Tìm hiểu và khai thác năng lượng điện gió tại việt nam đồ án tốt nghiệp khoa công nghệ điện

ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CƠNG NGHỆ ĐIỆN KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP TÌM HIỂU VÀ KHAI THÁC NĂNG LƢỢNG ĐIỆN GIÓ TẠI VIỆT NAM GVHD SVTH MSSV LỚP : : : : : : TS PHẠM CÔNG DUY BÙI THANH NGHỊ NGUYỄN NHẬT LINH 15124611 15124601 ĐHĐI11VLBT Tp.HCM, tháng 06 năm 2017 PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên đƣợc giao đề tài: Bùi Thanh Nghị MSSV: 15124611 Lớp: ĐHĐI11VLBT Nguyễn Nhật Linh MSSV: 15124601 Lớp: ĐHĐI11VLBT Tên đề tài: TÌM HIỂU VÀ KHAI THÁC NĂNG LƢỢNG ĐIỆN GIÓ TẠI VIỆT NAM Nội dung:  CHƢƠNG 1: TIỀM NĂNG VÀ TRỮ LƢỢNG NĂNG LƢỢNG GIÓ  CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƢỢNG GIÓ  CHƢƠNG 3: TUA-BIN ĐIỆN GIÓ  CHƢƠNG 4: MÁY PHÁT ĐIỆN TRONG TUA-BIN ĐIỆN GIÓ  CHƢƠNG 5: KHAI THÁC NĂNG LƢỢNG ĐIỆN GIÓ TẠI VIỆT NAM  CHƢƠNG 6: MỘT SỐ NHÀ MÁY PHONG ĐIỆN TẠI BÌNH THUẬN Kết quả: Tp.HCM, ngày ….tháng….năm 2017 Giảng Viên Hƣớng Dẫn TS Phạm Công Duy Sinh Viên Bùi Thanh Nghị Tìm hiểu khai thác lƣợng điện gió Việt Nam Nguyễn Nhật Linh i NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN Tìm hiểu khai thác lƣợng điện gió Việt Nam ii NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN Tìm hiểu khai thác lƣợng điện gió Việt Nam iii MỤC LỤC: CHƢƠNG 1: TIỀM NĂNG VÀ TRỮ LƢỢNG NĂNG LƢỢNG GIÓ 1.1 Tiềm trữ lƣợng gió giới 1.2 Tiềm trữ lƣợng gió Việt Nam CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƢỢNG GIÓ 2.1 Gió 2.2 Các đặc trƣng lƣợng gió 2.2.1 Tốc độ gió 2.2.2 Hƣớng gió 2.3 Tiêu chuẩn lớp gió cho tua-bin 13 2.4 Ƣu nhƣợc điểm lƣợng gió 14 2.4.1 Ƣu điểm 14 2.4.2 Nhƣợc điểm 15 CHƢƠNG 3: TUA-BIN ĐIỆN GIÓ 17 3.1 Nguyên tắc 17 3.2 Cánh quạt 22 3.2.1 Định luật Betz ứng dụng thiết kế cánh quạt 23 3.2.2 Thiết kế cánh quạt 27 3.2.3 Những trạng thái xảy cánh quạt 30 3.2.4 Số cánh quạt tua-bin 31 3.3 Hệ thống rotor 34 3.4 Những nguyên tắc điều chỉnh hệ thống rotor 36 3.4.1 Điều chỉnh trình trạng gió trƣợt cánh quạt 37 3.4.2 Điều chỉnh mặt đón gió cánh quạt 38 3.4.3 Tốc độ gió tua-bin khởi động 40 3.4.4 Tốc độ gió tua bin ngƣng hoạt động 41 3.4.5 Hệ thống chỉnh cánh quạt có bão 42 3.4.6 Hệ thống chỉnh tua-bin theo hƣớng gió 43 3.5 Hệ thống quay, trục phận thắng 44 3.6 Hộp số 49 Tìm hiểu khai thác lƣợng điện gió Việt Nam iv 3.7 Thùng Nacelle hệ thống phụ 50 3.7.1 Thùng Nacelle 50 3.7.2 Những hệ thống phụ 52 3.8 Trụ, chân đế 55 3.8.1 Trụ, chân đế đất liền 55 3.8.2 Trụ, chân đế biển 58 CHƢƠNG 4: MÁY PHÁT ĐIỆN TRONG TUA-BIN ĐIỆN GIÓ 63 4.1 Máy phát điện không đồng (cảm ứng) (Asynchronous (induction) generator) 63 4.1.1 Máy phát điện cảm ứng lồng sóc – SCIG ( Squirrel cage induction generator ) 66 4.1.2 4.2 Máy phát điện cảm ứng rotor dây quấn – WRIG 69 Máy phát điện đồng (Synchronous generator) 88 4.2.1 Máy phát điện đồng rotor dây quấn – WRSG (Wound Roto Synchronous Generator.) 91 4.2.2 Máy phát điện nam châm vĩnh cửu – PMSG (Permanent magnet synchronous generator) 91 4.3 Các loại máy phát điện khác 96 4.3.1 Máy phát điện cao áp – HVG (Highvoltage generator) 96 4.3.2 Máy phát điện từ hóa chuyển đổi – TWRG (The switched reluctance generator) 97 4.3.3 Máy phát điện ngang dòng – TFG (Transverse flux generator) 98 CHƢƠNG 5: KHAI THÁC NĂNG LƢỢNG ĐIỆN GIÓ TẠI VIỆT NAM 99 5.1 Ứng dụng xây dựng nhà máy điện gió khu vực bắc Bình Thuận Dự Án điện gió Phú Lạc thuộc xã Phú Lạc, huyện Tuy Phong 99 5.1.1 Khảo sát địa điểm 101 5.1.2 Tính tốn tua-bin gió 102 5.1.2.1 Công thức tính tốn 102 5.1.2.2 Yêu cầu tua-bin có công suất định mức 2MW 104 5.1.2.3 Chọn tua-bin gió 106 5.2 Kết nối lƣới điện 111 a Điều kiện kết nối hệ thống điện gió với lƣới điện 111 b Nối dây cáp cánh đồng điện gió 112 Tìm hiểu khai thác lƣợng điện gió Việt Nam v c Vận hành hệ thống điện gió kết lƣới điện 116 5.3 Hƣớng phát triển: nơng trƣờng điện gió bù tĩnh 117 Cho đến Việt Nam số trở ngại lớn làm chậm bƣớc việc xây dựng, phát triển sản xuất điện gió 125 CHƢƠNG 6: CÁC NHÀ MÁY PHONG ĐIỆN TẠI BÌNH THUẬN…… 118 6.1 Giới thiệu số dự án điện gió bình thuận 6.1.1 Dự án điện gió Tuy Phong 6.1.2 Dự án điện gió Phú Quý 6.2 Những thuận lợi khó khăn dƣ án điện gió Bình Thuận 6.2.1 Thuận lợi 6.2.2 Khó khăn KẾT LUẬN…………………………………………………………………….127 TÀI LIỆU THAM KHẢO 128 LỜI CẢM ƠN 129 Tìm hiểu khai thác lƣợng điện gió Việt Nam vi DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 1.1: Tổng cơng suất lắp đặt điện gió Thế giới Hình 1.2: Tổng sản lƣợng điện gió Thế giới năm 2011 Hình 1.3: Tua bin điện gió ven biển Bạc Liêu Hình 2.1: Mơ hình hồn lƣu khí với trung tâm khí áp bề mặt có tính đến phân bố đất biển khơng Hình 2.2: Bản đồ phân bố tốc độ gió Việt Nam độ cao 80 mét 10 Hình 2.3: Hoa tốc độ gió Hoa tốc độ gió trung bình 12 Hình 2.4: Cột đo tốc độ hƣớng gió tiêu biểu 13 Hình 2.5: Cột đo gió Huyện Bình Đại - Bến Tre 13 Hình 3.1: Cấu hình tua-bin điện gió trục ngang dùng hộp số 17 Hình 3.2: Tua-bin điện gió loại trục đứng 18 Hình 3.3: Tuabin điện gió loại trục ngang 19 Hình 3.4: Hƣớng đón gió tua-bin 20 Hình 3.5: Mặt cắt tua-bin điện gió sử dụng hộp số Nordex N100/2500-Đƣờng kính cánh quạt: 99,8m-công suất 2,5MW 21 Hình 3.6: Ống động lực học Betz điều kiện lý tƣởng 23 Hình 3.7: Tỉ số vận tốc v2/v1 25 Hình 3.8: Sự phân bố lực tác động F vào cánh quạt với góc