cấu tạo tua bin gió

1 CHỦ ĐỀ: PHONG ĐIỆN – WIND POWER BÀI BÁO CÁO NHÓM 3 1. DƯƠNG QUỐC ĐỆ THÀNH VIÊN TRONG NHÓM 2. NGUYỄN HỒNG HẢI 3. TRẦN VĂN HẬU NỘI DUNG CHÍNH 2 I. TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG GIÓ VÀ NHỮNG THUẬN LỢI, KHÓ KHĂN CỦA NGHÀNH PHONG ĐIỆN 1.1 Tổng quan về năng lượng gió 1.2 Tính kinh tế và tính kinh tế và so sánh chi phí từ phong điện và thủy điện 1.3 Các dự án đang tiến hành 1.4 Những thuận lợi và khó khăn của việc sử dụng năng lượng gió II. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG TUABIN GIÓ 2.1 Cấu tạo chính tua bin gió 2.2 Các thiết bị khác 2.3 Nguyên lý hoạt động tua bin gió 2.4 Một số tua bin gió hiện nay III. MỘT SỐ CÔNG NGHỆ ỨNG DỤNG HIỆU QUẢ TRONG TUABIN HIỆN NAY 3.1 Tua bin có bộ tích trử năng lượng gió 3.2 Tua bin có bộ điều tốc 3.3 Một số tua bin gió lớn nhât hiện nay I . TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG GIÓ VÀ NHỮNG THUẬN LỢI, KHÓ KHĂN CỦA NGHÀNH PHONG ĐIỆN 3 1.1 Tổng quan về năng lượng gió: 1. Khái niệm : Gió là một dạng năng lượng của mặt trời. Gió được sinh ra là do nguyên nhân mặt trời đốt nóng khí quyển, do trái đất xoay quanh mặt trời và do sự không đồng đều trên bề mặt trái đất. Luồng gió thay đổi tùy thuộc vào địa hình trái đất, luồng nước, cây cối. Con người sử dụng năng lượng gió cho nhiều mục đích như: đi thuyền, thả diều, phát điện …. clip TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG GIÓ VÀ NHỮNG THUẬN LỢI, KHÓ KHĂN CỦA NGHÀNH PHONG ĐIỆN 2. Năng lượng gió tại Việt Nam:  Năng lượng gió tại Việt Nam cho tới hiện tại chỉ mới được khai thác một số lượng nhỏ, với sản lượng đầu ra dao động từ 150 - 200W. Tổng công suất lắp đặt cho các hệ thống điện gió tại các vùng sâu vùng xa ở Việt Nam là 1.25MW Các nghiên cứu sản xuất chỉ tập trung vào những turbine gió nhỏ với công suất tối đa là 500W. Turbine gió có công suất lớn hơn 500W thì phải nhập khẩu.  Việt Nam có tiềm năng gió rất cao với tổng diện tích vùng lãnh thổ có tiềm năng khai thác gió xấp xỉ 9% tổng diện tích quốc gia. Nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa với đường bờ biển dài, Việt Nam có lợi thế rất lớn về phát triển năng lượng gió 4 TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG GIÓ VÀ NHỮNG THUẬN LỢI, KHÓ KHĂN CỦA NGHÀNH PHONG ĐIỆN  Việt Nam có tiềm năng về năng lượng gió lớn nhất trong khu vực so với các nước láng giềng như Campuchia, Lào, Thai lan. 8.6% tổng diện tích Việt Nam được đánh giá là có tiềm năng từ “cao” đến “rất cao” cho việc phát triển các turbine gió lớn (vận tốc gió >7m/s)  Số liệu từ Ngân Hàng Thế Giới (WB) cho thấy, tiềm năng sản xuất điện từ gió ở Việt Nam lên đến 513.360 MW/năm. Các nhà khoa học cũng khẳng định, Việt Nam có khoảng 17.400 héc ta rất thích hợp cho các dự án, công trình phát triển năng lượng gió. Hiện nay, Bình Thuận đã dự kiến công suất lắp đặt điện gió đến năm 2015 khoảng 1500 MW và sẽ đạt khoảng 3000 MW vào năm 2020. Ngoài ra, các vùng đảo ngoài khơi như Bạch Long Vĩ, đảo Phú Quý, Trường Sa là những địa điểm gió có vận tốc trung bình cao, tiềm năng năng lượng gió tốt, có thể xây dựng các trạm phát điện gió công suất lớn để cung cấp năng lượng điện cho dân cư trên đảo. 5 TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG GIÓ VÀ NHỮNG THUẬN LỢI, KHÓ KHĂN CỦA NGHÀNH PHONG ĐIỆN  Tổng tiềm năng về năng lượng gió của Việt Nam được ước tính là 513,360 MW cao gấp 6 lần công suất dự kiến của các nhà máy điện Việt Nam vào năm 2020. 6 <1000 1001 1500 1501 2000 2001 2500 2501 3000 > 3000 Sơ đồ phân bố gió ở Việt Nam 7 TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG GIÓ VÀ NHỮNG THUẬN LỢI, KHÓ KHĂN CỦA NGHÀNH PHONG ĐIỆN 1-10 85% 10-25 80% 25-50 70% 50-100 60% 100-200 40% 200-400 20% 400-800 5% >800 0% Sơ đồ phân bố mật độ dân cư và khả năng xây dựng tua bin gió tại Việt Nam TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG GIÓ VÀ NHỮNG THUẬN LỢI, KHÓ KHĂN CỦA NGHÀNH PHONG ĐIỆN 1. Tính kinh tế: Chi phí để xây dựng một trạm phong điện gồm: 5 chi phí chính  Chi phí cho máy phát điện và các cánh đón gió chiếm phần chủ yếu  Chi phí cho bộ ổn áp và hòa mạng, tự động đưa dòng điện về điện áp và tần suất với mạng điện quốc gia.  Chi phí cho ắc-quy, bộ nạp và thiết bị đổi điện từ ắc-quy trở lại điện xoay chiều.  Chi phí cho phần tháp hoặc trụ đỡ tùy thuộc chiều cao trụ, trọng lượng thiết bị và các điều kiện địa chất công trình  Chi phí cho việc vận chuyển tới nơi xây dựng và công việc lắp đặt trạm Chi phí này ở Việt Nam rẻ hơn rất nhiều so với các nước khác. 8 1.2 Tính kinh tế và so sánh chi phí từ phong điện và thủy điện: TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG GIÓ VÀ NHỮNG THUẬN LỢI, KHÓ KHĂN CỦA NGHÀNH PHONG ĐIỆN 2. So sánh chi phí đầu tư giữa phong điện và thủy điện:  Toàn bộ chi phí cho một trạm phong điện 4800 kW khoảng 3 000 000 Euro.  Với 500 trạm phong điện loại 4800 kW sẽ có công suất 2,4 triệu kW, bằng  Công suất nhà máy thủy điện Sơn La , tổng chi phí sẽ là :  500 x 3 000 000 € = 1,50 tỷ Euro = 1,875 tỷ USD,  Chi phí này nhỏ hơn 2,4 tỷ USD, là dự toán xây dựng nhà máy thủy điện Sơn La. 9 TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG GIÓ VÀ NHỮNG THUẬN LỢI, KHÓ KHĂN CỦA NGHÀNH PHONG ĐIỆN 3. Giá thành mỗi kWh:  Giá thành một kWh điện trong 10 năm đầu có thể tính như sau  Sản lượng điện của trạm trong 1 năm là: 4800kW x 2200 giờ =10560 000 kWh  (ở đây tính trạm chỉ đủ gió để hoạt động 2200 giờ - khoảng ¼ thời gian một năm)  Một trạm 4800 kW trong 10 năm có sản lượng điện là 105 600 000 kWh  Chi phí để xây dựng trạm là 3 000 000 €  Chi phí duy tu bảo dưỡng trong 10 năm là : 240 000 €  Toàn bộ chi phí trong 10 năm đầu là 3 240 000 € 10 [...]... từ DCAC cho người sử dụng 33 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG TUABIN GIÓ 2.3 Nguyên lý hoạt động của các tuabin gió:  Một cách đơn giản là một tuabin gió làm việc trái ngược với một máy quạt điện, thay vì sử dụng điện để tạo ra gió như quạt điện thì ngược lại tuabin gió lại sử dụng gió để tạo ra điện Flast clip 34 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG TUABIN GIÓ  Các tuabin gió hoạt động theo một nguyên... HOẠT ĐỘNG TUABIN GIÓ  Wind vane: Để xử lý hướng gió và liên lạc với “yaw drive” để định hướng tuabin gió  Yaw drive: Dùng để giữ cho rotor luôn luôn hướng về hướng gió chính khi có sự thay đổi hướng gió 28 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG TUABIN GIÓ  Yaw motor: Động cơ cung cấp cho “yaw drive” định được hướng gió flast 29 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG TUABIN GIÓ 2.2 Các bộ phận khác: 30 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN... và tuabin gió flast 21 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG TUABIN GIÓ  Máy phát điện: Năng lượng gió từ tua bin gió truyền vào một máy phát điện qua bộ chuyển tốc , làm máy phát quay phát ra điện Điện tạo ra theo dây dẫn truyền xuống bộ trữ năng 22 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG TUABIN GIÓ High – speed shaft: Trục truyền động của máy phát ở tốc độ cao Low – speed shaft: Trục quay tốc độ thấp 23 CẤU... tốc độ gió và truyền dữ liệu tốc độ gió tới bộ điểu khiển Clip 17 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG TUABIN GIÓ  Blades: Cánh quạt Gió thổi qua các cánh quạt và là nguyên nhân làm cho các cánh quạt chuyển động và quay 18 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG TUABIN GIÓ  Brake: Bộ hãm phanh Dùng để dừng rotor trong tình trạng khẩn cấp bằng điện hoặc bằng động cơ 19 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG TUABIN GIÓ ... trong gió không quá cao hay quá thấp để tạo ra điện clip 25 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG TUABIN GIÓ  Rotor: Bao gồm các cánh quạt và trục clip 26 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG TUABIN GIÓ  Tower: Trụ đỡ Nacelle Được làm bằng thép hình trụ hoặc thanh dằn bằ`ng thép Bởi vì tốc độ gió tăng lên nếu trụ càng cao, trụ đỡ cao hơn để thu được năng lượng gió nhiều hơn và phát ra điện nhiều hơn Clip 27 CẤU TẠO... điện ra rộng hơn  Nhìn từ phía ngoài vào một xưởng năng lượng gió thấy được một nhóm các tuabin làm việc và tạo ra điện nhờ các đường dây tiện ích như thế nào? Điện được truyền qua dây dẫn phân phối từ các nhà, các cơ sở kinh doanh, các trường học 35 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG TUABIN GIÓ 2 4 Các kiểu tuabin gió hiện nay:   Các tuabin gió hiện nay được chia thành 2 loại:   Một loại theo trục... lượng gió là một nguồn năng lượng không liên tục và nó không luôn luôn có khi cần có điện Năng lượng gió không thể dự trữ được và không phải tất cả năng lượng gió có thể khai thác được tại thời điểm mà có nhu cầu về điện  Những nơi có năng lượng gió tốt thường ở những vị trí xa xôi cách thành phố nhưng những nơi đó lại cần điện 16 II CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG TUABIN GIÓ 2.1 Cấu tạo tua bin gió: ... rất đơn giản Năng lượng của gió làm cho 2 hoặc 3 cánh quạt quay quanh 1 rotor Mà rotor được nối với trục chính và trục chính sẽ truyền động làm quay trục quay máy phát để tạo ra điện  Các tuabin gió được đặt trên trụ cao để thu hầu hết năng lượng gió Ở tốc độ 30 mét trên mặt đất thì các tuabin gió thuận lợi: Tốc độ nhanh hơn và ít bị các luồng gió bất thường  Các tuabin gió có thể sử dụng cung cấp... CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG TUABIN GIÓ • Bộ trử năng( battery): Là một tổ hợp Accu lớn hay nhỏ tùy theo mục đích chế tạo, năng lượng dự phòng và công năng của hệ thống máy phát điện chạy năng lượng gió • Bộ chuyển năng (DC–AC converter): Là một mạch điện tử công suất lớn, chuyển đổi tử dòng điện một chiều ( DC ) của bộ Accu thành điện xoay chiều công nghiệp 32 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG TUABIN... được chia thành 2 loại:   Một loại theo trục ngang Một loại theo trục đứng giống như máy bay trực thăng Các loại tuabin gió trục ngang là loại phổ biến có Clip 2 hay 3 cánh quạt Tuabin gió 3 cánh quạt hoạt động theo chiều gió với bề mặt cánh quạt hướng về chiều gió đang thổi Ngày nay tuabin gió 3 cánh quạt được sử dụng rộng rãi 36 . sử dụng năng lượng gió II. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG TUABIN GIÓ 2.1 Cấu tạo chính tua bin gió 2.2 Các thiết bị khác 2.3 Nguyên lý hoạt động tua bin gió 2.4 Một số tua bin gió hiện nay III cần điện. 16 II. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG TUABIN GIÓ 2.1 Cấu tạo tua bin gió: Bao gồm các phần chính sau đây:  Anemometer: Bộ đo lường tốc độ gió và truyền dữ liệu tốc độ gió tới bộ điểu. DỤNG HIỆU QUẢ TRONG TUABIN HIỆN NAY 3.1 Tua bin có bộ tích trử năng lượng gió 3.2 Tua bin có bộ điều tốc 3.3 Một số tua bin gió lớn nhât hiện nay I . TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG GIÓ VÀ NHỮNG THUẬN