TỔNG QUAN VỀ NGUỒN ĐIỆN PHÂN TÁN
2.2. Một số dạng nguồn phỏt điện phõn tỏn.
Một số dạng nguồn phõn tỏn đang được đỏnh giỏ là cú tiềm năng và tớnh khả thi nhất trong quỏ trỡnh phỏt triển ở nước ta trong tương lai đú là: điện giú, thủy điện nhỏ và điện mặt trời…
2.2.1.Nguồn điện giú 2.2.1.1. Khỏi niệm chung
Đối với tuabin giú, động năng dũng khụng khớ được biến đổi thành điện năng. Cụng suất của cỏc tuabin giú ngày càng tăng lờn trong vũng 2 thập kỉ qua với cụng suất lớn nhất của một tổ tuabin giú – mỏy phỏt đó lờn tới 4MW. Đối với cỏc tổ cú cụng suất nhỏ hơn, cấu hỡnh thường gặp là loại tuabin “đứng” (stall regulated turbin – khụng quay) tốc độ cố định. Cỏc tuabin lớn hơn 1MW được trang bị hệ thống điều chỉnh tốc độ để đỏp ứng được ứng lực cơ khớ tăng lờn. Cỏc tuabin đơn lẻ thường
Đo đếm Hệ thống bảo vệ kết nối Dao cỏch ly Mỏy cắt Lưới điện phõn phối trung ỏp G G Điểm kết nối chung (PCC) Điểm kết nối (CP) Đường dõy kết nối DG
Học viờn:Vũ Ngọc Tuõn Lớp: 2012B – HTĐ-PC
được kết nối vào lưới phõn phối trung ỏp. Riờng đối với cỏc nhà mỏy điện giú lớn (tổ hợp kết nối của nhiều tuabin giú), nếu cần thiết cú thể nối lờn lưới truyền tải.
Hỡnh 2.2. Mặt cắt dọc hộp tổ hợp tuabin - mỏy phỏt điện giú
Thỏp đặt tổ hợp tuabin-mỏy phỏt thường được đặt trờn trụ thộp cú thể cao tới 100m, cú trang bị cỏc bậc thang để dẫn người vận hành, bảo dưỡng lờn trờn. Cỏc bộ phận chớnh của hộp tổ hợp tuabin-mỏy phỏt như trờn hỡnh 2.2 bao gồm: rụto và cỏnh quạt (rotor and wings), vỏ hộp mỏy (nacelle), hộp bỏnh răng truyền động (gear box) và mỏy phỏt điện (generator).
Cụng suất cơ lấy ra từ tuabin giú phụ thuộc vào diện tớch quột của cỏnh quạt và tỉ lệ bậc ba với tốc độ giú theo cụng thức:
3 p. .A. C 2 1 P (2.1) Trong đú: : mật độ khụng khớ, kg/m3
A: diện tớch quột giú của cỏnh quạt, m2
: tốc độ giú, m/s
Cp: hệ số cụng suất cơ của tuabin giú (Cp = 0,20,5)
Ở tốc độ giú 6m/s thỡ năng lượng tương ứng là 132 W/m2, khi = 12m/s thỡ năng lượng tương ứng là 1053 W/m2.
Học viờn:Vũ Ngọc Tuõn Lớp: 2012B – HTĐ-PC
Nguồn điện giú cú ưu điểm là khụng tiờu thụ nhiờn liệu và khụng gõy ụ nhiễm mụi trường nhưng nhược điểm cơ bản của điện giú là khụng ổn định, ảnh hưởng đến chất lượng điện năng. Một vấn đề khỏc nữa là tiếng ồn từ cỏnh quạt của tuabin giú cũng cần được quan tõm thỏa đỏng.
Cụng thức (2.1) được tớnh ứng với tốc độ giú nhất định. Tuy nhiờn tốc độ giú lại thường xuyờn thay đổi. Nếu tớnh một cỏch chớnh xỏc cần xỏc định chế độ giú tại rất nhiều thời điểm khỏc nhau trong ngày (thường được xỏc định theo giờ).
max i n igio P . P (2.2) Trong đú:
Pigio: cụng suất mỏy phỏt giú tại mức vận tốc i, kW i : vận tốc giú tại thời điểm i, m/s
max: vận tốc giú cực đại, m/s Pn: cụng suất đặt của mỏy phỏt, kW
Trong chương trỡnh đỏnh giỏ về năng lượng cho chõu Á, Ngõn hàng thế giới đó cú một khảo sỏt chi tiết về năng lượng giú khu vực Đụng Nam Á, trong đú cú Việt Nam. Theo tớnh toỏn của nghiờn cứu này thỡ Việt Nam cú tiềm năng giú lớn nhất, tổng tiềm năng điện giú của Việt Nam ước đạt khoảng 513.360MW.
Ưu điểm dễ thấy nhất của điện bằng sức giú là khụng tiờu tốn nhiờn liệu, khụng gõy ụ nhiễm mụi trường như cỏc nhà mỏy nhiệt điện, dễ chọn địa điểm và tiết kiệm đất xõy dựng. Cỏc trạm điện bằng sức giú cú thể đặt gần nơi tiờu thụ điện, như vậy sẽ trỏnh được chi phớ cho việc xõy dựng đường dõy tải điện. Ngày nay, điện năng sức giú đó trở nờn rất phổ biến, thiết bị được sản xuất hàng loạt, cụng nghệ lắp rỏp đó hoàn thiện nờn chi phớ cho việc hoàn thành một trạm điện bằng sức giú hiện nay chỉ bằng 1/5 so với năm 1986.
Trạm điện bằng sức giú cú thể đặt ở những địa điểm và vị trớ khỏc nhau, với những giải phỏp rất linh hoạt và phong phỳ. Cỏc trạm điện bằng sức giú đặt ở ven biển cho sản lượng cao hơn cỏc trạm nội địa vỡ ở bờ biển thường cú giú mạnh. Giải
Học viờn:Vũ Ngọc Tuõn Lớp: 2012B – HTĐ-PC
phỏp này tiết kiệm đất xõy dựng, đồng thời việc vận chuyển cỏc cấu kiện lớn trờn biển cũng thuận lợi hơn trờn bộ. Dải bờ biển Việt Nam trờn 3000km cú thể tạo ra cụng suất hàng tỉ kW điện năng bằng sức giú. Đặt một trạm điện bằng sức giú bờn cạnh cỏc trạm bơm thủy lợi ở xa lưới điện quốc gia sẽ trỏnh được việc xõy dựng đường dõy tải điện với chi phớ lớn gấp nhiều lần chi phớ xõy dựng một trạm điện bằng sức giú. Việc bảo quản một trạm điện bằng sức giú cũng đơn giản hơn việc bảo vệ đường dõy tải điện rất nhiều.
Tuy nhiờn, giú là dạng năng lượng mang tớnh bất định cao nờn khi đầu tư vào lĩnh vực này cần cú cỏc số liệu thống kờ đầy đủ, tin cậy. Nhưng chắc chắn chi phớ đầu tư cho điện bằng sức giú thấp hơn so với thủy điện. Toàn bộ chi phớ cho một trạm điện bằng sức giú 5MW khoảng 3.000.000 euro. Với 500 trạm điện bằng sức giú loại 5MW sẽ cú cụng suất 2,5 triệu kW, lớn hơn cụng suất thủy điện Sơn La, tổng chi phớ sẽ là 1,875 tỉ USD, chi phớ này nhỏ hơn 2,4 tỉ USD là dự toỏn xõy dựng Nhà mỏy thủy điện Sơn La.