Giáo trình Năng lượng mặt trời - Lý thuyết và ứng dụng - Hoàng Dương Hùng (Phần 1)
Tóm tắt Giáo trình Năng lượng mặt trời - Lý thuyết và ứng dụng - Hoàng Dương Hùng (Phần 1): ...nhán xaíy ra trong nhán màût tråìi khäng quaï 3%. Bæïc xaû γ ban âáöu khi âi qua 5.105km chiãöu daìy cuía låïp váût cháút Màût tråìi bë biãún âäøi ráút maûnh. Táút caí caïc daûng cuía bæïc xaû âiãûn tæì âãöu coï baín cháút soïng vaì chuïng khaïc nhau åí bæåïc soïng. Bæïc xaû γ laì soïng ngàõn ...û bao gäöm: træûc xaû Eb, 3 thaình pháön taïn xaû Ed1, Ed2, Ed3 vaì bæïc xaû phaín xaû tæì caïc bãö màût khaïc lán cáûn Er: EΣ = Eb + Ed1 + Ed2 + Ed3 + Er (2.14) Tuy nhiãn viãûc tênh toaïn caïc âaûi læåüng taïn xaû naìy ráút phæïc taûp. Vç váûy ngæåìi ta giaí thiãút laì sæû kãút håüp cuía bæ... caïc bäü âiãöu khiãøn, âäøi âiãûn,... âãún viãûc tênh toaïn làõp âàût caïc hãû giaï âåî pin màût tråìi, hãû âënh hæåïng daìn pin màût tråìi theo vë trê màût tråìi, nhaì xæåíng âàût thiãút bë, acquy,... Trong taìi liãûu naìy cuïng täi chè giåïi thiãûu nhæîng cäng âoaûn quan troüng nháút nhæ ...
i vaì xæí lyï trong caïc khoaíng thåìi gian ráút daìi, haìng chuûc, coï khi haìng tràm nàm. Vç caïc thäng säú naìy biãún âäøi ráút phæïc taûp, nãn våïi muûc âêch thiãút kãú âuïng hãû thäúng âiãûn màût tråìi cáön phaíi láúy säú liãûu åí caïc traûm khê tæåüng âaî hoaût âäüng trãn mæåìi nàm. Cæåìng âäü bæïc xaû màût tråìi taûi mäüt âiãøm báút kyì trãn traïi âáút chuïng ta coï thãø xaïc âënh theo muûc 2.2. Khi thiãút kãú hãû thäúng âiãûn màût 41 tråìi, roî raìng âãø cho hãû coï thãø cung cáúp âuí nàng læåüng cho taíi trong suäút caí nàm, ta phaíi choün giaï trë cæåìng âäü täøng xaû cuía thaïng tháúp nháút trong nàm laìm cå såí. Táút nhiãn khi âoï, åí caïc thaïng muìa heì nàng læåüng cuía hãû seî dæ thæìa vaì coï thãø gáy laîng phê låïn nãúu khäng duìng thãm caïc taíi phuû. Ta khäng thãø duìng caïc bäü têch træî nàng læåüng nhæ acquy âãø têch træî âiãûn nàng trong caïc thaïng muìa heì âãø duìng trong caïc thaïng muìa âäng vç khäng kinh tãú. Âãø giaíi quyãút váún âãö trãn ngæåìi ta coï thãø duìng thãm mäüt nguäön âiãûn dæû phoìng (vê duû maïy phaït diezen, maïy näø) cáúp âiãûn thãm cho nhæîng thaïng coï cæåìng âäü bæïc xaû màût tråìi tháúp hoàûc sæí duûng cäng nghãû nguäön täø håüp (hybrid system technology). Trong træåìng håüp naìy coï thãø choün cæåìng âäü bæïc xaû trung bçnh trong nàm âãø tênh toaïn vaì do âoï giaím âæåüc dung læåüng daìn pin màût tråìi. Ngoaìi ra coìn mäüt thäng säú khaïc liãn quan âãún bæïc xaû màût tråìi laì säú ngaìy khäng coï nàõng trung bçnh trong nàm. Nãúu khäng tênh âãún thäng säú naìy, vaìo muìa mæa, coï thãø coï mäüt säú ngaìy khäng coï nàõng, acquy seî bë kiãût vaì taíi phaíi ngæìng hoaût âäüng. Muäún cho taíi coï thãø laìm viãûc liãn tuûc trong caïc ngaìy khäng coï nàõng cáön phaíi tàng thãm dung læåüng acquy dæû træî âiãûn nàng Vë trê làõp âàût hãû thäúng âiãûn màût tråìi coìn duìng âãø xaïc âënh goïc nghiãng cuía daìn pin màût tråìi sao cho khi âàût cäú âënh hãû thäúng coï thãø nháûn âæåüc täøng cæåìng âäü bæïc xaû låïn nháút. Hçnh 3.9. Goïc nghiãng β cuía hãû thäúng β Nãúu goüi β aì goïc nghiãng cuía daìn pin màût tråìi so våïi màût phàóng ngang (hçnh 3.9), thç thäng thæåìng ta choün β= ϕ l ± 100 42 våïi ϕ laì vé âäü nåi làõp âàût. Coìn hæåïng, nãúu åí baïn cáöu Nam thç quay vãö héa khaïc âoï laì aïc nhau, nhiãût âäü mäi træåìng cuîng khaïc nhau v M(T) = ηM(TC).{1+PC.(T – TC)} (3.5) åí âáy : ηM(T uáøn TC = 250C; tãú . 2.2. Ca u cáöu vaì caïc âàûc træng cuía caïc phuû taíi âiãûn ta hæåïng Bàõc, nãúu åí baïn cáöu Bàõc thç quay vãö hæåïng Nam. Ngoaìi ra viãûc âàût nghiãng daìn pin coìn coï mäüt yï ng khaí nàng tæû laìm saûch. Khi coï mæa, do màût daìn pin nghiãng nãn næåïc mæa seî táøy ræía buûi báøn báúm trãn màût pin, laìm tàng khaí nàng háúp thuû bæïc xaû màût tråìi cuía daìn pin. ÅÍ caïc vë trê làõp âàût kh aì do âoï nhiãût âäü laìm viãûc cuía pin màût tråìi cuîng khaïc nhau. Thäng thæåìng nhiãût âäü laìm viãûc cuía pin màût tråìi cao hån nhiãût âäü mäi træåìng (20 ÷ 250C) vaì tuìy thuäüc vaìo täúc âäü gioï. Vç khi nhiãût âäü tàng, hiãûu suáút cuía module pin Màût tråìi ηM giaím vaì coï thãø biãøu diãùn bàòng quan hãû sau: η ) laì hiãûu suáút cuía module åí nhiãût âäü T; ηM(TC) laì hiãûu suáút cuía module åí nhiãût âäü ch PC laì hãû säú nhiãût âäü cuía module. Trong tênh toaïn thæûc thæåìng láúy giaï trë gáön âuïng bàòng PC = -0,005/0C. ïc bæåïc thiãút kãú hãû thäúng âiãûn màût tråìi 3. 3.2.2.1. Læûa choün så âäö khäúi Tæì sæû phán têch caïc yã seî choün mäüt så âäö khäúi thêch håüp. Hçnh 3.10 laì så âäö khäúi thæåìng duìng âäúi våïi caïc hãû thäúng âiãûn màût tråìi. Bäü âiãöu khiãøn Bäü âäøi âiãûn DC-AC Phuû Acquy Nguäön âiãûn Hçnh 3.10. Så âäö khäúi hãû thäúng âiãûn màût tråìi Pin màût tråìi taíi 43 Caïc khäúi âæa vaìo trong hãû thäúng âãöu gáy ra täøn hao nàng læåüng. Vç váûy cáön læûa choün så âäö khäúi sao cho säú khäúi hay thaình pháön trong hãû laì êt nháút. Vê duû, nãúu taíi laì caïc thiãút bë 12 VDC (âeìn 12 VDC, radio, TV âen tràõng coï äø càõm âiãûn 12 VDC,... thç khäng nãn duìng bäü biãún âäøi âiãûn. 3.3.2. Tênh toaïn hãû nguäön âiãûn pin màût tråìi Coï nhiãöu phæång phaïp tênh toaïn, thiãút kãú hãû nguäön âiãûn pin màût tråìi. ÅÍ âáy chè nãu mäüt phæång phaïp thäng duûng nháút chuí yãúu dæûa trãn sæû cán bàòng âiãûn nàng trung bçnh haìng ngaìy. Theo phæång phaïp naìy, caïc tênh toaïn hãû nguäön coï thãø âæåüc tiãún haình qua nhiãöu bæåïc theo thæï tæû sau. 1- Tênh phuû taíi âiãûn yãu cáöu Phuû taíi âiãûn coï thãø tênh theo haìng ngaìy vaì sau âoï coï thãø tênh theo thaïng hoàûc nàm. Giaí sæí hãû cáön cáúp âiãûn cho caïc taíi T1, T2, T3,... coï caïc cäng suáút tiãu thuû tæång æïng P1, P2, P3,... vaì thåìi gian laìm viãûc haìng ngaìy cuía chuïng laì τ1, τ2, τ3,... Täøng âiãûn nàng phaíi cáúp haìng ngaìy cho caïc taíi bàòng täøng táút caí âiãûn nàng cuía caïc taíi: Eng = P1τ1 + P2τ2 + P3τ3 + ... = ∑ (3.6) = n i iiP 1 τ Tæì Eng nãúu nhán våïi säú ngaìy trong thaïng hoàûc trong nàm ta seî tênh âæåüc nhu cáöu âiãûn nàng trong caïc thaïng hoàûc caí nàm. 2-Tênh nàng læåüng âiãûn màût tråìi cáön thiãút Ecáúp Nàng læåüng âiãûn haìng ngaìy daìn pin màût tråìi cáön phaíi cáúp cho hãû, Ecáúp âæåüc xaïc âënh theo cäng thæïc: Ecáúp = η ngE (3.7) Trong âoï η = η1.η2.η3...ηn = ∏ (3.8) = n i i 1 η 44 våïi η1 = hiãûu suáút cuía thaình pháön thæï nháút, vê duû bäü biãún âäøi âiãûn; η2 = hiãûu suáút cuía thaình pháön thæï hai, vê duû bäü âiãöu khiãøn; η3 = hiãûu suáút naûp/ phoïng âiãûn cuía bäü acquy, v.v... 3- Tênh cäng suáút daìn pin màût tråìi Wp (Peak Watt) Cäng suáút daìn pin màût tråìi thæåìng âæåüc tênh ra cäng suáút âènh hay cæûc âaûi (Peak Watt, kê hiãûu laì Wp), tæïc laì cäng suáút maì daìn pin phaït ra åí âiãöu kiãûn chuáøn: E0 = 1000 W/m2 vaì åí nhiãût âäü chuáøn T0 = 250C. Ta tênh cho træåìng håüp daìn pin màût tråìi phaíi âaím baío âuí nàng læåüng cho taíi liãn tuûc caí nàm. Khi âoï cæåìng âäü bæïc xaû màût tråìi duìng âãø tênh phaíi laì cæåìng âäü bæïc xaû haìng ngaìy trung bçnh cuía thaïng tháúp nháút trong nàm. Nãúu goüi EβΣ täøng cæåìng âäü bæïc xaû trãn màût phàóng âàût nghiãng mäüt goïc β so våïi màût phàóng ngang âæåüc tênh theo muûc 2.2. Thç cäng suáút daìn pin màût tråìi tênh ra Peak Watt (WP) seî laì: E(WP) = ∑βE mWhEcáp 2/1000. , [WP] (3.9) trong doï cæåìng âäü täøng xaû trãn màût nghiãng EβΣ tênh theo Wh/m2.ngaìy vaì ta âaî âàût cæåìng âäü täøng xaû chuáøn E0 = 1000 W/m2. Dung læåüng daìn pin màût tråìi E(WP) tênh theo cäng thæïc trãn chè âuí cáúp cho taíi åí nhiãût âäü chuáøn T0 = 250C. Khi laìm viãûc ngoaìi tråìi, do nhiãût âäü cuía caïc pin màût tråìi cao hån nhiãût âäü chuáøn, nãn hiãûu suáút biãún âäøi quang âiãûn cuía pin vaì modun pin màût tråìi bë giaím. Âãø hãû thäúng laìm viãûc bçnh thæåìng ta phaíi tàng dung læåüng táúm pin lãn. Goüi dung læåüng cuía daìn pin coï kãø âãún hiãûu æïng nhiãût âäü laì E(WP, T) thç E(WP,T) = )( )( T E m WP η , [WP] (3.10) trong âoï ηM(T) laì hiãûu suáút cuía module åí nhiãût âäü T 45 Trong thæûc tãú âãø thiãút kãú daìn pin màût tråìi coï cäng suáút phuì håüp våïi phuû taíi coìn phuû thuäüc ráút nhiãöu yãúu täú cuû thãø. Do váûy ngoaìi E(Wp,T) âæåüc tênh theo cäng thæïc trãn coìn phaíi dæûa nhiãöu vaìo kinh nghiãûm cuía ngæåìi thiãút kãú. 4- Tênh säú modun màõc song song vaì näúi tiãúp Træåïc hãút cáön læûa choün loaûi modun thêch håüp coï caïc âàûc træng cå baín laì: - Thãú laìm viãûc täúi æu Vmd; - Doìng âiãûn laìm viãûc täúi æu Imd; - Cäng suáút âènh Pmd. Säú modun cáön phaíi duìng cho hãû thäúng âæåüc tênh tæì tyí säú: N = md TW P E P ),( våïi N = Nnt.Nss. (3.11) Nnt laì säú modun màõc näúi tiãúp trong mäùi daîy âæåüc xaïc âënh tæì âiãûn thãú yãu cáöu cuía hãû V: Nnt = mdV V (3.12) Nss laì säú daîy modun gheïp song song âæåüc xaïc âënh tæì doìng âiãûn toaìn pháön cuía hãû I: Nss = mdI I (3.13) Trong tênh toaïn åí trãn, ta âaî boí qua âiãûn tråí dáy näúi, sæû hao phê nàng læåüng do buûi phuí trãn daìn pin màût tråìi,... Nãúu cáön phải tênh âãún caïc hao phê âoï, ngæåìi ta thæåìng âæa vaìo mäüt hãû säú K vaì dung læåüng daìn pin màût tråìi khi âoï seî laì: K.E(WP,T) (3.14) Våïi K âæåüc choün trong khoaíng (1 ÷ 1,2) tuìy theo caïc âiãöu kiãûn thæûc tãú, vaì thæåìng âæåüc goüi laì caïc hãû säú an toaìn cuía hãû. 46 5- Dung læåüng cuía bäü acquy tênh theo ampe-giåì, Ah Dung læåüng cuía Bäü acquy tênh ra Ah phuû thuäüc vaìo hiãûu âiãûn thãú laìm viãûc cuía hãû V, säú ngaìy cáön dæû træî nàng læåüng (säú ngaìy khäng coï nàõng) D, hiãûu suáút naûp phoïng âiãûn cuía acquy ηb, âäü sáu phoïng âiãûn thêch håüp DOS (khoaíng 0,6 ÷ 0,7) vaì âæåüc tênh theo cäng thæïc sau: C = DOSVx DE b out . . η , [Ah] (3.15) Nãúu V laì hiãûu âiãûn thãú laìm viãûc cuía hãû thäúng nguäön, coìn v laì hiãûu âiãûn thãú cuía mäùi bçnh acquy, thç säú bçnh màõc näúi tiãúp trong bäü laì: nnt = v V (3.16) Säú daîy bçnh màõc song song laì: nss = bC C (3.17) trong âoï mäùi bçnh coï dung læåüng Cb tênh ra Ah. Täøng säú bçnh acquy âæåüc xaïc âënh nhæ sau: n = v V C C b . (3.18) Trong cäng thæïc trãn D laì säú ngaìy dæû phoìng khäng coï nàõng âæåüc læûa choün dæûa trãn säú liãûu khê tæåüng vãö säú ngaìy khäng coï nàõng trung bçnh trong thaïng âaî noïi åí trãn vaì vaìo yãu cáöu thæûc tãú cuía taíi tiãu thuû. Tuy nhiãn khäng nãn choün D quaï låïn, Hçnh 3.11. Bäü acquy 47 vê duû > 10 ngaìy, vç khi âoï dung læåüng acquy seî ráút låïn, væìa täún keïm vãö chi phê, laûi væìa laìm cho acquy khäng khi naìo âæåüc naûp âáöy, gáy hæ hoíng cho acuqy. Thäng thæåìng D âæåüc choün trong khoaíng tæì 3 âãún 10 ngaìy. 3.2.2.2. Caïc bäü âiãöu phäúi nàng læåüng Trong hãû nguäön pin màût tråìi täøng quaït âæåüc cho trong så âäö khäúi hçnh 3.10. Caïc bäü âiãöu phäúi nàng læåüng gäöm coï Bäü âiãöu khiãøn quaï trçnh naûp - phoïng âiãûn cho acquy vaì bäü biãún âäøi âiãûn DC-AC. Âãø thiãút kãú, chãú taûo vaì làõp âàût caïc bäü âiãöu phäúi naìy cáön xaïc âënh mäüt säú thäng säú cå baín dæåïi âáy. Bäü âiãöu khiãøn naûp - phoïng âiãûn Bäü âiãöu khiãøn laì mäüt thiãút bë âiãûn tæí coï chæïc nàng kiãøm soaït tæû âäüng caïc quaï trçnh naûp vaì phoïng âiãûn cuía bäü acquy. Bäü âiãöu khiãøn theo doîi traûng thaïi cuía acquy thäng qua hiãûu âiãûn thãú trãn caïc âiãûn cæûc cuía noï. Hçnh 3.12. Bäü âiãöu khiãøn naûp phoïng Caïc thäng säú kyî thuáût chênh dæåïi âáy cáön phaíi âæåüc quan tám. - Ngæåîng âiãûn thãú càõt trãn Vmax: Ngæåîng âiãûn thãú càõt trãn Vmax laì giaï trë hiãûu âiãûn thãú trãn hai cæûc cuía bäü acquy âaî âæåüc naûp âiãûn âáöy, dung læåüng âaût 100%. Khi âoï nãúu tiãúp tuûc naûp âiãûn cho acquy thç acquy seî bë quaï âáöy, dung dëch acquy seî bë säi dáùn âãún sæû bay håi næåïc vaì laìm hæ hoíng caïc baín cæûc. Vç váûy khi coï dáúu hiãûu acquy âaî âæåüc naûp âáöy, hiãûu âiãûn thãú trãn caïc cæûc bäü acquy âaût âãún V = Vmax, thç bäü âiãöu khiãøn seî tæû âäüng càõt hoàûc haûn chãú doìng naûp âiãûn tæì daìn pin màût tråìi. Sau âoï khi hiãûu âiãûn thãú bäü acquy 48 giaím xuäúng dæåïi giaï trë ngæåîng, bäü âiãöu khiãøn laûi tæû âäüng âoïng maûch naûp laûi. - Ngæåîng càõt dæåïi Vmin: Ngæåîng càõt dæåïi Vmin laì giaï trë hiãûu âiãûn thãú trãn hai cæûc bäü acquy khi acquy âaî phoïng âiãûn âãún giaï trë cáûn dæåïi cuía dung læåüng acquy (vê duû, âäúi våïi acquy chç-axit, khi trong acquy chè coìn laûi 30% dung læåüng). Nãúu tiãúp tuûc sæí duûng acquy thç noï seî bë phoïng âiãûn quaï kiãût, dáùn âãún hæ hoíng acquy. Vç váûy, khi bäü âiãöu khiãøn nháûn tháúy hiãûu âiãûn thãú bäü acquy V ≤ Vmin thç noï seî tæû âäüng càõt maûch taíi tiãu thuû. Sau âoï nãúu hiãûu âiãûn thãú bäü acquy tàng lãn trãn giaï trë ngæåîng, bäü âiãöu khiãøn laûi tæû âäüng âoïng maûch naûp laûi. Âäúi våïi acquy chç-axit, hiãûu âiãûn thãú chuáøn trãn caïc cæûc cuía mäüt bçnh laì V = 12 V, thç thäng thæåìng ngæåìi ta choün Vmax = (14,0 ÷ 14,5) V, coìn Vmin = (10,5 ÷ 11,0) V. - Âiãûn thãú trãù ∆V: laì giaï trë khoaíng hiãûu âiãûn thãú laì hiãûu säú cuía caïc giaï trë âiãûn thãú càõt trãn hay càõt dæåïi vaì âiãûn thãú âoïng maûch laûi cuía Bäü âiãöu khiãøn, tæïc laì: ∆V = Vmax - Vâ hay ∆V = Vmin - Vâ våïi Vâ laì giaï trë âiãûn thãú âoïng maûch tråí laûi cuía bäü âiãöu khiãøn. Thäng thæåìng ∆V khoaíng 1 ÷ 2 V. - Cäng suáút P cuía bäü âiãöu khiãøn: thäng thæåìng nàòm trong daíi: 1,3 PL ≤ P ≤ 2 PL trong âoï PL laì täøng cäng suáút caïc taíi coï trong hãû nguäön, PL = ΣPi, i= 1, 2,... - Hiãûu suáút cuía bäü âiãöu khiãøn phaíi caìng cao caìng täút, êt nháút cuîng phaíi âaût giaï trë låïn hån 85%. Bäü biãún âäøi âiãûn DC-AC Bäü biãún âäøi âiãûn coï chæïc nàng biãún âäøi doìng âiãûn mäüt chiãöu (DC) tæì daìn pin màût tråìi hoàûc tæì bäü acquy thaình doìng âiãûn xoay chiãöu (AC). Caïc thäng säú kyî thuáût chênh cáön quan tám bao gäöm: 49 - Thãú vaìo Vin mäüt chiãöu; - Thãú ra Vout xoay chiãöu; - Táön säú vaì daûng dao âäüng âiãûn; - Cäng suáút yãu cáöu cuîng âæåüc xaïc âënh nhæ âäúi våïi bäü âiãöu khiãøn, nhæng åí âáy chè tênh caïc taíi cuía riãng bäü biãún âäøi âiãûn; - Hiãûu suáút biãún âäøi η phaíi âaût yãu cáöu η ≥ 85% âäúi våïi træåìng håüp soïng âiãûn xoay chiãöu coï daûng vuäng goïc hay biãún âiãûu vaì η≥75% âäúi våïi bäü biãún âäøi coï soïng âiãûn ra hçnh sin. Viãûc duìng bäü biãún âäøi âiãûn coï tên hiãûu ra daûng xung vuäng, biãún âiãûu hay hçnh sin laûi phuû thuäüc vaìo taíi tiãu thuû. Nãúu taíi chè laì ti vi, radio, tàng ám,... thç chè cáön duìng loaûi soïng ra daûng xung vuäng hay biãún âiãûu. Nhæng nãúu taíi laì caïc âäüng cå âiãûn, quaût âiãûn,... tæïc laì nhæîng thiãút bë coï cuäün caím thç phaíi duìng caïc bäü biãún âäøi coï soïng ra daûng sin. Hçnh 3.13. Bäü chuyãøn âäøi Vç hiãûu âiãûn thãú trong hãû nguäön âiãûn pin màût tråìi thay âäøi theo cæåìng âäü bæïc xaû vaì traûng thaïi naûp cuía acquy, nãn caïc âiãûn thãú vaìo vaì ra cuía bäü âiãöu khiãøn cuîng nhæ bäü biãún âäøi âiãûn phaíi âæåüc thiãút kãú trong mäüt khoaíng dao âäüng khaï räüng naìo âoï. Vê duû âäúi våïi hãû nguäön laìm viãûc våïi âiãûn thãú V = 12V thç bäü âiãöu khiãøn vaì bäü âäøi âiãûn phaíi laìm viãûc âæåüc trong giaíi âiãûn thãú tæì Vmin = 10 V âãún Vmax = 15 V. Âãø coï thãø dãù daìng kiãøm tra, theo doîi quaï trçnh hoaût âäüng cuía hãû noïi chung vaì cuía tæìng thaình pháön noïi riãng cáön phaíi làõp âàût thãm caïc bäü chè thë nhæ: 50 - Chè thë âiãûn thãú ra, doìng ra cuía táúm pin màût tråìi; - Chè thë doìng vaì âiãûn thãú naûp acquy; - Chè thë doìng vaì âiãûn thãú cáúp cho taíi; - Chè thë mæïc âäü naûp hoàûc phoïng âiãûn cho acquy; - Chè thë nhiãût âäü cuía táúm pin màût tråìi, cuía acquy hoàûc cuía caïc thaình pháön khaïc trong hãû thäúng. Nhåì caïc chè thë naìy ta coï thãø nhanh choïng xaïc âënh âæåüc traûng thaïi laìm viãûc cuía hãû, giuïp tçm caïc hæ hoíng trong hãû mäüt caïch dãù daìng hån. Khäng nháút thiãút phaíi làõp âàût táút caí caïc chè thë trãn maì coï thãø chè cáön mäüt säú chè thë quan troüng nháút tuìy thuäüc âàûc âiãøm cuía hãû nguäön Âãø baío vãû daìn pin màût tråìi khoíi caïc hæ hoíng trong caïc træåìng håüp mäüt hoàûc mäüt vaìi pin hay modun trong daìn pin bë hæ hoíng, bë boïng che, bë buûi báøn bao phuí,... ngæåìi ta duìng caïc diot baío vãû màõc song song vaì. Cáön phaíi læûa choün caïc diot thêch håüp, tæïc laì chëu âæåüc doìng âiãûn vaì hiãûu âiãûn thãú cæûc âaûi trong maûch cuía diot. Sæû âæa vaìo caïc diot baío vãû trong maûch gáy ra mäüt täøn hao nàng læåüng cuía hãû vaì suût thãú trong maûch. Vç váûy cáön phaíi tênh âãún caïc täøn hao naìy khi thiãút kãú, tênh toaïn hãû nàng læåüng. Häüp näúi vaì dáy näúi âiãûn Khi làõp âàût caïc modun hay daìn pin màût tråìi, bäü acquy, caïc bäü âiãöu phäúi trong hãû våïi nhau ngæåìi ta duìng caïc häüp näúi coï caïc âáöu näúi riãng, thaïo làõp dãù daìng. Khi cáön kiãøm tra sæía chæîa, nhåì caïc häüp näúi vaì âáöu näúi naìy, coï thãø taïch riãng tæìng thaình pháön hoàûc caïc pháön khaïc nhau trong mäüt thaình pháön. Caïc häüp näúi vaì âáöu näúi cuía modun pin màût tråìi cáön âæåüc baío vãû cáøn tháûn vç noï phaíi laìm viãûc láu daìi åí ngoaìi tråìi. Caïc hãû thäúng pin màût tråìi bao giåì cuîng coï mäüt pháön hoàûc toaìn bäü hãû laìm viãûc våïi caïc hiãûu âiãûn thãú tháúp (vê duû hiãûu âiãûn thãú cuía táúm pin màût tråìi vaì acquy thæåìng laì 12 V, 24 V, 48 V... ) nãn doìng âiãûn trong maûch låïn. Vç váûy caïc dáy näúi trong hãû phaíi duìng loaüi tiãút diãûn âuí 51 låïn vaì bàòng váût liãûu coï âäü dáùn âiãûn cao âãø giaím täøn hao nàng læåüng trãn caïc dáy. Viãûc læûa choün tiãút diãûn dáy dáùn phuû thuäüc vaìo cæåìng âäü doìng âiãûn vaì vaìo váût liãûu dáy dáùn (Baíng 3.1). Baíng 3.1. Quan hãû giæîa cæåìng âäü doìng âiãûn vaì tiãút diãûn dáy dáùn Cæåìng âäü doìng âiãûn (A) âäúi våïi caïc váût liãûu TT Tiãút diãûn dáy dáùn (mm2) Cu Al Fe 1 1,0 11 8 7 2 1,5 14 11 8 3 2,5 20 16 9 4 4,0 25 20 10 5 6,0 31 24 12 6 10,0 43 34 17 7 16,0 75 60 30 8 25,0 100 80 35 3.3. ÆÏNG DUÛNG PIN MÀÛT TRÅÌI Pin màût tråìi laì phæång phaïp saín xuáút âiãûn træûc tiãúp tæì NLMT qua thiãút bë biãún âäøi quang âiãûn. Pin màût tråìi coï æu âiãøm laì goün nheû coï thãø làõp báút kyì åí âáu coï aïnh saïng màût tråìi, âàûc biãût laì trong lénh væûc taìu vuî truû. ÆÏng duûng NLMT dæåïi daûng naìy âæåüc phaït triãøn våïi täúc âäü ráút nhanh, nháút laì åí caïc næåïc phaït triãøn. Ngaìy nay con ngæåìi âaî æïng duûng pin màût tråìi trong ráút nhiãöu duûng cuû caï nhán nhæ Hçnh 3.14. Xe duìng pin màût tråìi 52 maïy tênh, âäöng häö vaì caïc âäö duìng haìng ngaìy. Pin màût tråìi coìn duìng âãø chaûy xe ätä thay thãú dáön nguäön nàng læåüng truyãön thäúng, duìng thàõp saïng âeìn âæåìng, âeìn sán væåìn vaì sæí duûng trong tæìng häü gia âçnh. Trong cäng nghãûp ngæåìi ta cuîng bàõt âáöu làõp âàût caïc hãû thäúng âiãûn duìng pin màût tråìi våïi cäng suáút låïn. Hiãûn nay giaï thaình thiãút bë pin màût tråìi coìn khaï cao, trung bçnh hiãûn nay khoaíng 5USD/WP, nãn åí nhæîng næåïc âang phaït triãøn pin màût tråìi hiãûn måïi chè coï khaí nàng duy nháút laì cung cáúp nàng læåüng âiãûn sæí duûng cho caïc vuìng sáu, xa nåi maì âæåìng âiãûn quäúc gia chæa coï. ÅÍ Viãût Nam, våïi sæû häù tråü cuía mäüt säú täø chæïc quäúc tãú âaî thæûc hiãûn cäng viãûc xáy dæûng caïc traûm âiãûn duìng pin màût tråìi coï cäng suáút khaïc nhau phuûc vuû nhu cáöu sinh hoaût vaì vàn hoaï cuía caïc âëa phæång vuìng sáu, vuìng xa, nháút laì âäöng bàòng säng Cæíu Long vaì Táy Nguyãn. Tuy nhiãn hiãûn nay pin màût tråìi váùn âang coìn laì moïn haìng xa xè âäúi våïi caïc næåïc ngheìo nhæ chuïng ta. Hçnh 3.15. Âeìn duìng pin màût tråìi Hçnh 3.16. Làõp pin màût tråìi åí nhaì Trãn thãú giåïi ngæåìi ta bàõt âáöu xáy dæûng caïc nhaì maïy quang âiãûn màût tråìi våïi cäng suáút låïn. 53 Hçnh 3.17. Hãû thäúng âiãûn màût tråìi åí Los Angeles Mäüt nhaì maïy âiãûn màût tråìi quy mä låïn cäng suáút 154MW näúi våïi læåïi âiãûn quäúc gia våïi trë giaï 420 triãûu Âäla, âáy laì nhaì maïy quang âiãûn låïn nháút vaì hiãûu quaí nháút thãú giåïi seî âæåüc xáy dæûng åí Táy Bàõc bang Victoria - Australia. Nhaì maïy naìy seî sæí duûng cäng nghãû táûp trung quang nàng bàòng kênh hæåïng nháût (HCPV) (Caïc táúm gæång doì theo hæåïng màût tråìi). Nhaì maïy seî bao gäöm nhiãöu baîi âàût kênh hæåïng nháût thu aïnh nàõng màût tråìi vaìo caïc bçnh chæïa. Caïc thiãút bë thu naìy chæïa nhiãöu module gäöm nhiãöu daîy táúm pin màût tråìi hiãûu suáút siãu cao seî chuyãøn træûc tiãúp aïnh saïng màût tråìi thaình âiãûn nàng. 54
File đính kèm:
- giao_trinh_nang_luong_mat_troi_ly_thuyet_va_ung_dung_hoang_d.pdf