Năng lượng gió so cap- gio

Phần V: tiềm phát triển phân bố dạng lợng II Đánh giá tiềm phân bố n lợng gió mặt trời Hiện trạng khai thác lợng gió mặt trời 1.1 Sơ lợc tình hình ứng dụng giới a) Năng lợng gió Từ năm 60 turbin gió phát điện đà đợc nghiên cứu, ứng dụng với qui mô công suất lớn dần Mỹ nớc đầu việc phát triển ứng dụng turbin gió phát điện, tiếp đến nớc Hà lan, Đan mạch, Cộng hoà liên bang Đức, ấn độ, Tây ban nha Các turbin gió phát điện thờng có công suất lín tõ 50 kW ®Õn 1000 kW ë Mü ®· chế tạo thử nghiệm số turbin gió có công suÊt tõ 2000 kW ®Õn 3000 kW Song cho ®Õn loại turbin gió phát điện có công suất từ 250 kW đến 650 kW đợc ứng dụng phổ biến Các turbin gió thờng đợc xây dụng thành cụm - ngời ta hay gọi cánh đồng gió (wind farm) phát điện với qui mô công suất thờng từ 20 MW - 100 MW Đến cuối năm 90 nớc nh Đức, Đan mạch ấn độ đà có đột biến mạnh mẽ việc phát triển ứng dụng động gió phát điện Nớc Đức đà dẫn đầu giới tổng công suất lắp đặt Tính đến cuối năm 2000 nớc Đức đà có tổng công suất lắp đặt 8.753 MW, Mỹ 4.245 MW, Tây ban nha 3.335 MW, Đan mạch 2.417 MW, ấn độ 1.628 MW Thống kê tổng công suất lắp đặt máy phát điện gió phát điện nớc giới (Tính đến tháng năm 2002 ) xem bảng 5.2 Bảng 5.2: Tổng hợp công suất dự án điện gió đà lắp đặt nớc TT Tên nớc Đức Mỹ Tây ban nha Đan mạch ấn độ Italy Tổng công suất [ MW] 8753 4245 3335 2417 1628 697 TT 14 15 16 17 18 19 Tên nớc Bồ đào nha áo Aicập Pháp Maroc Costarica V Tỉng c«ng st [ MW] 90 79 68 60 54 51 10 11 12 13 14 Anh Hà lan Trung quốc Nhật Hylạp Canada NhËt b¶n Ireland 485 483 399 312 205 137 120 93 20 21 22 23 24 25 26 PhÇn lan Các nớc khác châu úc Các nớc Pacific Các nớc bắc Phi Các nớc Trung đông Các nớc SNG 38 37 21 3, 9, 19, 21 Nguồn: số liệu RE World Review năm 2000 Wind power Monthly 2002 1.2 Hiện trạng ứng dụng nớc a Nguồn Năng lợng gió phát điện Động gió phát điện đà đợc nghiên cứu, ứng dụng nớc ta từ đầu năm 80, nằm chơng trình Quốc gia nghiên cứu ứng dụng dạng lợng tái tạo Các quan tham gia nghiên cứu lắp đặt thử nghiệm lĩnh vực : Viện Năng lợng, Bộ Giao thông vận tải, Viện Cơ giới Bộ quốc phòng, Các trung tâm nghiên cứu lợng trờng đại học bách khoa Hà nội thành phố Hồ Chí Minh Hầu hết quan nghiên cứu, thử nghiệm loại turbin gió cỡ công suất nhỏ từ 150 W đến kW Song loại máy phát điện gió có công suất từ kW trở lên thất bại Tính đến cuối năm 1999 đà có khoảng 1000 máy phát điện gió phát điện cỡ gia đình ( Công suất từ 150 W đến 200 W ) đà đợc lắp đặt sử dụng, chủ yếu vùng ven biển từ Đà nẵng trở vào Năm 1999 máy phát điện gió phát điện có công suất 30 kW đợc lắp đặt xà Hải thịnh, huyện Hải hậu, tỉnh Nam định Nhật tài trợ Đây động gió có công suất lớn nhÊt tõ tríc ®Õn ë ViƯt nam, song rÊt đáng tiếc, hầu nh không vận hành, đánh giá chủ quan nguyên nhân cột tháp đỡ thấp (12m) bị cối địa hình xung quanh che khuất Một máy phát điện gió lớn thứ có công suất kW đà đợc lắp đặt vào cuối năm 2000 huyện Đắc Hà, tỉnh Kon tum Công ty TOHOKU ( Nhật Bản ) tài trợ Đến máy phát điện gió hoạt động tốt Năm 2002, Viện Năng lợng đà nghiên cứu, chế tạo lắp đặt động gió phát điện có công suất 3,2 kW Hiện có dự án gió phát điện với công suất lớn: - Dự án gió Khánh hoà: Tổng công suÊt lµ 20 MW, H·ng VENTIS - Céng hoµ liên bang Đức thực sở đầu t BOT V C¸c thđ tơc vỊ phÝa ViƯt nam đà hoàn thành, song không rõ lý đến dự án cha đợc tiếp tục triển khai - Dự án Gió phát điện Qui nhơn: Tổng công suất dự kiến 15 MW, Công ty Cổ phần Phơng mai thực sở đầu t BOT Hiện dự án đà hoàn thành giai đoạn Báo cáo khả thi triển khai đấu thầu thiết bị - Dự án điện gió Huyện Ninh phớc, tỉnh Ninh thuận: Công suất 625 kW Đây dự án thử nghiệm, sở hợp tác với Chính phủ ấn Độ Phía ấn Độ tài trợ 55%, phía Việt nam - Tổng Công ty điện lực Việt Nam đóng góp 45 % lại Dự án đà hoàn thành giai đoạn Báo cáo nghiên cứu tiền khả thi, chờ phía ấn độ triển khai Dự án phát điện gió đảo Lý sơn 1MW, Tỉnh Quảng ngÃi đà hoàn thành Báo cáo NCKT, tìm đối tác liên doanh đầu t - Dự án Điện gió huyện đảo Thanh niên Bạch Long Vĩ: Công suất 800 kW Đây dự án Chính phủ Việt nam đầu t Hiện dự án đà bắt đầu triển khai phần móng sở hạ tầng F Động gió phát điện công suất nhỏ Hầu hết động gió phát điện đợc ứng dụng Việt nam có công suất từ 150 W đến 200 W sở nớc chế tạo nh Viện Năng lợng, Trung tâm thiết bị nhiệt lợng mới, Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh Các thiết bị sản xuất mang tính thủ công đơn nên chất lợng không cao, dẫn đến tuổi thọ thấp giá thành cao Phân tích đánh giá tiềm Năng lợng Mặt trời Gió Việt Nam 2.2 Tiềm năng lợng gió a, Đặc điểm gió ViƯt Nam L·nh thỉ ViƯt Nam n»m ë vÜ ®é thấp ( từ vĩ độ 23021 -:8024 bắc bán cầu ) Vùng có tốc độ gió nhỏ bán cầu Tuy nhiên gió Việt Nam có đặc điểm riªng : - ViƯt Nam n»m vïng giao tranh nhiều hệ thống hoàn lu Mặc dù lÃnh thổ nằm đới chí tuyến mà hoàn lu đặc trng đới gió tín phong (đó gió thổi đặn từ phía nam áp cao cận chí tuyến theo hớng đông bắc V phía dải áp thấp có vị trí trung bình xích đạo), nhng nguồn lợng chủ yếu lại hoàn lu cực đới (vào mùa đông) hoàn lu nhiệt đới (vào mùa hạ) đem lại, không đâu bán cầu mà hoàn lu cực đới lại tiến sâu xng phÝa nam nh ë níc ta - ViƯt Nam cã bê biĨn kÐo dµi st chiỊu däc l·nh thỉ, gió biển trực tiếp thổi vào miền duyên hải đồng kế cận tạo cho khắp vùng hải đảo tiềm gió phong phú - Các loại gió địa hình gió địa phơng tiềm gió đáng ý Với đặc điểm trên, nhiều vùng lÃnh thổ có tốc độ gió đồng thời gió mang đặc tính dao động lớn, địa hình phức tạp Điều có nghĩa nhiều nơi có tốc độ gió trung bình hàng năm thấp nhng mang tiềm đáng kể Tốc độ gió trung bình năm tiềm năng lợng gió năm vùng khác có giá trị khác biệt nhiều Điều có nghĩa phân bố lợng gió lÃnh thổ Việt Nam phức tạp Ngoài ra, tốc độ gió nh lợng gió biến thiên theo tiến trình ngày, tháng, năm Năng lợng gió lớn mùa gió, mà u mùa lại phụ thuộc vào vùng lÃnh thổ Bởi việc khai thác lợng gió vùng có hiệu Mặt khác, Việt Nam nằm vùng nhiệt đới, nơi mà thờng xuyên xảy ra, nơi thờng xuyên xảy dông bÃo mùa hạ Gió lớn giật nguy hiểm cho thiết bị khai thác lợng gió Vùng ven biển Bắc bộ, Trung bộ, hải đảo phía bắc miền trung nơi chịu ảnh hởng dông bÃo hàng năm Đồng Nam hầu nh không chịu ảnh hởng dông bÃo nhng có tợng vòi rồng lốc vài nơi b Phân bố tiềm gió lÃnh thổ Việt Nam b.1 Tốc độ trung bình năm nớc ta có hai mùa gió: Gió đông bắc vào mùa đông gió tây nam vào mùa hạ Bởi gió thịnh hành vào mùa đông gió đông bắc bắc, vào mùa hạ gió tây nam nam nam trung bộ, gió đông nam bắc bắc trung Phụ thuộc vào vị trí địa điểm hớng gió thịnh hành mùa mà mức độ tác động gió mùa đến địa điểm khác nhau, vùng núi Sự phân bố tốc độ gió tuân theo qui luật sau : Gió mạnh V dần từ đất liền biển; lên cao tốc độ gió tăng; vĩ độ thấp gần xích đạo gió nhỏ vĩ độ cao hải đảo phía đông nớc ta có tốc độ gió trung bình năm khoảng -:- m/s gần bờ khoảng - :- m/s khơi Riêng đảo phía nam tây nam gần xích đạo nên gió không mạnh lắm, trung bình năm -:- m/s Trên đất liền, ven biển bắc từ Cát hải đến Kim sơn ven biển trung tõ Cưa Héi ®Õn Cưa Thn an tèc ®é giã trung bình năm khoảng > m/s Tốc độ gió -:- m/s khắp vùng đồng bắc bộ, suốt dọc đồng duyên hải, trừ quÃng Đèo Hải vân đến Quảng ngÃi bị khuất gió Tây nam tèc ®é giã nhá ®i râ rƯt ë Nam bé vùng ven biển tốc độ gió trung bình năm > m/s Tốc độ gió trung bình năm khoảng -:- m/s đồng Nam bộ, độ cao dới 1000 m vùng núi tây Bắc Trung Vùng núi thấp trung du Bắc nói chung tốc độ gió m/s chút Vùng Tây nguyên có chế độ gió Trên cao nguyên rộng tốc độ gió trung bình năm đạt đợc -:- 3,5 m/s Các vùng gió yếu, tốc độ gió trung bình năm < m/s gồm vùng núi thấp phía Tây bắc sông Đà biên giới Tây bắc, vùng lòng chảo Kon tum vµ vïng nói thÊp nam Trung bé tiÕp sau dÃy Trờng sơn, phía bắc sông Vàm cỏ đông Trên núi cao tốc độ gió lớn độ cao 1400 1500 m dÃy Hoàng liên sơn Trờng sơn tốc độ gió trung bình năm >4 m/s Đặc biệt vùng núi gần biên giới phía đông bắc, độ cao 1400 m phía sờn đón gió mùa đông bắc ( Trạm Mẫu sơn ) tốc độ gió trung bình năm tới -:- m/s Tuy nhiên tốc độ gió yếu tố phụ thuộc chặt chẽ vào địa hình địa phơng, muốn xác định đặc trng gió vị trí cụ thể, nơi có địa hình phức tạp phải tiến hành khảo sát riêng b.2 Biến trình năm tốc độ gió Cùng với luân phiên hai mùa gió, tốc độ gió tất vùng nớc có biến trình rõ rệt vùng núi phía bắc tốc độ gió trung bình lớn vào cuối mùa đông (tháng 3) Cực đại biến trình dịch sang mùa hạ xuống phía nam đồng Bắc thời kỳ có gió trung V bình lớn vào cuối đông đầu hạ (tháng 3, 4) Vinh, Hà tĩnh vào nửa đầu hạ (tháng 5, 6, 7) Vùng đồng duyên hải từ nam Đèo Ngang đến Nha trang bị dÃy Trờng sơn chắn phía Tây, tốc độ gió trung bình lớn lại vào gió mùa đông bắc (tháng 12, 1, 2) Từ Phan thiết trở xuèng phÝa nam thêi kú cã tèc ®é giã trung bình lớn dịch dần sang đầu mùa gió tây nam ven biển phía tây Nam tốc độ gió trung bình đặc biệt lớn vào mùa gió tây nam (tháng 6, 7, 8) đồng Nam bộ, biến trình năm tốc độ gió có hai cực đại : vào mùa gió tây nam vào cuối mùa gió đông bắc b.3 Biến trình ngày tốc độ gió Dao động tốc độ gió ngày tất vùng nớc ta cịng kh¸ lín Nã cã ý nghÜa quan träng việc sản sinh lợng Chính khả dao động lớn mà nhiều nơi có tốc độ gió trung bình nhỏ nhng có tiềm đáng kể Dao động ngày gió có chu kỳ rõ rệt Thờng gió yếu vào ban đêm, sau mặt trời mọc đối lu phát triển, gió mạnh dần lên đạt cực đại vào sau tra Nói chung vùng có tốc độ gió trung bình thấp thờng có biên độ dao động tốc độ gió ngày lớn Biên độ dao động tốc ®é giã ngµy ë ®ång b»ng Nam bé lín đồng Bắc Riêng vị trí nằm đỉnh núi đứng độc lập dao động tốc độ gió ngày rõ rệt Đối với vùng gần biển có tợng gió đất biển Nó thể tơng đối rõ rệt đổi hớng gió theo chu kỳ ngày, nhận rõ dao đông tốc độ b.4 Đặc trng tần xuất tốc độ gió, vận tốc gió cực đại Muốn đánh giá xác tiềm gió tính sản lợng động gió cần phải biết khả xuat cấp tốc độ gió Bởi đặc trng tần xuất cấp tốc độ gió (hàm phân bố tốc độ gió) vô quan trọng Dạng hàm phân bố Weibull phù hợp tèt víi tÝnh chÊt ph©n bè giã ë níc ta Tốc độ gió lớn, gió giật có ảnh hởng lớn đến độ an toàn thiết bị sử dụng lợng gió Đây điều cần phải ý thiết kế lựa chọn thiết bị sử dụng lợng gió Do nhiều nguyên nhân mà tốc độ gió cực đại xảy nớc ta Đối với vùng đồng vùng duyên hải thờng bÃo gây ra, tốc V độ tới 30 50 m/s, gió mùa tràn về, tốc độ khoảng 20 30 m/s vùng núi, nơi địa hình chia cắt nhanh, gió dông lên tới > 40 m/s ë nưa phÝa nam ®ång b»ng Nam bộ, gió bÃo gây không lớn, nhng đặc biệt mạnh nguy hiểm gió lốc vòi rồng Gió mạnh thờng kèm theo đổi hớng đột ngột gây tợng giật có sức phá hoại lớn Số liệu xạ mặt trời tốc độ gió toàn lÃnh thổ Việt nam xem Phơ lơc 5.4, 5.4a vµ Phơ lơc 5.5 Phân vùng lợng mặt trời gió Việt Nam 3.2 Khái quát vùng ứng dụng lợng gió Các yếu tố để đánh giá lợng gió tốc độ gió tần xuất xuất cấp tốc độ gió, tốc độ gió trung bình đặc trng đơn giản để ớc lợng khái quát tiềm gió Nh ta đà biết, động gió phản ứng khác cấp tốc độ gió Mỗi loại động gió bắt đầu khởi động vận tốc đó, loại động gió cỡ nhỏ thờng -:- 3,5 m/s, loại động gió cì lín thêng lµ 4,5 -:- m/s Nh vËy địa điểm khai thác đợc lợng gió phải có tốc độ gió trung bình >3 m/s có hiệu Theo số liệu khí tợng thuỷ văn, với đặc điểm chế độ gió nớc ta vùng ven biển đảo phía đông vùng khai thác nguồn lợng gió có hiệu Những vùng núi cao (1400 1500 m ) dÃy Hoàng liên sơn Trờng sơn, đặc biệt vùng núi gần biên giới phía đông bắc có tốc độ gió lớn Vùng Quảng bình, Quảng trị khu vực có chế độ gió mạnh nớc ta, nơi có gió Lào thổi mạnh, nơi khai thác nguồn lợng gió có hiệu Khu vực Tây nguyên, đặc biệt cao nguyên rộng có chế độ gió tốt Việc khai thác có hiệu nguồn lợng gió phụ thuộc lớn vào công tác khảo sát chọn vị trí lắp đặt cụ thể Liệt kê số địa điểm có vận tốc gió trung bình năm m/s (do trạm khí tợng thuỷ văn đo đợc) xem phụ lục số Bản đồ phân vùng xạ mặt trời tốc độ gió lÃnh thổ Việt nam Trên sở số liệu Tổng cục Khí tợng thủy văn quan trắc V 20 năm , đà lập đồ điện tử cho: Phân vùng xạ mặt trời Phân vùng tốc độ gió Để giúp cho việc đánh giá sơ tiềm năng lợng mặt trời lợng gió cđa tõng vïng trªn l·nh thỉ ViƯt nam V Tổng quan lượng điện Tổng công suất lắp đặt: 15,192 MW (cuối năm 2007) Nguồn lượng Hydro Dầu Than Khí đốt Năng lượng khác Nguồn: 5410 MW 717 MW 1920 MW 6664 MW 481 MW 36% 4.5% 13% 44% 2.5% Viện Năng lượng, 2008 Nhu cầu điện tiêu dùng Việt Nam tăng 10%/năm năm 2020 Hiện tại, Việt nam phải nhập điện từ Trung Quốc để chống việc thiếu điện miền Bắc Để đáp ứng nhu cầu tiêu dùng điện nội bộ, Việt nam có kế hoạch xây dựng thêm 32 nhà máy điện Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN), Cơng ty Nhà nước, có kế hoạch đưa vào hoạt động 16 nhà máy thủy điện tăng công suất phát điện cho nhà máy điện than lên 400MW năm tới tập đoàn Than Việt nam xây dựng thêm nhà máy điện chạy than Năng lượng gió Việt nam tai khai thác số lượng nhỏ với sản lượng đầu dao động từ 150-200W Lượng điện tạo sử dụng chủ yếu cho bơm nước tưới tiêu nạp pin lượng Hiện thời, 1,500 turbin gió với suất từ 15200W lắp đặt vùng nông thôn hải đảo Việt nam cho tiêu dùng hộ gia đình Tổng cơng suất lắp đặt cho hệ thống điện gió vùng sâu vùng xa Việt nam 1.25MW (cuối năm 2008) Các nghiên cứu sản xuất tập trung vào nhũng turbine gió nhỏ với cơng suất tối đa 500W Turbine gió có cơng suấ lớn 500W phải nhập Thơng tin nguồn lượng gió Việt nam ước tính có tiềm gió cao với tổng diện tích vùng lãnh thổ có tiềm khai thác gió xấp xỉ 9% tổng diện tích quốc gia Nằm vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa với đường bờ biển dài, Việt nam có lợi lớn phát triển lượng gió Ngân hàng giới (World Bank) tiến hành khảo sát chi tiết lượng gió vùng Đơng Nam Á (SEA) bao gồm Việt nam, tiến hành chương trình Năng lượng bền vững thay Theo kết nghiên cứu này, Việt nam có tiềm lượng gió lớn khu vực so với nước láng V giềng Campuchia, Lào, Thai lan Hơn nữa, vùng duyên hải miền Nam nam trung Việt nam đặc biệt hứa hẹn tiềm khai thác lượng gió vận tốc gió cao mật độ dân cư thưa thớt 8.6% tổng diện tích Việt nam đánh giá có tiềm từ “cao” đến “rất cao” cho việc phát triển turbine gió lớn (vận tốc gió >7m/s) Tổng tiềm lượng gió Việt nam ước tính 513,360 MW – cao gấp lần công suất dự kiến ngày điện Việt nam vào năm 2020 Khung pháp lý cho Năng lượng gió Chính phủ Việt Nam nhận thấy tầm quan trọng lượng tái tạo Vào năm 1999, Chính phủ Việt nam ban hành Bản Kế hoạch hành động cho lượng tái tạo (do Tập đoàn Điện lực VN Ngân hàng giới hợp tác xây dựng) Bản Kế hoạch hành động đề Khung pháp lý 10 năm mà tiến hành năm/lần với giúp đỡ tổ chức quốc tế nhằm đẩy nhanh tốc độ phát triển tăng cường việc sử dụng lượng tái tạo cho điện khí hóa nơng thơn điện nối lưới Đến năm 2020, ước tính 5% nguồn lượng Việt nam tạo từ nguồn lượng tái tạo Để đạt mục tiêu này, năm cần phải có từ 100MW đến 200MW điện gió hòa lưới Viện Năng lượng xây dựng tổng sơ đồ phát triển lượng tái tạo cho Việt nam đến năm 2015 tầm nhìn đến năm 2025 tập trung chủ yếu vào việc đề mục tiêu chiến lược, xây dựng kịch phát triển lượng tái tạo đề xuất sách cho việc phát triển lượng tái tạo Việt nam Tuy nhiên, chưa có chế hỗ trợ cho nhà đầu tư lượng tái tạo để đảm bảo cho việc đầu tư họ Để hỗ trợ nhà đầu tư nước ngồi, Chính phủ Việt nam định xem lượng tái tạo lĩnh vực xứng đáng hưởng chế hỗ trợ Hiện nhà đầu tư vào lĩnh vực lượng tái tạo hưởng số sách ưu đãi miễn thuế nhập cho trang thiết bị máy móc, miễn thuế sử dụng đất thời hạn định Vào ngày 02/08/2007, Chính phủ Việt nam định số 130/2007/QD-TTg chế tài sách cho Dự án đầu tư triển khai theo chế phát triển (CDM) Vào ngày 04/07/2008 Bộ Tài Bộ Tài ngun mơi trường Thơng tư liên tịch số 58/2008/TTLT-BTC-BTN&MT hướng dẫn thực quy định đề theo Quyết định số 130/2007/QD-TTg Thông tư liên tịch miêu tả rõ đối tượng hưởng ưu đãi, điều kiện để nhận ưu đãi, cách thức tính tốn mức ưu đãi cho đơn vị điện sản xuất, mức ưu V 10 đãi hưởng hàng năm, điều khoản ưu đãi, quy trình nộp hồ sơ xin ưu đãi cho dự án CDM Việt nam Các Dự án Năng lượng gió Hiện có nhiều nhà đầu tư nước ngồi cơng ty Việt nam xây dựng dự án trang trại gió Việt nam với công suất từ 6MW đến 150MW Dự án có tốc độ triển khai nhanh dự án REVN Với dự án này, turbine gió với cơng suất 1.5MW Cơng ty Fuhrlander Đức sản xuất lắp thành công tỉnh Bình Thuận vào cuối tháng 07 năm 2009 Việc mở rộng dự án lên kế hoạch Công ty Đức Altus AG phối hợp Công ty Việt nam Trường ĐH Dresden Đức thực việc phát triển dự án gió với tổng cơng suất ước tính 250MW V 11