2.2.4. Phương pháp tính tốn mơ hình
2.2.4.1. WAsP
Chương trình phần mềm WAsP (tên đầy đủ: Wind Atlas Analysis and Application Program - tạm dịch là Trình Ứng dụng và Phân tích Atlas Gió) được tác giả lựa chọn trong quá trình thực hiện dự án.
WAsP là chương trình phục vụ cho việc ngoại suy các số liệu thống kê về gió theo chiều ngang và chiều thẳng đứng. WAsP sử dụng một số mơ hình để mơ tả các luồng gió chuyển động theo các hướng khác nhau, vượt qua các vật chắn. WAsP gồm có 5 khối tính tốn chính sau:
- Phân tích số liệu thơ: Thao tác này cho phép phân tích 1 chuỗi số liệu gió bất kỳ theo thời gian đưa ra bảng tổng hợp thống kê chế độ gió quan trắc được tại một khu vực cụ thể.
- Các loại số liệu gió: Các số liệu gió đã được phân tích có thể được chuyển đổi và tổng hợp lại thành bộ số liệu gió phù hợp với điều kiện cụ thể của từng vùng. Các khu vực khác nhau có bộ số liệu gió khác nhau, đồng thời, phân bố gió cũng được biến đổi theo các điều kiện tiêu chuẩn.
- Phân tích điều kiện gió cho từng khu vực: WAsP sẽ sử dụng bộ số liệu gió do WAsP tính tốn hoặc lấy từ các nguồn đáng tin cậy khác để phân tích, ước tính thơng số gió ở bất kỳ địa điểm nào.
- Ước tính tiềm năng năng lượng gió: Dựa vào tốc độ gió trung bình, WAsP sẽ tính tốn tổng lượng năng lượng gió sản sinh. Bên cạnh đó, khi nhập đường cong năng lượng của tua-bin gió, WAsP sẽ tính tốn tổng sản lượng năng lượng gió sản xuất thực tế hàng năm.
- Tính tốn sản lượng điện của trang trại điện gió: Khi được cung cấp đường cong năng lượng của tua-bin gió và bản đồ trang trại điện gió, WAsP sẽ tính tốn
lượng hao hụt và tổng lượng năng lượng thực tế thu được hàng năm của từng tua- bin cũng như của tồn trang trại điện gió.
Trong cùng một khu vực dự kiến đặt tua-bin gió (hay cịn gọi là định vị), mơ hình WAsP có thể giúp các nhà quy hoạch tìm ra vị trí và độ cao định vị tua-bin gió có thể cho cơng suất tối ưu; ngồi ra mơ hình tính tốn cịn có thể giúp các nhà đầu tư lựa chọn thiết bị (loại thiết bị, cơng suất, …) phù hợp với nguồn tài ngun gió tại các khu vực dự kiến định vị khác nhau trên lãnh thổ Việt Nam.
Các nguồn đầu vào cho mơ hình WAsP:
- Số liệu gió đo theo chu kì 10 phút/ 1 kết quả - Bản đồ địa hình tại khu vực nghiên cứu - Thông tin tua-bin
- Bản đồ vật cản tại khu vực nghiên cứu Kết quả đầu ra khi tính mơ hình
- Dự tính các giá trị tốc độ và năng lượng ở các độ cao và vị trí khác nhau: Tốc độ gió và mật độ năng lượng tại các độ cao tiêu chuẩn của mơ hình; Bản đồ phân bố NLG trong khu vực.
- Các thơng số tốc độ gió ở từng tua-bin: Vị trí các tua-bin (m);
Chiều cao cột tua-bin (m); Tốc độ gió trung bình (m/s);
Hệ số mẫu năng lượng k; Mật độ năng lượng E (W/m2); Độ gồ ghề của khu vực (%);
- Các thơng số của trang trại điện gió:
Sản lượng điện của từng tua-bin và của tồn trang trại điện gió thực tế thu được trong năm (GWh);
Bản đồ tổng quan trang trại điện gió.
2.2.4.2. Loại tua bin sử dụng trong tính tốn thử nghiệm
Trong luận văn này, tác giả tính tốn sản lượng điện trung bình năm AEP, các thơng số đặc trưng cho mật độ năng lượng tại Ninh Thuận và Bình Thuận theo mơ hình WAsP với giả định lắp đặt hai loại tuabin:
- Fuhrlaender FL MD 77 1,5MW : Là loại tua-bin được sử dụng lắp đặt cho
dự án Nhà máy Phong Điện I Bình Thuận (dự án điện gió nối lưới đầu tiên tại Việt Nam)
- Vetas V100 2MW: Là loại tua-bin được lắp đặt tại Nhà máy điện gió Phú
Lạc – Dự án điện gió tiêu biểu Châu Á 2017.
Hình 9: Đường cong cơng suất tua-bin FL MD 77 1,5MW (trái) và tua-bin V100 2MW (phải)
Các thông số về hai loại tua-bin được thể hiện trong bảng 3, đường cong cơng suất được cho tại hình 7.
Bảng 3: Một số đặc tính của hai loại tua-bin FL MD 77 và V100
Tua-bin FL MD 77 V100
Công suất thiết kế [MW] 1,5 2,0
Đường kính cánh quạt [m] 77 100
Tốc độ tối thiểu [m/s] 5 3
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. QUY TRÌNH XÂY DỰNG MỘT DỰ ÁN ĐIỆN GIĨ
Tính đến năm 2017, Việt Nam chưa có một văn bản phát luật quy định các bước để phát triển một dự án điện gió. Từ kinh nghiệm của những dự án điện gió đã xây dựng trước đó, các tổ chức doanh nghiệp đã đưa ra những quy trình riêng. Hiện tại, quy trình phát triển một dự án điện gió do GIZ đưa ra đang được các chủ đầu tư thực hiện như một quy trình cơ bản tại Việt Nam. Quy trình phát triển một dự án điện gió ở Việt Nam về cơ bản theo các bước chính như trong hình 10.