bài tìm hiểu chủ đề tìm hiểu về các nhà máy điện gió của việt nam và thế giới

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NĂNG LƯỢNG GIÓ VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN GIÓ 1.NĂNG LƯỢNG GIÓ 1.1Khái quát chung Trục quay của Trái Đất nghiêng so với mặt phẳng quỹ đạo do đó tạothành khi quay quanh Mặt Trời

111Equation Chapter 1 Section 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

- -  

BÀI TÌM HIỂU

CHỦ ĐỀ: TÌM HIỂU VỀ CÁC NHÀ MÁY ĐIỆN GIÓ

CỦA VIỆT NAM VÀ THẾ GIỚI

Giảng viên hướng dẫn: Thầy Lê Việt Tiến SINH VIÊN : Lê Xuân Sơn

Lớp : Kỹ thuật điện 05

MSSV : 20222054

Hà Nội, năm 2023

M c L cụ ụ

LỜI MỞ ĐẦU 3

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NĂNG LƯỢNG GIÓ VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN GIÓ 4

1.NĂNG LƯỢNG GIÓ 4

1.1Khái quát chung 4

1.2 Lợi ích của năng lượng gió 4

1.3 Tình hình năng lượng gió trên thế giới 4

2 CẤU TẠO CỦA MỘT NHÀ MÁY ĐIỆN GIÓ 6

2.1 Turbine gió là gì 6

2.2 Cấu tạo của turbine gió 8

2.3 Nguyên lý hoạt động của turbine gió 9

CHƯƠNG II NHỮNG NHÀ MÁY ĐIỆN GIÓ TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 10

1 CÁC NHÀ MÁY ĐIỆN GIÓ TRÊN THẾ GIỚI 10

1.1 Trang trại gió Hornsea ( Anh ) 10

2 Trang trại gió Cam Túc ( Trung Quốc ) 11

2 CÁC NHÀ MÁY ĐIỆN GIÓ Ở VIỆT NAM 11

2.1 Nhà máy điện gió Hướng Linh 2 ( Quảng Trị ) 12

2.2 Nhà máy điện gió Đầm Nại ( Ninh Thuận ) 13

LỜI KẾT LUẬN 14

TÀI LIỆU THAM KHẢO 14

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay năng lượng gió, một trong những nguồn năng lượng tái tạo, được sử dụng ngày càng rộng rãi khi thiết bị được sản xuất hàng loạt, công nghệ lắp ráp đã hoàn thiện, chi phí để hoàn thành một trạm điện gió hiện nay đã tiết kiệm hơn trước rất nhiều Các nước công nghiệp phát triển trên thế giới đã và đang đẩy mạnh việc khai thác nguồn năng lượng này và trong tương lai sẽ thay thế dần các nguồn năng lượng truyền thống như than đá, thủy điện, hạt nhân Sau khi tìm hiểu và nghiên cứu,

em xin trình bày những hiểu biết và đánh giá của mình về “các nhà máy điện gió trên thế giới cũng như ở Việt Nam” Em thực hiện bài tìm hiêu này với mục đích có cái nhìn tổng quát về các nhà máy điện gió cũng như tìm hiểu về cấu tạo, nguyên lý làm việc và lợi ích mà nhà máy điện gió mang lại

Đây là bài tập lớn đầu tiên mà chính bản thân của em thực hiện,

em đã cố gắng hết sức để hoàn thành tốt bài tìm hiểu của mình Nhưng trong quá trình làm khó có thể tránh khỏi nhiều sai sót Vì vậy em rất mong nhận được sự góp ý nhiệt tình từ thầy phụ trách bộ môn và các bạn

đề em có thể học tập và rút ra kinh nghiệm cho mình để hoàn thành tốt các nhiệm vụ về sau

Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy phụ trách

bộ môn đã cung cấp những kiến thức hữu ích và hướng dẫn em hoàn thành tốt bài tìm hiểu này

Em xin chân thành cảm ơn !

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NĂNG LƯỢNG GIÓ VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN GIÓ

1.NĂNG LƯỢNG GIÓ

1.1Khái quát chung

Trục quay của Trái Đất nghiêng so với mặt phẳng quỹ đạo do đó tạo

thành khi quay quanh Mặt Trời tạo thành các dòng khí theo mùa Gió là sự

hình thành của các dòng khí từ nơi khí áp cao đến nơi có khi áp thấp

Năng lượng gió là động năng của không khí khi di chuyển trong bầu khí

quyển Trái Đất Năng lượng gió là một hình thức gián tiếp của năng lượng

Mặt Trời

Bản chất của năng lượng gió là một nguồn tài nguyên tái tạo hoàn

toàn, sạch và không gây ô nhiễm môi trường, được ưu tiên đầu tư và phát

triển Nhà máy điện gió đầu tiên được xây dưng ở vùng nông thôn Mỹ vào

năm 1890 Ngày nay công nghệ điện gió phát triển mạnh và có sự cạnh

tranh lớn, với tốc độ phát triển như hiện nay thì chẳng bao lâu nữa năng

lượng điện gió sẽ chiếm phần lớn trong thị trường năng lượng của thế giới

1.2 Lợi ích của năng lượng gió

Năng lượng gió có rất nhiều lợi ích như:

Chi phí sản xuất và lắp đặt thấp, không tốn năng lượng trong quá

trình vận hành và có thể cạnh tranh được với các nguồn năng lượng khác

như than đá, khí đốt, Nhà máy điện gió không gây ô nhiễm môi trường

chiếm ít diện tích hơn nữa có thể tạo cảnh quan đẹp xung quang khu vực

đó, tạo lợi ích kinh tế về công nghiệp và du lịch Các nhà máy điện gió

thường được đặt ở những nơi đồng bằng, nông thôn, miền núi, từ đó tạo

thêm công ăn việc làm cho nhiều công nhân tại đó

Với những lợi ích như trên, năng lượng gió có tiềm năng rất lớn sẽ

trở thành một nguồn năng lượng chính của con người trong tương lai

Nhưng để phát triển nó cần khảo sát nghiêm túc chặt chẽ việc xây dựng

đúng kĩ thuật nhà máy điện gió để đảm bảo an toàn khi sử dụng và vận

hành

1.3 Tình hình năng lượng gió trên thế giới

Năng lượng điện gió là nguồn năng lượng có triển vọng và phát triển trong thời gian gân đây Có rất nhiều nhiều quốc gia đã phát triển với quy mộ lớn như Đức, Hà Lan, Mỹ,Anh và đã thành lập cơ quan năng lượng quốc tế (CEA) với 14 nước thành viên hợp tác nguyên cứu các kế hoạch trao đối thông tin kinh nghiệm về việc phát triển năng lượng điện gió Các quốc gia này là : Úc, Canada, Đan Mạch, Thụy Điển, Na Uy, Tây Ban Nha, Phân Lan, Đức, Ý, Nhật, Hà Lan, New Zealand, Thụy Sĩ, Anh, Mỹ Vào năm 1995 các nước thành viên có khoản 25000 tuabin được kết nổi với mạng lưới điện và đang vận hành tốt Tổng công suất của các tuabin này là 3500 MW và hằng năm săn xuất ra 6 triệu MWh Năng lượng điện gió đã trở thành nguôn năng lượng tái sinh phát triển nhanh nhất trên thế giới đặc biệt là ở châu Âu đang chiếm 70% tổng công suất này

Theo số liệu thống kê của ngành diện, sản lượng điện năng sản xuất

từ sức gió trên thế giới đang liên tục tăng: năm 1994 là 3.527,5MW, năm

1995 là 4.770MW, năm 1996 là 6.000MW, năm 1997 là 7.500MW và hiện nay là hơn 10.000MW Sử dụng điện năng bằng sức gió, các nhà sản xuất

và tiêu dùng đều lý thể an tâm về nguồn “tài nguyên” này; hơn nữa

phong điện gân như không có tác hại đằng kế nào tới môi trường.(theo số liệu nǎm 2002)

Qua khảo sát người ta nhận thấy năng lượng gió trên thế giới là rất lớn và được phân bổ tất cả các nước Năng lưọmg điện có thể khai thác hằng năm là 53000 TWh và có thể cung cấp vượt quá nhu cầu điện thể giới vào năm 2020 Theo khảo sát hằng năm của viện năng lượng quốc tế

thì nhu cầu tiều thụ diện thể giới vào năm 2020 là 25800TWh trong đó năng lượng điện gió sẽ chiếm 12% tổng nguồn nãng lượng

Nhà máy điện gió số 5 Ninh Thuận

2 CẤU TẠO CỦA MỘT NHÀ MÁY ĐIỆN GIÓ

Về cơ bản, cấu trúc của một nhà máy điện gió gồm hai phần đó

là turbines gió và trạm năng lượng Phần quan trọng nhất của một

nhà máy đó chính là turbine gió vì vậy trong bài tìm hiểu này chúng

ta sẽ cùng đi sâu vào nghiên cứu cấu tạo cũng như cách hoạt động

của turbine gió

2.1 Turbine gió là gì

Tuabin điện gió (wind turbine) là một thiết bị cơ khí khá

đơn giản và cấu tạo cũng không quá phức tạp Mượn sức gió để

chuyển đổi động năng thành cơ năng và tiếp tục chuyển đổi thành điện năng Điện gió được xem là một trong những năng lượng bền vững hấp dẫn nhất vì sản xuất sản lượng điện cao

nhưng vẫn bảo vệ được môi trường

Cũng giống như hệ thống điện mặt trời có các tấm pin solar chuyển đổi năng lượng thì tuabin gió có 3 cánh quạt (N=3)

để đón gió Ở nước ngoài, tuabin gió được đặt trên các cánh đồng rộng lớn vì các cánh quạt phải được trải rộng để đảm bảo được lượng gió hập thụ và cách xa khu dân cư Các turbine được đặt ngoài khơi sức gió sẽ tối ưu hơn nhưng chi phí xây dựng và bảo trì cao hơn đáng kể

Tỉ lệ sản sinh ra điện của tuabin điện gió sẽ thuận với tỉ lệ độ lớn của cánh quạt

Tỉ lệ sản sinh ra điện của tuabin sẽ thuận với tỉ lệ độ lớn của cánh quạt Hiểu một cách đơn giản là: cánh quạt càng lớn thì khả

năng sản sinh điện và phát huy tác dụng của tuabin điện gió càng

cao Điện gió khi sản sinh ra điện có thể hòa vào điện lưới quốc gia.

2.2 Cấu tạo của turbine gió

Động cơ Tuabin điện gió được xem như một chiếc máy phát điện sử dụng sức gió Chi tiết quan trọng nhất vẫn là chiếc motor điện một chiều Thiết bị này sẽ dùng cánh quạt cùng với nam châm

có độ để đón lấy gió Tuabin bao gồm:

Anemometer: Bộ đo lường tốc độ gió Chúng có trách nhiệm

truyền dữ liệu của tốc độ gió đi tới bộ phận điểu khiển

Blades: Đây là cánh quạt, khi gió thổi sẽ tạo lực vào cánh

quạt Làm quay trục của động cơ tuabin và sau đó là dẫn tới các

chuyển động liên hoàn của hệ thống tuabin điện gió

Brake: Bộ hãm (hay còn được gọi là phanh), chúng dùng để

dừng hoạt động motor trong trường hợp khẩn cấp

Rotor: Bộ phận này bao gồm các cánh quạt và trục.

Controller: Bộ điều khiển.

Gear box: Bộ phận hộp số Trong bộ phần này, phần bánh

răng của hệ thống sẽ được nối với trục tốc độ cao và trục tốc độ

thấp Bánh răng này không thể thiếu và chúng khá đắt tiền

Generator: Bộ phận máy phát để phát ra nguồn điện.

High – speed shaft: Là trục chuyển động tốc độ cao của một

máy phát

Low – speed shaft: Ngược với High – speed shaft đó là trục

chuyển động tốc độ thấp

Nacelle: Đây là phần vỏ của động cơ Bao gồm lớp vỏ bọc

ngoài và vỏ của Rotor Được dùng để làm lớp bảo vệ, che chở cho các thành phần chi tiết cấu tạo bên trong của động cơ

Pitch: Đây là bộ phận giữ cho rotor có thể tạo ra điện khi

chúng quay trong gió

Cấu tạo Động cơ Tuabin điện gió

2.3 Nguyên lý hoạt động của turbine gió

Các turbine gió sẽ hoạt động, chuyển năng lượng của gió thành

năng lượng cơ học và phát ra điện Turbine gió được đặt trên trụ cao

để đón năng lượng gió giúp tốc độ quay nhanh hơn và ít bị các luồng

gió bất thường

Khi có gió, chuyển động sẽ tác động lực, đẩy cho cánh quạt

quay và dọc theo trục của tuabin Đó là phần lực cơ học mà cánh

quạt tạo ra

Từ đó, các bộ phận chuyển động khác của động cơ máy phát

điện sẽ quay khi kết nối với trục của tuabin Đây chính là cơ chế tạo

ra năng lượng tái tạo Nguồn điện từ năng lượng gió này nhằm phục

vụ cho con người để sử dụng cho các thiết bị trong đời sống sinh

hoạt

CHƯƠNG II NHỮNG NHÀ MÁY ĐIỆN GIÓ TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM

1 CÁC NHÀ MÁY ĐIỆN GIÓ TRÊN THẾ GIỚI

1.1 Trang trại gió Hornsea ( Anh )

Trang trại gió Hornsea là trang trại gió Vòng 3 bắt đầu xây

dựng vào năm 2018 Được đặt ở Biển Bắc cách bờ biển phía đông

nước Anh 120 km (75 dặm), nhóm trang trại gió cuối cùng được lên

kế hoạch để có tổng công suất lên tới 6 gigawatt (GW)

Sự phát triển đã được chia thành một số subzones Dự án 1,2

GW 1 đã nhận được sự đồng ý về quy hoạch vào năm 2014 Việc xây

dựng Hornsea One bắt đầu vào tháng 1 năm 2018, và các tua-bin

đầu tiên bắt đầu cung cấp điện cho lưới điện quốc gia Vương quốc

Anh vào tháng 2 năm 2019 Tất cả các tua-bin đã được lắp đặt vào

tháng 10 năm 2019 và thiết bị được đưa vào vận hành hoàn chỉnh

vào tháng 12 năm 2019 Với công suất 1.218 MW, đây là công suất

lớn nhất thế giới sau khi hoàn thành

Dự án 2 thứ hai có công suất 1,4 GW đã được chấp thuận lập

kế hoạch vào năm 2016 Công suất đầu tiên đạt được vào tháng 12

năm 2021 và đi vào hoạt động đầy đủ vào tháng 8 năm 2022, vượt

qua Hornsea One để trở thành trang trại gió ngoài khơi lớn nhất thế

giới

Vào năm 2016, một tiểu vùng thứ ba đã được chia thành hai dự

án Hornsea 3 và 4, với công suất xấp xỉ 1–2 GW và 1 GW, nâng công suất của dự án đã phát triển lên tối đa 6 GW

2 Trang trại gió Cam Túc ( Trung Quốc )

Dự án trang trại điện gió Cam Túc hay Cơ sở năng lượng gió Tửu Tuyền là một nhóm các trang trại gió lớn đang được xây dựng ở phía tây tỉnh Cam Túc Trung Quốc ở Dự án trang trại gió Cam Túc nằm ở khu vực sa mạc gần thành phố Tửu Tuyền, thuộc hai địa phương của huyện Qua Châu và cũng gần thành phố Ngọc Môn, thuộc tỉnh Cam Túc phía tây bắc, nơi có nguồn tài nguyên gió dồi dào Tổ hợp này đang hoạt động với công suất 40% trên công suất 8

GW, công suất dự kiến là 20 GW.

Dự án này là một trong sáu cụm điện gió quốc gia được chính

phủ Trung Quốc phê duyệt Dự kiến sẽ tăng lên

20.000 megawatt vào năm 2020, với chi phí ước tính là 120 tỷ nhân

dân tệ Trung Quốc (17,5 tỷ USD)

Trang trại gió Cam Túc ( Trung Quốc )

2 CÁC NHÀ MÁY ĐIỆN GIÓ Ở VIỆT NAM

Nước ta đang rất chú trọng vào việc đẩy mạnh khai thác năng

lược gió để thay thế dần các nguồn năng lượng khác Với lợi thế về

địa lý và con người, việc lắp đặt và vận hành nhà máy điện gió ở Việt

Nam trở nên rất thuận lợi Sau đây em xin giới thiệu một số nhà máy

điện gió tiêu biểu ở nước ta

2.1 Nhà máy điện gió Hướng Linh 2 ( Quảng Trị )

Tọa lạc tại xã Hướng Linh, tỉnh Quảng Trị, với công suất lắp đặt

30 MW với hệ thống 15 tua bin gió, nhà máy điện gió Hướng Linh có sản lượng điện sản suất rất lớn cung ứng lên lưới điện quốc gia là

480.000 kWh/ngày đêm, đạt doanh thu trước thuế gần 1 tỷ đồng/ngày

Nhờ áp dụng các công nghệ tiên tiến nên quá trình vận hành của nhà máy ổn định, đến nay không xảy ra các sự cố nghiêm trọng Sản lượng điện từ nhà máy đã góp phần đảm bảo nguồn năng lượng cung ứng cho lưới điện quốc gia Hiện nay các nhà thầu thi công đang tranh thủ những ngày thời tiết thuận lợi để đẩy nhanh tiến độ lắp đặt 5 tua-bin điện gió còn lại

2.2 Nhà máy điện gió Đầm Nại ( Ninh Thuận )

Kỷ niệm 42 năm Ngày giải phóng miền Nam

(30/4/1975-30/4/2017), sáng 28/4, Công ty cổ phần TSV (doanh nghiệp đối tác Việt Nam) và Tập đoàn The Bule Circle (Singapore) đã khởi công xây dựng Nhà máy điện gió Đầm Nại, tại khu vực xã Tân Hải, huyện Ninh Hải, tỉnh Ninh Thuận

Dự án điện gió Đầm Nại được được đầu tư trên địa bàn xã Tân Hải và Phương Hải (huyện Ninh Hải) và xã Bắc phong (huyện Thuận Bắc), với công suất 40 MW; diện tích sử dụng đất 9,6ha; tổng vốn đầu tư khoảng 80 triệu USD

Được xây dựng giữa cánh đồng bao la rộng lớn những cánh quạt gió hiện lên tựa như một bức tranh vẽ giữa khung cảnh xanh bát ngát 16 trụ tuabin được xây dựng vững chắc Mang vẻ đẹp vừa hoang sơ lại vừa hiện đại Hai bên đường là khung cảnh sa mạc; và biển kế bên nhau, tạo nên điểm check in lý tưởng cho tín đồ mê

“sống ảo”

Vẻ đẹp của cánh đồng điện gió Đầm Nại

LỜI KẾT LUẬN

Qua bài tìm hiểu có thể thấy, năng lượng điện gió là một nguồn

tài nguyên rất dồi dào và phong phú, được con người khai thác và sử

dụng trong cuộc sống rất nhiều Việt Nam chúng ta là một đất nước

đang phát triển nên cần chú trọng vào việc đẩy mạnh khai thác

nguồn tài nguyên quý giá của thiên nhiên này Nếu không đầu tư

nghiên cứu và phát triển điện gió là một lãng phí lớn trong khi nguy

cơ thiếu điện luôn thường trực, ảnh hưởng đến tốc độ tăng trưởng

kinh tế và năng lực cạnh tranh quốc gia Dù cho có là một nguồn tài

nguyên vô tận, nhưng việc sử dụng năng lượng hợp lý vẫn luôn luôn

là ưu tiên hàng đầu của mỗi quốc gia Vì vậy chúng ta cần biết sử

dụng tài nguyên năng lượng một cách hợp lý, tránh gây lãng phí, có

như vậy năng lượng gió nói riêng hay các nguồn năng lượng khác nói

chung sẽ trở nên hữu ích với con người

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Danielle Hardie, Wind Energy to the Rescue (presentation), 2007

[2] Đàm Quang Minh, Vũ Thành T Anh, Năng lự ượng gío Vi t Nam, tiềềm năng và tri n v ng, ệ ể ọ Bài t t sách VLOS ừ ủ

[3] Geitmann, S.: Erneuerbare Energien und alternative Krafstofe (Năng lượng tái t o và ạ nhiền li u thay thềế), Hydrogeit Verlag, 2 Auf., Jan 2005 ệ

[4] Mark Z Jacobson, Solving the Energy, Climate and Air-Quality-Health Crises With Wind,

2006

[5] Margolick, M., Wind energy – Technology trends and applications in East Asia