CÁC ĐỀ XUẤT NGHIÊN CỨU KHOA HỌC - SESSION TWELVE

NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH SỰ BIẾN THIÊN CỦA BỨC XẠ MẶT TRỜI
TẠI MỘT VÙNG Ở ĐÀI LOAN
*Nguyễn Tuấn Anh (1)
1) Giảng viên khoa Kỹ thuật điện, nghiên cứu sinh khoa Công nghệ năng lượng – Trường Đại Học Điện Lực
*Tác giá liên hệ:
Giảng viên hướng dẫn: Phạm Mạnh Hải

TÓM TẮT
Ngày nay sự tham gia của các nguồn

dự báo được công suất phát của nhà máy

năng lượng tái tạo (RES), đặc biệt là điện

điện mặt trời để xây dựng phương án vận

mặt trời vào hệ thống điện đang tăng lên

hành hệ thống cũng là một vấn đề quan

đáng kể. Điện mặt trời là nguồn không ổn

trọng cần giải quyết. Điều kiện để dự báo

định và phụ thuộc vào bức xạ mặt trời. Khi

được công suất phát điện mặt trời là phải

bức xạ mặt trời biến đổi theo thời tiết thì

dự báo được sự biến thiên của bức xạ mặt

công suất phát điện mặt trời cũng biến

trời. Để dự báo được chính xác sự biến

đổi theo. Nếu lưới điện khơng kiểm sốt

thiên của bức xạ mặt trời thì việc phân

được tốt thì khi thời tiết thay đổi dẫn tới

tích đánh giá sự thay đổi của bức xạ mặt

công suất phát của nhà máy điện mặt trời

trời trong điều kiện lý tưởng và ngoài thực

cũng thay đổi, điều này sẽ gây ra sự cố

tế là điều quan trọng cần được thực hiện

mất an tồn đối với lưới điện. Do đó việc

trước khi xây dựng mơ hình dự báo.

Từ khóa: Biến thiên bức xạ mặt trời, năng lượng mặt trời.

1. GIỚI THIỆU

Nội dung đề xuất:
I. Bộ dữ liệu về bức xạ mặt trời.
II. Bộ dữ liệu về nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ
gió mơi trường.
III. Bộ dữ liệu về công suất thực tế của nhà

V. Sử dụng các chỉ số bức xạ thu được
trong thực tế để đánh giá kết quả ước
lượng sự biến thiên bức xạ mặt trời.
VI. Kết luận.

máy điện mặt trời.
IV. Các chỉ số ước lượng sự biến thiên bức
xạ mặt trời

236 | DIỄN ĐÀN SINH VIÊN 2020 - NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO


CÁC ĐỀ XUẤT NGHIÊN CỨU KHOA HỌC - SESSION TWELVE

2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Độ trong
của bầu trời
(CSI)

2.1 Hướng nghiên cứu
Dựa trên các dữ liệu bức xạ thu được có
sẵn để đánh giá kết quả ước lượng sự biến
thiên của bức xạ mặt trời


Chỉ số biến
thiên (VI)

2.2 Kĩ thuật thu thập dữ liệu
Sử dụng dữ liệu bức xạ đo được trong thực
tế tại các trạm PV khác nhau tại để đánh

Chỉ số biến
thiên tự
nhiên (NVI)

giá sự biến đổi giữa điều kiện lý tưởng và
thực tế của bức xạ mặt trời tại Đài Loan
Bảng 1: Vị trí và cơng suất lắp đặt của các địa
điểm trạm điện mặt trời (PV) đã lắp đặt tại đài loan
Vị trí trạm
điện mặt

Mật độ
Vĩ độ

trời (PV)

năng
lượng tới

Hiệu suất chuyển
đổi


PV1

23,412481

120,361236

203,06

PV2

22,664814

120,499167

368,42

PV3

23,179864

120,337342

251,685

PV4

24,026727

120,410892


177,735

PV5

23,743341

120,554517

580

PV6

23,613408

120,288616

493,92

PV7

23,541335

120,223774

387

PV8

23,649720


120,295902

182,16

Điểm biến
thiên (VS)

Trong đó:
GHI : Chỉ số bức xạ ngang toàn cầu
: Biểu thị độ lệch chuẩn của thay đổi
bức xạ mặt trời đo được trong một
khoảng thời gian cụ thể.
M: số lần đo bức xạ.
: Giá trị trung bình của bức xạ đo được
: Giá trị trung bình của các bước thay
đổi bức xạ
: Điểm biến thiên giữa độ dốc ban

3. PHÂN TÍCH

đầu và đường cong xác suất.

3.1 Phương trình điều chỉnh

: Điểm biến thiên của hàm phân phối

(*) Các chỉ số thường dùng khi dự báo

tích lũy


bức xạ mặt trời [1], [2], [3], [4].

: Độ dốc ban đầu
: Độ dốc tỷ lệ
: Nghịch đảo của hàm phân
phối tích lũy.

DIỄN ĐÀN SINH VIÊN 2020 - NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO | 237


CÁC ĐỀ XUẤT NGHIÊN CỨU KHOA HỌC - SESSION TWELVE

3.2 Phương pháp số
Sử dụng phần mềm mô phỏng, phần phềm
lập trình MATLAB.
3.3 Kết quả
Bảng 2: Giá trị các chỉ số biến thiên trong
một ngày quang đãng và trong một ngày
có nhiều thay đổi về bức xạ mặt trời
Các chỉ số biến
thiên

Ngày
quang đãng
(09/11/2019)

Ngày có nhiều
thay đổi

Bức xạ mặt trời


174,35W/m2

237,47W/m2

Độ lệch chuẩn của bức
xạ thay đổi trong thời
gian 5 phút

8,19 W/m2

147,01W/m2

Hình 1: Biểu đồ so sánh các chỉ số biến

Chỉ số bầu trời quang
đãng

0,84

1,13

thiên

VI

1,03

9,42


NVI

0,03

0,22

VScdf

0,02

0,08

VSdict

6,13

48,01

Hình 2: Biểu đồ tương quan giữa các chỉ
số biến thiên
(Dựa trên dữ liệu có sẵn từ thực tế để đánh
giá kết quả ước lượng sự biến thiên của
bức xạ mặt trời).

238 | DIỄN ĐÀN SINH VIÊN 2020 - NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO


CÁC ĐỀ XUẤT NGHIÊN CỨU KHOA HỌC - SESSION TWELVE

4. KẾT LUẬN


TÁC GIẢ Ý TƯỞNG

Nghiên cứu có thể sử dụng để nghiên cứu

NGUYỄN TUẤN ANH sinh năm 1988 tại

học tập trong lĩnh vực dự báo sự biến thiên

Hà Nội, Việt Nam. Tốt nghiệp hệ kỹ sư

của bức xạ mặt trời, năng lượng tái tạo và

chuyên ngành Kỹ thuật điện tại Đại học

dự báo công suất phát của nhà máy năng

Nông nghiệp Hà Nội (nay là Học Viện Nông

lượng mặt trời.

Nghiệp Việt Nam) năm 2012. Tốt nghiệp
hệ thạc sỹ chuyên ngành Kỹ thuật điện tại
Đại học Điện lực năm 2016. Từ năm 2017
đến nay là giảng viên khoa Kỹ thuật điện

REFERENCES
[1] R. Yan, T. K. Saha, P. Meredith, A. Ananth, and M. I.
Hossain, “Megawatt-scale solar variability study:
An experience from a 1.2 MWp photovoltaic

system in Australia over three years,” IET Renew.

Trường Đại học Điện lực. Hướng nghiên
cứu chính: Khí cụ điện, năng lượng tái tạo,
DCS và SCADA…

Power Gener., vol. 10, no. 8, pp. 1229–1236, 2016,
doi: 10.1049/iet-rpg.2015.0383.

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

[2] J. S. Stein, C. W. Hansen, and M. J. Reno, “The

MANH-HAI PHAM Sinh năm 1983, Hải

variability index: A new and novel metric for
quantifying irradiance and pv output variability,”

Dương. Tốt nghiệp chuyên nghành Hệ

World Renew. Energy Forum, WREF 2012, Incl.

Thống Điện của Trường Đại học Bách khoa

World Renew. Energy Congr. XII Color. Renew.

Hà Nội năm 2006; Đạt học vị Thạc Sĩ của

Energy Soc. Annu. Conf., vol. 4, no. May, pp.


Trường Đại học Paul Sabatiers, Toulouse

2764–2770, 2012.

tại Pháp 2008 và Đạt học vị Tiến Sĩ về ứng

[3] M. Lave, M. J. Reno, and R. J. Broderick,
“Characterizing local high-frequency solar

dụng plasma của Đại học Poitiers tại Pháp

variability and its impact to distribution studies,”

2011.

Sol. Energy, vol. 118, pp. 327–337, 2015, doi:

Từ năm 2012 đến nay, là giảng viên của

10.1016/j.solener.2015.05.028.
[4] L. Robledo and A. Soler, “Luminous efficacy of

Trường Đại học Điện Lực Hà Nội; Nguyên

global solar radiation for clear skies,” Energy

cứu các vấn đề bao gồm: quy trình và ứng

Convers. Manag., vol. 41, no. 16, pp. 1769–1779,


dụng phóng điện plasma, dự báo phụ tải,

2000, doi: 10.1016/S0196-8904(00)00019-4.

độ tin cậy của hệ thống điện và năng lượng
tái tạo…

DIỄN ĐÀN SINH VIÊN 2020 - NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO | 239

Fig