Tính toán giải pháp nâng cao hiệu quả vận hành của hệ thống pin mặt trời

Abstract

Năng lượng tái tạo đang trở thành giải pháp thiết thực nhất để đáp ứng vấn nạn về môi trường cũng như sự cạn kiệt của nguồn nhiên liệu hóa thạch. Tuy nhiên, những ảnh hưởng của các yếu tố tự nhiên: vận tốc gió, hiện tượng che khuất mặt trời,… gây ra nhiều tác động xấu đến nguồn năng lượng tái tạo và đặc biệt là với nguồn năng lượng mặt trời. Sự thay đổi bất thường của nhiệt độ và bức xạ nhiệt trong ngày làm cho năng lượng đầu ra của pin quang điện luôn biến động. Những bộ chuyển đổi DC/DC kết hợp các phương pháp điều khiển đang được phát triển nghiên cứu để có thể đáp ứng được các yêu cầu ở đầu ra của hệ thống pin quang điện khi có sự thay đổi đột ngột các giá trị đầu vào. Để nâng cao hiệu suất làm việc của tấm pin cũng như năng lượng đầu ra, các thuật toán “Bắt điểm công suất cực đại-MPPT” cũng phải được tích hợp vào. Hai phương pháp MPPT sử dụng phổ biến là: Thuật toán nhiễu loạn và quan sát P&O (Perturb and Observe) và Thuật toán điện dẫn gia tăng INC (Incremental Conductance), song hai phương pháp này vẫn còn tồn tại nhiều nhược điểm: khả năng đáp ứng chậm, gây thất thoát một phần năng lượng,… Do đó, cần phải có thêm các thuật toán cải tiến. Đề tài tính toán giải pháp để nâng cao hiệu quả của hệ thống pin quang điện có thêm các thuật toán MPPT lai cải tiến nhằm khắc phục được một số nhược điểm còn tồn tại của các thuật toán trước đây và thiết kế một hệ thống năng lượng mặt trời cấp điện cho một phụ tải.