Hoàn thiện công nghệ chế tạo động cơ điện phòng nổ

bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn
viện khoa học thủy lợi



báo cáo tổng kết chuyên đề
Năng lợng gió

thuộc đề tài kc 07.04:
nghiên cứu, lựa chọn công nghệ và thiết bị để khai thác và
sử dụng các loại năng lợng tái tạo trong chế biến nông,
lâm, thủy sản, sinh hoạt nông thôn và bảo vệ môi trờng



Chủ nhiệm đề tài: kS dơng thị thanh lơng









5817-13
16/5/2006

hà nội 5/2006


BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
Trường Đại Học Bách Khoa Tp.Hồ Chí Minh
Trung tâm Nghiên cứu Thiết bò nhiệt và Năng lượng mới





BÁO CÁO KHKT ĐỀ TÀI KC – 07 – 04
“Nghiên cứu lựa chọn công nghệ và thiết bò để khai thác và sử
dụng các loại năng lượng tái tạo trong chế biến nông – lâm – thủy
sản, sinh hoạt và bảo vệ môi trường nông thôn”



PHẦN NĂNG LƯNG GIÓ

Tp.HCM 12/2003

LỜI MỞ ĐẦU
- 1 –


BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KC 07 – 04 – PHẦN NĂNG LƯNG GIÓ

RECTERRE



LỜI MỞ ĐẦU

Việt Nam là một nước nông nghiệp với hơn 80% dân số đang sống và
làm việc tại nông thôn. Trong đó khoảng 47% sống ở các đồng bằng sông
Hồng và sông Cửu Long với tiềm năng đất đai, tài nguyên khoáng sản, rừng
biển to lớn. Do đó nông thôn luôn luôn đóng vai trò quan trọng trong sự nghiệp
phát triển kinh tế – xã hội của đất nước. Để thúc đẩy sự phát triển của các
ngành kinh tế, nâng cao dân trí, giảm tỷ lệ gia tăng dân số…Nhà nước đã có
nhiều chính sách về xây dựng và phát triển nông thôn – Một trong các chính
sách lớn đó là chương trình điện khí hóa nông thôn và chương trình KHCN

KC – 07 “ Công nghiệp hóa và hiện đại hóa nông thôn”. Theo dự báo
về nhu cầu tiêu thụ điện ở nông thôn đến năm 2010 ( trong tổng sơ đồ phát
triển điện lực Việt Nam giai đoạn IV) đã dự kiến về cơ bản công cuộc điện khí
hoá nông thôn sẽ hoàn thành vào năm 2010 với khoảng 70% số hộ nông thôn
được sử dụng lưới điện quốc gia.
Ngày 12/02/1999 Chính phủ đã ra quyết đònh số 22/1999 QĐTT phê
duyệt đề án điện nông thôn đến năm 2000 với nguyên tắc chỉ đạo “…Việc đưa
điện về nông thôn phải kết hợp giữa phát triển điện quốc gia và điện tại chỗ
như : thủy điện nhỏ, điện gió, điện mặt trời, hầm khí biogas…Trên cơ sở phân
tích tối ưu các chỉ thò và các yếu tố khác liên quan…”.
Với những vùng nông thôn xa xôi hẻo lánh, những vùng miền núi hải
đảo nơi có tiềm năng về năng lượng gió thì việc sử dụng các động cơ gió phát
điện và bơm nước phục vụ cho sản xuất và đời sống là giải pháp tối ưu. Tuy
LỜI MỞ ĐẦU
- 2 –


BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KC 07 – 04 – PHẦN NĂNG LƯNG GIÓ

RECTERRE


nhiên vấn đề đặt ra là: làm thế nào để sử dụng một cách có hiệu quả nguồn
năng lượng vô tận này?
Đề tài nhánh phần Năng lượng Gió thuộc “Đề tài KC – 07 – 04” đã
được thực hiện với mục tiêu : Xác đònh các giải pháp công nghệ và chế tạo
các loại thiết bò Động cơ gió nhằm đáp ứng nhu cầu thò trường trong nước
để khai thác và sử dụng có hiệu quả nguồn năng lượng gió phục vụ sản xuất
và sinh hoạt cho các vùng nông thôn Việt Nam.
Với mục tiêu này, đề tài nhánh phần “Năng lượng Gió” đã tiến hành

việc phân tích một cách có hệ thống các yếu tố về tiềm năng gió, về nhu cầu
năng lượng phục vụ sản xuất và đời sống của các vùng nông thôn Việt Nam
cũng như trình độ công nghệ để tìm ra các vấn đề tồn tại trong thiết kế và công
nghệ chế tạo nhằm đưa ra những mẫu thiết bò thích hợp có khả năng ứng dụng
trong thực tế sản xuất và đời sống.
Để nâng cao chất lượng công việc trong nghiên cứu, thiết kế đề tài đã
tập hợp được một đội ngũ chuyên gia liên ngành như: điện – điện tử, công
nghệ thông tin, công nghệ tự động hoá, công nghệ chế tạo máy và vật liệu
mới…
Trong quá trình nghiên cứu đề tài cũng tập trung nghiên cứu kỹ các tài
liệu trong và ngoài nước, tiến hành lựa chọn một cách có chọn lọc những mẫu
nghiên cứu phù hợp với điều kiện công nghệ và chế độ gió Việt Nam.
Nội dung nghiên cứu và các công việc chính của đề tài :
1. Nghiên cứu các tài liệu kỹ thuật, phân tích mẫu mã của nước ngoài về
động cơ gió phát điện và bơm nước để thực hiện việc nghiên cứu mẫu.
2. Nghiên cứu lý thuyết, tính toán thiết kế các cấu thành cơ bản của động
cơ gió phát điện vận tốc chậm, động cơ gió phát điện quay nhanh, động
LỜI MỞ ĐẦU
- 3 –


BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KC 07 – 04 – PHẦN NĂNG LƯNG GIÓ

RECTERRE


cơ gió bơm nước cột áp cao, động cơ gió bơm nước cột áp thấp như: bánh
xe gió, cơ cấu đònh hướng…
3. Nghiên cứu các giải pháp khoa học công nghệ.
4. Chế tạo lắp đặt thử nghiệm 04 hệ thống động cơ gió phát điện và bơm

nước.
5. Hoàn thiện thiết kế và lập qui trình công nghệ chế tạo những sản phẩm
trên.
Các sản phẩm của đề tài là:
1. Động cơ gió bơm nước cột áp cao BP 350-12

•
Đường kính bánh xe gió: D = 3,5m
•
Vận tốc gió đònh mức: V = 8m/s
•
Số cánh: B = 12
•
Lưu lượng nước: Q ≤ 1,25m
3
/h ở H ≤ 20m
Q ≤ 2,5m
3
/h ở H ≤ 10m ở 8m/s

2. Động cơ gió bơm nước cột áp thấp BP 450 – 12

•
Đường kính bánh xe gió: D = 4,5m
•
Vận tốc gió đònh mức: V = 8m/s
•
Số cánh: B = 12
•
Lưu lượng nước: Q ≤ 40m

3
/h ở 8m/s
•
Cột áp: H ≤ 2m

3. Động cơ gió phát điện vận tốc chậm PD 280 – 3

•
Đường kính bánh xe gió: D = 2,8m
•
Vận tốc gió đònh mức: V = 8m/s
•
Số cánh: B = 3 ÷ 6
•
Công suất đònh mức: N = 300W ÷ 500W

4. Động cơ gió phát điện vận tốc nhanh PD 220 - 4

•
Đường kính bánh xe gió: D = 2,2m
•
Vận tốc gió đònh mức: V = 10m/s
•
Số cánh: B = 2 ÷ 4
•
Công suất đònh mức: N = 500W ÷ 1000W
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NĂNG LƯNG GIÓ TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
- 4 -

BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KC 07 – 04 – PHẦN NĂNG LƯNG GIÓ

RECTERRE

Chương 1

TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU
NĂNG LƯNG GIÓ TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC

§ 1 - 1 Ngoài nước
Kể từ cuộc khủng hoảng dầu lửa đầu thập niên 70, nhiều nước trên thế
giới đã điều chỉnh chính sách năng lượng hướng về các nguồn năng lượng mới
và năng lượng tái tạo. Trong đó ở một số nước thì năng lượng gió được đánh
gía như một nguồn năng lượng có thể đóng góp một phần đáng kể trong cân
bằng năng lượng quốc gia.

1.1.1 Sự phát triển của các động cơ gió công suất lớn hoà mạng lưới
điện quốc gia:
• Tổng công suất lắp đặt và số lượng động cơ gió được lắp đặt
trên thế giới :
Từ năm 1991 trở về trước, Mỹ luôn là quốc gia dẫn đầu về tổng
công suất lắp đặt các tuabin gió, riêng ở bang California (1991) số lượng
các tuabin gió được lắp đặt là 16387 cái và tổng công suất là 1679 MW.
Nhưng cho đến nay, Châu u đã vượt qua Mỹ về công suất lắp đặt và
đang có xu hướng phát triển mạnh mẽ.

Hiệp hội Năng lượng Gió Hoa Kỳ (AWEA) dự đònh tới năm 2007
sẽ lắp đặt trên 4.000 MW. Còn mục tiêu của Hiệp Hội Năng lượng Gió
Châu Âu đến năm 2030, tổng công suất lắp đặt các tuabin gió lên đến

15.000MW.

Hiện nay, các hãng chế tạo động cơ gió hàng đầu trên thế giới
phần lớn thuộc về Châu Âu với hơn 80% thò phần.
Năm 1997, Các Hiệp hội Năng lượng Gió dự tính tổng công suất
lắp đặt trên toàn thế giới vào cuối năm 2001 sẽ là 11.400 MW nhưng
đến ngày 18/07/2001 tổng công suất lắp đặt trên toàn thế giới là 18.6100
MW. Riêng Châu Âu là 13.664 MW. Dưới đây là bảng thống kê công
suất lắp đặt động cơ gió của các nước trên thế giới tính đến ngày
18/07/2001

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NĂNG LƯNG GIÓ TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
- 5 -



BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KC 07 – 04 – PHẦN NĂNG LƯNG GIÓ

RECTERRE

No Tên nước Tổng công suất lắp đặt (MW)
1 Germany 6.900
2 USA 2.568
3 Spain 2.567
4 Denmark 2.346
5 India 1.120
6 Italia 506
7 Netherlands 475
8 U.K 413
9 China 340

10 Sweden 258
11 Greece 208
12 Japan 150
13 Canada 140
14 Ireland 118
15 Portugal 105

Tổng cộng : trên toàn thế giới : 18.600 MW
Tổng cộng ở Châu u : 13.664 MW

Năm 2002, tốc độ phát triển năng lượng gió của thế giới tăng
không đáng kể, chỉ vượt trội hơn năm 2001 là 5,9 %. Riêng Châu Âu đã
lắp thêm 6.163MW, tăng 36,1 % so với năm 2001. Sự phát triển của
việc sử dụng năng lượng gió ở Châu Âu và trên toàn thế giới được biểu
diễn trên hình 1 .

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NĂNG LƯNG GIÓ TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
- 6 -



BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KC 07 – 04 – PHẦN NĂNG LƯNG GIÓ

RECTERRE


Như đã thấy trên hình (1) sự tăng trưởng của việc lắp đặt các
tuabin gió từ 1998 là dấâu hiệu cho thấy ngày càng nhiều hơn các nước
quan tâm và đang phát triển việc sử dụng năng lượng gió.

Kết luận này hoàn toàn được củng cố bằng dự đoán về sự phát
triển năng lượng gió cho đến năm 2007. Theo dự đoán này , năng lượng
được sản xuất từ các tuabin gió có triển vọng tăng từ 32.037MW đến
hơn 83.000MW trên toàn thế giới đến năm 2007 [2].

Riêng ở Châu Âu, tới năm 2007, công suất được lắp đặt có triển
vọng tăng đến 58.000MW. Điều này có nghóa là sự phát triển năng
lượng gió hàng năm trên thế giới sẽ là 6.960MW/năm. Theo dự tính
trên, Châu Âu sẽ chiếm 68% tổng công suất lắp đặt trên toàn cầu.

Cũng trên hình 1 ta có thể thấy: công suất lắp đặt tích lũy từ WTs
(tuabin gió) ở Châu u là 23.832MW vào cuối năm 2002 và trên toàn
thế giới là 32.037MW. Như vậy cho thấy hiện nay Châu Âu nắm giữ 1
vai trò chủ chốt trong ngành công nghiệp năng lượng gió.
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NĂNG LƯNG GIÓ TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
- 7 -



BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KC 07 – 04 – PHẦN NĂNG LƯNG GIÓ

RECTERRE


Chương 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NĂNG LƯNG GIÓ TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
- 8 -



BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KC 07 – 04 – PHẦN NĂNG LƯNG GIÓ

RECTERRE


Ở Châu Mỹ, công suất lắp đặt các WTs đã giảm đi :
•
Năm 2000 : 180MW
•
Năm 2001 : 1.745MW
•
Năm 2002 : 495MW

Ở Châu Á cũng vậy, công suất lắp đặt giảm đi 17%, năm 2001
(511MW) xuống 424MW năm 2002. Ở những Châu Lục khác, công suất
lắp đặt mới tăng từ 42MW (2001) tới 147MW (2002). Ba nước ở Châu
u: Đức, Tây Ban Nha, Đan Mạch vẫn là những nước hàng đầu trong
việc lắp đặt WTs. Trong tổng số 6.163MW lắp đặt ở Châu Âu năm 2002
có 5270MW được lắp đặt ở 3 nước này. Hiện nay các công ty sản xuất
tuabin gió lớn nhất trên thế giới phần lớn thuộc về Châu Âu .




Chương 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NĂNG LƯNG GIÓ TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
- 9 -



BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KC 07 – 04 – PHẦN NĂNG LƯNG GIÓ

RECTERRE



• Sự phát triển về công nghệ sản xuất tuabin gió [2]:
Bắt đầu từ những năm 1970, những cơ quan hàng không lớn trên thế giới
ngay từ đầu đã thử thiết kế những tuabin gió vài MW mà không đi theo con
đường mòn là nâng đường kính bánh xe gió lên từ từ và họ đã phạm phải sai
lầm khi nghó với trình độ công nghệ cao của họ sẽ thích hợp cho việc thiết kế
các động cơ gió.

Trong khi đó những người “tiên phong” trong lónh vực năng lượng gió
của thế giới đã đi bằng con đường khác :

Do thiếu trình độ công nghệ cao và đội ngũ kỹ sư quan trọng họ đã bắt
đầu bằng việc nghiên cứu những động cơ gió công suất nhỏ mà cũng đã đầy
khó khăn. Công nghệ bắt đầu là công nghệ mượn : dạng khí động từ sổ tay cũ
của NASA, cánh được thiết kế như cánh máy bay, thông số vật liệu từ cơ sở
của hàng không, hộp số, máy phát, hệ thống đònh hướng từ những động cơ gió
bơm nước cũ…

Với việc hoàn thiện, cải tiến và nâng kích thước (công suất) một cách từ
từ . Con đường bắt đầu của đội “tiên phong” với việc mượn công nghệ đã được
chứng minh một cách thành công trong thực tế.

Từ những năm 1980, các hãng sản xuất động cơ gió trên thế giới mới chỉ
sản xuất được các động cơ gió có đường kính bánh xe gió là 20m (100kW), sau
đó phát triển lên đến 40m (500kW) – Đến đầu những năm 1990 mới bắt đầu
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NĂNG LƯNG GIÓ TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
- 10 -

BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KC 07 – 04 – PHẦN NĂNG LƯNG GIÓ

RECTERRE

xuất hiện khoảng 14 động cơ gió với đường kính 50m (750kW) đến 80m (3.000
kW) – Tuy nhiên những mẫu này chỉ mang tính thử nghiệm.

Sau hơn 25 năm phát triển công nghệ tuabin gió, cho đến nay các hãng
sản xuất của Đan Mạch, Đức, Mỹ, Hà Lan, Tây Ban Nha… đã đưa ra thò trường
thương mại các loại động cơ gió tiêu chuẩn với công suất từ 500 ÷ 1.500 kW.

Các hãng sản xuất đã chế tạo các động cơ gió ngày càng lớn hơn và giá
thành 1 kWh ngày càng rẻ đi. Hiện Hà Lan đang thử nghiệm những mẫu động
cơ gió từ 3 ÷4 MW, hãng ENERON (Đức) sẽ cho ra đời loại động cơ gió 5MW
trong khoảng 1 vài năm tới. Với sự phát triển của nền công nghiệp sản xuất
động cơ gió hiện nay, việc lắp đặt các động cơ gió ngoài biển đã mở ra một
triển vọng lớn cho các quốc gia có tiềm năng gió ngoài khơi nhưng diện tích
đất liền bò hạn chế như Hà Lan, Đan Mạch…

Nếu trên đất liền nhà máy điện gió công suất vài chục MW được cho là
lớn thì đối với ngoài khơi nó là mức tối thiểu để đạt được hiệu quả. Với công
trình trên đất liền : thiết bò chiếm 75% kinh phí, còn ở ngoài khơi thiết bò chỉ
chiếm 40% vốn đầu tư; chi phí lớn nhất dành cho nền móng và nối với lưới
điện – Hơn nữa, khai thác và bảo trì cũng tốn kém hơn. Tuy nhiên, với cùng
công suất lắp đặt, sản lượng điện phát ra trên biển khơi sẽ lớn hơn nhiều so với
việc lắp đặt trên đất liền.

Trong 40 năm tới, nếu chương trình được thực hiện, người Đan Mạch có
thể tự hào là những người đầu tiên trên thế giới đã sản xuất ½ sản lượng điện
từ biển cả.

Với một nguồn than quá ô nhiễm, với một ý thức mạnh mẽ đối với vấn
đề môi trường, một tiềm năng về phong điện trên bờ bò hạn chế nhưng cực lớn
trên biển và một nền công nghệ về quạt gió có kỹ năng tốt nhất trên thế giới,
những điều kiện này đã hội tụ cho Đan Mạch là quốc gia đứng đầu trong lónh
vực phong điện ngoài biển khơi.

Năm 1991, Đan Mạch đã lắp 11 động cơ gió của hãng BONUS (Đan
Mạch) với công suất 450 kW/ cái tại bờ biển phía nam Zeeland (chi phí cao hơn
lắp đặt trên đất liền 85%).

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NĂNG LƯNG GIÓ TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
- 11 -



BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KC 07 – 04 – PHẦN NĂNG LƯNG GIÓ

RECTERRE

Tháng 10/1995, nhà máy thứ 2 của Đan Mạch trên biển khơi
(TUNOKNOB) bắt đầu vận hành với 10 động cơ gió công suất 500 kW/cái của
hãng VESTAS (Đan Mạch). Theo Bộ trưởng Môi trường Đan Mạch đã thông
báo: đến năm 2005 Đan Mạch sẽ xây dựng 5 nhà máy phong điện “trên mặt
biển” với tổng công suất là 750 MW, đến năm 2015 công suất lắp đặt trên biển
sẽ đạt 2.300 MW ở 5 vò trí trên và đến năm 2030 sẽ đạt 4.000MW hoặc có thể
lớn hơn con số nêu trên từ 1.000 ÷ 2.000 MW.

Tại hội nghò Kyoto về việc kiểm soát các loại khí thải lồng kính, Đan
Mạch đã cam kết mức khí CO
2
thải ra không gian vào năm 2005 sẽ giảm 20%
so với mức năm 1998 dựa trên việc khai thác tiềm năng gió ngoài khơi nhằm
thay thế các nhà máy nhiệt điện đốt than.

1.1.2 Sự phát triển các động cơ gió công suất nhỏ :

Mặc dù các nước công nghiệp tiên tiến tập trung phát triển các động cơ
gió công suất lớn hòa mạng điện quốc gia nhưng bên cạnh đó kỹ thuật công
nghệ sản xuất động cơ gió nhỏ vẫn được chú trọng nhằm phục vụ cho các vùng
xa xôi, hẻo lánh đặc biệt là trợ giúp về kỹ thuật và công nghệ cho các nước
đang phát triển.

Trong khu vực Châu Á, Trung Quốc là một điển hình về việc phát triển
các động cơ gió phát điện công suất nhỏ. Trong kế hoạch 5 năm lần 5,6,7 (1981
– 1995) Trung Quốc đã đầu tư kinh phí lớn cho việc nghiên cứu và phát triển
hàng loạt các các động cơ gió công suất nhỏ. Các chính quyền đòa phương đã
có những biện pháp khuyến khích sản xuất chế tạo và hỗ trợ giá. Phần lớn
những tuabin gió mini đang hoạt động ở Nội Mông được trợ cấp 20% kinh phí.

Đến cuối năm 2000 đã có khoảng 180.000 động cơ gió phát điện được
lắp đặt ở Trung Quốc. Trong số đó khoảng 80% ở Nội Mông. Khả năng hàng
năm Trung Quốc có thể sản xuất 20.000 cái. Nếu tính về khả năng sản xuất và
số lượng những động cơ gió phát điện công suất nhỏ đã được lắp đặt thì Trung
Quốc hiện đang giữ vò trí hàng đầu trên thế giới.

Hiện Trung Quốc có khoảng 10 nhà máy sản xuất động cơ gió. Trong

đó, điển hình là nhà máy SLMW. Khả năng sản xuất của nhà máy này là
10.000 động cơ gió trong 1 năm. Các động cơ gió nhỏ này được bán cho không
chỉ 24 đòa phương mà còn xuất khẩu sang 22 nước khác nhau như : Indonesia,
Thụy Điển, Mông Cổ, Đức và Thái Lan… [3]
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NĂNG LƯNG GIÓ TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
- 12 -



BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KC 07 – 04 – PHẦN NĂNG LƯNG GIÓ

RECTERRE

Năm 1988 nhà máy SAHMF đã hợp tác với Công ty SVIAB (Thụy Điển)
để nhập công nghệ chế tạo các động cơ gió 100W, 300W, 500W và 750W đáp
ứng được thò trường trong nước và xuất khẩu.

Cho đến nay họ đã chế tạo được 30 chủng loại động cơ gió từ 50W đến
5kW. Con đường phát triển của họ cũng bắt đầu từ những động cơ gió công
suất cực nhỏ 50W đến 100W. Sau đó là việc hợp tác với các công ty nước
ngoài để nhập công nghệ tiến tiến nhằm nâng từ từ công suất động cơ gió lên
300W, 500W, 750W và tới 5 kW. Trong số đó loại 100W, 300W và 500W là
loại được người tiêu dùng ưa chuộng nhất.

1.1.3 Sự phát triển các động cơ gió bơm nước trên thế giới :

Động cơ gió bơm nước được chia thành 3 loại :
a./ Thế hệ đầu tiên :

Các loại bơm gió cổ điển, loại nhiều cánh, động cơ gió của Mỹ,

loại bơm gió cỡ nhỏ với hộp giảm tốc.
• Ưu điểm : tỉ tốc đầu mút cánh thấp (λ
o
≤ 1), độ tin cậy
cao (hơn 20 năm), bảo dưỡng ít.
• Khuyết điểm : trọng lượng lớn, giá thành đầu tư cao,
lắp đặt phức tạp.

b./ Thế hệ thứ hai :

Bơm gió loại mới, nhẹ nhàng hơn đã được lắp đặt trong 20 năm
gần đây. Số cánh ít hơn, tỉ tốc đầu mút cánh (λ
o
=1 – 2).
• Ưu điểm : nhẹ hơn, dễ chế tạo, có hiệu quả trong kinh
tế và ứng dụng.
• Khuyết điểm : độ tin cậy không cao bằng loại đầu,
công nghệ chưa được hoàn chỉnh, bò hạn chế đối với những
giếng có chiều sâu lớn.

c./ Loại giá thành thấp :

Thiết kế đơn giản, có thể chế tạo tại đòa phương với các phương
tiện đơn giản từ các vật liệu rẻ tiền của đòa phương
• Ưu điểm : vốn ban đầu thấp, có khả năng sử dụng vật
liệu đòa phương.
• Khuyết điểm : yêu cầu bảo dưỡng cao, tuổi thọ thấp,
giá thành nước cao.
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NĂNG LƯNG GIÓ TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
- 13 -

BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KC 07 – 04 – PHẦN NĂNG LƯNG GIÓ

RECTERRE

Hiện nay có khoảng 100 hãng sản xuất động cơ gió bơm nước trên
thế giới. Các hãng sản xuất ở các nước có truyền thống như Mỹ, c,
Nam Phi, Tây Ban Nha vẫn còn sản xuất các loại bơm gió thế hệ đầu
tiên ( trước 1850). Trên thế giới có khoảng 20% động cơ gió bơm nước
được sản xuất tại các nước đang phát triển như Ấn Độ, Trung Quốc,
Kênia, Nam Phi, Bắc Phi, Indonesia, Philippines, Srilanka, Achentina…

Cho tới nay Ấn Độ được đánh giá là một trong những quốc gia
điển hình trong việc nghiên cứu, thử nghiệm và sản xuất kinh doanh
động cơ gío bơm nước. Ngay từ những năm 1950 Ấn Độ đã nhập khẩu
160 động cơ gió Southerncross nhưng sau vài ba năm những động cơ gió
này đều bò bỏ rơi do thiếu đội ngũ chuyên môn được đào tạo và thiếu
các bộ phận thay thế – Động cơ gió hầu như bò lãng quên.

Sau cuộc khủng hoảng dầu lửa năm 1973, Ấn Độ lại quan tâm trở
lại với chương trình quốc gia về năng lượng gió bằng dự án thứ 6 (1980 –
1985). Kết quả của dự án này là hơn 1700 động cơ gió được lắp đặt, chủ
yếu là mẫu 12 – PU 500 của tổ chức CWD (Hà Lan). Rút kinh nghiệm từ
những động cơ gió này năm 1985 – 1990 ( dự án thứ 7) được soạn thảo
và thực hiện với việc tập trung kinh phí để giới thiệu những thiết kế mới,
hỗ trợ lắp đặt, bảo quản và sửa chữa thiết bò. Việc sản xuất kinh doanh
động cơ gió bơm nước tăng nhanh vào cuối năm 1992 và đã lắp đặt được
3.500 cái.

Dự án thứ 8 (1992 – 1997) nhằm thực hiện lắp đặt 5.000 động cơ
gió bơm nước vớ việc thương mại hóa trọn vẹn.
Dự án thứ 9 (1997 – 2002) của án Độ nhằm triển khai các mục tiêu
:
• Thực hiện việc nghiên cứu phát triển, cải tiến thiết kế và
tăng hiệu suất làm việc của động cơ gío bơm nước.
• Thử nghiệm trên hiện trường và lập các mô hình trình diễn.
• Củng cố và phát triển các cơ sở sản xuất động cơ gió bơm
nước.
• Đẩy mạnh việc marketing và phát triển các mạng lượi bảo
trì sửa chữa.

Hiện ở Ấn Độ có trên 20 công ty sản xuất và lắp ráp động cơ gió
bơm nước. Hầu hết các công ty này đều theo hướng : thời gian đầu nhập
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NĂNG LƯNG GIÓ TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
- 14 -



BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KC 07 – 04 – PHẦN NĂNG LƯNG GIÓ

RECTERRE

khẩu các thiết bò nước ngoài, cải tiến cho phù hợp và sản xuất trong
nước hoặc cộng tác với công ty nước ngoài để sản xuất trong nước.

§ 1 – 2 Trong nước

Có thể nói Việt Nam khởi đầu việc nghiên cứu năng lượng gió không
muộn hơn nhiều quốc gia Châu Á khác. Việc nghiên cứu năng lượng gió được
đề xuất 1972 tại Bộ Đại Học và đến năm 1974 đã thành lập nhóm nghiên cứu
đầu tiên về phong điện. Việc nghiên cứu năng lượng gió ở nước ta có thể chia
thành những thời kì sau:

•
Năm 1975-1978:
Nhóm đề tài liên bộ (Bộ Đại Học – Bộ Giao Thông Vận Tải) động
cơ gió sạc bình accu công suất 1,5kW với đường kính 5m và đã lắp đặt thử
nghiệm tại ty Bảo Đảm Hàng Hải – Hải Phòng, sau một vài năm thì ngừng
hoạt động.

Năm 1976: Chi cục muối Nam Hà cũng lắp đặt 20 động cơ gió bơm
nùc với đường kính 3,6 m và số cánh là 6 để phục vụ việc sản xuất muối .
Sau vài ba năm những động cơ này cũng ngừng hoạt động do bò ăn mòn và
thiếu bảo trì sữa chữa.

Năm 1978: Nhóm nghiên cứu Viện NCKH KT Điện – Bộ Điện Lực
cũng bắt tay vào nghiên cứu một số mẫu động cơ gió đơn giản như: động cơ
gió trục ngang cánh vải, động cơ gió savonius. Hai mẫu này hiệu suất thấp,
kết cấu cồng kềnh, năng suất bơm nhỏ, không có cơ cấu an toàn nên không
đáp ứng được nhu cầu sử dụng. Những động cơ gió này đã ngừng hoạt động
sau một thời gian thử nghiệm.

•
Năm 1980-1990:
Năm 1980: Viện NCKH KT Điện đã lắp đặt tại Hội An – Tam Kỳ
loại động cơ gió D-4 với 12 cánh để bơm nước sản xuất muối, song vẫn
chưa giải quyết được vấn đề phối hợp tải giữa động cơ gió và bơm guồng

gỗ.
Cũng trong năm 1980, chương trình năng lượng mới MS 10-05 được
thành lập do Bộ Điện Lực chủ trì.

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NĂNG LƯNG GIÓ TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
- 15 -



BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KC 07 – 04 – PHẦN NĂNG LƯNG GIÓ

RECTERRE

Năm 1985-1990: Chương trình năng lượng mới đổi sang mã số 52C
và do Bộ Giáo Dục và Đào Tạo chủ trì.

Trong thời gian này đã có thêm nhiều cơ quan tham gia nghiên cứu
về năng lượng gió như : Viện Kỹ Thuật Quân Sự (Bộ Quốc Phòng), Viện
Kỹ Thuật Giao Thông (Bộ Giao Thông Vận Tải), Trường Đại Học Cơ Điện,
Trường Đại Học Bách Khoa Tp. HCM, Trung tâm Phát Thanh và Truyền
Hình Tp. HCM, Xí nghiệp Cơ Khí 2-9 Tp. HCM.

Nhữõng cơ quan này đã nghiên cứu, thiết kế chế tạo và lắp đặt thử
nghiệm một số mẫu động cơ gió phát điện công suất nhỏ và động cơ gió
bơm nước. Tất cả những mẫu này chỉ mang tính chất thử nghiệm chứ chưa
triển khai được vào thực tế ứng dụng .

•
Từ năm 1990 đến nay:
Trung tâm Nghiên Cứu Thiết Bò Nhiệt và Năng Lượng Mới là cơ

quan duy nhất chủ trì thực hiện các dự án, đề tài cấp nhà nước về năng
lượng gió đã được đánh giá xuất sắc.


Đề tài cấp nhà nước: “Nghiên cứu thiết kế chế tạo động cơ gió
bơm nước cột áp cao” – 1991.

Đề tài cấp nhà nước: “Động cơ gió phát điện vận tốc chậm” –
1992. Được Hội Đồng Bộ Trưởng khen thưởng.

Dự án P cấp nhà nước: “Dây chuyền chế tạo động cơ gió phát
điện công suất nhỏ sạc bình accu” – 1994.

Đề tài cấp Bộ: “ Động cơ gió trục đứng kiểu Darrieus” – 1994.

Dự án P cấp nhà nước: “Động cơ gió trục đứng cánh mềm” –
1994 - 1995.

Dự án hỗ trợ khoa học và công nghệ: “Xây dựng mô hình làng
năng lượng gió cho phường đảo Vónh Nguyên Nha Trang, lắp đặt
50 hệ thống động cơ gió phát điện PD 170-6”.

Đề tài khoa học cấp thành phố: “Xây dựng mô hình làng năng
lượng gió cho Ấp Thiềng Liềng Cán Gáo – Huyên Cần Giờ, lắp
đặt 50 hệ thống động cơ gió phát điện PD 170-6”.

Đề tài cấp nhà nước: “Nghiên cứu khả năng khai thác và sử dụng
năng lượng gió ở khu vực miền núi và hải đảo phía Nam”.

Dự án của một số tổ chức phi chính phủ như Hội Hữu Nghò Thụy

Só – Việt Nam và tổ chức ACCT đã hỗ trợ lắp đặt 200 hệ thống
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NĂNG LƯNG GIÓ TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
- 16 -



BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KC 07 – 04 – PHẦN NĂNG LƯNG GIÓ

RECTERRE

động cơ gió phát điện PD 170-6 cho các tỉnh khu vực phía Nam
(1995 – 1996).

Đề tài cấp Bộ: “Nghiên cứu khả năng ứng dụng Tổ Hợp Gió –
Diesel công suất 100kW”.

Đề tài cấp Bộ: “Nghiên cứu khả năng điện khí hoá các vùng quần
đảo hải đảo Việt Nam bằng Tổ Hợp Gió – Diesel”.

Tham gia đề tài cấp nhà nước: “Giải pháp cung cấp điện cho vùng
sâu, vùng xa của ĐBSCL”.

Ngoài ra còn nhiều công trình dự án về năng lượng gió mà
RECTERE đã làm cho các tỉnh .
Nhìn lại khoảng thời gian qua ở Việt Nam, việc nghiên cứu năng
lượng gió được tiến hành theo 3 xu hướng sau:

1. Xu hướng tiến ngay vào thiết kế chế tạo động cơ gió có kích
thước và công suất lớn (10kW). Xu hướng này đã bò thất bại ngay
khi đang lắp đặt dở dang (động cơ gió 10kW ở Cần Giờ), hay

động cơ gió tại Cà Ná, Minh Hải, Đà Nẵng chỉ hoạt động trong
thời gian rất ngắn đã bò hỏng.

2. Xu hướng sao chép nguyên mẫu mã nước ngoài hoặc nhập thẳng
thiết bò và chỉ cần ứng dụng. Xu hướng này cũng đã được chứng
minh trong thực tế là không đạt kết quả tốt.

3. Xu hướng nghiên cứu phân tích các mẫu của nước ngoài, lắp đặt
thử nghiệm để cải tiến hay để xuất mẫu mã cho phù hợp với công
nghệ Việt Nam, chế độ gió và nhu cầu sử dụng.

Xu hướng thứ 3 đã được RECTERE kiên trì theo đuổi từ năm 1990
đến nay và thu được một số kết quả đáng khích lệ như PD 170-6 chính là
được cải tiến từ mẫu KOALA của Ba Lan sau một thời gian lắp đặt thử
nghiệm và cải tiến hoàn thiện thiết kế và công nghệ.

Cho đến nay, RECTERE đã lắp đặt được hơn 900 động cơ gió PD
170-6 và hơn 100 động cơ gió trục đứng cánh mềm HL 250, HL 300, HL
350 tại hơn 40 tỉnh thành trong cả nước. Con số này thực ra còn quá khiêm
tốn so với tiềm năng gió ở nhiều vùng nông thôn của nước ta.

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NĂNG LƯNG GIÓ TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
- 17 -



BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KC 07 – 04 – PHẦN NĂNG LƯNG GIÓ

RECTERRE

Ngoài ra , RECTERE đã hợp tác với một số Công ty của Mỹ, Đan
Mạch để tiến hành nghiên cứu khả năng ứng dụng Tổ Hợp Gió – Diesel
công suất lớn với công nghệ nùc ngoài phục vụ cho việc điện khí hoá các
vùng nông thôn quần hải đảo Việt Nam.

RECTERE đã lắp đặt một số trạm đo gió ở độ cao 30m (ở Cà Ná,
Mũi Né, Phú Quốc, Bạch Long Vỹ) để thu thập số liệu gió bằng máy đo gió
tự ghi nhằm tiến hành các nghiên cứu tiền khả thi cho các dự án lắp đặt
những động cơ gió lớn hòa mạng điện quốc gia (vùng ven biển nơi có lưới
điện quốc gia) hoặc hòa mạng điện diesel (như ở Huyện đảo Bạch Long
Vỹ, Huyện đảo Phú Quốc).

Nói chung cho đến nay, chúng ta mới đạt được một số kết quả nhất
đònh trong việc nghiên cứu triển khai các động cơ gió công suất nhỏ và
động cơ gió bơm nước. Trong vấn đề khai thác sử dụng năng lượng gió ở
quy mô công nghiệp điều quan trọng là phải tiến hành các nghiên cứu tiền
khả thi, tức là phải đo đạc tốc độ gió, hước gió, áp suất v.v… trong vòng ít
nhất là 1 năm bằng máy đo gió tự ghi.

Chương 2: LỰA CHỌN ĐỐI TƯNG NGHIÊN CỨU
- 18 –


BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KC 07 – 04 – PHẦN NĂNG LƯNG GIÓ

RECTERRE


Chương 2

LỰA CHỌN ĐỐI TƯNG NGHIÊN CỨU



§ 2 – 1 Cơ sở chọn đối tượng nghiên cứu, cách tiếp cận và thiết kế
nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài được lựa chọn xuất phát từ việc phân
tích nhu cầu sử dụng, trình độ công nghệ và chế độ gió ở các vùng nông thôn
Việt Nam.
•
Tiềm năng về Năng lượng Gió ở Việt Nam:
Nước ta với 3000km bờ biển và nằm trong khu vực gió mùa được đánh
giá là có khả năng sử dụng hiệu quả nguồn năng lượng gió.

Năng lượng gió được tính gần đúng bằng công thức :
E = 0,6V
3
.K
V- vận tốc gió trung bình
K- hệ số lưu lượng – Đó là tỷ lệ giữa năng lượng thực của gió với năng
lượng
được tính toán từ tốc độ gió trung bình.

Trong thời gian vừa qua, Viện khí tượng thủy văn cũng đã hoàn thành
các bản đồ phân vùng gió đánh giá mật độ gió ở nhiều nơi trên đất nước (xem
phụ lục 1).

Trên quan điểm khai thác năng lượng gió thì các số liệu của khí tượng
thủy văn mới chỉ giúp chúng ta có một nhận đònh khái quát chung về trữ năng
và những hướng gió chính của từng khu vực. Còn việc lựa chọn những đòa điểm
cụ thể để việc lắp đặt động cơ gió một cách có hiệu quả và đặc biệt đối với
những động cơ gió công suất lớn (vài trăm kW trở lên) thì phải tiến hành đo
đạc với những thiết bò đo gió tự ghi. Các thiết bò này cho phép thu thập số liệu
gió 10 phút 1 lần.

Các số liệu của các trạm khí tượng thủy văn được lấy theo các obf. Mỗi
obf cách nhau từ 4-6 giờ. Theo kết quả nghiên cứu của W.A.M. Jasen {5} cho
thấy khoảng thời gian lấy trung bình tốc độ gió càng lớn thì giá trò của tổng
Chương 2: LỰA CHỌN ĐỐI TƯNG NGHIÊN CỨU
- 19 –


BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KC 07 – 04 – PHẦN NĂNG LƯNG GIÓ

RECTERRE


năng lượng gió tính toán giảm đi. Cũng theo kết quả nghiên cứu trong tài liệu
[4] thì tổng năng lượng tính toán với tập hợp tốc độ trung bình một giờ một và
ba giờ một so với tốc độ trung bình 10 phút 1 lần nhỏ hơn lần lượt là 5,3% và
10,6%. Còn nếu tập hợp tốc độ gió 6 giờ 1 lần thì sẽ nhỏ hơn tới 14,8%.

Sự chênh lệch này phụ thuộc vào mức độ dao động gió ở từng vùng, tốc
độ gió dao động càng nhiều thì độ chênh lệch càng lớn và ngược lại.

Trong khi đó năng lượng gió được tạo ra tỷ lệ với lập phương của vận
tốc gió. Ví dụ với cùng chế độ gió cấp 3 (v=3.4m/s – 5.4m/s) thì năng lượng gió
thu được ở 5m/s lớn hơn gấp 2 lần năng lượng gió thu được ở vận tốc gió 4m/s
với cùng một diện tích hứng gió.

Bản đồ phân bố tốc độ gió trung bình được xây dựng trên số liệu của 206
trạm khí tượng thủy văn toàn quốc., và cho một hình ảnh khái quát về tình hình
phân bố tốc độ gió trên lãnh thổ Việt Nam như sau :
•
Ngoài khơi gió thổi mạnh và giảm dần khi vào đất liền. Tại các hải
đảo phía đông nước ta có tốc độ gió trung bình năm từ 6-8 m/s. Ở xa
bờ và gần bờ là 5-6 m/s. Riêng các hải đảo phía Tây và Tây Nam chỉ
3-4 m/s.
•
Vùng duyên hải tiếp giáp với đồng bằng Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ từ
Diễn Châu đến Cửa Tùng có tốc độ gió trung bình năm trên 4 m/s.
•
Khu vực từ đèo Hải Vân đến Quảng Ngãi do khuất gió Tây Nam nên
tốc độ gió trung bình của vùng này chỉ khoảng 1-2 m/s.

Khi đánh giá tiềm năng gió cần lưu ý đến hệ số K (hệ số ảnh hưởng).
Giá trò K ở một số vùng đặc trưng như sau :
•
Cao nguyên : K = 4 – 4,5
•
Đồng bằng Bắc Bộ : K < 2,5
•
Đồng bằng Nam Bộ : K = 3,5 – 4

Như vậy với cùng tốc độ gió trung bình thì năng lượng sinh ra ở đồng
bằng Nam Bộ lớn gấp 1,3-1,5 lần so với đồng bằng Bắc Bộ.

Khu vực Tây Bắc và phần phía Bắc Trung Bộ có hệ số ảnh hưởng tương
đối lớn K = 3-3,5. Đặc biệt ở vùng Tây Nguyên phần lớn đều có K = 4-4,5, đây
cũng là khu vực có hệ số K lớn nhất lãnh thổ nước ta. Đòa hình càng phức tạp
Chương 2: LỰA CHỌN ĐỐI TƯNG NGHIÊN CỨU
- 20 –


BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KC 07 – 04 – PHẦN NĂNG LƯNG GIÓ

RECTERRE


thì hệ số K càng lớn. Đối với Bắc Bộ, ở nửa miền đồng bằng nằm sâu trong đất
liền có mật độ năng lượng khoảng 300 – 500 kWh/m
2
, nửa miền về phía biển
có mật độ năng lượng khoảng 300 – 500 kWh/m

2
và tăng nhanh 500 – 900
kWh/m
2
từ miền duyên hải ra ven bờ.

Ở vùng đồng bằng Nam Bộ do đòa hình bằng phẳng, sông nước kênh
rạch thoáng đãng và biển bao bọc 2 phía nên mật độ năng lượng gió khá lớn, từ
300 – 500 kWh/m
2
và ở ven biển là 500 kWh/m
2
.

Vùng núi thấp, khu vực trung du Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ và khu vực Nam
Trung Bộ khuất sau dãy Trường Sơn là những vùng có tiềm năng nhỏ nhất trên
toàn lãnh thổ (mật độ năng lượng dưới 200 kWh/m
2
). Riêng khu vực gần biên
giới Đông Bắc Bắc Bộ do trực tiếp chòu ảnh hưởng của gió mùa Đông BẮc thì
có tiềm năng gió lớn hơn.

Tuỳ theo vò trí tương đối với hướng xâm nhập của gió mùa mà có những
nơi mật độ năng lượng có thể lên tới 400 – 500 kWh/m
2
. Nhìn chung, Trung Bộ
có tiềm năng gió đáng kể, khu vực phía Tây có tổng năng lượng hàng năm
khoảng 200 – 500 kWh/m
2
, phần phía Đông mở ra phía biển từ 500 – 900

kWh/m
2
, vùng Tây Nguyên cũng có tiềm năng gió khá phong phú.

Tóm lại, nước ta nằm trong khu vực châu Á gió mùa, nhiều nơi có vận
tốc gió trung bình cao đánh giá một tiềm năng lớn để có thể phục vụ việc phát
triển năng lượng gió tại Việt Nam.

• Nhu cầu về động cơ gió phát điện công suất nhỏ:

Theo dự kiến về cơ bản chương trình điện khí hóa nông thôn ở nước ta
sẽ hoàn thành vào năm 2010 với khoảng 70% số hộ nông dân được sử dụng
điện lưới quốc gia. Như vậy, trên toàn quốc vẫn còn khoảng 30% số hộ dân ở
nông thôn vùng sâu, vùng cao, biên giới, hải đảo không thể có lưới điện quốc
gia. Do đặc điểm về đòa hình, nhu cầu năng lượng bò phân tán ( người dân sống
rải rác) và phụ tải điện bé với thu nhập thấp, đời sống còn nhiều khó khăn, nhu
cầu năng lượng của người dân chỉ hạn chế ở việc thắp sáng, nghe đài, xem tivi
và thông tin liên lạc. Trong khi đó ở những vùng này lại có tiềm năng về gió
rất lớn vì vậy nhu cầu sử dụng các loại động cơ gió phát điện công suất nhỏ là
rất lớn.

Chương 2: LỰA CHỌN ĐỐI TƯNG NGHIÊN CỨU
- 21 –


BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KC 07 – 04 – PHẦN NĂNG LƯNG GIÓ

RECTERRE

• Nhu cầu về động cơ gió bơm nước:

Nước ta là nước nông nghiệp với khoảng 4,72 triệu ha đất trồng lúa; 1,24
triệu ha trồng cây lâu niên; 6,5 trồng cây ngắn hạn và nhu cầu tưới tiêu rất lớn.
Ngoài ra, nước ta còn rất nhiều khu vực nông thôn, miền núi và đặc biệt là
đồng bằng sông Cửu Long đang sử dụng nguồn nước mặt làm nguồn nước sinh
hoạt chính vì vậy rất ảnh hưởng tới sức khỏe của người dân và cộng đồng. Đây
là một vấn đề hết sức bức xúc. Để giải quyết vấn đề này chương trình nước
sạch nông thôn với sự đầu tư của Chính phủ, sự hỗ trợ của các tổ chức quốc tế
(UNICEF, Hội chữ thập đỏ …) đã được triển khai mạnh mẽ.

Đặc biệt chương trình nước sạch của UNICEF đã cung cấp một số lượng
đáng kể các giếng khoan và bơm tay cho các vùng nông thôn Việt Nam. Việc
sử dụng các động cơ gió bơm nước cột áp cao lưu lượng nhỏ ( bơm giếng sâu)
phục vụ cấp nùc sinh hoạt và động cơ gió cột áp thấp lưu lượng lớn phục vụ
tưới tiêu trong nông nghiệp ở những vùng có tiềm năng về gió sẽ là phương án
tối ưu phục vụ cho sản xuất, sinh hoạt và bảo vệ môi trường nông thôn.

Trên cơ sở xác đònh được đối tượng cần nghiên cứu là động cơ gió phát
điện công suất nhỏ, động cơ gió bơm nước cột áp cao và động cơ gió bơm nước
cột áp thấp, đề tài đã sử dụng các cách tiếp cận sau :
• Tiếp cận hệ thống :
Thiết bò động cơ gió nói chung rất phức tạp và
phụ thuộc vào nhiều yếu tố : vận tốc gió, nhu cầu sử dụng (công suất,
lưu lượng và cột áp) , trình độ công nghệ và các quan điểm thiết kế
khác nhau. Quá trình nghiên cứu và p hát triển động cơ gió trên thế
giới đã có một bề dày lòch sử. Chính vì vậy, việc sử dụng phương
pháp phân tích các vấn đề một cách có hệ thống là một điều rất cần
thiết giúp tìm ra các vấn đề tồn tại trong thiết kế và công nghệ, các

vấn đề bức xúc cần giải quyết tránh việc nghiên cứu trùng lặp.

• Tiếp cận liên ngành :
Để chế tạo động cơ gió cần đến sự tham gia
của khá nhiều ngành : trước hết là ngành cơ khí chế tạo, ngành điện
– điện tử về phương diện làm các máy phát chuyên dụng, các bộ bảo
vệ bình accu và các bộ điều chỉnh…, ngành vật liệu mới về phương
diện làm các bánh xe gió, máy công tác …. Chính vì vậy, để nâng cao
chất lượng của các sản phẩm nghiên cứu, đề tài cần tập hợp đội ngũ
chuyên gia trong các lónh vực trên.
Chương 2: LỰA CHỌN ĐỐI TƯNG NGHIÊN CỨU
- 22 –


BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KC 07 – 04 – PHẦN NĂNG LƯNG GIÓ

RECTERRE



• Tiếp cận trên cơ sở kế thừa có chọn lọc :
Việc nghiên cứu phát
triển các động cơ gió phát điện công suất nhỏ và các động cơ gió
bơm nước đã được các nước công nghiệp tiên tiến rất quan tâm, đặc
biệt nhằm mục đích giúp đỡ các nước đang phát triển. – Rất nhiều dự
án với nhiều mẫu mã thiết kế đã được lắp đặt tại các nước như :
Trung Quốc, Ấn Độ, Kenia, Nam Phi, Bắc Phi, Indonesia, Argentina,
Srilanka, Philippines v.v… Do vậy việc nghiên cứu, phân tích kỹ các
tài liệu của nước ngoài và nghiên cứu theo mẫu là rất quan trọng.
Việc chọn mẫu nghiên cứu phải dựa trên sự phù hợp về chế độ gió ,

nhu cầu sử dụng và điều kiện công nghệ – Bên cạnh đó cần phải
phối hợp với những kết quả nghiên cứu trong nước trước đây để tìm
ra các giải pháp tối ưu.

• Tiếp cận trên cơ sở phân tích xu hướng toàn cầu hóa :
Cho đến
nay chỉ có một số rất ít động cơ gió được nhập vào Việt Nam bằng
nhiều con đường khác nhau và có thể nói là thò trường động cơ gió
còn “chưa mở cửa” đối với các thiết bò của Trung Quốc và các nước
công nghiệp tiên tiến do nhiều lý do. Nhưng trong tương lai sự cạnh
tranh này là tất yếu. Chính vì vậy cần phân tích các lợi thế của thiết
bò trong nước, đồng thời vừa nghiêu cứu thò trường vừa lập các quan
hệ giữa nghiên cứu – sản xuất và triển khai ứng dụng để có thể tạo
thành các mạng lưới liên kết nhằm đưa sản phẩm nghiêu cứu vào sản
xuất.

§ 2 -2 Phương pháp nghiên cứu và kỹ thuật đã sử dụng

1./ Phương pháp nghiên cứu :

* Phương pháp thu thập thông tin và nghiên cứu tài liệu :
Trong quá trình phát triển năng lượng gió nhiều nước trên thế giớ đã đầu
tư rất nhiều cho việc nghiên cứu chế tạo các mẫu động cơ gió bơm nước và
động cơ gió phát điện. Họ đã đạt được rất nhiều thành tựu trong nghiên cứu lý
thuyết và các thử nghiệm. Nhiều dự án được triển khai thành công với các mẫu
thiết bò đạ được lắp đặt và ứng dụng trong thực tế.

Ngay ở trong nước cũng có một số mẫu thiết bò đã được nghiên cứu. Mặc
dù chưa triển khai được vào thực tế sản xuất vì còn một số vấn đề kỹ thuật cần
phải giải quyết nhưng chắc chắn việc thu thập thông tin nghiên cứu và phân

Chương 2: LỰA CHỌN ĐỐI TƯNG NGHIÊN CỨU
- 23 –


BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KC 07 – 04 – PHẦN NĂNG LƯNG GIÓ

RECTERRE


tích các tài liệu kỹ thuật ngoài nước và trong nước là phương pháp rất quan
trọng. Nó sẽ giúp cho đề tài tiếp thu được những thành tựu mới và khắc phục
được những vấn đề còn tồn tại.

Thông qua mạng Internet, thông qua các đề tài các cấp, thông qua các
nghiên cứu thường xuyên, các quan hệ hợp tác với nhiều tổ chức Quốc tế,
RECTERE đã thu thập được nhiều những tài liệu kỹ thuật, các tạp chí, các thiết
kế giúp cho việc triển khai nghiên cứu của đề tài.

2./ Phương pháp thu thập thông tin qua nghiên cứu mẫu :

Phương pháp này cho phép thu thập được nhiều thông tin tổng hợp bằng
trực quan. Song vấn đề quan trọng là lựa chọn mẫu nào để nghiên cứu và sử
dụng kỹ thuật nào để khảo sát mẫu. Cần nghiên cứu qua các thông tin và các
tài liệu kỹ thuật đã được thu thập để lựa chọn những mẫu phù hợp.

Để đánh giá lựa chọn mẫu mã của các thiết bò động cơ gió phát điện và
bơm nước cần tập trung vào những điểm chính sau đây :
• Số lượng và thời gian đã lắp đặt loại mẫu đó. Nó đánh giá
mức độ đón nhận của thò trường và đồng thời cũng nói lên chất
lượng của sản phẩm.

• Vận tốc gió khởi động - vận tốc gió đònh mức. Nó đánh giá
sự phù hợp với chế độ gió ở Việt Nam.
• Công suất đònh mức và lưu lượng nước nói lên sự phù hợp
với nhu cầu năng lượng của vùng nông thôn Việt Nam.
• Dạng profil cánh và vật liệu cánh. Phải lựa chọn xem nên
sử dụng loại profil cánh nào và loại vât liệu cánh nào để phù hợp
với điều kiện tự nhiên và công nghệ Việt Nam.
• Loại máy công tác phối hợp tải với động cơ gió.

3./ Xây dựng những mô hình thử nghiệm máy công tác ( máy bơm, máy
phát, các hệ thống truyền động…) :
Đây là một khâu rất quan trọng trong nghiên cứu giúp cho việc nghiên
cứu được hoàn thiện. Các thử nghiệm cho phép ta đánh giá trực quan các hoạt
động của máy công tác, các hệ thống truyền động, sự phù hợp trong thiết kế
cũng như xây dựng được đặc tính tổng hợp của máy phát, của bơm để giải
quyết bài toán phối hợp tải giữa động cơ gío và máy công tác.