a. Hai máy đo gió đặt cách nhau 20m; b diễn biến vận tốc gió theo ngày tại các điểm cách nhau một vài km.
3.5. Quốc gia khai thác hiệu quả nguồn năng lượng gió Ðan Mạch sử dụng năng lượng gió để phát điện
Ðan Mạch sử dụng năng lượng gió để phát điện
Chỉ trong vòng 20 năm qua, các công ty của Ðan Mạch đã đưa điện gió trở nên phổ biến trên thế giới, tạo ra một ngành công nghiệp trị giá nhiều tỷ USD với mức tăng trưởng hằng năm hơn 30%, góp phần bảo vệ môi trường. Hiện nay, tổng công suất điện gió tại hơn 70 nước trên thế giới đã vượt hơn 90 GW. Những khu vực sử dụng điện gió nhiều là châu Âu, Mỹ, Ấn Ðộ và Trung Quốc. Ðầu tư xây dựng các trạm điện gió, nhất là các cột tua-bin ngoài biển đòi hỏi vốn đầu tư ban đầu rất tốn kém, song sẽ đem lại lợi ích lâu dài về hiệu quả và bảo vệ môi trường. Tại Ðan Mạch, một số công ty lớn sản xuất tua-bin điện gió là Vestas, Siemens... kéo theo hơn 200 công ty vệ tinh sản xuất các phụ kiện như trụ tháp, cánh quạt, hộp số, máy phát điện, hệ thống kiểm soát... Trong đó, Vestas là công ty lớn nhất, doanh số mỗi năm đạt hơn sáu tỷ ơ-rụ, chiếm khoảng 30% thị phần tua-bin điện giú trờn thế giới. Vestas có nhà máy ở 12 nước như Mỹ, Thụy Ðiển, Na Uy, Ðức, Anh, Tây Ban Nha, Ấn Ðộ,... thu hút hơn 21 nghìn lao động. Công suất một tua- bin điện gió cũng tăng nhanh, năm 1980 chỉ có loại vài chục kW là lớn nhất thì nay đã lên tới 3 MW và trong tương lai còn cao hơn nữa. Dây chuyền chế tạo tại các nhà máy chế tạo tua-bin điện gió cũng rất hiện đại, không khác gì chế tạo động cơ máy bay.
Loan
Tổng công suất nguồn điện gió ở Ðan Mạch hiện nay là hơn 3.200 MW, chiếm 20% tổng sản lượng điện quốc gia. Ðan Mạch cũng là nước xuất khẩu nhiều tua-bin điện gió nhất thế giới, nhất là loại lắp ngoài biển, có đế móng chắc chắn chịu được gió bão. Ấn Ðộ và Trung Quốc nhập khẩu nhiều tua-bin gió của Ðan Mạch nhất. Phần lớn người dân Ðan Mạch ủng hộ việc phát triển điện gió. Trong khi các loại hình phát điện truyền thống khác ở Ðan Mạch, tỷ lệ tổn thất điện năng lên tới 9% thì tỷ lệ này ở điện gió chỉ 2,7%. Cùng với loại công suất lớn, Ðan Mạch cũng chú trọng phát triển tua-bin điện gió của hãng Gaia- Wind công suất nhỏ, khoảng 11 kW phục vụ hộ gia đình, văn phòng, nông trại... Hiện tại, các công ty chế tạo tua-bin điện gió đang nỗ lực nghiên cứu để chế tạo ra những tua-bin bằng chất liệu tổng hợp nhẹ hơn nhưng vẫn giữ nguyên công năng.
Có dịp theo tàu du lịch ra thăm cụm tua-bin điện gió ngoài khơi Mi- đen-grun-đen, cách bờ cảng Cụ-pen-ha-ghen hơn ba km về phía đông, chúng tôi chứng kiến 20 tua-bin khổng lồ do hãng Bonus Energy A/S-lớn thứ năm trên thế giới về tua-bin điện gió, chế tạo, đang quay trong gió chiều từ eo biển O-re-xun. Phía xa đằng sau dãy tua-bin có thể thấy chiếc cầu nổi tiếng O-re- xun hỗn hợp đường bộ và đường sắt nối Man-mụ (Thụy Ðiển) qua eo biển O- re-xun với đảo nhân tạo Pe-bơ-hom giữa eo biển, từ đõy, cú bốn đường hầm nối tới Cụ-pen-ha-ghen (éan Mạch). Mỗi tua-bin điện gió này có công suất 2 MW, nặng khoảng 1.800 tấn, trụ tua-bin cao 64 m, ba cánh quạt gió khổng lồ khi quay tạo thành vòng tròn đường kính 76 m. Cánh quạt được chế tạo bằng loại nhựa cốt sợi thủy tinh đặc biệt. Phần đế bằng bê-tông sâu từ 4 m đến 8 m, nếu tính cả phần cánh quạt quay đến phần cao nhất thì cả hệ thống tua-bin cao khoảng 100 m. Theo các chuyên gia, cụm tua-bin này hoạt động thường khi gió đạt tốc độ 7,2 m/giõy ở độ cao 50 m, điện phát ra được nối với một
Loan
trạm biến áp trên bờ bằng cáp ngầm dưới biển. Dường như muốn cho khách tham quan được chiêm ngưỡng tận nơi "đặc sản" của Ðan Mạch, chỉ huy tàu đã tắt máy và thả trôi sát bệ đế tua-bin đến nỗi khi khởi động, do sóng biển bất ngờ đánh mạnh, mạn trái của tàu va vào đế bờ-tụng đến "rầm" một cái. Hai thủy thủ vội lao ra xem xét, sau đó giơ ngón tay cái lờn núi cả hai (tàu và tua-bin) chắc lắm, không hề hấn gì. Trông xa thì cứ tưởng cột tua-bin chỉ nhỉnh hơn cái "ống thép to", vậy mà lại gần trông lừng lững như một ngọn hải đăng. . Cụm tua-bin này được xây dựng từ năm 2000 và năm 2002 bắt đầu đi vào hoạt động, mỗi năm sản xuất 100 GW giờ điện, đáp ứng nhu cầu sử dụng cho hơn 40 nghìn hộ dân và chiếm 4% sản lượng điện của Thủ đô Cụ-pen-ha- ghen. Tổng vốn đầu tư cho cụm này lên tới 48 triệu ơ-rụ. Dự án ban đầu, người ta dự kiến đặt 27 tua-bin thành ba hàng ở ngoài khơi, tuy nhiên, sau khi tính toán, đây là khu vực tàu bè qua lại cảng Cụ-pen-ha-ghen với mật độ cao, cho nên người ta rút xuống còn 20 tua-bin và bố trí thành hình cánh cung nhẹ. Trờn thõn thỏp tua-bin đều được bố trí các loại đèn cảnh báo tàu thuyền và máy bay. Tất nhiên, sử dụng điện gió cần phải kết hợp linh hoạt với các loại phát điện khác để bảo đảm những lúc gió không đủ mạnh, tua-bin ngừng quay, lúc đó phải có ngay những nguồn khác để bù vào phần điện thiếu hụt. Quả thật, chỉ có hai ngày lưu lại Cụ-pen-ha-ghen, nhưng sáng nào khi thức dậy, nhìn từ cửa sổ khách sạn ra phía bờ biển xa xa, chúng tôi đều thấy khá nhiều tua-bin điện gió đang... đứng im vì chưa có gió, thường mùa này, phải giữa buổi sáng trở đi mới có gió đủ mạnh để quay cánh quạt tua-bin.
Cụm tua-bin Mi-đen-grun-đen được vận hành bởi HTX tua-bin điện gió Mi-đen-grun-đen. Các công ty địa phương nắm 50%, phần còn lại thuộc cổ phần của khoảng 10 nghìn hộ dân tham gia HTX. Cách làm này giúp huy động được mọi nguồn lực của xã hội đầu tư phát triển năng lượng mà không cần sử dụng nguồn vốn Nhà nước. Ðược biết, mô hình HTX điện gió này đã được nhân rộng sang Ðức và Hà Lan. Cùng với bức tượng Nàng Tiên cá trên
Loan
tảng đá ở bờ cảng Cụ-pen-ha-ghen đó nổi tiếng thế giới từ lâu, cụm tua-bin điện gió Mi-đen-grun-đen ngày nay cũng trở thành một trong những hình ảnh hiện đại đặc trưng của thủ đô đất nước truyện cổ An-độc-xen này, là một điểm du lịch hấp dẫn khách du lịch trong và ngoài nước. Mỗi nước có điều kiện và hoàn cảnh kinh tế khác nhau song việc phát triển năng lượng gió để phát điện ở Ðan Mạch nói chung và Thủ đô Cụ-pen-ha-ghen cũng là một kinh nghiệm để Việt Nam tham khảo bởi nước ta có đường bờ biển dài, nhiều địa điểm thích hợp lắp đặt tua-bin điện gió.
Loan
KẾT LUẬN
Qua nghiên cứu đề tài “Cơ sở cơ học thủy khí và khả năng ứng dụng động cơ giú” em đã hiểu thêm nhiều kiến thức chuyên môn bộ môn kỹ thuật cơ khí, đặc biệt là hiểu thêm kiến thức về thủy khí động lực học ứng dụng và khả năng ứng dụng động cơ gió.
Khóa luận đã đề cập đến các khái niệm cơ bản về thủy khí động lực học ứng dụng, năng lượng gió và khả năng ứng dụng động cơ gió. Năng lượng gió là một nguồn năng lượng sạch- năng lượng tái tạo hiện nay đang được rất nhiều nước trên toàn thế giới quan tâm và tỡm cỏc biện pháp để khai thác nguồn năng lượng này. Việc nghiên cứu, chế tạo ra những động cơ sử dụng năng lượng gió để tạo ra nguồn năng lượng mới là rất quam trọng, khi mà các nguồn năng lượng khác ngày càng cạn kiệt dần.
Em mong rằng kết quả của đề tài sẽ giúp cho các bạn sinh viên khi ra trường cú thờm tư liệu, hiểu biết về năng lượng gió và khả năng ứng dụng động cơ gió, làm phong phú thêm vốn kiến thức của mình.
Vì điều kiện thời gian còn hạn chế, trình độ năng lực có hạn nên quá trình nghiên cứu và trình bày còn nhiều thiếu sót cần bổ sung. Em rất mong nhận được sự góp ý của thầy cô và các bạn để em có thể bổ sung và hoàn thiện đề tài của mình.
Loan