THIẾT KẾ VÀ ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI PHỤC VỤ TƯỚI TIÊU NÔNG NGHIỆP

Abstract

Ngày nay với tình hình dân số và ngành công nghiệp phát triển không ngừng, năng lượng ngày càng thể hiện rõ vai trò quan trọng và trở thành yếu tố không thể thiếu trong cuộc sống. Đi đôi với nhu cầu sử dụng năng lượng đang ngày càng gia tăng thì các nguồn năng lượng truyền thống như dầu, khí, than,… đang dần cạn kiệt và trở nên khan hiếm. Ngoài ra, việc sử dụng năng lượng hóa thạch đã gây ra những vấn đề về môi trường như ô nhiễm không khí, ô nhiễm nguồn nước,… kéo theo hệ quả là sự biến đổi khí hậu tác động trực tiếp đến cuộc sống hiện nay và tương lai của con người. Trước tình hình đó, vấn đề phải tìm được những nguồn năng lượng mới để đáp ứng nhu cầu sử dụng năng lượng đang gia tăng hằng ngày và thay thế những nguồn năng lượng truyền thống trở nên cấp thiết, đòi hỏi nhiều sự quan tâm. Bên cạnh các nguồn năng lượng sạch như năng lượng gió, địa nhiệt, sinh học,… năng lượng mặt trời đã và đang được khai thác cũng như ứng dụng trong nhiều lĩnh vực. Tại Việt Nam, theo Hiệp hội Năng lượng sạch Việt Nam, nước ta là một trong những quốc gia có ánh nắng mặt trời nhiều nhất trong biểu đồ bức xạ mặt trời thế giới. Trung bình, tổng bức xạ năng lượng mặt trời ở Việt Nam vào khoảng 5kW/h/m2 /ngày ở các tỉnh miền Trung và miền Nam, khoảng 4kW/h/m2 /ngày ở miền Bắc. Ngoài ra, số giờ nắng trong năm ở miền Bắc vào khoảng 1500-1700 giờ trong khi ở miền Trung và miền Nam Việt Nam, con số này vào khoảng 2000-2600 giờ mỗi năm. Tuy nhiên, dù tiềm năng rất lớn, nhưng việc khai thác nguồn năng lượng này ở Việt Nam còn chưa đáng kể. Hầu hết các dự án điện mặt trời chỉ ở quy mô nhỏ. Trong dài hạn đòi hỏi chúng ta cần phải có chiến lược và giải pháp tổng thể để thúc đẩy mạnh hơn nữa việc khai thác và sử dụng hiệu quả nguồn năng lượng sạch này tại Việt Nam. Xét ở khu vực ĐBSCL có đầy đủ những điều kiện thuận lợi về địa lí, khí hậu, kinh tế phát triển, những dự án lớn về đầu tư những nguồn năng lượng mới,… hứa hẹn là khu vực đầy tiềm năng trong việc phát triển các nguồn năng lượng tái tạo nói chung và năng lượng mặt trời nói riêng. Bên cạnh đó khu vực còn là trọng điểm của ngành nông nghiệp, hướng phát triển đặt ra là sự kết hợp sử dụng được tiềm năng năng lượng này vào việc phát triển nông nghiệp. Ở các tỉnh Tiền Giang, Bình Phước, Ninh Thuận,… đã bắt đầu ứng dụng nguồn năng lượng mặt trời vào trong sản xuất tưới tiêu và mang lại một số kết quả đáng mong đợi. Đề tài Thiết kế và điều khiển hệ thống điện năng lượng mặt trời phục vụ tưới tiêu nông nghiệp nhằm giúp có cái nhìn rõ hơn về cấu tạo, vai trò và điều khiển các bộ phận trong hệ thống, thiết kế mô phỏng kiểm chứng trên phần mềm Psim. Bên cạnh đó, giải quyết được vấn đề đang được lưu tâm như giảm thiểu đáng kể tình trạng ô nhiễm môi trường, giảm sức người, tiết kiệm chi phí thông qua việc tiết kiệm nguồn năng lượng sử dụng, nhân công, thời gian lao động đồng thời vẫn giữ được năng suất tốt,… bằng phương pháp thảo luận với cán bộ hướng dẫn; tìm hiểu tổng hợp thông tin từ các nguồn khác nhau từ đó lượt khảo lại thông tin tối ưu cần thiết cho đề tài, làm cơ sở lý thuyết cho việc ứng dụng của đề tài vào cuộc sống.