MÔ TẢ HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI 1MW
Hiện nay nhu cầu xây lắp hệ thống điện mặt trời với công suất gần 1MW đang rất nhiều và các khách hàng cần biết nhiều thông tin về hệ thống này, vì vậy tôi viết bài này để cho các nhà đầu tư tham khảo. Hệ thống điện năng lượng mặt trời nối lưới 1MW bao gồm các khối chính được mô tả trong sơ đồ chung như dưới đây:
Cấu hình và giải thích về cấu hình hệ thống như sau:
Tấm pin mặt trời: lấy từ năng lượng của dòng bức xạ điện từ xuất phát từ Mặt Trời được hấp thu trực tiếp qua tấm pin mặt trời chuyển hóa thành điện năng, nối trực tiếp vào hệ thống điện lưới có sẵn nên được gọi là hệ thống điện mặt trời hòa lưới hoặc nối lưới. Công suất một tấm pin tạo ra không đáp ứng đủ nhu cầu sử dụng cho một ngôi nhà hoặc một doanh nghiệp, do đó cần phải liên kết các tấm pin (PV) với nhau để tạo thành các chuỗi PV. Hầu hết các chuỗi PV sử dụng một inverter để chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) thành dòng điện xoay chiều (AC) có thể sử dụng cho hệ thống đèn, động cơ và các phụ tải khác.
All in one inverters GROWATT MAX 80K:
Các hệ thống được thiết kế để cung cấp dòng xoay chiều (AC), hệ thống nối lưới cần một bộ inverter để chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) từ các module PV sang AC. Các bộ inverter nối lưới phải cung cấp điện xoay chiều ở dạng hình sin, đồng bộ với tần số lưới điện, hạn chế nguồn cấp điện áp không cao hơn điện áp lưới và ngắt kết nối khỏi lưới điện nếu điện áp lưới bị tắt. Tự động dò tìm điểm công suất lớn nhất (MPPT) là một kỹ thuật mà các bộ inverter nối lưới sẽ sử dụng để đạt được công suất cực đại từ hệ thống pin PV. Để làm được điều đó, hệ thống MPPT của bộ inverter sẽ số hóa mẫu điện năng đầu ra từ hệ thống pin PV và đưa vào trở kháng thích hợp để tìm ra điểm công suất cực đại tối ưu.
Hệ thống giám sát và đo đạc dữ liệu: Các hệ thống điện năng lượng mặt trời cần được giám sát để phát hiện sự cố và tối ưu hóa hoạt động của hệ thống.
Tủ điều khiển: Hệ thống cần các tủ điện, trong đó có các thiết bị đóng cắt. Tủ điện cần đảm bảo yếu tố liên quan tới môi trường, vị trí đặt, và an toàn khi vận hành điện. Ngoài ra tủ điện cần có các thiết bị bảo vệ: mất pha, quá áp, thấp áp, bảo vệ chống sét lan truyền,…
Đồng hồ Hai chiều từ điện lực: Đồng hồ đo đếm hai chiều sẽ do điện lực địa phương cung cấp và lắp đặt. Thiết bị sẽ thể hiện chỉ số điện năng tiêu thụ lấy từ lưới điện xuống, và điện năng thừa phát lên lưới, để từ đó tính đối trừ theo quy định.
Với hệ thống điện mặt trời mẫu khoảng 1MW
Ta sẽ cần:
- Số lượng tấm pin: 455W x 2448 tấm. (pin HT SAAE 455W, half-cut cell, 9BB)
- Hệ thống Inverter: 12 inverter Growatt MAX 80KTL3-LV , mỗi inverter có 7 MPPT, mỗi MPPT gồm 2 string. Tổng công suất 12 inverter là 80kW x 12 = 960kW
- Thiết kế và hướng dẫn đấu nối cho hệ thống:
a. 16 tấm pin/ string, 2 strings/1 MPPT. Tổng cộng 12 strings có 192 tấm pin có công suất là 455*16*12=87360Wp.
b. Tổng công suất 12 inverter là 12*87360Wp = 1,048MWp. - Thiết bị giám sát điều khiển và theo dõi hệ thống từ xa: Bộ giám sát ShineMaster.
Giới thiệu sơ qua về các Thiết bị của Hệ thống:
Tấm Pin Năng Lượng Mặt Trời HT SAAE HT72-166M 455W:
Là một trong các hãng lớn về ngành năng lượng tái tạo Công ty Shanghai Aerospace Automobile Electromechanical (HT-SAAE) được sở hữu và vận hành bởi Tập đoàn Công nghệ Khoa học Hàng không Vũ trụ Trung Quốc (CASC), một doanh nghiệp thuộc sở hữu của chính phủ được thành lập vào năm 1956, HT SAAE doanh nghiệp đáng tin cậy với sứ mệnh phát triển công nghệ năng lượng mặt trời cho hàng không vũ trụ và quân sự cho chính phủ từ năm 1960.
Công nghệ half-cut cell: giảm tổn thất điện năng do hiệu ứng che bóngvà tăng hiệu suất tổng thể hệ thống. Tản nhiệt tốt hạn chế tạo ra điểm nóng, giảm thiểu rủi ro.
9BB: Số lượng và độ rộng của các điểm hàn (BB) được điều chỉnh giúp tối ưu vùng nhận ánh sáng, hạn chế suy giảm công suất do che bóng.
Được thiết kế cho hệ thống điện áp cao lên đến 1500 VDC, tăng độ dài string và tiết kiệm chi phí BoS trong hệ thống điện mặt trời.
Các Thông số cơ bản của tấm pin HT72-166M 455W:
- Công suất cực đại (Pmax) 455W
- Điện áp hở mạch (Voc) 50.1V
- Dòng điện ngắn mạch (Isc) 11.96A
- Điện áp hoạt động tối ưu (Vmp) 41.2V
- Dòng điện hoạt động tối ưu (Imp) 11.06A
- Hiệu suất module 20.9%
- Dung sai công suất 0~ +5W
- Điện áp tối đa hệ thống 1500Vdc
- Nhiệt độ hoạt động -40℃ đến + 85℃
- Tiêu chuẩn bảo vệ IP68
INVERTER GROWATT MAX80KTL3-LV:
Được thành lập vào năm 2010, Growatt là một công ty công nghệ hàng đầu toàn cầu về các giải pháp điện năng lượng mặt trời cho các nhà máy năng lượng mặt trời trong dân dụng và thương mại. Thương hiệu Growatt đã trở nên quen thuộc với các nhà lắp đặt và khách hàng trên toàn thế giới, đặc biệt là tại các thị trường năng lượng mặt trời phát triển như Châu Âu, Úc và Mỹ. Năm 2019, theo báo cáo của IHS Markit và Wood Mackenzie, công ty là một trong 3 nhà cung cấp bộ biến tần một pha và trong 5 nhà cung cấp bộ biến tần ba pha hàng đầu toàn cầu.
Thống kê, cho đến nay Growatt đã cung cấp trên 1,7 triệu bộ biến tần (tương đương 17 GW) tới hơn 100 quốc gia, vùng lãnh thổ trên thế giới.
Các Thông số cơ bản của inverter Growatt MAX80KTL3-LV:
- Công suất 80KW
- Hiệu suất đạt 99%
- 7 MPPT phù hợp với tất cả các mái nhà, tiết kiệm chi phí dây điện DC, tiết kiệm chi phí.
- Giám sát tình trạng hoạt động của inverter và cập nhật dữ liệu liên tục 5 phút một lần.
- Chức năng chuẩn đoán hệ điện áp I-V, phát hiện lỗi trên từng strings.
- Không cần lắp đặt bộ bù công suất phản kháng.
- Chuẩn đoán và cải thiện chất lượng của hệ thống lưới điện.
- An toàn với tính năng chống sét lan truyền ngõ DC, AC như hình.
- Tự động thiết lập PID và ngăn chặn hồ quang điện
- Phù hợp ngoài trời với IP65
- Dễ dàng bảo dưỡng, chuẩn đoán lỗi trên máy tính bằng 1 click chuột giúp tiết kiệm thời gian và chi phí.
Xem xét bảng hiệu xuất như hình trên, Growatt MAX 80K đạt hiệu suất đến 99% khi đấu hệ DC tại 700V. Hiệu suất càng cao thì hệ thống càng tạo ra nhiều điện hơn. Theo tôi đánh giá đây là điểm quan trọng trong hệ thống hòa lưới vì nó liên quan tới thời gian thu hồi vốn. Hiệu suất hệ thống càng cao thì thời gian thu hồi vốn càng sớm.
Tùy vào từng dự án cụ thể mà hệ thống có chút thay đổi. Riêng hệ thống của GROWATT MAX có thể đấu nối trực tiếp vào hệ thống điện 380V mà không cần xây thêm trạm biến áp so với hệ thống dùng inverter cục bộ. Việc xây dựng trạm biến áp sẽ tốn rất nhiều tiền ví dụ đường dây 22KV thì tiền xây trạm biến áp cũng tốn khoảng 800 triệu đồng nếu không nói là khá tốn kém và tùy thuộc vào từng nơi lắp đặt đã có sẵn hay chưa mà mình có thể tính toán được chi phí đầu tư ban đầu cho bài toán kinh tế của bạn.
Theo Peter Huynh
Tải về PDF tại đây
