THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI 1MW
Nhu cầu lắp đặt Hệ thống Điện mặt trời hòa lưới có công suất trung bình đến lớn trong thời gian gần đây tăng mạnh, người dân đầu tư trang trại dùng điện mặt trời sử dụng thay cho điện lưới để giảm chi phí hoặc một số đầu tư để bán điện cho nhà nước, các trang trại với hệ thống mái tôn rộng lớn có thể lắp được công suất lên đến 1MW hoặc 2MW hoặc một số lắp đặt trực tiếp trên mặt đất hoặc mặt nước...Tất cả các hệ thống này đều là hệ thống điện mặt trời hòa lưới. Để có cái nhìn tổng thể cũng như đi sâu vào chi tiết hệ thống, chúng tôi sẽ lên cấu hình hệ thống điện mặt trời có công suất 1MW để các bạn có thể tham khảo.
Dưới đây là sơ đồ nguyên lý của hệ thống điện mặt trời 1MW:
Giải thích về sơ đồ nguyên lý và cấu hình hệ thống:
Solar Panels: 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.Trong thiết kế hệ thống 1MW, ta sử dụng nhiều Inverter để ghép nối các chuỗi pin (PV) lại với nhau và đưa về tủ điện tổng trước khi hòa lưới.
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.
Monitoring and metering:
Các hệ thống quang điện cần được giám sát để phát hiện sự cố và tối ưu hóa hoạt động của hệ thống, hệ thống giám sát lấy dữ liệu từ Inverter đưa về qua dây tín hiệu.Các dữ liệu này cũng được đưa vào sever để đồng bộ hóa qua internet,giúp cho ta có thể kiểm tra các thông số kỹ thuật của hệ thống qua màn hình máy tính
Electric Panel:
Đầu ra của inverter sẽ là điện xoay chiều được đưa về tủ điện, Hệ thống tủ điện, trong đó có các thiết bị đóng cắt thiết bị bảo vệ... 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,…
Net meter:
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.
Để thiết kế được chi tiết và chuẩn hóa, trong bài viết này chúng tôi xin được dùng tấm pin của hãng Jinko solar với công suất 1 tấm là 380W và Inverter của hãng Growatt có công suất cực đại là 80K để minh họa.
Với hệ thống điện mặt trời dưới 1MW, ta có:
1. Số lượng tấm pin: 380W x 2650 tấm= 1007kW
2. Dãy 12 inverter Growatt MAX 80K , mỗi inverter có 6 MPPT, mỗi MPPT gồm 2 strings (kênh), được thiết kế như sau:
a. 18 tấm pin/ string, 2 strings/1 MPPT. Tổng cộng 12 strings có 216 tấm pin có công suất là 380*18*12=82080WP.
b. Tổng công suất 12 inverter là 12*82080WP=984960WP.
3. Inverter số 13 sử dụng 58 tấm pin/string, 4 strings/1 MPPT. 380*58=22040WP.
4. Tổng công suất 13 inverter là 984960WP+ 22040WP =1007000WP hay là 1007kW
5. 1 bộ theo dõi dữ liệu Growatt Shine master.
Hình ảnh inverter Growatt MAX 80K LV
