Header Page of 126 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG NGUYỄN THỊ MỸ NA TÍNH TOÁN VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CẤP ĐIỆN VÀ NHIỆT CHO KHÁCH SẠN SHERATON NHA TRANG Chuyên ngành: Mạng Hệ thống điện Mã số: 60.52.50 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2013 Footer Page of 126 Header Page of 126 Cơng trình hồn thành ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn khoa học: TS ĐOÀN ANH TUẤN Ph n i n 1: T T n Vinh T nh Ph n i n 2: PGS.TS T n ch Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Kỹ thuật họp Đại học Đà Nẵng vào ngày 25 tháng năm 2013 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại Học Đà Nẵng Footer Page of 126 Header Page of 126 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Sự phát triển kinh tế kéo theo tốc độ thị hóa nhanh chóng, hàng loạt tịa nhà cao tầng đầu tư xây dựng nguyên nhân khiến Việt Nam đứng trước nguy cân đối nghiêm trọng cung cầu nguồn lượng Trong tiết kiệm lượng tiêu thụ tòa nhà cao tầng chưa quan tâm nhiều Nước ta với vị trí địa lý gần xích đạo, có tổng số nắng cường độ xạ nhiệt cao (xấp xỉ kWh/m2/ngày), đánh giá khu vực có tiềm lớn lượng mặt trời, đặc biệt khu vực miền Trung miền Nam Do việc nghiên cứu ứng dụng thiết bị sử dụng lượng mặt trời cụ thể thiết bị đun nước nóng dàn pin mặt trời hướng tất yếu Với lý trên, đề tài “Tính tốn đánh giá hiệu sử dụng lượng mặt trời cấp điện nhiệt cho khách sạn Sheraton Nha Trang” vừa giải pháp tiết kiệm lượng đồng thời góp phần thực cơng tác bảo vệ mơi trường, giảm lượng khí thải gây hiệu ứng ảnh hưởng đến tình hình biến đổi khí hậu tồn cầu Mục đích nghiên cứu Mục tiêu đề tài nghiên cứu sử dụng nguồn lượng mặt trời thành điện nhiệt cung cấp cho khách sạn, tối thiểu phục vụ nhu cầu nhiệt cho khách sạn Giảm thiểu tình trạng lệ thuộc hồn tồn nguồn lượng tiêu thụ từ lưới điện đồng thời bước góp phần tăng tỷ trọng sử dụng nguồn lượng mặt trời nhu cầu sử dụng lượng giảm tác động đến môi trường Footer Page of 126 Header Page of 126 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu - Nguồn xạ mặt trời nơi triển khai mô hình hệ thống điện nhiệt dùng lượng mặt trời - Nhu cầu điện nhiệt khách sạn cao tầng - Đánh giá hiệu 3.2 Phạm vi nghiên cứu - Tổng quan lượng mặt trời, tìm hiểu mơ hình biến đổi lượng mặt trời thành điện nhiệt đồng thời đánh giá hiệu sử dụng lượng mặt trời cho khách sạn Sheraton Phương ph p nghiên cứu Trên sở phân tích lý thuyết mơ hình biến đổi lượng mặt trời thành nhiệt điện năng, kết hợp với khảo sát số mơ hình biến đổi nhiệt điện thực tế để tính tốn triển khai cho Khách sạn Sheraton Ý nghĩa thực tiễn khoa học đề tài Với quan niệm “Vừa tiết kiệm, không phụ thuộc hoàn toàn vào nguồn điện từ lưới, an tồn cho mơi trường” Tác giả muốn triển khai ứng dụng nguồn lượng mặt trời không cho khách sạn cao tầng mà ứng dụng cho khu vực chưa có nguồn điện lưới Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận tài liệu tham khảo luận văn trình bày thành chương sau : CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CHƯƠNG 2: CÁC MƠ HÌNH SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CHO CÁC KHÁCH SẠN Footer Page of 126 Header Page of 126 CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN VÀ ĐÁNH GIÁ VIỆC SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CẤP ĐIỆN VÀ NHIỆT CHO KHÁCH SẠN SHERATON NHA TRANG CHƯƠNG 4: ĐÁNH GIÁ VIỆC SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CẤP ĐIỆN VÀ NHIỆT CHO KHÁCH SẠN SHERATON NHA TRANG Footer Page of 126 Header Page of 126 CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 1.1 1.2 GIỚI THIỆU VỀ NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI BỨC XẠ MẶT TRỜI Phần lượng xạ mặt trời truyền tới bề mặt trái đất ngày quang đãng thời điểm cao vào khoảng 1.000W/m2 (hình 1.5) Yếu tố xác định cường độ xạ mặt trời điểm Trái đất quãng đường qua Sự mát lượng quãng đường gắn liền với tán xạ, hấp thụ xạ phụ thuộc vào thời gian ngày, mùa, vị trí địa lý Hình 1.5: Quá trình truyền lượng xạ mặt trời qua lớp khí Trái đất 1.3 TÍNH TỐN BỨC XẠ NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 1.3.1 Tính to n góc tới ức xạ t ực xạ a Bức xạ mặt trời ngồi khí lên mặt phẳng nằm ngang b Tổng cường độ xạ mặt trời lên bề mặt Trái đất Tổng xạ mặt trời lên bề mặt đặt mặt đất bao gồm hai phần trực xạ tán xạ Khi có bề mặt nghiêng tạo góc β so với phương nằm ngang có tổng xạ tổng thành phần:  1 cosβ   1 cosβ  EβΣ  E b Bb  Ed    E R     Σ g  Footer Page of 126 (1.14) Header Page of 126 CHƯƠNG 2: CÁC MƠ HÌNH SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CHO CÁC KHÁCH SẠN 2.1 MƠ HÌNH IẾN ĐỔI NĂNG NLMT THÀNH ĐIỆN NĂNG 2.1.1 Mơ hình iến đổi độc lập khơng kết lưới Hình 2.1a: Mơ hình sử dụng hệ thống PV độc lập DC Hình 2.1b: Hệ thống PV độc lập DC & AC Hình 2.2: Hệ thống PV có lưu trữ lượng Footer Page of 126 Header Page of 126 Hình 2.3: Mơ hình hệ thống PV độc lập kết hợp với nguồn dự phịng Hình 2.4: Mơ hình hệ thống PV độc lập kết hợp với điện lưới 2.1.2 Mơ hình iến đổi có kết lưới Hình 2.5: Mơ hình hệ thống PV có lưới 2.2 CÁC ƯỚC TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỒNG PV 2.2.1 C c lưu ý 2.2.2 C c thông ố c n thiết để thiết kế h thống n mặt t ời 2.2.3 Các ước thiết kế a Lựa chọn sơ đồ khối b Tính tốn hệ nguồn điện pin mặt trời  Tính phụ tải điện yêu cầu  Tính lượng điện mặt trời cần thiết Ecấp  Tính cơng suất dàn pin mặt trời Wp (Peak Watt)  Tính số modun mắc song song nối tiếp  Dung lượng acquy tính theo Ampe-giờ, Ah  Các điều phối lượng Footer Page of 126 Header Page of 126 2.3 MƠ HÌNH IẾN ĐỔI NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI THÀNH NHIỆT NĂNG 2.3.1 Cơ lý thuyết Khác với pin mặt trời, thiết bị nhiệt mặt trời nhận xạ nhiệt mặt trời tích trữ lượng dạng nhiệt Thiết bị nhiệt mặt trời có nhiều loại khác tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng chúng Tuy nhiên, hầu hết chúng hoạt động dựa nguyên lý hiệu ứng lồng kính (hình 2.9) Hình 2.10: Hiệu ứng lồng kính 2.3.2 C c mơ hình cấp nước nóng dùng lượng mặt t ời a Hệ thống cung cấp nước nóng có nhiệt độ thấp Hình 2.12: Mơ hình cung cấp nước nóng dùng NLMT nhiệt độ thấp b Hệ thống cung cấp nước nóng có nhiệt độ cao Hình 2.23: Các mơ hình cung cấp nước nóng dùng NLMT nhiệt độ cao Footer Page of 126 Header Page 10 of 126 c Đánh giá sơ mô hình biến đổi nhiệt 2.3.3 Thiết kế h thống Đầu tiên cần có số liệu sau: - Cường độ xạ nơi lắp đặt : R ( KWh/m2) - Tổng lượng nước nóng cần thiết : G ( Lít,kg) - Nhiệt độ nước nóng yêu cầu: tnn (oC ) - Nhiệt độ nước lạnh cung cấp: tnl (oC ) - Hiệu suất mẫu hệ thống mà định chế tạo, lắp đặt Từ thông số ta tính lượng nhiệt cần thiết: Q Q = G.(tnn - tnl).Cn/3600[KWh] (2.20) Hiệu suất η (%) hệ thống tính: η  π.a.G.Cp 4b.En.F1 Diện tích bề mặt Collector cần thiết F: F = Q/(η.R) 2.3.4 Lắp đặt h thống a Hệ thống tuần hoàn tự nhiên b Hệ thống tuần hoàn cưỡng c Lắp ráp hệ thống lớn Footer Page 10 of 126 (2.21) Header Page 12 of 126 10 Tivi 48 144 10 1.296 Máy vi tính 200 400 3.600 Máy in 32 64 320 Tủ lạnh 1500 3000 24 72.000 Đầu DVD + hệ thống âm 130 130 10 1.300 Điều hòa 2000 6000 10 48.000 Động bơm nước 1500 1500 1.500 Quạt 10 65 650 17 5.200 Đồ dùng bếp 1000 2000 Tổng cộng 6529 13976 167.616 3.3.2 Nhu c u nhi t Từ tầng 21 đến tầng 24 Khách sạn thiết kế xây dựng với phong cách đại có trang bị hệ thống nước nóng dùng lượng mặt trời kết hợp với hệ thống phụ trợ gia nhiệt dùng điện Tổng số hộ tầng trên: 64 phịng Khối lượng nước nóng cần cung cấp cho 64 hộ là( lấy hiệu suất 70%) G  5000 (lit) 3.4 TRIỂN KHAI MƠ HÌNH IẾN ĐỔI NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI THÀNH NHIỆT NĂNG Để cung cấp 5000 lít nước nóng từ hệ thống cấp nước nóng lượng mặt trời ngày đêm cho 64 hộ phải tiến hành bước sau: 3.4.1 Chọn mơ hình 3.4.2 Tính chọn collecto Với số liệu ta tính lượng nhiệt cần thiết ngày là:Q = 5000x(60-27)x4.18/3600 =198.58Kwh/ngày(theo công thức 2.31) Footer Page 12 of 126 Header Page 13 of 126 11 Với điều kiện xạ mặt trời Nha Trang thuận lợi sử dụng hệ thống nước nóng NLMT tỷ lệ đóng góp NLMT: Gia nhiệt là: 70%- 30% - Năng lượng mặt trời tạo là: 198.58 x 70% = 134.11kwh/ngày - Năng lượng cần gia nhiệt: 198.58 x 30% = 57.5 kwh/ngày Để đảm bảo cung cấp nhiệt cho ngày khơng có nắng, ta cần chọn điện trở gia nhiệt cho hệ thống Điện trở hoạt động hỗ trợ hệ SOLAR ngày mưa, lạnh kéo dài công suất phịng đạt 100% Vậy diện tích bề mặt Collector cần thiết: F  Q /  η.R      m2  (theo công thức 2.32)    F Q 134.11   37.1 [m ] ηR 0,754,82 Vậy cần phải có 38 m2 Collector để cung cấp 5.000 lít nước nóng 600C ngày Kích thước chuẩn Collector 2.3 m2, số lượng Collector cần dùng là: n 37.1 16 [cái]  chọn 16 [tấm] 2.3 Với số lượng Collector đặc điểm khách sạn chọn giải pháp gồm hệ thống cung cấp nước nóng lượng mặt trời lắp đặt mái sàn khách sạn Như hệ thống tương ứng Collector cung cấp 2500 lít nước nóng ngày đêm 3.4.3 Chọn thiết a họn coll ctor b Bồn nước n ng bồn gia nhiệt c họn điện tr gia nhiệt Footer Page 13 of 126 Header Page 14 of 126 12 Điện trở hoạt động hỗ trợ hệ SOLAR ngày mưa, lạnh kéo dài cơng suất phịng đạt 100% d họn t điện điều khiển tự động Sử Sử dụng tủ Bkommander e họn hệ thống bơm đối lưu Vậy từ chọn lựa ta có sơ đồ hệ thống cung cấp nước nóng sử dụng lượng mặt (xem hình 3.9) Hình 3.9: Sơ đồ hệ thống cấp nước nóng lượng mặt trời TRIỂN KHAI MÔ HÌNH IẾN ĐỔI NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI THÀNH ĐIỆN NĂNG 3.5.1 Chọn mơ hình h thống PV Theo lý thuyết từ chương phần 2.1.2 chọn mô hình kết nối lưới Hình 3.11: Hệ thống hịa lưới tương hổ 3.5.2 Tính ố lượng PV Diện tích sử dụng để lắp pin mặt trời: 164 m2 Chọn loại panel Solar có cơng suất có cơng suất 190Wp, hiệu suất 16% Kích thước 1000 mm x 1200mm = Footer Page 14 of 126 Header Page 15 of 126 13 1,2m2 có diện tích lắp đặt 1,3m2 Khi với diện tích 164 m2 ta đặt được: 164  126.2 Chọn 126 tấm, tương đương với sản 1,3 lượng điện hệ thống pin mặt trời tạo ra: 126190x4,82/1000 = 115.39 kW Với cường độ xạ trung bình R = 4,82 (kWh/m2)  lượng điện sản xuất tính đến tổn thất dây dẫn thiết bị (1,31): 115.39/1,31 = 88.1 kWh/ ngày So với công suất yêu cầu đạt được: 88.1/167.67 = 52.54% Như sản lượng điện sản xuất không đủ cho tầng 25 Bình thường lượng điện tiêu thụ từ lưới: 167.67 – 88.1 = 79.57kWh Để thuận tiện cho việc lắp đặt đấu nối, ta chọn 126 công suất 190Wp chia làm 03 dãy dãy 42 đấu nối tiếp dãy đấu song 3.5.3 Chọn thiết b a họn pin PV Chọn pin PV Misubishi, có 50 cells, cơng suất 190Wp b họn biến đổi Chọn 03 inverter loại SMA 8000TL-US Mỹ c họn thiết bị chống sét Để bảo vệ tải thiết bị ta sử dụng thiết bị chống sét hảng Delta Footer Page 15 of 126 Header Page 16 of 126 14 CHƯƠNG 4: ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CẤP NHIỆT VÀ ĐIỆN CHO KHÁCH SẠN SHERATON NHA TRANG 4.1 ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ SỬ DỤNG NLMT CẤP NHIỆT CHO KHÁCH SẠN 4.1.1 Kh o t h thống iến đổi nhi t thực tế * Khách sạn Sunrise Nha Trang Tổng dung lượng nước nóng sử dụng ngày đêm 6960L Vậy tổng nhu cầu nước nóng sử dụng trung bình/ngày khách sạn SUNRISE 5000L với hiệu suất phòng đạt 70% (tổng số phịng) L/ngày Bảng 4.1 Tính tốn lượng- nhiệt độ nước nóng sử dụng 600c sunrise nha trang Tháng Nhiệt độ môi trường (Ta) C Bức xạ mặt phẳng ngang kwh/ m2/ Năng lượng nhiệt hệ thống solar Mwh/ tháng Nhiệt độ trung bình tn bồn trữ 0C 23.6 24.1 51.46 3.26 45.47 65.95 4.12 50.02 5.54 85.21 4.72 55.07 5000 5.29 95.08 5.03 61.76 100 5000 5.35 89.51 4.79 64.63 5.4 100 5000 5.71 80.73 4.47 64.96 26.4 5.43 100 5000 5.85 76.83 4.50 64.42 26.2 5.19 100 5000 5.89 73.43 4.30 63.04 HSS D theo mùa Tải L/ ngày Năng lượng nhiệt cần Q Mwh/ tháng 3.94 100 5000 6.34 4.98 100 5000 6.25 28.2 5.7 100 5000 29.6 6.08 100 29.3 5.78 27.2 Tỉ lệ đóng góp NLMT % 26.0 4.89 100 5000 5.92 68.37 4.05 57.56 10 22.5 3.99 100 5000 6.53 50.58 3.30 51.37 11 25.0 3.27 100 5000 6.10 44.42 2.71 47.16 12 21.1 3.15 100 5000 6.78 38.50 2.61 41.63 25.5 4.82 132.94 55.59 Footer Page 16 of 126 198.74 68.34 Header Page 17 of 126 15 * Khách sạn Bambo Green Đà Nẵng Tổng dung lượng nước nóng sử dụng ngày đêm 7100L Vậy tổng nhu cầu nước nóng sử dụng trung bình/ngày khách sạn Bambo Green 5000L với hiệu suất phòng đạt 70% (tổng số phịng) L/ngày Bảng 4.2 Tính tốn lượng nhiệt độ nước nóng sử dụng 600C BAMBOO GREEN –ĐÀ NẴNG Tháng Nhi ệt độ môi trườ ng (Ta) C Bức xạ mặt phẳng ngang kwh/ m2/ HSS D theo mùa Tải L/ ngày 21.9 3.6 100 5000 6.64 44.92 2.98 45.47 22.6 4.3 100 5000 6.51 54.66 3.56 50.02 24.2 100 5000 6.24 66.40 4.14 55.07 26.7 5.9 100 5000 5.80 84.23 4.89 61.76 28.2 6.3 100 5000 5.54 94.18 5.22 64.63 29.5 6.2 100 5000 5.31 96.64 5.13 29.3 6.1 100 5000 5.35 94.46 5.05 64.42 28.9 5.8 100 5000 5.42 88.66 4.80 63.04 27.5 4.9 100 5000 5.66 71.68 4.06 57.56 10 26 100 5000 5.92 55.93 3.31 51.37 11 24.4 3.5 100 5000 6.20 46.74 2.90 47.16 12 22.1 2.9 100 5000 6.60 36.38 2.40 41.63 25.9 4.89 197.73 69.57 134.55 55.59 Năng lượng nhiệt cần Q Mwh/ tháng Tỉ lệ đóng góp NLMT % Năng lượng nhiệt hệ thống solar Mwh/ tháng Nhiệt độ trung bình tn bồn trữ 0C Nhận xét: Dựa vào bảng số liệu khảo sát trên, với xạ trung bình Đà Nẵng 4.89kwh/ngày, lượng điện PV cấp ngày theo mơ hình khảo sát 126x190x4.89/1.31x1000= 89.4kwh/ngày Footer Page 17 of 126 Header Page 18 of 126 16 Thực tế hệ thống PV khảo sát cung cung cấp đủ 60kwh/ngày, công suất lại lấy từ lưới điện Vậy lượng điện hệ thống PV trường Thanh Tâm đạt 60/89.4=67% so với thực tế Dựa vào tính chất khí hậu vị trí địa lý Nha Trang so với Đà Nẵng gần Tác giả luận văn áp dụng mơ hình khảo sát cho khách sạn Sheraton Nha Trang Lượng điện PV cấp ngày theo thiết kế 88.1kwh/ngày, xem tỷ lệ đóng góp PV 67%, thực tế lượng điện cung cấp cho khách sạn Sheraton 59 kwh/ngày Lượng điện tiêu thụ từ lưới 88.1-59 =29.1kwh/ngày 4.1.2 Đ nh gi hi u qu dụng lượng mặt t ời cấp nhi t cho Kh ch ạn a Tính tốn tiêu kinh tế kỹ thuật:  Với hệ thống cung cấp nước nóng tốn chi phí đầu tư ban đầu gồm: Như tổng chi phí đầu tư cho hệ thống: Z =Z +Z +Z +Z + Z  collector bồn nn ống,PK Bình gn bơm nhiệt Z + Z = 163.200.000 + 46.000.000 bơm đtr +Z day,Ap + + 60.000.000 + 42.000.000 + 50.000.000 + 6.000.000 + 24.000.000 + 4.250.000= 350.650.000 VNĐ  Chi phí cho vận hành tính tốn sau: Lượng nhiệt lượng tiêu thụ (bằng nước nóng) tính cho hộ tiêu thụ ngày đêm: Q = 198.58 kWh/ngay (đã tính trên) Theo số liệu thống kê Nha Trang số ngày nắng trung bình năm khoảng 270 ngày( theo tỷ lệ lượng mặt trời tham gia 70%) Nếu tính đơn giá điện cho phụ Footer Page 18 of 126 Header Page 19 of 126 17 tải dịch vụ 1,842 VNĐ/kWh xem hiệu suất bình nước nóng 100% Như trung bình năm hệ thống nước nóng dùng lượng mặt trời tiết kiệm chi phí vận hành là: Z TK = 365 134.11 x 1,842= 90,166,176,000 VNĐ - Điện trở gia nhiệt đóng góp vào hệ thống chi phí lượng điện: Z VHGN = 365 57.5 x 1,842 = 36,776,451 VNĐ Như hệ thống nước nóng lượng mặt trời lắp đặt, khách sạn tiết kiệm năm 48.950kWh/năm, tương đương với 90,166,176 triệu đồng  Sử dụng bình nước nước điện trực tiếp - Năng lượng cần cung cấp để đun nước nóng, giả sử 5,000/ngày từ 27oC lên 60oC là: Q= G.C (t2-t1)/3600 = 5,000 x 4,18 x (60-27) / 3600 = 198.58 kWh/ngày - Tiền Điện phải trả, giả sử giá Điện trung bình 1,842 VND/KWh (giá cịn tăng tương lai): 198.58 kWh/ngày x 1,842 VND/kWh = 365,784.400 VND/ngày - Tính tốn hiệu suất tổn hao điện 20%: 365,784.400 VND/ngày x 1.2 = 438,941.2VND/ngày, - Chi phí tiền điện hàng năm cho phương án bình nước nóng điện: 438,941x 365 = 160,213,550VND/năm - Chi phí đầu tư thay bình nước nóng điện Theo thơng tin Chủ Đầu Tư cung cấp nước nóng cấp cho 64 hộ đầu tư 64 máy nước nóng dùng điện, bình có giá khoảng triệu (có CB chống giật) Footer Page 19 of 126 Header Page 20 of 126 18 - Chi phí đầu tư ban đầu là: 64 x 3,000,000 =19,200,000VND Chi phí bảo trì, sửa chữa thay hàng năm (khoảng 10%): 21,120,000 VND/năm Như chí phí hàng năm cho tiền điện bảo trì, thay dùng bình nóng điện là: 160,213,550+21,120,000VND/năm=181,333,550VNĐ/năm b.Đánh giá Chúng ta dễ dàng nhận ra, sử dụng hệ thống SOLAR hoàn vốn đầu tư sau: τ  350,650,000-181,333,550  1.89 năm tổng vốn đầu tư 90,166,176 chi phí vận hành phương án nhau, nghĩa tỷ lệ hoàn vốn ROI (Return On Investment) 1.89 Thời gian bảo hành năm, tuổi thọ thiết bị 15 năm Như vậy, năm lại tiết kiệm khoản chi phí 90,166,176VNĐ/năm Chi phí tiết kiệm cịn lớn giá điện gia tăng 4.2 ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ SỬ DỤNG NLMT CẤP ĐIỆN CHO KHÁCH SẠN 4.2.1 Kh o t h thống iến đổi n thực tế Tác giả luận văn thực tế từ hệ thống PV 24Kwp Trường Khuyết học Thanh Tâm- Đà Nẵng Tác giả làm luận văn khảo sát hệ thống tháng Các thông số công suất điện tiêu thụ đầu xoay chiều hệ thống PV 24kWp thu từ bảng số liệu 4.3, ta có biểu đồ hình 4.3; 4.4 sau: Footer Page 20 of 126 Header Page 21 of 126 19 90.00 80.00 12000 70.00 ĐIỆN NĂNG,KWH 14000 P,W 10000 8000 6000 4000 2000 60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 06 :45 07 :30 08 :15 09 :00 09 :45 10 :30 11 :15 12 :00 12 :45 13 :30 14 :15 15 :00 15 :45 16 :30 17 :15 18 :00 0.00 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 THÁNG Ngày Hình 4.3 Biểu đồ cơng suất phát hệ thống PV Hình 4.4 Biểu đồ điện tiêu thụ ngày tháng ĐIỆN NĂNG TRUNG BÌNH HÀNG THÁNG 70.0 60.0 50.0 A,KWH 40.0 30.0 20.0 10.0 10 0.0 THÁNG 10 11 12 11 12 Hình 4.5 Biểu đồ Điện trung bình hàng tháng năm Dựa vào bảng số liệu khảo sát trên, với xạ trung bình Đà Nẵng 4.89kwh/ngày, lượng điện PV cấp ngày theo mơ hình khảo sát 126x190x4.89/1.31x1000= 89.4kwh/ngày Thực tế hệ thống PV khảo sát cung cung cấp đủ 60kwh/ngày, công suất lại lấy từ lưới điện Vậy lượng điện hệ thống PV trường Thanh Tâm đạt 60/89.4=67% so với thực tế Dựa vào tính chất khí hậu vị trí địa lý Nha Trang so với Đà Nẵng gần Tác giả luận văn áp dụng mơ hình khảo sát cho khách sạn Sheraton Nha Trang: lượng điện PV cấp ngày theo thiết kế 88.1kwh/ngày, xem tỷ lệ đóng góp PV 67%, thực tế lượng điện cung cấp cho khách sạn Sheraton Footer Page 21 of 126 Header Page 22 of 126 59kwh/ngày 20 Lượng điện tiêu thụ từ lưới 88.1-59 =29.1kwh/ngày 4.2.2 Đ nh gi hi u qu dụng NLMT cấp n cho Kh ch ạn a Tính tốn tiêu kinh tế kỹ thuật Chi phí đầu tư ban đầu cho hệ thống PV là: (giá hệ thống PV 4.85 USD/Wp hãng Mistsubishi tỉ giá ngân hàng ACB 1USD = 20,960 VNĐ):126x 190  4.85  20,960 = 2.433.644.640 VNĐ Nếu lượng điện sử dụng từ lưới với giá 1.842 VNĐ (theo đơn giá phục vụ kinh doanh nhà hàng khách sạn) chi phí hóa đơn tiền điện hàng ngày là: 167.67  1.842 = 308.848,14 VNĐ Tiền mà hệ thống PV tạo ra: 88.10 x 1842 = 162.280,2 VNĐ Nếu tính năm với 270 ngày nắng hệ thống PV sản xuất sản lượng điện tương đương: 162.280,2 VNĐ x 270 = 43.815.654 VNĐ Số tiền năm phải trả ngành điện không dùng PV: 308.848,14 VNĐ x 270 = 83.388.997,8 VNĐ b Đánh giá Khi sử dụng hệ thống pin PV, sau khoảng thời gian: τ= 2.433.644.640 83.388.997,8+43.815.654 »19.13 năm Như sau 19.13 năm tổng vốn đầu tư chi phí vận hành hai phương án Như không hiệu Kết hợp với khảo sát thực tế, ta có chi phí hệ thống PV thực tế (xem bảng 4.6) sau: Footer Page 22 of 126 Header Page 23 of 126 21 Bảng 4.6: Chi phí tính tốn hệ thống PV khách sạn Sheraton Diễn giải Đơn vị Kết thiết kế Kết thực tế Điện Năng cần cấp ngày Kwh/ngày 167.67 167.67 Lượng điện mặt trời cấp Kwh/ngày 88.1 59 Giá điện VNĐ 1842 1842 Số tiền tiết kiệm năm VNĐ 43,815,654 29.343.060 Giá tiền đầu tư ban đầu VNĐ 2.433.644.640 2.433.644.640 Giá tiền dùng lưới điện VNĐ 83.388.997,8 83.388.997,8 Thời gian hoàn vốn Năm 19.13 21.58 Giảm thải CO2 Tấn 36.4 24.4 4.3 ĐÁNH GIÁ CHUNG - Về kỹ thuật: Một số phận pin PV, controller, inverter mua cơng ty nước ngồi nên ln đảm bảo mặt kỹ thuật - Về Kinh tế: Thứ nhất, nhà nước ngày có sách hổ trợ để phát triển lượng tái tạo, đặc biệt lượng mặt trời Thứ hai, tính đến chi phí ngồi hệ thống điện tác động vào môi trường người Thứ ba, với tốc độ tăng trưởng nhanh chóng thị trường tồn cầu, giá thành thiết bị điện mặt trời giảm đáng kể Thứ tư, Ở Việt Nam giá điện tăng nhiều 20 năm qua (do giá xăng dầu tăng), giá thực tế dự kiến tương lai (Mỗi năm dự đốn giá điện tăng bình qn 5%  6%) - Về mặt sử dụng lượng: Tổng lượng biến đổi: 193.11 kWh/ngày Năng lượng nguồn mặt trời: (38 + 164)x4,82 = 1096,74 x4,425 = 973.64kWh Footer Page 23 of 126 Header Page 24 of 126 22 Sau tính tốn thơng số kỹ thuật tính kinh tế: hệ thống biến đổi lượng mặt trời thành nhiệt có tính kinh tế hơn.Trong hiệu suất hệ thống PV thấp có giá thành đầu tư cao, điều làm cho hệ thống chưa có tính chọn lựa đầu tư rộng rãi cho đơn vị công nghiệp hộ dân Footer Page 24 of 126 Header Page 25 of 126 23 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Đề tài nghiên cứu Sử dụng lượng mặt trời cho tòa nhà, đạt kết sau: Trình bày mơ hình đánh giá tính tốn xạ lượng mặt trời, từ sở nguồn lượng mặt trời vị trí xác định phân tích xây dựng mơ hình sử dụng nguồn lượng mặt trời cách hợp lý Tổng hợp phân tích mơ hình biến đổi lượng mặt trời thành nhiệt điện từ kết hợp với việc phân tích nguồn lượng xạ mặt trời giải toán nhu cầu lượng cho tòa nhà Trên sở lý thuyết kết hợp với thực tiễn sử dụng thiết bị biến đổi lượng mặt trời để tính cho hệ thống PV hệ thống nước nóng dùng lượng mặt trời Đánh giá hiệu sử dụng lượng mặt trời cấp nhiệt điện cho khách sạn Về mặt kỹ thuật: Giải toán nhu cầu lượng theo yêu cầu thực tế cách sử dụng lượng mặt trời thay phần cho nguồn lượng điện lấy từ lưới điện Quốc gia thơng qua mơ hình cung cấp điện nhiệt từ nguồn lượng mặt trời Về mặt kinh tế: Qua phân tích tính kinh tế dự án từ tiêu thu hồi vốn đầu tư cho thấy kết áp dụng mơ hình cấp nước nóng lượng mặt trời đạt tiêu cao với thời gian thu hồi vốn đầu tư 1,89 năm số tiền tiết kiệm hàng năm 90,166,176VNĐ/1năm Footer Page 25 of 126 Header Page 26 of 126 24 Trong mơ hình điện mặt trời kết lưới khơng có tính hiệu kinh tế thay mơ hình khơng kết lưới tiêu kinh tế nâng lên rõ rệt Về mặt xã hội môi trường Khi dự án triển khai đạt hiệu đòn bẩy thúc đẩy xã hội noi theo, đặc biệt việc ứng dụng nguồn lượng mới, lượng tái tạo Bên cạnh cịn hạn chế tác động đến xấu môi trường sinh thái thông qua tiêu giảm khí thải sử dụng dạng lượng truyền thống gây Kiến ngh Để việc ứng dụng lượng phổ biến có chiều sâu, tác giả có số kiến nghị sau: - Bên cạnh luật sử dụng lượng tiết kiệm hiệu cần có sách thơng thống có đầu tư hợp lý cho tổ chức, đơn vị tiên phong vấn đề sử dụng lượng tiết kiệm hiệu - Có tiêu chuẩn thiết kế thực phù hợp để công cụ cho nhà tư vấn thiết kế áp dụng hiệu - Cần nghiên cứu sâu tiêu chuẩn nhóm phụ tải - Cần nghiên cứu kỹ việc sử dụng nguồn lượng mơ hình đem lại hiệu cao Footer Page 26 of 126 ... DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CẤP ĐIỆN VÀ NHIỆT CHO KHÁCH SẠN SHERATON NHA TRANG CHƯƠNG 4: ĐÁNH GIÁ VIỆC SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CẤP ĐIỆN VÀ NHIỆT CHO KHÁCH SẠN SHERATON NHA TRANG Footer Page of 126... CHƯƠNG TÍNH TỐN VIỆC SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CẤP ĐIỆN VÀ NHIỆT CHO KHÁCH SẠN SHERATON 3.1 GIỚI THIỆU KHÁCH SẠN SHERATON NHA TRANG Khách sạn Sheraton tọa lạc số 26-28 đườn Trần Phú Khách sạn. .. THUYẾT NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CHƯƠNG 2: CÁC MƠ HÌNH SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CHO CÁC KHÁCH SẠN Footer Page of 126 Header Page of 126 CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN VÀ ĐÁNH GIÁ VIỆC SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI