Luận văn: CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP ĐIỆN VÙNG SÂU, VÙNG XA, HẢI ĐẢO
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
—————
PHẠM HỒNG LĨNH
CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP ĐIỆN VÙNG SÂU, VÙNG XA, HẢI ĐẢO
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ NHIỆT
Mã số: 60.52.80
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2004
TÓM TẮT LUẬN VĂN
Nôi dung của Luận văn này trình bày một số đánh giá về các nguồn năng lượng tái tạo gồm pin mặt trời turbin gió. Trong phần tiếp theo, bài Luận văn đưa ra các lý thuyết cơ bản được sử dụng trong việc tính toán và mô tả các tính năng hoạt động của hệ thống cấp điện vùng sâu vùng xa thông qua việc sử dụng máy phát điện dùng xăng dầu kèm theo hệ thống lưu trữ điện và một số thiết bị phụ khác cùng với việc tính toán các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật.
Qua các cơ sở toán học và ngôn ngữ lập trình Visual Basic, luận văn đã thể hiện nổi bật về chương trình tính toán hệ thống cấp điện với phần mềm tính toán cho hệ thống cấp điện vùng sâu vùng xa. Qua đó, phân tích các kết quả rút ra được từ chương trình tính toán để đánh giá được các đặc tính và ưu điểm cùng với khả năng ứng dụng trong tương lai của hệ thống.
Các kết quả của chương trình tính có thể được tham khảo làm cơ sở cho việc thiết kế, tính toán chọn lựa các thiết bị của hệ thống để đạt được sự tối ưu về chi phí đầu tư ban đầu khi xem xét đánh giá việc ứng dụng hệ thống cấp điện dùng năng lượng tái tạo kết hợp sử dụng máy phát diesel tại Việt Nam.
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ………………………………………………………………………………………………………………….. 1
CHƯƠNG 1: SƠ LƯỢC VỀ CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG ……………………………………….. 2
1.1.Tình hình sử dụng điện năng ở Việt Nam ……………………………………………………………. 2
1.2.Giới thiệu các nguồn năng lượng tái tạo ……………………………………………………………… 3
1.3.Năng lượng tái tạo …………………………………………………………………………………………… 6
1.3.1. Thủy điện …………………………………………………………………………………………….. 7
1.3.2. Năng lượng mặt trời ……………………………………………………………………………… 8
1.3.3. Năng lượng gió …………………………………………………………………………………… 12
1.3.4. Năng lượng sinh khối …………………………………………………………………………… 13
1.4.Các đánh giá về ảnh hưởng tới môi trường ……………………………………………………….. 16
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT …………………………………………………………………………… 18
2.1.Xác định tải tiêu thụ ……………………………………………………………………………………….. 18
2.2.Hệ thống máy phát diesel, xăng ……………………………………………………………………….. 19
2.2.1. Hệ thống máy phát độc lập …………………………………………………………………… 19
2.2.2. Hệ thống máy phát sử dụng ắc quy ……………………………………………………….. 20
2.3.Hệ thống kết hợp máy phát – ắc quy và năng lượng tái tạo ………………………………….. 28
2.3.1. Sơ lược hệ thống pin mặt trời ……………………………………………………………….. 28
2.3.2. Sơ lược hệ thống điện turbin gió …………………………………………………………… 33
2.3.3. Tính toán hệ thống kết hợp …………………………………………………………………… 35
2.4.Tính toán kinh tế ……………………………………………………………………………………………. 47
2.4.1. Tính toán ……………………………………………………………………………………………. 47
2.4.2. Tính toán kinh tế …………………………………………………………………………………. 47
2.4.3. Tính chi phí máy phát …………………………………………………………………………… 47
2.4.4. Chi phí nhiên liệu ………………………………………………………………………………… 48
2.4.5. Tính chi phí ắc quy ………………………………………………………………………………. 49
2.4.6. Tính chi phí pin mặt trời ……………………………………………………………………….. 49
2.4.7. Tính chi phí turbin gió ………………………………………………………………………….. 50
2.4.8. Tính chi phí inverter, bộ nạp ắc quy ……………………………………………………….. 50
2.4.9. Tính chi phí bảo trì và vận hành …………………………………………………………….. 51
2.4.10. Chi phí sản xuất điện ……………………………………………………………………………. 55
2.5.Hệ thống điện dùng năng lượng tái tạo kết hợp ắc quy ………………………………………. 55
CHƯƠNG 3: PHẦN MỀM TÍNH TOÁN ……………………………………………………………… 62
3.1.Khởi động chương trình …………………………………………………………………………………. 63
3.2.Nhập các thông số đầu vào ……………………………………………………………………………… 64
3.2.1. Các thông số tải ………………………………………………………………………………….. 64
3.2.2. Thông số máy phát ………………………………………………………………………………. 65
3.2.3. Thông số ắc quy ………………………………………………………………………………….. 65
3.2.4. Thông số của pin mặt trời …………………………………………………………………….. 65
3.2.5. Thông số turbine gió ……………………………………………………………………………. 66
3.2.6. Thông số các thiết bị khác …………………………………………………………………….. 66
3.2.7. Thông số kinh tế ………………………………………………………………………………….. 66
3.2.8. Thông số về vận hành bảo dưỡng đối với máy phát …………………………………. 68
3.3.Màn hình kết quả …………………………………………………………………………………………… 69
CHƯƠNG 4: ĐÁNH GIÁ CÁC KẾT QUẢ ……………………………………………………………….. 73
4.1.Kiểm chứng độ tin cậy ……………………………………………………………………………………. 73
4.2.Đánh giá tính khả thi một số hệ thống ………………………………………………………………. 76
4.2.1. Đánh giá ảnh hưởng của giá nhiện liệu …………………………………………………… 78
4.2.2. Đánh giá sự ảnh hưởng của mức độ lạm phát ………………………………………….. 80
4.2.3. Đánh giá sự ảnh hưởng của mức độ lạm phát giá nhiên liệu ……………………… 81
4.2.4. Ảnh hưởng của suất chiết khấu …………………………………………………………….. 82
4.2.5. Đánh giá chung tới chi phí điện …………………………………………………………….. 83
4.3.Sự ảnh hưởng của năng lượng tái tạo đối với hệ thống cấp điện kết hợp ………………. 83
4.3.1. Ảnh hưởng của số lượng thiết bị hay công suất lắp đặt ……………………………. 83
4.3.2. Ảnh hưởng của số lượng module tới chi phí điện ……………………………………. 85
4.3.3. Ảnh hưởng của góc nghiêng tấm pin mặt trời …………………………………………. 86
CHƯƠNG 5: ĐÁNG GIÁ – KẾT LUẬN …………………………………………………………………… 87
5.1.Khả năng ứng dụng ở Việt Nam …………………………………………………………………….. 87
5.2.Ưu nhược điểm của hệ thống điện dùng năng lượng tái tạo ………………………………… 90
5.2.1. Ưu điểm của hệ thống điện dùng năng lượng tái tạo ………………………………… 91
5.2.2. Nhược điểm của hệ thống điện dùng năng lượng tái tạo …………………………… 92
5.3.Một số xu hướng phát triển hệ thống điện dùng năng lượng tái tạo …………………….. 94
5.3.1. Các công nghệ chế tạo pin mặt trời hiện nay …………………………………………… 94
5.3.2. Công nghệ nano ………………………………………………………………………………….. 95
5.3.3. Hệ thống điện mặt trời độc lập ……………………………………………………………… 96
5.3.4. Hệ thống điện mặt trời nối lưới …………………………………………………………….. 96
5.3.5. Hệ thống điện mặt trời phụ tải lưới điện …………………………………………………. 97
5.4.Kiến nghị và kết luận …………………………………………………………………………………….. 97
KẾT LUẬN …………………………………………………………………………………………………………… 100
PHỤ LỤC ……………………………………………………………………………………………………………… 103
TÀI LIỆU THAM KHẢO ………………………………………………………………………………………. 136
