Đánh giá tiềm năng năng lượng gió khu vực tỉnh Nam Định(Tài liệu là bản tóm tắt )

Header Page 1 of 126.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

----------------

Ngô Văn Tự

ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG NĂNG LƢỢNG GIÓ
KHU VỰC TỈNH NAM ĐỊNH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – 2017

Footer Page 1 of 126.


Header Page 2 of 126.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

----------------

Ngô Văn Tự

ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG NĂNG LƢỢNG GIÓ
KHU VỰC TỈNH NAM ĐỊNH

Chuyên ngành: Khí tượng và Khí hậu học
Mã số: 60440222
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS.TS. TRẦN VIỆT LIỄN

Hà Nội – 2017

Footer Page 2 of 126.


Header Page 3 of 126.

LỜI CẢM ƠN
Trước hết, tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS. Trần Việt Liễn là
người thầy đã tận tình hướng dẫn và chỉ bảo cho tôi hoàn thành khóa luận văn này.
Tôi xin cảm ơn các Thầy Cô giáo và các cán bộ trong Khoa Khí tượng
Thủy văn và Hải dương học đã cung cấp cho tôi những kiến thức chuyên môn
quý báu, giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi về cơ sở vật chất trong suất thời gian
tôi học tập.
Tôi xin cảm ơn tới Phòng Sau đại học, Trường Đại học Khoa học Tự
nhiên, đã tạo điều kiện cho tôi trong quá trình học tập tại trường.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn đến lãnh đạo Viện Khoa học Khí tượng Thủy
văn và Biến đổi khí hậu, đặc biệt là TS. Mai Văn Khiêm, Giám đốc Trung tâm Nghiên
cứu Khí tượng Khí hậu, cùng toàn thể các anh, em trong Trung tâm đã tạo mọi điều
kiện cơ sở vật chất, để tôi thực hành trong việc chạy mô hình tính toán.
Tôi cũng xin cảm ơn chân thành đến lãnh đạoTrung tâm KTTV Quốc gia,
Đài KTTV khu vực Đồng bằng Bắc Bộ, Đài KTTV tỉnh Nam Định, cùng toàn thể
anh, chi, em đồng nghiệp trong cơ quan, đặc biệt gia đình, người thân đã động
viên và tạo mọi điều kiện tốt nhất trong thời gian tôi học tập.

Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội - 12/ 2016

Ngô Văn Tự

Footer Page 3 of 126.


Header Page 4 of 126.

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU................................................................................................................... 01
Chương 1. TỔNG QUAN......................................................................................... 02
1.1- NHU CẦU VÀ PHÁT TRIỂN NĂNG LƢỢNG GIÓ TRÊN........................ 02
1.1.1. Nhu cầu sử dụng năng lượng trên Thế giới.............................................. 02
1.1.2. Hiện trạng phát triển năng lượng gió trên thế giới............................................ 03

1.1.3. Tiềm năng và phân bố nguồn năng lượng gió trên Thế giới.................... 06
1.2- NHU CẦU VÀ TIỀM NĂNG NĂNG LƢỢNG GIÓ Ở VIỆT NAM............ 07
1.2.1. Nhu cầu sử dụng năng lượng ở nước ta................................................... 07
1.2.2. Hiện trạng phát triển năng lượng gió tại Việt Nam................................. 08
1.2.3. Tiềm năng năng lượng gió trên đất liền Việt Nam................................... 10
1.2.4. Tiềm năng năng lượng gió trên vùng biển Việt Nam............................... 13
1.3. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ KHÍ HẬU TỈNH NAM ĐỊNH.........................14
1.3.1. Vị trí địa lý................................................................................................14
1.3.2. Đặc điểm khí hậu tỉnh Nam Định............................................................. 15
Chương 2. SỐ LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU................................ 19
2.1- THU THẬP, PHÂN TÍCH VÀ XỬ LÝ NGUỒN SỐ LIỆU......................... 19
2.1.1. Số liệu dùng trong tính toán năng lượng gió............................................ 19

2.1.2. Phân tích và xử lý nguồn số liệu...............................................................19
2.2. PHƢƠNG PHÁP TÍNH TOÁN VÀ LẬP BẢN ĐỒ NĂNG LƢỢNG.......... 20
2.2.1. Phương pháp tính năng lượng gió từ số liệu đo........................................20
2.2.2. Tính tốc độ gió các lớp trên cao dựa vào gió mặt đất.............................. 24
2.2.3. Mô hình tính năng lượng gió khu vực nhỏ Wasp dựa trên số liệu trạm... 26
2.2.4. Tính năng lượng gió từ kết quả chạy mô hình khu vực WRF.................. 28
2.3. NHỮNG KẾT QUẢ TRONG TÍNH TOÁN THỬ NGHIỆM

.............. 32

2.3.1. Kết quả xử lý số liệu................................................................................. 32
2.3.2. Kết quả tính các đặc trưng gió tại trạm.................................................. 32
2.3.3. Kết quả tính tốc độ gió các lớp trên cao................................................... 33
2.3.4. Kết quả tính các đặc trưng gió bằng mô hình Wasp tại điểm quan trắc... 34
2.3.5. Kết quả khai thác số liệu gió từ đầu ra của mô hình WRF....................... 36

Footer Page 4 of 126.


Header Page 5 of 126.

Chương 3. ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG NĂNG LƢỢNG GIÓ KHU VỰC........... 38
3.1. ĐẶC ĐIỂM CHẾ ĐỘ GIÓ TỈNH NAM ĐỊNH.............................................. 38
3.1.1. Hướng gió................................................................................................. 38
3.1.2. Tốc độ gió................................................................................................. 41
3.2. XÂY DỰNG CÁC BẢN ĐỒ PHÂN BỐ NĂNG LƢỢNG GIÓ.....................42
3.2.1. Bản đồ năng lượng gió từ mô hình WasP.................................................44
3.2.2. Bản đồ phân bố tốc độ và mật độ năng lượng gió từ mô hình WRF........ 45
3.3. ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG NĂNG LƢỢNG GIÓ KHU VỰC NAM ĐỊNH. 47
3.3.1. Đánh giá tiềm năng năng lượng gió trên khu vực đất liền...................... 47

3.3.1.1. Phân bố tiềm năng năng lượng gió tại các độ cao trên đất liền...... 47
3.3.1.2. Phân bố tiềm năng năng lượng gió theo mùa............................... 50
3.3.2. Đánh giá tiềm năng năng lượng gió trên vùng biển ven bờ................... 51
3.3.2.1. Phân bố tiềm năng năng lượng gió ở vùng biển ven bờ tại các...... 51
3.3.2.2. Phân bố tiềm năng gió theo mùa trên vùng biển ven bờ................ 53
KẾT LUẬN............................................................................................................... 55
TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................... 56

Footer Page 5 of 126.


Header Page 6 of 126.

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1:
Hình 1.2:
Hình 1.3:
Hình 1.4:
Hình 1.5:
Hình 1.6:
Hình 1.7:
Hình 1.8:
Hình 1.9:
Hình 1.10:
Hình 1.11:
Hình 1.12:
Hình 1.13:
Hình 1.14:
Hình 1.15:
Hình 1.16:

Hình 1.17:
Hình 1.18:
Hình 2.1:
Hình 2.2:
Hình 2.3:
Hình 2.4:
Hình 2.5:
Hình 2.6:
Hình 2.7:
Hình 3.1:
Hình 3.2:
Hình 3.3:
Hình 3.4:
Hình 3.5:
Hình 3.6:
Hình 3.7:
Hình 3.8:

Footer Page 6 of 126.

Nhu cầu năng lượng trên Thế giới tính đến năm 2040............................ 03
Phát triển công suất năng lượng gió trên thế giới...................................04
Tốp 10 quốc gia phát triển điện gió nhất trên thế giới.............................04
Hiện trạng phát triển điện gió các khu vực trên thế giới..........................05
Công suất điện gió ngoài khơi trên thế giới tính đến năm 2015..............05
Tổng công suất lắp đặt điện gió toàn cầu thực tế và dự báo....................05
Bản đồ phân bố tốc độ gió trung bình ở độ cao 100m.............................05
Sản lượng điện thương phẩm.................................................................. 07
Công trình điện gió tại xã Bình Thạnh-Tuy Phong-Bình Thuận.............08
Công trình điện gió ngoài khơi tỉnh Bạc Liêu..................................... 08

Bản đồ tài nguyên gió Việt Nam ở độ cao 65 mét...................................11
Phân bố tổng năng lượng gió cả năm tại mức 10m trên lãnh................ 11
Phân bố tổng năng lượng gió cả năm tại mức 60m................................ 12
Bản đồ tài nguyên năng lượng gió của Việt Nam tại độ cao 80............. 13
Bản đồ mật độ năng lượng gió ở độ cao 80m trên Biển Đông............... 13
Phân bố mật độ năng lương gió trên khu vực vùng biển nông................14
Phân bố năng lương gió trên khu vực ven bờ biển (D<50km)................ 14
Bản đồ khu vực nghiên cứu................................................................... 15
Sơ đồ khối của mô hình Wasp............................................................ 27
Cấu trúc của mô hình WRF.................................................................... 29
Biến trình năm của tốc độ gió tại 2 trạm Nam Định và Văn Lý..............32
Diễn biến của tốc độ gió trung bình năm khu vực Nam Định.................33
Tốc độ gió thực đo và tính theo hàm Logarit ở mực 30 và 40 mét..........34
Hình minh họa kết quả sử dụng mô hình Wasp tính khí hậu gió............ 35
Tốc độ gió quan trắc và tính từ WRF của hai trạm..................................37
Hoa gió tại trạm Nam Định (trái), Văn Lý (phải)................................... 39
Bản đồ phân bố tốc độ và mật độ năng lượng gió độ cao 60m........... 45
Bản đồ phân bố tốc độ và mật độ năng lượng gió độ cao 10m........... 46
Bản đồ phân bố mật độ năng lượng gió năm ở độ cao 40 mét................ 47
Bản đồ phân bố mật độ năng lượng gió năm ở độ cao 60 mét................ 48
Bản đồ phân bố mật độ năng lượng gió năm ở độ cao 80 mét................ 49
Bản đồ phân bố mật độ năng lượng gió năm ở độ cao 100 mét.............. 50
Bản đồ phân bố mật độ năng lượng gió các mùa ở độ cao 80m..............50


Header Page 7 of 126.

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1:
Bảng 1.2:

Bảng 2.1:
Bảng 3.1:
Bảng 3.2:
Bảng 3.3:
Bảng 3.4:
Bảng 3.5:
Bảng 3.6:
Bảng 3.7:

Footer Page 7 of 126.

Hiện trạng khai thác năng lượng gió ở Việt Nam..................................... 08
Các dự án điện gió đang được triển khai................................................... 10
Kết quả tính toán tốc độ trung bình và mật độ năng lượng mực 10m....... 35
Tần suất (%) và hướng gió thịnh hành khu vực Nam Định.......................39
Tốc độ gió trung bình tháng và năm (m/s) từ năm 1961 – 2015................41
Tốc độ gió (m/s) trung bình của hướng thịnh hành................................... 41
Danh mục các bản đồ xây dựng khu vực Nam Định................................. 43
Tỷ lệ phân bố mật độ năng lượng gió ở các độ cao so với 10m................ 43
Kết quả tốc độ gió TB và mật độ năng lượng tại các độ cao................... 55
Kết quả tốc độ gió TB và mật độ năng lượng tại các độ cao................. 56


Header Page 8 of 126.

DANH MỤC KÝ HIỆU VIẾT TẮT
Đơn vị nhiệt lượng Anh (1024 Btu tương đương 172 triệu thùng dầu thô)
Học viện khoa học khí tượng Trung Quốc
Cơ quan Thông tin về năng lượng Mỹ (Energy Information Administration)
Tập đoàn Điện lực Việt Nam

Tổng sản phẩm quốc nội
Báo cáo tổng hợp của Hiệp hội chính sách năng lượng tái tạo toàn cầu
(Rennewables Global Status Reportl)
GWEC Hội đồng Năng lượng gió Toàn cầu (Global Wind Energy Council)
GIZ
Hợp tác Phát triển CHLB Đức
NOAA Cơ quan quản lý quốc gia về Khí quyển và Đại dương Hoa Kỳ
MT0E Đơn vị triệu tấn dầu tương đương
IE
Viện năng lượng
KMA Cơ quan khí tượng Hàn Quốc
REVN Công ty cổ phần năng lượng tái tạo Việt Nam
WB
Ngân hàng Thế giới
Btu
CAMS
EIA
EVN
GDP
GSR

Footer Page 8 of 126.


Header Page 9 of 126.

MỞ ĐẦU

T

rong vài thập kỷ gần đây, cùng với dân số tăng nhanh là tình trạng cạn
kiệt nhanh chóng các nguồn nhiên liệu hóa thạch. Việc tiêu thụ nhiên liệu
hóa thạch được xác định là một trong những nguyên nhân chính gây nóng

lên toàn cầu. Vì vậy, việc đầu tư nghiên cứu khai thác, phát triển sử dụng năng
lượng mới và sạch là việc làm cần thiết cấp bách hiện nay và trong các năm tới.
Năng lượng tái tạo được cho là giải pháp khá toàn diện, được hầu hết các
quốc gia trên thế giới lựa chọn. Trong đó, năng lượng gió thường là lựa chọn hấp
dẫn nhất nhìn từ góc độ kinh tế do không tiêu tốn nhiên liệu, an ninh năng lượng,
bảo vệ môi trường và đây là một trong số các nguồn năng lượng vô tận, đ và đang
được nhiều nước khai thác thành công. Trong năng lượng gió, việc khai thác trên
đất liền đ được triển khai sớm với nhiều trang trại gió có công suất hàng trăm MW
ở nhiều nước, nhưng trên biển tuy chỉ mới được phát triển vài thập kỷ gần đây, song
do tiềm năng lớn nên đ được phát triển khá nhanh ở nhiều nước như Vương Quốc
Anh, Đức, Đan Mạch, Mỹ, Trung Quốc… Tại Việt Nam, trên cả đất liền và vùng
biển ven bờ nhiều trang trại gió đ được xây dựng trong những năm gần đây.
Nam Định là một tỉnh đồng bằng ven biển, có đường bờ biển dài (72km)
cùng với vùng biển nông và khá rộng nên có một thuận lợi cơ bản để phát triển
nguồn năng lượng gió. Đây cũng là nơi được đánh giá có tiềm năng tương đối khá
về năng lượng gió ở nước ta (theo KC 09 19/06/2010). Vì vậy, đề tài Luận văn
“Đánh giá tiềm năng năng lượng gió trên đất liền và vùng biển tỉnh Nam Định”, với
hy vọng tạo cơ sở bước đầu nghiên cứu, lập quy hoạch phát triển và khai thác nguồn
năng lượng sạch ở địa phương. Luận văn bao gồm 03 chương, ngoài phần mở đầu,
kết luận và tài liệu tham khảo:
Chương 1: Tổng quan về phát triển năng lượng gió trên Thế giới và Việt Nam
Chương 2: Số liệu và phương pháp nghiên cứu
Chương 3: Đánh giá tiềm năng năng lượng gió khu vực tỉnh Nam Định

Footer Page 9 of 126.

1


Header Page 10 of 126.

Chƣơng 1
TỔNG QUAN VỀ PHÁT TRIỂN NĂNG LƢỢNG GIÓ
TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM

1.1. NHU CẦU VÀ PHÁT TRIỂN NĂNG LƢỢNG GIÓ TRÊN THẾ GIỚI
1.1.1. Nhu cầu sử dụng năng lƣợng trên Thế giới
Trong đời sống kinh tế - xã hội, năng lượng luôn là một nhu cầu không thể
thiếu, nhất là hiện nay khi mà đời sống của con người và trình độ sản xuất kinh tế
ngày càng cao và hiện đại thì nhu cầu về năng lượng cũng ngày càng tăng. Bên cạnh
nhu cầu năng lượng đó, vào những năm đầu của thế kỷ thứ 21, thế giới đang đứng
trước nhiều vấn đề cần phải đối mặt. Trong đó, hiện tượng ấm lên toàn cầu do tác
động của hiệu ứng nhà kính và sự khủng hoảng về năng lượng được xem là nóng
bỏng nhất và thu hút được nhiều sự quan tâm của tất cả các nhà khoa học cũng như
Chính Phủ các quốc gia trên thế giới.
Hiện nay, nguồn năng lượng sử dụng chủ yếu từ than, dầu khí và hạt nhân
chiếm 80%. Tính từ năm 1990, khu vực Châu Á – Thái Bình Dương là khu vực tiêu
thụ điện năng đứng thứ 3 trên thế giới sau Bắc Mỹ và Châu Âu với mức tiêu thụ
điện năng đạt 2.063 TWh, tương đương với 20,4% tổng điện năng tiêu thụ toàn cầu.
Tuy nhiên, quá trình công nghiệp hóa mạnh mẽ ở khu vực này đ làm thay đổi toàn
bộ bức tranh tiêu thụ năng lượng. Đến năm 2013, tổng mức tiêu thụ điện năng tại
Châu Á – Thái Bình Dương đạt 8.297 TWh (gấp 4 lần năm 1990) và vươn lên trở
thành khu vực tiêu thụ điện năng lớn nhất trên thế giới [15].
Theo báo cáo của Cơ quan Thông tin về năng lượng (EIA, 2013), nhu cầu
tiêu thụ điện năng trên thế giới bình quân tăng gần 5,4%/năm, tương đương với tốc
độ phát triển nguồn cung điện trong giai đoạn 1990 – 2013. Năm 1990 tổng mức

tiêu thụ điện năng trên toàn thế giới là 10.218 TWh, đến năm 2013 đ tăng lên

Footer Page 10 of 126.

2


Header Page 11 of 126.

19.876 TWh. Dự kiến trong vòng ba
thập kỷ tới, mức tiêu thụ năng lượng
trên toàn thế giới tăng thêm 48%, từ
mức tiêu thụ 549.1024 đơn vị nhiệt
lượng Anh (Btu) năm 2012 lên tới
815.1024 Btu vào năm 2040 (trong đó
mỗi 1024 Btu tương đương 172 triệu
thùng dầu thô). Với mức tiêu thụ năng

Hình 1.1. Nhu cầu năng lượng trên thế
giới tính đến năm 2040 (Nguồn: báo cáo
EIA, 2013)

lượng trên thế giới tăng lên đều đặn như
vậy thì theo các chuyên gia về năng

lượng, các nguyên liệu hóa thạch sẽ cạn kiệt trong vòng 100 năm nữa. Đồng thời
với tốc độ và phương thức tiêu thụ như hiện nay, lượng phát thải khí nhà kính sẽ lên
tới trên 40 tỷ tấn/năm vào cuối thế kỷ này. Khi đó những hậu quả về môi trường sẽ
không lường hết được và nhiệt độ trái đất không ngừng tăng.
Trước sức ép trên, đặc biệt vào tháng 12/2015 tại Hội nghị Paris (Pháp) về

biến đổi khí hậu COP 21, với mục tiêu hạn chế mức tăng nhiệt độ trung bình toàn
cầu không quá 20C so với thời kỳ tiền cách mạng công nghiệp, việc tìm kiếm và
phát triển các nguồn năng lượng mới, đặc biệt các nguồn năng lượng sạch, tái tạo sẽ
là tất yếu. Trong các loại năng lượng tái tạo, năng lượng gió thường là lựa chọn hấp
dẫn nhất cho phát triển nguồn điện mới nhìn từ góc độ an ninh năng lượng, bảo vệ
môi trường ít gây ảnh hưởng xấu về mặt xã hội và cũng là nguồn tài nguyên thiên
nhiên vô tận.
1.1.2. Hiện trạng phát triển năng lượng gió trên thế giới
Đ từ lâu, con người đ biết sử dụng năng lượng gió để phục vụ trong đời sống
xã hội. Ngày xưa năng lượng này được sử dụng để di chuyển thuyền buồm hay khinh
khí cầu, ngoài ra năng lượng gió còn được sử dụng để tạo công cơ học như cối xay gió.
Sau khi con người phát minh ra điện và máy phát điện thì ý tưởng dùng năng lượng gió
để sản xuất ra điện đ hình thành. Từ khi con người tìm ra nguồn năng lượng hóa

Footer Page 11 of 126.

3


Header Page 12 of 126.

thạch (than, dầu và khí gas), năng lượng gió lùi vào quên lãng. Nhưng kể từ khi
cuộc khủng hoảng dầu trong thập niên 1970 việc nghiên cứu sản xuất năng lượng từ
các nguồn khác được đẩy mạnh trên toàn thế giới, kể cả việc phát triển các tua-bin
gió hiện đại. Trong 2 thập kỷ vừa qua, công nghệ và kỹ thuật khai thác năng lượng
gió phát triển một cách vượt bậc; chẳng hạn như công suất tuabin gió hiện nay đ
lớn gấp 100 lần so với 20 năm trước đây và được phát triển khá mạnh trên đất liền ở
hầu khắp các châu lục [10]. Vì thế, năng lượng gió được liệt vào một trong những
dạng năng lượng hoàn nguyên và sản xuất điện năng phát triển nhanh nhất trong
thời gian gần đây.

Theo báo cáo mới nhất của Hiệp
hội chính sách năng lượng tái tạo toàn
cầu (Rennewables 2016 Global Status
Reportl, GSR) tính đến hết năm 2015,
tổng công suất lắp đặt điện gió trên toàn
thế giới đạt 433 GW (Hình 1.2), cung
cấp khoảng 5% nhu cầu tiêu thụ điện
toàn cầu. Có thể nói đây là nguồn năng
lượng phát triển nhanh nhất, với tốc độ

Hình 1.2. Phát triển công suất năng lượng
trên gió thế giới (Nguồn GSR, 2016)

tăng trưởng trung bình hàng năm 26,5%. Hiện nay, tổng công suất lắp đặt tăng gấp
gần 7,5 lần so với 10 năm trước đây, khi
đó công suất điện gió chỉ vào khoảng
59GW (2005). Trong đó, tốp 10 quốc gia
dẫn đầu về điện gió chiếm 84,5% tổng
công suất toàn cầu (Hình 1.3), nhiều nhất
là các nước Trung Quốc (33,6%), Mỹ
(17,2%), Đức (10,4%); tiếp theo là Ấn Độ
Hình 1.3. Tốp 10 quốc gia phát triển điện
gió nhất trên thế giới (Nguồn GSR, 2016)

Footer Page 12 of 126.

và

Tây Ban Nha tương ứng là 5,8 và

5.3%. Tuy nhiên, điện gió chiếm tỷ trọng

4


Header Page 13 of 126.

cao trong tiêu thụ điện lại là các nước
Đan Mạch (42%), Bồ Đào Nha (23,2%),
Tây Ban Nha (20,9%).
Khu vực có tăng trưởng công
suất lắp đặt lớn nhất là Châu Âu, Bắc
Mỹ và Châu Á; các khu vực Mỹ La
Tinh, Châu Phi và Trung Đông tăng

Hình 1.4. Hiện trạng phát triển điện gió
các khu vực trên thế giới (Nguồn Global
Wind Energy Council, GWEC 2015)

trưởng thấp. Đến năm 2009 khu vực
Châu Á vượt qua Châu Âu trở thành khu

vực có tốc độ tăng trưởng lắp đặt điện gió lớn nhất trên thế giới; đứng thứ ba là khu
vực Bắc Mỹ; tiếp theo là khu vực Mỹ La Tinh, Trung Đông và Bắc Phi (hình 1.4).
Trong năng lượng gió, việc khai thác trên đất liền đ được triển khai sớm với
nhiều trang trại gió có công suất hàng trăm MW ở nhiều nước nhưng trên biển tuy
chỉ mới được phát triển vài thập kỷ gần đây, song do tiềm năng lớn nên đ được
phát triển khá nhanh. Từ một tua-bin gió đầu tiên được xây dựng ở ngoài khơi Thụy
Điển vào năm 1990 với công suất 300KW, qua 15 năm phát triển rất chậm nhưng
đến năm 2005 các công trình điện gió ngoài khơi đ tăng mạnh. Năm 2006 đ có 18

dự án điện gió ngoài khơi được xây dựng với tổng công suất 804 MW và đến 2015
tổng công suất điện gió ngoài khơi đ
tăng lên 12.107 MW, chiếm 0,4% tổng
công suất ngành điện gió và bình quân
trong 5 năm qua (2011–2015) công
suất điện gió ngoài khơi tăng 23,5%.
Trong đó, hơn 91% (11.034 MW) điện
gió được lắp đặt ở ngoài khơi bờ biển
châu Âu, còn lại 9% công suất lắp đặt
Hình 1.5. Công suất điện gió ngoài khơi
trên thế giới tính đến năm 2015 (Nguồn
GWEC 2015)

Footer Page 13 of 126.

5

nằm phần lớn ở Trung Quốc, Nhật
Bản và Hàn Quốc [26].


Header Page 14 of 126.

1.1.3. Tiề

năng v ph n ố nguồn năng lƣợng gió trên Thế giới

Năng lượng gió có sẵn trong bầu khí quyển lớn hơn nhiều so với mức tiêu
thụ năng lượng thế giới hiện nay. Theo những nghiên cứu toàn diện nhất vào năm
2005, đ tìm ra tiềm năng của năng lượng gió trên đất liền và gần bờ là rất lớn lên

tới 72 TW/năm, tương đương với 54.000 MT0E (triệu tấn dầu tương đương), tức
gấp 5 lần sử dụng năng lượng hiện nay của thế giới trong tất cả các hình thức sử
dụng năng lượng. Đây là con số mới chỉ tính cho những khu vực có tốc độ gió trung
bình > 6,9m/s ở độ cao 80m, với giả định 6 tuốc bin đường kính 77m và chiếm
khoảng 13% diện tích đất liền toàn cầu.
Trong tương lai ngành công
nghiệp điện gió toàn cầu là rất khích lệ
và được dự đoán tăng khoảng 70% trong
vài năm tới, đạt công suất cỡ 792 GW
vào năm 2020 (hình 1.6). Khu vực Châu
Á tiếp tục vẫn là khu vực thống trị toàn
cầu về tốc độ phát triển điện gió trong
Hình 1.6. Tổng công suất lắp đặt điện gió
toàn cầu thực tế và dự báo 2015 – 2020
(Nguồn GWEC 2015)

giai đoạn từ 2016 – 2020, chiếm ít nhất
50% thị phần toàn cầu; tiếp theo là Châu

Âu vẫn giữ tốc độ tăng trưởng ổn định; thứ ba là khu vực Bắc Mỹ.
Mặc dù nguồn năng lượng gió
trên thế giới là rất lớn, nhưng không
phải khu vực nào đều có tiềm năng và
khai thác hiệu quả. Bởi vì, nguồn
năng lượng này phụ thuộc vào hai
nhân tố chính đó là địa hình và hoàn
lưu khí quyển. Ở đâu có tốc độ gió
càng mạnh thì ở đó có tiềm năng năng
lượng gió càng lớn. Ngoài khơi gió

Footer Page 14 of 126.

Hình 1.7. Bản đồ phân bố tốc độ gió trung
bình độ cao 100m (Global Wind Atlas, 2014)

6


Header Page 15 of 126.

thổi mạnh và giảm dần khi vào đất liền. Bờ biển và duyên hải là nơi trực tiếp đón
gió từ biển thổi vào. Tuy nhiên cường độ gió ở mỗi nơi còn tùy thuộc vào hướng
của bờ biển đối với hướng gió thịnh hành và hình thế địa hình của vùng đất liền kề
tiếp phía trong. Hình 1.7 cho ta thấy, tiềm năng năng lượng gió trên biển lớn hơn rất
nhiều so với trên đất liền, phần lớn mặt đại dương, nhất là các khu ven bờ có tốc độ
gió thường khá lớn, từ 5 – 10m/s. Khu vực có tốc độ gió lớn nhất nằm ở vùng biển
Bắc Đại Tây Dương đạt từ 9 – 10m/s, có nơi > 10 m/s, các khu vực khác trên đất liền
phần lớn ở khoảng 1 – 5m/s, chỉ vài khu vực có tốc độ lớn trên 5m/s.
1.2. NHU CẦU VÀ TIỀM NĂNG NĂNG LƢỢNG GIÓ Ở VIỆT NAM
1.2.1. Nhu cầu sử dụng năng lƣợng ở nƣớc ta
Trong xu thế chung của thế giới,
Việt Nam cũng không phải là ngoại lệ
khi mà quá trình tăng dân số, đô thị hóa
và phát triên kinh tế, nhu cầu sử dụng
năng lượng gia tăng mạnh mẽ. Tính
trong 15 năm trở lại đây, tốc độ tăng
trưởng trung bình sản lượng điện ở nước

Hình 1.8. Sản lượng điện thương phẩm
(Nguồn EVN, 2015)

ta rất cao 13%/năm - tức là gần gấp đôi

tốc độ tăng trưởng GDP của nền kinh tế (Hình 1.8). Năm 2000 với sản lượng điện
thương phẩm 27.0 triệu MWh, đến năm 2014 đạt 128.43 tỷ kWh, tức tăng gấp 5,73
lần so với nhu cầu ở năm 2000 [14].
Theo dự báo của Tổng Công ty Điện lực Việt Nam (EVN), nếu tốc độ tăng
trưởng GDP bình quân hàng năm ở mức cao 6 – 7% thì nhu cầu điện tiêu thụ của
Việt Nam vào năm 2020 sẽ là khoảng 200.000 GWh, vào năm 2030 là 327.000
GWh. Trong khi đó, ngay cả khi huy động tối đa các nguồn điện truyền thống thì
sản lượng điện nội địa cũng chỉ đạt mức tương ứng là 165.000 GWh (năm 2020) và
208.000 GWh (năm 2030). Điều này có nghĩa là nền kinh tế sẽ bị thiếu hụt điện một
cách nghiêm trọng, và tỷ lệ thiếu hụt có thể lên tới 20 - 30% mỗi năm.

Footer Page 15 of 126.

7


Header Page 16 of 126.

1.2.2. Hiện trạng phát triển năng lƣợng gió tại Việt Nam
Có thể nói, tiềm năng gió của Việt Nam rất lớn, vì thế việc nghiên cứu phát triển
năng lượng gió là một công việc cần thiết. Sự nghiên cứu triển khai năng lượng gió ở
Việt Nam đ đi những bước đầu tiên. Nhưng về cơ bản sự phát triển năng lượng gió
trong nước còn nhỏ lẻ và khá khiêm tốn so với tiềm năng to lớn của Việt Nam. Bảng
1.1 cho ta thấy hiện trạng khai thác và phát triển điện gió ở Việt Nam.
Bảng 1.1: Hiện trạng khai thác năng lượng gió ở Việt Nam từ năm 1999 – 5/2016
Trang trại năng lƣợng
gió

Tua-bin gió loại gia
đình (100-200W)
Hệ lai ghép tua-bin gió
(30.000W) - máy phát
diesel
Hệ lai ghép tua-bin gió
(2.000W) - pin mặt trời
Tua-bin gió loại lớn
(800.000W/tuabin)
Tua-bin gió loại
(1,5MW/tuabin
Tua-bin gió loại
2,0MW/tuabin
Tua-bin gió loại
1,6MW/tuabin

Số
lƣợng
Khoảng
1.000

Thời gian đƣa
Khu vực lắp đặt
vào vận hành
Kể từ năm
Khu vực ven biển miền Trung
1999

1

2000

Xã Hải Thịnh, Huyện Hải
Hậu, Tỉnh Nam Định

1

2000

Huyện Đắc Hà, Tỉnh Kon
Tum

1

2004

Đảo Bạch Long Vĩ

20

4/2012

Tuy Phong, Bình Thuận
(giai đoạn 1)

3

2012

Đảo Phú Quý

62

01/2016

Vùng biển gần bờ
tỉnh Bạc Liêu
(Nguồn: IE, 2011)

Ở giai đoạn trước năm 2005, điện gió ở nước ta chưa được phát triển nhiều,
hầu hết đều ở mức nghiên cứu và đánh giá tiềm năng gió. Trong thời gian này, công
suất khai thác ở quy mô nhỏ từ 200W đến 3KW, các công trình điện gió này được
tiến hành tại các vùng không có lưới điện quốc gia, với số lượng ít và tuổi thọ thiết
bị ngắn từ 6 tháng đến 1 năm [1, 9].
Giai đoạn sau năm 2005, ngành công nghiệp điện gió Việt Nam đ có sự
chuyển mình đáng kể. Đặc biệt trong 5 năm trở lại đây, điện gió có bước đột phá
mở đường xây dựng nền công nghiệp non trẻ này. Dự án điện gió ở huyện Tuy
Phong tỉnh Bình Thuận, được coi là dự án lớn nhất đầu tiên của Việt Nam được

Footer Page 16 of 126.

8


Header Page 17 of 126.

khởi công vào năm 2009, do Công ty cổ
phần năng lượng tái tạo (REVN) thực
hiện. Trong giai đoạn 1 có 20 tua-bin với
chiều cao cột 85m, tổng công suất 30 MW

đ

nối lưới điện quốc gia vào tháng
4/2012, tổng sản lượng điện hàng năm

Hình 1.9. Công trình điện gió tại xã Bình
Thạnh-Tuy Phong tỉnh Bình Thuận (Nguồn:
Cổng TT Điện tử tỉnh Bình Thuận)

lên đến 85 triệu KWh (hình 1.9).
Sau dự án Tuy Phong, dự án điện

gió ở đảo Phú Quý với 3 tua bin, tổng công suất 6MW đ lắp đặt xong và vận hành
an toàn, góp phần giải quyết tình trạng thiếu điện sinh hoạt và sản xuất cho 33.000
dân trên đảo.
Cùng với nhà máy điện gió ở Bình
Thuận, nhà máy điện gió ở Bạc Liêu có
thể xem là điểm đột phá mở đường cho
nền công nghiệp phong điện ngoài khơi
của nước ta. Đây là dự án điện gió trên
biển đầu tiên và lớn nhất của nước ta, với
62 tuabin, có chiều cao 82,5m, tổng công
suất 99,2 MW và hàng năm dự tính sẽ sản
xuất ra 320 triệu KWh/ năm (hình 1.10).

Hình 1.10. Công trình điện gió ngoài
khơi tỉnh Bạc Liêu (Nguồn: Cổng TT
Điện tử tỉnh Bạc Liêu)

Sau 5 năm xây dựng (từ 9/2010) nhà máy đ hoàn thành toàn bộ và đưa vào hoạt

động 62 tua-bin, chính thức hòa vào lưới điện quốc gia ngày 17/01/2016.
Tính đến nay, Việt Nam đ có 3 nhà máy điện gió được xây dựng và phát
điện thương mại, với tổng công suất lắp đặt khoảng 140MW. Ngoài ra, còn có gần
50 dự án điện gió khác đang trong quá trình nghiên cứu lập dự án và đăng ký trên
toàn bộ lãnh thổ Việt Nam, tập trung chủ yếu ở các tỉnh miền Trung và Nam Bộ,
với tổng công suất đăng ký gần 5.000MW, quy mô công suất của các dự án từ
6MW đến 250MW [13]. Tuy nhiên, hiện nay do suất đầu tư của dự án điện gió vẫn
còn khá cao, trong khi giá mua điện gió là khá thấp, được xem là chưa hấp dẫn các

Footer Page 17 of 126.

9


Header Page 18 of 126.

nhà đầu tư điện gió trong và ngoài nước. Do vậy, cho đến nay tỷ lệ dự án phong
điện được triển khai, đi vào hoạt động chỉ chiếm khoảng 10% tổng số dự án đăng
ký. Bảng 1.2 danh sách hiện trạng phát triển các dự án điện gió ở Việt Nam.
Bảng 1.2: Các dự án điện gió đang được triển khai
Tỉnh
Lạng Sơn
Bình Định
Phú Yên
Lâm Đồng
Ninh Thuận
Bình Thuận
Bà Rịa-Vũng Tầu
Tiền Giang
Bến Tre

Trà Vinh
Sóc Trăng
Bạc Liêu
Cà Mau
Tổng cộng

Số dự án
1
5
1
2
13
14
1
1
2
1
4
1
2
49

Công suất
lắp đặt
(MW)
200
250
50
70
1.068

1.541
6
100
280
93
350
99
300
3.906

Hiện trạng
BC
1

2
6
9
5
1
2
1
4

ĐT

TK

XD

2

1

1

1

5
2
1

1
1

1
1

1
2
33

13

VH

2

1
3

3

3

Hiện trạng: BC = Báo cáo đầu tư; ĐT = Dự án đầu tư; TK = Thiết kế kỹ thuật; XD =
Đang xây dựng; VH = Đang vận hành (Nguồn: Dự án Năng lượng gió GIZ, 2012)

1.2.3. Tiề

năng năng lƣợng gió trên đất liền Việt Nam

Năm 2001, Cơ quan Năng lượng quốc tế (IEA) và Ngân hàng Thế giới (WB)
đ công bố một nghiên cứu cho rằng Việt Nam có tiềm năng lớn nhất khu vực Đông
Nam Á, với hơn 39% tổng diện tích của Việt Nam được ước tính là có tốc độ gió
trung bình hàng năm lớn hơn 6 m/s ở độ cao 65m, tương đương với tổng công suất
513.360 MW, tức là gấp hơn 200 lần công suất nhà máy thủy điện Sơn La, và hơn
10 lần tổng công suất dự báo của ngành điện năm 2020. Đặc biệt, hơn 8% diện tích
Việt Nam được xếp hạng có tiềm năng gió rất tốt (hình 1.11) để xây dựng các trạm
điện gió cỡ lớn, trong khi đó ở các quốc gia lân cận diện tích này 0,2% ở
Campuchia và Thái Lan, ở Lào là 2,9%. Nếu xét tiêu chuẩn để xây dựng các trạm
điện gió cỡ nhỏ phục vụ cho phát triển kinh tế ở những khu vực khó khăn thì Việt

Footer Page 18 of 126.

10


Header Page 19 of 126.

Nam có đến 41% diện tích nông thôn có thể
phát triển điện gió loại nhỏ. Nếu so sánh con số

này với các nước láng giềng thì Campuchia có
6%, Thái Lan là 9% và Lào là 13% diện tích.
Ngoài ra, còn có nhiều công trình
nghiên cứu tiềm năng năng lượng gió của các
nhà khoa học trong nước như các nghiên cứu
của Phan Mỹ Tiên, Bùi Thị Tân, Tạ Văn Đa,
Trần Việt Liễn, Nguyễn Văn Thắng,.... Các nhà
nghiên cứu này cho rằng, tiềm năng gió tại mặt
đất (độ cao 10m) trên lãnh thổ Việt Nam

Hình 1.11. Bản đồ tài nguyên gió
Việt Nam ở độ cao 65m [IEA, 2001]
khai thác có hiệu quả năng lượng gió (hình 1.12). Trên phần lớn lãnh thổ, tổng năng
nhìn chung nhỏ, chỉ có một số ít nơi có thể

lượng gió cả năm không vượt quá 200kWh/m2 [2, 5, 6, 12].
Cụ thể ở Bắc Bộ, nơi có tiềm năng đáng
kể là duyên hải từ Cẩm Phả đến Ninh Bình và
phần đồng bằng tiếp giáp với duyên hải này.
Tại nhiều vị trí nằm sát biển của các tỉnh thuộc
Đồng Bằng Bắc Bộ, tổng năng lượng năm có
thể đạt tới 500 kWh/m2. Nhiều nơi trên d y núi
cao Hoàng Liên Sơn, tổng năng lượng năm lớn
hơn 500 kWh/m2.
Ở nửa phía Bắc Trung Bộ tiềm năng lại
khá thấp, chỉ có dải duyên hải hẹp của Hà
Tĩnh, các tỉnh vùng Bình Trị Thiên và núi cao
Hình 1.12. Phân bố năng lượng gió
năm mức 10m lãnh thổ Việt Nam [2]

trên d y Trường Sơn mới có tiềm năng khá
hơn, tuy nhiên cũng chỉ ở mức 300 đến 400

kWh/m2. Phần lớn diện tích của nửa phía Nam Trung Bộ là vùng núi và cao nguyên
Tây Nguyên, có tiềm năng lớn nhất trên lãnh thổ; trừ vùng đất thấp phía Tây giáp

Footer Page 19 of 126.

11


Header Page 20 of 126.

Campuchia và vùng núi thấp phía Đông thuộc các tỉnh Quảng Ng i, Bình Định có
tiềm năng nhỏ. Đặc biệt là vùng núi phía Đông Nam nối tiếp với biển (thuộc các
tỉnh Ninh Thuận, Bình Thuận và Đồng Nai) có nhiều nơi tổng năng lượng năm đạt
tới 500 kWh/m2.
Duyên hải Nam Bộ có tiềm năng phong phú, đặc biệt là duyên hải phía Tây từ Hà
Tiên đến mũi Cà Mau năng lượng rất lớn. Phần đồng bằng Nam Bộ nằm sâu trong đất
liền có tiềm năng nhỏ. Trên các hải đảo phía Đông, tổng năng lượng gió năm từ 700
kWh/m2 tại các hải đảo gần bờ, tăng dần khi ra xa bờ, tại đảo Trường Sa là 2.058
kWh/m2 và Bạch Long Vĩ là 3.064 kWh/m2. Trên các đảo phía Nam lãnh thổ tiềm
năng nhỏ hẳn, tại Côn Đảo là 302 kWh/m2 và Phú Quốc là 440 kWh/m2 [11, 12].
Tuy nhiên, do đặc điểm phân bố gió, càng
lên cao càng mạnh và vì vậy năng lượng gió ở
các mức độ cao càng lớn càng phong phú. Tại
các độ cao 40, 60 và 80m tiềm năng năng lượng
gió lớn hơn nhiều so với mặt đất (tăng từ 1,6 đến
6,6 lần). Riêng trên các hải đảo cách xa đất liền,
các vị trí nằm sát biển và trên các núi cao, tiềm

năng năng lượng gió khá lớn. Hình 1.13 và 1.14
cho thấy trên lãnh thổ Việt Nam có khá nhiều
khu vực có tiềm năng năng lượng gió tại mức
60m và 80m rất khả quan. Ở mực 60 m trên bản
đồ 1.13 tổng năng lượng gió năm lớn hơn
500kWh/m2. Hầu hết các hải đảo đều có tổng

Hình 1.13. Phân bố tổng năng
lượng gió cả năm tại mức 60 m [2]

năng lượng gió cả năm lớn hơn 1.000 kWh/m2. Trong đất liền, các dãy núi cao
Hoàng Liên Sơn, biên giới phía Đông tỉnh Lạng Sơn, các tỉnh vùng cao Tây
Nguyên và các vùng duyên hải suốt dọc từ Bắc vào Nam đều có tiềm năng năng
lượng khá phong phú, có tổng năng lượng gió năm lên tới 1.300 – 2.000 kWh/m2.

Footer Page 20 of 126.

12


Header Page 21 of 126.

Còn theo bản đồ 1.14 do AWS
TruePower phát triển năm 2010, các khu vực
duyên hải đồng bằng Bắc Bộ tốc độ gió trung
bình năm ở độ cao 80m đạt 5 - 6m/s. Khu vực
miền Trung từ Thanh Hóa đến Đà Nẵng chỉ có
dải sát biển mới có tốc độ đạt tới 5m/s. Vào tới
Nam Trung bộ, đặc biệt khu vực Ninh Thuận Bình Thuận tốc độ gió ở vùng ven biển có thể
đạt tới 7 - 8m/s ở độ cao 80m. Riêng khu vực

Nam Bộ, với hầu hết tây Nam Bộ tốc độ gió
Hình 1.14. Bản đồ tài nguyên gió
của Việt Nam tại mức 80 m [17]

trung bình năm đều đạt 5 - 6m/s.

1.2.4. Tiềm năng năng lƣợng gi trên v ng iển Việt Nam
Theo công trình nghiên cứu gần đây nhất
của tác giả Trần Việt Liễn và cộng tác viên
(2009), cho rằng tiềm năng năng lượng gió ở
Việt Nam chính là trên biển. Bản đồ phân bố
tiềm năng gió ở độ cao 80m (Hình 1.15) cho
thấy trên Biển Đông, vùng kéo dài dọc theo
hướng Đông Bắc – Tây Nam từ eo biển Đài
Loan tới vùng biển ngoài khơi Nam Bộ nước ta
có tiềm năng năng lượng khá cao đạt 300 – 600
W/m2 tức là tổng năng lượng gió năm có thể lên
đến trên 5.000 kWh/m2. Trong đó khu vực ven
biển cực Nam Trung Bộ là một trung tâm có mật
độ năng lượng 400 - 800 W/m2. Ngoài ra, trên

Hình 1.15. Bản đồ mật độ năng
lượng gió độ cao 80m trên Biển
Đông [5]

khu vưc vịnh Bắc Bộ cũng hình thành 1 trung tâm có mật độ năng lượng đạt 300 400 W/m2 với tổng năng lượng gió năm đạt tới trên 3.500 kWh/m2 [5].

Footer Page 21 of 126.

13

Header Page 22 of 126.

Các bản đồ trên các hình 1.16 và 1.17
cho ta thấy, phân bố mật độ năng lượng gió ở
các vùng biển nông (có độ sâu d < 50 m) gần
lãnh thổ Việt Nam và vùng biển gần bờ (cách
bờ D < 50 km) thuộc ven biển Việt Nam.
Cũng theo đánh giá trên, các đảo ngoài khơi
ở biển Đông có tiềm năng năng lượng gió
khá dồi dào. Tuy nhiên, ở cùng mức độ cao,
các đảo càng xa bờ càng có tiềm năng lớn và
Hình 1.16. Phân bố mật độ năng
lương gió vùng biển nông (d < 50m)
quanh Việt Nam độ cao 80m [5]

các đảo phía Đông l nh thổ có tiềm năng lớn
hơn nhiều so với các đảo phía Nam.

Có thể nói, tiềm năng năng lượng gió
trên vùng biển Việt Nam khá lớn nhưng phân
bố không đều. Có hai trung tâm có tiềm năng
lớn nhất nước ta đó là vùng biển khu vực Nam
Trung Bộ - Nam Bộ và vùng biển vịnh Bắc Bộ.
Vùng biển Vịnh Bắc Bộ cũng có mật độ năng
lượng gió khá lớn và có khả năng khai thác
hiệu quả. Trong khi đó, khu vực vùng biển Bắc
và Trung Trung Bộ có tiềm năng năng lượng
gió kém nhất và khả năng khai thác ít hiệu

quả hơn.

Hình 1.17. Phân bố năng lượng gió vùng
ven bờ biển (D<50km) ở độ cao 80m [5]

1.3. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KHÍ HẬU TỈNH NAM ĐỊNH
1.3.1. Vị tr địa lý
Nam Định là tỉnh duyên hải nằm ở phía nam đồng bằng Bắc Bộ, có vĩ độ từ
19054ʹ đến 20040ʹ độ vĩ bắc và từ 105055ʹ đến 106045ʹ độ kinh đông. Phía Đông
Nam là Biển Đông, phía Đông Bắc tiếp giáp với tỉnh Thái Bình, phía Tây Bắc giáp
tỉnh Hà Nam và phía Tây Nam giáp tỉnh Ninh Bình. Tổng diện tích tự nhiên toàn

Footer Page 22 of 126.

14


Header Page 23 of 126.

tỉnh là 1652,29 km2 (bằng khoảng 0,5% diện tích toàn quốc), chia thành 10 đơn vị
hành chính, bao gồm thành phố Nam Định và 9 huyện. Nam Định có địa hình tương
đối bằng phẳng, chủ yếu là đồng bằng thấp trũng và thấp dần từ Tây Bắc xuống
Đông Nam theo hướng nghiêng của Đồng Bằng Bắc Bộ. Riêng khu vực phía Tây
Bắc tỉnh tập trung một số ít đồi núi thấp thuộc hai huyện Vụ Bản và Ý Yên.
Tiếp giáp với đất liền là vùng biển
khá rộng lớn nằm trên vịnh Bắc Bộ. Tỉnh
Nam Định có trên 72km chiều dài đường
bờ biển. Nếu coi vùng biển thuộc Nam
Định là vùng được giới hạn bởi 2 đường
thẳng vuông góc với bở biển ở 2 đầu

đường bờ và đường phân giới Vịnh Bắc
Bộ giữa Việt Nam và Trung Quốc (hình
3.1) có thể thấy vùng biển Nam Định có
diện tích lớn gấp 4 - 5 lần diện tích đất liền

Hình 1.18. Bản đồ khu vực nghiên

cứu
của tỉnh. Đây là vùng biển nông có độ sâu chủ yếu dưới 50m. Trong phát triển các
trang trại gió trên thế giới với độ sâu không quá 50m, các tua-bin gió có thể có tháp
với chân được chôn trực tiếp xuống đáy biển tương tự như các trang trại gió trên đất
liền. Điều này rất có ý nghĩa đối với việc phát triển các trang trại gió ngoài khơi của
tỉnh. Điều này cũng cho thấy biển có ảnh hưởng rất mạnh tới điều kiện thời tiết, khí
hậu nói chung, chế độ gió nói riêng của cả tỉnh.
1.3.2. Đặc điểm khí hậu tỉnh Na

Định

Nằm trong khu vực phía đông nam Đồng Bằng Bắc Bộ nên mang tính chất
chung khí hậu của vùng, với hai mùa rõ rệt. Về mùa đông, nhiệt độ trung bình từ 18
– 190C, tháng lạnh nhất là tháng 1 và tháng 2 với nhiệt độ trung bình từ 16,4 –
17,30C, nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối 5,10C. Về mùa hè nhiệt độ trung bình từ 27 280C, tháng nóng nhất là tháng 6, 7 với nhiệt độ trung bình 29,0 – 29,50C, nhiệt độ
cao nhất tuyệt đối 39,70C. Trị số lượng bức xạ tổng cộng trung bình năm là 105 –
130kcal/cm2, số giờ nắng trung bình năm từ 1500 – 1600 giờ nắng.

Footer Page 23 of 126.

15

Header Page 24 of 126.

Trị số lượng mưa trung bình năm từ 1600–1700mm và phân bố tương đối đều,
lượng mưa ngày lớn nhất là 300 – 400mm, số ngày mưa phùn trung bình năm từ 20 –
30 ngày, tháng mưa phùn nhiều nhất là tháng 2 và tháng 3 trung bình 6,4–10,9 ngày.
Mùa mưa chính từ tháng 5 đến tháng 10 chiếm 80% lượng mưa hàng năm; mưa nhiều
nhất vào ba tháng: 7, 8, 9; mưa ít nhất vào tháng 1 và tháng 12. Độ ẩm tương đối trung
bình năm từ 85–86%, tháng có độ ẩm cao nhất tháng 3, 4 trung bình 90– 92%.
Mặt khác, Nam Định là tỉnh ven biển nên biển cũng có vai trò rất đáng chú ý
trong chế độ khí hậu của địa phương. Về mùa đông, nhất vào thời kỳ cuối mùa,
không khí lạnh cực đới trong quá trình di chuyển xuống phía nam, qua vùng biển
nông và rộng, có tác dụng như một hệ thống điều hòa nhiệt - ẩm rất độc đáo, với
thời tiết đặc trưng riêng mưa phùn và sương mùa. Còn về mùa hạ, biển có tác dụng
uốn hướng gió Tây Nam thành hướng Đông Nam, thổi vào lục địa những luồng gió
mát, làm giảm hiệu ứng phơn của gió mùa mùa hạ sau khi vượt d y Trường Sơn.
Chính vì thế, khí hậu tỉnh Nam Định cũng tương đối là ôn hòa so với các tỉnh trong
khu vực.
Dựa trên xu thế phát triển của hoàn lưu gió mùa trong khu vực nêu trên, có
thể phân chia thành 3 thời kỳ Synôp tự nhiên chính khác nhau góp phần vào sự hình
thành khí hậu ở Nam Định sau đây.
a) Thời kỳ chuyển tiếp hai loại gió mùa.
- Tháng 4 hàng năm là thời kỳ chuyển tiếp của gió mùa mùa đông sang gió
mùa mùa hạ. Đặc điểm là gió mùa cực đới kèm theo Front lạnh đ suy yếu, chỉ hoạt
động với tần suất 10% ở miền Bắc và ảnh hưởng đến Nam Định. Thời này lưỡi áp
cao Biển Đông Trung Hoa và Thái Bình Dương luân phiên chi phối thời tiết Nam
Định, chiếm tần suất 60-70%, trong đó lưỡi cao áp phụ Biển Đông Trung Hoa
chiếm tần suất chủ yếu. Khi ảnh hưởng đến Nam Định gió thịnh hành hướng Đông
hoặc Đông Nam thường cho thời tiết mưa nhỏ, mưa phùn và sương mù về đêm và
sáng. Cũng trong thời kỳ này, hệ thống phía tây bắt đầu phát triển (áp thấp Ấn Miến
và gió Tây), với tần suất 20-30%, gây thời tiết nắng và ấm như mùa hè.

- Tháng 10, thời kỳ chuyển tiếp gió mùa mùa hạ sang gió mùa mùa đông.
Tháng này được xem gần như tháng kết thúc của gió mùa mùa hạ nhưng vẫn ảnh

Footer Page 24 of 126.

16


Header Page 25 of 126.

hưởng với tần suất trên dưới 20%. Lưỡi áp cao Thái Bình Dương khống chế ổn định
tới 25% và tần suất hoạt động tới 45%. Trong thời gian này, không khí cực đới từ
áp cao lạnh lục địa cũng bắt đầu xâm nhập xuống miền Bắc nước ta với tần trên
dưới 20%, lúc này không khí hầu như giữ nguyên bản chất lạnh và khô, mỗi khi
xâm nhập sau front lạnh đẩy khối khí nhiệt đới nóng ẩm trước front lạnh lên cao tạo
dải mây tích trước front lạnh cho mưa rào và dông.
b) Thời kỳ hoạt động của gió mùa mùa đông (từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau)
- Thời kỳ tiến triển của gió mùa mùa đông (từ tháng 11 đến giữa tháng 12):
Đặc trưng của thời kỳ này là mức độ phát triển mạnh mẽ của áp cao lục địa Châu Á,
tạo ra những đợt xâm nhập điển hình của không khí lạnh cực đới. Trong thời gian
này, khối không khí này di chuyển chủ yếu theo hướng Bắc – Nam nên giữ nguyên
bản chất khô và lạnh, gây ra thời tiết nắng hanh vào ban ngày, ban đêm do trời
quang mây lên nhiệt độ hạ thấp kèm theo sương mù bức xạ cho thời tiết Nam Định.
- Thời kỳ hưng thịnh gió mùa mùa đông (từ giữa tháng 12 đến giữa tháng 2
năm sau): Ưu thế tuyệt đối thuộc về các hệ thống lưỡi áp cao cực đới và Biển Đông
Trung Hoa tần suất 70- 80%, thiết lập chế độ gió mùa mùa đông ổn định. Nam Định
chịu tác động chính của hệ thống này, hướng gió Tây Bắc đến Bắc thịnh hành, thời
tiết phổ biến ít mây không mưa. Khi có những đợt không khí tăng cường mạnh, gây
thời tiết rét đậm, rét hại.
- Thời kỳ thoái trào gió mùa mùa đông (từ giữa tháng 2 đến tháng 3): Thời

kỳ này hệ thống mùa đông vẫn chiếm ưu thế, song tần suất những đợt gió mùa cực
đới giảm đi chỉ còn trên dưới 20 - 30%. Lưỡi áp cao Biển Đông Trung Hoa chiếm
tần suất trên dưới 70%, đồng thời cường độ cũng tăng thêm, gây ra kiểu thời tiết
mưa nhỏ, mưa phùn kéo dài, trung bình kéo dài từ 5 – 10 ngày, đôi khi kéo dài hơn.
Đây cũng là thời kỳ có sương mù lớn nhất trong năm.
c) Thời kỳ hoạt động gió mùa mùa hè (từ tháng 5 đến tháng 9)
Từ cuối tháng 4, khi hệ thống gió mùa mùa đông bắt đầu rút lui ảnh hưởng ở
các vĩ độ nội chí tuyến, áp thấp mùa hạ bắt đầu phát triển, mở rộng phạm vi hoạt

Footer Page 25 of 126.

17