Nghiên cứu tích hợp công nghệ hybrid ứng dụng năng lượng mặt trời cho phương tiện giao thông thủy cỡ nhỏ

Bài báo này trình bày nghiên cứu tích hợp công nghệ hybrid với năng lượng mặt trời vào phương tiện giao thông thủy nội địa cỡ nhỏ. Trong nghiên cứu này, dữ liệu khảo sát kết hợp với ý kiến chuyên gia được tổng hợp và phân tích nhằm đưa ra phương án thiết kế hình dáng và công nghệ hybrid ứng dụng năng lượng mặt trời phù hợp với đặc thù phương tiện giao thông thủy cỡ nhỏ.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu tích hợp công nghệ hybrid ứng dụng năng lượng mặt trời cho phương tiện giao thông thủy cỡ nhỏ Tạp Chí Khoa Học Giáo Dục Kỹ Thuật Số 66 (10/2021) 46 Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh NGHIÊN CỨU TÍCH HỢP CÔNG NGHỆ HYBRID ỨNG DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CHO PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG THỦY CỠ NHỎ RESEARCH INTEGRATION USING SOLAR HYBRID ENERGY FOR SMALL BOAT Nguyễn Văn Tổng Em1, Nguyễn Duy Anh2,3*, Lê Tất Hiển2,3, Nguyễn Văn Trạng4 1 Trường Đại học Nam Cần Thơ, Việt Nam 2 Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM - HCMUT, Việt Nam 3 Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh – VNUHCM, Việt Nam 4 Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM, Việt Nam Ngày toà soạn nhận bài 15/6/2021, ngày phản biện đánh giá 30/6/2021, ngày chấp nhận đăng 01/10/2021. TÓM TẮT Bài báo này trình bày nghiên cứu tích hợp công nghệ hybrid với năng lượng mặt trời vào phương tiện giao thông thủy nội địa cỡ nhỏ. Trong nghiên cứu này, dữ liệu khảo sát kết hợp với ý kiến chuyên gia được tổng hợp và phân tích nhằm đưa ra phương án thiết kế hình dáng và công nghệ hybrid ứng dụng năng lượng mặt trời phù hợp với đặc thù phương tiện giao thông thủy cỡ nhỏ. Các ràng buộc mớn nước, tĩnh không, tuyến luồng kênh rạch, bề rộng kênh rạch đều đảm bảo tính năng kỹ thuật theo nhiệm vụ thư thiết kế. Giải pháp thiết kế hệ thống hybrid ứng dụng năng lượng mặt trời gồm phần cứng và phần mềm phục vụ tích trữ, điều khiển và vận hành cũng đã được so sánh và đánh giá. Kết quả cho thấy tính khả thi của nghiên cứu tích hợp công nghệ hybrid ứng dụng năng lượng mặt trời vào các phương tiện giao thông cỡ nhỏ hoạt động ở vùng hồ, kênh rạch tại khu vực TP. HCM và Đồng Bằng Sông Cửu Long. Từ khóa: phương tiện giao thông thủy nội địa; tuyến luồng kênh rạch; công nghệ hybrid; năng lượng mặt trời; nhiệm vụ thiết kế. ABSTRACT This paper presents research integration using solar hybrid energy for small inland boats. In this paper, survey data combined with expert evaluations are synthesized and analyzed to come up with a design of boat hull form and solar hybrid energy applications suitable to the characteristics of marine vehicles. The constraints of the draft, clearance, route, and width of canals all ensure the technical features according to the design recommendation. The design solution of a hybrid solar energy system including hardware and software for battery capacity, control system, and operation has also been compared and evaluated. The results show the feasibility of the study to integrate hybrid technology applying solar energy into small-sized vehicles operating in rivers and canals in Ho Chi Minh City and the Mekong Delta. Keywords: small inland boats; route of canal; hybrid energy application; solar energy; design requirement. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Tuy nhiên, dự báo của chuyên gia năng lượng, khai thác dầu khí sẽ đạt mức đỉnh về Chi phí nhiên liệu luôn chiếm một phần sản lượng vào năm 2020 và sụt giảm nhanh lớn trong các hoạt động kinh doanh, đặc biệt chóng trong các năm tiếp theo. Bên cạnh đó, là lĩnh vực giao thông vận tải. Nhiên liệu khí phát thải từ phương tiện giao thông ảnh xăng và diesel dùng ở dạng lỏng có ưu thế về hưởng lớn đến môi trường và chất lượng khả năng sử dụng trực tiếp hơn các nhiên liệu sống, đặc biệt là trong khu vực nội thành. hoá thạch khác như than còn khá dồi dào. Doi: https://doi.org/10.54644/jte.66.2021.1065 Tạp Chí Khoa Học Giáo Dục Kỹ Thuật Số 66 (10/2021) Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh 47 Tại Việt Nam, tiềm năng sử dụng năng Năm 1883, Charles Fritz thành công lượng mặt trời hiện rất lớn vì nước ta nằm trong việc chuyển hóa năng lượng mặt trời trong khu vực cận xích đạo, góc chiếu mặt trời thành năng lượng điện (chỉ từ 1-2%). Hiện của các mùa trong năm tương đương 90 độ nay hiệu suất sử dụng pin mặt trời đã được nên việc sử dụng khai thác các pin năng lượng cải thiện đáng kể và được triển khai hiệu quả mặt trời rất hiệu quả. Riêng với khu vực thành trong các chương trình sử dụng năng lượng phố Hồ Chí Minh và Đồng Bằng Sông Cửu xanh và tiết kiệm năng lượng. Long thì khả năng chiếu sáng của mặt trời gần Theo thống kê, panel mặt trời sử dụng như 90% trong hai mùa mưa và nắng. công nghệ Crystalline (mono và poly) được Bảng 1. Số liệu về bức xạ mặt trời khảo sát sử dụng phổ biến do có hiệu suất sử dụng cao trong nước và chi phí hợp lý [3]. Trong nghiên cứu này, Cường độ nhóm chọn phương án sử dụng panel mặt trời Vùng Giờ nắng BXMT Ứng Polycrystalline có sẵn trên thị trường. trong năm (kWh/m2, dụng ngày) Trung Đông Bắc 1600 – 1750 3,3 – 4,1 bình Trung Tây Bắc 1750 – 1800 4,1 – 4,9 bình Bắc Trung 1700 – 2000 4,6 – 5,2 ...