lý Các mùa hình thành nghiên trục Trái đất mặt phẳng quỹ đạo quanh Mặt trời gây Góc nghiên vào khoản 66,5o thực tế xem không thay đổi không gian Sự đinh hướng trực quay Trái đất chuyển động Mặt trời gây dao động quan trọng độ dài ngày đêm năm Hình 1.6 Vị trí trái đất mặt trời thay đổi năm Có thể xem mặt trời cầu khí cách đất 1,49.108 km Từ trái đất nhìn mặt trời góc mở 31’59 Từ tính đường kính mặt trời R = 1,4.106 km, tức 109 lần đường Footer Page 18 of 126 13 Header Page 19 of 126 kính đất thể tích mặt trời lớn thể tích đất 130.104 lần Từ định luật hấp dẫn người ta tính khối lượng mặt trời 1,989.1027 tấn, lớn khối lượng đất 33.104 lần Mật độ trung bình mặt trời 1,4 g/cm3, lớn khối lượng riêng nước (1g/cm3) khoảng 50% Tuy nhiên mật độ lớp vỏ khác mặt trời khác Ở phần lõi mặt trời, bị nén với áp suất cao nên mật độ lên tới 160 g/cm3, phía mật độ giảm giảm nhanh Một cách khái quát chia mặt trời thành hai phần chính: phần phía phần khí bên (hình 1.7) Phần khí bên lại gồm miền gọi quang cầu, sắc cầu nhật miện Còn phần bên chia thành lớp gọi tầng đối lưu, tầng trung gian lõi mặt trời Một số thông số lớp mặt trời cho hình 1.7 Hình 1.7 Thành phần mặt trời Từ mặt đất nhìn lên ta có cảm giác mặt trời cầu lửa ổn định Thực bên mặt trời luôn có vận động mạnh mẽ không ngừng Sự ẩn đám đen, biến đổi quầng sáng bùng phát dội khu vực xung quanh đám đen chứng vận động Footer Page 19 of 126 14 Header Page 20 of 126 không ngừng lòng mặt trời Ngoài ra, kính thiên văn quan sát cấu trúc hạt, vật thể hình kim, tượng khói, phát xung sáng,…luôn thay đổi dội 1.1.3 Phổ xạ mặt trời Bức xạ mặt trời có chất sóng điện từ, trình truyền dao động điện từ trường không gian Trong trình truyền sóng, vectơ cường độ điện trường cường độ từ trường luôn vuông góc với vuông góc với phương truyền sóng điện từ Quãng đường mà sóng điện từ truyền sau chu kỳ dao động điện từ gọi bước sóng  Trong chân không vận tốc truyền sóng điện từ gần c = 3.108 m/s Còn môi trường vật chất, vận tốc truyền sóng nhỏ v = c/n, n gọi chiết suất tuyệt đối môi trường, với n ≥ Các sóng điện từ có bước sóng trải dài phạm vi rộng từ 10.7 nm (nano met) đến hàng nghìn km (Hình 1.8) trình bày thang sóng điện từ xạ mặt trời Hình 1.8 Thang sóng điện từ xạ mặt trời Ánh sáng nhìn thấy có bước sóng từ 0,4 µm đến gần 0,8 µm, chiếm phần nhỏ phổ sóng điện từ xạ mặt trời Mặc dù có chất song điện từ loại sóng điện từ có bước sóng  khác gây tác dụng lý học, hoá học sinh học khác Nói riêng vùng phổ nhìn thấy được, khác bước sóng gây cho ta Footer Page 20 of 126 65 Header Page 21 of 126 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt [1] Trịnh Quang Dũng (1992), Điện mặt trời, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật [2] TS Hoàng Dương Hùng (2003), Nghiên cứu ứng dụng triển khai Năng lượng mặt trời vào thực tế, Đề tài nghiên cứu Khoa học cấp [3] TS Hoàng Dương Hùng (2007), Năng lượng mặt trời lý thuyết ứng dụng, Nhà xuất Khoa học Kĩ thuật [4] Nguyễn Duy Long, Đề tài nghiên cứu khoa học “xây dựng hệ thống sử dụng lượng mặt trời cho chiếu sáng” [5] Đặng Đình Thống (2005), Pin mặt trời ứng dụng, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật [6] Phạm Hồng Vân, Dự án Hệ Thống Cung Cấp Điện Bằng Năng Lượng Tái Tạo Cho Xã An Bình Huyên Đảo Lý Sơn Tỉnh Quảng Ngãi làm chủ nhiệm dự án Tiếng Anh [7] F Blaabjerg and Z C amd S Kjaer, “Power electronics as efficient interface in dispersed power generation systems,” IEEE Transactions on Power Electronics, vol 19, pp 1184–1194, Sept 2004 [8] H Stephen Stoker, Spencer L Seager, Robert L Capener: From Source to Use Energy, Linrary of Congress, Catalog Number 74-78255, ISBN o.673-07947, USA [9] H.P Garg: Trease on solar energy, Vol 1, Fundamentals of solar energy, John Wiley and Sons, New York 1982 [10] John A Duffie, William A Beckman, Solar Engineering of Themal Processes, A Wiley – Interscience Publication, 1991 Footer Page 21 of 126 66 Header Page 22 of 126 [11] Martin Mc Phillips: The solar age, Everest House Publishers, New Press,1979 [12] Các nguồn tài liệu internet Footer Page 22 of 126  ... CHƯƠNG HỆ THỐNG ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI KẾT NỐI LƯỚI ĐIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC TRÀ VINH 42 3.1 GIỚI THIỆU TRƯỜNG ĐẠI HỌC TRÀ VINH 42 3.1.1 Sứ mạng Trường 43 3.1.2 Phương châm Trường. .. hệ thống điện lượng mặt trời, cung cấp điện cho phụ tải đồng thời hòa tối ưu nguồn lượng lên lưới điện vấn đề cấp thiết Mục tiêu nghiên cứu: Sử dụng hệ thống điện lượng mặt trời kết nối với lưới. .. Mô hình hệ thống lượng làm on_grid 40 2.6 Mô hình mô hệ thống on_grid 41 3.1 Cổng Trường Đại học Trà vinh 43 3.2 Một góc Trường Đại học Trà vinh 46 3.3 Sơ đồ khối hệ thống điện lượng mặt trời 47