Đánh giá tác động của trang trại gió đến chế độ vận hành và chất lượng điện năng của lưới điện trung áp việt nam nghiên cứu giải pháp nâng cao hiệu quả vận hành của các trang trại gió trong hệ thống điện

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI








BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI


ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA TRANG TRẠI GIÓ ĐẾN CHẾ ĐỘ
VẬN HÀNH VÀ CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG CỦA LƯỚI ĐIỆN
TRUNG ÁP VIỆT NAM. NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NÂNG
CAO HIỆU QUẢ VẬN HÀNH CỦA CÁC TRANG TRẠI GIÓ
TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN


Mã số: 097.09.RD





Chủ nhiệm đề tài: ThS. Trịnh Trọng Chưởng

7716
24/02/2010



Hà Nội, tháng 12/2009
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ðẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI







ðÁNH GIÁ TÁC ðỘNG CỦA TRANG TRẠI GIÓ ðẾN CHẾ ðỘ
VẬN HÀNH VÀ CHẤT LƯỢNG ðIỆN NĂNG CỦA LƯỚI ðIỆN
TRUNG ÁP VIỆT NAM. NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NÂNG
CAO HIỆU QUẢ VẬN HÀNH CỦA CÁC TRANG TRẠI GIÓ
TRONG HỆ THỐNG ðIỆN

(Thực hiện theo hợp ñồng số 097.09.RD/Hð-KHCN ngày 04/03/2009 giữa Bộ Công
Thương và Trường ðại học Công Nghiệp Hà Nội)

Chủ nhiệm ñề tài: ThS. Trịnh Trọng Chưởng
Tham gia: ThS. Ninh Văn Nam
ThS. Vũ ðức Thoan
ThS. Nguyễn Quang Thuấn
ThS. Nghiêm Xuân Thước
PGS.TS. ðặng ðình Thống
ThS. Nguyễn Chí Hiếu
ThS. ðặng Anh Tuấn





Hà Nội, tháng 12/2009

1

MỤC LỤC


Trang

Chương 1: ðánh giá tiềm năng năng lượng gió và phân tích kinh tế sản xuất
ñiện gió ở Việt Nam
1

1.1. Tiềm năng năng lượng gió ở ðông Nam Á 1

1.1.1. Bản ñồ tài nguyên gió ở ðông Nam Á 1

1.1.2. Bản ñồ gió theo mùa và biểu ñồ hoa gió 3

1.1.3. Tiềm năng năng lượng gió ở Việt Nam 6

1.1.4. Nhận xét chung 8

1.2. ðánh giá kinh tế sản xuất ñiện gió ở Việt Nam 12

1.2.1. Các dữ liệu tính toán cơ sở 12

1.2.2. Nghiên cứu ñộ nhạy giá thành sản xuất ñiện gió 13

1.2.3. Giảm phát thải nhà kính 14

Chương 2: Các công nghệ máy phát ñiện gió và ảnh hưởng của chúng ñến chế
ñộ vận hành của hệ thống cung cấp ñiện
17

2.1. Giới thiệu chung về hệ thống phát ñiện tuabin gió 17

2.1.1. ðặc ñiểm chung 17

2.1.2. Hệ số công suất tuabin gió 18

2.2. Phân loại và ñặc ñiểm hoạt ñộng của các máy phát ñiện tuabin gió 19

2.2.1. ðặc ñiểm hoạt ñộng của máy phát ñiện không ñồng bộ tốc ñộ cố ñịnh FSIG 21

2.2.2. ðặc ñiểm hoạt ñộng của máy phát ñiện không ñồng bộ nguồn kép DFIG 23

2.3. Các ảnh hưởng của nhà máy ñiện gió ñến chế ñộ vận hành của hệ thống ñiện 27

2.3.1. Khái quát chung 27

2.3.2. Ảnh hưởng của máy phát ñiện gió ñến chất lượng ñiện năng
27

2.3.3. Yêu cầu công suất phản kháng
33

2.4. Mô hình công suất của nhà máy ñiện gió trong các hệ thống cung cấp ñiện 34

2.4.1. Mô hình công suất 34

2.4.2. Mô hình tĩnh máy ñiện không ñồng bộ và vấn ñề công suất phản kháng 37

2.5. Kết luận chương 2 40

Chương 3: Nghiên cứu ổn ñịnh ñiện áp của hệ thống ñiện có kết nối nhà máy
ñiện gió
41

3.1. Nghiên cứu các chỉ tiêu ñánh giá mức ñộ ổn ñịnh ñiện áp nút trong hệ thống
cung cấp ñiện
41


2

3.1.1. ðặt vấn ñề 41

3.1.2. Một số chỉ tiêu ñánh giá ổn ñịnh ñiện áp trong hệ thống ñiện 41

3.2. Xác ñịnh khả năng phát công suất cực ñại của nhà máy ñiện gió theo giới hạn
ổn ñịnh ñiện áp
50

3.2.1. Ổn ñịnh ñiện áp trong hệ thống cung cấp ñiện có xét ñến nhà máy ñiện gió 50

3.2.2. Thành lập mối quan hệ giữa công suất phát và ñiện áp tại nút kết nối 51

3.3. Ứng dụng phân tích và ñánh giá ảnh hưởng của nguồn ñiện gió Phước Ninh
20 MW ñến lưới ñiện tỉnh Ninh Thuận 2015
59

3.3.1. ðặc ñiểm lưới ñiện Ninh Thuận 2015 59

3.3.2. Các thông số tính toán 60

3.3.3. ðánh giá mức ñộ ổn ñịnh của hệ thống ñiện Ninh Thuận kết nối nhà máy
ñiện gió
61

3.3.4. Xác ñịnh khả năng phát công suất cực ñại cả nhà máy ñiện gió theo giới hạn
ổn ñịnh ñiện áp
71

Chương 4. Phân tích ổn ñịnh tĩnh máy phát ñiện gió kết nối lưới ñiện bằng
phép phân tích trị riêng và chương trình mô phỏng PSCAD
74

4.1. ðặt vấn ñề 74

4.2. Mô hình toán học máy phát ñiện gió DFIG 75

4.2.1. Kết hợp mô hình DFIG và mô hình lưới ñiện 77

4.2.2. Xác ñịnh ñiều kiện ñầu 79

4.2.3. Kết quả áp dụng 80

4.3. Phân tích ñặc ñiểm vận hành lưới ñiện Phước Ninh, Ninh Thuận kết nối nhà
máy ñiện gió trong chế ñộ quá ñộ
83

4.3.1. Các phần tử chính trong chương trình PSCAD dùng ñể mô phỏng chế ñộ
vận hành nhà máy ñiện gió Phước Ninh-Ninh Thuận
84

4.3.2. Kết quả phân tích quá trình quá ñộ 86

4.3.3. Ảnh hưởng của quá trình suy giảm ñiện áp ñến quá trình quá ñộ máy phát
ñiện gió và thiết lập giá trị chỉnh ñịnh cho hệ thống bảo vệ kém áp
92

4.3.4. Kết luận 96

Chương 5. Giải pháp thiết kế lưới ñiện hợp lý trong hệ thống cung cấp ñiện có
kết nối nguồn ñiện gió
97

5.1. Giới thiệu 97

5.2. Phương pháp phân tích 97

5.3. Kết quả phân tích chất lượng ñiện áp trong lưới ñiện kết nối nguồn ñiện gió 100

5.4. Nhận xét chung 104

Kết luận chung 105

Tài liệu tham khảo 106


3

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
EVN: Tập ñoàn ðiện lực Việt Nam
IEA: Cơ quan năng lượng Quốc tế
HTCCð: Hệ thống cung cấp ñiện
Baseline: ñường phát thải cơ sở
IEEE: Viện Kỹ thuật ñiện - ñiện tử Quốc tế
CIGRE (International Council on Large Electric Systems): Tổ chức Quốc tế các nước có lưới
ñiện lớn.
IEC: Uỷ ban Kỹ thuật ðiện Quốc tế
THD: Total Harmonic Distortion: Tổng ñộ méo toàn phần
TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam
PCC: ðiểm kết nối chung
PSCAD: Chương trình trợ giúp thiết kế và tính toán hệ thống ñiện
CONOUS: chương trình tính toán chế ñộ hệ thống ñiện (ðH Bách Khoa Hà Nội)

HV/LV: cao áp/hạ áp
TBA: Trạm biến áp
VSC: Bộ nghịch lưu nguồn áp
SVC: thiết bị bù tĩnh
Statcom: thiết bị bù ñồng bộ tĩnh
P
st
: giới hạn chập chờn ngắn hạn
P
lt
: giới hạn chập chờn dài hạn









4

DANH MỤC CÁC BẢNG


Tên bảng
Trang
Bảng 1.1. Tiềm năng gió một số nước ở ðông Nam Á 2

Bảng 1.2 : Tỷ lệ dân cư nông thôn ứng với khả năng sử dụng Tuabin gió

cỡ nhỏ
3

Bảng 1.3: Số liệu về vận tốc gió tại các vùng theo các khoảng thời gian trong năm 10

Bảng 1.4: Một số ñịa ñiểm có tiềm năng gió 11

Bảng 1.5: Số liệu ñầu vào ñánh giá giá ñiện sản xuất của ñiện gió 12

Bảng 1.6: Kết quả tính toán giá sản xuất ñiện gió 13

Bảng 1.7: Giá sản xuất ñiện gió thay ñổi theo suất ñầu tư 13

Bảng 1.8: Giá sản xuất thay ñổi theo hệ số công suất 14

Bảng 1.9: Lượng CO
2
giảm ñược cho 1 kW công suất ñiện gió 15

Bảng 3.1. Thông số ñiện áp tại các nút lưới ñiện Ninh Thuận 2015 65

Bảng 3.2. ðộ nhạy biến thiên công suất nhánh 66

Bảng 3.3. Thông số nút 18 trong các ñiều kiện khác nhau 71

Bảng 3.4: ðiện áp và công suất giới hạn của nhà máy ñiện gió tại nút 100 72

Bảng 3.5: Công suất, ñiện áp tại hệ số công suất bằng 0
0
72

Bảng 3.6: Công suất, ñiện áp tại hệ số công suất tải bằng 10
0
sớm pha 72

Bảng 3.7. Công suất, ñiện áp tại hệ số công suất bằng 20
0
sớm pha 72

Bảng 4.1. Thông số máy phát và mạng ñiện. 80

Bảng 4.2. Thông số tuabin 81

Bảng 4.3. Kết quả xác ñịnh ñiện áp và công suất phản kháng tại các vị trí ngắn
mạch khác nhau trên lưới ñiện
90

Bảng 4.4. Kết quả tính toán thời gian cắt giới hạn phụ thuộc mức sụt giảm ñiện áp
và tỷ số công suất ngắn mạch
94

Bảng 5.1. Nhu cầu dung lượng công suất phản kháng tại PCC khi
∆
U% bằng 0
99

5

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Tên hình vẽ Trang
Hình 1.1. Bản ñồ gió ở ñộ cao 65m 2

Hình 1.2. Bản ñồ gió ở ñộ cao 30m 2

Hình 1.3. Tài nguyên gió tại ñộ cao 65m: tháng 12 - tháng 1

4

Hình 1.4. Tài nguyên gió tại ñộ cao 65 m: tháng 3 - tháng 5

4

Hình 1.5. Tài nguyên gió tại ñộ cao 65 m: tháng 6 - tháng 8

4

Hình 1.6. Tài nguyên gió tại ñộ cao 65m: tháng 9 - tháng 11

4

Hình 1.7. Biểu ñồ hoa gió tại những vị trí ñược chọn

5

Hình 1.8. Bản ñồ gió miền Nam Việt Nam 5

Hình 1.9. Miền Trung Campuchia/Miền Nam Trung bộ - Việt Nam 7

Hình 1.10. Bờ biển Nam Trung bộ của Việt Nam 7

Hình 1.11. Tiềm năng gió Phía Nam Lào/ Miền Bắc Trung bộ Việt Nam 8

Hình 1.12. Tiềm năng gió Bờ biển Bắc Trung bộ của Việt Nam 8

Hình 1.13. Giá sản xuất ñiện gió theo suất ñầu tư 14

Hình 1.14. Giá sản xuất ñiện gió theo hệ số công suất 14

Hình 2.1. Hệ thống biến ñổi năng lượng gió 17

Hình 2.2. Các loại máy phát ñiện gió 19

Hình 2.3. Thị phần tiêu thụ các loại máy phát ñiện gió từ 1995 ñến 2005 20

Hình 2.4. ðặc tính mômen - tốc ñộ của máy ñiện không ñồng bộ tốc ñộ cố ñịnh 22

Hình 2.5. Máy phát không ñồng bộ nguồn kép 23

Hình 2.6. ðặc tính mômen (a) và chiều của dòng năng lượng qua máy phát DFIG
trong chế ñộ dưới ñồng bộ (b) và trên ñồng bộ (c)
24

Hình 2.7. Sơ ñồ ñiều khiển tổng thể tuabin gió tốc ñộ thay ñổi DFIG 25

Hình 2.8. Sơ ñồ mạng ñiện, biểu ñồ pha ñiện áp 28

Hình 2.9. Mô hình máy phát ñiện gió nối lưới và biểu ñồ pha ñiện áp 30

Hình 2.10. Quan hệ giữa E với công suất phát P và tỷ số X/R 31

Hình 2.11. Dao ñộng vận tốc gió (a), công suất tác dụng (b), phản kháng (c) và dao
ñộng ñiện áp (d) của máy phát ñiện gió
32

Hình 2.12. Máy phát ñiện gió hấp thụ công suất phản kháng từ lưới khi tăng công
suất phát tác dụng
32

Hình 2.13. Dao ñộng công suất tác dụng và phản kháng máy phát ñiện gió khi có
ngắn mạch gần máy phát
33

Hình 2.14. Yêu cầu lắp ñặt công suất phản kháng của nhà máy ñiện gió khi kết nối
lưới ñiện truyền tải ở ðức
34

Hình 2.15. ðặc tính công suất của nhà máy ñiện gió phụ thuộc ñiện áp 36

Hình 2.16. Mô hình tĩnh của máy phát tuabin gió loại không ñồng bộ 37

Hình 2.17. Mô hình kết nối nhà máy ñiện gió với hệ thống ñiện 38

Hình 2.18. Mô hình SVC kết nối lưới ñiện 39

Hình 3.1. Hệ thống ñiện 2 nút bao gồm nút nguồn và nút tải 42


6

Tên hình vẽ Trang
Hình 3.2. ðặc tính ổn ñịnh ñiện áp theo P-U và L
i
45

Hình 3.3. Miền ổn ñịnh ñiện áp nút trên mặt phẳng công suất 47

Hình 3.4. Thuật toán xác ñịnh miền ổn ñịnh theo giới hạn ổn ñịnh tĩnh bằng
CONUS
48

Hình 3.5. Mô hình ñường dây truyền tải 51

Hình 3.6. Sơ ñồ hệ thống ñiện kết nối nhà máy ñiện gió (WF) 54

Hình 3.7. Biểu ñồ pha ñiện áp 54

Hình 3.8. Biểu ñồ vectơ trên mặt phẳng công suất 56

Hình 3.9. Mô hình xác ñịnh giới hạn phát công suất cực ñại của nhà máy ñiện gió
vào hệ thống theo ñiều kiện ổn ñịnh ñiện áp
58

Hình 3.10. Các bước xác ñịnh giới hạn công suất phát của nhà máy ñiện gió theo
ñiều kiện ổn ñịnh ñiện áp
58

Hình 3.11. Sơ ñồ lưới ñiện Ninh Thuận năm 2015 kết nối nhà máy ñiện gió 59

Hình 3.12. Cấu trúc Nhà máy ñiện gió Phước Ninh 60

Hình 3.13. ðặc tính công suất của máy phát DFIG (VESTAS) - 2 MW 61

Hình 3.14. Diễn biến biên ñộ ñiện áp các nút ứng với công suất phát 1,5MW và
2MW
62

Hình 3.15. Biến thiên hệ số hiệu chỉnh và công suất phát của nhà máy theo vận tốc
gió
63

Hình 3.16. Chỉ số VCPI các nút trong lưới ñiện Ninh Thuận 63

Hình 3.17. Chỉ số L và ñặc tính P-U nút 100 64

Hình 3.18. Ảnh hưởng của quá trình mất ổn ñịnh ñiện áp nút 100 ñến nút 19 64

Hình 3.19. Sơ ñồ kết dây lưới ñiện Ninh Thuận sau khi cấu trúc 67

Hình 3.20. Miền ổn ñịnh các nút trước (h.a,b) và sau khi cải tạo nhánh 12-18
(h.c,d)
69

Hình 3.21. Miền ổn ñịnh nút 99 khi không có ñiện gió (a); có ñiện gió (b); có ñiện
gió và có bù 10 MVAR (c); có ñiện gió-cấu trúc lại lưới ñiện và có bù (d)
70

Hình 3.21c. Miền ổn ñịnh khi nhánh 12-14 sự cố (hoặc nghỉ bảo dưỡng) 70

Hình 3.22. Sơ ñồ tương ñương nhà máy ñiện gió nối lưới 71

Hình 3.23. Miền ổn ñịnh ñiện áp nhà máy ñiện gió tại nút 100 (hình a) và miền ổn
ñịnh ñiện áp nút Phan Rý (hình b)
73

Hình 4.1. Mạch ñiện tương ñương của DFIG biểu diễn trên 2 trục d và trục q 76

Hình 4.2. Mô hình máy phát ñiện gió nối lưới 78

Hình 4.3. Sơ ñồ tương ñương của máy ñiện không ñồng bộ trong chế ñộ xác lập 79

Hình 4.4. Dao ñộng phần thực và phần ảo của
λ

1

81

Hình 4.5. Dao ñộng phần thực và phần ảo của
λ
2

81

Hình 4.6. Dao ñộng của
λ
3

82

Hình 4.7. Hệ số tắt dần 82

Hình 4.8. Tần số dao ñộng riêng 82

Hình 4.9. Mô hình tuabin gió 84


7

Tên hình vẽ Trang
Hình 4.12. Nguồn năng lượng gió 84

Hình 4.11. Các loại máy phát ñiện gió trong PSCAD: a) loại rôto lồng sóc; b) loại
rôto dây quấn; c) loại máy phát ñồng bộ

85

Hình 4.12. Mô hình bộ biến ñổi công suất 85

Hình 4.13. Xây dựng cấu trúc nhà máy ñiện gió Phước Ninh bằng PSCAD 85

Hình 4.14. Xây dựng mô hình máy phát ñiện gió DFIG - 2 MW trong PSCAD 86

Hình 4.15. Dao ñộng tốc ñộ và dao ñộng công suất máy phát khi tốc ñộ gió thay
ñổi
87

Hình 4.16. ðặc tính ñiều chỉnh góc cánh và mômen máy phát khi tốc ñộ gió thay
ñổi
87

Hình 4.17. Dao ñộng công suất tác dụng, phản kháng của máy phát khi ngắn mạch
tại PCC
88

Hình 4.18. Dao ñộng ñiện áp tại ñầu cực máy phát và tại PCC khi ngắn mạch tại
PCC
88

Hình 4.19. Dao ñộng tốc ñộ máy phát khi ngắn mạch tại PCC 89

Hình 4.20. Dao ñộng công suất phát của nhà máy ñiện gió 89

Hình 4.21. Dao ñộng công suất nhà máy ñiện gió khi ngắn mạch tại ñầu cực máy
phát

90

Hình 4.22. Dao ñộng ñiện áp tại máy phát và tại PCC khi ngắn mạch tại ñầu cực
máy phát
91

Hình 4.23. Dao ñộng tốc ñộ máy phát ñiện gió khi ngắn mạch tại ñầu cực máy phát

91

Hình 4.24. Dao ñộng công suất của máy phát khi ngắn mạch tại ñầu cực máy phát 91

Hình 4.25. Dao ñộng tốc ñộ máy phát và dao ñộng công suất tác dụng của nhà máy 92

Hình 4.26. Dao ñộng ñiện áp, công suất tác dụng - phản kháng và dao ñộng tốc ñộ
máy phát khi thời gian tồn tại sự kéo dài
94

Hình 4.27. Dao ñộng ñiện áp, công suất tác dụng - phản kháng và dao ñộng tốc ñộ
máy phát khi thời gian tồn tại sự cố ngắn
94

Hình 4.28. ðồ thị biểu diễn quan hệ giữa mức ñộ suy giảm ñiện áp và thời gian tồn
tại cho phép tối ña ñối với nhà máy ñiện gió Ninh Thuận sử dụng máy phát DFIG
95

Hình 5.1. Lưới ñiện phân phối có kết nối ñiện gió 98

Hình 5.2. Các bước thực hiện 100

Hình 5.3. ðộ lệch ñiện áp khi hệ số công suất tại ñiểm kết nối bằng 0.95 trễ pha 101

Hình 5.4. ðộ lệch ñiện áp khi hệ số công suất tại ñiểm kết nối bằng 1 (ñồng nhất) 101

Hình 5.5. ðộ lệch ñiện áp khi hệ số công suất tại ñiểm kết nối bằng 0,95 sớm pha 102

Hình 5.6. Kết quả tính ñộ lệch ñiện áp theo Q/P và tỷ số công suất ngắn mạch 102

Hình 6 (a, b, c, d). ðộ lệch ñiện áp ứng với mức phát công suất phản kháng tại
PCC phụ thuộc tỷ số công suất ngắn mạch và góc pha tổng trở phía lưới ứng với tỷ
số công suất ngắn mạch bằng 1; 3; 5; 10
103

Hình 7 (a, b, c, d). ðộ lệch ñiện áp ứng với các hệ số công suất khác nhau tại PCC
phụ thuộc tỷ số công suất ngắn mạch và góc tổng trở phía lưới ứng với tỷ số công
suất ngắn mạch bằng 1; 5; 10
104


TÓM TẮT

ðề tài ñã ñề cập ñến việc ñánh giá phân tích mức ñộ ảnh hưởng của nguồn ñiện gió ñến
hệ thống cung cấp ñiện. Trong hệ thống này việc nghiên cứu các chỉ tiêu ổn ñịnh ñiện
áp có ý nghĩa quan trọng, trên cơ sở ñó người vận hành có thể nhận biết ñược các tình
huống "nguy hiểm" có thể xảy ra ñối với hệ thống cung cấp ñiện. Dề tài ñã xây dựng
một thuật toán cho phép ñánh giá khả năng phát công suất cực ñại của nguồn ñiện gió
vào hệ thống, xác ñịnh các ñiều kiện làm việc giới hạn của lưới ñiện ñịa phương khi có
nguồn ñiện gió cũng như giải pháp nâng cao mức ñộ ổn ñịnh của hệ thống cung cấp
ñiện. ðiều này rất hữu hiệu trong thiết kế và vận hành hệ thống.
Kết quả ñạt ñược:

- ðã tổng hợp ñược bộ cơ sở dữ liệu tiềm năng năng lượng gió trên tất cả các vùng
miền của cả nước tại các ñộ cao khác nhau,
- ðã áp dụng phép phân tích ñộ nhạy kinh tế, xây dựng phương pháp xác ñịnh giá
thành sản xuất của ñiện gió so với các Baseline (ñường phát thải cơ sở) khác nhau có
xét ñến ràng buộc môi trường,
- ðã chứng minh ñược mối quan hệ giữa công suất phát của ñiện gió với ñiện áp phía
lưới ñiện theo ñường ñặc tính công suất, khẳng ñịnh ñược rằng: Hoàn toàn có thể sử
dụng mô hình nút PV khi nghiên cứu ổn ñịnh ñiện áp của ñiện gió trong HTð,
- Xây dựng thành công một thuật toán cho phép xác ñịnh khả năng phát công suất
lớn nhất của ñiện gió vào hệ thống ñiện, kết quả ñược kiểm chứng với chương trình
CONUS 5.0, sai số giữa hai kết quả chỉ là 2,5%,
- Việc kết hợp các chỉ tiêu chung và riêng ñã chỉ ra ñược các khâu yếu trong hệ thống
ñiện có kết nối nguồn ñiện gió, từ ñó tạo cơ sở dễ dàng việc thiết lập chế ñộ vận hành
tối ưu cho hệ thống ñiện.

MỞ ðẦU

1. Tính cấp thiết của ðề tài
Các hệ thống cung cấp ñiện (HTCCð) ở nước ta khá ña dạng và ñang trong quá
trình cải tạo, phát triển mạnh mẽ. Tuy nhiên trong quá trình phát triển, các HTCCð ở
nước ta cũng ñang gặp phải những khó khăn thách thức:
i) vẫn còn một số khu vực ñang gặp khó khăn về nguồn cung cấp ñiện do nằm
xa lưới ñiện Quốc gia; trong khi hầu hết ở các khu vực khác phụ tải lại ñang gia tăng
nhanh chóng, các HTCCð hiện hữu chưa ñáp ứng ñược các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật;
ii) mức tổn thất ñiện năng khá lớn; chất lượng ñiện năng của các phụ tải chưa
ñược ñảm bảo;
iii) khả năng ổn ñịnh ñiện áp và ñộ dự trữ ổn ñịnh ở mức thấp.
Các vấn ñề nêu trên phần nào ñã làm giảm ñộ an toàn và chất lượng các hệ
thống cung cấp ñiện. ðể khắc phục hiện tượng ñó, các HTCCð cần phải ñược tăng
cường công suất nguồn và khả năng tải của ñường dây. ðiều ñó có nghĩa là phải cải

tạo, ñầu tư xây dựng thêm các nguồn ñiện mới và các ñường dây truyền tải ñiện mới.
Tuy nhiên vấn ñề này rất khó ñể giải quyết triệt ñể do vốn ñầu tư cao, thời gian thu hồi
vốn lớn, việc xây dựng hay kéo dài ñường dây truyền tải ñể cung cấp ñiện sẽ khó ñảm
bảo chất lượng ñiện áp. Do ñó, hướng giải quyết tỏ ra khá hiệu quả hiện nay là phát
triển các nguồn phân tán (Distributed Generation - DG), trong ñó có nguồn ñiện gió, là
dạng DG tái tạo có tiềm năng lớn ở nước ta (chỉ sau nguồn Thuỷ ñiện nhỏ).
Các nghiên cứu về ứng dụng nguồn ñiện gió ñã ñược thực hiện khá nhiều trong thời
gian qua ở hầu hết các nước trên thế giới. ðối với các HTCCð ở Việt Nam, các nghiên
cứu ñánh giá ứng dụng của ñiên gió chưa ñược thực hiện nhiều, chủ yếu là các ñánh
giá hiệu quả kinh tế kỹ thuật dưới dạng các Dự án. Gần ñây ñã có một số nghiên cứu
về ñánh giá tiềm năng năng lượng gió, ñánh giá sơ bộ về tính hiệu quả kinh tế giá
thành sản xuất ñiện gió (tuy chưa ñầy ñủ) nhưng chưa có nghiên cứu nào ñề cập ñến
ảnh hưởng của chúng ñến chất lượng ñiện năng, chế ñộ vận hành hay các bài toán
nghiên cứu về ổn ñịnh ñiện áp, thiết lập các giá trị chỉnh ñịnh cho các hệ thống rơle
bảo vệ khi nguồn ñiện gió kết nối lưới ñiện.
Nội dung của báo cáo khoa học cấp Bộ này nhằm nghiên cứu ảnh hưởng của ñiện gió
(quy mô trang trại) ñến chế ñộ vận hành của các HTCCð, trực tiếp nghiên cứu ảnh
hưởng của chúng ñến chất lượng ñiện năng và ổn ñịnh ñiện áp lưới ñiện ñịa phương.
2. Mục ñích, ñối tượng và nội dung nghiên cứu
2.1 Mục ñích và nội dung nghiên cứu.
- Phân tích và tổng hợp các nghiên cứu về tiềm năng năng lượng gió trên tất cả
các vùng miền của cả nước, phân tích kinh tế sản xuất ñiện gió ở Việt Nam.
- Phân tích ảnh hưởng của các nguồn ñiện gió ñến chất lượng ñiện năng lưới
ñiện trung áp, nghiên cứu vận hành HTCCð khi có sự tham gia của ñiện gió bằng việc
xay dựng mô hình hiệu chỉnh có xét ñến ñặc tính công suất của ñiện gió;
- Nghiên cứu chế ñộ ổn ñịnh ñiện áp hệ thống ñiện khu vực kết nối nhà máy
ñiện gió. Phương pháp nghiên cứu ở ñây là xây dựng mối quan hệ giữa công suất và
ñiện áp tại nút kết nối dựa vào biểu ñồ ñiện áp và các thông số của mạng hai cửa
Thevenin.
- Nghiên cứu ứng dụng các chỉ tiêu ổn ñịnh ñiện áp nút ñể xác ñịnh các nút yếu,

nhánh yếu trong hệ thống ñiện có kết nối nhà máy ñiện gió, ñề xuất biện pháp nâng
cao hiệu quả vận hành.
- Phân tích các chế ñộ vận hành của nhà máy ñiện gió trong hệ thống ñiện dựa
trên chương trình mô phỏng và phép phân tích trị riêng có xét ñến mô hình ñộng của
máy phát ñiện gió và mô hình hệ thống ñiện.
2.2 ðối tượng nghiên cứu
Trong nghiên cứu này, trong số các nguồn phát ñiện phân tán chỉ tập trung xem xét
nguồn ñiện gió trong bài toán phân tích chế ñộ vận hành các HTCCð. Cụ thể là:
Nghiên cứu vấn ñề ảnh hưởng của các nhà máy ñiện gió ñến giới hạn ổn ñịnh ñiện áp
của lưới ñiện thông qua việc xây dựng mô hình tĩnh và mô hình ñộng của máy phát
không ñồng bộ nguồn kép. Phân tích ảnh hưởng của nhà máy ñiện gió ñến chế ñộ vận
hành của lưới ñiện ñịa phương. Thông số nhà máy ñiện gió ñược lấy từ Dự án nhà máy
ñiện gió Phước Ninh - Ninh Thuận dự kiến sẽ ñi vào hoạt ñộng năm 2015 công suất 20
MW, số liệu của Hệ thống ñiện ñược lấy từ Tổng sơ ñồ VI và của Trung tâm ðiều ñộ
Hệ thống ñiện Quốc gia A
0
.
3. Bố cục ðề tài
ðề tài bao gồm 5 chương, ñược phân bố như sau:
Chương 1: ðánh giá tiềm năng năng lượng gió và phân tích kinh tế sản xuất ñiện gió
ở Việt Nam
Chương 2: Các công nghệ máy phát ñiện gió và ảnh hưởng của chúng ñến chế ñộ vận
hành của hệ thống cung cấp ñiện
Chương 3: Nghiên cứu ổn ñịnh ñiện áp của hệ thống ñiện kết nối nhà máy ñiện gió
Chương 4: Phân tích ổn ñịnh tĩnh nhà máy ñiện gió bằng phép phân tích trị riêng và
chương trình mô phỏng
Chương 5: Giải pháp thiết kế lưới ñiện hợp lý trong hệ thống cung cấp ñiện có xét ñến
nguồn ñiện gió
4. Những ñóng góp của ðề tài
Về mặt lý luận

- ðã tổng hợp ñược bộ cơ sở dữ liệu tiềm năng năng lượng gió trên tất cả các vùng
miền của cả nước tại các ñộ cao khác nhau,
- ðã áp dụng phép phân tích ñộ nhạy kinh tế, xây dựng phương pháp xác ñịnh giá
thành sản xuất của ñiện gió so với các Baseline (ñường phát thải cơ sở) khác nhau có
xét ñến ràng buộc môi trường,
- ðã chứng minh ñược mối quan hệ giữa công suất phát của ñiện gió với ñiện áp
phía lưới ñiện và ñường ñặc tính công suất theo mô hình ña thức, khẳng ñịnh ñược
rằng: Hoàn toàn có thể sử dụng mô hình nút PV khi nghiên cứu ổn ñịnh ñiện áp của
ñiện gió trong HTð,
- Xây dựng thành công một thuật toán cho phép xác ñịnh khả năng phát công suất
lớn nhất của ñiện gió vào hệ thống ñiện, kết quả ñược kiểm chứng với chương trình
CONUS 5.0, sai số giữa hai kết quả chỉ là 2,5%,
- Việc kết hợp các chỉ tiêu chung và riêng ñã chỉ ra ñược các khâu yếu trong hệ
thống ñiện có kết nối nguồn ñiện gió, từ ñó tạo cơ sở dễ dàng cho cơ quan quản lý,
thiết kế và vận hành hệ thống ñiện có ñược giải pháp vận hành tối ưu nâng cao ñộ tin
cậy của hệ thống ñiện

Về mặt thực tiễn
- Việc áp dụng phân tích ñộ nhạy kinh tế, so sánh với các Baseline (ñường phát thải cơ
sở) là Nhiệt ñiện than và baseline hệ thống cho phép ñánh giá một cách toàn diện hơn
về giá ñiện sản xuất của ñiện gió khi xét ñến ràng buộc môi trường. Kết quả này có ý
nghĩa lớn khi nguồn ñiện gió sẽ tham gia thị trường ñiện cạnh tranh của Việt Nam khi
Luật bảo vệ môi trường và Luật ðiện lực ñã có hiệu lực,
- Thuật toán xác ñịnh công suất phát cực ñại của ñiện gió vào hệ thống là thuật toán
khá tổng quát, có thể ñánh giá ñược mức ñộ ổn ñịnh tại một nút bất kỳ trong hệ thống,
thông số ñầu vào không quá nhiều: tổng trở Thevenin, ñặc tính công suất của ñiện gió,
hệ số công suất tại ñiểm kết nối chung (PCC),
- ðã ứng dụng các kết quả nghiên cứu trên ñể ñánh giá cho lưới ñiện tỉnh Ninh Thuận
2015, ñây là dự án ñiện gió ñang trong quá trình thiết kế và lập dự án khả thi, kết quả
nghiên cứu là một ñóng góp quan trọng về mặt lý luận, thực tiễn khi ñưa nguồn ñiện

gió này vào vận hành thương mại,
- ðưa ra ñược giải pháp thiết kế lưới ñiện trung áp ở Việt Nam khi kế nối nguồn ñiện
gió. ðây là các kết quả nghiên cứu tổng hợp có thể coi như là một tiêu chuẩn khi nhà
ñầu tư muốn xây dựng và ñấu nối ñiện gió vào lưới ñiện, ñó cũng là một tiêu chuẩn ñể
các nhà quản lý dựa vào ñó ñể kiểm soát chất lượng ñiện năng, nâng cao ñộ tin cậy.


1

CHƯƠNG 1
ðÁNH GIÁ TIỀM NĂNG NĂNG LƯỢNG GIÓ VÀ PHÂN TÍCH KINH TẾ
SẢN XUẤT ðIỆN GIÓ Ở VIỆT NAM

1.1. Tổng quan về tiềm năng năng lượng gió ở ðông Nam Á và Việt Nam
1.1.1. Tiềm năng năng lượng gió ở ðông Nam Á (ðNA)
Các dự án sử dụng năng lượng gió ñang ñược phát triển trên toàn thế giới với nhịp ñộ rất
nhanh. Tuy nhiên,
sự phát triển các dự án mới về nguồn ñiện gió bị cản trở do việc
thiếu các thông tin chính xác và tin cậy về năng lượng gió ở nhiều khu vực trên thế giới.
Những thông tin này ñang rất cần thiết cho Chính phủ, các nhà ñầu tư trong việc quyết
ñịnh ưu tiên phát triển năng lượng gió và chọn vùng có tiềm năng về gió, ñặc biệt là ở
Việt Nam, nơi mà có rất ít những số liệu có ích về gió cũng như những kinh nghiệm
trong việc phổ biến và lan rộng các dự án phát triển năng lượng gió [2]. Nội dung phần
này tập trung ñánh giá một cách tổng quan về tiềm năng năng lượng gió ở Việt Nam, nơi
ñược coi là có khả năng phát triển năng lượng gió lớn nhất ðNA. Các ñánh giá này ñược
trình bày dựa trên các bản ñồ gió ñã số hoá của Ngân hàng Thế giới (WB) [47], [52].
Trong hình 1.1 và 1.2 trình bày các khảo sát thực nghiệm về mật ñộ sức gió và vận tốc
gió một số khu vực ñiện hình ở ðNA có ảnh hưởng ñến chế ñộ gió ở Việt Nam, kết quả
thể hiện trên bản ñồ cho thấy: khu vực năng lượng gió từ tốt ñến rất tốt ñược tập trung
trong 2 khu vực: Các ñỉnh núi và các ñèo có ñộ dốc vừa phải ở nửa phần phía Nam của

khu vực (về hướng Nam); và khu vực ven biển ở phía Nam Việt Nam. Trong cả 2 khu
vực trên, sức gió ñược hình thành từ những ñợt chu kỳ gió mùa. Các ñỉnh núi miền
Trung và miền Nam Việt Nam ñều nằm ở những vị trí rất thuận lợi vì chúng hình thành
chướng ngại vật liên tiếp sát nhau vuông góc với những cơn gió mùa, những cơn gió
mùa này ñến từ hướng ðông Bắc trong quãng thời gian từ tháng 10 ñến tháng 5 năm
sau, và ñến từ hướng Tây Nam trong quãng thời gian từ tháng 6 ñến tháng 9. Ngoài ra,
gia tốc của gió ñược tăng cường nhờ gió bị dồn nén khi thổi qua ñỉnh núi, và có thể ñược
tăng cường tại một số khu vực nhờ sự mấp mô của các ngọn núi.

2



Hình 1.1. Bản ñồ gió ở ñộ cao 65m Hình 1.2. Bản ñồ gió ở ñộ cao 30m

Gió mùa ðông Bắc không chỉ thổi qua các ñỉnh núi mà còn thổi tới cuối của bán ñảo
ðông Nam Á, nơi mà chúng hội tụ với gió ngoài biển và do ñó ñược tăng cường hơn.
Gió có vận tốc khá lớn này xuất hiện trên một vùng trải dài từ bờ biển phía Nam tới bờ
biển phía ðông Nam của Việt Nam. ðặc biệt, ở ñây có những hòn ñảo nhỏ gần bờ biển
có những cơn gió có vận tốc lớn. Ngược lại, vùng bờ biển và nội ñịa của Thái Lan và
Campuchia, cũng như khu vực nhiều núi phía Bắc của ðông Nam Á, xuất hiện rất ít hoặc
không xuất hiện những cơn gió có vận tốc lớn. Tuy nhiên, tại một số khu vực nói trên ñôi
khi xuất hiện những cơn gió mạnh trong một khoảng thời gian ngắn, nhưng hầu hết thời
gian vận tốc gió thường tương ñối thấp. Tiềm năng gió của ðông Nam Á ñược thể hiện
một cách rõ nét hơn thông qua bảng 1 tại ñộ cao 65 m và tỷ lệ cư dân nông thôn với khả
năng sử dụng tuabin gió cỡ nhỏ tại ñộ cao 30 m như bảng 1.1 và 1.2 dưới ñây[55].
Bảng 1.1. Tiềm năng gió một số nước ở ðông Nam Á
Nước
ðặc ñiểm
Thấp

<6 m
/
s
Trung bình
6 - 7 m
/
s
Trên trung
bình, 7 - 8
m/s
Cao
8 - 9 m
/
s
Rất cao>
9m/s
Campuchia

Diện tích , km
2

%/Tổng diện tích
Tiềm năng, MW
175468
96,4%
NA
6155
3,4%
24620
315

0,2%
1260
30
0,0%
120
0
0,0%
0
Lào
Diện tích, km
2

% /Tổng diện tích
Tiềm năng, MW
184511
80,2%
NA
38787
16,9%
155148
6070
2,6%
24280
671
0,3%
2684
35
0,0%
140

3

Nước ðặc ñiểm
Thấp
<6 m
/
s
Trung bình
6 - 7 m
/
s
Trên trung
bình, 7 - 8
m/s
Cao
8 - 9 m
/
s
Rất cao>
9m/s
Thái Lan
Diện tích , km
2

%/Tổng diện tích
Tiềm năng, MW
477157
92,6%
NA
37337

7,2%
149348
748
0,2%
2992
13
0,0%
52
0
0,0%
0
Việt Nam
Diện tích, km
2

%/Tổng diện tích
Tiềm năng, MW
197342
60,6%
NA
100361
30,8%
401444
25679
7,9%
102716
2178
0,7%
8748
113

0,0%
452

Bảng 1.2 : Tỷ lệ dân cư nông thôn ứng với khả năng sử dụng Tuabin gió cỡ nhỏ
Nước Thấp <6
m
/
s
Trung bình
6 - 7 m
/
s
Trên trung
bình, 7 - 8
m/s
Cao 8 - 9 m
/
s
Rất cao>
9m/s
Campuchia 15% 79% 5% 1% 0%
Lào 55% 32% 13% 0% 0%
Thái Lan 26% 64% 9% 0% 0%
Việt Nam 29% 31% 34% 6% 1%

Dựa vào bản ñồ và bảng số liệu trên, có thể thấy rằng ðông Nam Á có tiềm năng phát
triển nguồn ñiện gió, một số khu vực phù hợp với việc sử dụng loại Tuabin gió quy mô
nhỏ, có một số khu vực khác có thể sử dụng ñược Tuabin gió có quy mô lớn. Bản ñồ tài
nguyên gió 2 tại ñộ cao 30 m chỉ ra những dấu hiệu về tiềm năng có thể khai thác gió tại
ñộ cao ñó bằng cách sử dụng các cánh ñồng gió dùng tuabin gió nhỏ - là loại nhạy với gió

có vận tốc thấp. Những nơi có vận tốc gió tương ñối lớn thích hợp dùng tuabin gió cỡ nhỏ
bao gồm những khu vực lớn ở phía Nam và miền Trung Việt Nam, bao gồm cả ven biển
và miền núi, cũng như miền Trung Lào, miền Trung và phía Nam Thái Lan, khu vực ven
biển gần với vịnh Băng Cốc và các bán ñảo của Malaysia. Tuy nhiên, một nửa khu vực
phía Bắc (trừ khu vực gần bờ biển Việt Nam và biên giới Trung Quốc) không phù hợp
với loại tuabin trên do vận tốc gió quá thấp.
1.1.1. Bản ñồ gió theo mùa và biểu ñồ hoa gió

Hình 1.3 ñến 1.6 mô tả tài nguyên gió trong thời gian 4 mùa tại ñộ cao 65 m và 30 m. Rõ
nét nhất là giữa tháng 12 - tháng 2 và tháng 6 - tháng 8, thời gian trùng với ñỉnh gió mùa
ðông Bắc và Tây Nam. Những cơn gió lớn xuất hiện trong 2 khoảng từ tháng 12 - tháng 2
và tháng 6 - tháng 8 nhưng lại ở trong những khu vực rất khác nhau. Nổi bật nhất là trong

4

thời gian từ tháng 12 - tháng 2, khi phần lớn gió thổi từ ðông Bắc, những cơn gió to xuất
hiện trên khu vực ñồng bằng ở phía Tây của dải Trường Sơn ở miền Trung Việt Nam và
Lào. ðiều này phản ánh thực tế là không khí ấm và ẩm ñến từ mặt biển sẽ bị lạnh ñi do nó
thổi qua các ngọn núi và mất ñi hơi ẩm, ñó là nguyên nhân mà nó trở nên nặng hơn và
thổi nhanh chóng qua sườn phía Tây xuống các vùng ñất thấp.

Hình 1.3. Tài nguyên gió tại ñộ cao 65m:
Tháng 12 - tháng 1

Hình 1.4. Tài nguyên gió tại ñộ cao 65 m:
tháng 3 - tháng 5


Hình 1.5. Tài nguyên gió tại ñộ cao 65 m:
tháng 6 - tháng 8

Hình 1.6. Tài nguyên gió tại ñộ cao 65m:
tháng 9 - tháng 11

Gió mùa ðông Bắc cũng mang ñến những cơn gió mạnh tới phía Nam Việt Nam. ðiều
này có thể xuất hiện ở gần bờ biển bởi vì gió ðông Bắc tạo nên một khu vực áp suất thấp
cho ñến phía Nam và phía Tây của ñiểm cuối cùng dãy núi Trường Sơn. Áp thấp làm
tăng cường gió biển và kéo theo gió ngoài khơi ñang chạy xung quanh các bán ñảo. Mặt

5

khác, khu vực gió mạnh tại vị trí xung quanh vĩ tuyến 14
0

ở miền Trung Việt Nam tương
ứng với các kênh gió ðông Bắc thổi qua các khe lớn trên núi.
Vào khoảng thời gian tháng 6 - tháng 8, gió Tây Nam trên các núi của Tây Thái Lan rất
mạnh. Trong khi ñó ở Việt Nam, những khu vực gió mạnh ñược tìm thấy ở phía ðông
của các ngọn núi. Còn trong khoảng thời gian tháng 12 - tháng 2, những cơn gió mạnh ñi
xuống ñược tìm thấy ở sườn bên kia của dãy núi. Có thể là dải bờ biển của Việt Nam -
khu vực ñã gây ra hiện tượng thấp áp là bờ hứng gió của các ngọn núi ñược tăng cường
những cơn gió biển - ñất liền, những cơn gió này xuất hiện do sức nóng mùa hè bề mặt
ñất liền. Những phần chung ñó có thể ñược quan sát trên biểu ñồ hoa gió với 9 ñịa ñiểm
ñược chọn và ñược trình bày trên hình 1.7 và hình 1.8. Các ñịa ñiểm ñó ñược ñánh số bắt
ñầu từ phía Tây Nam và ñi theo chiều kim ñồng hồ vòng quanh vùng.


Hình 1.7. Biểu ñồ hoa gió tại những vị trí
ñược chọn
Hình 1.8. Bản ñồ gió miền Nam Việt Nam

Vùng này bao phủ miền Nam Việt Nam bao gồm vùng châu thổ sông Mê Kông tới thành
phố Hồ Chí Minh (hình 1.8). Gió tốt (7,0 - 7,5 m/s) xuất hiện ở dải bờ biển thông
thoáng từ phía Bắc châu thổ sông Mê Kông tới vị trí sâu trong ñất liền một vài km (phụ
thuộc vào ñộ bằng phẳng và ñộ gồ ghề của ñịa hình). Một vài khu vực ven biển cho thấy
có những cơ hội hấp dẫn ñể phát triển năng lượng gió do nó có khả năng tiếp cận và sự
có mặt của trung tâm phụ tải gần bên cạnh là thành phố Hồ Chí Minh. Ở Côn ðảo có vận
tốc gió lớn (8 - 9m/s ở những vị trí thông thoáng). Rõ ràng rằng, khu vực châu thổ sông
Mê Kông cũng cho thấy có những cơ hội phát triển các cánh ñồng gió sử dụng tuabin

6

gió công suất nhỏ, với vận tốc trung bình là 5,6 - 6,0 m/s ở những khu vực ven biển.

1.1.2. Tiềm năng năng lượng gió ở Việt Nam
Những cơn gió tốt trên các ngọn núi ở miền Nam Trung bộ Việt Nam chỉ xuất hiện tại
ñỉnh phía ðông của vùng này. Tuy nhiên, những cơn gió tốt ñược tìm thấy trên cao
nguyên tương ñối rộng về phía Tây Nam của những ngọn núi gần Bảo Lộc, tại ñộ cao
trung bình so với mực nước biển là 800 m - 1000 m. Vận tốc gió trên những cao nguyên
này nằm trong phạm vi từ 7,0 - 7,5 m/s. Những vùng tương tự ñược tìm thấy ở phía ðông
Nam Campuchia, gần ðông Kracheh, trên biên giới Việt Nam. Ngoài những khu vực
ñó, mặc dù ở những ngọn ñồi thấp dưới chân núi phía Tây, chúng chỉ có tiềm năng thích
hợp cho những Tuabin gió cỡ nhỏ, ở khoảng giữa Pleiku và Buôn Ma Thuột, nơi mà ñộ
cao so với mực nước biển chỉ là 500m, nhưng vận tốc gió ñạt 7,0 m/s [16].
Gió rất tốt ñến cực kỳ tốt mà vận tốc nằm trong khoảng 8,0 - 9,5 m/s ñược tìm thấy trên
các ngọn núi và các sống núi cao nhất của khu vực này nơi mà ñộ cao so với mực nước
biển ñạt từ 1600 - 2000 m. Tuy nhiên, khả năng tiếp cận của những vị trí này là rất
khó khăn. Với những ñỉnh núi ở phía Tây của Quy Nhơn và Tuy Hoà, khả năng
tiếp cận ít khó khăn hơn. Ở ñó, ñộ cao so với mực nước biển nằm trong phạm vi từ
1000 - 1200 m và vận tốc gió ñược dự ñoán từ 8,0 - 8,5 m/s.

Vận tốc gió ở một số khu vực gần bờ biển ñược xếp vào loại từ tốt tới rất tốt. Những bán
ñảo ở Phan Rang ñều có những tiềm năng phát triển nguồn ñiện gió rất lớn. Những bán
ñảo ñó ñâm vào những cơn gió có hướng chủ ñạo là phía ðông Bắc ở một mức ñộ nào
ñó làm tăng vận tốc gió tới cực ñại khi vượt qua ñịa hình thoai thoải. Dự ñoán vận tốc
nằm trong phạm vi 8,0 - 9,5 m/s. Những vùng thấp gần biển của những bán ñảo có nhiều
gió mạnh. Hướng về phía Bắc, những bán ñảo xung quanh Tuy Hoà và Quy Nhơn ít
thông thoáng hơn, mặc dù gần Tuy Hoà nhưng vận tốc trung bình chỉ ñược xếp loại tốt
nằm trong khoảng 7,5 - 7,8 m/s (hình 1.9 và 1.10).

7



Hình 1.9. Miền Trung Campuchia/Miền
Nam Trung bộ - Việt Nam
Hình 1.10. Bờ biển Nam Trung bộ của Việt
Nam

Ở trong khu vực dải Trường Sơn chạy theo chiều dài của biên giới của phía
Bắc Trung Bộ Việt Nam và phía Nam Lào có một vài ñỉnh núi ñạt ñộ cao trên 1800 m
so với mực nước biển, vì dãy núi này gần như vuông góc với luồng gió ñang lưu hành,
nên những ñỉnh của sống núi cao có những cơn gió từ rất tốt (8,5-9,0 m/s) tới
cực kì tốt (9,0 - 9,5 m/s) - hình 1.11 và hình 1.12. Nhưng khả năng tiếp cận những vị
trí này có thể rất khó khăn. Tuy nhiên, có thể tồn tại nhiều khu vực có những
nguồn tài nguyên gió hấp dẫn mà có những ñiều kiện thuận lợi cho việc phát
triển nguồn ñiện gió. ðiều ñặc biệt là có một con ñèo rộng lớn thẳng phía Tây của Huế
tại biên giới Việt Nam - Lào nơi mà ñạt ñộ cao từ 400 m ñến 800 m so với mực nước
biển và vận tốc gió trung bình thuộc loại tốt (7,0-8,0 m/s).
Với những ñiều kiện tương tự có thể tìm thấy ở trên các ñỉnh của các sống núi nhỏ hơn
có ñộ cao là 800-1200 m so với mực nước biển ở phía ðông của dãy Trường Sơn. Những

khu vực ñồng bằng ven biển ở phía Bắc tỉnh Thừa Thiên Huế xuất hiện những cơ hội tốt
phù hợp với tuabin gió cỡ nhỏ, với vận tốc gió trung bình tại ñộ cao 30m là 5,5-
6,0 m/s và có thể vượt quá 6,0 m/s ở vị trí sát bờ biển.
Vùng này bao gồm một phần nhỏ của bờ biển thuộc miền Bắc Trung bộ của Việt Nam
gần Quảng Ngãi và những ñồi thấp ở dưới chân núi phía ðông của dãy Trường Sơn. Tài
nguyên gió ven biển rất nghèo. Gió tốt ñược tìm thấy ở trên những ñỉnh núi, nơi có ñộ

8

cao cao nhất so với mực nước biển là 1100 m. Tuy nhiên những ngọn núi ñó không hình
thành những sống núi có ích như ở phía Tây Bắc.


Hình 1.11. Tiềm năng gió Phía Nam Lào/
Miền Bắc Trung bộ Việt Nam
Hình 1.12. Tiềm năng gió Bờ biển Bắc
Trung bộ của Việt Nam

Những cơn gió ven biển ở vùng lân cận Hải Phòng thường khá tốt, với vận tốc trung
bình là 6,5-7,0 m/s. Chúng có thể ñạt trên 7,0 m/s ở một vài hòn ñảo ngoài khơi và
những ñỉnh ñồi thông thoáng, nhưng giảm xuống một cách nhanh chóng ở nội ñịa. Có
những cơn gió rất tốt tới cực kỳ tốt (8-9 m/s) ở những ñỉnh núi có ñộ cao là 1300-1800m
so với mực nước biển ở tại biên giới Việt Nam - Lào về phía Tây Nam của Vinh. Tương
tự như vậy, những cơn gió rất tốt ñược tìm thấy ở trên những ngọn núi ở tận cùng
biên giới phía ðông với Trung Quốc. Cần quan tâm ñến những ngọn ñồi và những sống
núi tương ñối thấp ở phía Bắc và ðông Bắc Hải Phòng (ñạt ñộ cao 700-1000 m so với
mực nước biển), vận tốc gió dự ñoán có thể tới ñược 7-8 m/s.
1.1.3. Nhận xét chung
Từ các ñánh giá trên, có thể rút ra một số kết luận sau:
Tài nguyên gió của ðông Nam Á thuộc loại tốt phù hợp với loại Tuabin cỡ nhỏ, nhưng

những cơn gió có vận tốc lớn, có tiềm năng trong việc phát triển nguồn ñiện gió chủ yếu
xuất hiện ở những hòn ñảo hoặc ở trên những khu vực có ñộ cao so với mực nước biển
lớn như ở những ngọn núi hoặc ở các ñèo, sống núi Và cũng chỉ tập trung chủ yếu ở 4

9

nước sau: Thái Lan, Campuchia, Lào và Việt Nam, trong ñó 2 nước Thái Lan và Việt
Nam là những nước có tiềm năng gió rõ rệt nhất [4], [16].
1. Ở miền cực Nam nước ta, gió tốt tập trung ở phía Tây, miền Trung và khu vực
Vịnh Thái Lan, ở những khu vực ñó vận tốc gió nằm trong khoảng 5,5 - 8 m/s, rất phù
hợp với những Tuabin gió cỡ nhỏ.
2. Ở Việt Nam, gió tốt xuất hiện ở cả 3 miền trong các khoảng thời gian khác nhau
(xem bản ñồ 1.9 ñến 1.12), và có thể chia thành các khu vực thành 2 loại chính: Những
vùng có gió tốt (vận tốc gió > 7 m/s) và những vùng có gió khá tốt (nhỏ hơn 7 m/s).
a. Những vùng có gió tốt:
+ Miền Nam Việt Nam:
Dải bờ biển thông thoáng từ phía Bắc châu thổ sông Mê Kông tới vị trí sâu trong ñất liền
1 vài km (phụ thuộc vào ñộ bằng phẳng và ñộ gồ ghề của ñịa hình), vận tốc gió tại khu
vực ñó trong khoảng 7,0 - 7,5 m/s. ðặc biệt có Côn ðảo, vận tốc ở ñó lớn (8 - 9 m/s ở
những vị trí thông thoáng).
Trên những Cao nguyên tương ñối rộng về phía Tây Nam của những ngọn núi gần Bảo
Lộc ở miền Nam Trung Bộ, tại ñộ cao trung bình so với mực nước biển là 800 - 1000 m,
vận tốc gió tại ñây nằm trong khoảng 7,0 - 7,5 m/s. Tại khu vực này, có một hẻm núi
ñáng ñược quan tâm nằm ở khoảng giữa Pleiku và Buôn Ma Thuột, nơi mà ñộ cao so với
mực nước biển chỉ là 500 m nhưng vận tốc gió lên tới 7,0 m/s.
Những ñỉnh núi ở phía Tây của Quy Nhơn và Tuy Hoà, ñộ cao so với mực nước biển
trong phạm vi từ 1000 - 1200 m, vận tốc gió dự ñoán nằm trong khoảng 8,0 - 8,5 m/s,
nhưng khả năng phát triển nguồn ñiện gió tại khu vực ñó khó khăn do ñịa hình dốc và gồ
ghề. Những bán ñảo ở Phan Rang ñều có gió rất tốt, dự ñoán vận tốc gió tại những bán
ñảo ñó nằm trong phạm vi 8,0 -9,5 m/s. Những vùng thấp gần biển của những bán ñảo có

khả năng có gió mạnh hơn. Những bán ñảo gần Tuy Hoà và Quy Nhơn cũng có gió khá
tốt, vận tốc gió tại ñây nằm trong phạm vi 7,5 - 7,8 m/s.
+ Miền Trung Việt Nam:
Có một vài ñỉnh của sống núi thuộc giải Trường Sơn có cơn gió rất tốt, vận tốc gió nằm

10

trong khoảng 8,5 - 9,5 m/s, nhưng khả năng tiếp cận những khu vực này rất khó khăn.
Tuy nhiên có khả năng tồn tại những vị trí có khả năng tiếp cận ñược, thuận lợi cho việc
phát triển nguồn ñiện gió. Có một khu vực ñặc biệt là con ñèo rộng lớn thẳng về phía Tây
của Huế tại biên giới Việt Nam - Lào, nơi mà ñộ cao so với mực nước biển trong khoảng
400 - 800 m nhưng vận tốc gió trung bình ñạt từ 7,0 - 8,0 m/s. Có thể tìm thấy gió tốt như
vậy ở trên các ñỉnh của các sống núi có ñộ cao từ 800-1200 m so với mực nước biển ở
phía ðông của dãy Trường Sơn.
+ Miền Bắc Việt Nam
Có một vài hòn ñảo ngoài khơi và những ñỉnh ñồi thông thoáng lân cận Hải Phòng có
những cơn gió khá tốt (vận tốc gió ñạt trên 7,0 m/s). Cần quan tâm ñến những ngọn ñồi
và những sống núi tương ñối thấp ở phía Bắc và ðông Bắc Hải Phòng, ñộ cao so với mực
nước biển trong khoảng 700 - 1000 m so với mực nước biển nhưng dự ñoán vận tốc gió
là khá tốt (7 - 8 m/s).
Trên những ñỉnh núi có ñộ cao 1300 - 1800 m so với mực nước biển ở biên giới Việt -
Lào về phía Tây Nam của Vinh xuất hiện những cơn gió rất tốt (vận tốc gió nằm trong
phạm vi 8 - 9 m/s). Có thể có những cơn gió rất tốt như vậy xuất hiện ở trên những ngọn
núi ở tận cùng biên giới phía ðông với Trung Quốc. Ở tận cùng phía Bắc Việt Nam, trên
những ñỉnh sống núi có ñộ cao gần 1200m so với mực nước biển xuất hiện những cơn
gió rất tốt ( vận tốc gió > 8 m/s).
b. Những vùng có gió khá tốt (< 7 m/s):
Tại những vùng ven biển thuộc khu vực châu thổ sông Mê Kông cho thấy có những ñiều
kiện thuận lợi cho việc phát triển các cánh ñồng gió sử dụng Tuabin gió cỡ nhỏ, với vận
tốc gió trung bình trong khoảng 5,6 - 6 m/s. Những khu vực ñồng bằng ven biển ở phía

Bắc Huế có những cơn gió thuộc loại khá, vận tốc gió tại ñộ cao 30 m là 5,5 - 6,0 m/s, có
thể vượt quá 6,0 m/s ở vị trí sát bờ biển. Khu vực ven biển ở vùng lân cận Hải Phòng
xuất hiện những cơn gió khá tốt, với vận tốc trung bình là 6,5 - 7,0 m/s. Dưới ñây là các
bảng số liệu tương ñối chi tiết về vận tốc gió tại các vùng theo các khoảng thời gian trong
năm, tiềm năng gió tại Việt Nam và tiềm năng gió tại một số khu vực [5], [16], [55].

11

Bảng 1.3: Số liệu về vận tốc gió tại các vùng theo thời gian trong năm, ñơn vị tính m/s
Khu vực

Tháng 12 - 2

Tháng 3 - 5

Tháng 6 - 8

Tháng 9 - 11

Ven biển Bắc Bộ 7,0 - 8,5 6,0 - 7,0 6,0 - 7,0 7,0 - 8,0
Ven biển Bắc Trung Bộ 6,5 - 7,5 6,0 - 7,0 8,0 - >9,5 6,5 - 7,5
Ven biển Trung Trung Bộ 5,5 - 6,0 6,5 - 7,5 8,0 - 9,5 6,0 - 7,0
Ven biển Nam Trung Bộ 7,5 - 9,0 6,5 - 7,5 7,0 - 9,5 7,5 - 9,5
ðông Nam Bộ 8,0 - >9,5 5,5 - 6,5 5,5 - 7,0 6,0 - 7,0
Vùng núi Tây Bắc 5,5 - 6,0 5,5 - 6,0 5,5 - 6,0 5,5 - 7,0
Tây Nguyên 7,0 - 9,0 6,0 - 7,5 6,0 - 8,0 7,5 - 9,0

Vận tốc gió ở các khu vực Tây Nam Bộ và ñồng bằng Bắc Bộ, trong tất cả
các tháng
trong năm, nói chung là ñều thấp. Qua ñó ta thấy rằng Việt Nam rất có tiềm năng trong

việc phát triển nguồn ñiện gió sử dụng loại Tuabin gió cỡ nhỏ và vừa, chủ yếu ở ñảo xa,
ven bờ, gió ñịa hình.
ðảo xa
2700 - 4500 kWh/m
2
.năm
ðảo ven bờ
1700 - 4200 kWh/m
2
.năm
ðất liền
400 - 1000 kWh/m
2
.năm
Gió ñịa hình
2000 - 3000 kWh/m
2
.năm

Bảng 1.4: Một số ñịa ñiểm có tiềm năng gió
ðịa ñiểm

Tốc ñộ gió trung bình,

m/s

Công suất ước tính ,

MW

Hoàng Liên Sơn 7,9 20
Mẫu Sơn 11,0 20 – 50
Cô Tô 7,2 -
Hòn Dấu 8,1 20 – 50
Phú Quý 11,2 20
Vũng Tàu 6,4 20
Phú Quốc 6,1 20 – 40
Bạch Long Vĩ 12 -
Văn Lý 7,1 20 - 50
Cửa Tùng 6,4 20 - 50
Quy Nhơn 6,8 20 - 50
Cam Ranh 6,9 -
Phan Thiết 6,3 20 - 40
Trường Sa 10,0 -