Tổng quan về năng lượng tái tạo tại việt nam

Đồ án trình bày bao quát cả 1 hệ thống pin mặt trời làm việc độc lập với đầy đủ các thành phần cần thiết trong hệ. Sau đó đồ án tập trung nghiên cứu sâu hơn vào nguồn điện pin mặt trời gồm pin mặt trời, bộ DC/DC, phương pháp và thuật toán điều khiển MPPT để thấy rõ đặc tính làm việc của pin thay đổi dưới tác động của nhiệt độ thời tiết và so sánh nguyên lý làm việc, ưu nhược điểm, khả năng ứng dụng của các thuật toán điều khiển MPPT nhằm để hệ pin mặt trời được làm việc tối ưu nhất.

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH VẼ 6

DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU 7

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 7

LỜI NÓI ĐẦU 8

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO TẠI VIỆT NAM 11

1.1.Sự cần thiết của năng lượng tái tạo 11

1.2 Các nguồn năng lượng tái tạo khác nhau 11

1.2.1.Năng lượng gió 11

1.2.2.Năng lượng mặt trời 13

1.2.3.Năng lượng thúy điện 14

1.2.4.Năng lượng địa nhiệt 15

1.3.Xu hướng tái tạo năng lượng toàn cầu 15

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PIN MẶT TRỜI 16

2.1 Giới thiệu về pin mặt trời 16

2.1.1 Định nghĩa 16

2.1.2 Đặc tính làm việc của pin mặt trời 17

2.1.3 Ứng dụng 20

2.1.4 Tấm năng lượng mặt trời 20

2.1.5 Cách ghép nối các tấm năng lượng mặt trời 21

2.2 Hệ thống pin mặt trời 25

2.2.1 Hệ quang điện làm việc độc lập 25

2.2.2 Phương pháp điều khiển MPPT 28

2.3.Các bộ biến đổi bán dẫn trong hệ thống pin mặt trời làm việc độc lập 29

2.3.1 Bộ biến đổi DC/DC 29

2.3.2 Bộ biến đổi DC/AC 33

CHƯƠNG 3 ĐI SÂU TÌM HIỂU VỀ THUẬT TOÁN PHƯƠNG PHÁP ĐIỆNDẪN GIA TĂNG INC CỦA BỘ MPPT TRONG HỆ THỐNG PIN NĂNG LƯỢNG

3.1.4 Quét hiện tại 41

3.1.5 Điện áp không đổi 41

3.1.6 Vị trí bộ MPPT 42

3.1.7 Hoạt động với pin 43

3.2 Giới thiệu chung 43

3.3 Nguyên lý dung hợp tải 45

3.4 Thuật toán xác định điểm làm việc có công suất lớn nhất MPPT 46

3.4.1 Phương pháp nhiễu loạn và quan sát P&O 47

3.4.2 Phương pháp điện dẫn gia tăng INC 50

3.4.3 Bảng tổng kết so sánh các phương pháp 52

3.5 Phương pháp điều khiển MPPT 53

3.5.1 Phương pháp điều khiển PI 53

4.1.1 Xây dựng mô hình pin mặt trời 57

4.1.2 Mô phỏng đặc tính làm việc của pin mặt trời 60

4.2 Tính chọn bộ biến đổi DC/DC 64

4.2.1 Tính chọn cuộn kháng L 64

4.2.2 Tính chọn tụ điện trong mạch 65

4.2.3 Chọn khoá K và Điôt 65

4.3 Lựa chọn thuật toán MPPT cho hệ 65

4.4 Chọn phương pháp điều khiển MPPT 71

4.6.2 Tính toán thông số bộ lọc đầu ra 75

4.7 Tính chọn các mạch điều khiển trong hệ thống 76

4.8 Giải pháp nguồn 80

4.9 Sử dụng Simulink để mô phỏng vai trò của MPPT trong hệ PV 86

4.10 Chương trình mô phỏng cho MPPT theo phương pháp INC 87

KẾT LUẬN 92

TÀI LIỆU THAM KHẢO 93

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 2.1.Đường đặc tính làm việc U – I của pin mặt trời17

Hình 2.3Sự phụ thuộc của đặc trưng VA của pin mặt trời vào cường

Hình 2.7Ghép song song hai môđun pin mặt trời (a) và đường đặctrưngVA của các môđun và của cả hệ

23Hình 2.8Điốt nối song song với môđun để bảo vệ môđun và dàn pin

Hình 2.9Sơ đồ khối hệ quang điện làm việc độc lập25

Hình 2.11Dạng sóng điện áp và dòng điện của mạch Buck31

Hình 2.14Bộ biến đổi DC/AC1 pha dạng nửa cầu (bên trái) và hình

Hình 3.1Ví dụ tấm pin mặt trời được mắc trực tiếp với một tải thuần

trở có thể thay đổi giá trị điện trở được.39Hình 3.2Đường đặc tính làm việc của pin và của tải thuần trở có giá

Hình 3.3Tổng trở vào R in được điều chỉnh bằng D44Hình 3.4Đường đặc tính làm việc của pin khi cường độ bức xạ thay

đổi ở cùng một mức nhiệt độ

44Hình 3.5Đặc tính làm việc I – V của pin khi nhiệt độ thay đổi ở cùng

Hình 3.6Phương pháp tìm điểm làm việc công suất lớn nhất P&O.46

Hình 3.9Lưu đồ thuật toán của phương pháp điện dẫn gia tăng INC50Hình 3.10Sơ đồ khối phương pháp điều khiển MPPT sử dụng bộ bù PI52Hình 3.11Sơ đồ khối của phương pháp điều khiển trực tiếp MPPT.54Hình 3.12Mối quan hệ giữa tổng trở vào của mạch Boost và hệ số làm

Hình 3.13Lưu đồ thuật toán P&O dùng trong phương pháp điều khiển56

đo trực tiếp tín hiệu ra

Hình 4.1Sơ đồ mạch điện tương đương của pin quang điện58Hình 4.2Đặc tính I – V (ở trên) và P – V (ở dưới) của pin KC50T khi

cường độ bức xạ thay đổi từ 400W/m2 đến 1000W/m260Hình 4.3Đặc tính I – V (ở trên) và P – V (ở dưới) của pin KC50T

khi nhiệt độ pin thay đổi từ 0 đến 75oC

61Hình 4.4Xây dựng mô hình nguồn điện pin mặt trời trong Simulink62Hình 4.5Kết quả mô phỏng ứng với T = 25, G = 1 và T = 75, G =164Hình 4.6Kết quả mô phỏng ứng với T=75, G = 0,75 và T = 75, G =

Hình 4.8Sự thay đổi cường độ bức xạ theo thời gian trong ngày nắng

Hình 4.9Kết quả mô phỏng thuật toán INC khi cường độ bức xạthay đổi từ 400 đến 1000W.m2 áp dụng cho pin KC50T trong ngày nhiều nắng

Hình 4.19Sơ đồ mạch băm xung tạo điện áp 18V, 0V, -5V cấp cho 1

Hình 4.20Mối quan hệ giữa giá trị điện trở RT và tần số đóng cắt82Hình 4.21Sơ đồ mô phỏng hệ pin mặt trời không sử dụng MPPT86Hình 4.22Đường đặc tính làm việc của pin khi không có MPPT86

DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU

Bảng 3.1 Bảng so sánh thuật toán của MPPT 52

Bảng 4.1 Các thông số của IGBT IXSH20N60AUI 65

Bảng 4.2 Các thông số của Điốt SW04PCN020 65

Bảng 4.3 Công suất lớn nhất ứng với từng cường độ bức xạ 68

Bảng 4.4, Mối quan hệ giữa tín hiệu ra và tín hiệu vào của IC HCPL-316J 78

Bảng 4.5 Các thông số định mức của IC IR21531 82

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay với tình hình dân số và nền công nghiệp phát triển không ngừng, nănglượng càng thể hiện rõ vai trò quan trọng và trở thành yếu tố không thể thiếu trong cuộcsống Tuy nhiên trong khi nhu cầu sử dụng năng lượng đang ngày càng gia tăng thì cácnguồn năng lượng truyền thống được khai thác sử dụng hàng ngày đang dần cạn kiệt vàtrở nên khan hiếm Một số nguồn năng lượng đang được sử dụng như nguồn nguyên liệuhoá thạch (dầu mỏ, than đá…) đang cho thấy những tác động xấu đến môi trường, gây ônhiễm bầu khí quyển như gây hiệu ứng nhà kính, thủng tầng ozôn, là một trong nhữngnguyên nhân làm trái đất ấm dần lên Các khí thải ra từ việc đốt các nguyên liệu này đãgây ra mưa axit, gây hại cho môi trường sống của con người Còn nguồn năng lượngthuỷ điện (vốn cũng được coi là một loại năng lượng sạch) thì cũng không đáp ứng đượcnhu cầu tiêu thụ điện hiện nay trong khi tình trạng mức nước trong hồ chứa thườngxuyên xuống dưới mực nước chết Trước tình hình đó, vấn đề phải tìm được nhữngnguồn năng lượng mới để đáp ứng nhu cầu sử dụng năng lượng đang lớn mạnh hàngngày, thay thế những nguồn năng lượng có hại cho môi trường hoặc đang cạn kiệt đangtrở nên cấp thiết, đòi hỏi nhiều sự quan tâm.

So với những nguồn năng lượng mới đang được khai thác sử dụng như năng lượnggió, năng lượng hạt nhân… Năng lượng mặt trời được coi là một nguồn năng lượng rẻ,vô tận, là một nguồn năng lượng sạch không gây hại cho môi trường đang thu hút sựquan tâm của rất nhiều nhà khoa học, nhà nghiên cứu và sẽ trở thành nguồn năng lượngtốt nhất trong tương lai Hệ thống quang điện sử dụng năng lượng mặt trời (Hệ pin mặttrời) có nhiều ưu điểm như không cần nguyên liệu, không gây ô nhiễm môi trường, ítphải bảo dưỡng, không gây tiếng ồn… Hiện nay năng lượng mặt trời đã được khai thácvà đưa vào ứng dụng trong cuộc sống cũng như trong công nghiệp dưới nhiều dạng vàhình thức khác nhau, thông thường để cấp nhiệt và điện.

Một hệ pin mặt trời sử dụng năng lượng mặt trời cơ bản bao gồm 2 loại: Hệ pin mặttrời làm việc độc lập và hệ pin mặt trời làm việc với lưới Tùy theo điều kiện về nhu cầusử dụng và vị trí địa lý lắp đặt mà hệ nào được ứng dụng Trong khả năng của mình, emchỉ chú trọng đến nghiên cứu các thành phần trong hệ thống pin mặt trời làm việc độclập.

Một hệ pin mặt trời làm việc độc lập bao gồm: hệ thống hấp thụ ánh sáng là các tấmpin mặt trời nối ghép lại với nhau; Các bộ biến đổi điện tử công suất DC/DC và DC/ACvà Hệ thống điều tiết và lưu trữ năng lượng là các thiết bị điều tiết sạc, bình ắc quy Mỗimột thành phần trong hệ pin mặt trời mang những nhiệm vụ cụ thể riêng biệt mang tínhquyết định đến khả năng làm việc hiệu quả của hệ quang điện đó Bộ biến đổi DC/DC sửdụng thuật toán điều khiển tìm điểm công suất tối ưu để làm tăng hiệu quả làm việc củapin quang điện; ắc quy giúp dự trữ điện năng để duy trì hoạt động cho cả hệ thống vàoban đêm hay khi thời tiết âm u, nhiều mây mưa, lúc cường độ bức xạ ánh sáng yếukhông đủ phát ra điện năng; bộ biến đổi điện nghịch lưu DC/AC chuyển đổi dòng điệnmột chiều từ ắc quy thành điện xoay chiều (110 V, 220 V) để cung cấp cho các thiết bịđiện xoay chiều.

Đồ án trình bày bao quát cả 1 hệ thống pin mặt trời làm việc độc lập với đầy đủ cácthành phần cần thiết trong hệ Sau đó đồ án tập trung nghiên cứu sâu hơn vào nguồnđiện pin mặt trời gồm pin mặt trời, bộ DC/DC, phương pháp và thuật toán điều khiểnMPPT để thấy rõ đặc tính làm việc của pin thay đổi dưới tác động của nhiệt độ thời tiếtvà so sánh nguyên lý làm việc, ưu nhược điểm, khả năng ứng dụng của các thuật toánđiều khiển MPPT nhằm để hệ pin mặt trời được làm việc tối ưu nhất.

Đồ án gồm có 5 chương với nội dung tổng quan như sau:

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO TẠI VIỆT NAMCHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PIN MẶT TRỜI

CHƯƠNG 3 ĐI SÂU TÌM HIỂU VỀ THUẬT TOÁN PHƯƠNG PHÁP ĐIỆNDẪN GIA TĂNG (INC) CỦA BỘ MPPT TRONG HỆ THỐNG PIN NĂNGLƯỢNG MẶT TRỜI

CHƯƠNG 4 MÔ PHỎNG VÀ KẾT QUẢ

Trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp, em đã củng cố được những kiến thức đãđược học và tiếp thu thêm được một số kiến thức và kinh nghiệm mới về pin mặt trời.Trên tất cả là em đã được học và rèn luyện được phương pháp làm việc, nghiên cứu mộtcách chủ động hơn, linh hoạt hơn và đặc biệt là phương pháp làm việc theo nhóm Quátrình làm đồ án thực sự đã rất có ích cho em về nhiều mặt.

Đây là kết quả tổng kết quá trình 5 năm học tập của em nhưng do kinh nghiệm thực tếcủa bản thân còn chưa nhiều nên khó tránh khỏi nhiều thiếu sót, do đó cần phải có sựhướng dẫn, giúp đỡ của thầy giáo Qua đây em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô

THS.Nguyễn Thị Thắm cùng các thầy cô trong khoa Điện-Cơ thuộc Trường Đại học

Hải Phòng đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt quá trình làm đồ ántốt nghiệp, đã tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt quyển đồ án tốt nghiệp này.

Hải Phòng,ngày tháng năm 2019

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Văn Quân

Vai trò c a các ngu n năng lủa biến đổi khí ồn nhiên ượng đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phảing tái t o t i Vi t Namạn kiệt dần nguồn nhiên ạn kiệt dần nguồn nhiên ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên : Hi n nay t t c các nệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ải ư ctrên th gi i đang đ i m t v i cu c chi n ch ng bi n đ i khí h u toàn c u, v iế - xã hội đang và sẽ phải ội đang và sẽ phải ế - xã hội đang và sẽ phải ế - xã hội đang và sẽ phải ổi khí ầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phảivi c th c hi n m c tiêu c a Paris COP 21 là đ m b o s tăng nhi t đ trung bìnhệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ự cạn kiệt dần nguồn nhiên ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ục tiêu của Paris COP 21 là đảm bảo sự tăng nhiệt độ trung bình ủa biến đổi khí ải ải ự cạn kiệt dần nguồn nhiên ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ội đang và sẽ phảitoàn c u t nay đ n năm 2100 m c dầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ừng bước đa dạng ế - xã hội đang và sẽ phải ở mức dưới 2°C, bằng biện pháp giảm sản xuất và ư i 2°C, b ng bi n pháp gi m s n xu t vàằng biện pháp giảm sản xuất và ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ải ải ấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiêns d ng năng lục tiêu của Paris COP 21 là đảm bảo sự tăng nhiệt độ trung bình ượng đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phảing t nhiên li u hóa th ch (than, d u, khí), nguyên nhân phát raừng bước đa dạng ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ạn kiệt dần nguồn nhiên ầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải2/3 lượng đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phảing khí nhà kính (CO2) mà thay th b ng các ngu n năng lế - xã hội đang và sẽ phải ằng biện pháp giảm sản xuất và ồn nhiên ượng đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phảing tái t oạn kiệt dần nguồn nhiên(NLTT) nh : gió, m t tr i, sinh kh i ư ời…

Riêng đ i v i Vi t Nam - đ t nệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ư c sẽ ch u tác đ ng khá tr m tr ng c a bi n đ iịa, giá dầu biến động, cũng như các tác động của biến đổi khí ội đang và sẽ phải ầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ọng của biến đổi ủa biến đổi khí ế - xã hội đang và sẽ phải ổi khíkhí h u, l i có ti m năng ngu n NLTT (th y đi n nh , gió, m t tr i, sinh kh i, đ aạn kiệt dần nguồn nhiên ều vấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ồn nhiên ủa biến đổi khí ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ỏ, gió, mặt trời, sinh khối, địa ời… ịa, giá dầu biến động, cũng như các tác động của biến đổi khínhi t) phong phú, trong khi các ngu n năng lệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ồn nhiên ượng đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phảing s c p trong nơ cấp trong nước như thủy ấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ư c nh th yư ủa biến đổi khíđi n v a và l n, than, d u khí đ u ngày càng c n ki t, đang bi n đ i t m t nệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ừng bước đa dạng ầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ều vấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ạn kiệt dần nguồn nhiên ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ế - xã hội đang và sẽ phải ổi khí ừng bước đa dạng ội đang và sẽ phải ư cxu t kh u năng lấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ượng đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phảing t nh thành nịa, giá dầu biến động, cũng như các tác động của biến đổi khí ư c nh p kh u t nh thì vi c tăng cịa, giá dầu biến động, cũng như các tác động của biến đổi khí ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ười…ng pháttri n các ngu n NLTT có ý nghĩa h t s c to l n trong vi c gi m s d ng nhiên li uển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ồn nhiên ế - xã hội đang và sẽ phải ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ải ục tiêu của Paris COP 21 là đảm bảo sự tăng nhiệt độ trung bình ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiênhóa th ch nh p kh u, v a góp ph n gi m phát th i khí nhà kính trong m c tiêuạn kiệt dần nguồn nhiên ừng bước đa dạng ầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ải ải ục tiêu của Paris COP 21 là đảm bảo sự tăng nhiệt độ trung bìnhtoàn c u, v a đ m b o an ninh năng lầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ừng bước đa dạng ải ải ượng đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phảing, ph c v cho công cu c phát tri n kinhục tiêu của Paris COP 21 là đảm bảo sự tăng nhiệt độ trung bình ục tiêu của Paris COP 21 là đảm bảo sự tăng nhiệt độ trung bình ội đang và sẽ phải ển kinh tế - xã hội đang và sẽ phảit - xã h i c a đ t nế - xã hội đang và sẽ phải ội đang và sẽ phải ủa biến đổi khí ấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ư c.

1.2 Các nguồn năng lượng tái tạo khác nhau 1.2.1.Năng lượng gió

Ngu n đi n gió s d ng lu ng không khí (gió) đ p vào cánh tua bin làm quayồn nhiên ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ục tiêu của Paris COP 21 là đảm bảo sự tăng nhiệt độ trung bình ồn nhiênmáy phát đi n Ngu n đi n gió cũng là ngu n đi n xoay chi u nh th y đi n,ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ồn nhiên ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ồn nhiên ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ều vấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ư ủa biến đổi khí ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiênnhi t đi n.ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên

Nghiên c u c a Ngân hàng Th gi i ch ra r ng, Vi t Nam là nủa biến đổi khí ế - xã hội đang và sẽ phải ỉ ra rằng, Việt Nam là nước có tiềm năng gió ằng biện pháp giảm sản xuất và ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ư c có ti m năng gióều vấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiênl n nh t trong 4 nấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ư c khu v c, v i h n 39% t ng di n tích c a Vi t Nam đự cạn kiệt dần nguồn nhiên ơ cấp trong nước như thủy ổi khí ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ủa biến đổi khí ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ượng đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phảicc tính là có t c đ gió trung bình hàng năm l n h n 6m/s, đ cao 65m, t ngư ội đang và sẽ phải ơ cấp trong nước như thủy ở mức dưới 2°C, bằng biện pháp giảm sản xuất và ội đang và sẽ phải ươ cấp trong nước như thủyđươ cấp trong nước như thủyng v i t ng công su t 512 GW Đ c bi t, h n 8% di n tích Vi t Nam đổi khí ấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ơ cấp trong nước như thủy ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ượng đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ế - xã hội đang và sẽ phảic x ph ng có ti m năng gió r t t t (t c đ gió đ cao 65m 7 - 8 m/giây), có th t o raạn kiệt dần nguồn nhiên ều vấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ội đang và sẽ phải ở mức dưới 2°C, bằng biện pháp giảm sản xuất và ội đang và sẽ phải ển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ạn kiệt dần nguồn nhiênh n 110 GWơ cấp trong nước như thủy .

B ng 1 : Ti m năng gió c a Vi t Nam đ cao 65m:ải ều vấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ủa biến đổi khí ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ở mức dưới 2°C, bằng biện pháp giảm sản xuất và ội đang và sẽ phảiT c đ gió trungội đang và sẽ phải

Th pấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên(<6m/s)

Trungbình6-7 m/s

Tươ cấp trong nước như thủyng đ icao 7-8m/s

Cao 8-9m/s R t caoấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên>9m/s

Di n tích(kmệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên 2) 197.242 100.367 25.679 2.178 111T l di nỷ lệ diện ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên

Ti m năng(MW)ều vấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên - 401.444 102.716 8.748 482 Vùng ven bi n phía Nam nển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ư c ta có di n tích r ng kho ng 112.000 km2, còn khuệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ội đang và sẽ phải ảiv c có đ sâu t 30m đ n 60m, v i di n tích r ng kho ng 142.000 km2 là khu v cự cạn kiệt dần nguồn nhiên ội đang và sẽ phải ừng bước đa dạng ế - xã hội đang và sẽ phải ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ội đang và sẽ phải ải ự cạn kiệt dần nguồn nhiêncó ti m năng phát tri n đi n gió bi n r t t t Đ c bi t, khu v c bi n có đ sâu 0-ều vấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ự cạn kiệt dần nguồn nhiên ển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ội đang và sẽ phải30m t Bình Thu n đ n Cà Mau, r ng kho ng 44.000 km2.ừng bước đa dạng ế - xã hội đang và sẽ phải ội đang và sẽ phải ải

Theo s li u gió t i Phú Quý, Côn Đ o thì vùng này đ t t c đ gió trung bình đệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ạn kiệt dần nguồn nhiên ải ạn kiệt dần nguồn nhiên ội đang và sẽ phải ở mức dưới 2°C, bằng biện pháp giảm sản xuất và ội đang và sẽ phảicao 100m, đ t h n 5-8m/s Hi n nay, trang tr i gió bi n đ u tiên v i công su tạn kiệt dần nguồn nhiên ơ cấp trong nước như thủy ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ạn kiệt dần nguồn nhiên ển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiêng n 100 MW đã ho t đ ng và đang nghiên c u tri n khai các giai đo n t i nămầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ạn kiệt dần nguồn nhiên ội đang và sẽ phải ển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ạn kiệt dần nguồn nhiên2025, lên t i 1.000 MW (t c g p 10 l n).ấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải

C th , các trang tr i tua bin gió t i đ o Phú Quý và B c Liêu đã ho t đ ng t t vàục tiêu của Paris COP 21 là đảm bảo sự tăng nhiệt độ trung bình ển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ạn kiệt dần nguồn nhiên ạn kiệt dần nguồn nhiên ải ạn kiệt dần nguồn nhiên ạn kiệt dần nguồn nhiên ội đang và sẽ phảimang l i hi u qu kinh t cao, c h i thu h i v n kho ng h n 10 năm, so v i tu iạn kiệt dần nguồn nhiên ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ải ế - xã hội đang và sẽ phải ơ cấp trong nước như thủy ội đang và sẽ phải ồn nhiên ải ơ cấp trong nước như thủy ổi khíth tua bin 20 năm Trang tr i gió bi n Khai Long (Cà Mau) xây d ng t thángọng của biến đổi ạn kiệt dần nguồn nhiên ển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ự cạn kiệt dần nguồn nhiên ừng bước đa dạng1/2016, v i công su t giai đo n 1 là 100 MW Trang tr i gió bi n hi n đóng gópấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ạn kiệt dần nguồn nhiên ạn kiệt dần nguồn nhiên ển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiênngân sách cho các đ a phịa, giá dầu biến động, cũng như các tác động của biến đổi khí ươ cấp trong nước như thủyng v i ngu n thu n đ nh, nh t nh B c Liêu (v i 99ồn nhiên ổi khí ịa, giá dầu biến động, cũng như các tác động của biến đổi khí ư ỉ ra rằng, Việt Nam là nước có tiềm năng gió ạn kiệt dần nguồn nhiênMW) đ t 76 t đ ng/năm, khi hoàn thành trang tr i gió 400 MW sẽ lên t i g n 300ạn kiệt dần nguồn nhiên ỷ lệ diện ồn nhiên ạn kiệt dần nguồn nhiên ầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phảit m i năm T nh Cà Mau, v i 300 MW cũng sẽ thu đỷ lệ diện # ỉ ra rằng, Việt Nam là nước có tiềm năng gió ượng đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phảic h n 200 t /năm.ơ cấp trong nước như thủy ỷ lệ diện

Theo thông tin t B Công Thừng bước đa dạng ội đang và sẽ phải ươ cấp trong nước như thủyng, m i đây, T p đoàn D u khí Vi t Nam (PVN)ầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiêncùng v i các nhà đ u t t Singapore, Liên bang Nga đã kh i đ ng d án gió Kê Gà,ầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ư ừng bước đa dạng ở mức dưới 2°C, bằng biện pháp giảm sản xuất và ội đang và sẽ phải ự cạn kiệt dần nguồn nhiêntrên bi n Bình Thu n, v i công su t 3.400 MW.ển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên

V di n tích chi m đ t, m t máy phát đi n gió công su t 2 MW chi m di n tíchều vấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ế - xã hội đang và sẽ phải ấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ội đang và sẽ phải ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ế - xã hội đang và sẽ phải ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên0,6 ha Các máy phát đi n ph i đ t cách xa nhau kho ng 7 l n đệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ải ải ầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ười…ng kính cánhqu t c a nó (ví d , v i cánh qu t đạn kiệt dần nguồn nhiên ủa biến đổi khí ục tiêu của Paris COP 21 là đảm bảo sự tăng nhiệt độ trung bình ạn kiệt dần nguồn nhiên ười…ng kính 80 m thì ph i đ t cách nhau 560 m).ải

1.2.2.Năng lượng mặt trời

Ngu n đi n m t tr i (ĐMT) là c c u bi n năng lồn nhiên ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ời… ơ cấp trong nước như thủy ấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ế - xã hội đang và sẽ phải ượng đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phảing t ánh sáng m t tr iừng bước đa dạng ời…thành dòng đi n m t chi u, vì v y, đ đ u n i ngu n ĐMT vào h th ng đi n xoayệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ội đang và sẽ phải ều vấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ồn nhiên ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiênchi u t n s 50 hz c n ph i l p thêm các b ngh ch l u (invertor) đ bi n dòngều vấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ải ắp thêm các bộ nghịch lưu (invertor) để biến dòng ội đang và sẽ phải ịa, giá dầu biến động, cũng như các tác động của biến đổi khí ư ển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ế - xã hội đang và sẽ phảiđi n m t chi u thành xoay chi u.ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ội đang và sẽ phải ều vấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ều vấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên

Vi t Nam có ti m năng v ngu n năng lệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ều vấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ều vấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ồn nhiên ượng đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phảing m t tr i, có th khai thác cho cácời… ển kinh tế - xã hội đang và sẽ phảis d ng nh : đun nục tiêu của Paris COP 21 là đảm bảo sự tăng nhiệt độ trung bình ư ư c nóng, phát đi n và các ng d ng khác nh s y, n u ăn ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ục tiêu của Paris COP 21 là đảm bảo sự tăng nhiệt độ trung bình ư ấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên

V i t ng s gi n ng cao lên đ n trên 2.500 gi /năm, t ng lổi khí ời… ắp thêm các bộ nghịch lưu (invertor) để biến dòng ế - xã hội đang và sẽ phải ời… ổi khí ượng đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phảing b c x trungạn kiệt dần nguồn nhiênbình hàng năm vào kho ng 230-250 kcal/cm2 theo hải ư ng tăng d n v phía Nam làầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ều vấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiênc s t t cho phát tri n các công ngh năng lơ cấp trong nước như thủy ở mức dưới 2°C, bằng biện pháp giảm sản xuất và ển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ượng đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phảing m t tr i.ời…

Theo k t qu nghiên c u đánh giá s b c a Chế - xã hội đang và sẽ phải ải ơ cấp trong nước như thủy ội đang và sẽ phải ủa biến đổi khí ươ cấp trong nước như thủyng trình Tr giúp năng lợng đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ượng đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phảingMOIT/GIZ thì t ng ti m năng kinh t c a các d án đi n m t tr i trên m t đ t, n iổi khí ều vấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ế - xã hội đang và sẽ phải ủa biến đổi khí ự cạn kiệt dần nguồn nhiên ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ời… ấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiênlư i t i Vi t Nam kho ng 20 Gigawatt (GW), trên mái nhà (rooftop) t 2 đ n 5ạn kiệt dần nguồn nhiên ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ải ừng bước đa dạng ế - xã hội đang và sẽ phảiGW.Theo Quy ho ch đi n VII (hi u ch nh) đã đạn kiệt dần nguồn nhiên ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ỉ ra rằng, Việt Nam là nước có tiềm năng gió ượng đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phảic Th tủa biến đổi khí ư ng Chính ph phêủa biến đổi khíduy t thì công su t đi n m t tr i đ n c a nệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ời… ế - xã hội đang và sẽ phải ủa biến đổi khí ư c ta sẽ là 800 MW vào năm 2020;4.000 MW vào 2025 và 12.000 MW vào năm 2030 Tuy nhiên, trong xu th chi phíế - xã hội đang và sẽ phảiđ u t và tài chính cho các d án đi n m t tr i đang ngày càng gi m, theo thôngầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ư ự cạn kiệt dần nguồn nhiên ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ời… ảibáo t B Công Thừng bước đa dạng ội đang và sẽ phải ươ cấp trong nước như thủyng, tính đ n cu i năm 2018, các nhà đ u t đã đăng ký t iế - xã hội đang và sẽ phải ầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ưh n 11.000 MW đi n m t tr i, ch y u t i các t nh phía Nam.ơ cấp trong nước như thủy ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ời… ủa biến đổi khí ế - xã hội đang và sẽ phải ạn kiệt dần nguồn nhiên ỉ ra rằng, Việt Nam là nước có tiềm năng gió

Theo ngu n tin c a T p chí Năng lồn nhiên ủa biến đổi khí ạn kiệt dần nguồn nhiên ượng đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phảing Vi t Nam, t nh Ninh Thu n đã ch pệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ỉ ra rằng, Việt Nam là nước có tiềm năng gió ấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiênthu n ch trủa biến đổi khí ươ cấp trong nước như thủyng kh o sát cho 48 d án đi n m t tr i, trong đó có 18 d án đải ự cạn kiệt dần nguồn nhiên ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ời… ự cạn kiệt dần nguồn nhiên ượng đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phảicc p quy t đ nh ch trấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ế - xã hội đang và sẽ phải ịa, giá dầu biến động, cũng như các tác động của biến đổi khí ủa biến đổi khí ươ cấp trong nước như thủyng đ u t Riêng T p đoàn Thiên Tân, theo báo Nh tầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ưNikkei (05/02/2018), đã có 5 d án t i t nh Ninh Thu n, t nay cho đ n nămự cạn kiệt dần nguồn nhiên ạn kiệt dần nguồn nhiên ỉ ra rằng, Việt Nam là nước có tiềm năng gió ừng bước đa dạng ế - xã hội đang và sẽ phải2020, v i t ng tr giá g n 2 t USD Còn t p đoàn TTC đ ra k ho ch xây 20 d ánổi khí ịa, giá dầu biến động, cũng như các tác động của biến đổi khí ầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ỷ lệ diện ều vấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ế - xã hội đang và sẽ phải ạn kiệt dần nguồn nhiên ự cạn kiệt dần nguồn nhiênđi n m t tr i, cho đ n năm 2020, t i t nh Tây Ninh (324 MW), Bình Thu n (300ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ời… ế - xã hội đang và sẽ phải ạn kiệt dần nguồn nhiên ỉ ra rằng, Việt Nam là nước có tiềm năng gióMW), Ninh Thu n (300 MW)…

Nhượng đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phảic đi m l n c a ngu n đi n m t tr i là di n tích chi m d ng đ t, v i 1,8ển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ủa biến đổi khí ồn nhiên ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ời… ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ế - xã hội đang và sẽ phải ục tiêu của Paris COP 21 là đảm bảo sự tăng nhiệt độ trung bình ấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiênđ n 2,0 ha cho 1 MW và do s ph thu c nhi u vào th i ti t và v trí l p đ t c aế - xã hội đang và sẽ phải ự cạn kiệt dần nguồn nhiên ục tiêu của Paris COP 21 là đảm bảo sự tăng nhiệt độ trung bình ội đang và sẽ phải ều vấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ời… ế - xã hội đang và sẽ phải ịa, giá dầu biến động, cũng như các tác động của biến đổi khí ắp thêm các bộ nghịch lưu (invertor) để biến dòng ủa biến đổi khícác t m pin m t tr i, cùng v i vi c ph i l p thêm thi t b ngh ch l u nên khi d ánấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ời… ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ải ắp thêm các bộ nghịch lưu (invertor) để biến dòng ế - xã hội đang và sẽ phải ịa, giá dầu biến động, cũng như các tác động của biến đổi khí ịa, giá dầu biến động, cũng như các tác động của biến đổi khí ư ự cạn kiệt dần nguồn nhiênđượng đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phảic đ u n i vào h th ng đi n qu c gia, đ tin c y và ch t lấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ội đang và sẽ phải ấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ượng đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phảing đi n năng c aệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ủa biến đổi khíh th ng sẽ b suy gi m Vì v y, đ đ m b o đ tin c y cung c p đi n và ch tệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ịa, giá dầu biến động, cũng như các tác động của biến đổi khí ải ển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ải ải ội đang và sẽ phải ấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiênlượng đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phảing đi n năng, h th ng c n đệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ượng đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phảic đ u t tăng cầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ư ười…ng ngu n công su t dồn nhiên ấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ự cạn kiệt dần nguồn nhiênphòng.

1.2.3.Năng lượng thủy điện

Th y đi n nh (TĐN) đủa biến đổi khí ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ỏ, gió, mặt trời, sinh khối, địa ượng đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phảic đánh giá là d ng năng lạn kiệt dần nguồn nhiên ượng đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phảing tái t o kh thi nh t vạn kiệt dần nguồn nhiên ải ấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ều vấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiênm t kinh t - tài chính Căn c vào các báo cáo đánh giá g n đây nh t, thì hi n nayế - xã hội đang và sẽ phải ầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiênnư c ta có trên 1.000 đ a đi m đã địa, giá dầu biến động, cũng như các tác động của biến đổi khí ển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ượng đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phảic xác đ nh có ti m năng phát tri n TĐN, quyịa, giá dầu biến động, cũng như các tác động của biến đổi khí ều vấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ển kinh tế - xã hội đang và sẽ phảimô t 100 kW t i 30 MW (v i th gi i ch t i 10 MW), v i t ng công su t đ t trênừng bước đa dạng ế - xã hội đang và sẽ phải ỉ ra rằng, Việt Nam là nước có tiềm năng gió ổi khí ấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên7.000 MW (đ ng đ u các nầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ư c ASEAN), các v trí này t p trung ch y u vùng núiịa, giá dầu biến động, cũng như các tác động của biến đổi khí ủa biến đổi khí ế - xã hội đang và sẽ phải ở mức dưới 2°C, bằng biện pháp giảm sản xuất vàphía B c, Nam Trung b và Tây Nguyên.ắp thêm các bộ nghịch lưu (invertor) để biến dòng ội đang và sẽ phải

Hi n nay, có khá nhi u doanh nghi p t nhân đã đ u t và v n hành hi u quệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ều vấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ư ầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ư ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ảikinh t cao các tr m th y đi n nh t i m t s t nh nh : Hà Giang, Lào Cai, Nghế - xã hội đang và sẽ phải ạn kiệt dần nguồn nhiên ủa biến đổi khí ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ỏ, gió, mặt trời, sinh khối, địa ạn kiệt dần nguồn nhiên ội đang và sẽ phải ỉ ra rằng, Việt Nam là nước có tiềm năng gió ư ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiênAn, Hà Tĩnh, Gia Lai…

TĐN v n đ% ượng đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phảic coi là ngu n NLTT, hi n cung c p 19% s n lồn nhiên ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ải ượng đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phảing đi n c a toànệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ủa biến đổi khíc u Công ngh TĐN cũng bao g m tua bin th y l c, máy phát đi n nh th y đi nầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ồn nhiên ủa biến đổi khí ự cạn kiệt dần nguồn nhiên ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ư ủa biến đổi khí ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiênv a và l n, nh ng thừng bước đa dạng ư ười…ng ch s d ng l u lỉ ra rằng, Việt Nam là nước có tiềm năng gió ục tiêu của Paris COP 21 là đảm bảo sự tăng nhiệt độ trung bình ư ượng đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phảing dòng ch y (run-of-river) trên cácảinhánh sông nh , ho c su i đ phát đi n không c n đ p và h ch a.ỏ, gió, mặt trời, sinh khối, địa ển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ồn nhiên

1.2.4.Năng lượng địa nhiệt

Theo các chuyên gia đ a ch t, công ngh đ khai thác ngu n năng lịa, giá dầu biến động, cũng như các tác động của biến đổi khí ấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ồn nhiên ượng đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phảing đ a nhi tịa, giá dầu biến động, cũng như các tác động của biến đổi khí ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiênkhông quá ph c t p C xu ng sâu 33m thì nhi t đ trong lòng đ t tăng 1 đ C ạn kiệt dần nguồn nhiên ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ội đang và sẽ phải ấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ội đang và sẽ phải Ởđ sâu 60km, nhi t đ có th đ t t i 1.800 đ C Mu n khai thác đ a nhi t vùngội đang và sẽ phải ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ội đang và sẽ phải ển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ạn kiệt dần nguồn nhiên ội đang và sẽ phải ịa, giá dầu biến động, cũng như các tác động của biến đổi khí ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ở mức dưới 2°C, bằng biện pháp giảm sản xuất và200 đ C, ch c n khoan các gi ng sâu 3 - 5km, r i đ a nội đang và sẽ phải ỉ ra rằng, Việt Nam là nước có tiềm năng gió ầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ế - xã hội đang và sẽ phải ồn nhiên ư ư c xu ng, nhi t đ trongệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ội đang và sẽ phảilòng đ t sẽ làm nấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ư c sôi lên, h i nơ cấp trong nước như thủy ư c theo ng d n làm quay tua bin và máy phát%đi n.ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên

M c dù ngu n đ a nhi t ch a đồn nhiên ịa, giá dầu biến động, cũng như các tác động của biến đổi khí ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ư ượng đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phảic đi u tra và tính toán kỹ Tuy nhiên, v i sều vấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiênli u đi u tra và đánh giá g n đây nh t cho th y ti m năng đi n đ a nhi t trên đ tệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ều vấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ầu phát triển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ều vấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ịa, giá dầu biến động, cũng như các tác động của biến đổi khí ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiênli n t i Vi t Nam có th khai thác kho ng 300 MW.ều vấn đề, thách thức, đặc biệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ạn kiệt dần nguồn nhiên ệt là sự cạn kiệt dần nguồn nhiên ển kinh tế - xã hội đang và sẽ phải ải

Có 3 loại pin mặt trời làm từ tinh thể Silic:

- Một tinh thể hay đơn tinh thể module Đơn tinh thể này có hiệu suất tới 16%.Loại nàythường đắt tiền do được cắt từ các thỏi hình ống, các tấm đơn thể này có các mặt trống ởgóc nối các môdule Đa tinh thể làm từ các thỏi đúc từ Silic nung chảy, sau đó được làmnguội và làm rắn

- Loại pin này thường rẻ hơn loại đơn tinh thể, nhưng lại có hiệu suất kém hơn Tuynhiên chúng có thể tạo thành các tấm vuông che phủ bề mặt nhiều hơn loại đơn tinh thểbù cho hiệu suất thấp của nó.

- Dải Silic tạo từ các miếng phim mỏng từ Silic nóng chảy và có cấu trúc đa tinh thể.Loại này thường có hiệu suất thấp nhất nhưng cũng là loại rẻ nhất trong các loại vìkhông cần phải cắt từ thỏi Silicon.

Về bản chất pin quang điện là một điốt bán dẫn bao gồm hai tấm bán dẫn loại P và loạiN đặt sát cạnh nhau, khác ở chỗ pin quang điện có diện tích bề mặt rộng và có lớp N cựcmỏng để ánh sáng có thể truyền qua Trên bề mặt của pin quang điện có một lớp chốngphản xạ vì khi chiếu ánh sáng vào pin quang điện, sẽ có một phần ánh sáng bị hấp thụkhi truyền qua lớp N và một phần ánh sáng sẽ bị phản xạ ngược lại còn một phần ánhsáng sẽ đến được lớp chuyển tiếp, nơi có các cặp electron và lỗ trống nằm trong điệntrường của bề mặt giới hạn Với các bước sóng thích hợp sẽ truyền cho electron mộtnăng lượng đủ lớn để thoát khỏi liên kết Khi thoát khỏi liên kết, dưới tác dụng của điệntrường, electron sẽ bị kéo về phía bán dẫn loại N, còn lỗ trống bị kéo về phía bán dẫnloại P Khi đó nếu nối hai cực vào hai phần bán dẫn loại N và P sẽ đo được một hiệuđiện thế Giá trị của hiệu điện thế này phụ thuộc vào bản chất của chất làm bán dẫn vàtạp chất được hấp phụ.

2.1.2 Đặc tính làm việc của pin mặt trời.

Đặc tính làm việc của pin mặt trời thể hiện qua hai thông số là điện áp hở mạch lớnnhất VOC lúc dòng ra bằng 0 và Dòng điện ngắn mạch I SC khi điện áp ra bằng 0 Côngsuất của pin được tính theo công thức:

UOC

Hình 2.1 Đường đặc tính làm việc U – I của pin mặt trời

Hình 2.2 Sơ đồ tương đương của pin mặt trời

Từ sơ đồ tương đương, ta có phương trình đặc trưng sáng vôn – ampe của pin như sauI=ISC - I01(eq (v+IRs)

I, V, Rs, Rp lần lượt là dòng điện ra, điện áp ra, điện trở Rs và Rp củapin trong mạchtương đương ở hình 2.2.

* Nhận xét:

- Dòng ngắn mạch Isc tỉ lệ thuận với cường độ bức xạ chiếu sáng Nên đường đặc tính U– I của pin mặt trời cũng phụ thuộc vào cường độ bức xạ chiếu sáng Ở mỗi tầng bức xạchỉ thu được duy nhất một điểm làm việc V = V MPP có công suất lớn nhất thể hiện trênhình vẽ sau Điểm làm việc có công suất lớn nhất được thể hiện là điểm chấm đen totrên hình vẽ (đỉnh của đường cong đặc tính)

Hình 2.3 Sự phụ thuộc của đặc trưng V - A của pin mặt trời vào cường độ bức xạ Mặt trời.

- Điện áp hở mạch Voc phụ thuộc trực tiếp vào nhiệt độ nên đường đặc tính VA của pinmặt trời cũng phụ thuộc vào nhiệt độ của pin

Hình 2.4 Sự phụ thuộc của đường đặc tính của pin mặt trời vào nhiệt độ của pin

- Để toàn bộ hệ PV có thể hoạt động được một cách hiệu quả thì đường đặc tính của tảicũng phải phù hợp với điểm MPP

Hình 2.5 Đường đặc tính tải và đặc tính của pin mặt trời

Trên hình vẽ 2.5 đường OA và OB là những đường đặc tính tải Nếu tải được mắctrực tiếp với dãy pin mặt trời thì tải có đường đặc tính là OA Khi đó, pin làm việc ởđiểm A1 và phát công suất P1 Công suất lớn nhất do phơi nắng thu được là P2 Để cóthể thu được công suất P2, cần có một bộ điều chỉnh công suất để liên kết giữa dãy pinmặt trời và tải.

2.1.3 Ứng dụng

Pin mặt trời đã được ứng dụng ở nhiều nơi trên thế giới Chúng đặc biệt thích hợp chocác vùng lưới điện không đến được Pin mặt trời được sử dụng nhiều trong sản xuấtcũng như trong đời sống Một ứng dụng đơn giản của pin mặt trời trong cuộc sống hàngngày như đồng hồ, máy tính … Ngoài ra pin mặt trời còn được ứng dụng trong các thiếtbị vận chuyển như ô tô, máy tính cầm tay, điện thoại di động, thiết bị bơm nước… Ngàynay, những ngôi nhà có gắn những tấm năng lượng mặt trời trên nóc đã trở thành phổbiến và có xu hướng tăng dần trong tương lai.

2.1.4.Tấm năng lượng mặt trời.

Tấm năng lượng mặt trời được tạo thành từ nhiều pin mặt trời có thể gồm 36 đến 72pin mặt trời mắc nối tiếp với nhau Qua những tấm pin mặt trời, năng lượng mặt trờiđược chuyển hoá thành điện năng Mỗi pin mặt trời cung cấp một lượng nhỏ năng

lượng, nhưng nhiều pin được đặt trải dài trên một diện tích lớn tạo nên nguồn nănglượng lớn hơn đủ để các thiết bị điện sử dụng Mỗi tấm pin mặt trời có công suất khácnhau như: 30Wp, 40Wp, 45Wp, 50Wp, 75Wp, 100Wp, 125Wp, 150Wp Điện áp củacác tấm pin thường là 12VDC Công suất và điện áp của hệ thống tuỳ thuộc vào cáchghép nối các tấm pin lại với nhau Nhiều tấm năng lượng mặt trời có thể ghép nối tiếphoặc song song với nhau để tạo thành một dàn pin mặt trời Để đạt được hiệu năng tốtnhất, những tấm năng lượng phải luôn được phơi nắng và hướng trực tiếp đến mặt trời Hiệu suất thu được điện năng từ pin mặt trời ở các vùng miền vào các giờ trong ngàylà khác nhau, do bức xạ mặt trời trên bề mặt trái đất không đồng đều nhau Hiệu suất củapin mặt trời phụ thuộc vào nhiều yếu tố:

- Chất liệu bán dẫn làm pin.- Vị trí đặt các tấm panel mặt trời- Thời tiết khí hậu, mùa trong năm.- Thời gian trong ngày: sáng, trưa, chiều

Các tấm năng lượng mặt trời được lắp đặt ở ngoài trời nên thiết kế sản xuất đã đảm bảođược các thay đổi của khí hậu ,thời tiết, mưa bão, sự ăn mòn của nước biển, sự

oxi hoá… Tuổi thọ của mỗi tấm pin khoảng 25đến30năm.

2.1.5 Cách ghép nối các tấm năng lượng mặt trời.

Như ta đã biết các môđun pin mặt trời đều có công suất và hiệu điện thế xác định từnhà sản xuất Để tạo ra công suất và điện thế theo yêu cầu thì phải ghép nối nhiều tấmmôdun đó lại với nhau Có hai cách ghép cơ bản:

- Ghép nối tiếp các tấm mođun lại sẽ cho điện áp ra lớn hơn.- Ghép song song các tấm môđun lại sẽ cho dòng điện ra lớn.

Trong thực tế phương pháp ghép hỗn hợp được sử dụng nhiều hơn để đáp ứng cảyêu cầu về điện áp và dòng điện.

a.Phương pháp ghép nối tiếp các tấm môdun mặt trời.

(a) (b)

Hình 2.6 Ghép nối tiếp hai môđun pin mặt trời (a)

và đường đặc trưng VA của các môđun và của cả hệ (b)

Giả sử các môđun đều giống hệt nhau, có đường đặc tính V -A giống hết nhau, cácthông số dòng đoản mạch I SC, thế hở mạch VOC bằng nhau Giả sử cường độ chiếu sángtrên các tấm là đồng đều nhau Khi ghép nối tiếp các tấm môđun này ta sẽ có:

I=I1=I2= =Ii (1-3)

V= ∑

V i (1-4)

P=V.I=∑

IV i=∑

Pi (1-5)

Iopt=Iiopt, Vopt=∑

V opti, Popt=∑

P opti (1-6)Trong đó:

I, P, V,… là dòng điện, công suất và hiệu điện thế của cảhệ.

Ii, Vi, Pi… là dòng điện, công suất, hiệu điện thế của môđun thứ i trong hệ

làm việc tối ưu của các môđun thứ i trong hệ

Iop, Vop, Pop… là dòng điện làm việc tối ưu, điện thế làm việc tối ưu, côngsuất làm việc tối ưu của hệ

Khi tải có giá trị 0 < R < ∞ , Các môđun làm việc như các máy phát tương đương.Đường đặc tính vôn – ampe của hệ bằng tổng hình học của hai đường đặc trưng của mỗimôđun.

b.Ghép song song các môđun mặt trời.

Ở cách ghép này, ta cũng giả sử các môđun đều giống hệt nhau, có đường đặc tính A giống hết nhau, các thông số dòng đoản mạch I SC, thế hở mạch VOC bằng nhau Giả sửcường độ chiếu sáng trên các tấm là đồng đều nhau.

U i (1-8)

P=V.I=∑

VI i=∑

Pi (1-9)

Vopt=Viopt, Iopt=∑

I opti, Popt=∑

P opti (1-10)

Đường đặc tính VA của hệ cũng được suy ra bằng cách cộng các giá trị dòng điệnIứng với các giá trị điện thế V không đổi Trong trường hợp này, các pin cũng làm việcnhư các máy phát điện khi tải có giá trị 0<R<∞

c.Hiện tượng“điểm nóng”

Xảy ra khi ta ghép nối các môđun không giống nhau, tức là khi các thông số I SC, VOC,POPT của các môđun pin khác nhau Đây là hiện tượng tấm pin yếu hơn (tức là pin kémchất lượng hơn so với các pin khác trong dàn hoặc khi nó bị che nắng trong khi các pinkhác trong dàn vẫn được chiếu sáng) sẽ hấp thụ hoàn toàn công suất điện do các tấm pinkhoẻ hơn phát ra và làm cho công suất điện mạch ngoài bằng 0 Phần năng lượng điệntấm pin yếu nhận được từ tấm pin khoẻ hơn sẽ biến thành nhiệt, làm nóng tấm pin nàylên và có thể dẫn tới hư hỏng Hiện tượng điểm nóng này chỉ xảy ra trên các pin yếu hơncác pin khác trong hệ, dẫn tới sự hư hỏng hệ hay làm giảm đáng kể hiệu suất biến đổiquang điện của hệ.

Để tránh hiệu ứng điểm nóng này, khi thiết kế phải ghép các tấm pin mặt trời cùngloại, có cùng các thông số đặc trưng trong một dàn pin mặt trời Vị trí đặt dàn phải tránhcác bóng che do cây cối, nhà cửa hay các vật cản khác trong những ngày có nắng cũngnhư bảo vệ tránh bụi bẩn phủ bám lên một vùng nào đấy của tấm pin và có thể sử dụngcác điốt bảo vệ.

Hình 2.8 Điốt nối song song với môđun để bảo vệ môđun và dàn pin mặt trời

Nhìn trên hình vẽ 1.8 ta thấy giả sử pin Ci là pin yếu nhất được bảo vệ bằng điốt

phân cực thuận chiều với dòng điện trong mạch mắc song song Trong trường hợp hệlàm việc bình thường, các pin mặt trời hoạt động ở điều kiện như nhau thì dòng trong

mạch không qua điốt nên không có tổn hao năng lượng Khi có sự cố xảy ra, vì mộtnguyên nhân nào đó mà pin Ci bị che và bị tăng nhiệt độ, điện trở của Ci tăng lên, lúcnày một phần hay toàn bộ dòng điện sẽ rẽ qua Diốt để tránh gây hư hỏng cho Ci Thậmchí khi Ci bị hỏng hoàn toàn thì hệ vẫn có thể tiếp tục làm việc.

2.2.Hệ thống pin mặt trời.

Hệ pin mặt trời (hệ PV – photovoltaic system) nhìn chung được chia thành 2 loại cơbản:

- Hệ PV làm việc độc lập- Hệ PV làm việc với lưới

Hệ PV độc lập thường được sử dụng ở những vùng xa xôi h ẻo lánh, nơi mà lưới điệnkhông kéo đến được Sơ đồ khối của hệ này như sau:

Tải 1 chiềuMPPT

Hình 2.9 Sơ đồ khối hệ quang điện làm việc độc lập

Còn trong hệ PV làm việc với lưới, mạng lưới pin mặt trời được mắc với lưới điện quabộ biến đổi mà không cần bộ dự trữ năng lượng Trong hệ này, bộ biến đổi DC/AC làmviệc với lưới phải đồng bộ với lưới điện về tần số và điện áp.

2.2.1 Hệ quang điện làm việc độc lập

Hệ PV làm việc độc lập gồm có 2 thành phần chính là:- Thành phần lưu giữ năng lượng.

- Các bộ biến đổi bán dẫn.

a.Thành phần lưu giữ năng lượng.

Hệ quang điện làm việc độc lập cần phải có khâu lưu giữ điện năng để có thể phục

vụ cho tải trong những thời gian thiếu nắng, ánh sáng yếu hay vào ban đêm Có nhiềuphương pháp lưu trữ năng lượng trong hệ PV Phổ biến nhất vẫn là sử dụng ắc quy đểlưu trữ năng lượng Ắc quy cần phải có một bộ điều khiển nạp để bảo vệ và đảm bảocho tuổi thọ của ắc quy.

b.Các bộ biến đổi bán dẫn trong hệ PV.

Các bộ bán dẫn trong hệ PV gồm có bộ biến đổi 1 chiều DC/DC và bộ biến đổiDC/AC.

Bộ DC/DC được dùng để xác định điểm làm việc có công suất lớn nhất của pin và làmổn định nguồn điện một chiều lấy từ pin mặt trời để cung cấp cho tải và ắc quy Bộ biếnđổi DC/DC còn có tác dụng điều khiển chế độ nạp và phóng để bảo vệ và nâng cao tuổithọ cho ắc quy Có nhiều loại bộ biến đổi DC/DC được sử dụng nhưng phổ biến nhấtvẫn là 3 loại là: Bộ tăng áp Boost, Bộ giảm áp Buck và Bộ hỗn hợp tăng giảm Boost –Buck Cả 3 loại DC/DC trên đều sử dụng nguyên tắc đóng mở khóa điện tử theo mộtchu kỳ được tính toán sẵn để đạt được mục đích sử dụng Tùy theo mục đích và nhu cầumà bộ DC/DC được lựa chọn cho thích hợp.

Khóa điện tử trong mạch DC/DC được điều khiển đóng cắt từng chu kỳ Mạch điềukhiển khóa điện tử này được kết hợp với thuật toán xác định điểm làm việc tối ưu(MPPT – maximum power point tracking) để đảm bảo cho hệ quang điện được làm việchiệu quả nhất Mạch vòng điều khiển và thuật toán MPPT sẽ được trình bày chi tiết ởchương 3.

Bộ DC/AC có nhiệm vụ chuyển đổi nguồn 1 chiều sang xoay chiều (110 hoặc 220VAC, tần số 50Hz hoặc 60 Hz) để phục vụ cho các thiết bị xoay chiều Có nhiều kiểu bộbiến đổi DC/AC, chúng có thể làm việc cả hai chế độ là từ một chiều sang xoay chiều vàcả chế độ từ xoay chiều sang một chiều Nhìn chung, bộ biến đổi DC/ AC trong hệ PVđộc lập có thể làm việc ở mức điện áp một chiều là 12, 24, 48, 96, 120, 240 VDC tuỳtừng hệ.

Bộ biến đổi dùng trong hệ PV độc lập có những đặc điểm sau:- Điện áp ra hình Sin.

- Điện áp và tần số nằm trong giới hạn cho phép.- Bám sát được sự thay đổi của điện áp vào.- Điều chỉnh điện áp ra.

- Hiệu quả cao đối với tải nhẹ.

- Ít tạo ra sóng hài để tránh làm hư hại đến các thiết bị điện khác như tivi, tránh gây tổnhao công suất, làm nóng thiết bị.

- Có thể chịu quá tải trong một thời gian ngắn trong trường hợp dòng khởi động lớn nhưcủa máy bơm…

- Có bảo vệ quá áp, bảo vệ tần số, bảo vệ ngắn mạch….- Dung lượng đặc tính.

- Tổn hao không tải thấp

Các linh kiện bán dẫn được sử dụng trong bộ biến đổi này là các MOSFET, IGBT.MOSFET được sử dụng với trường hợp công suất lên tới 5kVA và điện áp là 96 VDC.Chúng có ưu điểm là tổn hao công suất ít ở tần số cao Do có điện áp rơi là 2 VDC CònIGBT thường chỉ được sử dụng trong những hệ có điện áp trên 96 VDC.

Hệ PV độc lập thường sử dụng bộ biến đổi nguồn điện áp 1 pha hoặc 3 pha.

Bộ biến đổi DC/AC có nhiều loại và cách phân biệt chúng bằng dạng sóng của điện ápđầu ra Có 3 dạng sóng chính là: dạng sóng Sin, giả sin, và sóng vuông, sóng bậcthang…

Dạng sóng vuông, sóng bậc thang ngày nay không còn thông dụng nữa, không cònphù hợp với các thiết bị hiện đại trong khi giá thành bộ biến tần loại sóng giả sin vàsóng sin ngày càng giảm.

Bộ biến tần cho dạng sóng giả Sin thường phục vụ cho các thiết bị trong nhà như ti vi,radio, lò vi sóng… Các thiết bị điều khiển phức tạp khác như bộ sạc pin, phụ tùng trongđộng cơ thay đổi tốc độ, máy in lase và bộ điều khiển nhiệt độ… vốn có làm việc khôngổn định Bộ biến đổi DC/AC dạng sóng giả Sin là sự lựa chọn rất kinh tế và đặc biệt phùhợp với hệ quang điện.

Bộ biến đổi có dạng sóng ra hình Sin giống như dạng sóng của điện lưới nên tươngthích và đáp ứng với hầu hết các loại tải Bộ biến đổi dạng sóng sin có giá thành lớn hơnbộ biến đổi dạng gần sin, nhưng chất lượng điện áp của bộ biến đổi loại này là một ưuđiểm lớn, thậm chí bộ biến đổi loại này còn phù hợp với cả các thiết bị điều khiển phứctạp và có làm việc không ổn định như bộ sạc pin, phụ tùng trong động cơ thay đổi tốcđộ, máy in lase và bộ điều khiển nhiệt độ…

Phương pháp điều khiển PWM được sử dụng để giúp bộ biến đổi tạo được đầu ra códạng Sin.

Các loại bộ biến đổi DC/AC trong hệ pin mặt trời độc lập tùy t ừng trường hợp có thểcó sơ đồ dạng nửa cầu và dạng cầu 1 pha

Chương 2 sẽ trình bày chi tiết về các bộ biến đổi DC/AC này.

2.2.2 Phương pháp điều khiển MPPT.

MPPT (Maximum Power Point Tracker) là phương pháp dò tìm điểm làm việc cócông suất tối ưu của hệ thống nguồn điện pin mặt trời qua việc điều khiển chu kỳ đóngmở khoá điện tử dùng trong bộ DC/DC Phương pháp MPPT được sử dụng rất phổ biếntrong hệ thống pin mặt trời làm việc độc lập và đang dần được áp dụng trong hệ quangđiện làm việc với lưới.

MPPT bản chất là thiết bị điện tử công suất ghép nối nguồn điện PV với tải đểkhuyếch đại nguồn công suất ra khỏi nguồn pin mặt trời khi điều kiện làm việc thay đổi,và từ đó có thể nâng cao được hiệu suất làm việc của hệ MPPT được ghép nối với bộbiến đổi DC/DC và một bộ điều khiển.

Bộ điều khiển MPPT có thể là bộ điều khiển tương tự truyền thống Tuy nhiên, việc sửdụng bộ điều khiển số đang ngày càng thịnh hành vì nó có nhiều ưu điểm hơn bộ điềukhiển tương tự Thứ nhất là, bộ điều khiển số có thể lập trình được vì vậy khả năng thựchiện các thuật toán cao cấp sẽ dễ dàng hơn Nó dễ dàng mã hoá biểu thức, ví dụ x = y xz, hơn là thiết kế một mạch điện tương tự để thực hiện cùng một biểu thức đó Nhờ lý donày mà việc hiệu chỉnh ở bộ điều khiển số được thực hiện dễ dàng hơn nhiều so với bộđiều khiển tương tự Mặt khác bộ điều khiển số không bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi vềnhiệt độ và thời gian vì bộ này hoạt động rời rạc, bên ngoài các thành phần tuyến tính.

Vì vậy, bộ điều khiển số có trạng thái ổn định lâu hơn Không chỉ có vậy, bộ điều khiểnMPPT số không phụ thuộc vào dung sai của các bộ phận khác vì nó thực hiện thuật toánở phần mềm, nơi mà các thông số có thể được giữ ổn định hoặc thay đổi được Bộ điềukhiển loại này cho phép giảm số lượng thành phần vì nó chỉ dùng một chíp đơn để làmnhiều nhiệm vụ khác nhau Nhiều bộ điều khiển số được trang bị thêm bộ biến đổi A/Dnhiều lần và nguồn tạo xung PWM, vì vậy nó có thể điều khiển được nhiều thiết bị chỉvới một bộ điều khiển đơn lẻ.

Vì những ưu điểm của bộ điều khiển số mà đồ án sẽ chọn phương pháp điều khiển sốcho MPPT Việc thiết kế và mô ph ỏng MPPT sẽ được thực hiện ở chương 3 với bộ vixử lý hoặc DSP và các thuật toán thực hiện.

2.3.Các bộ biến đổi bán dẫn trong hệ thống pin mặt trời làm việc độc lập 2.3.1 Bộ biến đổi DC/DC

Bộ biến đổi DC/DC được sử dụng rộng rãi trong nguồn điện 1 chiều với mục đíchchuyển đổi nguồn một chiều không ổn định thành nguồn điện một chiều có thể điềukhiển được Trong hệ thống pin mặt trời, bộ biến đổi DC/DC được kết hợp chặt chẽ vớiMPPT MPPT sử dụng bộ biến đổi DC/DC để điều chỉnh nguồn điện áp vào lấy từnguồn pin mặt trời, chuyển đổi và cung cấp điện áp lớn nhất phù hợp với tải Nhìnchung bộ biến đổi DC/DC thường bao gồm các phần tử cơ bản là một khoá điện tử, mộtcuộn cảm để giữ năng lượng, và một điôt dẫn dòng.

Các bộ biến đổi DC/DC thường được chia làm 2 loại có cách ly và loại không cách ly.Loại cách ly sử dụng máy biến áp cách ly về điện tần số cao kích thước nhỏ để cách lynguồn điện một chiều đầu vào với nguồn một chiều ra và tăng hay giảm áp bằng cáchđiều chỉnh hệ số biến áp Loại này thường được sử dụng cho các nguồn cấp một chiều sửdụng khoá điện tử Phổ biến nhất vẫn là mạch dạng cầu, nửa cầu và flyback Trongnhiều thiết bị quang điện, hệ thống làm việc với lưới thường dùng loại có cách ly về điệnvì nhiều lý do an toàn Loại DC/DC không cách ly không sử dụng máy biến áp cách ly.Chúng luôn được dùng trong các bộ điều khiển động cơ một chiều Các loại bộ biến đổiDC/DC thường dùng trong hệ PV gồm:

- Bộ giảm áp (buck)

Bộ tăng áp boost có thể định điểm làm việc tối ưu ngay cả với cường độ ánh sáng yếu.Hệ thống làm việc với lưới dùng b ộ Boost để tăng điện áp ra cấp cho tải trước khi đưavào bộ biến đổi DC/AC.

Bộ Buck – boost vừa có thể tăng, vừa có thể giảm áp.

Các loại bộ biến đổi DC/DC

a.Mạch Buck.

Khóa K trong mạch là những khóa điện tử BJT, MOSFET, hay IGBT Mạch Buck cóchức năng giảm điện áp đầu vào xuống thành điện áp nạp ắc quy Khóa transitor đượcđóng mở với tần số cao Hệ số làm việc D của khóa được xác định theo công thức sau:

D=T onT = Ton .fđóng c tắp thêm các bộ nghịch lưu (invertor) để biến dòng

Hình 2.10 : S đ nguyên lý b gi m áp Buckơ đồ nguyên lý bộ giảm áp Buck ồn điện pin mặt trờiội dung ảm áp Buck

Trong thời gian mở, khóa K thông cho dòng đi qua, điện áp một chiều được nạp vàotụ C2 và cấp năng lượng cho tải qua cuộn kháng L Trong thời gian đóng, khóa K đónglại không cho dòng qua nữa, năng lượng 1 chiều từ đầu vào bằng 0 Tuy nhiên tải vẫn

được cung cấp đầy đủ điện nhờ năng lượng lưu trên cuộn kháng và tụ điện do Điot khépkín mạch Như vậy cuộn kháng và tụ điện có tác dụng lưu giữ năng lượng trong thờigian ngắn để duy trì mạch khi khóa K đóng.

Hình 2.11 Dạng sóng điện áp và dòng điện của mạch Buck

Phân tích mạch dựa trên sự cân bằng năng lượng qua chu kỳ đóng cắt của khóa: Nănglượng cấp cho tải trong toàn bộ chu kỳ = năng lượng thu từ nguồn trong thời gian khóam ở, và năng lượng cấp cho tải trong suốt thời gian K khóa = năng lượng lấy từ cuộnkháng và tụ điện trong thời gian K khóa.

Hay cũng có thể phân tích dựa trên phương pháp sau:

Ở điều kiện xác lập, sự cân bằng năng lượng trên cuộn kháng trong thời gian khóa đóngmở được duy trì.

Do:

VL=L.dILdt (2-2)

nên khi K mở (ton):

△IL.L=(Vin-Vout).Ton (2-3)

khi K khóa (t off):

△IL.L=Vout.Toff (2-4)

Nếu cuộn kháng đủ lớn, thì dòng điện cảm ứng biến thiên ít, giá trị cực đại của dòng điện như sau :

Trong 3 loại bộ biến đỏi DC/DC trên, bộ Buck được sử dụng nhiều trong hệ thống pinmặt trời nhất vì nhiều ưu điểm phù hợp với các đặc điểm của hệ pin mặt ttrời.

Bộ Buck có cấu trúc đơn giản nhất, dễ hiểu và dễ thiết kế nhất, bộ Buck còn thườngđược dùng để nạp ắc quy nhưng nó có nhược điểm là dòng điện vào không liên tục vìkhoá điện tử được bố trí ở vị trí đầu vào, vì vậy cần phải có bộ lọc tốt.

Mạch Buck thích hợp sử dụng khi điện áp pin cao hơn điện áp ắc quy Dòng côngsuất được điều khiển bằng cách điều chỉnh chu kỳ đóng mở của khóa điện tử Bộ Buckcó thể làm việc làm việc tại điểm MPP trong hầu hết điều kiện nhiệt độ, cường độ bứcxạ Nhưng bộ này sẽ không làm việc chính xác khi điẻm MPP xuống thấp hơn ngưỡngđiện áp nạp ắc quy dưới điều kiện nhiệt độ cao và cường độ bức xạ xuống thấp Vì vậyđể nâng cao hiệu quả làm việc, có thể kết hợp bộ Buck với thành phần tăng áp.

b.Mạch Boost

Hình 2.13 Sơ đồ mạch tăng áp Boost

Giống như bộ Buck, hoạt động của bộ Boost được thực hiện qua cuộn kháng L.

Chuyển mạch K đóng mở theo chu kỳ Khi K mở cho dòng qua (t on) cuộn kháng tíchnăng lượng, khi K đóng (toff) cuộn kháng giải phóng năng lượng qua điôt tới tải.

(2-7)

Mạch này tăng điện áp võng khi phóng của ắc quy lên để đáp ứng điện áp ra Khikhóa K mở, cuộn cảm được nối với nguồn 1 chiều Khóa K đóng, dòng điện cảm ứngchạy vào tải qua Điốt Với hệ số làm việc D của khóa K, điện áp ra được tính theo:

(2-8)

Với phương pháp này cũng có thể điều chỉnh Ton trong chế độ dẫn liên tục để điềuchỉnh điện áp vào V 1 ở điểm công suất cực đại theo thế của tải Vo.

Trong đó Vin=300-330VVout=400 VDC

2.3.2.Bộ biến đổi DC/AC.

Hệ PV độc lập thường sử dụng các bộ biến đổi loại nguồn áp 1 pha.

Hình 2.14 Bộ biến đổi DC/AC1 pha dạng nửa cầu (bên trái) và hình cầu (bên phải)

Khóa điện tử S1 và S2 được điều khiển chu kỳ đóng cắt theo một luật nhất định đểtạo ra điện áp xoay chiều Điện áp rơi trên mỗi tụ là V dc/2 Lf và Cf có nhiệm vụ lọc bỏcác thành ph ần sóng hài bậc cao tại đầu ra của bộ biến đổi và tạo điện áp xoay chiều cótần số mong muốn Máy biến áp có nhiệm vụ tạo ra điện áp xoay chiều phù hợp với yêucầu của tải, đồng thời đảm nhiệm vai trò cách ly giữa nguồn 1 chiều với tải.

Các loại bộ biến đổi này có thể ngăn chặn thành phần dòng điện sóng hài và điềuchỉnh hệ số công suất để nâng cao chất lượng điện

Ưu điểm: Bộ biến đổi DC/AC 1 pha dạng nửa cầu có số khóa điện tử ít hơn 1 nửa sovới bộ biến đổi DC/AC 1 pha hình cầu nên có cấu trúc đơn giản và rẻ hơn.

Cấu trúc bộ biến đổi DC-AC dùng biến áp thông thường có nhược điểm, do sử dụngbiến áp thông thường nên kích thước thường lớn, tổn hao trên biến áp khá lớn, và

hiện tại giá thành biến áp cũng không nhỏ

CHƯƠNG 3

ĐI SÂU TÌM HIỂU VỀ THUẬT TOÁN PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DẪN GIA TĂNG (INC) CỦA BỘ MPPT TRONG HỆ THỐNG PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

3.1 Giới thiệu chung về bộ MPPT

Theo dõi điểm công suất tối đa ( MPPT ) hoặc đôi khi chỉ theo dõi điểm công

suất ( PPT ) là một kỹ thuật được sử dụng phổ biến với các tuabin gió và hệ thống nănglượng mặt trời quang điện (PV) để tối đa hóa khai thác năng lượng trong tất cả điềukiện.

Mặc dù nó chủ yếu áp dụng cho năng lượng mặt trời, nguyên tắc áp dụng chung vớicác nguồn với công suất biến: ví dụ, truyền tải điện quang và thermophotovoltaics Các hệ thống năng lượng mặt trời PV tồn tại trong nhiều cấu hình khác nhau liên quanđến mối quan hệ của chúng với các hệ thống biến tần, lưới bên ngoài, ngân hàng pinhoặc các tải điện khác Bất kể đích đến cuối cùng của năng lượng mặt trời là gì, vấn đềtrung tâm của MPPT là hiệu quả truyền năng lượng từ pin mặt trời phụ thuộc vào cảlượng ánh sáng mặt trời chiếu vào các tấm pin mặt trời và đặc tính điện của tảitrọng Khi lượng ánh sáng mặt trời thay đổi, đặc tính tải mang lại hiệu suất truyền tảiđiện cao nhất sẽ thay đổi, do đó hiệu quả của hệ thống được tối ưu hóa khi đặc tính tảithay đổi để giữ cho việc truyền tải điện đạt hiệu quả cao nhất Đặc tính tải này được gọi

là điểm công suất tối đa(MPP) và MPPT là quá trình tìm điểm này và giữ đặc tính tải ở

đó Các mạch điện có thể được thiết kế để đưa ra các tải tùy ý cho các tế bào quang điệnvà sau đó chuyển đổi điện áp, dòng điện hoặc tần số để phù hợp với các thiết bị hoặc hệthống khác, và MPPT giải quyết vấn đề chọn tải tốt nhất cho các tế bào để có được sứcmạnh có thể sử dụng nhất.

Pin mặt trời có mối quan hệ phức tạp giữa nhiệt độ và tổng điện trở tạo ra hiệu suất đầura phi tuyến tính có thể được phân tích dựa trên đường cong IV Mục đích của hệ thốngMPPT là lấy mẫu đầu ra của các ô PV và áp dụng điện trở (tải) thích hợp để có đượccông suất tối đa cho bất kỳ điều kiện môi trường nào Các thiết bị MPPT thường được

tích hợp vào hệ thống chuyển đổi năng lượng điện , cung cấp chuyển đổi, lọc và điềuchỉnh điện áp hoặc dòng điện để điều khiển các tải khác nhau, bao

gồm lưới điện, pin hoặc động cơ

 Biến tần mặt trời chuyển đổi nguồn DC thành nguồn AC và có thể kết hợp MPPT:biến tần đó lấy mẫu công suất đầu ra (đường cong IV) từ các mô-đun năng lượngmặt trời và áp dụng điện trở (tải) thích hợp để có được công suất tối đa.

 Công suất tại MPP (P mpp ) là sản phẩm của điện áp MPP (V mpp ) và dòng MPP(I mpp ).

3.1.1 Phân loại về bộ MPPT

+ Tế bào quang điện có một mối quan hệ phức tạp giữa môi trường hoạt động của họ và

tối đa sức mạnh họ có thể sản xuất Hệ số lấp đầy , viết tắt FF , là một tham số đặc trưng

cho hành vi điện phi tuyến tính của pin mặt trời Hệ số lấp đầy được định nghĩa là tỷ lệcông suất cực đại từ pin mặt trời với sản phẩm của điện áp mạch mở V oc và dòngđiện ngắn mạch I sc Trong dữ liệu được lập bảng, nó thường được sử dụng để ước tính

công suất tối đa mà một ô có thể cung cấp với tải tối ưu trong các điều kiện nhất định, P= FF * V oc * I sc Đối với hầu hết các mục đích, FF, V oc và tôi sc là đủ thông tin để đưara một mô hình gần đúng hữu ích về hành vi điện của một tế bào quang điện trong cácđiều kiện điển hình.

+ Đối với bất kỳ tập hợp điều kiện hoạt động nhất định nào, các ô có một điểm vận hành

duy nhất trong đó các giá trị của dòng điện ( I ) và điện áp ( V ) của ô dẫn đến côngsuất tối đa Các giá trị này tương ứng với một điện trở tải cụ thể , bằng với V / I theo

quy định của Luật Ohm Sức mạnh P được cho bởi

P = V * I Một tế bào quang điện, trong phần lớn đường cong hữu ích của nó, hoạt động

như một nguồn dòng không đổi Tuy nhiên, tại vùng MPP của tế bào quang điện, đườngcong của nó có mối quan hệ hàm mũ xấp xỉ nghịch giữa dòng điện và điện áp Từ lýthuyết mạch cơ bản, công suất được cung cấp từ hoặc đến một thiết bị được tối ưu hóa

trong đó đạo hàm (đồ họa, độ dốc) dI / dV của đường cong IV bằng nhau và ngượcvới tỷ lệ I / V (trong đó dP/dV =0) Đây được gọi là điểm công suất tối đa (MPP) và

tương ứng với "đầu gối" của đường cong.

+ Tải có điện trở R = V / I bằng với nghịch đảo của giá trị này sẽ lấy công suất tối đa từ

thiết bị Điều này đôi khi được gọi là "sức đề kháng đặc trưng" của tế bào Đây là mộtđại lượng động thay đổi tùy thuộc vào mức độ chiếu sáng, cũng như các yếu tố khác nhưnhiệt độ và tuổi của tế bào Nếu điện trở thấp hơn hoặc cao hơn giá trị này, công suấtđược rút ra sẽ nhỏ hơn mức tối đa có sẵn, và do đó, tế bào sẽ không được sử dụng hiệuquả như có thể Bộ theo dõi điểm công suất tối đa sử dụng các loại mạch điều khiển

hoặc logic khác nhau để tìm kiếm điểm này và do đó cho phép mạch chuyển đổi tríchxuất công suất tối đa có sẵn từ một tế bào đường cong điện áp (P -V)

+ Nếu có sẵn đường cong Power-volt (P -V) đầy đủ thì điểm công suất tối đa có thể đạtđược bằng phương pháp chia đôi

Hình 3.1 : Pin mặt trời quang điện IV cong trong đó một đường cắt ngang đầu gối củacác đường cong nơi đặt điểm truyền năng lượng tối đa

Thực hiện : Khi tải được kết nối trực tiếp với bảng điều khiển năng lượng mặt trời,

điểm hoạt động của bảng sẽ hiếm khi ở mức công suất cao nhất Trở kháng được nhìnthấy bởi bảng điều khiển xác định điểm hoạt động của bảng điều khiển năng lượng mặttrời Do đó, bằng cách thay đổi trở kháng mà bảng điều khiển nhìn thấy, điểm vận hànhcó thể được di chuyển về phía điểm công suất cực đại Vì các bảng là thiết bị DC, bộ

chuyển đổi DC-DC phải được sử dụng để biến đổi trở kháng của một mạch (nguồn) sangmạch khác (tải) Thay đổi tỷ lệ làm việc của bộ chuyển đổi DC-DC dẫn đến thay đổi trởkháng như bảng điều khiển nhìn thấy Tại một trở kháng cụ thể (tức là tỷ lệ nhiệm vụ),điểm vận hành sẽ ở điểm chuyển giao công suất cực đại Đường cong IV của bảng điềukhiển có thể thay đổi đáng kể với sự thay đổi trong điều kiện khí quyển như bức xạ vànhiệt độ Vì thế, Việc triển khai MPPT sử dụng các thuật toán thường xuyên lấy mẫuđiện áp và dòng điện của bảng điều khiển, sau đó điều chỉnh tỷ lệ nhiệm vụ khi cầnthiết Vi điều khiển được sử dụng để thực hiện các thuật toán Các triển khai hiện đạithường sử dụng các máy tính lớn hơn để phân tích và dự báo tải.

Hình 3.2 : Đường cong điện áp (P-V)

3.1.2 Perturb và quan sát

+ Trong phương pháp này, bộ điều khiển điều chỉnh điện áp bằng một lượng nhỏ từmảng và đo công suất; nếu công suất tăng, các điều chỉnh tiếp theo theo hướng đó sẽđược thử cho đến khi công suất không còn tăng nữa Đây được gọi là phương phápnhiễu và quan sát và là phổ biến nhất, mặc dù phương pháp này có thể dẫn đến dao động

của công suất đầu ra Nó được gọi là phương pháp leo đồi , bởi vì nó phụ thuộc vào sự

gia tăng của đường cong công suất so với điện áp dưới điểm công suất tối đa và giảmtrên điểm đó Perturb và quan sát là phương pháp MPPT được sử dụng phổ biến nhất do