Xây dựng dây chuyền sản xuất, lắp ráp và lắp đặt các thiết bị trạm pin mặt trời phục vụ miền núi và hảI đảo

ch. Lập quy trình lắp ráp theo dây chuyền và trình tự lắp ráp các linh kiện rời vào mạch in. - Các sản phẩm của dây chuyền đ−ợc kiểm tra bằng ph−ơng pháp thử nghiệm và đo l−ờng đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. Sơ đồ khối của bộ biến đổi điện đ−ợc cho trong hình 2.20. 38 Hình 2.20: Sơ đồ khối bộ biến đổi 12V DC-AC220V-50Hz Mạch điện gồm 6 khối: tạo dao động, phân chia xung, điều chế xung rộng, dập xung ng−ợc, khuếch đại công suất, và biến áp ra nh− hình vẽ. Bộ tạo dao động có chức năng biến đổi tín hiệu (dòng) điện một chiều thành các các xung vuông góc có tần số định tr−ớc (100Hz). Xung này đ−ợc đ−a đến khối phân chia xung để tách các xung chẵn, lẻ và cho qua các khối khuyếch đại công suất, còn các xung ng−ợc bị khối dập xung ng−ợc huỷ đi, để bảo vệ tầng công suất. Các xung sau khi đ−ợc khuếch đại sẽ đ−ợc đ−a vào cuộn sơ cấp của biến áp ra để tăng áp lên giá trị cần thiết 220V. Khối điều chế xung rộng nhận các tín hiệu từ khối biến áp để điều chế đảm bảo đúng biên độ (220V) và tần số sóng ra (50Hz). Mạch điện tử chi tiết đ−ợc trình bày trên hình 2.21. 2.3.3.2 Chế tạo bộ biến đổi điện a- Qui trình Chế tạo Bộ chuyển đổi điện loại 600 VA, 12VDC- 220VAC: Chế tạo thử đợt 1: Bộ chuyển đổi P = 600 VA số l−ợng 3 bộ b- Mạch sơ đồ nguyên lý chi tiết của bộ biến đổi điện Dập xung ng−ợc Biến ỏp ra Điều chế độ rộng theo điện ỏp Khuyếch đại Cụng suất Tạo dao động Phõn chia xung Khuyếch đại Cụng suất DC 39 Hình 2- 21: Sơ đồ chi tiết mạch điện tử bộ biến đổi điện đ∙ đ−ợc thiết kế ∝ ∝ ∝ ∝ ∝ ∝ ∝ ∝ ∝ ∝ ∝ ∝ ∝ ∝ 40 . Lắp ráp: - Chế tạo vỏ, phiến tản nhiệt theo yêu cầu của từng loại thiết bị. - Mạch in thuê cộng tác viên làm. - Biến áp quấn theo từng loại. - Lắp ráp theo qui trình . - Hiệu chỉnh: - Hiệu chỉnh để đảm bảo f = 100Hz. - Hiệu chỉnh để khi ắc qui ≤10V ngắt thì đ−ợc tự động ngắt ra. - Hiệu chỉnh để dòng quá thì ngắt. - Hiệu chỉnh để điện áp 220V. - Điện áp ắc qui từ 10,5V =>13,8V cho làm việc có tải - Chạy thử 20 phút, kiểm tra nhiệt độ phiến tản nhiệt, đạt d−ới 40oC là thiết bị làm việc bình th−ờng. - Chạy thử và kiểm tra trong phòng thí nghiệm: - Kiểm tra chạy điện áp ắc quy U = 10,5V =>13,8V chạy các thiết bị điện tử nh− tivi, đài, quạt, tủ lạnh... - Kiểm tra ng−ỡng cắt d−ới U = 10,5V ngắt tải để bảo vệ ắc quy - Kiểm tra các thông số kỹ thuật nh− tần số (50Hz), công suất (600VA) v. v... - Kiểm tra loại sóng của thiết bị. 41 Bảng 2.5: Chỉ tiêu Thông số kỹ thuật của bộ chuyển đổi (INVERTER) 12V DC- 220V AC , P = 600 VA ST T TÊN CHI TIÊU Kỹ THUậT Thông số Chất l−ợng chế tạo sản phẩm của dự án Thông số Chất l−ợng đăng ký sản phẩm của dự án 1 Công suất danh định 600VA 500 VA 2 Công suất đỉnh 1200W/ 50ms 1000W/ 50ms 3 Dòng không tải ≤ 800 mA ≤ 800 mA Đầu vào DC 4 Bình Accu 12 VDC , 70Ah 12 VDC , 70Ah 5 Dải điện áp làm việc 10,5 ữ 13,8 V DC 10,5 ữ 13,7 V DC Đầu ra AC 6 Điện áp 220 V AC ± 3% 220 V AC ± 3% 7 Tần số 50 Hz ± 2 % 50 Hz ± 2 % 8 Hiệu suất ≥ 83 % 90% 9 Dạng sóng Chuẩn sin sin Quá công suất máy ở 120% Ngắt mạch đấu ra Điện áp bình Accu 10,5V± 2% Inverter tự động ngắt điện áp 16 Bảo vệ Ng−ợc cực Accu, cầu chì DC đầu vào sẽ đứt 17 Đèn hiển thị Máy đang hoạt động, máy bị lỗi, báo mức điện áp Accu 18 Thời gian bảo hành 36 tháng - Chế tạo thử đợt 2: Bộ chuyển đổi P = 600 VA số l−ợng 10 bộ - Khắc phục các nh−ợc điểm các phiến tản nhiệt, ép các lõi sắt không chặt nên công suất không ổn định của thiết bị sản xuất đợt 1 đã cho chạy thử , tham khảo ý kiến của các chuyên gia về lĩnh vực điện tử. - Tiếp tục cho chạy thử trong phòng thí nghiệm: Kiểm tra chạy điện áp ắc quy U = 10,5V =>13,8V chạy các thiết bị điện tử nh−: tivi, đài, quạt,... - Kiểm tra ng−ỡng cắt d−ới U = 10,5V ngắt tải để bảo vệ ắc quy. 42 - Kiểm tra các thông số kỹ thuật nh− tần số, công suất, dạng sóng ra (vuông, hình thang, sóng hình sin v. v...). Bộ chuyển đổi điện loại 1500 VA, 12VDC- 220VAC: - Chạy thử và kiểm tra trong phòng thí nghiệm: - Kiểm tra chạy điện áp ắc quy U = 21V =>29V chạy các thiết bị điện tử nh− tivi, đài, quạt,... - Kiểm tra ng−ỡng cắt d−ới U = 21V ngắt tải để bảo vệ ắc quy - Kiểm tra thông số kỹ thuật nh− tần số (50Hz), công suất (1500VA) v. v.. Bảng 2.6: Chỉ tiêu Thông số kỹ thuật của bộ chuyển đổi (INVERTER) 12V DC- 220V AC, P = 1500 VA STT TÊN CHI TIÊU Kỹ THUậT Thông số Chất l−ợng chế tạo sản phẩm của dự án Thông số Chất l−ợng đăng ký sản phẩm của dự án 1 Công suất danh định 1500VA 1500 W 2 Công suất đỉnh 4000W/ 50ms 3 Dòng không tải ≤ 800 mA ≤ 800 mA Đầu vào DC 4 Bình Accu 24 V DC , 100Ah 12 V DC , 100Ah 5 Dải điện áp làm việc 21 ữ 28 V DC 10,5 ữ 13,7 V DC Đầu ra AC 6 Điện áp 220 V AC ± 3% 220 V AC ± 3% 7 Tần số 50 Hz ± 2 % 50 Hz ± 2 % 8 Hiệu suất ≥ 78 % 90% 9 Dạng sóng Chuẩn sine sin Quá công suất máy ở 120% Ngắt mạch đấu ra Điện áp bình Accu 21V± 2% Inverter tự động ngắt điện áp 16 Bảo vệ Ng−ợc cực Accu, cầu chì DC đầu vào sẽ đứt 17 Đèn hiển thị Máy đang hoạt động, máy bị lỗi, báo mức điện áp Accu 18 Thời gian bảo hành 36 tháng Chế tạo các bộ biến đổi điện công suất 300VA, 1000VA Qui trình chế tạo, kiểm tra và hoàn thiện cũng đ−ợc tiến hành nh− đối với loại 600VA đã trình bày ở trên. 43 b- Số l−ợng bộ biến đổi điện đ−ợc chế tạo - Biến đổi điện sóng hình vuông loại P = 300VA: 50 bộ - Biến đổi điện sóng hình vuông , hình sin loại P = 600VA: 50 bộ - Biến đổi điện sóng hình sin loại P = 1000VA: 50 bộ - Biến đổi điện sóng hình sin loại P = 1500VA: 20 bộ Tổng số: 170 bộ 2.3.3.3 Các thông số kỹ thuật chính - Hiệu điện thế vào: 12, 24vdc ± 2% - Hiệu điện thế ra: 220VAC ± 3% - Tần số sóng ra: 50Hz ± 2% - Ng−ỡng cắt d−ới: 10,5 và 21V DC hoặc 180 V AC - Hiệu suất: o Loại 300, 600VA: ≥ 83% đối với loại sóng sin và ≥ 85% đối với loại sóng vuông o Loại 1000, 1500VA: ≥ 78% đối với loại sóng sin và ≥ 83% đối với loại sóng vuông - Các thiết bị biến đổi điện loại 600, 1500VA đã đ−ợc kiểm định chất l−ợng của sản phẩm cục đo l−ờng chất l−ợng. Hình 2-21: Bộ biến đổi điện 12VDC-220VAC, 1000VA đang đ−ợc kiểm tra trong phòng thí nghiệm 44 Hình 2 - 22: Các thành phần của bộ biến đổi điện Hình 2-23: Phân x−ởng lắp ráp bộ biến đổi điện 45 2.3.4 Nghiên cứu thiết kế và chế tạo bộ rung cho đèn ống 12VDC Các hệ nguồn điện mặt trời hộ gia đình th−ờng chỉ phục vụ chiếu sáng, nghe đài và cấp điện cho TV đen trắng. Vì tấm PMT công suất nhỏ (40- 70Wp) nên để giảm tổn hao ng−ời ta th−ờng dùng các tải một chiều 12VDC. Vì vậy các đèn chiếu sáng trong hệ thống này phải dùng loại đèn ống 12VDC. Muốn vậy cần phải thiết kế và chế tạo các bộ rung điện tử hay cũng chính là các bộ biến đổi điện đơn giản công suất nhỏ để chuyển điện 12VDC từ ắc qui thành điện xoay chiều cao thế 400- 600V để nuôi đèn. Thiết kế và chế tạo các bộ rung hiệu suất cao cho đèn ống 12V cũng là một nhiệm vụ của dự án này. Chế tạo các loại đèn tại các phòng thí nghiệm của Viên Năng L−ợng đ−ợc xắp xếp theo trình tự sau: - Thiết kế mạch điện tử - Thuê chạy mạch in - Mua vật t− nh− dây đồng, các linh kiện điện tử, máng đèn v .v.. Bộ tự động ổn định công suất, nhằm đảm bảo cho đèn sáng bình th−ờng. Khi điện áp ắc qui thay đổi : từ 10,5V => 13,8 V. Dao động và khuyếch đại công suất để tạo ra tín hiệu xung khoảng f = 15KHz. Biến áp xung để đ−a ra điện áp đủ lớn nhằm kích cho đèn tuýp sáng 2.3.4.1- Mạch điện tử nguyên lý Hình 2 - 24: Sơ đồ khối mạch bộ rung đèn ống 60cm, 10W Các hình 2.24 và 2.25 là sơ đồ khối và sơ đồ nguyên lý mạch điện tử bộ rung cho đèn ống 20W- 60cm, đèn tiết kiệm 10W để bàn hay treo t−ờng . Điện một chiều 12V DC đ−ợc bộ dao động tạo ra các sóng vuông tần số 15kHz. Bộ khuếch đại sẽ tạo ra sóng có biên độ 400V. Dao động Và KĐ Cụng suất Biến ỏp xung 12V DC Sơ đồ khối Tự động ổn định Cs ra Đốn 46 Hình 2.25: Sơ đồ mạch nguyên lý bộ rung cho đèn ống . Lắp ráp: - Mạch in đ−ợc thuê chế tạo theo kích th−ớc thiết kế - Linh kiện đảm bảo đủ về số l−ợng và chất l−ợng - Quấn biến áp xung theo số liệu sau: - Diện tích ( 1 x 1) cm2 - Yêu cầu quấn dây ra đầu cho đúng chiều: Cuộn A và D quấn dây emay φ 0,4, 2 vòng Cuộn B và C quấn dây emay φ 0,9, 7 vòng Cuộn G và F quấn dây emay φ 0,4, 3 vòng Cuộn E quấn dây emay φ 0,4, 85 vòng - Hai bóng bán dẫn đ−ợc gắn trên phiến tản nhiệt - Cuộn L quấn trên lõi ferit hở đ−ờng kính 2,5 cm 65 vòng dây emay φ 0,9. Sơ đồ nguyờn lý R1K/1W L A G B 203 tụ E FD C 203 tụ 47 - Hiệu chỉnh và hoàn thiện: - Tần số dao động trong khoảng (15 =>20 ) KHz - Kiểm tra : Điện áp ra, kiểm tra các đầu dây ra của cuộn biến áp - Đo dòng tiêu thụ toàn mạch khi đèn sáng bình th−ờng, độ sáng lux. - Điều chỉnh điện áp vào từ 10,5V => 13,8V mà độ sáng của đèn không thay đổi là đ−ợc Chạy thử 20 phút mà nhiệt độ hai phiến tản nhiệt ở d−ới 400C là chất l−ợng đảm bảo Hình 2 - 26: Bộ rung đèn 20W sau khi đ∙ lắp ráp 48 : Hình 2- 27: Chạy thử đèn trong phòng thí nghiệm Hình 2.28: Các bộ rung đ−ợc lắp cho đèn ống 60cm và các đèn ruột gà 2.3.4.2 Quá trình chế tạo Chế tạo bộ rung (kích) đèn 12V- 10W, 20W : Chế tạo thử đợt 1: Bộ kích đèn I = 1,3A số l−ợng 5 bộ. Bộ kích đèn I = 0,9A số l−ợng 5 bộ 49 Chạy thử trong phòng thí nghiệm: Các đèn đ−ợc lắp hoàn thiện cho chạy thử trong thời gian là 8 giờ, mỗi giờ kiểm tra dòng I = 1,5 => 1,6 A, đèn tiết kiệm I = 0,86 => 0,9A ghi vào sổ theo dõi. Nếu dòng của đèn thay đổi phải xem lại linh kiện điện tử. Trong quá trình sản xuất đèn 20 W phải thay đổi con tụ 100V thay tụ 200V. Trong quá trình chạy thử dòng của đèn không thay đổi là thiết bị đảm bảo đúng chất vì nơi ứng dụng chạy cao nhất là 5 tiếng Kiểm tra đèn chạy thử ắc quy U = 10,5V đến 13,8V theo dõi xem dòng có thay đổi không , nếu dòng ổn định là đ−ợc Kiểm tra ắc quy U < 10,5V ngắt tải để bảo vệ ắc quy Chế tạo 2: Bộ đèn I = 1,55 ữ 1,6A số l−ợng 400 bộ Bộ đèn I = 0,86 ữ 0,9A số l−ợng 60 bộ Tổng số: 460 bộ. 2.3.5 Chế tạo chân giá Chế tạo chân giá của các trạm pin mặt trời, xem toạ độ của từng khu vực lắp đặt trạm pin mặt trời, vị trí lắp đặt đảm bảo đ−ợc các yêu cầu sau: - Kích th−ớc phù hợp với thiết bị - Kết cấu tháo lắp dễ dàng , kiểu dáng công nghiệp - Đảm bảo độ bền, chịu đ−ợc gió cấp cao nhất - Chịu đ−ợc môi tr−ờng n−ớc mặn, độ ẩm cao từng vùng và vị trí lắp đặt. Thiết kế bản vẽ và gia công tại x−ởng của Viện Năng l−ợng (Xem phần phụ lục). 2.3.6 ứng dụng thực tế các thiết bị đ−ợc thiết kế chế tạo Các thiết bị do Dự án nghiên cứu, thiết kế và sản xuất đã đ−ợc ứng dụng thử nghiệm cho một số dự án điện mặt trời ở các tỉnh miền núi và hải đảo. 2.3.6.1 ứng dụng tại Đảo Cô Tô: Thiết bị chế tạo sau khi đã đ−ợc chạy thử trong phòng thí nghiệm, kiểm tra mọi thông số đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, đ−ợc ứng dụng thử nghiệm tại đảo Cô Tô với số l−ợng nh− sau: - Bộ điều khiển loại I = 40A , số l−ợng 01 bộ - Bộ chuyển đổi điện sóng hình sin loại P = công suất 1000VA, số l−ợng 08 bộ 50 - Trạm pin mặt trời công suất P = 160 Wp ứng dụng trên tàu của một gia đình ng− dân tự trang bị. Sau thời gian sử dụng kể từ 10/2004 cho đến nay các thiết bị do dự án thiết kế và chế tạo hoạt động rất tốt, tin cậy. 2.3.6.2 ứng dụng tại Tỉnh Gia Lai: - Thiết bị chế tạo ra đ−ợc thử nghiệm trong phòng thí nghiệm đảm bảo đủ tiêu chuẩn kỹ thuật đã ứng dụng thử tại Tỉnh Gia Lai số l−ợng nh− sau: - Bộ điều khiển loại I = 15A , số l−ợng 25 bộ Thiết bị chế tạo đợt đầu chạy thử trong phòng thí nghiệm mang đi lắp đặt tại Gia Lai từ 11/2004, trong thời gian vận hành thiết bị làm việc ổn định đóng ngắt hoàn toàn tự động các cơ sở ứng dụng rất hài lòng về thiết bị vì nó phù hợp với dân trí của miền núi và hải đảo. 2.3.6.3 ứng dụng tại đảo Lý Sơn Tỉnh Quảng Ng∙i: Thực hiện lắp đặt tại đảo Lý Sơn để thiết bị hoạt động đ−ợc tốt, khảo sát bức xạ của trạm khí t−ợng tại Quảng Ngãi: Tổng bức xạ mặt trời trung bình theo tháng năm trên tỉnh quảng ng∙i Đơn vị ( cal/cm2ngày ) Toạ độ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Cả năm 15008’ 246 325 403 489 505 502 494 495 459 343 248 233 395,2 Số giờ năng trung bình tháng và năm trên tỉnh quảng ng∙i Đơn vị ( h ) Tháng/1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Cả năm 125,2 155,3 216,7 238,3 273,6 245,4 260 233,9 200,3 162,2 110,4 101,4 2322,7 Dựa vào bảng bức xạ và số giờ nắng và nhu cầu tiêu thụ điện mặt trời của Tỉnh Quảng Ngãi ta tính ra công suất lắp đặt các trạm pin mặt trời nh− sau: 20 trạm pin mặt trời gia đình mỗi trạm P = 75Wp 01 trạm pin mặt trời gia đình mỗi trạm P = 150Wp 02 trạm pin mặt trời gia đình mỗi trạm P = 300Wp Vật t− của trạm pin mặt trời nh− sau: 51 1- Tấm pin mặt trời: Nhập 30 tấm pin mặt trời từ úc ký hiệu BP375, 75W, 12V Các thông số kỹ thuật nh− bảng 2.7. Bảng 2.7 - Các thông số kỹ thuật của pin mặt trời Thông số BP 375(75Wp) Công suất cực đại 75W Điện áp danh định 12V Điện áp cực đại 17V Dòng điện cực đại 4,45A Điện áp hở mạch 21,4V Dòng điện ngắn mạch 4,75A Trọng l−ợng 7,5kg Hình 2. là các tấm PMT đ−ợc nhập từ công ty BP cho dự án Quảng Ngãi. Hình 2-29: Các tấm PMT BP cho dự án Quảng ng∙i 52 Hình 2-30: Vật t− thiết bị cho các dự án điện mặt trời thử nghiệm Hình 2.31: Dây cáp điện cho các dự án điện mặt trời thử nghiệm 53 Hình 2-32: Các đèn bàn cho trẻ nhỏ học bài 2- Vật t− thiết bị cho dự án điện mặt trời Đảo Lý Sơn, Quảng Ngãi - Bóng đèn: Bóng đèn tiết kiệm loại 10W số l−ợng 40 cái Bóng đèn tiết kiệm loại 13W số l−ợng 20 cái Bóng đèn loại 20W số l−ợng 100 cái Hình 2-33: Trạm pin mặt trời lắp tại đảo nhỏ Lý Sơn Quảng Ng∙i P = 75Wp ( Gia đình bà Tình ) 54 Hình 2-34: Trạm pin mặt trời lắp tại đảo nhỏ Lý Sơn Quảng Ng∙i P = 75Wp ( Gia đình ông Hải ) Hình 2-35: Trạm pin mặt trời lắp tại đảo nhỏ Lý Sơn Quảng Ng∙i P = 300Wp ( trạm y tế đảo) 55 Hình 2-36: Trạm pin mặt trời lắp tại đảo nhỏ Lý Sơn Quảng Ng∙i P = 150Wp ( Mẹ Phú nuôi trẻ mô côi ) Công tắc và các phụ kiện khác: o Các phụ kiện trên đảm bảo đủ cho 23 trạm pin mặt trời lắp tại đảo Lý Sơn o Thiết kế chế tạo chân giá của 23 trạm pin mặt trời o ắc quy khô của Nam Triều Tiên: Loại 100Ah số l−ợng 28 cái. 2.3.6.3- ứng dụng tại đảo Hòn Mun Tỉnh Khánh Hoà: Dự này đ−ợc triển khai ứng dụng lắp đặt tại đảo Hòn Mun số l−ợng nh− sau: 01 trạm pin mặt trời gia đình P = 160 Wp 01 trạm pin mặt trời gia đình P = 320Wp Các trạm pin này đ−ợc lắp đặt tại đảo Hòn Mun các thiết bị đều phát huy rất tốt. Thiết bị chế tạo ra đóng ngắt đều hoàn toàn tự động mang tính chất công nghiệp, ng−ời sử dụng hoàn toàn yên tâm về thiết bị. 56 Hình 2-37: Trạm pin mặt trời lắp tại đảo Hòn Mun Tỉnh Khánh Hoà P = 160Wp Hình 2-38: Trạm pin mặt trời lắp tại đảo Hòn Mun Tỉnh Khánh Hoà P = 320Wp 57 2.3.6.4 ứng dụng tại Huyện Vân Đồn tỉnh Quảng Ninh: Dự án này đ−ợc triển khai ứng dụng lắp đặt tại đảo số l−ợng nh− sau: 01 trạm pin mặt trời gia đình P = 160Wp Thiết bị thay thế: 05 Bộ điều khiển 03 bộ biến đổi điện loại 600VA Các thiết bị này điều sử dụng tốt lắp từ tháng 10/2004 đều hoạt động tốt 2.3.6.5 ứng dụng tại các đơn vị Hải quân: 03 trạm pin mặt trời P = 100Wp Các trạm pin này lắp ở các đơn vị Hải quân đều dùng rất tốt phục vụ nhu cầu sử dụng thiết bị tải. 2.3.6.6 ứng dụng tại Công ty TNHH Nhà n−ớc một thành viên: 01 trạm pin mặt trời P = 80Wp 2.3.6.7 ứng dụng tại Huyện Quảng Bạ Tỉnh Hà Giang: 01 trạm pin mặt trời gia đình P = 160Wp 16 Bộ điều khiển I = 15A 03 Bộ đổi điện loại 300VA 2.3.6.8 ứng dụng tại Cục kỹ thuật – TCII Bộ Quốc Phòng: 01 trạm pin mặt trời P = 80Wp Dự án còn cung cấp cho một số địa ph−ơng, thay thế thiết bị các trạm pin mặt trời của các cơ quan khác đã lắp, để cho trạm pin hoạt động bình th−ờng. Thực hiện Dự án Viện sẽ triển khai lắp đặt một số trạm pin mặt trời phục vụ vùng sâu, vùng xa, hải đảo, nhằm mục đích đ−a ánh sáng về các vùng mà l−ới điện không v−ơn tới nh− : Đảo Nẹ, Đảo Hòn Mê, Đảo Nha Trang, Lai Châu, Cao Bằng v.v 58 Phần III Kinh Phí Dự án Trong thời gian thực hiện Dự án, các cán bộ nghiên cứu và chế tạo các thiết bị của trạm pin mặt trời có một kết quả rất đáng kích lệ. Kinh phí đề tài gồm hai nguồn vốn: Nguồn vốn ngân sách: 1700 triệu Nguồn vốn tự có: 1.000 triệu Nguồn vốn thu hồi: 1015,2 triệu Kinh phí th−c hiện: Chế tạo thiết bị: Bộ điều khiển Bộ biến đổi điện Các loại đèn Chế tạo chân giá Mua sắm vật t− Lắp ráp và lắp đặt các trạm pin mặt trời tại hai đảo Lý Sơn, đảo Hòn Mun và một số Huyện miền núi của các Tỉnh. 3.1 Kinh phí chế tạo Chủ nhiệm Dự án đã cho chế tạo các thiết bị phụ của trạm pin mặt trời theo công suất th−ờng dùng tại Việt Nam. Thiết bị chế tạo phù hợp với điều kiện môi tr−ờng, dân trí miền núi hải đảo. Dự án đã tạo cho cán bộ kỹ thuật nâng cao đ−ợc trình độ chuyên môn, sản xuất, tiếp cận thực tế. Kinh phí đề tài có thể chế tạo ra đ−ợc nhiều thiết bị khác nhau và hoàn thiện các thiết bị của trạm pin mặt trời. 3.1.1 Chế tạo bộ điều khiển Loại bộ điều khiển I = 10 A thay bằng I = 15A nh−ng kinh phí không thay đổi, giá thành là 400.000đ/bộ, giá n−ớc ngoài là 120 USD/bộ phục vụ cho các trạm pin mặt trời có công suất từ 50Wp đến 200 Wp Loại bộ điều khiển I = 30 A giá thành là 1350đ/bộ giá n−ớc ngoài là 166,7 USD/bộ, dùng cho các trạm pin mặt trời có công suất từ 200Wp đến 400 Wp Loại bộ điều khiển I = 40A giá thành là 1550.000đ/bộ giá n−ớc ngoài là 194,25 USD/bộ, dùng cho các trạm pin mặt trời có công suất từ 400Wp đến 600 Wp. Các bộ điều khiển trên phục vụ cho các trạm pin mặt trời lắp đặt tại miên núi và hải đảo có giá thành chỉ bằng 40% đến 50% nhập ngoại (có báo giá bán bảng 3-1). 59 3.1.2 Chế tạo bộ biến đổi điện: Loại bộ đổi điện P = 300VA giá thành là 670.000đ/bộ giá n−ớc ngoài là 270 USD/bộ, phục vụ cho các trạm pin mặt trời có công suất từ 100Wp đến 200 Wp Loại bộ đổi điện P = 600VA giá thành là 1100.000đ/bộ giá n−ớc ngoài là 450 USD/bộ, phục vụ cho các trạm pin mặt trời có công suất từ 200Wp đến 400 Wp Loại bộ đổi điện P = 1000VA, giá thành là 5600.000đ/bộ giá n−ớc ngoài là 930 USD/bộ, phục vụ cho các trạm pin mặt trời có công suất từ 400Wp đến 600 Wp Loại bộ đổi điện P = 1500VA Kinh phí bộ đổi điện này còn khá cao, ít áp dụng tại Việt Nam, nên chế tạo với số l−ợng hạn chế, giá bán ở bảng 3-2. 3.1.3 Chế tạo Các loại đèn: Loại đèn 0,6m P = 20W mắc cố định trong nhà, đèn loại này tiêu thụ điện năng lớn, không tiết kiệm, giá thành là 85.000đ/bộ, giá n−ớc ngoài là 25 USD/bộ. Loại đèn tiết kiệm P = 10W có tính −u việt, chủ yếu cho các cháu nhỏ học, giá thành là 150.000đ/bộ giá n−ớc ngoài là 29,92 USD /bộ, giá bán ở bảng 3-3. 3.1.4 Các loại vật t− thiết bị khác: - Thiết kế chân giá - Mua sắm vật t− - Trong Dự án này thiết bị sản suất bán ra rất chậm, chủ nhiệm Dự án có công văn gửi Bộ Khoa học và Công nghệ thay đổi một số hạng mục trong dự án: Nhập hàng các tấm pin mặt trời về bán kèm với các thiết bị sản xuất ra, ph−ơng án này áp dụng rất tốt, dễ dàng triển khai lắp đặt. 3.2 Triển khai lắp đặt - Lắp đặt tại đảo nhỏ Lý Sơn Tỉnh Quảng Ngãi 23 trạm P=2250 Wp - Lắp đặt tại Huyện Minh Long Tỉnh Quảng Ngãi 01 trạm P = 160 Wp - Lắp đặt tại đảo Hòn Mun Tỉnh Khánh Hoà 02 trạm P = 480 Wp - Lắp đặt tại Huyện Vân Đồn Tỉnh Quảng Ninh 01 trạm P = 160 Wp - Lắp đặt tại Hải quân 03 trạm P = 300 Wp - Lắp đặt tại Công tyTNHH đô thị 01 trạm P = 80 Wp - Lắp đặt tại đảo Côtô 01 trạm P = 160 Wp - Lắp đặt tại Tổng cục kỹ thuật 01 trạm P = 80 Wp - Lắp đặt tại trạm khí t−ợng thuỷ văn 02 trạm P = 210 Wp - Lắp đặt tại Nông tr−ờng Kim giang 03 trạm P = 210 Wp Tổng số lắp đặt tại các địa ph−ơng P = 4.090 Wp 60 3.3 Giá bán thiết bị A - Giá bán bộ điều khiển Các bộ điều khiển do dự án sản xuất có các thông số kỹ thuật t−ơng đ−ơng loại nhập ngoại, nh−ng giá thành bằng 50 - 60% giá nhập ngoại. Ngoài ra, tính năng vận hành phù hợp với dân trí miền núi và hải đảo ở n−ớc ta. Bảng 3.1- Giá bán các bộ điều khiển TT Loại bộ điều khiển Giá (VNĐ) Ghi chú 1 12, 24VDC: - SR 15A - SR 30A - SR 40A 600.000 1.600.000 1.800.000 giá bán lẻ tại thời điểm hiện nay Thời gian sử dụng vào khoảng từ 8 - 10 năm thời gian bảo hành thiết bị là ba năm B Giá bán bộ biến đổi điện Trong điều kiện sản xuất thử nghiệm và loạt nhỏ việc tính giá thành chỉ có tính chất t−ơng đối, nh−ng điều khẳng định là rẻ hơn thiết bị nhập ngoại cùng loại khoảng 25-30%. Cụ thể là giá tính toán sơ bộ đ−ợc cho trong bảng sau. Bảng 3.2:- Giá bán các bộ biến đổi điện TT Loại bộ biến đổi điện Giá (VNĐ) Ghi chú 1 12, 24VDC- 220VAC, 300W Loại 600 W - Sóng vuông - Sóng sin 900.000 1.300. 000 2. 800. 000 2 12, 24VDC- 220VAC, 1000W- 1500W - Sóng hình thang loại 1000W - Sóng hình sin loại 1000W - Sóng sin loại 1500 2.800.000 6.600.000 7.600.000 Giá bán lẻ tại thời điểm hiện nay Thời gian sử dụng vào khoảng từ 5 năm đến 8 năm thời gian bảo hành thiết bị là 2 năm. Bảng 3.3: Giá bán các bộ đèn TT Loại bộ đèn Giá (VNĐ) Ghi chú 1 2 12V DC 0,6m 18 ữ 20W 12V DC đèn bàn 10W 120.000 200.000 Giá bán lẻ tại thời điểm hiện nay Thời gian sử dụng bộ rung của đèn vào khoảng từ 5 năm đến 8 năm thời gian bảo hành thiết bị là 2 năm. 61 3.4 Hiệu quả Kinh tế Các trạm pin mặt trời đã lắp đặt tại các địa ph−ơng đã mang lại một hiệu quả rất tốt, cung cấp điện cho nhiều loại phụ tải nh−: trạm y tế, trụ sở ủy ban, hộ tập thể và các hộ gia đình. Để đánh giá giữa pin mặt trời và máy phát điện chạy xăng là rất khó so sánh bởi mỗi một loại có những đặc tính riêng. 3.4.1 Tính giá 1 kWh máy phát điện chạy xăng Giá thành 1 kWh chạy máy phát của các đảo là khác nhau vì có nhà n−ớc trợ giá. Theo tính toán của điện lực của các huyện là rất khác nhau: - Đảo Cô Tô (các gia đình chung nhau phát tự hạch toán ) ≈ 6.340đ/ kWh - Đảo Phú Quốc (giá điện chạy máy phát của các hộ) ≈ 8000 đ/1 kWh - Đảo Lý Sơn (các gia đình chung nhau phát tự hạch toán) ≈ 6.447đ/ kWh 3.4.2 Tính giá 1 kWh chạy bằng trạm pin mặt trời 1. Trạm pin mặt trời có thiết bị nhập ngoại Tên thiết bị Đơn vị Số l−ợng Đơn giá ( Đồng ) Thành tiền ( Đồng ) Pin mặt trời: BP, P = 75W Tấm 01 6.579.000 6.579.000 Bộ điều khiển loại GCR2020 I = 15A=> 20A, giá 120USD Bộ 01 1.914.000 1.914.000 Ăc qui khô không cần bảo d−ỡng 12V – 90 Ah ( Nam Triều Tiên) Cái 01 1.150.000 1.150.000 Đèn tuýp DC=AC, 12V - 10W, 29USD Đèn tiết kiệm, 12V , 10 W Bộ Bộ 02 02 463.000 463.000 926.000 463.000 Dây điện, cáp các loại đặc chủng chủng m 40 10.000 400.000 Chân giá Bộ 01 350.000 350.000 Băng dính, ắc quy, vật liệu xây dựng 100.000 100.000 Vận chuyển, lắp đặt, VAT 1.131.000 Cộng 13.013.000 62 2. Trạm pin mặt trời có thiết bị chế tạo trong n−ớc Tên thiết bị Đơn vị Số l−ợng Đơn giá ( Đồng ) Thành tiền ( Đồng ) Pin mặt trời: BP, P = 75W Tấm 01 6.579.000 6.579.000 Bộ điều khiển VN ( Chế tạoVNL)I =15A Bộ 01 600.000 600.000 Ăc qui khô không cần bảo d−ỡng 12V – 90 Ah ( Nam Triều Tiên) Cái 01 1.150.000 1.150.000 Đèn tuýp DC=AC, 12V - 20W Đèn tiết kiệm, 12V , 10 W Bộ Bộ 02 02 120.000 200.000 240.000 200.000 Dây điện, cáp các loại đặc chủng chủng m 40 10.000 400.000 Chân giá Bộ 01 350.000 350.000 Băng dinh, ắc quy, vật liệu xây dựng 100.000 100.000 Vận chuyển, lắp đặt, VAT 1.131.000 Cộng 10.750.000 - Đầu t− trạm pin mặt trời 75 Wp = 10.750.000đ - Tiền thay thế: 04 ắc quy x 900.000đ = 2.700.000đ 01bộ điều khiển x 600.000đ = 600.000đ - Các chi phí khác = 600.000đ . Cộng chi toàn bộ 14.650.000đ Năng l−ợng trạm pin mặt trời cung cấp điện trong một ngày với bức xạ trung bình ở Quảng Ngãi là: 395,2 cal/ cm2 ngày cho một hộ dân sống trên đảo: A = Wp(QTC) x h ( QTC )  nạp Trong đó: A là năng l−ợng trạm pin mặt trời 75Wp phát trong 1 ngày đơn vị Wh WpQTC công suất của tấm pin mặt ở điều kiện bức xạ tiêu chuẩn. h QTC Số giờ quy đổi (Eo = 1000W/m 2)  nạp hiệu suất tổng sản l−ợng gồm dàn pin và bộ tích trữ A = 75W x 4,6h/ngày x 0,85 = 293 Wh/ ngày L−ợng điện năng sản xuất đ−ợc trong năm tuổi thọ thiết bị : B = 293 Wh/ ngày x 365 ngày x 22 năm = 2.352.790 Wh B ≈ 2.353 kWh Giá thành 1 kWh điện mặt trời là: 14.650.000đ/ 2353 kWh = 6.236đ/ kWh Đầu t− trạm pin mặt trời lắp cho miền núi và hải đảo là hợp lý vì giá thành trạm pin mặt trời là rẻ hơn so với sử dụng nguồn điện chạy động cơ xăng, tiện lợi cho ng−ời sử dụng, các bộ điều khiển, đèn v.v.. đ−ợc sản xuất trong n−ớc. Tuy vậy đầu t− ban đầu của trạm pin mặt quá lớn so với mức thu nhập của ng−ời dân miền núi và hải đảo là quá sức của ng−ời dân. Chạy bằng máy phát điện chạy xăng, đầu t−