Tính toán thiết kế hệ thống năng lượng mặt trời sử dụng cho trạm sạc xe điện

26 57 0
  • Loading ...
1/26 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 13/04/2018, 21:00

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN HỮU NHƯ DANH TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI SỬ DỤNG CHO TRẠM SẠC XE ĐIỆN Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 60.52.02.02 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN Đà Nẵng – Năm 2017 Cơng trình hồn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: TS LƯU NGỌC AN Phản biện 1: TS Trịnh Trung Hiếu Phản biện 2: TS Lê Kỷ Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật điện họp Trường Đại học Bách Khoa ngày 13 tháng năm 2017 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm học liệu, Đại học Đà Nẵng Trường Đại học Bách Khoa - Thư viện Khoa Điện, Trường Đại học Bách Khoa – Đại học Đà Nẵng MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Năng lượng tái tạo có lượng mặt trời nghiên cứu ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực đem lại lợi ích vơ to lớn Cơng nghệ tô điện sử dụng lượng điện thay cho loại ô tô sử dụng nguồn lượng hóa thạch xu hướng tất yếu người Hiện nay, công nghệ ô tô điện phát triển nhanh chóng tương lai gần thay hồn tồn dạng tơ truyền thống Mục tiêu nghiên cứu Từ lý trên, đề tài đặt mục tiêu “Tính toán thiết kế Hệ thống lượng mặt trời sử dụng cho trạm sạc xe điện” nhằm góp phần thúc đẩy việc nghiên cứu sử dụng lượng mặt trời ứng dụng hàng ngày người Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu hệ thống pin lượng mặt trời cung cấp cho trạm sạc xe điện Phạm vi nghiên cứu + Đặc tính làm việc hệ thống pin lượng mặt trời + Các thông số hệ thống pin lượng mặt trời + Mô hệ thống pin lượng mặt trời hoạt động trạm sạc xe điện phần mềm PV*SOL Premium 2017 chuyên dụng Phương pháp nghiên cứu Để giải mục tiêu nêu trên, luận văn đưa phương pháp nghiên cứu sau: - Nghiên cứu lý thuyết: lý thuyết lượng mặt trời, cấu tạo, nguyên lý làm làm việc hệ thống pin mặt trời -Xây dựng hệ thống pin lượng mặt trời cung cấp cho trạm sạc xe điện cụ thể - Mô hoạt động hệ thống pin lượng mặt trời trạm sạc xe điện phần mềm PV*SOL Premium 2017 chuyên dụng Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Ý nghĩa khoa học: Ứng dụng công nghệ vào sản xuất, góp phần phát triền lượng mặt trời, nguồn lượng tái tạo, nhà nước khuyến khích đầu tư.Thiết kế, tính tốn, mơ hoạt động hệ thống pin lượng mặt trời hoạt động trạm sạc xe điện, từ có sở đánh giá tính hiệu mặt kinh tế kỹ thuật hệ thống trước đầu tư xây dựng Tính thực tiễn: Góp phần phát triển trạm sạc xe điện sử dụng lượng mặt trời, ứng dụng loại xe điện vào thực tế sống Bố cục đềtài Mở đầu Chương 1: Tổng quan lượng mặt trời hệ thống pin lượng mặt trời Chương 2: Nguyên lý hoạt động Trạm sạc xe điện Chương 3: Khảo sát tiềm điện mặt trời Đà Nẵng xây dựng hệ thống pin lượng mặt trời cung cấp cho trạm sạc xe điện Chương 4: Thiết kế, tính tốn mơ hoạt động hệ thống pin lượng mặt trời trạm sạc xe điện phần mềm PV*SOL Premium 2017 chuyên dụng Kết luận kiến nghị Chương - TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG MẶTTRỜI VÀ HỆ THỐNG PIN NĂNGLƯỢNG MẶT TRỜI 1.1.TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 1.1.1.Nguồn lượng mặt trời 1.1.1.1.Bức xạ mặt trời Có loại xạ mặt trời: xạ mặt trời đến bên bầu khí xạ mặt trời đến mặt đất 1.1.1.2 Nguồn gốc lượng mặt trời Năng lượng mặt trời có vai trò quan trọng tồn tồn phát triển yến tố sống trái đất 1.1.2 Tổng quan công nghệ khai thác sử dụng lượng mặt trời 1.1.2.1 Quá trình phát triển và triển khai ứng dụng lượng mặt trời Nhờ phát triển khoa học công nghệ nên người biết khai thác NLMT cách hiệu chủ động nhờ công nghệ đại 1.1.2.2 Tình hình ứng dụng lượng mặt trời giới Tới nay, nhiều quốc gia nghiên cứu ứng dụng thành công nguồn NLMT nhiều lĩnh vực đời sống 1.2 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA PIN MẶT TRỜI 1.2.1 Cấu tạo pin mặt trời Một lớp tiếp xúc bán dẫn p – n có khả biến đổi trực tiếp lượng xạ mặt trời thành điện nhờ hiệu ứng quan điện bên gọi pin mặt trời Pin mặt trời sản xuất ứng dụng phổ biến pin mặt trời chế tạo từ vật liệu tinh thể bán dẫn silicon (Si) có hóa trị 1.2.2 Nguyên lý hoạt động pin mặt trời 1.2.2.1 Hiện tượng quang điện Hiệu ứng quang điện phát năm 1839 nhà vật lý Pháp Alexandre Edmond Becquerel Tuy nhiên tới năm 1883 pin mặt trời tạo thành Charles Fritts, ông phủ lên mặt bán dẫn selen lớp cực mỏng vàng để tạo nên mạch nối 1.2.2.2 Nguyên lý hoạt động pin mặt trời Nguyên lý hoạt động pin mặt trời tượng quang điện xảy lớp tiếp xúc p-n 1.2.3 Đặc tính làm việc pin mặt trời 1.2.3.1.Mạch điện tương đương Khi chiếu sáng, ta nối bán dẫn p n tiếp xúc p-n dây dẫn, pin mặt trời phát dòng quang điện Iph.Vì pin mặt trời xem nguồn dòng 1.2.3.2 Điểm làm việc cựcđại 1.2.4 Dàn pin mặt trời 1.3.ẮC QUY (HỆ THỐNG DỰ TRỮ ĐIỆN NĂNG) 1.3.1 Cấu tạo ắc quy 1.3.2 Các phương pháp phóng nạp ắc quy 1.3.2.1 Phóng điện ắc quy Phóng điện tiến hành vào thời điểm dòng điện nhỏ trị số ghi bảng dẫn nhà chế tạo 1.3.2.2 Nạp điện ắc quy Việc nạp ắc quy lần sau tiến hành sau phóng thử dung lượng ắc quy khơng q 12 tính từ lúc ngừng phóng 1.3.3 Các chế độ vận hành ắc quy 1.3.3.1.Chế độ phụ nạp thường xuyên 1.3.3.2 Chế độ phóng nạp xen kẽ 1.4 HỆ THỐNG ĐIỀU PHỐI ĐIỆN MẶT TRỜI 1.4.1 Bộ điều khiển sạc Bộ điều khiển sạc lượng mặt trời thiết bị thực chức điều tiết sạc cho ắc-quy, bảo vệ cho ắc-quy chống nạp tải xả sâu nhằm nâng cao tuổi thọ bình ắc-quy, giúp hệ thống pin mặt trời sử dụng hiệu lâu dài 1.4.1 Bộ nghịch lưu DC-AC Inverter thiết bị nghịch lưu, chuyển đổi dòng điện chiều từ ắc quy (hoặc pin) thành dòng điện xoay chiều cho tải Tùy theo nhu cầu mà Inverter thiết kế với cấp công suất khác 1.5 CÁC MƠ HÌNH CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG PIN MẶT TRỜI 1.5.1 Vận hành độc lập với lưới (Off Grid) 1.5.2 Vận hành kiểu lai (Hybrid) 1.5.3 Vận hành kết nối với lưới điện (grid tie) 1.6 KẾT LUẬN CHƯƠNG Một hệ thống điện pin mặt trời gồm có ba thành phần là: - Dàn pin mặt trời (nguồn điện) - Dàn ắc quy (dự trữ điện năng) - Hệ thống điều phối điện Có ba mơ hình vận hành hệ thống pin lượng mặt trời - Mơ hình vận hành độc lập - Mơ hình vận hành kiểu lai - Mơ hình vận hành kết nối lưới điện Tùy theo yêu cầu điều kiện cụ thể nơi lắp đặt mà ta chọn mơ hình vận hành hệ thống điện pin mặt trời thích hợp, để từ tính toán thiết kế hệ thống Chương - NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦATRẠM SẠC XE ĐIỆN 2.1 TỔNG QUAN VỀ XE ĐIỆN Hiện có bốn loại xe điện (EV- Electric Vehicles): xe điện lai (HEV - Hybrid Electric Vehicles ), xe hybrid lai (PHEV Plug-in Hybrids Electric Vehicles), xe điện chạy pin (BEV Battery Electric Vehicles) loại xe điện có tầm hoạt động xa (EREV - Ex tended Range Electric Vehicles) 2.1.1 Xe điện lai (HEV - Hybrid Electric Vehicles ) 2.1.2 Xe điện hỗn hợp (PHEV - Plug-in Hybrids Electric Vehicles) 2.1.3 Xe điện chạy hoàn toàn pin (BEV - Battery Electric Vehicles) 2.1.4 Xe điện có tầm xa hoạt động xa (EREV - Ex tended Range Electric Vehicles) 2.2 CÁC CHẾ ĐỘ SẠC Tiêu chuẩn SAE J1772 định nghĩa có sáu mức sạc cho xe điện Tuy nhiên, phổ biến ba mức sạc sử dụng rộng rãi cho xe điện (xem Bảng 2.1) Cấp hoạt động mức 120 VAC, Cấp sử dụng 208 240 V AC việc sạc nhanh đòi hỏi 200 đến 450 VDC 2.2.1 Sạc Cấp – 120V AC Tất dòng xe điện trang bị sạc Cấp , cắm vào ổ cắm điện thơng thường (CSA 5-15R *) Điều có ưu điểm khơng đòi hỏi cài đặt thêm chi phí liên quan đến kết nối sạc mức1 Bộ sạc mức 120-AC tìm thấy tất dòng xe điện 2.2.2 Sạc Cấp – 208 VAC đến 240 VAC Thời gian sạc trạm sạc Cấp bị giới hạn thông số kỹ thuật sạc xe trạng thái pin, công suất định mức trạm sạc Trong tương lai gần, công suất sạc dự kiến tăng lên Chẳng hạn, Tesla cung cấp sạc 10 kW 20 kW Ngược lại, thời gian sạc EV bị giới hạn mức công suất trạm sạc 2.2.3 Sạc Cấp – 200 VDC đến 450 VDC Sạc nhanh cấp quy định tiêu chuẩn Bắc Âu SAE J1772 Combo tiêu chuẩn JEVS G105-1993 * Nhật Bản Các trạm sạc nhanh cấp thường hỗ trợ hai tiêu chuẩn Tất nhà sản xuất ô tô tuân thủ tiêu chuẩn này, ngoại trừ Tesla, Tesla phát triển trạm sạc nhanh vớihiệu cao hơn, yêu cầu sử dụng chuyển đổi CHAdeMO lựa chọn tất yếu 2.3 TRẠM SẠC XE ĐIỆN Một trạm sạc xe điện thường dạng kết nối trực tiếp với bảng phân phối điện, với với ổ cắm điện Nó có nhiều cáp sạc trang bị đầu nối tương tự vòi bơm xăng sử dụng theo cách tương tự 2.3.1 Tiêu chuẩn an toàn 2.3.1.1 Thiết bị đảm bảo an toàn trạm sạc xe điện Để đảm bảo an toàn cho người sử dụng, tất trạm sạc trang bị máy dò lỗi chạm đất để giảm nguy điện giật 2.3.1.2 Tiêu chuẩn chứng nhận thiết bị điện Giống tất thiết bị điện khác, thiết bị trạm sạc xe điện phải tuân thủ tiêu chuẩn an toàn 2.4.TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ 2.4.1 Chuẩn SAE J1772 - sạc dòng xoay chiều - AC Thực tê,sạc cấp khơng u cầu trạm sạc đặc biệt Nó sử dụng cáp điện sử dụng cho sạc Cấp 2.4.1.2.Yêu cầu chủa chuẩn SAE J1772 2.4.1.3 Hoạt động trạm sạc xe điện sử dụng tiêu chuẩn SAE J1772 2.4.2 Chuẩn SAE J1772 –Sạc nhanh dòng điện chiều - DC Về bản, Sạc dòng điện chiều - DC khác với việc sạc dòng xoay chiều AC sử dụng sạc tích hợp sẵntrong trạm sạc xe điện thay sạc xe điện yêu cầu phải có cơng suất sạc cao nhiều 2.4.3.Tiêu chuẩn SAE J1772 Combo Các yêu cầu cho tiêu chuẩn J1772 Combo phức tạp nhiều so với tiêu chuẩn lại Đầu sạc nhanh Cấp SAE J 1772 trang bị phích cắm kết hợp sử dụng cách chân từ đầu nối chuẩn J 1772 (AC), cộng với hai chân nguồn bổ sung cho dòng điện 200 A 2.4.4 Tiêu chuẩn CHAdeMO –Sạc nhanh dòng điện chiều Tổ hợp CHAdeMO Nhật Bản phát triển tiêu chuẩn quy định kế ổ cắm xe điện đầu sạc trong trạm sạc, giao thức truyền thông trạm sạc xe điện, công suất trạm sạc nhanh sử dụng dòng điện chiều 2.4.4.1.Tiêu chuẩn CHAdeMO Tiêu chuẩn CHAdeMO đưa yêu cầu an toàn đơn giản nghiêm ngặt để đảm bảo không xảy chạm chập điện suốt trìnhsạc thời điểm 10 Chương - KHẢO SÁT TIỀM NĂNG ĐIỆN MẶT TRỜI TẠI ĐÀ NẴNG VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNGPIN MẶT TRỜI CẤP ĐIỆNCHO TRẠM SẠC XE ĐIỆN 3.1.TIỀM NĂNG ĐIỆN MẶT TRỜI Ở ĐÀ NẴNG Theo số liệu tính toán đánh giá khu vực thành phố Đà Nẵng có tiềm năng lượng mặt trời lớn, cường độ xạ tổng cộng hàng năm đạt 1710 KWh/m2 (4,89 KWh/m2.ngày) Việc ứng dụngnăng lượng mặt trời vào xây dựng trạm sạc xe điện thành phố Đà Nẵng phù hợp 3.2.VỊ TRÍ XÂY DỰNG TRẠM SẠC XE ĐIỆN 3.3.XÂY DỰNG HỆ THỐNG PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CẤP ĐIỆN CHO TRẠM SẠC XE ĐIỆN TẠI CÔNG VIÊN BIỂN ĐÔNG 3.3.1 Một số yêu cầu hệ thống 3.3.2 Mơ hình trạm sạc xe điện sử dụng hệ thống pin lượng mặt trời 3.3.3 Cơ sở tính tốn thơng số trạm sạc 3.3.3.1 Tính toán sản lượng điện mà phụ tải yêu cầu Sản lượng điện phụ tải tính theo ngày (Ang) tính theo cơng thức: Ang = ∑𝑛𝑖=1 P𝑖T𝑖 Trong đó: Pi: cơng suất sạc xe điện/ Ti: số sạc trung bình xe điện / ngày 3.3.3.2 Tính toán lượng điện hàng ngày dàn pin lượng mặt trời cung cấp cho trạm sạc xe điện Năng lượng điện hàng ngày dàn pin lượng mặt trời cung cấp cho trạm sạc xe điện (Atr) xác định theo cơng thức: Atr=Ang/ µ 11 3.3.3.3 Tính công suất dàn pin mặt trời Công suất dàn pin mặt trời tính Wp là: Pwp = Ac.Ech /Etbng Khi dung lượng dàn pin có kể đến hiệu ứng nhiệt độ Pwp,T tính sau: Pwp,T=Pwp/[ 1+Pc(T-Tch)] Trong : T nhiệt độ làm việc thường xuyên pin Pc hệ số nhiệt độ pin 3.3.3.4 Tính số module mắc song song và nối tiếp Số module cần phải dùng cho hệ thống tính từ tỷ số N= K.Pwp,T/Pm Trong : Pm công suất đầu pin NLMT Số module mắc nối tiếp dãy xác đinh từ điện áp yêu cầu hệ V: Nnt=V/Vm Trong : V điện áp yêu cầu hệ pin NLMT Vm điện áp đầu pin NLMT Số module mắc nối song song xác định sau: Nss=N/Nnt Tính dung lượng ắc quy (tính theo Ah) C = Ang.0,3/(Va.nb.DOD) Với Vb điện áp bình ắc quy, số bình mắc nối tiếp dãy là: Nnt=Va/Vb Nếu bình có dung lượng Cb (tính Ah), số dãy bình mắc song song là: Nss=C/Cb Tổng số bình ắc quy xác định sau 12 N=Nnt.Nss= (Va/Vb)/( C/Cb) 3.3.3.5 Tính thơng số điều phối điện Công suất biến đổi DC-DC điều khiển sạc chọn theo công suất Pmax dàn pin, công suất biến đổi DC-AC chọn theo công suất tải max (khoảng từ 1,3-1,5 công suất tải Max) 3.3.3.6 Điện áp làm việc điều phối điện Do điện áp hệ thống pin mặt trời thay đổi theo cường độ xạ trạng thái nạp ắc quy nên điên áp làm việc điều phối điện thiết kếphải làm việc dải điện áp tương đối rộng.Thường điện áp làm việc nằm khoảng (0,8 đến 1,2 ) lần điện áp hệ pin mặt trời Ngồi ra, để nạp điện cho ắc quy theo chế độ khác điện áp max điều khiển sạc phải đạt từ mức (1,2 đến 1,25) lần điện áp định mức ắc quy 3.3.4 Chọn loại pin mặt trời lựa chọn thông số cụ thể hệ thống pin lượng mặt trời 3.3.4.1 Chọn pin lượng mặt trời Qua tham khảo thực tế thị trường pin NLMT Việt Nam, so sánh với số hãng khác, hãng Canadian Solar lựa chọn phù hợp với môi trường lắp đặt gần biển đề tài Tác giả kiến nghị sử dụng Model CS6P-265 hãng Canadian Solar 3.3.4.2 Tính chọn các thơng số cụ thể hệ thống pin lượng mặt trời Sau tính tốn theo cơng thức trình bày mục 3.3.3, ta cs thơng số hệ thống sau: Thông số Năng lượng phụ tải Đơn vị tính Trạm sạc xe điện kWh/ngày 96,2 13 Công suất pin Wp 265 Số lượng pin Tấm 120 Số Area vùng Số lượng phân chia theo Area Tấm 30 Công suất dàn pin kWp 31,8 Ah 65 điện áp bình ắc quy VDC 12 Số lượng bình ắc quy bình 54 VDC 72 khiển sạc kW 36 Công suất DC-AC kW 58 Dung lượng bình ắc quy Điện áp định mức dàn ắc quy Công suất DC-DC điều Vin Vout DC-DC (244,8 VDC 367,2)/(84-380) Vin Vout DC-AC VDC/VAC 380/220 Diện tích lắp đặt dàn pin m2 193 3.4 ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA DỰ ÁN HỆ THỐNG PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CẤP ĐIỆN CHO TRẠM SẠC XE ĐIỆN Hiện chưa có dự án xây dựng quy mơ hệ thống pin lượng mặt trời cấp điện cho trạm sạc xe điện Đà Nẵng nói riêng Việt Nam nói chung Trên sở tham khảo giá thị trường dự toán xây dựng, vận hành, bảo trì số hệ thống pin lượng mặt trời trạm sạc xe điện nước số nước tiên tiến 14 giới Tác giả tính tốn sơ chi phí xây dựng, vận hành, bảo trì hệ thống 3.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG Với vị trí địa lý tiềm lượng mặt trời thành phố Đà Nẵng lớn, nhiên dự án NLMT chưa ý phát triển, hầu hết quy mô nhỏ tập trung chủ yếu vào khai thác nhiệt từ NLMT Trong chương này, tác giả tính tốn thơng số bản, đồng thời đề xuất địa điểm xây dựng trạm sạc xe điện sử dụng hệ thống pin NLMT Tác giả lược bỏ phần tính tốn chi phí xây dựng tập trung vào mặt thiết kế kỹ thuật, thiết nghĩ đề tài ứng dụng NLMT để xây dựng trạm sạc xe điện phục vụ mục đích du lịch góp phần nâng cao nhận thức nhân dân nhà đầu tư việc ứng dụng NLMT vào đời sống sản xuất kinh doanh 15 Chương - THIẾT KẾ, TÍNH TỐN VÀ MƠ PHỎNGHOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI VÀ TRẠM SẠC XE ĐIỆN 4.1 PHẦN MỀM PV*SOL PREMIUM R8 2017 4.1.1 Giới thiệu sơ lược phần mềm Trong phạm vi để tài, tác giả tìm hiểu ứng dụng phần mềm PV*SOL Premium R8 2017 vào việc thiết kế, tính tốn mơ hoạt động hệ thống pin NLMT trạm sạc xe điện Đây làm phần mềm viết Công ty Valentin Mỹ; phần mềm có đầy đủ tính nguồn sở liệu phục vụ cho nhiều cơng tác khác 4.1.2 Các chức phần mềm Thanh công cụ hiển thị tùy chọn công việc phần mềm, cụ thể: 4.1.2.1 Tùy chọn loại hình cần mô (System Type, Climate and Grid) 4.1.2.2 Chọn phụ tải hệ thống (Consumption) 4.1.2.3 Chọn hệ thống pin NLMT (PV Modules) 4.1.2.4 Lựa chọn hệ thống pin dự trữ (Battery System) 4.1.2.5 Chọn hệ thống Inverter 4.1.2.6.Lựa chọn cấu hình xe điện cần mô Trong chế độ mô hoạt động hệ thống pin lượng mặt trời, có chế độ : + Chế độ mặc định: + Chế độ tối ưu hóa PV: 4.1.2.7 Lựa chọn sơ đồ nối dây và loại cáp điện sử dụng 4.1.2.8 Sơ đồ nguyên lý hệ thống mô (Simulation of Diagram) 16 4.1.2.9.Kết mô (Results of Simulation) 4.2.KHẢO SÁT SỰ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG PIN NLMT VÀ TRẠM SẠC XE ĐIỆN 4.2.1 Thông số dùng để nhập liệu phần mềm 4.2.1.1 Cơ sở liệu cường độ xạ phần mềm Phần mềm PV*SOL Premium 2017 có đầy đủ sở liệu thông số cường độ xạ theo thời gian ngày, tháng, năm Trong phần mềm có sở liệu thành phố Đà Nẵng 4.2.1.2 Biểu đồ phụ tải ngày Để có sở tính tốn biểu đồ phụ tải ngày ta sử dụng lại bảng tính phụ tải sử dụng chương (bảng 3.5) Vì phụ tải trường hợp xe điện nên để đơn giản hóa ta tính phụ tải trung bình (ptb) Trong Ptb tính theo cơng thức sau: Ptb = Pmax / Thđ = 96,2 / 15 = 6,41 [kW] Phụ tải Ptb lượng cơng suất trung bình mà xe điện sạc trạm sử dụng giở, sáng đến 21 tối, không phân biệt điều kiện thời tiết áp dụng cho tất mùa năm 4.2.1.3 Các thông số khác Sử dụng Inverter: MPI -3000 hãng MPP Solar Sử dụng hệ pin MPS Hybird 34kW hãng Mercedes Power Solution 4.2.2 Sơ đồ mô Dựa sở liệu đầu vào trình bày mục 4.2.1, ta tiến hành nhập thông số thiết bị vào mục tương ứng phần mềm Ta tiến hành mô chức “Results”, chức Charging mode: Chọn Standard PV Optimized để so sánh 17 4.2.3 Kết mô 4.2.3.1.Kết mô năm: Chế độ sạc mặc định a) Biểu đồ sử dụng lượng mặt trời Hình 4.7 Biểu đồ phân bố lượng mặt trời năm Bảng 4.1 Kết mô năm, chế độ sạc mặc định PV Generator Energy (AC grid) Grid Feedin Battery Charge Charge of the electric vehicle Month kWh kWh kWh kWh Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov 2.280 2.723 3.158 3.165 3.235 2.987 3.096 3.218 2.700 2.757 2.454 253 318 406 362 291 204 215 355 273 365 231 476 680 783 845 890 815 830 859 662 633 617 1.551 1.726 1.969 1.959 2.054 1.968 2.051 2.003 1.765 1.759 1.606 18 Dec Sum 2.032 33.804 139 3.411 380 8.469 1.513 21.925 b) Biểu đồ phân bố lượng sử dụng Hình 4.8 Biểu đồ phân bố lượng sử dụng Bảng 4.2 Kết mô phân bố lượng sử dụng Charge of the electric vehicle (PV System) Month Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Sum kWh 1.551 1.726 1.969 1.959 2.054 1.968 2.051 2.003 1.765 1.759 1.606 1.513 21.925 Charge of the electric vehicle (un direct from PV System) kWh 1.433 771 769 632 610 662 619 680 978 1.115 1.159 1.569 10.995 Dischar ging from Battery Charge of the electric vehicle (Grid) kWh 476 680 783 845 890 815 830 859 662 633 617 380 8.469 kWh 956 91 -14 -213 -280 -153 -211 -180 316 482 542 1.189 2.526 19 c) Dự báo sản lượng điện tiêu thụ Hình 4.9 Biểu đồ phân bố lượng sử dụng Bảng 4.3 Kết mô dự báo lượng điện tiêu thụ PV Generat or Energy (AC grid) Month Charge of the electric vehicle (un direct from PV System) Charge of the electric vehicle (Grid) Battery Charge Charge of the electric vehicle Grid Feedin Charge of the electric vehicle (PV System) kWh kWh kWh kWh kWh kWh kWh Jan 2.280 -485 -3.401 -253 1.542 1.444 958 Feb 2.723 -696 -3.063 -318 1.709 788 92 Mar 3.158 -804 -3.391 -406 1.948 791 -13 Apr 3.165 -864 -3.282 -362 1.940 652 -212 May 3.235 -898 -3.391 -291 2.047 619 -279 Jun 2.987 -844 -3.282 -204 1.939 692 -152 Jul 3.096 -854 -3.391 -215 2.027 645 -209 Aug 3.218 -874 -3.391 -355 1.989 694 -179 Sep 2.700 -671 -3.282 -273 1.756 988 317 Oct 2.757 -641 -3.391 -365 1.751 1.124 483 Nov 2.454 -637 -3.282 -231 1.586 1.181 545 Dec 2.032 -381 -3.391 -139 1.512 1.574 1.193 Sum 33.804 -8.647 -39.935 -3.411 21.746 11.191 2.544 20 4.2.3.2 Khảo sát hoạt động trạm ngày trời nắng lớn Chế độ sạc mặc định Hình 4.10 Biểu đồ phân bố lượng mặt trời ngày nắng lớn + Sản lượng điện hệ thống pin NLMT phát (sau trừ tổn thất) : Epv=113,4 [kwh] + Sản lượng điện dàn ắc quy nạp (sau trừ tổn thất) : EC =34,01 [kwh] + Sản lượng điện mà xe điện sạc trực tiếp từ hệ thống pin NLMT (sau trừ tổn thất) : EEV =68,216 [kwh] + Sản lượng điện mà xe điện sạc từ hệ thống lưới điện (sau trừ tổn thất) : EEV-Grid=7,166 [kwh] 4.2.3.3 Khảo sát hoạt động trạm ngày có cường độ xạ thấp Chế độ sạc mặc định 21 Hình 4.11 Biểu đồ phân bố lượng mặt trời ngày có cường độ xạ thấp + Sản lượng điện hệ thống pin NLMT phát (sau trừ tổn thất) : Epv = 84,17 [kwh] + Sản lượng điện dàn ắc quy nạp (sau trừ tổn thất) : Ec = 26,347 [kwh] + Sản lượng điện mà xe điện sạc trực tiếp từ hệ thống pin NLMT (sau trừ tổn thất) : EEV =49,83 [kwh] + Sản lượng điện mà xe điện sạc từ hệ thống lưới điện (sau trừ tổn thất): EEV-Grid=29,389 [kwh] 4.2.4 Nhận xét Từ kết mô hệ thống pin NLMT mục 4.2.3 Tác giả có nhận xét sau: Trong trường hợp (b), nhu cầu phụ tải cao, điện hệ pin phát đủ cơng suất cung cấp cho nhu cầu sạc xe điện, 22 điện dàn ắc quy nạp dự trữ ngày nhỏ điện cần cấp cho xe điện vào ban đêm, để đảm bảo hoạt động trạm cần phải sử dụng thêm điện từ lưới Trong trường hợp (c),điện hệ pin phát cơng suất cung cấp cho nhu cầu sạc xe điện từ đến 15 giờ, thời gian lại phải dùng hệ thống pin dự trữ, sau sử dụng đến điện từ nguồn lưới Trong trường hợp ngày có cường độ xạ thấp thường rơi vào mùa thấp điểm du lịch, nhu cầu lượng xe điện cần sạc không thật lớn nên thực tế xảy trường hợp phải sử dụng điện từ nguồn lưới 4.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG Qua kết mô mục 4.2 ta thấy: + Công suất lăp đặt hệ thống pin NLMT cung cấp cho trạm sạc xe điện phù hợp Sản lượng điện sinh đủ để cung cấp cho nhu cầu sạc xe điện + Phần mềm sử dụng thuật tốn MPP Tracking cho phép mơ hoạt động hệ thống pin NLMT chế độ tối ưu (theo biến đổi cường độ sáng ngày) + Để tối ưu hóa chế độ làm việc trạm sạc cần phải lựa chọn chế độ sạc xả ắc quy thích hợp, có kế hoạch điều chỉnh thời gian sạc xe điện ngày cho phát huy tối đa công suất hệ pin NLMT 23 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Trong bối cảnh nguồn lượng hóa thạch ngày cạn kiệt, yêu cầu an ninh lượng, bảo vệ môi trường sử dụng nguồn lượng tái tạo ngày cao việc sử dụng hệ thống lượng mặt trời cung cấp cho trạm sạc xe tơ điện hợp lý, góp phần vào cao nhận thức người dân tiết kiệm lượng khuyến khích sử dụng lượng mặt trời thành phố Đà Nẵng nói riêng Việt Nam nói chung Các vấn đề thực luận văn Trong nội dung luận văn, Tác giả thực nội dung công việc sau: + Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động pin lượng mặt trời thành phần hệ thống pin lượng mặt trời + Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động, tiêu chuẩn hóa thiết kế trạm sạc xe điện thành phần trạm sạc xe điện + Tính chọn thơng số bản, chọn địa điểm xây dựng trạm sạc ô điện sử dụng hệ thông pin lượng mặt trời Công viên Biển Đơng, thành phố Đà Nẵng Theo cơng suất hệ thống pin lượng mặt trời lắp đặt là: 27,76 [kWp] + Xây dựng mơ hình hóa trạm sạc xe điện phần mềm PV*SOL Premium 2017, từ khảo sát hoạt động hệ thống pin lượng mặt trời trạm sạc xe điện với chế độ khác Kết mô cho thấy thơng số tính tốn hệ thơng pin lượng mặt trời phù hợp 24 Hướng mở rộng đề tài + Nghiên cứu, xây dựng phương án tối ưu hóa chế độ vận hành trạm sạc xe điện ngày, mùa khác năm, nâng cao hiệu suất hệ thống pin lượng mặt trời + Nghiên cứu, xây dựng chế thương mại hóa trạm sạc xe điện sử dụng lượng mặt trời, đảm bảo đạt hiệu kinh tế cao Kiến nghị + Thực trạng nay, chi phí để đầu tư trạm sạc xe điện sử dụng hệ thống pin lượng mặt trời lớn đạt hiệu kinh tế chưa cao Trong tương lai gần xe điện sử dụng rộng rãi, quyền thành phố Đà Nẵng Chính phủ, sở ban ngành cần sớm áp dụng chế khuyến khích đẩy mạnh sử dụng lượng mặt trời ô tô điện thay dần dạng ô tô truyền thống hạ thuế nhập thiết bị liên quan đến ô tô điện lượng mặt trời, hỗ trợ giá bán điện từ lượng mặt trời cao giá điện truyền thống + Đối với thành phố Đà Nẵng hướng đến phát triển ngành du lịch mũi nhọn, đưa thành phố thành đô thị xanh, đẹp đứng đầu nước, thế, sử dụng nguồn lượng mặt trời để phát triển du lịch tạo ấn tượng lớn với du khách nâng cao ý thức người dân giá trị ngành du lịch địa phương Tác giả kiến nghị Chính quyền thành phố sớm có chủ trương việc thực xây dựng thí điểm trạm sạc tơ điện sử dụng hệ thống pin lượng mặt trời Hiện thành phố du lịch lớn giới có hướng riêng cho việc phát triển nguồn lượng tái tạo sản phẩm du lịch độc đáo mang thương hiệu riêng ... SẠC XE ĐIỆN 2.1 TỔNG QUAN VỀ XE ĐIỆN Hiện có bốn loại xe điện (EV- Electric Vehicles): xe điện lai (HEV - Hybrid Electric Vehicles ), xe hybrid lai (PHEV Plug-in Hybrids Electric Vehicles), xe. .. cắm xe điện truyền thông hai chiều thiết lập trạm sạc xe điện 10 Chương - KHẢO SÁT TIỀM NĂNG ĐIỆN MẶT TRỜI TẠI ĐÀ NẴNG VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNGPIN MẶT TRỜI CẤP ĐIỆNCHO TRẠM SẠC XE ĐIỆN 3.1.TIỀM NĂNG... ngày 3.3.3.2 Tính toán lượng điện hàng ngày dàn pin lượng mặt trời cung cấp cho trạm sạc xe điện Năng lượng điện hàng ngày dàn pin lượng mặt trời cung cấp cho trạm sạc xe điện (Atr) xác định
- Xem thêm -

Xem thêm: Tính toán thiết kế hệ thống năng lượng mặt trời sử dụng cho trạm sạc xe điện, Tính toán thiết kế hệ thống năng lượng mặt trời sử dụng cho trạm sạc xe điện

Từ khóa liên quan

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Nhận lời giải ngay chưa đến 10 phút Đăng bài tập ngay