Lựa chọn tỷ số DC/AC cho hệ thống điện mặt trời mái nhà

Bài viết Lựa chọn tỷ số DC/AC cho hệ thống điện mặt trời mái nhà áp dụng cho dự án ĐMTMN tại trang trại Baba Ao Quê, tại huyện Vụ Bản, tỉnh Nam Định với bức xạ 3,86 kWh/m²/ngày, quy mô công suất PMT 1MWp và thiết kế hệ thống theo các phương án tỷ số DC/AC từ 1,01-1,35.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Lựa chọn tỷ số DC/AC cho hệ thống điện mặt trời mái nhàTuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020. ISBN: 978-604-82-3869-8 LỰA CHỌN TỶ SỐ DC/AC CHO HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI MÁI NHÀ Trịnh Quốc Công1, Hồ Ngọc Dung1 1 Bộ môn Thủy điện và Năng lượng tái tạo, Khoa Công trình, Trường Đại học Thủy lợi Email: hongocdung@tlu.edu.vn1. GIỚI THIỆU CHUNG Nghiên cứu áp dụng cho dự án ĐMTMN tại trang trại Baba Ao Quê, tại huyện Vụ Bản, tỉnh Những năm gần đây các hệ thống điện mặt Nam Định với bức xạ 3,86 kWh/m²/ngày, quytrời mái nhà (HT ĐMTMN) được Chính phủ mô công suất PMT 1MWp và thiết kế hệ thốngkhuyến khích người dân đầu tư xây lắp do theo các phương án tỷ số DC/AC từ 1,01-1,35.những lợi ích mang lại cho lưới điện quốc gia. Thông qua phần mềm PVsyst tính toán cácƯu điểm của HTĐMTMN là sử dụng công thông số về điện năng, hiệu suất (PR)…, từ đótrình hiện hữu, quy mô nhỏ, lắp đặt phân tán phân tích tài chính để lựa chọn tỷ số DC/ACnên được đấu nối vào lưới điện hạ áp và trung hợp lý cho dự án.áp hiện hữu, không cần đầu tư thêm hệ thốnglưới điện truyền tải, giúp làm giảm quá tải lưới 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨUđiện truyền tải từ các nguồn điện truyền thống. 2.1. HT ĐMTMN trang trại Baba Ao Quê Trong thiết kế dự án điện mặt trời, tỷ sốDC/AC là một trong những tham số quan Hệ thống (HT) chính gồm: (i) HT tấmtrọng được xác định bằng tỷ số giữa công PMT công suất 440Wp; (ii) HT invertersuất của hệ thống pin mặt trời (PMT) và chuỗi công suất 100 - 120 kWac; (iii) MBAcông suất inverter tại điều kiện tiêu chuẩn. 0,4/35kV; Đường dây 35kV dài 300m. HệThông thường, DC/AC >1 (công suất DC lớn thống còn lại, gồm: (i) Hộp đấu nối DC; (ii)hơn công suất AC) vì trong thực tế vận hành Cáp điện DC; (iii) Cáp điện AC; HT tiếp địa,các hệ thống điện mặt trời (HTĐMT) công (iv) HT rail gắn pin vào mái nhà...suất của các tấm PMT bị giảm do ảnh hưởngcủa nhiệt độ môi trường, độ bám bụi, điềukiện bức xạ, hệ thống cáp DC... Do đó, việcthiết kế công suất DC của hệ thống PMT lớnhơn công suất AC của inverter ngoài việc bùđắp các tổn thất nói trên mà còn giúp invertervận hành ở trạng thái đầy tải. Điều này giúpgiảm chi phí cho inverter cũng như các thiết Hình 2. Mô hình hệ thống điện mặt trờibị điện AC, tăng hiệu quả đầu tư cho dự án. 2.2. Các thông số cơ bản hệ thống Cùng một quy mô công suất HT ĐMTMN,nhưng tỷ số DC/AC khác nhau sẽ làm thay ĐMTMNđổi chi phí inverter, máy biến áp (MBA) , dây Điện năng sản xuất trong khoảng giờ tidẫn, thiết bị đấu nối vào lưới điện trung áp trong ngày tính theo công thức:tương ứng… trong khi điện năng thay đổi E SPV ,i  N mod ul ,i .Z .t. SPV (1)không đáng kể. Do vậy, bài toán lựa chọn tỷ Trong đó: Nmodul,i , Z, Δt, ηSPV - công suất phátsố DC/AC hợp lý cho từng HT ĐMTMN để điện của PMT, số lượng pin, thời gian phát điệngiảm tổn thất nhỏ nhất có thể và giảm chi phí và hiệu suất trong giờ i trong ngày của hệ thống.đầu tư tránh lãng phí là vấn đề được quan tâm N mod ul ,i  f G  ,tt ,i , N mod ul ,G  (2)trong thiết kế và đầu tư dự án.  260 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020. ISBN: 978-604-82-3869-8 Trong đó: G,tt ,i - tổng xạ; N mod ul ,G - công  Loại Monocrystalline Công suất danh định (STC) 440Wpsuất phát điện phụ thuộc cường độ bức xạ chiếu Điện áp ở Pmax (Umpp) 41,0 Vtới bề mặt PMT do nhà sản xuất cung cấp. Dòng điện ở Pmax (Impp) 10,74 A Hiệu suất ηSPV phụ thuộc hiệu suất inverter; Hiệu suất pin 19,8 % Nhiệt độ hoạt động -40 ~ +85MBA; các tổn hao do tấm pin: (i) nhiệt độ0,4%/°C, (ii) chất lượng pin 0-1%,(iii) không Inverter: thu gom 18 chuỗi tấm PMT Đầu vào (DC)đồng nhất 1-2%, (iv) suy giảm trong giờ vận Dải điện áp tối ưu công suất 550– 850Vhành đầu tiên 1-3%,(v) Bụi bẩn: 1-3%; tổn hao Điện áp tối đa 1000 Vdo c ...