Đề cương môn Năng lượng tái tạo (Renewable energy)

s and senior project.
2. Tóm tắt môn học: 
Môn học cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản về các quá trình sản xuất điện năng từ các nguồn năng lượng tái tạo qua các đề mục về: các nguồn năng lượng sơ cấp, các bộ biến đổi công suất, phương pháp tích trữ điện năng hoặc hòa lưới, tải điện một chiều và xoay chiều. Nội dung cụ thể của môn học bao gồm:
- Tổng quan các nguồn năng lượng Việt Nam và thế giới
- Phân tích, tính toán cho hệ thống năng lượng mặt trời
- Phân tích, tính toán cho hệ thống năng lượng gió
- Giới thiệu về các nguồn năng lượng mới khác
- Hệ thống tích trữ năng lượng
- Các ứng dụng của năng lượng tái tạo
Course outline:
To provide fundamental knowledges about generating electricity from renewable resources, primary resources, power converters, energy storage or grid synchronization, DC and AC loads. In particular, the course should cover:
- Overview of renewable energy resources in Vietnam and all over the world.
- Analysis and calculation of a photovoltaic system.
- Analysis and calculation of a win power system.
- Introduction of other renewable resources.
- Energy storage systems 
- Applications of renewable energy
3. Tài liệu tham khảo:
[1] Kỹ thuật hệ thống năng lượng tái tạo, Hồ Phạm Huy Ánh, Nguyễn Hữu Phúc, Nguyễn Văn Tài, Phạm Đình Trực, Nguyễn Quang Nam, Trần Công Binh, Phan Quang Ấn, NXB ĐHQG HCM, 2013.
[2] Renewable and Efficient Electric Power Systems - Gilbert M. Masters - Stanford University - John Wiley & Sons, April 2004.
[3] Fuel Cell Handbook - EG&G Technical Services - U.S. Department of Energy Office of Fossil Energy National Energy Technology Laboratory, P.O. Box 880, Morgantown, West Virginia 26507-0880 - November 2004.	
[4] Wind and Solar Power System - Mukund R. Patel - CRC Press, Boca Raton London New York Washington, D.C. – 1999.
[5] Power Electronics for Renewable Sources - C. V. Nayar,S. M. Islam - Centre for Renewable Energy and Sustainable Technologies, Curtin University of Technology, Perth, Western Australia, - 2001.	
[6] Renewable Energy Technologies - Long Term Research in the 6th Framework Programme 2002-2006 – European Commission.
[7] Điện mặt trời Việt Nam 15 năm phát triển – Trịnh Quang Dũng – NXB Khoa học kỹ thuật, 2005.
4. Các hiểu biết, các kỹ năng cần đạt được sau khi học môn học
1. Có khả năng áp dụng tính toán một hệ thống điện mặt trời.
2. Có khả năng áp dụng tính toán một hệ thống điện gió.
3. Có khả năng giải thích nguyên tắc hoạt động của một hệ thống tích trữ năng lượng.
4. Có khả năng giải thích vai trò của một dạng năng lượng tái tạo nào đó trong bối cảnh năng lượng toàn cầu.
Learning outcomes:
Ability to apply design procedure for photovoltaic systems.
Ability to apply design procedure for wind power systems.
Ability to explain operating principles of energy storage systems.
Ability to explain the role of renewable energies in the global energy situation.
Bảng tương ứng chuẩn đầu ra của môn học và chuẩn đầu ra của chương trình đào tạo
Chuẩn đầu ra của chương trình đào tạo
Chuẩn đầu ra môn học
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
k
1
ü
ü
2
ü
ü
3
ü
ü
4
ü
ü
Mapping of course objectives to program outcomes
Program Outcomes
Course Objectives
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
k
1
ü
ü
2
ü
ü
3
ü
ü
4
ü
ü
5. Hướng dẫn cách học - chi tiết cách đánh giá môn học:
Sinh viên nên tham dự giờ giảng trên lớp mặc dù không có điểm chuyên cần.
Bài tập về nhà cần được nộp khoảng 2 tuần sau khi đầu đề bài tập được công bố.
Các cột điểm cho bài tập về nhà, và kiểm tra giữa kỳ sẽ được tổng hợp thành điểm kiểm tra (chiếm 50%), tỷ lệ giữa các phần do giảng viên công bố cho sinh viên ngay khi bắt đầu môn học.
Kiểm tra (20%) sử dụng hình thức thi viết (đề mở), với thời lượng 45 phút.
Thi cuối kỳ (chiếm 50%) sử dụng hình thức thi viết (đề mở), với thời lượng 90 phút.
Sinh viên chỉ cần đạt điểm tổng hợp là 5 trở lên thì xem như đạt môn học.
Learning Strategies & Assessment Scheme:
Students should attend the lecture, although absence is not punished.
Homework assignments are normally due in 2 weeks time, from the moment they are announced (posted on the web site).
Homework assignment, and mid-term examination will be added together to make up the first mark (50%), and their weighting factors are to be fixed by the instructor and announced to the student right at the beginning of the course.
Final examination (50%) will make use of writing format, lasting 90 minutes.
A minimum final mark of 5 is required to pass the course. 
6. Dự kiến danh sách Cán bộ tham gia giảng dạy:
PGS.TS. Nguyễn Hữu Phúc	- Khoa Điện - Điện tử
ThS. Trần Công Binh	- Khoa Điện - Điện tử
ThS. Phan Quang Ấn	- Khoa Điện - Điện tử
TS. Nguyễn Quang Nam	- Khoa Điện - Điện tử
TS. Phạm Đình Trực	- Khoa Điện - Điện tử
TS. Mai Bá Lộc	- Khoa Điện - Điện tử
ThS. Mai Tuấn Đạt	- Khoa Điện - Điện tử
TS. Ngô Mạnh Dũng	- Khoa Điện - Điện tử
7. Nội dung chi tiết:
Tuần
Nội dung
Tài liệu
Ghi chú
1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM 
I.1 Các nguồn năng lượng tái tạo
I.2 Tiềm năng và ứng dụng năng lượng tái tạo hiện nay
I.3 Công nghệ sử dụng các nguồn năng lượng mới
I.4 Phát điện phân tán sử dụng các nguồn năng lượng mới
[1][2]
Giảng 
2 – 6
CHƯƠNG II: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI
II.1 Nguồn năng lượng mặt trời
II.1.1 Quỹ đạo trái đất
II.1.2 Góc chiếu của mặt trời vào giữa trưa
II.1.3 Vị trí mặt trời theo giờ trong ngày
II.1.4 Phân tích bóng che dùng sơ đồ hướng mặt trời
II.1.5 Tính giờ mặt trời theo múi giờ
II.1.6 Mặt trời mọc và mặt trời lặn
II.2 Tế bào quang điện
II.2.1 Vật liệu quang điện
II.2.2 Tế bào quang điện
II.2.3 Ghép các tế bào quang điện
II.3 Đặc tuyến I-V của pin quang điện
II.3.1 Đặc tuyến I-V
II.3.2 Tác động của nhiệt độ và cường độ bức xạ
II.3.3 Tác động do bóng che
II.4 Công nghệ chế tạo pin quang điện
II.4.1 Pin quang điện dùng tinh thể silicon
II.4.2 Pin quang điện màng mỏng
II.5 Đặc tính tải của pin quang điện
II.5.1 Đặc tuyến I-V cho tải trở
II.5.2 Đặc tuyến I-V cho tải động cơ DC
II.5.3 Đặc tuyến I-V cho tải acquy
II.5.4 Dò điểm công suất cực đại (MPPT)
II.5.5 Đặc tuyến I-V theo giờ
II.6 Hệ điện mặt trời độc lập
II.6.1 Ước lượng tải tiêu thụ
II.6.2 Bộ nghịch lưu và hệ điện áp
II.6.3 Acquy
II.6.4 Acquy chì - axit
II.6.5 Dung lượng acquy
II.6.6 Hiệu suất Coulomb và hiệu suất acquy chì
II.6.7 Tính toán dung lượng acquy
II.6.8 Diode chống ngược
II.6.9 Tính toán lắp ghép dàn pin mặt trời
II.6.10 Hệ nguồn điện mặt trời lai
II.6.11 Tóm tắt hệ điện mặt trời độc lập
II.7 Hệ điện mặt trời hòa lưới
[1], [2]
Giảng 
6 – 10
CHƯƠNG III: NĂNG LƯỢNG GIÓ
III.1 Lịch sử phát triển năng lượng gió
III.2 Các loại turbin gió
III.3 Công suất gió
III.3.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ lên mật độ gió
III.3.2 Ảnh hưởng độ cao lên mật độ gió
III.4 Ảnh hưởng chiều cao trụ tháp 
III.5 Hiệu suất cực đại của rotor
III.6 Máy phát turbin gió
III.6.1 Máy phát đồng bộ
III.6.2 Máy phát không đồng bộ
III.7 Điều chỉnh tốc độ để đạt công suất cực đại
III.7.1 Tầm quan trọng của việc điều khiển tốc độ rotor
III.7.2 Thay đổi số cực của máy phát không đồng bộ
III.7.3 Hộp số đa cấp
III.7.4 Điều chỉnh độ trượt máy phát không đồng bộ
III.7.5 Hệ hòa lưới gián tiếp
III.8 Công suất gió trung bình
III.8.1 Biểu đồ gió rời rạc
III.8.2 Các hàm mật độ xác suất năng lượng gió
III.8.3 Thống kê Weibull và Rayleigh
III.8.4 Công suất gió trung bình tính theo hàm thống kê Rayleigh
III.8.5 Các tiêu chuẩn năng lượng gió
III.9 Ước lượng năng lượng của turbin gió
III.9.1 Tính năng lượng hàng năm theo năng suất trung bình của turbin gió
III.9.2 Cánh đồng gió
III.10 Tính toán theo các đặc tính vận hành của turbin gió
III.10.1 Các thông số khí động lực học
III.10.2 Đặc tính công suất của máy phát điện gió lý tưởng
III.10.3 Tối ưu đường kính cánh quạt và công suất định mức của máy phát
III.10.4 Hàm phân bố vận tốc gió
III.10.5 Khảo sát đặc tính công suất thực theo phân bố Weibull- Raleigh
III.10.6 Sử dụng hệ số khả năng CF để ước lượng năng lượng máy phát điện gió
III.11 Tính toán kinh tế máy phát điện dùng sức gió
III.11.1 Tính toán theo chi phí đầu tư và chi phí vốn vay phải trả hàng năm
III.11.2 Xác định chi phí hàng năm của điện năng cấp từ máy phát điện gió
III.12 Tác động môi trường của máy phát điện gió
[1], [2]
Giảng 
CHƯƠNG IV: CÁC LOẠI NĂNG LƯƠNG TÁI TẠO KHÁC
IV.1 Năng lượng địa nhiệt
IV.2 Năng lượng thủy triều
IV.3 Năng lượng đại dương
IV.4 Thuỷ điện nhỏ
IV.5 Tiềm năng ứng dụng các nguồn năng lượng tái tạo
IV.6 Năng lượng sinh khối
[1], [2]
SV tự đọc, thuyết trình theo nhóm
11, 12
CHƯƠNG V: TÍCH TRỮ NĂNG LƯỢNG 
V.1. Các loại Acqui
 	V.1.1. Giới thiệu acqui
 	V.1.2. Các loại acqui 
 	V.1.3. Dung lượng tích trữ của acquy
 	V.1.4. Đặc tính nạp xả và hiệu suất của acquy
 	V.1.5. Tính toán thiết kế hệ acquy
V.2. Acquy chì – axit
V.3. Acquy lithium
V.4. Pin nhiên liệu
	V.4.1. Giới thiệu tích trữ năng lượng dùng pin nhiên liệu
	V.4.2. Bộ điện phân - Electrolyser
	V.4.3. Pin nhiên liệu – Fuel cell
	V.4.4. Mô hình tích trữ pin nhiên liệu
	V.4.5. Ứng dụng pin nhiên liệu
	V.4.6. Phân tích pin nhiên liệu
[1], [2], [3]
Giảng 
13,14
CHƯƠNG VI: ỨNG DỤNG CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO TRONG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
VI.1 Một số mạch biến đổi năng lượng
	VI.1. Mạch DC/DC
	VI.1. Mạch sạc acquy từ pin mặt trời
	VI.1. Mạch sạc acquy từ turbin gió
	VI.1. Mạch nghịch lưu (DC/AC)
	VI.1. Mạch nghịch lưu hòa lưới
VI.2. Tính toán thiết kế sử dụng điện mặt trời 
	VI.2.1. Hệ điện mặt trời độc lập
	VI.2.1. Hệ điện mặt trời hòa lưới
VI.3. Tính toán thiết kế sử dụng turbin gió
VI.4. Hệ thống cung cấp điện từ các nguồn năng lượng điện phân tán.
VI.5. Ứng dụng các nguồn năng lượng mới trong dân dụng, công nghiệp, giao thông vận tải,
VI.6. Sử dụng hiệu quả các nguồn năng lượng trong hệ thống năng lượng quốc gia
[1], [2]
Giảng, hoặc bài tập lớn
8. Thông tin liên hệ: 
+ Khoa Điện (108B1, 38647256 ext. 5746)
 Tp.Hồ Chí Minh, ngày 26 tháng 7 năm 2013
	TRƯỞNG KHOA	CB PHỤ TRÁCH LẬP ĐỀ CƯƠNG