So sánh hiệu quả đầu tư vào hệ thống điện mặt trời áp mái có hệ thống lưu trữ kết lưới điện quốc gia với gửi tiền ngân hàng lãi suất kép

Wh/m2/ngày. Mỗi PV Dựa theo thông số kỹ thuật của nhà sản xuất trung bình 
 1 tấm pin sẽ có diện tích 1,94m2. Vậy bù trừ lắp ráp khung và 
được sử dụng đều có thông số Wp riêng, lấy tổng số Wp cần 
 Website: https://tapchikhcn.haui.edu.vn Vol. 56 - No. 2 (Apr 2020) ● Journal of SCIENCE & TECHNOLOGY 29
 KHOA H ỌC CÔNG NGHỆ P - ISSN 1859 - 3585 E - ISSN 2615 - 961 9 
 các thiết bị phụ trợ diện tích lắp 1 tấm pin tương đương 2m2 sẽ Kiểm tra điện áp tối đa của hệ thống yêu cầu phải đáp 
 đạt sản lượng là 0,5MWh/năm. Tổng mật độ năng lượng sẽ ứng được Voc-pv < Vdcmax-inv . 
 phụ thuộc và khoảng cách giữa các hàng tấm pin cũng như Đưa dữ liệu vào tính toán: 
 hiệu suất mô đun của từng tấm pin. Nếu các tấm pin được V = 45,89. 17 = 780,13V < 1000V (Đáp ứng tiêu chuẩn) 
 lắp đặt theo chiều ngang và không có khoảng cách giữa từ oc-pv 
 Như vậy, hệ thống sẽ bao gồm 50 tấm pin mặt trời loại 
 mô đun, tổng mật độ năng lượng sẽ bằng mật độ năng 
 AE Solar Poly 72 Cell - 330W chia thành 3 dãy nối tiếp để kết 
 lượng mô đun (100 - 150MWp/km2 đối với mô đun silicon) 
 nối vào bộ hòa lười Inverter Goodwe 15kW cùng với 4 bình 
 [7]. Từ đó suy ra số lượng tấm pin có thể khai thác được. 
   ac quy vision 12V-150AH CGT12-150EXA. 
  = ≈ ≈  ( Tấm ) (3) 
 ,. , ,  4. BÀI TOÁN KINH TẾ KHI ĐẦU TƯ VÀO HỆ THỐNG ĐIỆN 
 Tính toán số lượng ac-quy cần sử dụng MẶT TRỜI 
 Ac-quy dùng cho hệ thống năng lượng mặt trời là loại Từ số liệu cụ thể theo mô hình nguyên lý và cấu tạo cùng 
 chu kỳ xả sâu. Loại này cho phép xả đến mức bình rất thấp thông số bám sát với thực tế thị trường đưa công thức tổng 
 và cho phép nạp đầy nhanh. Loại này có khả năng nạp xả quát tính toán đầu tư lắp đặt hệ thống điện mặt trời áp mái 
 rất nhiều lần (có nhiều chu kỳ) mà không bị hỏng bên hòa lưới điện quốc gia có bình dự trữ năng lượng. 
 trong, do vậy khá bền, tuổi thọ cao. Chi phí lắp đặt hệ thống điện mặt trời 
 Số lượng ac-quy cần dùng cho hệ thống năng lượng mặt Thực tế đối với một hệ thống điện mặt trời áp mái nối 
 trời là số lượng ac-quy đủ cung cấp điện cho những ngày dự lưới có bình ac-quy dự trữ được trình bày rõ ràng về thành 
 phòng (AD) khi các tấm pin mặt trời không sản sinh ra điện phần cấu tạo và toàn bộ chi phí mua sắm lắp đặt được 
 được. Hiệu suất của ac-quy chỉ khoảng 85%, với mức DOD nghiên cứu tính toán dựa trên công thức tổng quát phân 
 (mức xả sâu) là 0,6 [3]. Từ đó tính dung lượng ac-quy: tích theo quy mô và chất lượng của dự án. Từ những yếu tố 
  
 ,. ∑ . .  ,. ∑ . .  cụ thể đưa ra bảng công thức tính tổng chi phí như trong 
 CA =  =  (4) 
 . .  ,. ,.  bảng 4. 
 Kết quả trên cho thấy dung lượng ac-quy tối thiểu cho Bảng 4. Tổng chi phí lắp đặt sử dụng hệ thống điện mặt trời 
 hệ thống năng lượng mặt trời không có dự phòng. Khi hệ 
 Đơn giá Số Thành tiền 
 thống năng lượng mặt trời có số ngày dự phòng (AD) phải STT Thiết bị Đơn vị 
 (VNĐ) lượng (VNĐ) 
 nhân dung lượng ac-quy cho số AD để có số lượng ac-quy 
 Pin mặt trời AE Solar 
 cần cho hệ thống. 1 Tấm a b a. b 
  Poly 72 Cell - 330W 
 ,. ∑  .  .  
 CA =     . AD (5) Bộ Hòa Lưới Inverter 
 ,. ,.  2 Chiếc a b a .b 
 Goodwe 15kW    
 Tính toán lựa chọn bộ hòa lưới tích hợp điều khiển sạc 
 3 Bình ac-quy Chiếc a b a .b 
 Khi lựa chọn bộ hòa lưới tích hợp điều khiển sạc quan    
 trọng nhất là công suất vào tối đa của bộ hòa lưới phải lớn 4 Phụ kiện đi kèm Bộ a b a.b 
 hơn công suất đỉnh của dàn pin. Ngoài ra, bộ hòa lưới cần 5 Công lắp đặt Bộ a b a.b 
 có những đặc tính và chế độ hoạt động phù hợp với cầu 
 6 Chi phí bảo dưỡng Lần a b a.b 
 hình và mục đích của hệ thống điện mặt trời. Đồng thời cần 
 Tổng chi phí ∑ a . b (6) 
 quan tâm giá trị điện áp và cường độ dòng điện ngõ vào   
 của dàn pin mặt trời. Chính sách bảo hành các thiết bị: 
 Hệ thống 50 tấm pin 330W có tổng công suất là Bộ hòa lưới inverter được bảo hành 10 năm, 1 đổi 1; 
 16,5kWp từ đó ta tính chọn inverter như sau: Tấm pin mặt trời bảo hành 20 năm. 
 , Do thường gian các thiết bị được bảo hành lâu năm nên 
 Pinv = = 12,7 (kW) 
 , sẽ có thiết tiết kiệm chi phí bảo hành bảo dưỡng và thay 
 Căn cứ vào thông số tính toán trên có thể chọn Bộ hòa thế thiết bị. 
 lưới loại Inverter Goodwe với thông số kỹ thuật như sau: 
 Tổng tiền nhận được từ hệ thống năng lượng mặt trời 
 Công suất: 15kW; Điện áp một chiều tối đa: 1000V; Điện áp 
 điểm công suất tối ưu: 260 - 850V; Cường độ dòng điện đầu Để tính số tiền điện phải trả trong một tháng, cần 
 vào tối đa: 22A với 2 MPPT tương đương 4 ngõ vào. dựa theo bảng giá điện của nhà nước năm 2019 được 
 phát hành công khai như bảng 5. Từ đó, đưa ra chỉ số sử 
 Tính toán số lượng tấm pin tối đa trong một dãy nối 
 dụng năng lượng và tổng giá trị cần thanh toán theo 
 tiếp là: 
   từng tháng. 
 PVmax = = = 23 ( tấm ) 
   Bảng 5. Bảng giá bán điện theo giờ dành cho nhóm khách hàng hộ gia đình 
 Vậy với 50 tấm pin có thể chia đều cho 3 dãy sẽ được năm 2019 [9] 
 khoảng 17 tấm pin mỗi dãy để kết nối vào bộ hòa lưới. STT Mức sử dụng của một hộ trong tháng Giá bán điện (VNĐ/kWh) 
 Kiểm tra dòng điện tối đa ngõ vào: Isc = 6,07 (A) < Imax-input-inv 1 Bậc 1: Cho kWh từ 0 - 50 1.678 
 = 22 (A) 2 Bậc 2: Cho kWh từ 51 - 100 1.734 
30 Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ ● Tập 56 - Số 2 (4/2020) Website: https://tapchikhcn.haui.edu.vn 
P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 SCIENCE - TECHNOLOGY 
 3 Bậc 3: Cho kWh từ 101 - 200 2.014 
 k.  A.B.N. n. t 
 4 Bậc 4: Cho kWh từ 201 - 300 2.536 
 5 Bậc 5: Cho kWh từ 301 - 400 2.834 0,5
 . b
 6 Bậc 6: Cho kWh từ 401 trở lên 2.927 m.  12  
 Gọi chung giá điện là N 
 −k. ∑ A. B . N
 + . [(1 + X) + 1]. (1 + X) 
 Bảng 6. Bảng thống kê tiền điện trong một ngày nhà máy phải trả cho EVN X
  
 Thông tin điện năng Năng lượng điện mặt trời sử dụng (kWh) = ∑ a.b . (1 + x) (12) 
 Điện năng tiêu thụ trung  Bài toán ví dụ minh họa áp dụng cho một hộ gia đình 
 k. ∑ A. B . N 
 bình tháng tại Quận 9, Thành phố Hồ Chí Minh có số liệu mô tả trong 
 Sản lượng điện mặt trời , bảng 7. 
 . b 
 theo tháng  Bảng 7. Thống kê phụ tải của hộ gia đình 
 ,
 Tiền điện phát lên lưới theo m. ( . b − k. ∑ A . B . N ) (7) Công suất Số lượng Giờ sử 
       Thiết bị Công suất tiêu thụ (kWh) 
 tháng (kW) (chiếc) dụng (h) 
 Để tăng tính hiệu quả của dòng tiền, số tiền thu được Ấm đun nước 1 1 0,3 0,3 
do bán điện lên lưới sẽ được gửi tiết kiệm ngân hàng như Bàn là 1 1 0,2 0,2 
một hình thức đầu tư đơn giản nhất. Thực tế có thể sử 
dụng cho các mục đích khác để đem lại lợi ích hoặc lợi Điều hòa 0,83 2 2 3,32 
nhuận cao hơn. Căn cứ vào đó lấy số tiền điện phát lên lưới Nồi cơm 0,6 1 3 1,8 
gửi tiết kiện ngân hàng theo từng tháng. Máy giặt 0,4 1 1 0,4 
 ,
 Khi gửi số tiền [m. ( . b − k. ∑ A . B . N )] vào đầu Tủ lạnh 0,15 1 24 3,6 
      
mỗi tháng với lãi suất X%/ tháng thì sau t tháng tổng số Tivi 0,069 1 2 0,138 
tiền (cả vốn lẫn lãi) bằng: Quạt cây 0,048 2 2 0,192 
 , 
 .( . .∑  .  .  ) 
       Đèn 0,03 4 6 0,72 
 . [(1 + X) − 1]. (1 + X) (8) 
 
 Điện tiêu thụ trung bình ngày ∑ A . B . N =10,67 
Tổng số tiền hộ gia đình nhận được từ hệ thống năng    
 
lượng mặt trời theo t tháng: k. ∑ A. B. N =
 Điện tiêu thụ trung bình tháng (Xét k = 30) 
  320,1 
 k.  A.B.N. n. t  Lượng điện sử dụng trung bình trong 1 tháng là 
  320kWh và có diện tích mái có thể sử dụng lắp đặt tấm pin 
 , 
 .( ..∑ . .  )  2
 +   . [(1 + X) − 1]. (1 + X) (9) mặt trời là 100m . Dựa theo mức điện bậc 5 của bảng 5, 
  tính được số tiền điện tiêu thụ trung bình tháng là: 
5. BÀI TOÁN KINH TẾ GỬI TIỀN TIẾT KIỆM LÃI SUẤT KÉP 
 n. k. ∑ A.B.N = 2.834. 320 = 906.880 (VNĐ) 
TẠI NGÂN HÀNG 
 Tiếp theo, giả sử hộ gia đình có đủ nguồn tài chính để 
 
 Số vốn ban đầu là: ∑ a. b lắp đặt hệ thống điện mặt trời với điện tích mặt bằng là 
 Ta đem gửi ngân hàng: 100m2 (tương đương 50 tấm pin). Dựa theo số liệu thống kê 
 Theo lãi suất gửi ngân hàng với mức lãi suất cao ở hình 3, năng lượng thu về 1 tháng là: 
nhất là X %/ tháng. 0,5 0,5 100
 . b = . = 2,083 (MWh) = 2.083 (kWh ) 
 Vậy ta có công thức tính lãi suất là: 12 12 2
 Căn cứ theo công thức số 7. Suy ra số tiền điện bán 
 FV : Số tiền ở tháng thứ t được cho EVN mỗi tháng theo mức giá (1.940 VNĐ/kWh) [9] 
 
 ∑ a . b : giá trị của số vốn tại thời điểm hiện tại hiện nay là: (2.083 – 320)x1.940 = 3.420.220 (VNĐ) 
 X : lãi suất Số tiền cần đầu tư: 
 - Đối với số lượng tấm pin mặt trời, theo giả thuyết trên 
 FV = ∑ a . b (1 + x) (10) 
     diện tích đất có thể sử dụng là 100m2. Suy ra số lượng tấm 
 Vay vốn ngân hàng để đầu tư: pin mặt trời được lắp đặt là 50 tấm 
 Lãi suất ưu đãi r %/ tháng và lấy số tiền bán điện trả góp - Đối với Bộ hòa lưới có thể chỉ cần 1 bộ công suất 20 - 
theo từng tháng. 30kW sẽ đáp ứng đủ công suất chuyển đổi dòng điện DC 
 ∑  .  . ().  sang AC cho toàn bộ hệ thống. 
 H =    (11) 
 () - Đối với số lượng bình acquy 
6. KẾT QUẢ ÁP DỤNG Dựa theo công thức số 4. Tính dung lượng ac-quy cần thiết. 
  
 ,. ∑  .  .  ,. . 
 Dựa theo (9) và (10) suy ra công thức chung để hoàn     =  = 566.449 (Ah) 
vốn theo t tháng: ,. ,.  ,. ,. 
 Website: https://tapchikhcn.haui.edu.vn Vol. 56 - No. 2 (Apr 2020) ● Journal of SCIENCE & TECHNOLOGY 31
 KHOA H ỌC CÔNG NGHỆ P - ISSN 1859 - 3585 E - ISSN 2615 - 961 9 
 ..( ,%).,%
 Vì vậy nên chọn loại kích điện 20000VA, 48V là phù 4.327.100 = 
 hợp. Suy ra cần mua ít nhất 4 ac-quy 150Ah/12V là đảm ( ,% )
 bảo yêu cầu. Suy ra số tháng t để trả hết tiền vay là: 111 (tháng) 
 Dựa trên cơ sở trên. Thiết lập bảng giá trị xây dựng hệ 7. KẾT LUẬN 
 thống điện mặt trời áp mái hòa lưới có bình dự trữ như Bài nghiên cứu này đã thể hiện rõ ràng mô hình hệ thống 
 bảng 8. điện mặt trời hòa lưới có acquy dự trữ. Đồng thời, bài báo 
 Bảng 8. Tổng chỉ phí cho hệ thống điện mặt trời với diện tích mặt bằng 100m2 cũng đưa ra được các công thức tính toán chi phí đầu tư, lãi 
 suất ngân hàng, giá trị thu được sau từng tháng hoặc số 
 Đơn Đơn giá Số Thành tiền 
 STT Thiết bị tháng để trả hết vốn vay đầu tư khi lấy số tiền bán điện và tiền 
 vị (VNĐ) lượng (VNĐ) 
 điện sử dụng mỗi tháng trả góp theo từng tháng. Dựa vào 
 Pin mặt trời AE Solar Poly 72 
 1 Tấm 3.000.000 50 150.000.000 những phân tích và công thức tổng quát trong bài có thể áp 
 Cell - 330W dụng cho nhu cầu của từng hộ gia đình cũng như từng vùng 
 Bộ chuyển đổi DC-AC DC-AC 
 2 Chiếc 55.600.000 1 55.600.000 miền. Để thể hiện tính hiệu quả cao, trong bài báo có áp 
 Inverter Goodwe: 15kW dụng ví dụ cho khu vực Quận 9, TP. Hồ Chí Minh. Từ đó đưa 
 Ắc quy vision 12V-150AH 
 3 Chiếc 5.500.000 4 22.000.000 ra phương pháp phù hợp cho sự đầu tư và phát triển theo 
 CGT12-150EXA từng hộ gia đình với hệ thống điện mặt trời áp mái. Ở ví dụ 
 Phụ kiện đi kèm (trung bình minh họa này, bài báo tính toán được cùng số tiền 
 4 bằng 10 - 20% tổng tiền Gói 22.760.000 1 22.760.000 302.935.000VNĐ nếu gửi vào ngân hàng để nhận lãi kép thì 
 thiết bị chính) [10] sau 25 năm được 1.822.819.513VNĐ, trong khi đầu tư hệ 
 Khung giá đỡ và công lắp thống điện mặt trời áp mái hòa lưới có dự trữ thì sau 25 năm 
 5 đặt (trung bình bằng 10% Gói 25.036.000 1 25.036.000 được 3.149.210.058VNĐ (với giả thiết lãi suất tiền không tăng 
 tổng tiền thiết bị) [10] nhưng thực tế là có tăng và số tiền nhận được có thể lớn 
 Phí bảo dưỡng, thay thế hơn). Qua kết quả tính toán này, có thể thấy rằng đầu tư vào 
 thiết bị trong suốt vòng đời hệ thống điện mặt trời sẽ đạt giá trị hiệu quả rất lớn về kinh 
 6 sử dụng (tính trung bình 275.396.000 27.539.000 tế (lớn hơn 1,7 lần so với gửi tiền vào ngân hàng). 
 bằng 10% tổng phí đầu tư 
 ban đầu) [11] TÀI LIỆU THAM KHẢO 
 Tổng chi phí 302.935.000 [1]. https://bnews.vn/tp-ho-chi-minh-khuyen-khich-ho-dan-phat-trien-
 Vậy số tiền cần đầu tư cho hệ thống điện mặt trời áp là : dien-mat-troi-mai-nha/116900.html 
 302.935.000 VNĐ [2]. Srinivasan Sunderasan, Lucretia Landmann (consultant), Đào Xuân Lai, 
 Giả sử: Lãi suất gửi theo định kỳ tháng không đổi là Jiri Dusik, Vũ Thị Thu Hằng, Jay Malette (UNDP VN). Cơ hội tài trợ tư nhân đầu tư 
 0,6%/tháng. Bài toán đặt ra tính số tháng để thu hồi vốn vào lĩnh vực năng lượng tái tạo, hiệu quả và tiết kiệm năng lượng tại Việt Nam. 
 đầu tư ban đầu. Khi mỗi tháng đều gửi vào ngân hàng với [3]. 
 số tiền là 3.420.220VNĐ và trung bình tiền điện mỗi tháng luong-mat-troi 
 tiết kiệm là 906.880VNĐ. Trong khi tiền vốn ban đầu nếu [4].  
 không đầu tư xây dựng điện mặt trời sẽ gửi tiết kiệm ngân [5]. Hoàng Thị Thu Hường, 2014. Thực trạng năng lượng tái tạo Việt Nam và 
 hàng với lãi suất kép là 0,6%/tháng. Từ (12) tính được hệ hướng phát triển bền vững. Năng lượng Việt Nam. 
 thống vận hành sau bao nhiêu tháng sẽ giá trị bằng tổng [6]. https://pvsyst.software.informer.com/T%E1%BA%A3i-v%E1%BB%81/ 
 tiền nhận được từ ngân hàng theo lãi kép: [7]. Nguyễn Anh Tuấn, Vũ Duy Hùng, Đặng Hương Giang, Yannis 
 3.420.220 Vasilopoulos, Yannis Vasilopoulos, 24-01-2018. Đánh giá tiềm năng phát triển 
 906.880t + . [(1 + 0,6%) − 1]. (1 + 0,6%) 
 0,6% dự án điện mặt trời nối lưới quốc gia tại Việt Nam tới năm 2020, tầm nhìn 2030. 
 = 302.935.000(0,6% + 1) (13) [8]. https://www.evn.com.vn/c3/evn-va-khach-hang/Bieu-gia-ban-le-
 Giải phương trình số 13 ta tìm được giá trị tháng thu hồi dien-9-79.aspx 
 vốn đầu tư t là 98 tháng. [9]. https://vnexpress.net/kinh-doanh/gia-dien-mat-troi-ap-mai-co-the-
 Cũng với số liệu trên áp dụng công thức (9). Suy ra duoi-2-000-dong-mot-kwh-4036449.html 
 trong 1 vòng đời của hệ thống điện mặt trời trung bình là [10]. https://givasolar.com/danh-muc/he-thong-nang-luong-mat-troi/ 
 25 năm sẽ thu được tổng giá trị là 3.149.210.058VNĐ [11]. Võ Doãn Cường, 8/2019. Thiết kế hệ thống và đánh giá tiềm năng năng 
 Áp dụng công thức (10) với số liệu trên. Sau 25 năm gửi lượng mặt trời áp mái tại khu vực Mỹ Đình - Nam Từ Liêm - Hà Nội. Áp dụng tính 
 ngân hàng với lãi suất kép sẽ nhận được số tiền là: toán hệ thống điện mặt trời áp mái 5,5kWp. 
 1.822.819.513VNĐ 
 Đối với việc vay vốn ngân hàng để đầu tư với lãi suất ưu AUTHORS INFORMATION 
 1 2 3 1
 đãi 0,9%/tháng, sau đó lấy số tiền bán điện 3.420.220VNĐ Nguyen Duc Tuyen , Le Van Luc , Ninh Van Nam , Tran Thanh Son 
 và tiền điện mỗi tháng 906.880VNĐ trả góp theo từng 1School of Electrical Engineering, Hanoi Unviversity of Science and Technology 
 tháng. Áp dụng công thức (11) thay số liệu tính toán được 2Ishan International Pvt. Ltd. 
 phương trình sau: 3Faculty of Electrical Engineering, Hanoi Unviversity of Industry 
32 Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ ● Tập 56 - Số 2 (4/2020) Website: https://tapchikhcn.haui.edu.vn