Tài liệu Đánh giá ảnh hưởng của tổ hợp các nguồn điện mặt trời áp mái đến các thông số kỹ thuật kinh tế của lưới điện phân phối huyện tuy phước

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN LÊ ĐÌNH NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN Bình Định- Năm 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN LÊ ĐÌNH NAM Ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 8520201 Ngƣời hƣớng dẫn: TS. NGÔ MINH KHOA i LỜI CAM ĐOAN Luận văn này là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi, đƣợc thực hiện dƣới sự hƣớng dẫn khoa học của TS. Ngô Minh Khoa - Khoa Kỹ thuật và Công nghệ, Trƣờng Đại học Quy Nhơn. Các số liệu, những kết luận nghiên cứu đƣợc trình bày trong luận văn này hoàn toàn trung thực. Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về lời cam đoan này. Bình Định, ngày … tháng … năm 2022 Tác giả luận văn Lê Đình Nam ii LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu, phòng đào tạo sau đại học, trƣờng Đại học Quy Nhơn đã tạo mọi điều kiện cho em trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn này. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến TS. Ngô Minh Khoa - Khoa Kỹ thuật và Công nghệ, ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn luận văn cho em. Thầy đã dành cho em nhiều thời gian, tâm sức, cho em nhiều ý kiến, nhận xét quý báu, chỉnh sửa cho em những chi tiết trong luận văn, giúp luận văn của em đƣợc hoàn thiện hơn về mặt nội dung và hình thức. Thầy cũng đã luôn quan tâm, động viên, nhắc nhở kịp thời để em có thể hoàn thành luận văn đúng tiến độ. Do hạn chế về kiến thức, kinh nghiệm, thời gian tìm hiểu và thực hiện nên luận văn chắc chắn còn nhiều thiếu sót. Em rất mong sẽ nhận đƣợc nhiều ý kiến đóng góp của thầy, cô và các bạn để em có đƣợc cái nhìn sâu sắc hơn về vấn đề này. Bình Định, ngày … tháng … năm 2022 Tác giả luận văn Lê Đình Nam iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................ i LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ........................................................................ vi DANH MỤC CÁC BẢNG ....................................................................................... vii DANH MỤC CÁC HÌNH ....................................................................................... viii MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài .................................................................................................... 1 2. Mục đích nghiên cứu .............................................................................................. 2 3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu .......................................................................... 2 3.2. Đối tƣợng nghiên cứu ................................................................................... 2 3.3. Phạm vi nghiên cứu....................................................................................... 2 4. Mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài ............................................................................. 2 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài................................................................ 3 6. Đặt tên đề tài ........................................................................................................... 3 7. Bố cục luận văn ...................................................................................................... 3 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI ÁP MÁI NỐI LƢỚI ................................................................................................... 4 1.1. Khái quát về nguồn năng lƣợng mặt trời ............................................................. 4 1.1.1. Khái niệm về nguồn năng lƣợng mặt trời .................................................. 4 1.1.2. Sử dụng năng lƣợng mặt trời ..................................................................... 4 1.2. Tình hình phát triển của hệ thống điện mặt trời .................................................. 6 1.2.1. Tình hình phát triển của hệ thống điện mặt trời đến nay. .......................... 6 1.2.2. Tiềm năng phát triển năng lƣợng mặt trời ................................................. 6 1.3. Hiện trạng HTĐ tỉnh Bình Định ........................................................................ 10 1.3.1. Hiện trạng chung ...................................................................................... 10 1.3.2. Hiện trạng nguồn điện .............................................................................. 10 1.3.3. Hiện trạng lƣới điện Tuy Phƣớc .............................................................. 11 iv 1.4. Dự báo nhu cầu điện tỉnh Bình Định đến năm 2035 ......................................... 14 1.5. Kết luận chƣơng 1 ............................................................................................. 15 CHƢƠNG 2 CÁC TIÊU CHÍ VÀ YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI ÁP MÁI NỐI LƢỚI................................................................... 17 2.1. Các chỉ tiêu kỹ thuật đánh giá ảnh hƣởng của hệ thống ĐMTAM ................... 17 2.1.1. Các chỉ tiêu chung .................................................................................... 17 2.1.2. Yêu cầu kỹ thuật đối với HTĐMT nối lƣới hạ thế 0,4 kV ...................... 18 2.1.3. Yêu cầu kỹ thuật đối với hệ thống điện mặt trời nối lƣới trung thế ........ 20 2.2. Ảnh hƣởng của hệ thống ĐMTAM nối lƣới đến lƣới điện ............................... 21 2.2.1. Ảnh hƣởng của ĐMTAM nối lƣới đến lƣới điện trung thế ..................... 23 2.2.2. Ảnh hƣởng của hệ thống ĐMTAM nối lƣới đến LĐPP .......................... 27 2.3. Ƣu nhƣợc điểm của các hệ thống ĐMTAM nối lƣới ........................................ 33 2.3.1. Ƣu điểm.................................................................................................... 33 2.3.2. Nhƣợc điểm .............................................................................................. 34 2.4. Kết luận chƣơng 2 ............................................................................................. 34 CHƢƠNG 3 ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG CỦA TỔ HỢP ĐMTAM ĐẾN CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT KINH TẾ CỦA LĐPP HUYỆN TUY PHƢỚC ............ 36 3.1. Hiệu quả mang lại cho chủ đầu tƣ ..................................................................... 36 3.1.1. Hiệu quả của hệ thống ĐMTAM tại Huyện Tuy Phƣớc .......................... 36 3.1.2. Hiệu quả của hệ thống ĐMTAM tại Xã Phƣớc Lộc ................................ 44 3.2. So sánh hiệu quả của các hệ thống ĐMTAM theo vị trí lắp đặt trên địa bàn Huyện Tuy Phƣớc ..................................................................................................... 47 3.2.1. So sánh theo mô hình dự báo ................................................................... 47 3.2.2. So sánh theo hình thức mục đích sử dụng điện của chủ đầu tƣ ............... 48 3.3. Hiệu quả mang lại cho ngành điện .................................................................... 48 3.3.1. Hiệu quả giảm tổn thất điện năng ............................................................ 49 3.3.2. Hiệu quả về tăng ĐTC CCĐ và giảm suất đầu tƣ .................................... 51 3.4. Hiệu quả đối với môi trƣờng ............................................................................. 53 3.5. Kết luận chƣơng 3 ............................................................................................. 54 v KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................................. 54 1. Kết luận................................................................................................................. 54 2. Kiến nghị .............................................................................................................. 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 57 PHỤ LỤC ................................................................................................................. 58 Phụ lục. Tổn thất xuất tuyến 477/PSO ..................................................................... 58 vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ĐMT Điện mặt trời HTNLMT Hệ thống điện mặt trời ĐMTAM Điện mặt trời áp mái LĐPP Lƣới điện phân phối TBA Trạm biến áp KH Khách hàng ĐTC Độ tin cậy CCĐ Cung cấp điện CSPK Công suất phản kháng CSTD Công suất tác dụng XT Xuất tuyến vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Số liệu về bức xạ mặt trời tại Việt Nam..................................................... 9 Bảng 1.2. Thông số vận hành các TBA 22 kV Điện lực Tuy Phƣớc ....................... 12 Bảng 1.3. Thông số kỹ thuật các xuất tuyến 22 kV & 35 kV................................... 13 Bảng 1.4. Dự báo nhu cầu điện năng tỉnh Bình Định đến năm 2035 ....................... 14 Bảng 2.1. Thông số kỹ thuật bộ biến tần của một số hãng ....................................... 19 Bảng 2.2. Thông số kỹ thuật tấm pin PV một số nhà sản xuất................................. 20 Bảng 2.3. Danh sách hệ thống điện mặt trời có công suất lớn hơn 200 kWp .......... 23 Bảng 2.4. Thống kê các hệ thống điện mặt trời nối lƣới lắp đặt trên địa bàn .......... 27 Bảng 3.1. Dữ liệu cơ bản tại vị trí lắp đặt của KH Nguyễn Văn Nhựt .................... 38 Bảng 3.2. Giá mua điện ............................................................................................ 42 Bảng 3.3. Biểu giá điện bậc thang 6 bậc .................................................................. 42 Bảng 3.4. Dữ liệu cơ bản của hệ thống Cơ sở Mầm non Tƣ thục Sao Sáng ............ 45 Bảng 3.5. Sản lƣợng điện tiêu thụ từ lƣới 6 tháng đầu năm 2021 ............................ 46 Bảng 3.6. Công suất giao nhận vào ban ngày của XT 477/E Phƣớc Sơn ................ 51 viii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Tấm pin năng lƣợng mặt trời ...................................................................... 5 Hình 1.2. Bộ biến tần (Inverter) ................................................................................. 5 Hình 1.3. Ắc quy......................................................................................................... 5 Hình 1.4. Bản đồ bức xạ Việt Nam ............................................................................ 7 Hình 1.5. Sơ đồ kết lƣới 22 kV Điện lực Tuy Phƣớc ............................................... 13 Hình 2.1. Nguyên lý hệ thống ĐMTAM nối lƣới .................................................... 17 Hình 2.2. Phân loại ảnh hƣởng của hệ thống điện mặt trời nối lƣới ........................ 22 Hình 2.3. Ảnh hƣởng của bức xạ mặt trời đến hệ thống .......................................... 24 Hình 2.4. Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến hệ thống...................................................... 24 Hình 2.5. Sơ đồ lƣới điện Công ty Kinh doanh Quang Vũ - Tuy Phƣớc ................. 29 Hình 2.6. Sơ đồ lƣới điện Công ty Kinh doanh Quang Vũ - Tuy Phƣớc sau khi đã có hệ thống ĐMTAM nối lƣới ...................................................................................... 30 Hình 2.7. Bảng tra hệ số công suất cho hệ thống ĐMT ........................................... 31 Hình 3.1. Biến tần quang điện 10 kW ba pha 380 V ................................................ 37 Hình 3.2. Vị trí lắp đặt hệ thống ĐMTAM Nguyễn Văn Nhựt ................................ 37 Hình 3.3. Biểu đồ nhiệt độ Thị trấn Tuy Phƣớc năm 2022 ...................................... 37 Hình 3.4. Sản lƣợng năm 2020 ................................................................................. 39 Hình 3.5. Sản lƣợng năm 2021 ................................................................................. 40 Hình 3.6. Sản lƣợng tổng của KH Nguyễn Văn Nhựt từ lúc lắp đặt đến nay .......... 41 Hình 3.7. Tiền điện thanh toán 6 tháng đầu năm 2021 và năm 2022, có xét đến doanh thu năm 2022 ................................................................................................. 43 Hình 3.8. Vị trị lắp đặt hệ thống ĐMT Cơ sở Mầm non Tƣ thục Sao Sáng ............ 44 Hình 3.9. Sản lƣợng hệ thống NLMT Cơ sở Mầm non Tƣ thục Sao Sáng .............. 45 Hình 3.10. Tiền điện phải thanh toán khi có lắp và không lắp điện mặt trời ........... 47 Hình 3.11. Sơ đồ đấu nối hệ thống điện mặt trời nối lƣới 22 kV ............................. 49 Hình 3.12. Tổn thất điện năng theo công suất điện mặt trời đấu nối ....................... 50 Hình 3.13. Mối quan hệ giữa nguồn phát từ lƣới và từ điện mặt trời ...................... 52 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Ngày nay các nguồn năng lƣợng sơ cấp đang có nguy cơ bị suy kiệt, do con ngƣời càng ngày có nhu cầu sử dụng điện càng cao nên việc khai thác các tài nguyên sơ cấp cũng nhiều để cung cấp đủ lƣợng điện cho con ngƣời sử dụng. Mà hầu nhƣ các quy trình chuyển nguồn năng lƣợng sơ cấp này sang điện năng thƣờng gây ô nhiễm môi trƣờng. Nên yêu cầu cấp thiết hiện nay là tìm kiếm ra nguồn năng lƣợng sạch và có thể sử dụng trong tƣơng lai, ứng dụng nguồn năng lƣợng đó trong thiết kế cung cấp điện cho con ngƣời. Những năm vừa qua, mô hình điện mặt trời mái nhà đã không còn quá xa lạ đối với các nhà đầu tƣ trong lĩnh vực năng lƣợng vì mục đích sản xuất và thƣơng mại. Vì vậy việc nghiên cứu hiệu quả của hệ thống điện mặt trời đối với chủ đầu tƣ, đơn vị điện lực và ảnh hƣởng của nó đến các bên liên quan là công việc thiết thực, giúp cho chủ đầu tƣ có cái nhìn toàn cảnh về hệ thống mình đang đầu tƣ, cũng nhƣ ngành điện đánh giá đƣợc các yếu tố ảnh hƣởng của mỗi hệ thống điện mặt trời đối với hệ thống LĐPP khu vực mình quản lý. Với các lĩnh vực sản xuất, mô hình điện mặt trời áp mái tiếp tục đƣợc ƣu tiên sử dụng vì tính chất tiện lợi, sử dụng đƣợc phần mái trên của nhà xƣởng, không phát sinh thêm diện tích đất. Nguồn điện đƣợc phát từ hệ thống điện mặt trời sẽ phục vụ chính cho hoạt động sản xuất, giúp cắt giảm đáng kể chi phí sản xuất của doanh nghiệp. Ngoài ra để hòa chung vào xu thế toàn cầu về chống biến đổi khí hậu, các doanh nghiệp xuất khẩu cũng đang rót vốn rất mạnh để đầu tƣ hệ thống điện mặt trời mái nhà nhằm cung cấp nguồn năng lƣợng xanh cho sản xuất. Chính vì vậy, tác giả mạnh dạn đề xuất hƣớng nghiên cứu này với mục đích góp phần vào việc xem xét tính hiệu quả sử dụng năng lƣợng ĐMTAM nối lƣới trên địa bàn tỉnh Huyện Tuy Phƣớc, tỉnh Bình Định. 2 2. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu, đánh giá hiệu quả sử dụng của hệ thống ĐMTAM vào lƣới điện, nhằm mục đích nắm rõ đặc tính hoạt động, hiệu quả và các ảnh hƣởng của nó đối với lƣới điện. Từ đó đề xuất đƣợc các giải pháp vận hành tối ƣu LĐPP khi có hệ thống điện mặt trời đấu nối. Đồng thời phân tích sản lƣợng điện thực tế thu nhận đƣợc của các hệ thống ĐMTAM trên địa bàn để chủ đầu tƣ đánh giá đƣợc hiệu quả kinh tế mang lại. 3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 3.2. Đối tượng nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu của luận văn này là các hệ thống ĐMTAM nối lƣới, bao gồm: 1. Các nguồn điện năng lƣợng mặt trời áp mái nối lƣới. 2. LĐPP huyện Tuy Phƣớc. 3.3. Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu hiệu quả của hệ thống ĐMTAM có công suất lắp đặt từ 03 kWp đến dƣới 1000kWp đấu nối vào LĐPP cấp điện áp từ 35kV trở xuống. 4. Mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài Kết hợp nghiên cứu lý thuyết với việc thu thập và xử lý số liệu thực tế của lƣới điện. Trong đó, gồm 3 vấn đề chính cần đƣợc giải quyết: 1. Về kỹ thuật: - Đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật đối với ĐMTAM nối lƣới cho lƣới trung thế và hạ thế - Các thông số kỹ thuật - Ảnh hƣởng của ĐMTAM nối lƣới đối với HTĐ. 2. Về kinh tế: - Hiệu quả mang lại cho chủ đầu tƣ. - Hiệu quả mang lại cho lƣới điện Huyện Tuy Phƣớc. - Sản lƣợng thu đƣợc, cũng nhƣ hiệu quả giảm tổn thất điện năng đạt đƣợc khi có năng lƣợng mặt trời áp mái nối lƣới. 3 3. Các giải pháp để nâng cao chất lƣợng điện năng: - Các công tác vận hành quản lý HTĐ cần phải liên kết chặt chẽ - Nâng cao hệ số cosφ. - Sử dụng các thiết bị bù công suất phản kháng (CSPK) trong LĐPP. 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Đề tài thuộc dạng nghiên cứu ứng dụng, mặc dù hệ thống ĐMTAM đã và đang đƣợc lắp đặt và đấu nối nối khá nhiều trên hệ thống LĐPP của Công ty & cũng có tác giả đã nghiên cứu về đề tài này. Tuy nhiên, vẫn chƣa đánh giá đƣợc cụ thể tác động của nó đối với chủ đầu tƣ cũng nhƣ ngành điện. Ngoài ra việc sử dụng phần mềm chuyên ngành điện để mô phỏng sự ổn định của hệ thống, cũng nhƣ tác động của các hệ thống ĐMTAM nối lƣới đến trào lƣu công suất, tổn thất điện năng của lƣới điện còn hạn chế. Việc nắm rõ tác động của các hệ thống điện mặt trời nối lƣới này, giúp cho Công ty Điện lực Bình Định cũng nhƣ Điện lực các huyện, thành phố, thị xã chủ động trong công tác vận hành. Đảm bảo cung cấp điện (CCĐ) an toàn, liên tục, ổn định. 6. Đặt tên đề tài Từ những lý do đã nêu ở trên, đề tài đƣợc chọn có tên là: “Đánh giá ảnh hƣởng của tổ hợp các nguồn điện mặt trời áp mái đến các thông số kỹ thuật - kinh tế của lƣới điện phân phối huyện Tuy Phƣớc”. 7. Bố cục luận văn Nội dung luận văn bao gồm các chƣơng nhƣ sau: Mở đầu Chƣơng 1: Tổng quan về hệ thống điện năng lƣợng mặt trời áp mái nối lƣới. Chƣơng 2: Các tiêu chí và yêu cầu kỹ thuật của hệ thống điện mặt trời áp mái nối lƣới. Chƣơng 3: Đánh giá ảnh hƣởng của tổ hợp các nguồn điện mặt trời áp mái đến các thông số kỹ thuật – kinh tế của LĐPP huyện Tuy Phƣớc. Kết luận và kiến nghị. 4 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI ÁP MÁI NỐI LƢỚI 1.1. Khái quát về nguồn năng lƣợng mặt trời 1.1.1. Khái niệm về nguồn năng lượng mặt trời Năng lƣợng mặt trời bao gồm bức xạ ánh sáng và năng lƣợng nhiệt từ mặt trời đƣợc con ngƣời khai thác, lƣu trữ và chuyển đổi thành điện năng thông qua tấm pin năng lƣợng mặt trời (PV Panel). Đây đƣợc xem nhƣ là nguồn năng lƣợng sạch vô tận đƣợc thiên nhiên ban tặng cho loài ngƣời. Năng lƣợng mặt trời gần nhƣ không có ảnh hƣởng tiêu cực đến môi trƣờng, là một nguồn nguyên liệu sạch, thân thiện, góp phần bảo vệ môi trƣờng và giảm thiểu hiệu ứng nhà kính. 1.1.2. Sử dụng năng lượng mặt trời Hệ thống điện mặt trời là một hệ thống bao gồm các thành phần nhƣ tấm pin mặt trời, các thiết bị tích trữ năng lƣợng, các bộ nghich lƣu, các bộ điều phối năng lƣợng... với chức năng là tạo ra điện năng cung cấp cho phụ tải. Năng lƣợng mặt trời đƣợc chuyển thành điện năng thông qua hệ thống quang điện hay hiểu đơn giản là tấm pin năng lƣợng mặt trời (PV) thƣờng đƣợc gắn trên mái nhà hoặc trên mặt đất, hay bất cứ nơi nào có ánh sáng mặt trời. Các hệ thống quang điện có kích cỡ khác nhau tùy vào mục đích sử dụng, CCĐ cho một phần ngôi nhà hay nhiều ngôi nhà, dây chuyền sản xuất, nhà máy,... Các thành phần cần có của một hệ thống quang điện để chuyển hóa quang năng thành điện năng: + Tấm pin năng lượng mặt trời: Là công nghệ sản xuất ra điện năng từ các chất bán dẫn dƣới tác dụng của ánh sáng mặt trời. Khi ánh sáng chiếu tới các tế bào quang điện, nó sẽ sản sinh ra điện năng. Thƣờng đƣợc lắp đặt trên mái nhà hoặc sân, những nơi nhận đƣợc nhiều ánh sáng. 5 Hình 1.1. Tấm pin năng lƣợng mặt trời + Biến tần: Chuyển đổi dòng điện một chiều thành dòng điện xoay chiều. Hình 1.2. Bộ biến tần (Inverter) + Thiết bị lưu trữ và ổn định điện năng từ năng lượng mặt trời: Để lƣu trữ năng lƣợng điện do tấm pin quang điện thu đƣợc, ngƣời ta thƣờng sử dụng các hệ thống lƣu trữ. Phổ biến nhất hiện nay là ắc quy do giá thành rẻ, dễ lắp đặt, thay thế. Hình 1.3. Ắc quy Vì thời gian nghiên cứu có hạn, do đó tác giả chỉ tập trung vào các hệ thống ĐMTAM nối lƣới. Do vậy, cụm từ “hệ thống điện mặt trời” trong phạm vi luận văn này đƣợc hiểu là hệ thống điện mặt trời mái nhà nối lƣới. 6 1.2. Tình hình phát triển của hệ thống điện mặt trời 1.2.1. Tình hình phát triển của hệ thống điện mặt trời đến nay. Điện mặt trời áp mái đƣợc lắp đặt nhiều ở các mái nhà trong thành phố, trong khu công nghiệp. Từ năm 2017 trở về trƣớc, do giá thành thiết bị cũng nhƣ sự hiểu biết của các đơn vị còn chƣa cao cộng với đó là việc chƣa ra đời các chính sách hỗ trợ cụ thể cho các chủ đầu tƣ hệ thống điện mặt trời. Do vậy, các hệ thống điện mặt trời nối lƣới trên lãnh thổ Việt Nam nói chung, cũng nhƣ tỉnh Bình Định nói riêng là không đáng kể. Hiện tổng công suất điện mặt trời chiến khoảng 25% công suất lắp đặt nguồn điện hệ thống. Tuy nhiên, với đặc điểm tự nhiên của ĐMT là phụ thuộc vào thời gian nắng trong ngày. Do đó việc sử dụng NLMT ở nƣớc ta sẽ đem lại hiệu quả kinh tế lớn. Thiết bị sử dụng năng lƣợng mặt trời ở Việt Nam hiện nay chủ yếu là hệ thống cung cấp điện dùng pin mặt trời. Các chủ đầu tƣ trên địa bàn tỉnh Bình Định cũng không nằm ngoài xu thế đó. Theo số liệu thống kê, đến cuối tháng 3/2020 trên địa bàn tỉnh Bình Định đã có 565 khách hàng lắp đặt ĐMTAM với tổng công suất lắp đặt là 3.638,52 kWp, sản lƣợng phát lên lƣới ƣớc đạt 1.283.620,94 kWh. 1.2.2. Tiềm năng phát triển năng lượng mặt trời 1.2.2.1. Tiềm năng phát triển điện năng lượng mặt trời ở Việt Nam Việt Nam thuộc vùng có bức xạ mặt trời vào loại cao nhất thế giới, với số giờ nắng dao động từ 1600 – 2600 giờ/năm (trung bình xấp xỉ 5kWh/m2/ngày), đƣợc đánh giá là khu vực có tiềm năng rất lớn về năng lƣợng mặt trời, đặc biệt là tại khu vực miền Trung và miền Nam. Theo các nhà chuyên môn thì trong tƣơng lai, nhu cầu sử dụng các thiết bị chạy bằng năng lƣợng mặt trời ở nƣớc ta rất lớn, kể cả khu vực thành thị cũng nhƣ khu vực nông thôn. Pin mặt trời vừa có thể thay thế cho thủy điện nhỏ khi mùa hanh khô, vừa có thể là nguồn năng lƣợng dự trữ khi điện lƣới quốc gia không đủ cung cấp cho ngƣời dân. Các tỉnh ở phía Bắc (từ Thừa Thiên - Huế trở ra) bình quân trong năm có chừng 1800 – 2100 giờ nắng. Trong đó, các vùng Tây Bắc (Lai Châu, Sơn La, Lào Cai) và 7 vùng Bắc Trung Bộ (Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh) đƣợc xem là những vùng có nắng nhiều. Các tỉnh ở phía Nam (từ Đà Nẵng trở vào), bình quân có khoảng 2000 - 2600 giờ nắng, lƣợng bức xạ mặt trời tăng 20% so với các tỉnh phía Bắc. Ở vùng này, mặt trời chiếu gần nhƣ quanh năm, kể cả vào mùa mƣa. Do đó, đối với các địa phƣơng ở Nam Trung bộ và Nam bộ, nguồn bức xạ mặt trời là một nguồn tài nguyên to lớn để khai thác sử dụng. Việt Nam có nguồn năng lƣợng mặt trời dồi dào cƣờng độ bức xạ mặt trời trung bình ngày trong năm ở phía bắc là 4,6 kWh/m2 và phía nam là 4,9 kWh/m2. Lƣợng bức xạ mặt trời tùy thuộc vào lƣợng mây và tầng khí quyển của từng địa phƣơng, giữa các địa phƣơng ở nƣớc ta có sự chênh lệch đáng kể về bức xạ mặt trời. Cƣờng độ bức xạ ở phía Nam thƣờng cao hơn phía Bắc. Hình 1.4. Bản đồ bức xạ Việt Nam Trong đó: + Cƣờng độ bức xạ vùng Tây Bắc 8 – Nhiều nắng vào các tháng 8. Thời gian có nắng dài nhất vào các tháng 4, 5 và 9, 10. Các tháng 6, 7 rất hiếm nắng, mây và mƣa rất nhiều. Lƣợng tổng xạ trung bình ngày lớn nhất vào khoảng 5,334 kWh/m2 ngày và trung bình trong năm là 3,479 kWh/m2/ngày. – Vùng núi cao khoảng 1500m trở nên thƣờng ít nắng. Mây phủ và mƣa nhiều, nhất là vào khoảng tháng 6 đến tháng 1. Cƣờng độ bức xạ trung bình thấp (< 3,369 kWh/m2/ ngày). + Cƣờng độ bức xạ vùng Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ – Ở Bắc Bộ, nắng nhiều vào tháng 5. Còn ở Bắc Trung bộ càng đi sâu về phía Nam thời gian nắng lại càng sớm, nhiều vào tháng 4. – Tổng bức xạ trung bình cao nhất ở Bắc Bộ khoảng từ thàng 5 ở Bắc Trung Bộ từ tháng 4. Số giờ nắng trung bình thấp nhất là trong tháng 2, 3 khoảng 2h/ngày, nhiều nhất vào tháng 5 với khoảng 6 – 7h/ngày và duy trì ở mức cao từ tháng 7. + Cƣờng độ bức xạ vùng Trung Bộ – Từ Quảng Trị đến Tuy Hòa, thời gian nắng nhiều nhất vào các tháng giữa năm với khoảng 8 – 10h/ngày. Trung bình từ tháng 3 đến tháng 9, thời gian nắng từ 5 – 6 h/ngày với lƣợng tổng xạ trung bình trên 3,489 kWh/m2/ngày (có ngày đạt 5,815 kWh/m2/ngày). + Cƣờng độ bức xạ vùng phía Nam – Ở vùng này, quanh năm dồi dào nắng. Trong các tháng 1, 3, 4 thƣờng có nắng từ 7h sáng đến 17h. Cƣờng độ bức xạ trung bình thƣờng lớn hơn 3,489 kWh/m2/ngày. Đặc biệt là các khu vực Nha Trang, cƣờng độ bức xạ lớn hơn 5,815 kWh/m2/ngày trong thời gian 8 tháng/năm. Tóm lại, Việt Nam là nƣớc có tiềm năng về năng lƣợng mặt trời, trải dài từ vĩ độ 8° Bắc đến 23° Bắc, nằm trong khu vực có cƣờng độ bức xạ mặt trời tƣơng đối cao, với trị số tổng xạ khá lớn từ 100 – 175 kcal/cm2.năm, do đó việc sử dụng NLMT ở nƣớc ta sẽ đem lại hiệu quả kinh tế lớn. Giải pháp sử dụng năng lƣợng mặt trời hiện đang đƣợc cho là giải pháp tối ƣu nhất. Đây là nguồn năng lƣợng sạch, 9 không gây ô nhiễm môi trƣờng và có trữ lƣợng vô cùng lớn do tính tái tạo cao. Đồng thời, phát triển ngành công nghiệp sản xuất pin mặt trời sẽ góp phần thay thế các nguồn năng lƣợng hóa thạch, giảm phát khí thải nhà kính, bảo vệ môi trƣờng. Vì thế, đây đƣợc coi là nguồn năng lƣợng quý giá, có thể thay thế những dạng năng lƣợng truyền thống đang ngày càng cạn kiệt. Từ lâu, nhiều nơi trên thế giới đã sử dụng năng lƣợng mặt trời nhƣ một giải pháp thay thế những nguồn tài nguyên truyền thống. 1.2.2.2. Tiềm năng phát triển điện năng lượng mặt trời tại tỉnh Bình Định Bình Định là tỉnh duyên hải Nam Trung bộ, nằm trong vùng kinh tế trọng điểm miền Trung. Lãnh thổ của tỉnh trải dài 110 km theo hƣớng Bắc – Nam, diện tích tự nhiên: 6.071,3 km², diện tích vùng lãnh hải: 36.000 km². Phía Bắc giáp tỉnh Quảng Ngãi, điểm cực Bắc có tọa độ: 14°42'10 Bắc, 108°55'4 Đông. Năm 2018, Bình Định là đơn vị hành chính Việt Nam đông thứ 17 về số dân, xếp thứ 25 về Tổng sản phẩm trên địa bàn (GRDP), xếp thứ 28 về GRDP bình quân đầu ngƣời, đứng thứ 43 về tốc độ tăng trƣởng GRDP. Với 1.534.800 ngƣời dân, GRDP đạt 74.729 tỉ Đồng (tƣơng ứng với 3,2460 tỉ USD), GRDP bình quân đầu ngƣời đạt 48,69 triệu đồng (tƣơng ứng với 2.115 USD), tốc độ tăng trƣởng GRDP đạt 7,32%. Bảng 1.1. Số liệu về bức xạ mặt trời tại Việt Nam Giờ nắng trong Cƣờng độ BXMT năm (kWh/m2, ngày) Đông Bắc 1500 – 1800 3,3 – 4,1 Trung bình Tây Bắc 18900 – 2102 4,1 – 4,9 Trung bình Bắc Trung Bộ 1700 – 2000 4,6 – 5,2 Tốt Tây Nguyên và Nam Trung Bộ 2200 – 2700 4,9 – 5,7 Rất tốt Nam Bộ 2200 – 2700 4,3 – 4,9 Rất tốt Trung bình cả nƣớc 1700 – 2400 4,6 Tốt Vùng Ứng dụng 10 Dựa vào Bảng 1.1 có thể thấy rằng, tỉnh Bình Định nằm trong khu vực có lƣợng bức xạ trung bình là 5.1 – 5.3 kWh/m2/ngày cao hơn mức bình quân chung của cả nƣớc là 3 – 5 kWh/m2/ ngày, số giờ nắng trung bình là 7 giờ/ngày. Trừ những ngày có mƣa rào, có thể nói trên 90% số ngày trong năm đều có thể sử dụng năng lƣợng mặt trời cho sinh hoạt. Số giờ nắng trung bình cả năm trong khoảng 2200 đến 2700 giờ. (nguồn: cpc.vn). Vì vậy, tiềm năng đối với năng lƣợng mặt trời của tỉnh Bình Định là rất lớn. Trong thời gian qua, trên địa bàn tỉnh đã có một số nhà đầu tƣ thực hiện đầu tƣ nhà máy điện mặt trời có công suất lớn nhƣ: Nhà máy điện mặt trời Fujiwara Bình Định công suất đặt 50MW, nhà máy điện mặt trời Cát Hiệp công suất đặt 50MW, nhà máy điện mặt trời Mỹ Hiệp công suất đặt 50MW, nhà máy điện mặt trời Đầm Trà Ổ công suất đặt 50MW. Với lợi thế thiên nhiên ƣu đãi, tỉnh Bình Định đang có cơ hội rất lớn để phát triển mặt trời nói chung và ĐMTAM nói riêng. 1.3. Hiện trạng HTĐ tỉnh Bình Định 1.3.1. Hiện trạng chung HTĐ tỉnh Bình Định đƣợc cấp điện từ hệ thống lƣới điện Quốc gia, bao gồm hệ thống lƣới điện truyền tải và phân phối điện có kết nối với lƣới điện khu vực. HTĐ Bình Định có 13 trạm nguồn 110 kV và 7 nguồn thủy điện vận hành với phƣơng thức kết lƣới linh hoạt, ổn định, các phân đoạn đƣợc thao tác khép, tách mạch vòng, đảm bảo CCĐ an toàn, liên tục cho phụ tải trong mọi tình huống. Năm 2018, công suất cực đại Pmax là 324 (MW), sản lƣợng ngày cực đại Amax là 6.363.490kWh (03/7). Sản lƣợng điện thƣơng phẩm 2018 đạt 1.845.734.008 (kWh) (tăng 11,04% so với năm 2017); dự báo Pmax năm 2019 là: 370MW. 1.3.2. Hiện trạng nguồn điện Trên địa bàn tỉnh Bình Định hiện có 4 nhà máy thủy điện (NMTĐ) lớn, phát điện lên lƣới điện cao áp, tập trung ở hai huyện Tây Sơn và Vĩnh Thạnh, bao gồm: Nhà máy thuỷ điện Vĩnh Sơn công suất (2x33)MW, phát lên hệ thống 110 kV thông qua các đƣờng dây 110 kV Vĩnh Sơn – Hoài Nhơn – Tam Quan – Đức Phổ và Vĩnh Sơn – Vĩnh Sơn 5 – Trà Xom – Đồn Phó.