Luận văn Đánh giá hiệu quả kinh tế hệ lai ghép Năng lượng gió - Mặt trời và ứng dụng đèn Led cung cấp điện, tiết kiệm điện cho các trạm BTS nằm xa lưới điện của Mobifone hoặc Vinaphone trên địa bàn tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu

 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI 
 ------------------------ 
 PHẠM HUY TÂN 
 ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KINH TẾ 
HỆ LAI GHÉP NĂNG LƯỢNG GIÓ - MẶT TRỜI VÀ ỨNG 
DỤNG ĐÈN LED CUNG CẤP ĐIỆN, TIẾT KIỆM ĐIỆN 
CHO CÁC TRẠM BTS NẰM XA LƯỚI ĐIỆN CỦA 
 MOBIFONE HOẶC VINAPHONE TRÊN ĐỊA BÀN 
 TỈNH BÀ RỊA VŨNG TÀU 
 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC 
 Chuyên ngành: QUẢN TRỊ KINH DOANH 
 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 
 PGS.TS. TRẦN VĂN BÌNH 
 HÀ NỘI – 2012 
 MỤC LỤC 
MỤC LỤC..............................................................................................................1 
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT, THUẬT NGỮ .............................................4 
DANH MỤC BẢNG, BIỂU ĐỒ, SƠ ĐỒ VÀ HÌNH ............................................5 
LỜI CẢM ƠN........................................................................................................7 
MỞ ĐẦU................................................................................................................8 
CHƯƠNG I: NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO VÀ CÁC ỨNG DỤNG VÀO ĐỜI 
SỐNG XÃ HỘI....................................................................................................11 
1.1. Tổng quan về tình hình năng lượng và các công nghệ sạch đang được quan 
tâm ......................................................................................................................11 
1.2. Năng lượng gió .............................................................................................14 
 1.2.1. Khái niệm về năng lượng gió ................................................................14 
 1.2.3. Cấu tạo tuabin gió.................................................................................18 
 1.2.4. Nguyên lý hoạt động của các tuabin gió................................................20 
 1.2.7. Những thuận lợi và khó khăn của việc sử dụng năng lượng gió.............21 
1.3. Năng lượng mặt trời......................................................................................22 
 1.3.1. Nguyên lý làm việc của pin mặt trời .....................................................23 
 1.3.3. Sự chuyển đổi ánh sáng ........................................................................26 
 1.3.4. Thành phần cơ bản của một hệ thống điện mặt trời:..............................27 
 1.3.5.1. Tấm pin mặt trời (Solar Panel) .....................................................27 
 1.3.5.2. Bộ điều khiển sạc mặt trời (Solar Charger Controller) ..................28 
 1.3.5.3. Bộ kích điện DC-AC (Solar Inverter) ...........................................28 
 1.3.5.4. Cầu dao chuyển mạch (Solar Inverter)..........................................29 
 1.3.5.5. Ắc quy (Battery)...........................................................................29 
 1.3.5. Ưu, nhược điểm của NLMT:.................................................................29 
1.4. Các hệ thống lai ghép....................................................................................32 
 1.4.1. Sơ đồ đấu nối hệ lai ghép......................................................................33 
 1.4.1.1. Hệ lai ghép thanh góp DC ............................................................33 
Đánh giá hiệu quả kinh tế hệ lai ghép năng lượng gió - mặt trời để ứng dụng cho các trạm BTS nằm xa lưới điện 1 
 1.4.1.2. Hệ lai ghép thanh góp AC : ..........................................................35 
 1.4.2. Các ứng dụng của hệ thống điện hỗn hợp..............................................36 
 1.4.3. Những ưu nhược điểm của hệ thống điện hỗn hợp ................................37 
1.5. Các chỉ tiêu đánh gía tài chính một dự án...........................................................38 
 1.5.1. Phương pháp giá trị hiện tại ròng (NPV) ...................................................38 
 1.5.2. Phương pháp tỷ lệ hoàn vốn nội bộ ( IRR).................................................40 
 1.5.3. Phương pháp thời gian hoàn vốn (PP)...................................................41 
 1.5.4. Phương pháp tỷ suất trung bình lợi nhuận trên đầu tư (ROI) .................42 
CHƯƠNG II: HIỆN TRẠNG CUNG CẤP NĂNG LƯỢNG CHO CÁC TRẠM 
BTS THUỘC MẠNG VIỄN THÔNG TỈNH BÀ RỊA VŨNG TÀU TẠI KHU 
VỰC XA ĐIỆN LƯỚI.........................................................................................44 
2.1. Giới thiệu khái quát về viễn thông Bà Rịa Vũng Tàu ....................................44 
2.2. Hiện trạng cung cấp năng lượng cho các trạm BTS thuộc mạng lưới viễn thông 
trên địa bàn Huyện Côn Đảo - tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu xa điện lưới.........................54 
 2.2.1. Cấu tạo, chức năng và nhu cầu năng lượng của các trạm BTS:..............54 
 2.2.2. Hiện trạng cung cấp năng lượng cho các trạm BTS...............................57 
 2.2.3. Những khó khăn trong việc sử dụng nguồn điện và việc đảm bảo vận 
 hành thiết bị VT – CNTT tại Huyện Côn Đảo ...................................................64 
 2.2.4. Khả năng ứng dụng các hệ lai ghép với năng lượng gió và mặt trời để 
 cung cấp năng lượng cho các trạm BTS tại khu vực huyện Côn Đảo .................65 
2.3. Tình hình điều kiện khí tượng huyện Côn Đảo..............................................68 
CHƯƠNG III: PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CÁC HỆ 
LAI GHÉP VỚI NĂNG LƯỢNG GIÓ VÀ NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI ĐỂ 
CUNG CẤP ĐIỆN CHO TRẠM BTS THUỘC KHU VỰC XA ĐIỆN LƯỚI .77 
3.1. Đặt vấn đề.....................................................................................................77 
3.2. Tính toán thiết kế hệ lai ghép ........................................................................77 
 3.2.1. Các thông số khí tượng .........................................................................77 
 3.2.2. Tính toán nhu cầu sử dụng điện và dự phòng tương lai .........................80 
 3.2.3. Phương án cung cấp điện ......................................................................81 
Đánh giá hiệu quả kinh tế hệ lai ghép năng lượng gió - mặt trời để ứng dụng cho các trạm BTS nằm xa lưới điện 2 
 3.2.4. Sơ đồ khối đấu nối hệ thống..................................................................82 
 3.2.5. Tính toán công suất và số lượng thiết bị ................................................83 
 a. Phương án 1...............................................................................................84 
 + Tính toán động cơ gió ................................................................................84 
 + Tính toán số dàn pin mặt trời......................................................................85 
 + Tính toán dàn acquy:..................................................................................86 
 b. Phương án 2 .............................................................................................86 
 + Tính toán động cơ gió ................................................................................86 
 + Tính toán số dàn pin mặt trời......................................................................86 
 + Tính toán dàn acquy:..................................................................................87 
3.3. Phân tích hiệu quả kinh tế-tài chính hệ thống lai ghép...................................87 
 3.3.1. Phương án 1..........................................................................................87 
 + Chi phí đầu tư ban đầu ...............................................................................87 
 + Chi phí vận hành hệ thống..........................................................................89 
 + Hiệu quả kinh tế dự án được xác định trên cơ sở các chỉ tiêu kinh tế.........89 
 + Phân tích độ nhạy.......................................................................................90 
 3.3.2. Phương án 2..........................................................................................91 
 + Chi phí đầu tư ban đầu ...............................................................................91 
 + Chi phí vận hành hệ thống..........................................................................93 
 + Hiệu quả kinh tế dự án được xác định trên cơ sở các chỉ tiêu kinh tế.........93 
 + Phân tích độ nhạy.......................................................................................93 
 3.3.3. So sánh 2 phương án:............................................................................95 
3.4. Kết luận và khuyến nghị................................................................................96 
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................99 
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ....................................................................100 
Đánh giá hiệu quả kinh tế hệ lai ghép năng lượng gió - mặt trời để ứng dụng cho các trạm BTS nằm xa lưới điện 3 
 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT, THUẬT NGỮ 
TỪ Ý NGHĨA 
NLTT Năng lượng tái tạo 
NLMT Năng lượng mặt trời 
MPD Máy phát điện 
ĐCG Động cơ gió 
VT-CNTT Viện thông - Công nghệ thông tin 
PV Photovoltaic 
BTS Base Transceiver Station 
Đánh giá hiệu quả kinh tế hệ lai ghép năng lượng gió - mặt trời để ứng dụng cho các trạm BTS nằm xa lưới điện 4 
 DANH MỤC BẢNG, BIỂU ĐỒ, SƠ ĐỒ VÀ HÌNH 
Danh mục Bảng 
Bảng 1.1: Bảng phân loại các cấp độ gió ...............................................................17 
Bảng 1.2: Bảng phân loại theo mật độ công suất....................................................18 
Bảng 2.1 :Tình hình nhân sự qua các năm : (ĐVT : người)....................................49 
Bảng 2.2: Thống kê nhân lực Viễn thông tỉnh........................................................49 
Bảng 2.3: Bảng thống kê lao động Viễn thông Tỉnh theo cơ cấu trình độ..............50 
Bảng 2.4:Bảng tổng hợp các chỉ tiêu hiệu quả hoạt động kinh doanh của Viễn thông 
BR - VT năm 2007-2011. ......................................................................................51 
Bảng 2.5 Tình hình phát triển dịch vụ của Viễn thông BR-VT từ năm 2007-2011 .54 
Bảng 2.6: Công suất tiêu thụ tại các trạm BTS.......................................................57 
Bảng 2.7: Số liệu thống kê sử dụng điện năm 2011 ...............................................60 
Bảng 2.8: Thống kê thời gian vận hành máy phát điện...........................................61 
Bảng 2.9: Số liệu dầu năm 2011 ...........................................................................62 
Bảng 2.10: Tổng chi phí điện và dầu năm 2011 .....................................................64 
Bảng 3.1: Thống kê nhiệt độ hàng tháng trong năm 2011 ......................................79 
Bảng 3.2: Thống kê vận tốc gió hàng tháng trong năm 2011..................................79 
Bảng 3.3: Thống kê bức xạ mặt trời hàng tháng trong năm 2011 ...........................80 
Bảng 3.4: Nhu cầu sử dụng điện tại trạm BTS ......................................................81 
Bảng 3.5: Thông số kỹ thuật động cơ gió..............................................................85 
Bảng 3.6: Thông số kỹ thuật pin mặt trời...............................................................85 
Bảng 3.7: Bảng báo giá thiết bị PA1......................................................................88 
Bảng 3.8: Tổng dự toán công trình PA1................................................................89 
Bảng 3.9: Bảng phân tích độ nhạy PA2 ................................................................90 
Bảng 3.10: Bảng báo giá thiết bị PA2....................................................................92 
Bảng 3.11: Tổng dự toán công trình PA2..............................................................93 
Bảng 3.12: Bảng phân tích độ nhạy PA2 ...............................................................94 
Bảng 3.13: Bảng so sánh chỉ tiêu kinh tế 2 phương án...........................................95 
Đánh giá hiệu quả kinh tế hệ lai ghép năng lượng gió - mặt trời để ứng dụng cho các trạm BTS nằm xa lưới điện 5 
Danh mục Biểu đồ 
Biểu đồ 2.1: Biểu đồ cơ cấu nhân lực Viễn thông BR-VT.....................................50 
Biểu đồ: 2.2: Dự báo về sự phát triển các trạm BTS ..............................................66 
Biểu đồ 3.1: Phân tích độ nhạy PA1 ......................................................................90 
Biểu đồ 3.2: Phân tích độ nhạy PA2 ......................................................................94 
Danh mục Hình vẽ 
Hình 1.1: Mô hình chuyển động của gió và tuốc bin..............................................15 
Hình 1.2: cấu tạo tuabin gió...................................................................................18 
Hình 1.3: Phân bố bức xạ mặt trời .........................................................................23 
Hình 1.4: Nguyên lý hoạt động pin mặt trời...........................................................23 
Hình 1.5: Các thành phần cơ bản của hệ thống điện mặt trời .................................27 
Hình 1.6: Hệ lai ghép thanh góp DC: chỉ có phụ tải DC.........................................34 
Hình 1.7: Hệ lai ghép thanh góp DC mở rộng: phụ tải DC và AC hỗn hợp .............1 
Hình 1.8: Hệ lai ghép thanh góp AC.....................................................................35 
Hình 1.9: Giới hạn ứng dụng của các hệ lai ghép....................................................1 
Hình 2.1: Mô hình tổ chức, quản lý của VNPT BRVT...........................................48 
Hình 2.2 : Cấu trúc mạng GSM .............................................................................55 
Hình 3.1: Sơ đồ khối hệ lai ghép............................................................................82 
Hình 3.2: Sơ đồ đấu nối chi tiết hệ lai ghép ...........................................................83 
Hình 3.3: Kích thước động cơ gió..........................................................................84 
Đánh giá hiệu quả kinh tế hệ lai ghép năng lượng gió - mặt trời để ứng dụng cho các trạm BTS nằm xa lưới điện 6 
 LỜI CẢM ƠN 
 Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ khoa học: “Đánh giá hiệu quả kinh tế hệ 
lai ghép năng lượng gió - mặt trời và ứng dụng đèn LED cung cấp điện, tiết 
kiệm điện cho các trạm BTS nằm xa lưới điện của mobifone hoặc Vinaphone 
trên địa bàn tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu” là kết quả của quá trình học tập, nghiên cứu 
khoa học độc lập và nghiêm túc. 
 Cam đoan các số liệu trong luận văn là trung thực, có nguồn gốc rõ ràng, 
được trích dẫn và có tính kế thừa, phát triển từ các tài liệu, tạp chí, các công trình 
nghiên cứu đã được công bố, các trang web, . 
 Để hoàn thành chương trình cao học và viết luận văn này, tôi đã nhận được 
sự hướng dẫn, giúp đỡ và góp ý nhiệt tình của quý thầy cô trường Đại học Bách 
Khoa Hà Nội. Trước hết, tôi xin chân thành cảm ơn đến quí thầy cô trường Đại học 
Bách Khoa Hà Nội, đặc biệt là những thầy cô đã tận tình dạy bảo cho tôi suốt thời 
gian học tập tại trường. 
 Tôi xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Trần Văn Bình đã dành rất nhiều 
thời gian và tâm huyết hướng dẫn nghiên cứu và giúp tôi hoàn thành luận văn tốt 
nghiệp. Nhân đây, tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám đốc VNPT Bà Rịa Vũng 
Tàu đã tạo rất nhiều điều kiện để tôi học tập và hoàn thành tốt khóa học. 
 Hà Nội, ngày 24 tháng 9 năm 2012 
 Phạm Huy Tân 
 Học viên cao học 
 Lớp QTKD khóa 2009 – 2011 
 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội 
Đánh giá hiệu quả kinh tế hệ lai ghép năng lượng gió - mặt trời để ứng dụng cho các trạm BTS nằm xa lưới điện 7 
 MỞ ĐẦU 
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 
- Tình hình mất điện kéo dài và khả năng cung cấp điện của Tập đoàn điện lực Việt 
 Nam. 
- Ảnh hưởng giảm chất lượng dịch vụ điện thoại di động cũng như giảm doanh thu, 
 tăng chi phí sử dụng máy phát điện, nhân công vận hành, bảo dưỡng, khi mất 
 điện lưới. 
- Xu thế kiệt quệ nguồn năng lượng dẫn đến giá xăng, dầu, than, điện, tăng cao -> 
 tăng chi phí sản xuất sản phẩm. 
- Xu hướng phát triển tất yếu của năng lượng sạch và các công nghệ phát triển, hỗ trợ 
 cho các ứng dụng năng lượng sạch. 
- Điều kiện địa hình, vật lý của nước ta cũng như tại Vũng Tàu phù hợp với việc sử 
 dụng nguồn năng lượng sạch. 
- Năng lực tài chính của đơn vị có thể tự triển khai được nhằm đáp ứng nhu cầu riêng 
 của đơn vị. 
2. MỤC TIÊU CẦN ĐẠT ĐƯỢC 
 Nhằm thống kê hiện trạng sử dụng nguồn điện, chi phí, của hệ thống nguồn cũ 
 (điện lưới AC, máy phát điện); phân tích hiệu quả kinh tế hệ thống nguồn lai ghép 
 năng lượng gió và mặt trời để tìm ra các điểm thuận lợi, khó khăn của hệ thống. 
 Trên cơ sở đó đưa ra một số đề xuất về việc sử dụng nguồn điện hiệu quả cung cấp 
 cho các trạm BTS nằm xa lưới điện, những nơi sử máy phát điện bằng nguyên liệu 
 dầu DO, than đá, trong lương lai. 
 3. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 
 Các trạm BTS nằm xa lưới điện quốc gia, những khu vực hay mất điện (thiếu 
 điện) hoặc cung cấp điện bằng động cơ sử dụng nguyên liệu : dầu DO, than, . 
 4. PHẠM VI NGHIÊN CỨU 
 Đánh giá hiệu quả kinh tế hệ lai ghép năng lượng gió - mặt trời để ứng dụng cho các trạm BTS nằm xa lưới điện 8 
- Nghiên cứu cơ sở thực tiễn sử dụng nguồn điện lưới AC của một trạm BTS nằm 
 xa lưới điện. 
- Tìm hiểu về hệ thống lai ghép giữa năng lượng gió và năng lượng mặt trời. 
- Phân tích hệ thống năng lượng lai ghép giữa năng lượng gió và năng lượng mặt 
 trời có công suất tương đương để đủ cung cấp điện cho 01 trạm BTS. 
- Tìm hiểu được hoạt động và đánh khả năng khi sử dụng hệ thống lai ghép năng 
 lượng gió và năng lượng mặt trời thay cho hệ thống điện lưới AC truyền thống. 
5. PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH 
- Thống kê số liệu hiện trạng sử dụng năng lượng tại các trạm BTS hàng 
 ngày/tháng: công suất tiêu thụ điện hàng tháng, chí phí chi trả hàng tháng, các 
 chi phí năng lượng khác, các chi phí liên quan khác, . 
- Tìm hiểu hệ năng lượng lai ghép gió và năng lượng mặt trời. 
- Thống kê các số liệu về sức gió, số giờ nắng trong ngày/năm để xem xét khả 
 năng lắp đặt hệ thống tại điểm cần khảo sát. 
- Tính toán hệ thống lai ghép năng lượng gió và năng lượng mặt trời có công suất 
 tương đương với hệ thống cung cấp năng lượng cũ: công suất, chi phí đầu tư 
 ban đầu, khấu hao hàng tháng, chi phí bảo trì bảo dưỡng, 
- So sánh ưu khuyết điểm của hệ thống năng lượng: chi phí đầu tư ban đầu, chí 
 phí vận hành, khả năng hoàn vốn và lợi nhuận mang lại, . 
- Đánh giá, phân tích được hiệu quả kinh tế khi sử dụng hệ thống lai ghép năng 
 lượng gió và năng lượng mặt trời. Đồng thời xem xét tính khả thi khi áp dụng 
 hệ thống lai ghép năng lượng trên. 
6. NỘI DUNG CHÍNH CỦA LUẬN VĂN 
 Nội dung của luận văn gồm 3 chương: 
 Chương 1: Năng lượng tái tạo và các ứng dụng vào đời sống xã hội. 
Đánh giá hiệu quả kinh tế hệ lai ghép năng lượng gió - mặt trời để ứng dụng cho các trạm BTS nằm xa lưới điện 9