Năng lượng gió và nguyên lý hoạt động của tubin gió

GVHD : PGS.TS Vũ Chí Hiếu Nguyễn Thị Diễm Hằng I TỔNG QUAN II NHỮNG VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG III PHÁT TRIỂN NĂNG LƯỢNG GIÓ Ở VIỆT NAM IV TỔNG KẾT Giới thiệu lượng gió a Khái niệm b Sự hình thành c Vật lý học d Năng lượng bão lốc xốy Năng lượng gió giới a Lịch sử sử dụng b Turbine c Tình hình khai thác d Các nghiên cứu   Năng lượng gió động khơng khí di chuyển bầu khí trái đất Năng lượng gió hình thức gián tiếp lượng mặt trời Sử dụng lượng gió để tạo thành dòng điện : phong điện Năng lượng mặt trời Sự chênh lệch nhiệt độ Sự xoay quanh trục • Nửa trái đất ngày đêm • Xích đạo cực • Nước đất • Giữa vùng khơng khí • Hiệu ứng Coriolis : • Bắc bán cầu : ngược chiều kim đồng hồ • Nam bán cầu: chiều kim đồng hồ m = p.V = p.A.v.t= p.ả r2.v.t E = ẵ m.v2= ả/2.p.r2.t.v3 P = E/t= ¶/2.p.r2.v3 m: khối lượng p: Tỉ trọng V: thể tích A: diện tích mặt phẳng hình tròn r: bán kính hình tròn v: vận tốc E: động P: cơng suất    Các nhà khoa học ước tính lượng bão sinh thời điểm 200 lần cơng suất sản xuất điện toàn giới thời điểm Sức mạnh bão tương đương bom hạt nhân/ giây Nhưng vấn đề khơng có turbine chịu sức mạnh bão di chuyển theo đường bão Để thu lượng bão, cần phải thiết kế turbine đủ mạnh mẽ di chuyển Hai tính chất tỉ lệ nghịch với 4000 năm 1700 trước Công Nguyên, Vua Hammurabi xứ Babylon sử dụng nguồn gió để tưới tiêu cho vùng Mesopotamia Người Hồi giáo phát minh cối xay gió năm 634, dùng để xay ngơ nước Năm 1920 1926, Albert Betz tính tốn hiệu suất tua bin gió tối đa, gọi "Betz giới hạn", hình dạng tối ưu cánh quạt Năm 1950, Giáo sư Ulrich Hutter áp dụng khí động học đại cơng nghệ sợi quang xây dựng cánh quạt tua-bin gió hệ thống thử nghiệm Poul la Cour Đan Mạch phát triển tuabin gió phát điện trực tiếp Năm 1958, học sinh tên Johannes Juul phát triển "Khái niệm Đan Mạch", cho phép dòng điện xoay chiều phải nối vào lưới điện cho lần  Lợi ích - Khơng gây nhiễm mơi trường - Có thể khai thác nhiều nơi - Năng lượng gió dạng lượng tái tạo lại , công nghệ tiến  giá thành ngày rẻ - Tuabin gió xây dựng nông trại  giúp mang lại nguồn thu cho nông dân - Không phải di tản nhiều hộ dân cư - Do nằm sát khu dân cư  tiết kiệm chi phí truyền tải - Việc phát triển lượng gió  tạo nhiều việc làm với kỹ cao - Giúp đa dạng hóa nguồn lượng  giúp phân tán rủi ro tăng cường an ninh lượng, giảm ô nhiễm môi trường  Phát triển lượng gió phù hợp với nguyên tắc phát triển bền vững  Khó khăn - Vốn đầu tư cao  giá bán cao - Năng lượng gió phụ thuộc thời tiết chế độ gió khơng thể nguồn lượng chủ lực - Những nơi có lượng gió tốt thường vị trí xa xơi cách thành phố nơi lại cần điện - Gây ô nhiễm tiếng ồn vận hành - Có thể gây sóng hạ âm, khiến người bị đau đầu, - Phá vỡ cảnh quan tự nhiên - Có thể làm thay đổi dòng khơng khí  ảnh hưởng đến lồi chim lưu trú - Có thể ảnh hưởng đến tín hiệu sóng vơ tuyến - Khi gặp thiên tai giơng bão, dễ bị hư hại hay bốc cháy Tình hình sử dụng lượng Việt Nam  Tiềm phong điện Việt Nam  Các dự án phong điện Việt Nam  Đề xuất biện pháp quản lý  a Quy hoạch  b Giá thành  c Tiêu thụ  d Quản lý chung   Tình hình sử dụng lượng Việt Nam  Với dân số 87 triệu người, mức độ tăng trưởng GDP Việt Nam trì vào khỏang 7.1 % / năm, nhu cầu điện cần thiết 200.000 GWh vào năm 2020 327.000 GWh vào năm 2030 Trong số lượng điện truyền thống xử dụng ước lượng vào khỏang 165.000 GWh 208.000 GWh cho năm  thiếu hụt điện Theo dự báo Viện Năng lượng Nguyên tử Quốc gia vào năm 2020, theo tiến độ cơng suất điện hạt nhân đạt mức 2000 MW, 7% tổng công suất Cũng theo dự báo này, nhiệt điện khí chiếm tỷ trọng lớn (38%), sau đến thủy điện (29%), nhiệt điện than (17%) nhập (9%)   Qui hoạch điện 2011-2020, NLTT 5,6%  Tiềm phong điện Việt Nam Tổng tiềm điện gió Việt Nam ước đạt 513.360 MW tức 200 lần công suất thủy điện Sơn La 10 lần tổng công suất dự báo ngành điện vào năm 2020 Chỉ riêng tỉnh Bình Định, Ninh Thuận, Bình Thuận, cơng suất điện gió tiềm khoảng 8000Mw Các dự án phong điện Việt Nam       Hiện có 30 dự án phong điện VN Bình thuận : 11 Ninh Thuận: Bình Định: Sóc Trăng: Quãng Ngãi, Lâm Đồng, Gia Lai, Lạng Sơn, Trường Sa, Hải Phòng, Bạc Liêu      Đề xuất sách quản lý a Quy hoạch: - Đánh giá tiềm gió vùng  Quy hoạch hợp lý, trọng vùng bờ biển - Quy hoạch kết hợp  tiết kiệm không gian, khơng ảnh hưởng nhiều đến cảnh quan - Bố trí hợp lý để không ảnh hưởng đến đời sống người dân Đề xuất sách quản lý b Giá Thủy điện Sơn La Cơng suất Kinh phí tổ máy : 2400Mw 2,4 tỉ USD Bình Thuận Phương Mai Phong điện 30Mw 30Mw Trạm : 5Mw 20 trụ (mỗi trụ 1,5Mw) 12 Trụ (mỗi trụ 2,5Mw) 500 trạm : 2500Mw 100 Triệu USD 60 Triệu USD Trạm : triệu EUR 500 Trạm: 1,875 tỉ USD Vốn 1000USD/1Kw 3300USD/1Kw 2000USD/1Kw 750USD/1Kw Dự báo đến 2020 : 600USD/Kw Thời gian năm năm Dự kiến năm Mỗi trụ khoảng 1,5 tháng Giá bán 70USD/ Mwh 78USD/Mwh 48-60USD/Mwh Trợ giá thêm 10USD/Mwh Dự báo 2020 : 30USD/Mwh      Dự án năm 1986 Tận dụng viện trợ khoản vay nước ngồi 1994 dù khó khăn (điện than rẻ, dồi dào, điện gió chưa phát triển) định đẩy mạnh phát triển lượng gió Phát triển dự án quy mơ lớn Xây dựng nhà máy sản xuất turbine địa phương hóa giảm giá thành, tạo việc làm Công suất lắp đặt lớn giới     Đề xuất sách quản lý c Tiêu thụ - Hạn chế lãng phí lượng - Nâng cao ý thức tiết kiệm lượng  Đề xuất biện pháp quản lý  c Chính sách quản lý chung - Cần phải có sách định hướng, đầu tư, phát triển hỗ trợ cho lượng gió khuyến khích doanh nghiệp nước nước - Thành lập hiệp hội - Đẩy mạnh nghiên cứu cải tiến cơng nghệ để tự sản xuất turbine, tự lắp đặt  giảm giá thành - Đào tạo nhân lực  bớt phụ thuộc vào chuyên gia nước - Phát triển thêm nguồn lượng tái tạo khác      Nước ta có tiềm điện gió lớn chưa khai thác hết • Chính sách • Quy hoạch Chi phí cao phụ thuộc cơng nghệ nhân lực nước ngồi • Cơng nghệ • Nhân lực Xu toàn cần phát triển bền vững, gồm phát triển lượng tái tạo • Phát triển nguồn lượng bền vững ... nghiên cứu   Năng lượng gió động khơng khí di chuyển bầu khí trái đất Năng lượng gió hình thức gián tiếp lượng mặt trời Sử dụng lượng gió để tạo thành dòng điện : phong điện Năng lượng mặt trời... ĐỀ MÔI TRƯỜNG III PHÁT TRIỂN NĂNG LƯỢNG GIÓ Ở VIỆT NAM IV TỔNG KẾT Giới thiệu lượng gió a Khái niệm b Sự hình thành c Vật lý học d Năng lượng bão lốc xốy Năng lượng gió giới a Lịch sử sử dụng b... triển lượng gió  tạo nhiều việc làm với kỹ cao - Giúp đa dạng hóa nguồn lượng  giúp phân tán rủi ro tăng cường an ninh lượng, giảm ô nhiễm môi trường  Phát triển lượng gió phù hợp với nguyên