Đầu tư hệ thống năng lượng điện mặt trời tại trường Đại học kinh doanh và công nghệ Hà Nội

Sự phát triển kinh tế-xã hội ngày càng yêu cầu sử dụng nhiều năng

lượng. Phương pháp truyền thống sản xuất các nguồn năng lượng, nhìn chung, đều

gây ô nhiễm môi trường, do thải ra khí CO2 (các-bon dioxit) hoặc những chất thải độc

hại khác. Vì vậy, con người ngày càng đi sâu nghiên cứu cách sản xuất và sử dụng

các nguồn năng lượng sạch, như năng lượng địa nhiệt, năng lượng từ đại dương, năng

lượng từ tuyết, năng lượng mặt trời, năng lượng gió, năng lượng từ lên men sinh học,

dầu thực vật phế thải, pin nhiên liệu, khí metan hydrat,

Đầu tư hệ thống năng lượng điện mặt trời tại trường Đại học kinh doanh và công nghệ Hà Nội trang 1

Trang 1

Đầu tư hệ thống năng lượng điện mặt trời tại trường Đại học kinh doanh và công nghệ Hà Nội trang 2

Trang 2

Đầu tư hệ thống năng lượng điện mặt trời tại trường Đại học kinh doanh và công nghệ Hà Nội trang 3

Trang 3

Đầu tư hệ thống năng lượng điện mặt trời tại trường Đại học kinh doanh và công nghệ Hà Nội trang 4

Trang 4

Đầu tư hệ thống năng lượng điện mặt trời tại trường Đại học kinh doanh và công nghệ Hà Nội trang 5

Trang 5

Đầu tư hệ thống năng lượng điện mặt trời tại trường Đại học kinh doanh và công nghệ Hà Nội trang 6

Trang 6

pdf 6 trang duykhanh 18520
Bạn đang xem tài liệu "Đầu tư hệ thống năng lượng điện mặt trời tại trường Đại học kinh doanh và công nghệ Hà Nội", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Đầu tư hệ thống năng lượng điện mặt trời tại trường Đại học kinh doanh và công nghệ Hà Nội

Đầu tư hệ thống năng lượng điện mặt trời tại trường Đại học kinh doanh và công nghệ Hà Nội
aste. Therefore, 
people are increasingly studying how to produce and use clean energy sources, such 
as geothermal energy, ocean energy, energy from snow, solar energy, wind energy and 
bio-fermentation energy, waste-vegetable oil, fuel cell, hydrate methane, ...
Keywords: Solar power, wind power, clean energy, DC power, AC power, converter, 
hybrid converter.
1. Cơ sở phát triển chuyên ngành 
Điện măt trời, Điện gió khoa Điện – 
Điện tử
Khoa Điện-Điện tử Trường Đại học 
Kinh doanh và Công nghệ Hà Nội hiện 
đang đào tạo trình độ đại học ngành 
Công nghệ kỹ thuật điện-điện tử, gồm ba 
chuyên ngành: Tự động hóa công nghiệp; 
Điện tử công nghiệp và điện tử dân dụng; 
Hệ thống điện và cung cấp điện. Với tầm 
nhìn chiến lược, ngày 19/10/2016, Hiệu 
trưởng GS. Trần Phương đã phê duyệt mở 
thêm chuyên ngành đào tạo thứ tư: “Điện 
mặt trời và Điện gió”, với dung lượng 10 
tín chỉ trong khung khổ chương trình đào 
tạo ngành 150 tín chỉ, thời gian đào tạo 4 
năm, định hướng kỹ sư thực hành. 
Điện mặt trời (tiếng Anh: Photovoltaics), 
hoặc quang điện hay quang năng, là lĩnh 
vực nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật biến 
đổi ánh sáng mặt trời trực tiếp thành điện 
năng nhờ pin mặt trời. 
Sản lượng điện mặt trời của thế giới 
tăng 48% mỗi năm kể từ 2002, nghĩa là cứ 
hai năm lại tăng gấp đôi và đã giúp ngành 
năng lượng này đạt tốc độ tăng trưởng cao 
nhất so với các ngành năng lượng khác. 
Hiện tại, toàn thế giới đạt hơn 12.400 MW 
công suất quang điện trong đó khoảng 
90% hòa vào mạng lưới điện chung, còn 
* Chủ nhiệm khoa Điện- Điện tử Trường ĐH KD&CN Hà Nội.
** Phó Chủ nhiệm khoa Điện- Điện tử Trường ĐH KD&CN Hà Nội.
Kỹ thuật - Công nghệ NGHIÊN CỨU TRAO ĐỔI
59Tạp chí 
Kinh doanh và Công nghệ
Số 02/2019
lại được lắp trên tường hay mái của nhiều 
tòa nhà, thường gọi là “Hệ thống tích 
hợp điện mặt trời cho tòa nhà”. Tổ chức 
Greenpeace Advabced Scenario dự báo 
đến năm 2030 ngành điện mặt trời toàn thế 
giới sẽ đạt công suất xấp xỉ 2.600 TWh, đủ 
cung cấp cho 14% dân số trái đất. Một số 
quốc gia, điển hình là Đức, Nhật, Israel, 
Hoa Kỳ và Australia, đã thực hiện nhiều 
ưu đãi (tài chính, thuế,) giúp ngành điện 
mặt trời phát triển nhanh chóng.
Năng lượng gió được coi là nguồn 
năng lượng xanh vô cùng dồi dào, phong 
phú và có ở mọi nơi. Tổ chức Năng lượng 
thế giới (IEA) dự báo gió trên đất liền sẽ là 
một trong những nguồn năng lượng thay 
thế nhanh chóng nhất so với các nguồn 
năng lượng khác. Hà Lan, Anh, Mỹ là 
những nước hiện sử dụng sức gió để quay 
các turbin phát điện.
Theo nghiên cứu của Ngân hàng thế 
giới (WB), Việt Nam có tiềm năng phát 
triển điện gió lớn nhất trong khu vực, 
vượt qua Lào, Campuchia và Thái Lan. 
Trữ lượng gió của Việt Nam ước tính 
đạt 513.360 MW, gấp hơn 6 lần tổng 
công suất ước tính của toàn ngành điện 
vào năm 2020. Nghiên cứu của WB còn 
cho thấy 8,6% diện tích đất liền của Việt 
Nam rất giàu tiềm năng, thuận lợi cho 
việc lắp đặt các tuabin gió lớn (trong khi 
của Campuchia là 0,2%, Lào – 2,9% và 
Thái Lan – 0,2%). Người ta cũng có thể 
sử dụng turbin gió siêu nhỏ (tương tự 
sản phẩm NP103 của hãng North Powen, 
Nhật Bản, có chiều dài cánh quạt 20cm, 
công suất 3W) đủ thắp sáng một bóng đèn 
hay chạy đèn xe đạp). 
Hiện trong tổng số 50 dự án điện gió 
đăng ký đầu tư ở Việt Nam, mới chỉ có 
4 dự án có tổng công suất 159,2MW đã 
vận hành thương mại. Đến đầu năm 2016, 
Tập đoàn General Electric (GE) đã đầu tư 
khoảng 2 tỷ USD vào nghiên cứu và phát 
Ông Akimasa Yoshida (số 2 từ bên phải), Giám đốc kinh doanh hãng điện tử Panasonic Nhật Bản 
tại Việt Nam, cùng các giảng viên khoa Điện - Điện tử khảo sát hệ thống pin mặt trời lắp đặt trên 
mái nhà A Trường Đại học Kinh doanh và Công nghệ Hà Nội (Ảnh Trần Vượng).
NGHIÊN CỨU TRAO ĐỔI Kỹ thuật - Công nghệ
60Tạp chí 
Kinh doanh và Công nghệ
Số 02/2019
triển điện gió. Tính đến nay, GE đã triển 
khai hơn 30.000 turbin gió với tổng công 
suất 50GW tại 35 quốc gia. Tại Việt Nam, 
GE có nhà máy sản xuất máy phát turbin 
gió đặt tại Khu công nghiệp Nomura, 
thành phố Hải Phòng, và được đánh giá là 
một trong những nhà máy tốt nhất thế giới 
(đã xuất khẩu sang thị trường Bắc Mỹ với 
công suất 1.000-1.500 máy phát/năm). 
Có thể nói, việc mở thêm chuyên ngành 
đào tạo Điện mặt trời, Điện gió của Khoa 
Điện-Điện tử sẽ đáp ứng nhu cầu phát triển 
điện năng của Việt Nam trong thời gian 
trước mắt, cũng như trong tương lai.
2. Chương trình đào tạo chuyên 
ngành Điện mặt trời, Điện gió
Sau khi học xong 140 tín chỉ các môn 
học chung, sinh viên chọn chuyên ngành 
Điện mặt trời, Điện gió sẽ học tiếp 10 tín 
chỉ 5 môn học ghi trong Bảng sau đây:
Các môn học của chuyên ngành Điện mặt trời, Điện gió
TT Tên các môn học (lý thuyết + thực hành) Tín chỉ Tiết
 1 Cơ sở sản xuất điện mặt trời, điện gió 2 45
 2 Các bộ biến đổi năng lượng mặt trời, năng lượng gió thành điện sử dụng 2 45
 3 Tính toán, mô phỏng hệ thống điện mặt trời, điện gió 2 45
 4 Điều khiển tối ưu trong hệ thống điện mặt trời, điện gió 2 45
 5 Đồ án môn học Điện mặt trời, Điện gió 2 30
3. Đầu tư nhân lực
Khoa Điện-Điện tử được phép cử hai 
giảng viên trẻ, trình độ thạc sĩ, giao tiếp 
được bằng tiếng Anh, sang thực tập tại 
một số trường đại học hoặc viện nghiên 
cứu của nước ngoài có đào tạo về chuyên 
ngành Điện mặt trời, Điện gió (thời gian 
từ 01 đến 03 tháng; kinh phí do trường tài 
trợ hoàn toàn).
4. Xây dựng thí nghiệm và thực hành 
chuyên ngành Điện mặt trời, Điện gió 
Để sinh viên lĩnh hội tốt hơn những 
kiến thức lý thuyết đã được học, Khoa 
thấy cần thiết phải có cơ sở thí nghiệm và 
thực hành với quy mô ở mức độ phù hợp 
với điều kiện của trường, của Khoa:
1) Hệ thống “Điện mặt trời” hoàn 
chỉnh, công suất 2-3KW, vừa có chức 
năng là một mô hình thực hành phục vụ 
giảng dạy, nghiên cứu của các thầy cô 
giáo và học tập của sinh viên, vừa có 
thể vận hành, khai thác điện năng phục 
vụ yêu cầu cụ thể của trường. Hệ thống 
này có đầy đủ các chức năng: biến đổi 
năng lượng điện một chiều từ pin mặt trời 
thành năng lượng điện xoay chiều một 
pha có điện áp 220V, tần số 50Hz, hòa vào 
lưới điện (nguồn điện) đang sử dụng của 
trường. Điều đó có nghĩa là, cùng với việc 
phục vụ đào tạo, nghiên cứu khoa học, hệ 
thống Điện mặt trời do Khoa Điện-Điện 
tử quản lý, đã bổ sung thêm nguồn điện 
cho trường.
2) Hệ thống “Điện gió” hoàn chỉnh ở 
dạng mô hình học tập, nghiên cứu, cũng 
có thể vận hành khai thác phục vụ được 
yêu cầu cụ thể của trường, công suất 0,5-
1,0KW. Hệ thống này đảm bảo các chức 
năng: biến đổi năng lượng điện từ turbin 
gió (điện xoay chiều) thành năng lượng 
điện xoay chiều một pha có điện áp 220V, 
tần số 50Hz, hòa được vào lưới điện (nguồn 
điện) đang sử dụng của trường, tức là cũng 
bổ sung thêm nguồn điện nữa cho trường.
5. Các trang thiết bị, cơ sở vật chất 
đã được trường đầu tư
Được sự cho phép của Hiệu trưởng 
GS. Trần Phương cùng Ban Giám hiệu, 
Kỹ thuật - Công nghệ NGHIÊN CỨU TRAO ĐỔI
61Tạp chí 
Kinh doanh và Công nghệ
Số 02/2019
Khoa Điện-Điện tử đã đầu tư xây dựng 
Phòng thực hành sản xuất điện mặt 
trời đặt tại phòng A707, nhà A, gồm có 
các trang thiết bị như sau:
1) Bộ biến đổi (Inventer) trực tiếp 
ba pha, công suất 15KW, của hãng Prime 
volt-Đài Loan. Bộ biến đổi này thực hiện 
chức năng biến đổi điện áp một chiều (từ 
pin mặt trời) thành điện áp xoay chiều ba 
pha có điện áp 380v, tần số 50HZ, hòa 
trực tiếp vào lưới điện (nguồn điện) 3 pha 
của trường tại nhà A. Đây là mô hình mini 
Nhà máy điện mặt trời trong thực tế.
2) Bộ biến đổi (Inventer) trực tiếp 
một pha, công suất 5KW, nhãn hiệu ABB-
Italy. Bộ biến đổi này thực hiện chức năng 
biến đổi điện áp một chiều (từ pin mặt 
trời) thành điện áp xoay chiều một pha có 
điện áp 220V, tần số 50Hz hòa trực tiếp 
vào lưới điện (nguồn điện) một pha trong 
ba pha tại nhà A của trường.
3) Bộ biến đổi lai ghép (Inventer 
Hybrid) một pha, công suất 3KW, nhãn 
hiệu MPP-Đài Loan. Bộ biến đổi này còn 
được gọi là bộ biến đổi có dự phòng, vì 
trong bộ biến đổi này có thêm 4 bộ ắc-
quy dung lượng mỗi ắc-quy 200A.h (sản 
xuất tại Việt Nam). Bộ biến đổi lai ghép 
này có tích hợp bộ điều khiển nạp điện ắc-
quy nhãn hiệu MPPT và tích hợp sẵn thiết 
bị A.T.S, cho phép tự động chuyển nguồn 
điện cung cấp cho tải điện từ nguồn điện 
mặt trời khi không đủ công suất sang lưới 
điện quốc gia (trường đang sử dụng tại nhà 
A). Nhờ thiết bị A.T.S này mà bộ 4 ắc-quy 
có thể được nạp điện từ nguồn lưới điện 
của trường tại nhà A và cũng có thể phát ra 
điện áp xoay chiều 220V, tần số 50Hz, từ 
điện một chiều ắc-quy, khi nguồn điện một 
pha của trường ở nhà A mất điện. 
Như vậy, bộ Biến đổi lai ghép một 
pha 3KW hoạt động theo hai chế độ:
- Bộ biến đổi trực tiếp: Lưới điện 
(nguồn điện của trường tại nhà A) là tải 
của bộ biến đổi này. Nếu mất điện lưới 
(không có tải), Bộ biến đổi này không 
làm việc được;
- Bộ biến đổi độc lập: Biến đổi điện 
một chiều từ ắc-quy thành điện xoay 
chiều một pha có các thông số giống 
nguồn điện một pha của trường tại nhà A, 
tức là có thể hòa đồng bộ hai nguồn một 
pha này với nhau hoặc thay thế khi nguồn 
điện một pha của trường bị mất.
Bộ biến đổi lai ghép được điều khiển 
ưu tiên lấy năng lượng điện từ nguồn pin 
mặt trời cấp cho tải điện. Nếu nguồn năng 
lượng này không đủ thì mới điều khiển 
lấy thêm nguồn điện một chiều từ ắc-quy. 
Ngược lại, khi nguồn năng lượng điện pin 
mặt trời cấp cho tải vẫn dư thừa, thì Bộ 
biến đổi này lại được điều khiển nạp điện 
cho ắc-quy.
Bộ biến đổi trực tiếp một pha 5KW, 
điện áp 220V, tần số 50Hz và Bộ biến đổi 
lai ghép 3KW, điện áp 220V, tần số 50Hz, là 
hệ thống điện mặt trời được các hộ gia đình 
tư nhân, các trang trại nông nghiệp, hợp tác 
xã nông nghiệp quan tâm sử dụng nhiều.
4) Hệ thống pin mặt trời được sử dụng 
có tổng số 92 tấm, kích thước mỗi tấm 
1.638 x 995 x 40mm, công suất cực đại 
mỗi tấm 260W, nhãn hiệu TynSolar, sản 
xuất tại Đài Loan. Các tấm pin này được 
bố trí trên diện tích khoảng 200m2 phần 
mái hướng về phía nam của tòa nhà chính 
cao nhất ở Cơ sở Vĩnh Tuy của Trường Đại 
học Kinh doanh và Công nghệ Hà Nội: nhà 
A, tạo nên “Sân pin mặt trời”. Sân pin mặt 
trời được thiết kế làm nơi thực hành khảo 
sát, đánh giá chất lượng pin mặt trời.
Các tấm pin mặt trời được phân bố 
như sau:
- 60 tấm cho bộ biến đổi 3 pha 15KW;
- 20 tấm cho bộ biến đổi 1 pha 5KW;
- 12 tấm cho bộ biến đổi lai ghép 3KW.
NGHIÊN CỨU TRAO ĐỔI Kỹ thuật - Công nghệ
62Tạp chí 
Kinh doanh và Công nghệ
Số 02/2019
6. Hiệu quả đầu tư Hệ thống điện 
mặt trời 
Qua thời gian hơn hai năm vận hành, 
nhận thấy tác dụng của Hệ thống Điện 
mặt trời của Trường Đại học Kinh doanh 
và Công nghệ như sau:
6.1.Với đào tạo và nghiên cứu 
1) Đảm bảo phần thực hành cho 5 môn 
học của chuyên ngành Điện mặt trời, trong 
đó có cả thí nghiệm, khảo sát thiết bị.
2) Bổ sung và làm phong phú thêm 
các phần thực hành và thí nghiệm cho 
hai học phần “Điện tử công suất 1” và 
“Điện tử công suất 2” của môn học Điện 
tử công suất.
3) Thêm một số thực hành cho các 
học phần “Lý thuyết điều khiển tự động 
1” và “Lý thuyết điều khiển tự động 2”.
4) Phần thực hành cụ thể cho môn 
“Ghép nối và điều khiển bằng máy tính”.
5) Là cơ sở bước đầu cho các đề 
tài nghiên cứu khoa học về “Lưới điện 
thông minh”.
6) Căn cứ ban đầu để đăng ký các đề 
tài nghiên cứu khoa học về Hệ năng lượng 
máy phát H2 với năng lượng mặt trời.
6.2. Với khởi nghiệp và cung cấp 
điện cho trường
1) Đây là những thiết bị điện hoàn 
chỉnh đã được thương mại hóa và đa dạng 
nên khi sinh viên đã biết vận hành, khai 
thác Hệ thống Điện mặt trời của trường sẽ 
có được các cơ hội, khả năng sau đây:
- Nhanh chóng tìm được việc làm ở 
những nơi có sản xuất điện mặt trời ở Việt 
Nam, ASEAN và thế giới;
Hệ thống điện mặt trời Trường Đại học Kinh doanh và Công nghệ Hà Nội
Kỹ thuật - Công nghệ NGHIÊN CỨU TRAO ĐỔI
63Tạp chí 
Kinh doanh và Công nghệ
Số 02/2019
- Có khả năng thiết kế, chế tạo các hệ 
thống điện mặt trời có chỉ tiêu đáp ứng 
các yêu cầu đa dạng của công nghiệp và 
dân dụng;
- Có thể trở thành nhà đại lý chuyển 
giao và cung cấp các trang thiết bị của hệ 
thống điện mặt trời (như pin mặt trời, các 
bộ biến đổi và các thiết bị điện khác) của 
các hãng, các nhà sản xuất trên toàn thế 
giới vào Việt Nam.
2) Tạo nguồn điện cho trường
- Chức năng và nhiệm vụ chính của 
Phòng thực hành sản xuất điện mặt trời 
do Khoa Điện-Điện tử quản lý, vận hành, 
khai thác là phục vụ đào tạo và nghiên 
cứu khoa học. Nhưng hệ thống này cũng 
thường xuyên bơm vào lưới điện nhà A của 
trường một lượng điện công suất 23KW. 
Với giá điện quy định của nhà nước thì 
sau một thời gian nhất định các trang thiết 
bị của Hệ thống Điện mặt trời trên đây sẽ 
“hoàn vốn”. Vì thế, chúng không thuộc 
loại thiết bị “tiêu sản”;
- Khoa Điện-Điện tử sẽ nghiên cứu 
và đề xuất với Ban Giám hiệu và Hiệu 
trưởng được khai thác toàn bộ năng lượng 
điện mặt trời của nhà A thành nguồn điện 
dự phòng cho nhà A khi mất điện, nghĩa 
là nhà A được đầu tư để có nguồn điện 
mặt trời lai ghép;
- Chắc chắn giá thành sản xuất điện 
mặt trời cho 1KWh điện sẽ giảm đi trong 
tương lai (giá tiền pin mặt trời và các thiết 
bị khác sẽ giảm). Khoa Điện-Điện tử kiến 
nghị với Lãnh đạo trường cho phép từng 
bước đầu tư dần một số trạm điện mặt trời 
tiếp theo cho nhà B, nhà C, nhà D,. . hình 
thành hệ thống “Lưới điện thông minh” 
của Trường Đại học Kinh doanh và Công 
nghệ Hà Nội.
7. Kết luận chung 
Việc mở chuyên ngành đào tạo Điện 
mặt trời, Điện gió tại Khoa Điện-Điện tử là 
hướng đi đúng trong tiến trình phát triển của 
Trường Đại học Kinh doanh và Công nghệ 
Hà Nội, phù hợp với thực tế tăng tốc kinh 
tế-xã hội của đất nước, chủ trương của Đảng 
và Nhà nước. Với trách nhiệm, sự say mê, 
lòng nhiệt tình của cán bộ, giảng viên, nhân 
viên và tinh thần học tập, yêu nghề của sinh 
viên trong Khoa, tin rằng hoạt động giảng 
dạy, nghiên cứu, học tập về các chuyên 
ngành nói chung và Điện mặt trời, Điện gió 
nói tiêng, sẽ đạt kết quả mong muốn.
Cùng với điện mặt trời, như đã nói ở 
trên, điện gió cũng là loại năng lượng sạch 
đầy triển vọng. Cán bộ, giảng viên, nhân 
viên Khoa Điện-Điện tử sẽ có kế hoạch 
nghiên cứu, chuẩn bị, theo đúng chức 
năng, nhiệm vụ đã được trường giao./.
Tài liệu tham khảo
1. Điện mặt trời–Wikipedia tiếng Việt.https://vi.wikipedia.org/wiki/Điện mặt trời.
2. Hồng Vân. Điện gió và điện mặt trời tại Việt Nam sắp rẻ hơn điện than. Báo 
Dân trí, ngày 7/6/2018.
3. Khoa Điện-Điện tử (2017). Đề án xây dựng chuyên ngành Điện mặt trời-Điện 
gió. Trường Đại học Kinh doanh và Công nghệ Hà Nội.
4. Năng lượng Mặt trời – Wikipedia tiếng Việt. https://vi.wikipedia.org/wiki/
Nănglượng Mặt trời..
5. Năng lượng gió - Wikipedia. https://vi.wikipedia.org/wiki/Năng_lượng_gió
6. Trần Trọng Minh. Giáo trình Điện tử công suất. NXBGiáo dục, Hà Nội. 2012.

File đính kèm:

  • pdfdau_tu_he_thong_nang_luong_dien_mat_troi_tai_truong_dai_hoc.pdf