Đề kiểm tra học kỳ I môn Năng lượng tái tạo - Năm học 2015-2016 (Có đáp án)

ĐỀ KIỂM TRA TẠI LỚP, HK1, NĂM HỌC 2015-2016. Ngày kiểm tra: 1/10/2015. 
MÔN THI: NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO. Thời gian: 45 phút. 
Sinh viên được phép sử dụng tài liệu của riêng mình. 
Cho tấm pin mặt trời loại 72 tế bào (loại monocrystalline) ghép nối tiếp, có các thông số ở 
STC (1kW/m
2
, 25
o
C, AM1,5) như sau: 
Công suất cực đại (Pmax) 175 W Hệ số nhiệt của Isc 0,065%/
o
C 
Điện áp ở Pmax (Vmpp) 35,4 V Hệ số nhiệt của Voc - 160 mV/
 o
C 
Dòng điện ở Pmax (Impp) 4,9 A Hệ số nhiệt của Pmax - 0,5%/
 o
C 
Dòng điện ngắn mạch (Isc) 5,5 A NOCT 47 C 
Điện áp hở mạch (Voc) 44,5 V Diện tích 1,7m
2
Pin lắp đặt tại Côn Đảo, có số giờ nắng đỉnh là 5,5 giờ/ngày, nhiệt độ ngoài trời 26oC, tấm 
pin lắp song song với mặt đất, lúc độ rọi mặt trời giữa trưa là 1-Sun (1kW/m2), phổ bức xạ 
AM1,5: 
a) Tính nhiệt độ và công suất cực đại của tấm pin? (2 đ) 
b) Phụ tải giữa trưa ở Côn Đảo là 2MW, cần thiết kế hệ mặt trời hòa lưới để cung cấp 
30% công suất phụ tải. Biết hiệu suất bộ nghịch lưu hòa lưới là 90%. Tính số lượng 
tấm pin, tổng diện tích cần lắp đặt, ước tính gần đúng sản lượng điện mặt trời cấp cho 
lưới mỗi ngày? Mức suy giảm của hệ thống do các tấm pin không đồng đều 3%. (6 đ) 
c) Tính lại câu a, b) nếu độ rọi lên mặt đất nằm ngang là 0,9-Sun, AM1,5. (2 đ) 
d) Tính lại câu a, b) nếu góc nghiêng lắp đặt vuông góc mặt trời vào ngày 22/6. (về nhà) 
(Giả sử Dòng điện ngắn mạch Isc và Công suất Pmax tỷ lệ tuyến tính với độ rọi S). 
------------------------------------------------- ------------------------------------------------- 
ĐÁP ÁN SƠ BỘ 
Đáp án: 
Ket qua _______________________ 
a) Tcell_a = 59.750000 [oC] 
a) Pm_a = 144.593750 [W] 
. 
b) n_b = 4753.215290 [pin]==> chon 4753 [tam 
pin] 
b) Sb_array = 8080.100000 [m2] 
b) Eb_system = 3.299851 [MWh/ngay] 
. 
c) Sc_tilt = 0.900000 [sun] 
c) Tcell_c = 56.375000 [oC] 
c) Isc_c = 5.050949 [A] 
c) Pm_c = 132.792188 [W] 
c) n_c = 5175.645016 [pin]==> chon 5176 [tam 
pin] 
c) Sc_array = 8799.200000 [m2] 
c) Ec_system = 3.666918 [MWh/ngay]
Câu 1. 
% KTGK, Lop NLTT CH, HK3 NH 2014-2015 
% Cau 2 
% Matlab tinh goc theo rad! 
clc 
clear all 
do_rad=pi/180 
rad_do=180/pi 
% PV panel 
ncell=72 % cells 
A_panel=1.7 % m2 
Pm=175 % W 
Vm=35.4 % V 
Im=4.9 % A 
Voc=44.5 % V 
Isc=5.5 % A 
NOCT=47 % oC 
TCIsc= 0.065 % %/oC 
TCVoc=-0.16 % mV/oC 
TCPm =-0.500 % %/oC 
Tamb= 26 % nhiet do moi truong, oC 
hd = 5.5 % 5.5 gio nang dinh /ngay 
Eff_INV = 0.90 % Hieu suat Inverter hoa luoi 
Eff_array = 0.97 % Hieu suat ghep noi do pin ko dong deu 
Pgrid_d=2e6 % 2MW 
Psolar_30=0.3*Pgrid_d 
Sab = 1 % sun 
Sc = 0.9 % Cuong do nang 0.9sun=900W/m2 
disp('Cau a_________________') 
Tcell=Tamb+(NOCT-20)/0.8*Sab 
%Isc_a=Isc*(1+TCIsc/100*(Tcell-25)) 
%Voc_a=Voc+TCVoc*(Tcell-25) 
Pm_a=Pm*(1+TCPm/100*(Tcell-25)) 
disp('Cau b_________________') 
Pm_b_1panel=Pm_a*Eff_INV*Eff_array % Cong suat dinh giua 
trua 
n_b=Psolar_30 / Pm_b_1panel 
%n_b1=ceil(n_b) 
n_b1=round(n_b) 
Ab_array=n_b1*A_panel 
%Eb=Psolar_30*hd 
Eb_1panel=Pm_b_1panel*(hd/Sab) % (!!!) Tinh theo so gio 
nang tinh DINH 
Eb_array=Eb_1panel*n_b1 
disp('Cau c_________________') 
do_rad=pi/180 
Sc_tilt=Sc/cos(0*do_rad) % Pin lap song song mat dat 
Tcell_c=Tamb+(NOCT-20)/0.8*Sc_tilt 
Pm_c_rate=Pm*(1+TCPm/100*(Tcell_c-25)) 
disp('Gia su cong suat Pmax ty le tuyen tinh voi do roi') 
Pm_c=Pm_c_rate*Sc_tilt % Cong suat dinh giua trua (tinh gan 
dung) 
%disp('_________________') 
Pm_c_1panel=Pm_c*Eff_INV*Eff_array % Cong suat dinh giua 
trua 
n_c=Psolar_30 / Pm_c_1panel 
n_c1=round(n_c) 
Ac_array=n_c1*A_panel 
Ec_1panel=Pm_c_1panel*(hd/Sc)% (!!!) Tinh theo so gio nang 
tinh DINH 
Ec_array=Ec_1panel*n_c1 
disp('Ket qua _______________________') 
TEXT = sprintf('a) Tcell_a = %f [oC]', Tcell); disp(TEXT) 
%TEXT = sprintf('a) Voc_a = %f [V]', Voc_a); disp(TEXT) 
%TEXT = sprintf('a) Isc_a = %f [A]', Isc_a); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('a) Pm_a = %f [W]', Pm_a); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('.'); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('b) n_b = %f [pin]==> chon %f [tam pin]', n_b, 
n_b1); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('b) Ab_array = %f [m2]', Ab_array); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('b) Eb_system = %f [MWh/ngay]', 
Eb_array/1e6); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('.'); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('c) Sc_tilt = %f [sun]', Sc_tilt); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('c) Tcell_c = %f [oC]', Tcell_c); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('c) Pm_c = %f [W]', Pm_c); disp(TEXT) 
%TEXT = sprintf('.'); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('c) n_c = %f [pin]==> chon %f [tam pin]', n_c, 
n_c1); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('c) Ac_array = %f [m2]', Ac_array); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('c) Ec_system = %f [MWh/ngay]', 
Ec_array/1e6); disp(TEXT)