B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O Đ I H CăĐÀăN NG TR NăKIMăT N CÁCăGIẢIăPHÁPăTIẾTăKIỆMăĐIỆNăVÀăTHIẾTăKẾăHỆă THỐNGăPINăMẶTăTRỜIăCHOăSIÊUăTHỊăCO.OPMARTă QUẢNGăNGÃI LU N VĔN TH C Sƾă KỸ THU T ĐIỆN ĐƠăN ng - Nĕm 2018 B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O Đ I H CăĐÀ N NG TR NăKIMăT N CÁCăGIẢIăPHÁPăTIẾTăKIỆMăĐIỆNăVÀăTHIẾTăKẾăHỆă THỐNGăPINăMẶTăTRỜIăCHOăSIÊUăTHỊăCO.OPMART QUẢNGăNGÃI Chuyên ngànhμ Kỹ thuật điện Mã số : 60520202 LU N VĔN TH C SƾăKỸ THU T Ng ih ng d n khoa h c: GS.TS LÊ KIM HÙNG ĐƠ N ng - Nĕm 2018 LỜIăCAMăĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên c u c a riêng Các số liệu kết luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác gi lu năvĕn TR N KIM T N CÁCăGIẢIăPHÁPăTIẾTăKIỆMăĐIỆNăVÀăTHIẾTăKẾăHỆăTHỐNGăPINăMẶTăTRỜIăCHOăSIÊUă THỊăCO.OPMARTăQUẢNGăNGÃI Học viênμ Trần Kim Tấn Chuyên ngànhμ Kỹ thuật điện Mư sốμ 60520202 Khóa: K34.KTĐ.KH Trường Đại học Bách khoa ậ ĐHĐN Tómătắtă– Hiện nay, nước ta thiết hụt nguồn điện cung cấp nên việc sử dụng lượng tiết kiệm, hiệu tìm nguồn lượng tái tạo để thay vấn đề quan trọng toàn xư hội Việc sử dụng lượng tiết kiệm, hiệu lắp đặt sử dụng lượng tái tạo đặc biệt lượng mặt trời doanh nghiệp tiết kiệm chi phí sản xuất, giúp tăng suất, nâng cao chất lượng sản phẩm, giảm giá thành sản phẩm, tăng tính cạnh tranh, tăng lợi nhuận mà cịn giảm bớt chi phí đầu tư cho cơng trình cung cấp điện từ lưới điện Quốc gia, đồng thời giảm phát sinh chất thải, bảo vệ tài nguyên môi trường, khai thác hợp lý nguồn tài nguyên lượng, thực phát triển kinh tế - xư hội bền vững Luận văn ắCác giải pháp tiết kiệm điện thiết kế hệ thống pin mặt trời cho siêu thị Coopmart Quảng Ngưi” cần thiết Đề tài tác giả đề xuất giải pháp tiết kiệm điện thiết kế hệ thống pin mặt trời nối lưới khơng dự trữ cho siêu thị qua tác giả tính tốn cụ thể giải pháp tiết kiệm điện lượng điện tiết kiệm được, chi phí đầu tư, thời gian thu hồi vốn, lượng phát thải CO2 giảm được, Sử dụng phần mềm PVsyst để tính tốn thiết kế mơ sản lượng điện hệ thống pin mặt trời từ đề kế hoạch khai tác vận hành bảo trì bảo dưỡng hệ thống pin cách hợp lý hiệu Từăkhóaă– Tiết kiệm điệnν iải pháp tiết kiệm điện cho siêu thị, lượng mặt trời; pin mặt trờiν mô hình biến đổi lượng mặt trời thành điện SOLUTIONS TO SAVE ELECTRICITY AND DESIGN SOLAR CELL SYSTEM FOR QUANG NGAI CO.OPMART SUPERMARKET Abstract: Currently in Vietnam, there is a shortage of the electricity supply, so using energy economically, effectively and finding renewable energy resources instead are extremely important to our society Using energy economically, effectively and installing renewable energy resources especially solar energy in the business, which is not only saving the cost of production, increasing productivity, comparative and profit, improving the quality of product but also reduce the cost of investment in electricity construction from national grid as well as decrease waste generation, protect natural resources, exploit natural resources rationally and implement sustainable socio-economic development Thesis "solutions to save electricity and design solar cell system for Quang Ngai Co.opmart Supermarket” is very necessary This subject, the author proposes the solutions to save electricity and design of solar system connected with grid without reserved for supermarkets , through it, the author calculated in detail each solution to save electricity as the amount of saved electricity, saved cost of investment, time of capital recovery, CO2 emission reduction, using PVsyst software to calculate , design and simulate the output of solar PV system to refer to plans to operate and maintain the cell system in a reasonable and effective way Keywords – Electricity saving; solutions to save electricity for supermarket; solar energy; solar Panel; model transforms solar energy into power M CL C L I CAM ĐOAN M CL C DANH M C KÝ HI U VI T T T DANH M C CÁC B NG DANH M C CÁC HÌNH M Đ U 1 Lý chọn đề tài Đối tượng nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu .2 Mục tiêu nhiệm vụ đề tài Phương pháp nghiên cứu .2 ụ nghĩa khoa học thực ti n đề tài .2 Bố cục luận văn .3 CH NGă ĐI U TRA PH TẢI VÀ NH Nă ĐỊNH TI Mă NĔNGă TIẾT KIỆMăĐIỆN T I SIÊU THI CO.OPMART QUẢNG NGÃI 1.1 Giới thiệu siêu thị Co.opmart Quảng Ngãi .4 1.2 Khả cung cấp tiêu thụ điện siêu thị 1.3 Khảo sát, đo đạc hệ thống sử dụng điện siêu thị 1.3.1 Hệ thống chiếu sáng 1.3.2 Hệ thống điều hịa khơng khí thơng gió 1.3.3 Hệ thống tủ đông, tủ mát trưng bày sản phẩm .10 1.3.4 Các thiết bị khác 10 1.3.5 Hệ thống điện 10 1.4 Các tiềm tiết kiệm điện .11 1.5 Kết luận .11 CH NGă2 TÍNH TỐN CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆMăĐIỆN 12 2.1 Giải pháp tiết kiệm điện cho hệ thống chiếu sáng siêu thị 12 2.2 Giải pháp tiết kiệm điện cho hệ thống thơng gió .14 2.3 Giải pháp tránh xâm nhập nhiệt nóng từ bên vào 15 2.4 Tổng hợp giải pháp tiết kiệm điện cho siêu thị 18 2.5 Lắp đặt hệ thống pin mặt trời cho siêu thị 18 2.6 Kết luận .19 CH NGă TÍNH TỐN - THIẾT KẾ HỆ THỐNGă PINă NĔNGă L NG MẶT TRỜI CHO SIÊU THỊ CO.OPMART QUẢNG NGÃI 20 3.1 Tổng quan hệ thống pin mặt trời 20 3.1.1 Cơ s lý tuyết lượng mặt trời 20 3.1.2 Pin mặt trời cấu tạo nguyên lý 22 3.1.3 Mơ hình biến đổi lượng mặt trời thành điện 29 3.1.4 Khảo sát thống kê tiềm xạ mặt trời thành phố Quảng Ngãi 33 3.2 Tính tốn, thiết kế, mơ hệ thống pin mặt trời cho siêu thị Co.opmart Quảng Ngãi .34 3.2.1 Nhu cầu xây dựng hệ thống pin mặt trời cho siêu thị Co.opmart Quảng Ngãi 34 3.2.2 Lựa chọn mơ hình hệ thống pin mặt trời vị trí lắp đặt .34 3.2.3 Tính tốn, thiết kế, mơ hệ thống pin mặt trời cho siêu thị Co.opmart Quảng Ngãi .35 3.2.4 Đấu nối hệ thống 43 3.2.5 Giải pháp lắp đặt Pin mặt trời lên tầng thượng siêu thị 46 3.2.6 Kết mô phần mềm PVsyst 46 3.3 Kết luận .50 CH NGă TÍNH TỐN HIỆU QUẢ KINH TẾ C A CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆMă ĐIỆN VÀ HỆ THỐNG PINă NĔNGă L NG MẶT TRỜI CHO SIÊU THỊ CO.OPMART QUẢNG NGÃI 51 4.1 Tổng mức đầu tư hệ thống pin mặt trời cho siêu thị Co.opmart Quảng Ngãi 51 4.1.1 Chi phí xây dựng (CPXD) .51 4.1.2 Chi phí mua thiết bị (CPTB) 52 4.1.3 Chi phí tư vấn đầu tư xây dựng (CPTVĐTXD), chi phí khác (CPK) 52 4.1.4 Chi phí vận hành bảo dưỡng hệ thống (CPVHBD) 53 4.2 Phân tích tính hiệu kinh tế hệ thống pin mặt trời cho siêu thị Co.opmart Quảng Ngãi .53 4.3 Tổng hợp đánh giá hiệu giải pháp tiết kiệm điện hệ thống pin mặt trời cho siêu thị Co.opmart Quảng Ngãi 54 4.4 Kết luận .55 KẾT LU N VÀ KIẾN NGHỊ 56 DANH M C TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 PH L C DANH M C KÝ HIỆU VIẾT T T PV Photovoltaics : Hệ thống quang điện DC Direct current μ Dòng điện chiều AC Alternating current μ Dòng điện xoay chiều NLMT μ Năng lượng mặt trời PMT : Pin mặt trời DANH M C CÁC BẢNG S hi u Tên b ng Trang 1.1 Tiêu thụ điện hàng tháng chi phí tiền điện theo hoá đơn 1.2 Bảng thống kê số lượng đèn điện tiêu thụ loại đèn 1.3 Bảng thống kê hệ thống điều hòa khơng khí 1.4 Bảng thống kê quạt hút hệ thống thơng gió 1.5 Bảng thống kê hệ thống tủ đông, tủ mát trưng bày sản phẩm 10 1.6 Bảng đề xuất giải pháp tiết kiệm điện 11 2.1 Thông số kỹ thuật đèn LED Tuýp 18W đèn LED 150W 12 2.2 Bảng tổng hợp chi phí tiết kiệm điện cho hệ thống chiếu sáng 14 2.3 Bảng tổng kết giải pháp tiết kiệm điện cho siêu thị 18 3.1 Dữ liệu khí tượng sau định vị địa điểm siêu thị Co.opmart 33 3.2 Phụ tải siêu thị Co.opmart Quảng Ngãi 36 3.3 Thông số vật lý Pin mặt trời 38 3.4 Thông số kỹ thuật Pin mặt trời 38 3.5 Thông số kỹ thuật INVERTER 41 3.6 Tủ đấu nối cáp DC chuyên d ng 42 3.7 Đặc tính kỹ thuật Webbox 43 3.8 Tổng hợp số liệu để mơ 47 3.9 Tổng hợp kết tính tốn mơ 48 3.10 Sản lượng điện phát nhóm pin 49 4.1 Chi phí gia công, lắp dựng giá đỡ dàn pin mặt trời 51 4.2 Chi phí mua thiết bị hệ thống pin mặt trời 52 4.3 Chi phí tư vấn đầu tư xây dựng chi phí khác 52 4.4 Chi phí vận hành bảo dưỡng hệ thống hệ thống pin mặt trời 53 4.5 Bảng tổng kết giải pháp tiết kiệm điện cho siêu thị 54 4.6 Bảng tổng kết cho việc lắp đặt hệ thống pin mặt trời 55 DANH M C CÁC HÌNH S hi u Tên hình Trang 1.1 Siêu thị Co.opMart Quảng Ngãi 1.2 Sơ đồ hệ thống sử dụng điện siêu thị 1.3 Biểu đồ phụ tải tiêu thụ điện hàng tháng năm 2017 1.4 Biểu đồ phụ tải tiền điện hàng tháng năm 2017 1.5 T lệ tiêu thụ điện khu vực siêu thị 1.6 Đồ thị phụ tải ngày bình thường 2.1 Lối cầu thang bị xâm nhập nhiệt qua lớp kính 15 2.2 Nhiệt độ & độ ẩm bên cửa chính: 29,6oC & 73,5% 16 2.3 Nhiệt độ & độ ẩm bên cửa chính: 30,8oC & 78,5% 16 2.4 Ánh sáng mặt trời chiếu trực tiếp vào cửa sổ kính 16 2.5 Mái che không ngăn hết ánh sáng mặt trời 16 2.6 Cửa sổ không mái che ánh sáng mặt trời 16 2.7 Mái che ngăn 90% ánh sáng mặt trời chiếu trực tiếp vào 17 3.2 Quá trình truyền lượng xạ mặt trời qua lớp khí 21 3.3 Vị trí Trái đất mặt trời thay đổi năm 22 3.4 Cấu tạo pin mặt trời 22 3.5 Tế bào PMT 22 3.6 Các loại cấu trúc pin mặt trời 23 3.8 Hệ thống mức lượng (E1