Đề tài nghiên cứu đề tài về thực trạng sử dụng và phát triển nguồn năng lượng tái tạo năng lượng gió

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ - KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP -*** TIỂU LUẬN Đề tài: Nghiên cứu đề tài thực trạng sử dụng phát triển nguồn lượng tái tạo lượng gió Giảng viên giảng dạy: ThS Phạm Thị Phương Thảo Họ tên sinh viên: Nguyễn Thị Miền Lớp: DHTN15A9HN Mã sinh viên: 20108100588 Hà Nội-2022 MỤC LỤC Lời mở đầu 1 Lý lựa chọn đề tài Đối tượng nghiên cứu đề tài Mục tiêu nghiên cứu đề tài Phạm vi nghiên cứu đề tài Phương pháp nghiên cứu đề tài Kết cấu tiểu luận Chương 1: Lý thuyết khai thác, sử dụng lượng gió Lý luận khai thác, sử dụng lượng gió trình cơng nghiệp hóa, đại hóa 1.1 Khái niệm 1.2 Nội dung Các nhân tố ảnh hưởng đến khai thác, sử dụng lượng gió 2.1 Ưu nhược Chương 2: Thực trạng việc khai thác, sử dụng lượng gió Chương 3: Định hướng giải pháp Định hướng khai khác, sử dụng lượng gió Giải pháp tăng cường khai thác, sử dụng lượng gió .6 Danh mục tài liệu tham khảo LỜI MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Trong kỷ XXI, loài người phải đối mặt với loạt thách thức mang tính tồn cầu như: lượng, nhiễm mơi trường, biến đổi khí hậu, bùng nổ dân số Trong đó, vấn đề lượng xem cấp thiết Các loại lượng ngày cạn kiệt dẫn đến tranh chấp lãnh thổ mối họa tiềm ẩn nguy xung đột Năng lượng không đủ cung cấp cho cỗ máy kinh tế giới ngày phình to làm kinh tế trì trệ dẫn đến khủng hoảng suy thoái kinh tế Bất ổn trị xảy nhiều nơi giới Bên cạnh việc sử dụng nhiều lượng hóa thạch khiến loạt vấn đề môi trường nảy sinh Trong bối cảnh thay đổi khí hậu ngày hữu người ta ngày ý thức hữu hạn nguồn tài nguyên Từ điều trên, để trì giới ổn định, khơng cách khác phải tìm nguồn lượng tái sinh thay cho nguồn lượng hóa thạch ngày cạn kiệt Vì thế, em định nghiên cứu đề tài thực trạng sử dụng phát triển nguồn lượng tái tạo Đối tượng nghiên cứu đề tài - Tìm hiểu vấn đề lý luận thực tiễn liên quan tới thực trạng sử dụng lượng tái tạo phát triển nguồn lượng Mục tiêu nghiên cứu đề tài - Tìm hiểu tiềm năng lượng gió - Xác định đánh giá kết đạt việc khai thác sử dụng lượng gió, hội, hạn chế thách thức đặt Tìm kiếm giải pháp thúc đẩy khai thác, sử dụng lượng gió cách hiệu Phạm vi nghiên cứu đề tài Phạm vi nội dung: Nghiên cứu việc khai thác, sử dụng lượng gió đưa giải pháp khai thác, sử dụng lượng gió cách hợp lý q trình cơng nghiệp hóa, đại hóa - Phạm vi không gian - Phạm vi thời gian: 2009 đến Phương pháp nghiên cứu đề tài Để thực mục tiêu đặt ra, đề tài kết hợp sử dụng phương pháp nghiên cứu chủ yếu sau: Phương pháp thu thập thông tin: Dữ liệu thu thập thông qua tài liệu nghiên cứu liên quan kiếm thư viện, sách báo, báo liên quan đăng Internet Các liệu báo cáo tổng kết có liên quan lượng gió như: đến Phương pháp phân tích tài liệu: Phân tích tài liệu lý thuyết nguồn lượng vơ hạn, lượng gió, tiến hành hệ thống hóa xử lý nguồn tài liệu có sách, báo, internet liên quan đến đề tài Trên sở tài liệu thu thập được, phân tích, chọn lọc, tham khảo, vận dụng, kế thừa kết để đưa vào đề tài nghiên cứu Kết cấu tiểu luận Chương 1: Lý thuyết Chương 2: Thực trạng việc khai thác sử dụng lượng gió Chương 3: Định hướng giải pháp CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT VỀ KHAI THÁC, SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG GIÓ Lý luận khai thác, sử dụng lượng gió q trình cơng nghiệp hóa, đại hóa 1 Khái niệm Năng lượng gió nguồn tài nguyên vơ hạn Năng lượng gió động khơng khí di chuyển bầu khí quyền Trái Đất Năng lượng gió hình thức gián tiếp lượng mặt trời Luồng gió thay đổi tùy thuộc vào địa hình Trái Đất, luồng nước, cối Con người sử dụng luồng gió chuyển động lượng cho nhiều mục đích như: thuyền, thả diều phát điện Sử dụng lượng gió cách lấy lượng xa xưa từ môi trường tự nhiên biết đến từ thời kỳ Cổ đại Nội dung Bức xạ mặt trời chiếu xuống bề mặt Trái Đất không đồng làm cho bầu khí quyển, nước khơng khí nóng không Một nửa bề mặt Trái Đất, mặt ban đêm, bị che khuất không nhận xạ mặt trời thêm vào xạ mặt trời vùng gần xích đạo nhiều cực, khác nhiệt độ khác áp suất mà khơng khí giữ xích đạo cực khơng khí ban ngày ban đêm Trái Đất di động tạo thành gió Trái Đất xoay trịn góp phần vào việc làm xốy khơng khí vi trục quay Trái Đất nghiêng (so với mặt phẳng quỹ đạo Trái Đất tạo thành quay quanh Mặt Trời) nên tạo thành dịng khơng khí theo mùa Do bị ảnh hưởng hiệu ứng Coriolis tạo thành từ quay quanh trục Trái Đất nên không khí từ vùng áp cao đến áp thấp khơng chuyển động thẳng mà tạo thành gió xốy có chiều xốy khác Bắc bán cầu Nam bán cầu Nếu nhìn từ vũ trụ Bắc bán cầu khơng khí di chuyển vào vùng áp thấp ngược với chiều kim đồng hồ khỏi vùng áp cao theo chiều kim đồng hồ Trên Nam bán cầu chiều ngược lại Ngồi yếu tố có tính tồn cầu trên, gió bị ảnh hưởng địa hình địa phương Do nước đất có nhiệt dung khác nên ban ngày đá nóng lên nhanh nước, tạo nên khác biệt áp suất có gió thổi từ biển hay hồ vào đất liền Vào ban đêm đất liền nguội nhanh nước hiệu ứng xảy theo chiều ngược lại Các nhân tố ảnh hưởng đến khai thác, sử dụng lượng gió Trữ lượng lượng gió: lượng gió nguồn lượng vơ hạn Gió thổi quanh năm suốt ngày Tuy nhiên có lúc gió thổi mạnh, có lúc khơng có gió tạm lắng Phân bố lượng gió: hai nhân tố ảnh hưởng đến phân bố tốc độ gió hồn lưu địa hình Tốc độ gió phân bố theo quy luật lên cao gió thơi mạnh Ngồi khơi gió thổi mạnh giảm dần vào đất liền Cơng nghệ khai thác lượng gió: cần phải có trình độ kỹ thuật cao lắp ráp vận hành, vốn đầu tư ban đầu, chi phí lắp ráp, bảo hành cao Thời gian khai thác lượng gió: Năng lượng gió mùa khác Có khu vực tiềm năng lượng gió mùa nóng cao mùa lạnh rõ rệt ngược lại 2.1 Vật lí học lượng gió Năng lượng gió động khơng khí chuyển động với vận tốc Khối lượng qua mặt phẳng hình trịn vng góc với chiều gió thời gian là: tỷ trọng khơng khí, thể tích khối lượng khơng khí qua mặt cắt ngang hình trịn, diện tích bán kính thời gian - Điều đáng ý cơng suất gió tăng theo lũy thừa vận tốc gió vận tốc gió yếu tố định muốn sử dụng lượng gió Cơng suất gió sử dụng, ví dụ thơng qua tuabin gió để phát điện, nhỏ nhiều so với lượng luồng gió vận tốc gió phía sau tuabin khơng thể giảm xuống khơng - Trên lý thuyết lấy tối đa 59,3% lượng tồn luồng gió Trị giá tỷ lệ cơng suất lấy từ gió cơng suất tồn gió gọi hệ số Betz (trong Định luật Betz), Albert Betz tìm vào năm 1926 Có thể giải thích cách dễ hiểu sau: Khi lượng lấy khỏi luồng gió, gió chậm lại Nhưng khối lượng dịng chảy khơng khí vào tuabin gió phải khơng đổi nên luồng gió với vận tốc chậm phải mở rộng tiết diện mặt cắt ngang Chính lý mà biến đổi hồn tồn lượng gió thành lượng quay thơng qua tuabin gió điều khơng thể Trường hợp đồng nghĩa với việc lượng khơng khí phía sau tuabin gió phải đứng yên - 2.2 : Ưu, nhược điểm lượng gió Ưu điểm - Là nguồn tài ngun tái tạo hồn tồn sạch, khơng gây ô nhiễm môi trường - Nguồn nguyên liệu miễn phí, khơng tốn nhiên liệu - Chi phí vận hành thấp - Hiệu suất cao - Lợi nhuận cao, giá thành thấp - Tốn diện tích xây dựng, khơng ảnh hưởng nhiều đến trồng trọt chăn nuôi - Có thể lắp turbines gió nhiều địa hình khác nên tiết kiệm chi phí 2.3 Nguyên lý hoạt động lượng gió Khi gió thổi, tạo nên dịng chuyển động phân tử khơng khí Thế chênh lệch áp suất chuyển sang động dịng khí Khi dịng khí đập vào bề mặt, truyền động cho vật làm vật chuyển động Ta quan sát tượng gió đập vào cánh cửa hay thổi vào cánh buồm Nhưng khác với cách truyền động vật rắn va chạm, dịng khí chuyển động qua vật, tùy theo hình dáng vật mà áp suất dịng khí tác dụng lên phần vật khác - Kết việc tạo nên lực đẩy vật theo hướng khác với hướng gió - Để làm ví dụ, ta xét chuyển động dịng khí qua bề mặt cánh máy bay Cánh máy bay có tiết diện theo dạng khí động lực, phía trước cánh có bề dày lớn phía sau bề dày giảm dần, dịng khí chuyển động, tạo nên hai loại áp suất, hai áp suất tỉ lệ khác theo tốc độ dịng khí - Một loại áp suất tác động lên bề mặt vng góc với chiều chuyển động dịng khí Đối với bề mặt chịu tác dụng lực vng góc với dịng khí, tốc độ dịng khí tăng áp suất lớn Ta thấy rõ điều xe, xe chạy nhanh, gió tác dụng lên mặt thân thể ta lớn - Một loại tác dụng lên bề mặt dọc theo dịng khí Áp suất phân tử khí chuyển động nhiệt va đập chuyển động dọc theo bề mặt Điều kì lạ loại thứ hai này, dịng khí chuyển động nhanh, áp suất có giá trị giảm Năng lượng gió làm cho cánh quạt quay quanh roto Mà roto nối với trục trục chuyển động làm quay trục quay máy phát để tạo lượng điện - Các tuabin gió đặt trụ cao để thu hầu hết lượng gió Ở độ cao 30 mét mặt đất tuabin gió thuận lợi: tốc độ nhanh bị luồng gió bất thường - Các tuabin gió sử dụng cung cấp điện cho nhà cửa xây dựng, chúng nối tới mạng điện để phân phối mạng điện rộng Điện truyền qua dây dẫn phân phối tới nhà, sở kinh doanh, trường học… 2.4 Giá thành khai thác -Do điện gió chưa có tính cạnh tranh giá thành so với nguồn nhiệt thông thường, việc khai triển điện gió giới với phụ thuộc vào chế trợ giá phủ nước -Những yếu tố quan trọng việc xác định kinh phí sản xuất điện từ nơng trại điện gió là: (1) Qui mơ diện tích trại (2) Vận tốc gió khu vực (3) Kinh phí lắp đặt tuabin Mỗi yếu tố có vai trị định việc giảm giá thành điện sản xuất, ví dụ như: + Qui mơ trại lớn, giá thành thấp + Vận tốc gió cao, giá thành thấp + Chi phí xây dựng thấp, giá thành thấp - Giá thành lắp đặt trại điện gió bao gồm chi phí lập dự án, mua thiết bị xây dựng công trình phụ Giá thành lắp đặt giảm nửa so với thập kỷ trước, chủ yếu cải thiện cơng nghệ tuabin, ngồi mở rộng qui mơ trại điện gió Giá thành bán điện từ giảm xuống đáng kể, ước đoán khoảng 80% so với 20 năm trước - Vốn đầu tư cố định (capital cost), bao gồm chi phí mua thiết bị, xây dựng đường vào móng, chi phí hịa mạng lắp đặt, chiếm khoảng 70% tổng chi phí sản xuất lượng Đây tương phản rõ rệt so với chi phí đầu tư sản xuất điện từ lượng hóa thạch - Chi phí bảo trì chiếm khoảng 70%, hầu hết cho cơng tác bảo trì theo thời vụ (khơng cố định thời gian) Các chi phí bảo trì tăng đáng kể với tình trạng hao mịn thiết bị tuabin - Trong đó, độ hao mịn thiết bị tỷ lệ thuận với tổng lượng điện sản xuất, chi phí bảo trì nói chung tỷ lệ thuận với sản lượng điện Con số thường đưa xu Mỹ/kWh - Thuế bất động sản, sử dụng đất, bảo hiểm, truyền tải điện, bảo trì trạm phụ, chi phí khác, tổng cộng chiếm khoảng 10% cịn lại tổng chi phí - Levelized cost, chi phí hàng năm thu hồi phí lắp đặt, cộng với chi phí định kỳ phí vận hành, bảo trì thuê đất, chia cho tổng sản lượng mong muốn, thường tính theo xu Mỹ/ kWh Các trại điện gió Mỹ sản xuất điện giá levelized vào khoảng xu Mỹ/ kWh Giá thành thay đổi theo qui mơ sản xuất, chất lượng nguồn gió, vốn đầu tư - Tóm lại, ngày giá thành cung cấp điện gió dao động từ – 12 xu Mỹ/ kWh khu vực có gió tốt Theo ước đốn phủ Anh NL Hoa Kỳ năm 2020, giá điện gió giảm xuống cịn 3,4 – 5,5 xu Mỹ/ kWh 2.5 Đầu tư cho lượng gió Trong hai thập niên qua, có nhiều tiến quan trọng cơng nghiệp chế tạo tuabin gió đưa đến tối ưu hóa q trình sản xuất, giảm giá thành sản phẩm Vốn đầu tư tuabin điện gió có nhiều khác biệt Theo tính tốn vốn đầu tư khả hồn vốn, cơng nghiệp điện gió thời gian hồn vốn lệ thuộc vào hỗ trợ giá điện nước Tại nước phát triển có giá điện hỗ trợ cao từ phía Nhà nước, thời gian hồn vốn tương đối nhanh Kinh phí đầu tư cho cánh đồng điện gió cao thời gian hoàn vốn thường lâu cơng trình nhiệt điện sử dụng nhiên liệu hóa thạch thủy điện Cụ thể kinh phí đầu tư cơng trình nhiệt điện, thủy điện, điện ngun tử phải có kinh phí để cải tạo lại môi trường, hệ sinh thái đền bù tất thiệt hại cơng trình gây Khi yêu cầu đáng Nhà nước qui định pháp luật Nhà đầu tư chấp hành nghiêm chỉnh chắn kinh phí cho điện gió thấp kinh phí đầu tư cơng trình nhiệt điện, thủy điện điện nguyên tử nhiều Đối với điện nguyên tử, kinh phí đầu tư tương tự kinh phí đầu tư điện gió hệ số cơng suất cao việc hồn vốn nhanh Thế nguy tiềm ẩn điện nguyên tử xác định phần nhỏ qua biến cố xảy giới Khi van lò điện nguyên tử bị hở gây cháy nổ phát sinh chất phóng xạ Casium, Plutonium Jod lan truyền vào môi trường khơng khí Trong nơng nghiệp, chất phóng xạ từ mưa nhiễm vào lúa, ngũ cốc, trái cây, rau củ Chất Jod 131 tụ lại đường hô hấp người, gây ung thư đường thở Chất Casium 137 tồn thời gian khoảng 30 năm hấp thụ vào thức ăn, nước uống sau đọng lại bắp hệ thần kinh gây ung thư, rối loạn hệ truyền giống Trong chăn ni, chất phóng xạ thấm vào thức ăn động vật truyền đến sữa, trứng, thịt Ngoài biển khơi, mưa có chất phóng xạ thấm vào hệ sinh thái biển, thấm vào rong rêu, nhiễm vào lồi tơm cá, hải sản sinh vật khác sống biển nguy hiểm nguy tồn lâu lị ngun tử khơng cịn hoạt động Từ mưa phóng xạ, q trình thấm thấu mặt đất giảm bớt mức nguy hại việc nhiễm chất phóng xạ vào mặt đất, sơng hồ nguồn nước ngầm thời gian ngắn mà tự thiêu hủy Chính đáng hơn, với tinh thần trách nhiệm xã hội, với môi trường hệ tương lai, dự án gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến hệ sinh thái, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe người, dự án phải cải tạo lại mơi trường sống có kinh phí bồi thường mát nghiêm trọng vật chất, tài sản quan trọng tính mạng người 2.6 Cơng suất lượng gió Lượng điện mà chuỗi tua bin gió đa tạo cao khoảng từ 100KW đến cỡ vài MW Các tua bin gió lớn có chi phí cao thường lắp đặt khu vực người ta thường gọi cánh đồng tua bin gió, chúng dùng để 10 cung cấp điện cho khu vực dân cư định Trong năm gần nguồn nhiên liệu hóa thạch ngày cạn kiệt với tác động ô nhiễm chúng môi trường nên số lượng tua bin gió tăng lên đáng kể đặc biệt khu vực gần biển lớn, khan tài nguyên thiên nhiên Các loại tua bin nhỏ 100KW sử dụng gia đình, cáp truyền thông, bơm nước Đôi chúng sử dụng để liên kết máy phát điện chạy dầu diesel, pin hệ thống pin quang Hệ thống gọi hệ thống gió lai ( hybrid wind ) sử dụng khu vực chưa thể lắp đường dây điện khu vực vùng sâu vùng xa 10 11 CHƯƠNG 2: THỰC TRẠNG VIỆC KHAI THÁC, SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG GIÓ VÀ NHỮNG MẶT LỢI ÍCH VÀ HẠN CHẾ Ở VIỆT NAM Việt Nam với dân số 96,7 triệu người quốc gia có kinh tế tăng trưởng nhanh giới Trong giai đoạn 2016-2020, nhu cầu lượng trung bình năm tăng khoảng 10,5% Các dự báo cho thấy xu hướng có nhiều khả tiếp diễn đến năm 2030, gây quan ngại an ninh lượng, đặc biệt khu vực công nghiệp đô thị lớn Là quốc gia chịu tác động nghiêm trọng từ biến đổi khí hậu, Việt Nam sức đầu tư sản xuất điện gió nhằm bắt kịp nhu cầu lượng nước tăng vọt giảm lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính Việt Nam đề mục tiêu phát triển điện gió tham vọng nước khác khu vực Song song đó, sách hấp dẫn kêu gọi nhiều nhà đầu tư từ khắp nơi giới Tổng cơng suất điện gió 327 MW Với nguồn vốn nước tăng lên, Việt Nam dự kiến vào năm 2021 lắp đặt dự án điện gió ngồi khơi lẫn đất liền nhằm nâng công suất lên 1GW Nếu thành công, Việt Nam vượt qua Thái Lan để vươn lên dẫn đầu ngành lượng gió khu vực Việt Nam quốc gia Hiệp hội quốc gia Đông Nam Á (Asean) phát triển điện gió ngồi khơi với dự án lắp đặt đạt 99 MW Tính đến tháng năm 2018, nước sản xuất 47.900 MW điện Để đáp ứng nhu cầu lượng ngày lớn, Việt Nam cần khoảng 130 GW điện vào năm 2030, ước tính vốn đầu tư khoảng 150 tỷ USD Theo liệu nhất, giá điện gió năm 2018 từ nhà máy đất liền bán cho lưới điện quốc gia 8,5 US cent/kWh, cịn từ sở ngồi khơi 9,8 US cent/kWh Mức giá hết hạn năm 2021 năm, tới thị trường lượng gió Việt nam chứng kiến nhiều điều thú vị nhà đầu tư khẩn trương thi cơng dự án trước chương trình kết thúc Khơng dừng lại đó, quy hoạch phát triển điện lực quốc gia hành, Việt Nam cịn có mục tiêu nâng tổng cơng suất điện gió lên 6.000 MW vào năm 2030 11 12 Trong nguồn lượng gió Việt Nam vơ dồi nhà phát triển lại chật vật với hệ thống lưới điện chưa đạt chuẩn hoạt động chưa ổn định tuabin dọc bờ biển i 2.1 Lợi ích việc phát triển lượng gió - Năng lượng gió ứng dụng với quy mơ lớn phát triển nhanh chóng mang lại nhiều lợi ích so với lượng truyền thống Để thấy lợi ích việc phát triển điện gió trước tiên phải tìm hiểu tác hại có nguồn lượng truyền thống khác : - Năng lượng hạt nhân nguồn lượng sạch, nguồn lượng tiềm tàng hậu khôn lường Thứ công nghệ, người có kinh nghiệm vài chục năm việc xây dựng vận hành nhà máy hạt nhân Đằng sau việc vận hành sử dụng, việc xử lý từ nhà máy hạt nhân sau thời gian sử dụng điều hoàn toàn mẻ Các cố hạt nhân xảy đem đến hậu nặng nề Thứ hai mặt trị: người sống kho vũ khí hạt nhân khổng lồ mà sức tàn phá phá hủy trái đất - Nhiệt điện nguồn lượng chủ yếu kỷ 20, mạch máu đại công nghiệp kỷ vừa qua Việc sử dụng nguồn lượng không tái sinh làm cạn kiệt tài nguyên dẫn đến tranh giành, chi phối để tạo ảnh hưởng với nguồn tài nguyên lại, phá hủy môi trường, trái đất ấm lên, băng tan hai cực, thiên tai tàn khốc hơn, môi trường sống bị hủy hoại phát sinh nhiều bệnh tật… - Thủy điện xem cứu cánh cho vấn đề thiếu hụt lượng, cho loạt vấn đề vầ xã hội nông nghiệp, chăn nuôi Nhưng người có đủ tri thức để nhận người sinh để chinh phục thiên nhiên mà người sinh thiên nhiên phải sống hòa hợp với thiên nhiên Bất kỳ hành động theo chủ quan người mà không đánh giá đến tác động thiên nhiên hành động sai lầm; điều hủy hoại đời sống người Qua nhiều năm phát triển thủy điện cách tràn lan ta phải chịu đựng mặt trái mơi trường Đất canh tác bị thu hẹp, rừng bị tàn phá, thay đổi dòng chảy sơng, khơng cịn rừng điều tiết nước làm cho dịng sơng cạn vào mùa khơ, lũ lụt mùa mưa…Tất điều để nói lên phát triển thủy điện nước ta không mang nhiều ý nghĩa xét cách nghiêm túc lợi hại Có việc phát triển thủy điện ý nghĩa kinh tế tập đoàn kinh tế - Các nguồn lượng tái sinh lượng mặt trời, lượng gió, lượng sinh học, lượng địa nhiệt, lượng thủy triều… nguồn lượng hứa hẹn đem lại nhiều điều tốt đẹp cho xã hội loài người tương lai Một cách khách quan tổng thể Việt Nam lượng mặt trời lượng gió nguồn lượng dồi nói vơ tận Việt Nam - Chúng nguồn lượng giải tốt nhanh chóng vấn đề 12 13 lượng nước tương lai Đánh giá mức lượng gió, rút ưu điểm sau lượng gió mà nguồn lượng khác khó có được: Tận dụng đồi trọc để xây tuabin gió, khơng chiếm diện tích lớn panel thu lượng mặt trời Vùng đất đặt tuabin sử dụng để canh tác Ảnh hưởng đến đất canh tác không đáng kể Ảnh hưởng thiên nhiên nơi đặt tuabin gió khơng đáng kể so sánh với nhà máy thủy điện, nhiệt điện, điện hạt nhân, … Là nguồn lượng vô tận thiên nhiên Điều điều tiên đem lại lợi lượng gió so với nguồn lượng hóa thạch vốn có hạn ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường Với việc công nghệ ngày tiến bộ, việc sử dụng lượng gió ngày phổ biến giá thành lượng gió ngày rẻ cộng với xu hướng ngày tăng lên nguồn lượng hóa thạch phổ biến lợi ích to lớn lượng gió Riêng việc giảm phát thải CO2 quan trọng Ước tính trung bình dùng điện gió, MWh giảm 600 kg khí thải CO2 thải vào khí Như năm 2010, lượng khí thải giảm 243 triệu Giảm phụ thuộc vào nhiên liệu nhập hạn chế phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu từ nước 2.2 Mặt hạn chế sử dụng lượng gió - Vốn đầu tư cao, giá bán cao - Năng lượng gió phụ thuộc hồn tồn vào thời tiết chế độ gió Chính khơng thể nguồn lượng chủ lực - Những nơi có lượng gió tốt thường vị trí xa xơi thành phố nơi lại cần điện - Có thể thay đổi dịng khơng khí làm ảnh hưởng đến lồi chim cư trú - Thay đổi làm phá vỡ cảnh quan vùng lắp đặt điện gió - Gây tiếng ồn vận hành, làm ảnh hưởng đến sinh hoạt người dân xung quanh - Có thể ảnh hưởng đến trạm thu phát sóng điện thoại, truyền hình Đó mặt hạn chế lượng gió, hạn chế nhỏ so với hạn chế nguồn lượng hóa thạch - Những nơi có lượng gió tốt thường vị trí xa xơi thành phố nơi lại cần điện - Có thể thay đổi dịng khơng khí làm ảnh hưởng đến loài chim cư trú - Thay đổi làm phá vỡ cảnh quan vùng lắp đặt điện gió - Gây tiếng ồn vận hành, làm ảnh hưởng đến sinh hoạt người dân xung quanh - Có thể ảnh hưởng đến trạm thu phát sóng điện thoại, truyền hình Đó mặt hạn chế lượng gió, hạn chế nhỏ so với hạn chế nguồn lượng hóa thạch 13 14 2.3 Cơ hội cho lượng điện gió Mặc dù lượng gió thường đề cập so với phương thức tiết kiệm lượng khác, trình tận dụng lượng gió – gió đất liền (onshore) gió biển (offshore) – để tạo điện phương thức hiệu để giảm thiểu tác động tiêu cực đến mơi trường q trình khai thác cảng Thêm vào đó, cơng nghệ điện gió tương đối tiên tiến mà lại rẻ hẳn so với dạng lượng tái tạo khác Thực tế, gió biển là nguồn lượng tái tạo rẻ nhiều cảng biển dành quan tâm nhiều cho việc bố trí lại phát triển nguồn lực để tận dụng lợi ích mà dự án điện gió mang lại Lợi “rẻ” 14 15 điện gió nhấn mạnh mà gần đây, chi phí loại nhiên liệu hóa thạch (than đá, dầu, khí) tăng cao việc sản xuất tua-bin điện gió khơng đắt đỏ Mặc dù việc lắp đặt tua-bin gió bờ địi hỏi chi phí tương đối lớn, cần lưu ý việc khai thác dự án điện gió hồn tồn bù lại chi phí đầu tư sau dự án điện gió hoạt động thời gian định, cho phép cảng biển trở nên tự chủ nguồn cung điện Trong q trình hồn thành dự án điện gió, nhiều hạng mục cơng việc diễn cảng, hạng mục nhà phát triển dự án điện gió cấp vốn, khoản chi phí đầu tư mà nhà khai thác cảng phải bỏ không lớn Hiện ngân hàng sẵn sàng cấp vốn cho dự án có nguồn thu ổn định, nhà khai thác cảng sử dụng thỏa thuận dài hạn với nhà đầu tư dự án điện gió (bảo đảm thỏa thuận mua điện) để kêu gọi thêm vốn để tái đầu tư, nâng cấp bảo trì sở vật chất cảng Các dự án điện gió bờ góp phần làm cảng thân thiện với mơi trường làm giảm chi phí điện, phần dự án điện gió biển, tham gia vào trình phát triển dự án mang đến hội cho cảng có thêm nguồn thu Các nhà khai thác cảng hoàn toàn cung cấp dịch vụ liên quan cung cấp kho, bãi để tập kết trang thiết bị, cung ứng dịch vụ khác lai dắt, hoa tiêu từ cảng đến nơi lắp đặt tháp điện gió Các cảng sở hữu đặc thù lý tưởng để hỗ trợ cho phát triển hoạt động Trong q trình đưa cơng trình điện gió biển vào khai thác an toàn hiệu quả, có nhiều cơng đoạn hoạt động mà nhà khai thác cảng đóng vai trị quan trọng Đầu tiên, hoạt động sản xuất xây dựng, cảng biển thường nằm vị trí lý tưởng để cung cấp điểm trung chuyển cho nhà sản xuất tua-bin gió phận khác chuỗi cung ứng họ Ví dụ, nhà khai thác cảng cung cấp không gian kho/bãi sở vật chất cho trình sản xuất lưu kho tua-bin gió thiết lập sở trung chuyển hàng hóa khác phục vụ cho dự án Việc bố trí 15 16 mang lại lợi ích lớn cho nhà phát triển dự án điện gió, sở lắp ráp lưu trữ gần với vị trí phát triển dự án giảm nhiều chi phí vận chuyển Tua-bin gió lắp ráp cảng, sau vận chuyển đến vị trí lắp đặt Phương án phổ biến sử dụng bao gồm việc vận chuyển tháp gió (tower), cánh quạt (blade) vỏ tua-bin (nacelle) đến khu vực lắp đặt gần với nơi đặt dự án điện gió; đó, vị trí sở vật chất cảng mang đến lựa chọn lý tưởng Tua-bin gió lắp ráp trước sau vận chuyển xà lan tự nâng (jack-up barge) đến vị trí lắp đặt tháp điện gió 16 17 Thứ hai, tua-bin lắp ráp xong vận chuyển từ đất liền biển để lắp ráp, có tàu chuyên dụng thực công việc vận chuyển Các loại tàu chuyên dụng thường xuyên cập cảng để xếp dỡ hàng nhà khai thác cảng cung cấp dịch vụ hàng hải để phục vụ tàu bao gồm dịch vụ hoa tiêu, lai dắt Các loại dịch vụ sử dụng để vận chuyển loại cáp trang thiết bị khác Thứ ba là, nhà khai thác cảng đóng vai trò thiết yếu việc phát triển các dự án điện gió biển, họ cung cấp dịch vụ để đảm bảo tuabin ln tình trạng sẵn sàng Tuổi thọ trung bình tua-bin gió vào khoảng 25 năm, ta nhận cơng việc bảo dưỡng định kỳ tua-bin gió cơng việc chủ yếu q trình vận hành dự án điện gió Các cảng cung cấp nơi cư trú cho đội ngũ chuyên viên bảo trì, cung ứng loại tàu để hỗ trợ đội ngũ kỹ thuật kịp thời phản ứng tua-bin gặp cố, cung cấp hệ thống kho bãi để lưu trữ trang thiết bị không gian cho hoạt động sửa chữa Do nhiều dự án điện gió ngày mở rộng triển khai xa bờ, để tổ chức hoạt động bảo trì, đơn vị phát triển dự án sử dụng trực thăng để vận chuyển thu xếp nơi sinh hoạt cho đội ngũ khai thác biển; nhà khai thác cảng cung cấp dịch vụ hỗ trợ cho nhu cầu CHƯƠNG : ĐỊNH HƯỚNG VÀ GIẢI PHÁP Định hướng khai khác, sử dụng lượng gió Nhà nước Khi nguồn tác động tăng mạnh, mức lượng thiết bị hấp thu lớn nhiều so với công suất cực đại máy phát điện Do đó, cần phải có chế điều tiết mức độ tương tác phận hấp thu lượng với nguồn tác động, để bảo đảm máy phát điện không bị tải nguồn tác động tăng mạnh Vi du: Cac tua bin gio trục ngang hiên thương đươc thiêt kê khơi đông tôc đô gio tư m/s đên m/s, đat công suât thiết kế máy phát điện kèm theo tôc đô 17 18 gio tư 11 m/s đên 13 m/s, giữ ổn định công suất đa tốc độ gió tiếp tục tăng lên đến khoảng 25 m/s Để làm điều đó, cánh tua bin ln kiểm soát chặt chẽ đồng Khi máy phát điện đạt đến công suất thiết kế, phận xử lý kích hoạt, thơng qua hệ truyền động, làm thay đổi góc tương tác cánh tua bin với gió, làm giảm hiệu chuyển đổi lượng gió thành lượng có ích Nghe đơn giản, thật ra, để thay đổi đồng góc tương tác cánh tua bin, cánh nặng hàng chục tấn, quay với tốc độ cao chịu sức ép lớn lực ứng suất gây ra, cần phải áp dụng hàng loạt công nghệ phức tạp tốn kém, làm giá thành thiết bị tăng lên nhiều Do đó, để áp dụng vào thực tế, ngồi tính hiệu mặt kinh tế, giải pháp bắt buộc phải có chế chống tải hiệu quả, chế bảo vệ giúp thiết bị vượt qua khắc nghiệt thời tiết (phần lớn hai chế một, gần giống nhau) Mặc dù nước có tiềm lớn lượng gió, nhiên việc phát triển nguồn lượng gió thời gian qua tiếp tục đối mặt với số bất cập thách thức, chi phí đầu tư cịn cao, số vận hành nguồn điện thấp, yêu cầu sử dụng đất lớn Thách thức lớn để phát triển nguồn điện cần có chế, sách ổn định lựa chọn chủ đầu tư có lực tài chính, có kinh nghiệm đầu tư, triển khai thực cách có hiệu Để khai thác nguồn lượng Việt Nam cách hiệu quả, cần đầu tư bản, cụ thể, đủ mạnh cấp quốc gia phải đặt vào vị trí quan trọng, nhằm tạo tiền đề cho việc hoạch định chiến lược, sách, kế hoạch, lộ trình phát triển cụ thể Bên cạnh đó, cần có hàng loạt chế khuyến khích cho điện gió, sách ưu đãi khác cho nhà đầu tư, như: ưu tiên cung cấp tín dụng, miễn giảm thuế thu nhập doanh nghiệp, tiền thuê đất, sử dụng hợp đồng mua bán điện mẫu,… Mong rằng, với quan tâm, đạo Nhà nước thông qua hệ thống sách, có chương trình thống tài trợ thích đáng ngân sách, trợ giúp quốc tế kỹ thuật, công nghệ, tài chính, điện gió Việt Nam đạt kết tương xứng với tiềm Giải pháp tăng cường khai thác, sử dụng lượng gió Việt Nam 18 19 Tích trữ gió: Mỗi dạng nguồn lượng có ưu nhược điểm nó, riêng gió điểm yếu cố hữu phiền hà khơng thể khởi động tắt ta muốn Giờ đây, mà tài nguyên hoà nhập tới gần xu chủ đạo, mục tiêu phấn đấu nhiều người ủng hộ lượng gió tìm phương cách thơng thường, với chi phí thấp, để tích trữ điện Đạt mục tiêu giúp san trở ngại cố hữu tài nguyên lượng gió Giải pháp kinh tế lượng gió: Sử dụng lượng gió để nén khơng khí đem lại thay đổi mang tính cách mạng khái niệm trại gió cách mở rộng phạm vi tập trung, từ triển vọng tương đối hẹp nâng cao hiệu suất tuabin sang tầm nhìn rộng hơn, hiệu tồn hệ thống Tính tốn chi phí cho lượng gió: Cần tính tốn chi phí cho đơn vị điện phát ra, dựa vào vốn đầu tư ban đầu, nhu cầu hàng năm, chi phí khấu hao, chi phí vận hành bảo trì trạm gió Phân bố lượng gió lãnh thổ Việt Nam: Ở độ cao khác tốc độ gió khác nhau, lên cao tốc độ gió lớn phụ thuộc vào độ gồ ghề mặt đệm Độ gồ ghề mặt đệm lớn hay địa điểm bị che chắn nhiều độ tăng lượng gió theo độ cao lớn -Thứ nhất, quy hoạch phát triển điện lực quốc gia Việt Nam hội quan trọng để tăng mục tiêu phát triển điện gió với chi phí thấp -Thứ hai, để thực hóa tiềm lớn lượng gió ngồi khơi, cần sớm xác định rõ vai trò lượng gió quy hoạch sở hạ tầng - Thứ ba, để đảm bảo hệ thống vận hành ổn định nguồn lượng gió có tỉ lệ tích hợp lớn hệ thống, cần thiết phải đầu tư thêm nguồn điện có đặc tính vận hành linh hoạt để tăng mức dự phòng cho hệ thống Bên cạnh đó, lưới điện truyền tải cần đầu tư lớn để không tạo điểm tắc nghẽn lưới điện -Thứ tư, để giải vấn đề nguồn vốn đầu tư cho doanh nghiệp đầu tư điện gió cần nâng cao hiệu sản xuất - kinh doanh nhằm nâng cao khả huy động vốn doanh nghiệp hoạt động lĩnh vực lượng, đặc biệt Tập đoàn Nhà nước EVN Khuyến khích nhiều thành phần kinh tế tham gia đầu tư vào lĩnh vực gió; Đặc biệt, cần tăng cường thu hút nguồn vốn từ nước ngoài, bao gồm: vốn viện trợ phát triển thức ưu đãi, viện trợ phát triển thức khơng ưu đãi, vay thương mại nước ngồi, ưu tiên phân bổ vốn tín dụng ưu đãi từ nguồn vốn ODA vốn vay theo hiệp định song phương cho đầu tư vào dự án thăm dị, phát triển lượng gió -Thứ năm, định hướng sách lượng tái tạo đắn góp phần thúc đẩy tăng trưởng xanh bền vững, thể chế hóa quy định pháp luật thơng qua việc xây dựng Luật Năng lượng tái tạo nhằm huy động hiệu nguồn lực phát triển nguồn 19 20 lượng này; xây dựng chế hỗ trợ hiệu cho lượng gió đảm bảo việc vận hành hiệu -Thứ sáu, cần bổ sung giải pháp sách tài khóa cho huy động vốn phát triển ngành lượng, sử dụng thuế phí khuyến khích thành phần kinh tế đầu tư phát triển lượng xanh, sách chi tiêu xanh ưu tiên mua sử dụng lượng sách tín dụng xanh cho ngành lượng tái tạo nói chung điện gió nói riêng Chúng ta cần phải lưu ý số đặc điểm riêng để phát triển cách có hiệu Nhược điểm lớn lượng gió phụ thuộc vào điều kiện thời tiết chế độ gió Vì cần nghiên cứu nghiêm túc chế độ gió, địa hình, loại gió khơng có dịng rối vốn ảnh hưởng khơng tốt đến máy phát Chính hạn chế mà lượng gió khơng đánh giá lượng chủ lực Chính việc tính tốn khoảng cách hợp lý đến khu dân cư, khu du lịch để không gây tác động tiêu cực việc làm quan trọng Năng lượng gió nguồn lượng tiềm năng, có ưu điểm lớn mặt chi phí, mơi trường, bên cạnh tồn số hạn chế cần cải thiện Mong rằng, thơng qua đây, bạn có thêm thơng tin cần thiết lượng gió cân nhắc ứng dụng lợi ích nguồn lượng xanh vào sống 20 ... phải tìm nguồn lượng tái sinh thay cho nguồn lượng hóa thạch ngày cạn kiệt Vì thế, em định nghiên cứu đề tài thực trạng sử dụng phát triển nguồn lượng tái tạo Đối tượng nghiên cứu đề tài - Tìm... cứu đề tài - Tìm hiểu vấn đề lý luận thực tiễn liên quan tới thực trạng sử dụng lượng tái tạo phát triển nguồn lượng Mục tiêu nghiên cứu đề tài - Tìm hiểu tiềm năng lượng gió - Xác định đánh giá... Lý lựa chọn đề tài Đối tượng nghiên cứu đề tài Mục tiêu nghiên cứu đề tài Phạm vi nghiên cứu đề tài Phương pháp nghiên cứu đề tài