1 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN CHÍN GIẢI PHÁP SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TIẾT KIỆM VÀ HIỆU QUẢ TẠI NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐẠI NINH Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện Mã số: 60.52.02.02 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2018 Cơng trình hồn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: TS ĐOÀN ANH TUẤN Phản biện 1: GS.TS LÊ KIM HÙNG Phản biện 2: PGS.TS VÕ NGỌC ĐIỀU Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật họp Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng vào ngày 03 tháng 03 năm 2018 * 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 - ĐHĐN MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Sử dụng lượng vấn đề quan tâm toàn giới, ảnh hưởng đến phát triển kinh tế - xã hội loài người Tuy nhiên, việc sử dụng khai thác lượng ngày tăng gây mặt trái nó: Đó tượng nóng lên Trái đất, tình trạng nhiễm mơi trường Do vấn để sử dụng lượng tiết kiệm hiệu nước phát triển quan tâm từ năm đầu kỷ 20 Tình trạng thiếu hụt điện phần nguồn lượng có hạn, chi phí đầu tư cao….Nếu đầu tư cách ạt không qui hoạch cụ thể, khơng tính tốn kỹ lưỡng ảnh hưởng lớn đến mơi trường sinh thái…Ngồi vấn đề sử dụng điện nước ta cịn mang tính chất “lạc hậu”, ý thức hiệu sử dụng điện chưa cao, thiết bị điện sử dụng có hiệu suất thấp,…Điều ảnh hưởng đến tình trạng thiếu hụt điện Vì sử dụng điện cách hợp lý tiết kiệm vấn đề đặt lên hàng đầu Việc sử dụng lượng tiết kiệm hiệu Nhà máy tiết kiệm chi phí sản xuất, giúp tăng suất, nâng cao chất lượng sản phẩm, giảm giá thành sản phẩm, tăng tính cạnh tranh, tăng lợi nhuận mà cịn giảm bớt chi phí đầu tư cho cơng trình cung cấp lượng, đáp ứng nhu cầu sử dụng lượng ngày cao kinh tế quốc dân Với lý trên, đề tài: “Giải pháp sử dụng lượng tiết kiệm hiệu Nhà máy thuỷ điện Đại Ninh” vừa giải pháp kinh tế đồng thời đáp ứng tiêu EVN, giảm lượng điện tiêu thụ, tiết kiệm lượng điện hệ thống góp phần giải vấn đề lượng nước ta Mục tiêu nghiên cứu Khảo sát nghiên cứu thực trạng sử dụng lượng nhằm điểm áp dụng giải pháp tiết kiệm lượng góp phần giảm chi phí sản xuất tăng hiệu sử dụng lượng Nhà máy thuỷ điện Đại Ninh Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: Hiện trạng sử dụng lượng Nhà máy thuỷ điện Đại Ninh Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu dây chuyền công nghệ Nhà máy Phương pháp nghiên cứu: Kết hợp nghiên cứu lý thuyết với nghiên cứu thực nghiệm Nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu tài liệu sách, báo, tiêu chuẩn, quy chuẩn, giáo trình chuyên đề khoa học tiết kiệm lượng 2 Nghiên cứu thực nghiệm: Áp dụng lý thuyết nghiên cứu để tính tốn cho Nhà máy thủy điện Đại Ninh Ý nghĩa khoa học thực tiễn Ý nghĩa khoa học: Góp phần phát triển ứng dụng thiết bị điều khiển, công nghệ vào quy trình sản xuất, tự động hóa cho nhà máy Ý nghĩa thực tiễn: Nghiên cứu giải pháp sử dụng lượng hiệu phụ tải thuộc hệ thống tự dùng Nhà máy, qua tiết kiệm điện năng, giảm chi phí sản xuất, góp phần cải tạo mơi trường Trên sở áp dụng cho dây chuyền sản xuất khác Nhà máy Tên luận văn Căn theo đối tượng phạm vi nghiên cứu, mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu, luận văn đặt tên “Giải pháp sử dụng lượng tiết kiệm hiệu Nhà máy thuỷ điện Đại Ninh” Cấu trúc luận văn Luận văn phần mở đầu kết luận gồm có chương: Chương 1: Tổng quan chương trình sử dụng lượng tiết kiệm, hiệu Chương 2: Các giải pháp hiệu tiết kiệm điện sản xuất Chương 3: Hiện trạng sử dụng lượng giải pháp tiết kiệm Nhà máy thủy điện Đại Ninh CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CHƯƠNG TRÌNH SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TIẾT KIỆM VÀ HIỆU QUẢ 1.1 Tổng quan hệ thống quản lý lượng 1.1.1 Thực trạng sử dụng lượng 1.1.2 Tiềm năng lượng Việt Nam 1.1.3 Thực trạng quản lý lượng Việt Nam 1.2 Vai trò quản lý nhu cầu DSM 1.2.1 Khái niệm DSM 1.2.2 Nâng cao hiệu suất sử dụng điện hộ tiêu thụ 1.2.3 Điều khiển nhu cầu điện phù hợp với khả cung cấp điện cách kinh tế 1.3 Kết luận: DSM chương trình mang lại hiệu tiết kiệm lượng cao thực nhiều quốc gia giới Ở nước ta chương trình DSM thực có phần chậm so với nước khác tiềm thực DSM lớn DSM thực cơng cụ hữu ích khơng cho hộ dùng điện mà cịnđem lại hiệu cho Tập đồn điện lực Việt Nam, chủ động quản lý điều khiển nhu cầu điện phù hợp với cung cấp cách hợp lý Trong chương trình bày khái niêm DSM hai chiến lược chủ yếu DSM, nâng cao hiệu suất sử dụng lượng để giảm điện tiêu thụ điều khiển nhu cầu dùng điện phù hợp với khả cung cấp điện cách kinh tế 4 CHƯƠNG 2: CÁC GIẢI PHÁP VÀ HIỆU QUẢ TIẾT KIỆM ĐIỆN NĂNG TRONG SẢN XUẤT 2.1 Mở đầu 2.2 Hệ thống động 2.3 Giải pháp điều chỉnh hệ số công suất (HSCS) 2.3.1 Ý nghĩa việc nâng cao hệ số cosφ 2.3.2 Các biện pháp nâng cao hệ số công suất cosφ chia làm hai nhóm 2.3.3 Bù cơng suất phản kháng 2.3.4 Xác định dung lượng bù 2.3.5 Giảm non tải tải cho động 2.4 Giải pháp dùng biến tần 2.4.1 Nguyên lý làm việc biến tần 2.4.2 Ứng dụng biến tần: 2.5 Đặc điểm biến tần: 2.5.1 Nguyên lý điều chỉnh tốc độ thay đổi tần số 2.5.2 Sự thay đổi công suất thay đổi tốc độ động 2.6 Hệ thống chiếu sáng 2.6.1 Khái niệm số định nghĩa 2.6.2 Giải pháp sử dụng lượng hiệu 2.6.2.1 Sử dụng nguồn sáng hợp lý 2.6.2.2 Lựa chọn chủng loại chiếu sáng phù hợp 2.6.2.3 Áp dụng số công nghệ 2.7 Kết luận Trong giải pháp sử dụng lượng hiệu hệ thống chiếu sáng ta cần quan tâm đến chất lượng ánh sáng cho nhà máy may từ lựa chọn loại bóng phù hợp với mục đích để vận hành hệ thống chiếu sáng hiệu tiết kiệm Cịn động khơng đồng bộ, nhằm tăng hiệu kinh tế giảm chi phí vận hành sử dụng giải pháp dùng biến tần để điều chỉnh tốc độ động không đồng có hiệu 5 CHƯƠNG 3: HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM ĐIỆN NĂNG TẠI NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐẠI NINH 3.1 Mở đầu Nhà máy thủy điện Đại Ninh đóng tỉnh Lâm Đồng, sản xuất điện với công suất 300MW (2x150MW) cung cấp cho lưới điện quốc gia 3.2 Các quy trình cơng nghệ 3.2.1 Lược đồ khởi động tổ máy 3.2.2 Lược đồ dừng tổ máy 3.3 Danh mục thiết bị tiêu thụ điện 3.3.1 Danh mục phụ tải Bảng 3.1 Danh mục thiết bị chiếu sáng Số Công suất Số STT Loại đèn lượng Vị trí lắp đặt (W) sử dụng (h) ( cái) Huỳnh quang 36 80 24 Huỳnh quang 36 90 24 Huỳnh quang 36 88 24 Huỳnh quang 36 110 24 Huỳnh quang 36 36 24 Bảng 3.2 Danh mục động điện nhà máy Công Số Điện STT Tên thiết bị suất lượng áp (V) (kW) Bơm nước thô 03 73 400 Bơm nước tuần hoàn 04 75 400 Bơm dầu áp lực điều 04 22 400 Chiếu sáng bên trong, tầng B1 (EL 224), áp trần Chiếu sáng bên trong, tầng B2 (EL 220), áp trần Chiếu sáng bên trong, tầng B3 (EL 216), áp trần Chiếu sáng bên trong, tầng B4 (EL 212), áp trần Chiếu sáng bên trong, tầng Van cầu (EL 207), áp trần Cosφ Tốc độ (vòng/phút) 0,85 0,85 0,85 1476 1485 1475 STT Tên thiết bị Số lượng Công suất (kW) Điện áp (V) Cosφ khiển Động quạt thổi gió 02 30 380 0,87 Động quạt hút gió 22 1,385 230 0,88 3.3.2 Phân tích, đánh giá tình hình sử dụng điện Bảng 3.3 Bảng số liệu tiêu thụ điện năm 2016 Điện tiêu Sản lượng điện thương Tháng thụ ( KWh) phẩm ( KWh) 194.600 38.648.100 Tốc độ (vòng/phút) 1477 1400 Tỷ lệ tự dùng (%) 0,501 214.200 40.669.300 0,524 220.999 39.622.604 0,555 138.200 9.360.500 1,469 138.900` 10.258.200 1,348 179.980 39.981.000 0,448 250.522 84.316.784 0,296 257.128 53.534.786 0,478 200.768 36.851.211 0,542 10 278.802 156.376.581 0,177 11 314.100 201.888.371 0,155 12 0,162 307.662 188.867067 Tổng 2.445.339 900.374.504 0,27 Trung bình 224.655 75.031.209 0,229 Theo bảng số liệu ta thấy điện tiêu thụ không phụ thuộc nhiều vào sản lượng tháng nhiều hay Ở tổ máy khởi động động phụ dịch hoạt động, nên phát cơng suất thấp tốn lượng điện tự dùng tương tự công suất cao (chỉ giảm kích từ - không đáng kể) Chi phí tiêu thụ điện xác định số điện tiêu thụ đơn giá tiền điện Đối với điện tự dùng nhà máy áp dụng giá mua điện theo quy định hành cho nhóm đối tượng có cấp điện áp 22 kV, cụ thể biểu sau: + Giờ bình thường : 1.405 (VNĐ) + Giờ thấp điểm : 902 (VNĐ) + Giờ cao điểm : 2.556 (VNĐ) + Trung bình : 1.621 (VNĐ) 3.4 Hiện trạng sử dụng giải pháp tiết kiệm điện cho hệ thống chiếu sáng Nhà máy 3.4.1 Hiện trạng - Hệ thống chiếu sáng Nhà máy sử dụng 556 bóng đèn huỳnh quang T8-36W phân bố cho tầng âm mặt đất; tiêu tốn lượng lớn sử dụng tăngphô điện từ; với việc hoạt động liên tục 24/24 tăng-phơ ln tình trạng phát nhiệt mơi trường - Theo TCVN: Độ rọi tính Lux, giá trị xác định theo TCVN-7114-2008, độ rọi tiêu chuẩn cho nhà máy điện: phòng máy, tủ điện… 200 lux 3.4.2 Đề xuất giải pháp tính tốn lại chiếu sáng bên nhà máy 3.4.2.1 Tính tốn lại chiếu sáng Tầng B1 (Cao trình EL.224m): - Kết tính tốn từ phần mềm chiếu sáng DIALux cho tầng B1: số lượng sau tính toán lắp 16 đèn LED (37W) Số lượng hữu 40 (2 x36w) 8 Hình 3.1 Dữ liệu tính tốn từ phần mềm DIALux cho tầng B1 3.4.2.2 Tính tốn lại chiếu sáng Tầng B2 (Cao trình EL.220m) Kết tính tốn từ phần mềm chiếu sáng DIALux cho tầng B2: Số lượng sau tính tốn lắp 15 đèn LED (37W) 9 Hình 3.2 Dữ liệu tính tốn từ phần mềm DIALux cho tầng B2 3.4.2.3 Tính tốn lại chiếu sáng Tầng B3 (Cao trình EL.216m) Kết tính tốn từ phần mềm chiếu sáng DIALux cho tầng B3: Số lượng sau tính tốn lắp 15 đèn LED (37W) 10 Hình 3.3 Dữ liệu tính tốn từ phần mềm DIALux cho tầng B3 11 3.4.2.4 Tính tốn lại chiếu sáng Tầng B4 (Cao trình EL.212m) Kết tính tốn từ phần mềm chiếu sáng DIALux cho tầng B4: Số lượng sau tính tốn lắp 20 đèn LED (37W) Hình 3.4 Dữ liệu tính tốn từ phần mềm DIALux cho tầng B4 3.4.2.5 Tính tốn lại chiếu sáng Tầng B5 (Cao trình EL.207m) Kết tính tốn từ phần mềm chiếu sáng DIALux cho tầng B5: Số lượng sau tính tốn lắp 15 đèn LED (37W) 12 Hình 3.5 Dữ liệu tính tốn từ phần mềm DIALux cho tầng Van cầu 13 3.4.3 Tính tốn lợi ích thay cho hệ thống chiếu sáng Mô tả Tầng B1 Tầng B2 Tầng B3 Tầng B4 Tầng Van cầu Tổng Diện tích (m2) 528 490 525 800 210 2553 Huỳnh quang 1.2m 80 Huỳnh quang 1.2m 90 Huỳnh quang 1.2m 88 Huỳnh quang 1.2m 110 Huỳnh quang 1.2m 30 Loại đèn cũ Huỳnh quang 1.2m Số lượng 404 Công suất 36 36 36 36 36 36 (W) P tổng 2880 3240 3168 3960 1296 14.544 Loại đèn LED 1.2m LED 1.2m LED 1.2m LED 1.2m LED 1.2m LED 1.2m Công suất 37 37 37 37 37 37 (W) Số lượng 32 30 30 40 16 148 P tổng 1184 1110 1110 1480 592 5.476 (W) P tiết kiệm 1696 2130 2058 2480 704 9068 (W) Tvh (giờ) 24 24 24 24 24 24 A tiết kiệm/năm 14,857 18,659 18,028 21,725 6,167 79.436 (Kwh) Tiền tiết kiệm/năm 24.083.132 30.245.915 29.223.518 35.215.901 9.996.772 128.765.237 C (VNĐ) Vật tư 255.000 255.000 255.000 255.000 255.000 255.000 vnđ/ Nhân 50.000 50.000 50.000 50.000 50.000 50.000 công 14 (VNĐ) Vốn đầu 11.360 10.650 10.650 14.200 5.680 52.540.000 tư (VNĐ) Bảng 3.4 Tổng hợp kết thực giải pháp Bảng 3.5 Phân tích chi phí lợi ích sau thực giải pháp Tiền tiết Thời Điện tiết Giảm thải kiệm Đầu tư gian Giải pháp kiệm CO2 VNĐ)/ (VNĐ) hoàn vốn (kWh/năm) (tấn/năm) năm) (tháng) Bố trí lại thay 79.436 128.765.237 52.540.000 4,8 44,508 đèn -Led tuýp 3.5 Hiện trạng sử dụng giải pháp tiết kiệm điện cho động bơm dầu điều khiển 3.5.1 Hiện trạng Hệ thống dầu điều khiển cung cấp dầu áp lực cao để điều khiển theo yêu cầu làm việc tổ máy Điều khiển đóng mở van cầu, van kim, cần gạt, van bypass, seal vận hành, van xả khí, van xả nước đường ống Hệ thống dầu áp lực làm việc với áp suất khoảng 51,2 bar đến 64 bar 3.5.1.1 Hoạt động bơm dầu điều khiển tổ máy - Động bơm dầu: + Số lượng: 02 + Động pha, 400VAC, 22kW, tốc độ 1500v/ph Sơ đồ 3.1 Mạch dầu điều khiển tổ máy - Giá trị setting cho van mang tải sau: + 150EM: 62 ÷ 64 bar 15 - Khi áp lực dầu hệ thống đạt 64 bar, van mang tải điện bơm cấp dầu chạy tuần hoàn thùng dầu hồi (50% tải tương ứng 20A) - Khi dầu giảm 62 bar, lúc van mang tải có điện động mang tải cấp dầu áp lự cho hệ thống Khi áp lực dầu hệ thống tăng lên 64 bar, van mang tải điện bơm cấp dầu chạy tuần hoàn thùng dầu hồi, động hoạt động 50% tải với tốc độ định mức Cứ động chạy 50% tải với tốc độ định mức phụ tải máy thay đổi liên tục nên chưa tiết kiệm điện tiêu thụ 3.5.1.2 Khảo sát thực tế vận hành bơm dầu - Qua khảo sát thực tế: Cứ 05 phút bơm dầu mang tải lần (15s) + Thời gian hoạt động 100% tải /1 là: phút chiếm 10 % Tmax + Thời gian hoạt động 50% tải /1 là: 54 phút, chiếm 90 % Tmax + Tmax = 5000 h: thời gian hoạt động tối đa tổ máy năm 3.5.2 Đề xuất giải pháp tiết kiệm điện - Lắp thêm biến tần ABB ACS 550- 30kW cho động để tối ưu hoạt động động bơm dầu điều khiển - Khi van mang tải cấp dầu cho hệ thống đóng/mở liên tục đưa tín hiệu vào biến tần làm thay đổi tốc độ quay động để tiết kiệm điện - Động hoạt động sau: + Khi lực dầu hệ thống đạt 64 bar, cảm biến áp lực đưa tín hiệu vào biến tần điều khiển động chạy tốc độ 50% tốc độ định mức + Khi lực dầu hệ thống giảm xuống 62 bar, cảm biến áp lực đưa tín hiệu vào biến tần điều khiển động chạy tốc độ 100% tốc độ định mức, sau cấp điện cho van mang tải, động mang tải bơm áp lực dầu vào hệ thống 3.5.3 Lợi ích việc lắp đặt biến tần cho Động bơm dầu 22KW 3.5.3.1 Khi chưa lắp biến tần - Tải 100% Pđm: chiếm 10% Tmax tương ứng t1 = 500 - Tải 50% Pđm: chiếm 90% Tmax tương ứng t2 = 4500 - Lượng điện tiêu thụ năm (Tmax = 5000 giờ) là: AKoBT = Pđc t1 + 0,5Pđc t2 AKoBT = 22 500 + 22 0,5 4500 = 121.000 (kWh/năm) 3.5.3.2 Khi lắp thêm biến tần Khi ta giảm tốc độ xuống 50% nđm (tốc độ định mức), cơng suất tiêu thụ cần (0,5)3 ≈ 0.125 Pđm (công suất định mức) - Lượng điện tiêu thụ năm: ABT1 = Pđc t1 = 22 1.0 500 = 22.000 (kWh/năm) ABT2 = 0,5Pđc 0,125 t2 = 0.5 22 0,125 4500 = 13.750 (kW/h /năm) 16 ABT = ABT1 + ABT2 = 35.750 (kW/h /năm) - Lượng điện tiết kiệm 01 năm lắp thêm biến tần là: A = AKoBT ABT = 121.000 35.750 = 85.250 (kWh/năm) Bảng 3.6 Số tiền đầu tư lắp đặt biến tần Số Thành tiền (triệu STT Nội dung Đơn giá (VNĐ) lượng VNĐ) Biến tần ABB550 04 40.000.000 160 000.000 Dây dẫn, phụ kiện 01 000.000 000.000 Nhân công 04 500.000 000.000 Tổng V = VT+NC 164 000.000 Số tiền tiết kiệm năm lắp thêm biến tần là: C = A C = 85.250 1.621 = 138.190.250 (VNĐ) (Với C giá điện trung bình 1kWh 1621 đồng) Thời gian hoàn vốn: T=V/ C = 164 000.000/ 138.190.250 = 1,18 (năm) ≈ 14 (tháng) Bảng 3.7 Tổng hợp kết đầu tư lắp đặt biến tần cho động 22 kW-0,4kV Nội dung Đơn vị Số lượng Công suất định mức động kW 22 Số vận hành cao năm h 5000 Điện chưa dùng biến tần kWh 121.000 Điện dùng biến tần kWh 35.750 Điện tiết kiệm năm kWh 85.250 Giá điện VNĐ 1.621 Số tiền tiết kiệm năm VNĐ 138.190.250 Vốn đầu tư BT+ VT phụ VNĐ 164.000.000 Tháng 14 Thời gian hoàn vốn (T=V/ C) 3.6 Hiện trạng sử dụng giải pháp tiết kiệm điện cho hệ thống thơng gió 3.6.1 Hiện trạng 3.6.1.1 Mơ tả hệ thống thơng gió - Hệ thống quạt thổi gió vào: 02 quạt có cơng suất định mức 30 kW, cung cấp gió đến tầng nhà máy, tổng lưu lượng gió 2x 60.000 m3/h vận hành 24/24h - Hệ thống quạt hút: 22 quạt hút gió nhà máy ngồi cơng suất định mức 0,385 kW, tổng lưu lượng gió 119.800 m3/h; lắp xung quanh tường gian máy, vận hành 24/24h 17 3.6.1.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống thơng gió - Gió vào lấy từ bên ngồi tịa nhà lượng qua lọc gió thơng qua 02 quạt gió làm việc song song 3.6.1.3 Khảo sát làm việc - Khảo sát số lượng người làm việc: Số người làm việc ban ngày: 10 người, ban đêm: 02 người, mùa sửa chữa: 25 người làm việc 40 ngày, số người lại lại việc xưởng bên trên, khu nhà trực, trạm phân phối, khảo sát đo nhiệt độ tầng kích từ (tầng có nhiệt độ cao nhất): Bảng 3.8 Khảo sát đo nhiệt độ tầng kích từ Mùa Ngày 8h-18h Đêm 19h-7h Ghi 0 Từ tháng 9-2 31,5-33 C 29-30 C Mùa mưa Từ tháng 3-8 32-33,50C 29,5-30,50C Mùa nắng - Tuy nhiên, nhu cầu thơng gió nhà máy khơng phải tối đa nhà máy thủy điện có thời gian vận hành thường khoảng 5000h, thời gian lại năm, tổ máy dừng dự phịng - Trong đợt bảo trì, cho sử chạy 01 quạt gió đủ thơng gió cho nhân viên vận hành trực máy nhóm cơng tác làm việc Do việc hệ thống thơng gió làm việc tối đa cơng suất khơng cần thiết, chưa tiết kiệm lượng 3.6.2 Đề xuất giải pháp tiết kiệm điện cho quạt thổi gió vào 3.6.2.1 Giải pháp thực sau - Lắp cảm biến nhiệt độ tầng làm việc có nhiệt độ cao (EL.216m) để đưa tín hiệu vào biến tần điều khiển tốc độ 02 quạt thổi gió - Khi nhiệt độ gian máy t ≤ 30 0C: đưa tín hiệu tự động thay đổi lưu lượng hút gió vào cách điều khiển biến tần thay đổi giảm tốc độ quạt cho giảm 70% tốc độ định mức cho quạt tương đương 70% lưu lượng gió - Khi nhiệt độ gian máy t ≥ 31 0C: đưa tín hiệu tự động thay đổi tải hút gió vào cách điều khiển biến tần thay đổi tăng tốc độ quạt lên 100% nđm 18 Hình 3.6 Nguyên lý điều khiển hoạt động quạt thơng gió 3.6.2.2 Thời gian vận hành - Với khoảng thời gian ban đêm ngày có 10 02 động quạt chạy 70% tốc độ định mức Vậy năm có: 10 365 ngày = 3650 - Như năm hệ thống quạt thơng gió vận hành với 100% tốc độ định mức là: 8760 - 3650 = 5100 3.6.3 Lợi ích giải pháp 3.6.3.1 Điện tiêu thụ chưa thực giải pháp Điện tiêu thụ 02 quạt thổi gió vào: A1 = Tvh1 Pqhv Trong đó: - Tvh1 = 8760 h – Tsc1 (Tsc1: Thời gian bảo trì, bảo dưỡng hàng năm Đối với quạt hút gió vào Đại Ninh khoảng 10 ngày/ 01 năm) => Tvh1 = 8760 h – 10 h = 8680 - Pqhv: Công suất động quạt thổi gió vào Vậy: A1 = 8680 30 = 520.800 kWh 3.6.3.2 Điện tiêu thụ thực giải pháp tiết kiệm điện Khi dùng biến tần để giảm tốc độ quạt, công suất tiêu thụ động giảm theo đường bậc 3, Nếu ta giảm tốc độ xuống cịn 70% nđm, theo bảng 2.2 cơng suất tiêu thụ (0.7)3 ≈ 0.343 Pđm - Điều cho ta thấy quạt hoạt động với 34,3% cơng suất định mức đạt 70% lưu lượng gió định mức - Điện tiêu thụ thực tiết kiệm 02 quạt thổi gió vào: A’1 = T’vh1 Pqhv + T”vh1 0,343 Pqhv 19 Trong đó: + T’vh1: Thời gian vận hành thổi gió vào tương ứng với 100% tải T’vh1 = 5100 – Tsc1 (Tsc1: Thời gian bảo trì, bảo dưỡng hàng năm Đối với quạt hút gió vào Đại Ninh khoảng 10 ngày/ 01 năm) => T’vh1 = 5100 – 10 = 5030 + T”vh1: Thời gian vận hành quạt với 70% nđm 3650 Vậy: A’1 = 5030 30 + 3650 0,343 30 = 376.917 ( - Tổng điện tiết kiệm hệ thống thơng gió thực giải pháp: ` A = A1 A’1= 520.800 376.917 = 143.883 (kWh) - Chi phí tiết kiệm điện hệ thống thơng gió thực giải pháp: C = A C = 143.883 1.621 = 233.243.343 (VNĐ) (Với C = 1621 đồng/kWh) - Chi phí đầu tư vật tư thiết bị, nhân công: + 02 Bộ cảm biến nhiệt độ : 2.000.000 đồng + Rơ le phụ, dây dẫn : 2.000.000 đồng + 02 biến tần 37KW : 120.000.000 đồng + Chi phí nhân cơng: : 500.000 đồng Chi phí tổng V = 126.500.000 đồng - Thời gian hoàn vốn: T = V/ C = 126.500.000 / 233.243.343 = 0,54 (năm) ≈ 6,5 (tháng) Bảng 3.9 Tổng hợp hiệu đầu tư giải pháp Nội dung Đơn vị Kết Công suất định mức động quạt thổi kW 30 Số vận hành năm quạt thổi h 8680 Điện tiết kiệm năm kWh (%) 143.883 Giá điện VNĐ 1.621 Số tiền tiết kiệm năm VNĐ 233.243.343 Vốn đầu tư VNĐ 126.500.000 Thời gian hoàn vốn (T=V/ C) Tháng 6,5 3.7 Đề xuất giải pháp thiết kế, lắp đặt hệ thống giám sát điện tiêu thụ 3.7.1 Hiện trạng Hiện tại, Nhà máy lắp đặt điện kế riêng cho trạm biến áp, nguồn cấp tự dùng chưa có điện kế riêng cho khu vực 3.7.2 Giải pháp Một số thiết bị khu vực cần lắp đồng hồ đo điện đa điện tử cho: 20 + Lắp 01 điện kế cho tủ tự dùng AC1: tổ máy H1 + Lắp 01 điện kế cho tủ tự dùng AC2: tổ máy H2 + Lắp 01 điện kế cho tủ tự dùng AC3: cụm bơm phụ dịch dùng chung cho bơm nước thô + Lắp 01 điện kế cho tủ tự dùng AC4: hệ thống thơng gió cụm chiếu sáng nhà máy + Lắp 01 điện kế cho tòa nhà làm việc Admin + Lắp 01 điện kế cho tủ tự dùng AC7: dùng chung cho xưởng cơ, điện - Vật tư, nhân công phục vụ giải pháp: Bảng 3.10 Thống kê chi phí thực giải pháp Đơn giá Thành tiền STT Nội dung Số lượng (VNĐ) (VNĐ) Công tơ điện tử CL 0.5 06 10.000.000 60 000.000 PLC Simen S7-1200 01 5.000.000 000.000 Máy tính giám sát Dell 01 10.000.000 10 000.000 CT 400/5A, 15VA 06 1.500.000 000.000 EMIC Dây dẫn, phụ kiện 01 5.000.000 000.000 Nhân công 10 500.000 000.000 94.000.000 Tổng - Nguyên lý hoạt động: tín hiệu, thơng số hoạt động từ thiết bị gửi máy tính thơng qua đường dây mạng Các tính hiệu lưu trữ máy tính suất số liệu nào, tất thời điểm hoạt động 3.7.3 Lợi ích giải pháp - Theo dõi trực tuyến thiết bị tiêu thụ điện, qua giúp Nhà máy biết tình trạng hoạt động thiết bị (như vận hành không tải, non tải, tải) để có biện pháp xử lý - Truy xuất số liệu tình hình hoạt động thiết bị, phát ngày có tình trạng bất thường suất tiêu hao (STH) điện, qua biết rõ nguyên nhân đâu, thiết bị Giúp Nhà máy kiểm sốt tình hình sử dụng điện tốt hơn, tiết kiệm điện Qua đó, giúp nâng cao hiệu sử dụng lượng cho thiết bị, giảm thất thoát Sơ đồ 3.2 Hệ thống điện tự dùng nhà máy thủy điện Đại Ninh 21 Sơ đồ 3.3 Hệ thống giám sát điện tiêu thụ Nhà máy 3.8 Tổng kết chương Trong chương 3, tác giả tập trung tính tốn hiệu kinh tế thực 04 giải pháp tiết kiệm lượng nhà máy thủy điện Đại Ninh 22 Với giải pháp tính tốn lại hệ thống chiếu sáng mang lại yếu tố tích cực như: Hiệu ánh sáng đèn tăng lên, tuổi thọ đèn tăng giảm chi phí sửa chữa thay Đồng thời với giải pháp tiết kiệm 128.765.237 (VNĐ) năm Với giải pháp biến tần điều chỉnh tốc độ động bơm dầu điều khiển mang lại yếu tố tích cực mặt kỹ thuật như: Hiệu suất làm việc động nâng cao, trình khởi động dừng êm dịu Đồng thời với giải pháp tiết kiệm 138.190.250 (VNĐ) năm Với giải pháp biến tần điều chỉnh tốc độ động quạt thơng gió mang lại yếu tố tích cực mặt kỹ thuật như: Hiệu suất làm việc động nâng cao, trình khởi động dừng êm dịu Đồng thời với giải pháp tiết kiệm 233.243.343 (VNĐ) năm Với giải pháp giám sát điện tiêu thu nhà máy giúp giám sát trình tiêu thụ điện năng, theo dõi phát kịp thời trường hợp lãng phí điện năng, đồng thời nâng cao ý thức sử dụng lượng tiết kiệm hiệu cho người lao động 23 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Đề tài nhằm nghiên cứu đề xuất giải pháp tiết kiệm điện sở để đánh giá giải pháp chọn giải pháp phù hợp áp dụng cho Nhà máy thủy điện Đại Ninh Kết nghiên cứu cho thấy việc áp dụng biện pháp tiết kiệm lượng cho trạm xử lý không mang lại hiệu kinh tế cho thân cơng ty mà cịn có lợi ích to lớn việc giảm nhu cầu công suất điện năng, giúp giảm lượng điện tiêu thụ đồng thời góp phần giảm tác nhân gây nhiễm môi trường Qua kết nghiên cứu cụ thể cho thấy việc đầu tư áp dụng biện pháp kỹ thuật giúp tiết kiệm điện tiêu thụ khả thi, mang lại hiệu kinh tế, chi phí đầu tư khơng q cao nhiên thời gian thu hồi vốn lại ngắn Với kết nghiên cứu ứng dụng cho Nhà máy thủy điện Đại Ninh, tác giả có số kết luận sau: Về lợi ích kinh tế Nếu trạm xử lý áp dụng giải pháp tính tiết kiệm điện phân tích tiết kiệm 500.198.830 (VNĐ) Lợi ích mơi trường Kết nghiên cứu đưa giải pháp tiết kiệm lượng, làm giảm lượng điện tiêu thụ, góp phần làm giảm gánh nặng nhu cầu công suất điện cho ngành điện, giảm thiểu lượng CO2 thải mơi trường Lợi ích mặt xã hội Từ kết phân tích được, giải pháp áp dụng cho nhà máy khác có cơng nghệ xử lý Nếu nhân rộng giải pháp tiết kiệm điện giúp giảm bớt nỗi lo lắng vấn đề an ninh lượng quốc gia đồng thời góp phần thúc đẩy kinh tế Tác giả kiến nghị giải pháp phân tích kết đạt nên xem xét bổ sung vào chiến lược phát triển Nhà máy thủy điện Đại Ninh tiết kiệm lượng nâng cao hiệu suất sản xuất  ... có hiệu 5 CHƯƠNG 3: HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM ĐIỆN NĂNG TẠI NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐẠI NINH 3.1 Mở đầu Nhà máy thủy điện Đại Ninh đóng tỉnh Lâm Đồng, sản xuất điện với... máy thủy điện Đại Ninh CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CHƯƠNG TRÌNH SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TIẾT KIỆM VÀ HIỆU QUẢ 1.1 Tổng quan hệ thống quản lý lượng 1.1.1 Thực trạng sử dụng lượng 1.1.2 Tiềm năng lượng Việt... tăng hiệu sử dụng lượng Nhà máy thuỷ điện Đại Ninh Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: Hiện trạng sử dụng lượng Nhà máy thuỷ điện Đại Ninh Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu dây chuyền