Tên dự án: Năng lượng mặt trời, tìm hiểu sâu về cấu trúc bộ điều chỉnh cho lưới điện PV. Cơ quan công tác: Trường Đại học Quản lý và Công nghệ Hải Phòng Nội dung giảng dạy: Năng lượng mặt trời, hiểu biết sâu sắc về cơ cấu các bộ ngành.
TỔNG QUAN VỀ CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG XANH
Tuy nhiên, nó chỉ chiếm 6% tổng năng lượng được khảo sát ở đây và khó có thể trở thành nguồn năng lượng chính. Giá năng lượng cao sẽ khiến những tình huống này dễ xảy ra hơn.
GIẢI PHÁP GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CẠN KIỆT NĂNG LƯỢNG- NĂNG LƯỢNG XANH
- Pin nhiên liệu
- Năng lượng mặt trời
- Năng lượng từ đại dương
- Năng lượng gió
- Dầu thực vật phế thải dùng để chạy xe
- Năng lượng từ tuyết
- Năng lượng từ sự lên men sinh học
- Nguồn năng lượng địa nhiệt
- Khí Mêtan hydrate
Năng lượng mặt trời có thể được chia thành hai loại cơ bản: năng lượng nhiệt và năng lượng ánh sáng. Pin mặt trời có thể là nguồn năng lượng sạch và có thể tái tạo, do đó bổ sung cho nguồn điện thông thường.
Kết luận chương 1
Khí metan hydrat được coi là nguồn năng lượng ẩn sâu dưới lòng đất, có màu trắng như băng, là thủ phạm gây tắc nghẽn đường ống dẫn khí và được gọi là “băng cháy”. Mêtan hydrat là một chất kết tinh bao gồm các phân tử nước và mêtan, nó ổn định ở nhiệt độ thấp và áp suất cao và hầu hết được tìm thấy dưới lớp băng vĩnh cửu và các lớp địa chất sâu dưới lòng đất, nó là sự thay thế rất tốt cho dầu và than.
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI
GIỚI THIỆU CHUNG
- Mặt trời -nguồn năng lượng vô tận
- Triển vọng phát triển năng lượng mặt trời ở Việt Nam
Trong số các nguồn năng lượng này, năng lượng mặt trời có lẽ được quan tâm nhiều nhất. Nếu tính trên kilowatt giờ (1 kilowatt năng lượng sử dụng trong 1 giờ), chi phí để có được năng lượng mặt trời là 0,30 USD. Pin mặt trời là phương pháp sản xuất điện trực tiếp từ năng lượng mặt trời thông qua bộ biến tần quang điện.
Các trạm phát điện năng lượng mặt trời được sử dụng làm nguồn điện cho các thiết bị truyền dẫn của các bưu điện lớn và các đài truyền hình vệ tinh. Trong ngành an toàn hàng hải, các trạm phát điện mặt trời được sử dụng làm nguồn điện cho các thiết bị chiếu sáng, đèn hiệu và đèn hiệu trên sông. Trong sinh hoạt hàng ngày của các gia đình ở vùng sâu vùng xa, các trạm pin năng lượng mặt trời sản xuất ra điện dùng để thắp sáng, nghe đài, xem tivi.
Trong ngành vận tải đường bộ, các trạm phát điện năng lượng mặt trời đang dần được sử dụng làm nguồn điện cho cột đèn đường.
MỘT SỐ HỆ THỐNG SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI TRONG THỰC TẾ
- Pin mặt trời
- Nhà máy nhiệt điện sử dụng năng lượng mặt trời
- Thiết bị sấy bằng năng lượng mặt trời
- Bếp nấu dùng năng lượng mặt trời
- Thiết bị chưng cất nước dùng NLMT
- Ứng dụng NLMT để chạy các động cơ nhiệt - động cơ Stirling
- Thiết bị làm lạnh và điều hoà không khí dùng NLMT
Ngày nay, người ta còn sử dụng năng lượng mặt trời để tạo ra điện theo kiểu “tháp năng lượng mặt trời”. Hoàng Trí (Khoa Chế tạo máy, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM) đã nghiên cứu và chế tạo thành công thiết bị sấy nhãn sử dụng năng lượng mặt trời. Bếp năng lượng mặt trời được sử dụng rộng rãi ở các nước có nhiều năng lượng mặt trời như các nước ở Châu Phi.
Bếp năng lượng mặt trời cũng được sử dụng khá thường xuyên ở Việt Nam. Năng lượng mặt trời – nguồn năng lượng sạch và tiềm năng nhất – đang nhận được sự quan tâm đặc biệt của nhân loại. Vì vậy, nghiên cứu nâng cao hiệu suất của các thiết bị sử dụng năng lượng mặt trời và triển khai chúng vào thực tế đang là chủ đề được quan tâm hiện nay.
Các thiết bị sử dụng năng lượng mặt trời ở Việt Nam hiện nay chủ yếu là hệ thống cung cấp điện sử dụng pin mặt trời, hệ thống nấu cơm có tấm phản xạ và đặc biệt là hệ thống cấp nước nóng dạng tấm phẳng hoặc ống. có cánh thu nhiệt.
Kết Luận chương 2
Bộ biến tần PV là một thành phần quan trọng của hệ thống điện PV nối lưới. Do chi phí năng lượng mặt trời cao, công nghệ biến tần PV chủ yếu được thúc đẩy bởi hiệu quả. Vì vậy, chúng ta có thể thấy rất nhiều loại cấu trúc biến tần PV trên thị trường.
So với bộ biến tần truyền động bằng động cơ, bộ biến tần PV phức tạp hơn cả về phần cứng và chức năng. Sự phát triển cấu trúc liên kết cho các bộ biến tần PV không biến áp chỉ mới bắt đầu ở hai họ bộ biến tần 'đã được chứng minh rõ ràng': Cầu H Mục đích của chương này là giải thích một số PV không biến áp. Các máy biến áp thực tế có liên quan nhiều nhất đến cấu trúc biến tần như là dẫn xuất của các họ chính này .
Một số cấu trúc biến tần tăng áp kết hợp điển hình được trình bày ở cuối chương này.
Các cấu trúc biến tần bắt nguồn từ cấu trúc liên kết cầu H
- Biến tần H5 (SMA)
Hiệu suất cao lên tới 98% là kết quả của việc giảm tổn thất ở trạng thái điện áp bằng 0. Hiệu suất cao hơn tới 98% do không có sự trao đổi công suất phản kháng giữa L1 (2) và CPV trong khoảng thời gian điện áp bằng 0 và để chuyển đổi tần số thấp hơn trên một chân. Nó ngăn chặn sự trao đổi công suất phản kháng giữa L1 (2) và CPV ở trạng thái điện áp bằng 0, do đó làm tăng hiệu suất.
Ngăn cản sự trao đổi công suất phản kháng giữa L1(2) và CPV ở trạng thái điện áp Hình 3.6 Trạng thái chuyển mạch của biến tần H5 trong trường hợp phát điện: (a) dương. Hiệu suất cao hơn tới 97% do không có sự trao đổi công suất phản kháng giữa L1 (2) và CPV trong khoảng thời gian điện áp bằng 0 và chuyển đổi tần số thấp hơn trên một chân. Ngăn chặn sự trao đổi công suất phản kháng giữa L và CPV trong điều kiện điện áp bằng 0, do đó tăng hiệu suất.
Hiệu suất cao hơn tới 98% do không có sự trao đổi công suất phản kháng giữa L và CPV trong khoảng thời gian điện áp bằng 0, chỉ tăng khi cần thiết và giảm tần số chuyển mạch ở một chân. Hiệu suất cao lên tới 96% do không có trao đổi công suất phản kháng giữa L1 (2) và CPV trong khoảng thời gian điện áp bằng 0 và chuyển đổi tần số thấp hơn ở một chân. Điều kiện điện áp bằng 0 đạt được bằng cách rút ngắn lưới bằng cách sử dụng các công tắc cao hơn của cầu (H5) hoặc bằng cách sử dụng thêm đường rẽ AC (HERIC hoặc REFU) hoặc đường rẽ DC (FB-DCBP).
Cấu trúc biến tần bắt nguồn từ cấu trúc liên kết NPC
Điều này làm tăng hiệu quả vì cả đầu ra công tắc và cuộn cảm đều phải chịu một nửa điện áp đầu vào. REFU và H5 có hiệu suất cao hơn một chút vì chúng chỉ có một công tắc chuyển mạch tần số cao, trong khi HERIC và FB-DCBP có hai. Hiệu suất cao hơn tới 98% do không có sự trao đổi công suất phản kháng giữa L1 (2) và CPV trong khoảng thời gian điện áp bằng 0 và do tần số chuyển mạch trên một chân bị giảm.
Định mức điện áp của công tắc bên ngoài có thể giảm xuống VPV/4, dẫn đến giảm tổn thất chuyển mạch. Khái niệm chính của biến tần Conergy NPC là có thể đạt được điện áp bằng 0 bằng cách. Hiệu suất cao hơn tới 98% do không có trao đổi công suất phản kháng giữa L1 (2) và CPV khi điện áp bằng 0 và sụt áp do chỉ có một công tắc dẫn đến trạng thái hoạt động của biến tần Conergy NPC.
Giá trị điện áp của S1 và S2 gấp đôi so với các công tắc ngoài trong NPC.
Cấu trúc biến tần PV điển hình
NPC cổ điển và NPC Conergy 'biến thể' của nó đều là cấu trúc liên kết ba cấp có ưu điểm là điện áp đơn cực trên bộ lọc, hiệu quả cao do kẹp các tấm PV ở trạng thái điện áp bằng 0 và thực tế là có không có rò rỉ do tâm của liên kết DC nối đất. Do độ phức tạp cao hơn so với cấu trúc liên kết có nguồn gốc từ FB, các cấu trúc này thường được sử dụng trong bộ biến tần PV ba pha có công suất trên 10 kW (trung tâm nhỏ). Các cấu trúc liên kết này cũng rất hấp dẫn đối với công suất cao trong phạm vi hàng trăm kW (trung tâm biến tần), trong đó lợi ích của bộ chuyển đổi đa cấp thậm chí còn quan trọng hơn.
Biến tần FB có thể dễ dàng được thay thế bằng phiên bản hiệu suất cao hơn (H5 hoặc HERIC). Cấu trúc điển hình sử dụng bộ chuyển đổi tăng áp DC-DC cổ điển được thể hiện trên Hình 3.20.
Biến tần PV ba pha
Vấn đề thực sự khi sử dụng cấu trúc liên kết ba pha ba dây thực sự là điện áp DC phải tương đối cao, ít nhất khoảng 600 V đối với lưới ba pha 400 V và giới hạn ở 1000 V do yêu cầu an toàn (cài đặt tối đa Điện áp ). Phạm vi biến đổi có thể quá hẹp so với các biến thể mà MPPT yêu cầu do thay đổi nhiệt độ và điện áp lưới cho phép biến đổi. Ngược lại, bộ biến tần một pha yêu cầu điện áp DC ít nhất khoảng 400 V, có phạm vi biến đổi rộng hơn mang lại sự linh hoạt hơn.
Cấu trúc điều khiển
Các chức năng cụ thể của PV - chung cho tất cả các bộ biến tần PV Theo dõi điểm công suất tối đa (MPPT). Theo dõi nhanh trong quá trình thay đổi bức xạ nhanh (hiệu suất động MPPT). Phát hiện điện áp/tần số nhanh để giám sát nhà máy AI thụ động.
Trong cuốn sách này, các chức năng cơ bản phổ biến (điều khiển dòng điện sơ cấp, điều khiển điện áp DC và đồng bộ hóa) cũng như các phương pháp chống đảo đều được đề cập.
Kết luận và Xu hướng Tương lai
KẾT LUẬN
