LV THẠC SĨ ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG GIÓ, MẶT TRỜI ĐỂ PHÁT ĐIỆN ĐẢO BẠCH LONG VĨ

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN....................................................................................................2
MỞ ĐẦU..................................................................................................................1

1.Lý do chọn đề tài........................................................................................1
2. Mục đích nghiên cứu.................................................................................2
3. Nội dung của đề tài....................................................................................2
4. Phương pháp nghiên cứu...........................................................................3
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ VIỆC SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG GIÓ VÀ MẶT
TRỜI VÀ SỰ CẦN THIẾT CỦA NÓ ĐỐI VỚI HUYỆN ĐẢO BẠCH LONG
VĨ.............................................................................................................................. 4

1. Năng lượng gió..........................................................................................4
2. Năng lượng Mặt Trời................................................................................9
3. Vài nét về đảo Bạch Long Vĩ..................................................................15
4. Đánh giá tiềm năng năng lượng gió ở đảo Bạch Long Vĩ.......................20
5. Đánh giá tiềm năng năng lượng Mặt Trời ở đảo Bạch Long Vĩ............20
Chương 2: GIỚI THIỆU CHƯƠNG TRÌNH RETSCREEN.............................24

2.1.Giới thiệu chung về chương trình RETScreen.......................................24
2.2. Chương trình RETScreen và các ứng dụng của nó...............................25
2.2.Các phương pháp đánh giá (cơ sở lý thuyết ) của phần mềm RESTcreen.
.....................................................................................................................28
Chương 3: SỬ DỤNG PHẦN MỀM RETSCREEN ĐỂ PHÂN TÍCH ĐÁNH
GIÁ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG GIÓ VÀ NĂNG LƯỢNG MẶT
TRỜI VỚI NGUỒN ĐIỆN DIESEL..................................................................33

3.1. Sử dụng phần mềm RETScreen để phân tích các chỉ tiêu kinh tế tài
chính, kỹ thuật của dự án phong điện có công suất 1000kVA.....................33

3.2. Sử dụng phần mềm Retscreen để phân tích các chỉ tiêu kinh tế tài
chính, kỹ thuật của dự án năng lượng Mặt Trời có công suất 1000kW.......62
3.3. Ứng dụng phần mềm Retscreen phân tích các chỉ tiêu của nhà máy
điện diessel...................................................................................................84
3.4. Sánh sánh về mặt kinh tế, kỹ thuật và xã hội của dự án điện gió, điện
Mặt Trời và điện diesel................................................................................88
Chương 4: NGHIÊN CỨU PHƯƠNG ÁN LAI GHÉP ĐIỆN GIÓ– DIESEL –
MẶT TRỜI............................................................................................................. 92

4.1. Ý nghĩa của nghiên cứu phương án lai ghép điện gió-diesel – Mặt Trời
để cấp điện cho huyện đảo Bạch Long Vĩ...................................................92
4.2. Phân tích, đánh giá dự án lai ghép điện gió – diesel – Mặt Trời bằng
phần mềm RETScreen.................................................................................93
Chương 5. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO................103



LỜI CAM ĐOAN
Tác giả xin cam đoan những nội dung được viết trong luận văn này là công trình
được tác giả tổng hợp và nghiên cứu dưới sự hướng dẫn của PGS.TS. Nguyễn Lân
Tráng, và không có sự sao chép bất hợp pháp từ luận văn của người khác. Nếu sai
tác giả xin hoàn toàn chịu trách nhiệm.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2016

Tác giả luận văn

Chu Ngọc Ánh


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
STT
1
2

Ký hiệu
NLG
NLMT

Ý nghĩa
Năng lượng gió
Năng lượng Mặt Trời


DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1. Số liệu về bức xạ Mặt Trời tại VN..................................................12
Bảng 1.2. Lượng tổng xạ bức xạ Mặt Trời trung bình ngày của các tháng
trong năm ở một số địa phương của nước ta, (đơn vị: MJ/m2.ngày)...............13
Bảng 1.3. Số giờ nắng trung bình hàng tháng đảo Bạch Long Vĩ..................21
Bảng 3.1. Thông tin ban đầu của dự án...........................................................34
Bảng 3.2. Mô hình năng lượng của dự án.......................................................35
Bảng 3.3. Đánh giá sơ bộ về công suất và sản lượng của mô hình.................37
Bảng 3.4. Chi phí đầu tư cho dự án điện gió...................................................38
Bảng 3.5. Chi phí hàng năm và định kỳ cho dự án điện gió...........................39
Bảng 3.6. Các tham số tài chính của dự án điện gió trường hợp 1.................40
Bảng 3.7. Thu nhập hàng năm của dự án điện gió trường hợp 1....................40

Bảng 3.8. Chi phí và thu nhập của dự án điện gió trường hợp 1....................41
Bảng 3.9. Đánh giá khả năng tài chính của dự án điện gió trường hợp 1.......41
Bảng 3.10 Dòng tiền hàng năm của dự án điện gió trường hợp 1..................42
Bảng 3.11 Thu nhập hàng năm của dự án điện gió trường hợp 2...................45
Bảng 3.12. Chi phí và thu nhập của dự án điện gió trường hợp 2...................45
Bảng 3.13. Đánh giá khả năng tài chính dự án điện gió trường hợp 2............46
Bảng 3.14. Dòng tiền hàng năm của dự án điện gió trường hợp 2..................46
Bảng 3.15.Thu nhập hàng năm của dự án điện gió trường hợp 3...................48
Bảng 3.16.Chi phí và thu nhập của dự án điện gió trường hợp 3....................49
Bảng 3.17. Đánh giá khả năng tài chính dự án điện gió trường hợp 3............49
Bảng 3.18. Dòng tiền hàng năm của dự án điện gió trường hợp 3..................50
Bảng 3.19. Các tham số tài chính của dự án điện gió trường hợp 4...............51
Bảng 3.20. Thu nhập hàng năm của dự án điện gió trường hợp 4..................52
Bảng 3.21. Chi phí và thu nhập của dự án điện gió trường hợp 4...................52


Bảng 3.22. Đánh giá khả năng tài chính dự án điện gió trường hợp 4............53
Bảng 3.23 Dòng tiền hàng năm của dự án điện gió trường hợp 4...................53
Bảng 3.24. So sánh các thông số dự án theo các trường hợp..........................54
Bảng 3.25. Dữ liệu khí hậu tại Bạch Long Vĩ.................................................66
Bảng 3.26.Chi phí đầu tư cho dự án................................................................69
Bảng 3.27.Chi phí hàng năm và định kỳ cho dự án........................................69
Bảng 3.28. Các tham số tài chính......................................................................70
Bảng 3.29. Thu nhập của dự án.......................................................................71
Bảng 3.30. Tóm tắt chi phí và tiết kiệm/thu nhập của dự án...........................72
Bảng 3.31. Khả năng tài chính của dự án........................................................72
Bảng 3.32. Dòng tiền hàng năm của dự án.....................................................73
Bảng 3.33. Các tham số tài chính....................................................................74
Bảng 3.34. Thu nhập của dự án.......................................................................75
Bảng 3.35. Tóm tắt chi phí và tiết kiệm/thu nhập của dự án...........................75

Bảng 3.36. Khả năng tài chính của dự án........................................................76
Bảng 3.37. Dòng tiền hàng năm của dự án.....................................................76
Bảng 3.38. Hệ thống điện diesel đề xuất.........................................................85
Bảng 3.39. Phân tích phát thải dự án điện diesel............................................86
Bảng 3.40. Phân tích tài chính dự án điện diesel............................................87
Bảng 4.1. Hệ thống điện 2 máy phát diesel.....................................................94
Bảng 4.2 Phân tích phát thải 2 máy diesel......................................................94
Bảng 4.3. Phân tích tài chính 2 máy diesel.....................................................95
Bảng 4.4. tổng hợp chi phí cộng thêm của dự án điện Mặt Trời.....................96
và diesel vào điện gió......................................................................................96
Bảng 4.5. Phân tích chi phí đầu tư của dự án lai ghép điện gió – diesel –Mặt
Trời..................................................................................................................97


Bảng 46. Phân tích chi phí hàng năm của dự án lai ghép điện gió – diesel –
Mặt Trời...........................................................................................................98
Bảng 4.7.Thu nhập từ bán điện diesel và NLMT...........................................98
Bảng 4.8.Tổng hợp chi phí và thu nhập của dự án lai.....................................99
ghép điện gió – diesel – Mặt Trời...................................................................99
Bảng 4.9. Phân tích khả năng tài chính của dự án lai.....................................99
ghép điện gió – diesel – Mặt Trời....................................................................99
Bảng 4.10. Dòng tiền hàng năm của dự án lai ghép điện gió – diesel – Mặt
Trời................................................................................................................100
Bảng 4.11. Bảng so sánh giữa các dự án.......................................................101


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Thống kê về công suất lắp đặt nhà máy gió 1997-2014....................5
Hình 1.2. Bản đồ phân vùng dự án điện gió ở Việt Nam..................................8
Hình 2.1. Giao diện chương trình RETScreen................................................26

Hình 2.2. Bản chất của IRR.............................................................................30
Hình 3.1 Dữ liệu đường cong công suất và năng lượng..................................36
Hình 3.2.Biểu đồ dòng tiền lũy tích của dự án điện gió trường hợp 1............43
Hình 3.3. Phân tích giảm phát thải khí nhà kính trường hợp 2.......................44
Hình 3.3. Biểu đồ dòng tiền lũy tích dự án điện gió trường hợp 2.................47
Hình 3.4. Biểu đồ dòng tiền lũy tích dự án điện gió trường hợp 3.................50
Hình 3.5. Biểu đồ dòng tiền tích lũy của dự án...............................................54
Hình 3.6. Tấm pin Mặt Trời HIP-200BA3 của Sanyo...................................62
Hình 3.7.Thông tin ban đầu.............................................................................65
Hình 3.8. Thông tin hệ thống điện trường hợp đề xuất...................................67
Hình 3.9.Biểu đồ dòng tiền tích lũy................................................................73
Hình 3.10.Biểu đồ dòng tiền tích lũy..............................................................77
Hình 3.11. Phân tích rủi ro NPV.....................................................................80
Hình 3.12. Phân tích rủi ro Vốn cổ đông –IRR sau thuế.................................81
Hình 3.13. Thông tin dự án điện diesel...........................................................84
Hình 3.14. Biểu đồ dòng tiền lũy tích dự án điện diesel.................................88
Hình 4.1. Mô hình hệ thống độc lập kết hợp giữa điện gió-diesel-Mặt Trời. .93
Hình 4.2. Biểu đồ dòng tiền lũy tích của dự án lai ghép điện gió - diesel – Mặt
Trời ...............................................................................................................100


MỞ ĐẦU
1.Lý do chọn đề tài
Trong khi các nguồn năng lượng truyền thống như than đá, dầu mỏ đang dần
cạn kiệt, giá thành cao, nguồn cung không ổn định, việc vận chuyển khó khăn, tốn
kém đặc biệt là tới những vùng sâu, xa, hải đảo… thì nhiều nguồn năng lượng thay
thế đang được các nhà khoa học quan tâm, nghiên cứu đặc biệt là nguồn năng lượng
gió (NLG) và năng lượng Mặt Trời (NLMT). Việc tiếp cận để tận dụng nguồn NLG
và NLMT không chỉ góp phần cung ứng kịp nhu cầu năng lượng của xã hội mà còn
giúp giảm thiểu việc ô nhiễm môi trường.

Việt Nam là một trong số những quốc gia có tiềm năng gió và Mặt Trời
tương đối tốt cho sự phát triển, và chính phủ Việt Nam đã có nhiều chính sách
khuyến khích đầu tư cho sự nghiên cứu. Ngoài ra, các khu vực hải đảo Việt Nam
cũng được đánh giá là những khu vực có tiềm năng gió và Mặt Trời rất lớn. Do đó,
việc ứng dụng phát triển năng lượng gió và Mặt Trời trên những vùng hải đảo cô lập
với lưới điện quốc gia này là việc làm hết sức ý nghĩa và cần thiết cho việc phát
triển kinh tế - xã hội.
Theo đánh giá của Điện lực Hải Phòng, hiện trạng của hệ thống điện trên
huyện đảo Bạch Long Vĩ hiện đã không đáp ứng đủ nhu cầu sử dụng điện của người
dân sinh sống trên đảo. Việc cấp điện tại đảo Bạch Long Vĩ đang phụ thuộc vào 3 tổ
máy phát điện chạy luân phiên, có công suất khoảng 1.000 kVA. Mà theo tính toán
của Điện lực Hải Phòng thì đến năm 2020, tổng nhu cầu sử dụng điện trên đảo sẽ là
trên 3.044 kW. Trong khi đó, đảo Bạch Long Vĩ được đánh giá là nơi có vị trí rất
quan trọng trong việc mở rộng các vùng biển và phân định biển trong Vịnh Bắc Bộ,
cũng như chiến lược phát triển kinh tế, an ninh, quốc phòng biển của nước ta. Do
đó, việc đầu tư, nâng cấp hệ thống điện tại đảo Bạch Long Vĩ là hết sức cần thiết và
phải được thực hiện sớm. Mặt khác do vị trí của đảo cách đất liền tới 140 km, quá
xa để kéo được điện lưới ra đảo, nên việc tìm hiểu và nghiên cứu phát triển nguồn
điện trên đảo Bạch Long Vĩ bằng cách dùng năng lượng gió và Mặt Trời là vấn đề

1


thiết thực và mang tính khả thi.
Đề tài nghiên cứu “ Đánh giá tiềm năng năng lượng gió và Mặt Trời để phát
điện của huyện đảo Bạch Long Vĩ – thành phố Hải Phòng” có tính thực tiễn: Tổng hợp
đánh giá về các nguồn năng lượng gió, Mặt Trời, hiện trạng về ứng dụng các nguồn
năng lượng gió và Mặt Trời trên thế giới và ở Việt Nam; Phân tích tiềm năng năng
lượng gió và Mặt Trời tại huyện đảo Bạch Long Vĩ để đưa ra biện pháp sử dụng một
cách hợp lý và hiệu quả nhất; Phân tích so sánh các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật, xã hội của

nhà máy điện gió, nhà máy điện Mặt Trời và nhà máy điện sử dụng nhiên liệu diesel
trong 20 năm vận hành. Tổng hợp, so sánh, đánh giá giữa các nhà máy và rút ra kết
luận.
2. Mục đích nghiên cứu
Đánh giá tiềm năng năng lượng năng lượng gió và Mặt Trời của huyện đảo
Bạch Long Vĩ để phục vụ cho công nghiệp phát điện tương lai.
So sánh về kinh tế, kỹ thuật và xã hội giữa các nhà máy điện chạy bằng
nhiên liệu diesel với nhà máy điện gió và nhà máy điện Mặt Trời ở khu vực huyện
đảo Bạch Long Vĩ.
Nghiên cứu sử dụng nguồn điện lai ghép hỗn hợp gió, diezel và Mặt Trời để
cung cấp điện cho huyện đảo Bạch Long Vĩ .
3. Nội dung của đề tài
Bố cục luận văn dự kiến gồm những nội dung chính sau:
Chương 1.Tổng quan về việc sử dụng năng lượng gió và Mặt Trời và sự cần thiết
của nó đối với huyện đảo Bạch Long Vĩ .
Chương 2. Giới thiệu chương trình RETScreen.
Chương 3. Sử dụng phần mềm RETScreen để tính toán đánh giá và so sánh các chỉ
tiêu kinh tế, kỹ thuật, xã hội của nhà máy điện gió, nhà máy điện Mặt Trời và nhà máy
điện sử dụng nhiên liệu diesel trong 20 năm vận hành.

2


Chương 4. Nghiên cứu sử dụng nguồn điện lai ghép hỗn hợp gió, diezel và Mặt Trời
để cung cấp điện cho huyện đảo Bạch Long Vĩ .
Chương 5. Kết luận.
4. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu lý thuyết kết hợp khảo sát, thu thập và tính toán, sử dụng phần mềm
RETScreen so sánh và đánh giá các thông tin thực tế.
Luận văn này không thể hoàn thành nếu không có sự hướng dẫn tận tình của thầy

giáo hướng dẫn –PGS. TS. Nguyễn Lân Tráng , tác giả xin gửi lời cảm ơn chân
thành đến thầy giáo hướng dẫn cùng với các thầy cô thuộc bộ môn Hệ thống điện viện Điện - trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã giúp đỡ, tạo điều kiện để tác giả
hòan thành luận văn này.
Mặc dù bản thân đã cố gắng, song do khả năng cũng như thời gian có giới hạn,
luận văn không tránh khỏi những thiếu xót. Mong nhận được sự góp ý từ các thầy
cô cùng các bạn để luận văn này có thể hòan thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn !

3


Chương 1
TỔNG QUAN VỀ VIỆC SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG GIÓ VÀ MẶT TRỜI VÀ
SỰ CẦN THIẾT CỦA NÓ ĐỐI VỚI HUYỆN ĐẢO BẠCH LONG VĨ
1. Năng lượng gió
1.1.Tổng quan về năng lượng gió
Gió có nguồn gốc từ năng lương Mặt Trời. Mặt Trời hun nóng không khí ở
các địa điểm khác nhau trên trái đất tạo nên sự chênh lệch nhiệt độ dẫn đến sự phân
bố không đều áp suất. Kết quả là tạo nên dòng không khí chuyển động từ nơi có áp
suất cao đến nơi có áp suất thấp. Không khí di chuyển tạo thành gió, động năng của
dòng không khí chính là năng lượng gió.
Từ rất lâu con người đã biết sử dụng gió như một nguồn năng lượng. Nếu
không kể đến thuyền buồm – đây là thiết bị sử dụng năng lượng gió đơn giản nhất
đã được phát minh hàng ngàn năm trước công nguyên.
1.2. Tình hình sử dụng năng lượng gió trên thế giới
Kể từ khi cuộc khủng hoảng dầu lửa diễn ra vào đầu thập niên của thế kỷ 20
này, nhiều nước đã điều chỉnh chính sách năng lượng hướng về các nguồn năng
lượng mới và tái tạo. Trong đó ở một số nước thì năng lượng gió được đánh giá như
một nguồn năng lượng có thể góp phần đáng kể trong cân bằng năng lượng quốc
gia.

Một vài thập kỷ trở lại đây năng lượng gió đang là nguồn năng lượng có tốc
độ phát triển nhanh nhất trong các nguồn năng lượng. Tốc độ tăng trưởng trung bình
hàng năm đối với việc lắp đặt tua-bin gió là khoảng 30% trong 10 năm qua .Vào
cuối năm 2014, công suất phát điện của các nhà máy điện gió toàn cầu tăng lên đến
369.553 MW từ 47.620 MW vào năm 2004 (Hình 1). Đến cuối năm 2020, dự kiến
con số này sẽ tăng lên hơn 1.260.000 MW, đủ cho 12% tiêu thụ điện của thế giới.
Các quốc gia có tổng công suất lắp đặt cao nhất là Đức (20.622 MW), Tây Ban Nha
(11.615 MW), Mỹ (11.603 MW), Ấn Độ (6270 MW) và Đan Mạch (3136 MW).

4


Theo như báo cáo Hội đồng năng lượng gió toàn cầu, châu Âu tiếp tục dẫn đầu thị
trường với 48.545 MW của công suất lắp đặt vào cuối năm 2006, bằng với 65% của
thế giới. Các hiệp hội năng lượng gió châu Âu cũng đặt mục tiêu đáp ứng 23% nhu
cầu về điện của châu Âu bằng năng lượng gió vào năm 2030. Những con số đó đã
chỉ ra rằng, thị trường toàn cầu cho năng lượng điện được sản xuất bởi máy phát
điện tuabin gió đã tăng trưởng đều đặn, gián tiếp thúc đẩy sự phát triển của các công
nghệ điện-gió, qua đó tăng khả năng cạnh tranh trên thị trường điện.

Hình 1.1: Thống kê về công suất lắp đặt nhà máy gió 1997-2014
1.3. Tình hình sử dụng năng lượng gió ở Việt Nam
1.3.1. Tiềm năng năng lượng gió ở Việt Nam
- Nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa với bờ biển dài, Việt Nam có một
thuận lợi cơ bản để phát triển năng lượng gió. Trong chương trình đánh giá năng
lượng cho châu Á, Ngân hàng thế giới có đã có một khảo sát chi tiết về năng
lượng gió khu vực Đông Nam Á trong đó có Việt Nam. Theo tính toán của
nghiên cứu này, trong bốn nước được khảo sát thì Việt Nam có tiềm năng gió lớn
nhất và hơn hẳn các quốc gia lân cận là Thái Lan, Lào, Campuchia. Trong khi
Việt Nam có tới 8,6% diện tích lãnh thổ được đánh giá có tiềm năng từ “tốt” đến

“rất tốt” để xây dựng các trạm điện gió cỡ lớn thì diện tích này ở Thái Lan là
0,2%, ở Lào là 2,9%, và ở Campuchia là 0,2%.

5


- Tổng điện năng điện gió của Việt Nam là 513.600 MW tức là bằng hơn
200 lần công suất của thủy điện Sơn La và hơn 10 lần tổng dự báo ngành điện
vào năm 2020. Nếu xét tiêu chuẩn để xây dựng các trạm điện gió cỡ nhỏ phục vụ
cho phát triển kinh tế ở những vùng khó khăn thì Việt Nam có đến 41% diện tích
nông thôn có thể phát triển điện gió loại nhỏ. Nếu so sánh con số này với nước
láng giềng thì Campuchia có 6%, Lào có 13% và Thái Lan có 9% diện tích nông
thôn có thể phát triển điện gió loại nhỏ. Đây quả thật là ưu đãi dành cho Việt
Nam mà chúng ta chưa nghĩ đến cách tận dụng.
1.3.2. Các trạm điện năng lượng gió đã và đang được xây dựng ở Việt Nam
- Hiện tại Việt Nam có tất cả 20 dự án diện gió với dự kiến sản xụất 20
GW. Nguồn điện gió này sẽ kết nối với hệ thống điện lưới quốc gia và sẽ được
phân phối và quản lý bởi Tập đoàn Điện lực Việt Nam.
- Ngày 17/1/2016 vừa qua, tại thành phố Bạc Liêu đã tổ chức lễ khánh
thành Nhà máy Điện gió tỉnh Bạc Liêu lớn nhất nước ta hiện nay với công suất
công suất 99,2 MW và điện lượng sản xuất hàng năm khoảng 320 triệu KWh.
Tổng mức đầu tư của dự án là 5.217 tỷ đồng, bằng nguồn vốn tự có của chủ đầu
tư và nguồn vốn vay tín dụng đầu tư của Nhà nước. Tiếp theo sau khi khánh
thành giai đoạn vừa qua, chủ đầu tư sẽ xúc tiến lập báo cáo tiền khả thi triển khai
giai đoạn tiếp theo với 71 trụ tua-bin gió mới (loại 2MW/trụ) và tổng công suất
142 MW, tổng mức đầu tư dự kiến 8.850 tỷ đồng, thời gian thực hiện 36 tháng.
Dự kiến cuối năm 2018 sẽ hoàn thành xây dựng và đưa toàn bộ các tua-bin mới
vào vận hành, hòa vào hệ thống điện lưới Quốc gia.
- Tháng 5/2011 dự án Tuy Phong ở Bình Thuận đã hòa mạng lưới điện
quốc gia giai đoạn 1 gồm 20 trụ điện gió (tua-bin) với chiều cao cột 85 m, đường

kính cánh quạt 77 m, công suất 1,5 MW/tuabin; tức tổng công suất đạt 30 MW.
Theo kế hoạch, giai đoạn 2 của dự án sẽ xây dựng và lắp đặt 60 trụ điện gió,
nâng tổng công suất của Nhà máy Phong điện 1 Bình Thuận lên 120MW.

6


- Dự án hệ thống hỗn hợp Phong điện-diesel tại đảo Phú Quý có tổng công
suất là 9 MW (gồm 3 tuabin gió x 2 MW mỗi tuabin + 6 máy phát diesel x 0,5
MW mỗi máy phát) đưa vào vận hành năm 2012. Đây là hệ thống hỗn hợp
Phong điện-diesel đầu tiên của Việt Nam cung cấp sản lượng điện bình quân là
25 triệu kWh/năm. Các tuabin gió sử dụng của hãng Vestas, Đan Mạch.
- Tháng 4 năm 2004, Việt Nam đã lắp đặt trạm năng lượng gió công suất
858KW trên đảo Bạch Long Vĩ do chính phù tài trợ và các tổ máy được chế tạo
bởi hãng Technology SA (Tây Ban Nha). Tuy nhiên phải ngừng vận hành sau 1
năm vì sự cố.
- Ngoài ra Trung tâm năng lượng tái tạo và thiết bị nhiệt (RECTARE) đại
học Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh đã lắp đặt trên 800 tuabin gió trong hơn
40 tỉnh thành với sự tài trợ của Hiệp hội Việt Nam – Thụy Sĩ tập trung nhiều
nhất gần Nha Trang, trong đó có gần 140 tuabin gió đã hoạt động.
- Ở Cần Giờ thành phố Hồ Chí Minh với sự hỗ trợ của Pháp cũng đã lắp đặt
được 50 tuabin gió. Tuy nhiên những tuabin gió trên đều có công suất nhỏ
khoảng vài kW mức độ thành công không cao vì không được bảo dưỡng thường
xuyên theo đúng yêu cầu.
- Tháng 10-2008 tại Hà Nội đã diễn ra lễ ký kết giữa Tổng công ty Điện lực
Dầu khí Việt Nam (PV Power) thuộc Tập đoàn Dầu khí Việt Nam và Tập đoàn
Luyện kim của Argentina Industrias Metallurgica Pescamona S.A.I.yF (IMPSA)
thỏa thuận chi tiết về việc sản suất và phát triển các dự án điện gió và thủy điện
tại Việt Nam. Hai bên đã đồng ý góp vốn để kinh doanh và thương mại hóa
tuabin gió, phát triển và quản lý các dự án điện gió, cung cấp các dịch vụ bảo trì,

sửa chữa các thiết bị điện gió ở Việt Nam. Hai bên cũng đã kí thỏa thuận hợp tác
triển khai nhà máy điện gió công suất 1 GW trên diện tích 10.000 ha nằm cách
xã Hòa Thắng huyện Bắc Bình tỉnh Bình Thuận khoảng 6 km về hướng đông
bắc. Nhà máy sẽ được lắp đặt tuabin gió IMPESA Unipower IWP –Class II công

7


suất 2,1MW các tổ máy gồm nhiều tuabin gió cho phép sản xuất 5,5 Gwh/năm.
Dự kiến tổng vốn đầu tư cho dự án là 2,35 tỷ USD trong 5 năm. Hai bên cũng
thỏa thuận về dự án sản suất tuabin gió công suất 2MW có sải cánh quạt dài 80m
cho Việt Nam và cho xuất khẩu.
- Những đế án khác chẳng hạn như: Phương Mai – Quy Nhơn với công
xuất 2,5 MW do chuyên viên tập đoàn Avantis Energy Group; hai đề án với công
xuất 150 MW & 80 MW tại tỉnh Lâm Đồng đang được tích cực triển khai; Công
ty Thụy Sĩ Aerogie Plus Solution AG lắp đặt nhà máy điện gió có công xuất 7,5
MW kết hợp với động cơ diesel tại Côn Đảo , tỉnh Bà Rịa- Vũng Tàu.

Hình 1.2. Bản đồ phân vùng dự án điện gió ở Việt Nam
1.4. Các ưu nhược điểm và tiềm năng gió
1.4.1. Ưu điểm
- Năng lượng gió không thải khí, hóa chất độc hại ra môi trường, là nguồn năng
lượng tái sinh, sạch không gây ô nhiểm môi trường.
- Góp phần làm giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu nhập khẩu và hạn chế sự phụ
thuộc vào nguồn cung cấp nhiên liệu từ nước ngoài, đóng góp vào đa dạng hóa năng
lượng và ổn định giá năng lượng.
- Tận dụng các đồi trọc, chỗ ít dân cư sinh sống để xây các tuabin gió.

8

- Ảnh hưởng của thiên nhiên nơi đặt các tuabin gió không đáng kể nếu so sánh với
nhà máy thủy điện, nhiệt điện, điện hạt nhân.
1.4.2. Nhược điểm
- Giá thành đầu tư cao.
- Mật độ năng lượng thấp.
- Phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết và địa hình, nên việc khảo sát từng vùng,
lắp những bản đồ gió chi tiết là một điều cực kì quan trọng để đem lại hiệu quả cho
năng lượng gió.
- Năng lượng thu được thường gián đoạn và không theo qui luật.
- Có thể thay đổi dòng không khí làm ảnh hưởng đến các loài chim cư trú.
- Thay đổi hoặc làm phá vỡ cảnh quan của vùng lắp đặt điện gió.
- Tiếng ồn có thể làm ảnh hưởng đến các loài động vật hoặc con người sống gần nơi
đặt các trạm năng lượng gió.
- Có thể ảnh hưởng đến các trạm thu phát song điện thoại, truyền hình.
- Đó là các mặt hạn chế của năng lượng gió, nhưng cơ bản thì các hạn chế này rất
nhỏ so với các hạn chế của các nguồn năng lượng hóa thạch.
2. Năng lượng Mặt Trời
2.1.Tổng quan về năng lượng Mặt Trời
NLMT là năng lượng của dòng bức xạ điện từ xuất phát từ Mặt Trời cộng
với một phần nhỏ năng lượng từ các hạt nguyên tử khác phóng ra từ Mặt Trời. Đây
là một dạng năng lượng mà Mặt Trời cung cấp cho chúng ta từ ngàn xưa.
Mặt Trời là nguồn năng lượng lớn nhất mà con người có thể tận dụng được :
sạch, mạnh mẽ, dồi dào, đáng tin cậy, gần như vô tận, và có ở khắp nơi dù ít hay
nhiều. Việc thu giữ NLMT gần như không có ảnh hưởng tiêu cực gì đến môi trường.
Việc sử dụng NLMT không thải ra khí và nước độc hại, do đó không góp phần vào
vấn đề ô nhiễm và hiệu ứng nhà kính.

9

Trái đất nhận được 174 petawatts (PW) của bức xạ Mặt Trời đến ở phía
trên không khí. Khoảng 30% được phản xạ trở lại không gian trong khi phần còn lại
được hấp thụ bởi các đám mây, đại dương và vùng đất.
Tổng số NLMT được hấp thụ bởi bầu khí quyển, đại dương của Trái đất và
vùng đất là khoảng 3.850.000 exajoules (EJ) mỗi năm.
Hai phương pháp phổ biến dùng để thu nhận và trữ NLMT là phương pháp
thụ động và phương pháp chủ động. Phương pháp thụ động sử dụng các nguyên tắc
thu giữ nhiệt trong cấu trúc và vật liệu của các công trình xây dựng. Phương pháp
chủ động sử dụng các thiết bị đặc biệt để thu bức xạ nhiệt và sử dụng các hệ thông
quạt và máy bơm để phân phối nhiệt. Phương pháp chủ động có lịch sử phát triển
dài hơn hẳn, trong khi phương pháp chủ động chỉ mới được phát triển chủ yếu trong
thế kỷ 20.
Hai ứng dụng chính của NLMT là :
+ Nhiệt Mặt Trời: Chuyển bức xạ Mặt Trời thành nhiệt năng, sử dụng ở các hệ
thống sưởi, hoặc để đun nước tạo hơi quay turbin điện.
+ Điện Mặt Trời : Chuyển bức xạ Mặt Trời ( dưới dạng ánh sáng ) trực tiếp thành
điện năng ( hay còn gọi là quang điện – photovoltaics).
2.2. Tình hình sử dụng năng lượng Mặt Trời trên thế giới
NLMT chiếu trên mặt đất ở những nơi khác nhau là không giống nhau, trung
bình khoảng 100 W/m2, cao nhất khoảng 1000 W/m2. Trong thực tế trữ lượng
NLMT có thể sử dụng là khoảng 170 TOE/năm, ở quy mô toàn cầu thì năng lượng
này không lớn lắm, nhưng nó lại có ý nghĩa đối với các quốc gia mạng lưới phân
phối điện năng vẫn còn thưa thớt như: Ấn Độ, Trung Quốc hoặc Châu Phi.
Khả năng ứng dụng NLMT thay đổi theo từng vùng miền, điều kiện thời
tiết. Nếu tính trung bình cho toàn bộ diện tích trái đất, trong vòng 24 giờ, một ngày,
trung bình 1m2 nhận được 4,2 kWh. Ở sa mạc, không khí rất khô và có ít mây che

10

phủ, nguồn NLMT là nhiều nhất, hơn 6,0 kWh/ngày/m2. Ánh sáng Mặt Trời cũng
thay đổi theo mùa, có những vùng nhận được rất ít nguồn NLMT vào mùa đông chỉ
khoảng 0,7 kWh/ ngày.
NLMT có tiềm năng lớn, nhưng trong năm 2008 chỉ cung cấp 0,02% của
tổng cung cấp năng lượng của thế giới. Tuy nhiên, việc sử dụng đã tăng lên gấp đôi
mỗi năm, trong đó có tiềm năng cung cấp hơn 1000 lần tổng tiêu thụ năng lượng, sẽ
trở thành nguồn năng lượng thống trị trong vòng một vài thập kỷ tới.
Trên thế giới, nhiều nước đã sử dụng NLMT như một giải pháp thay thế
những nguồn tài nguyên truyền thống. Các nước dẫn đầu nghiên cứu, sản xuất và
triển khai ứng dụng các thiết bị sử dụng NLMT là Mỹ, Nhật, Đức, Israel, Trung
Quốc…Năm 2012, pin năng lượng Mặt Trời tiếp tục phát triển mạnh, công suất toàn
cầu lên đến 100GW. Các nước phát triển mạnh các nhà máy điện nhiệt MT là Tây
Ban Nha với công suất 1.950MW và Mỹ là 1.300MW.
Đun nóng bằng NLMT vẫn liên tục phát triển trong nhiều năm qua, năm
2002 công suất chỉ 59GWth, năm 2012 lên đến 255GWth, Trung Quốc là nước dẫn
đầu trong sử dụng NLMT đun nóng nước, công suất tính đến năm 2012 là 180,4
GWth, chiếm hơn 2/3 công suất thế giới.
Ngày nay thế giới đang đẩy mạnh ứng dụng công nghệ Mặt Trời nhằm giảm
bớt sự phụ thuộc vào sử dụng các nguồn năng lượng hóa thạch như than dầu.
2.3. Tiềm năng và tình hình sử dụng năng lượng Mặt Trời tại Việt Nam
2.3.1. Tiềm năng
Việt Nam có tiềm năng về nguồn NLMT, có thể khai thác cho các sử
dụng như: đun nước nóng, phát điện và các ứng dụng khác như sấy, nấu ăn... Với
tổng số giờ nắng cao lên đến trên 2.500 giờ/năm, tổng lượng bức xạ trung bình hàng
năm vào khoảng 230-250 kcal/cm2 theo hướng tăng dần về phía Nam là cơ sở tốt
cho phát triển các công nghệ năng lượng Mặt Trời. Tiềm năng điện Mặt Trời tốt

11

nhất ở các vùng Thừa Thiên Huế trở vào Nam và vùng Tây Bắc. Vùng Tây Bắc gồm
các tỉnh Lai Châu, Sơn La, Lào Cai…. và vùng Bắc Trung bộ gồm các tỉnh Thanh
Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh…. có NLMT khá lớn. Mật độ NLMT biến đổi trong
khoảng 300 đến 500 cal/cm2.ngày. Số giờ nắng trung bình cả năm trong khoảng
1800 đến 2100 giờ. Như vậy, các tỉnh thành ở miền Bắc nước ta đều có thể sử dụng
hiệu quả Tuy nhiên, do có sự bức xạ Mặt Trời nhiều hơn mùa đông nên mùa hè sử
dụng thiết bị đun nước nóng bằng NLMT đạt hiệu quả cao hơn. Còn ở miền Nam,
từ Đà Nẵng trở vào, NLMT rất tốt và phân bố tương đối điều hòa trong suốt cả năm.
Trừ những ngày có mưa rào, có thể nói trên 90% số ngày trong năm đều có thể sử
dụng NLMT để đun nước nóng dùng cho sinh hoạt. Số giờ nắng trung bình cả năm
trong khoảng 2000 đến 2600 giờ. Đây là khu vực ứng dụng NLMT rất hiệu quả.
Dưới đây là bảng số liệu về lượng bức xạ Mặt Trời tại các vùng miền nước
ta.
Vùng

Giờ nắng trong năm Bức xạ
(kcal/cm2/năm)
Đông Bắc
1600 – 1750
100 – 125
Tây Bắc
1750 – 1800
125 – 150
Bắc Trung Bộ
1700 – 2000
140 -160
Tây Nguyên và Nam Trung Bộ 2000 – 2600
150 – 175

Ứng dụng

Nam Bộ
Trung bình cả nước

Rất tốt
Tốt

2200 – 2500
130 – 150
1700 – 2500
100 – 175
Bảng 1.1. Số liệu về bức xạ Mặt Trời tại VN

Trung bình
Trung bình
Tốt
Rất tốt

Qua bảng trên cho ta thấy nước ta có lượng bức xạ Mặt Trời rất tốt, đặc biệt
là khu vuc phía Nam, ở khu vực phía bắc thì lượng bức xạ Mặt Trời nhận được là ít
hơn.
Lượng bức xạ Mặt Trời giữa các vùng miền là khác nhau và nó cũng phụ
thuộc vào từng tháng khác nhau. Dưới đây là bảng số liệu lượng bức xạ trung bình
các tháng ở các địa phương.

12


TT

Địa phương

1 Cao Bằng
2 Móng Cái
3 Sơn La
4

Láng
(Hà Nội)

5 Vinh
6 Đà Nẵng
7 Cần Thơ
8 Đà Lạt

1
7
8,21
18,81
18,81
17,56
11,23
11,23
8,76
20,11
8,88
21,79
12,44
22,84

17,51
16,68
16,68
18,94

Tổng xạ Bức xạ Mặt Trời của các tháng trong năm
(đơn vị: MJ/m2.ngày)
2
3
4
5
6
8
9
10
11
12
8,72
10,43
12,70
16,81
17,56
19,11
17,60
13,57
11,27
9,37
19,11
17,60
13,57

11,27
9,37
18,23
16,10
15,75
12,91
10,35
12,65
14,45
16,84
17,89
17,47
12,65
14,45
16,84
17,89
17,47
8,63
9,09
12,44
18,94
19,11
18,23
17,22
15,04
12,40
10,66
8,13
9,34
14,50

20,03
19,78
16,39
15,92
13,16
10,22
9,01
14,87
18,02
20,28
22,17
21,04
20,78
17,93
14,29
10,43
8,47
20,07
20,95
20,88
16,72
15,00
15,29
16,38
15,54
15,25
16,38
15,29
16,38
15,54

15,25
16,38
16,51
15,00
14,87
15,75
10,07

Bảng 1.2. Lượng tổng xạ bức xạ Mặt Trời trung bình ngày của các tháng trong
năm ở một số địa phương của nước ta, (đơn vị: MJ/m2.ngày)
Như vậy lượng tổng xạ nhận được ở mỗi vùng miền cũng khác nhau ở mỗi tháng.
Ta nhận thấy rằng các tháng nhận được nhiều nắng hơn là tháng 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10.
Nếu sử dụng bình NLMT vào các tháng này sẽ cho hiệu suất rất cao.
2.3.2. Tình hình sử dụng năng lượng Mặt Trời tại Việt Nam
Là một nước có tiềm năng lớn về nguồn năng lượng tái tạo, năng lượng bức
xạ Mặt Trời trung bình đạt 4 đến 5kWh/m2 mỗi ngày, Việt Nam có nhiều lợi
thế phát triển hệ thống sử dụng năng lượng Mặt Trời. Trong đó, hiệu quả nhất là sử
dụng NLMT vào đun nước nóng. Tuy vậy, Việt Nam mới chỉ khai thác được 25%
nguồn năng lượng tái tạo (trong đó có năng lượng Mặt Trời ) và còn lại 75% vẫn
chưa được khai thác.
Hiện nay cả nước mới có khoảng 600 hệ thống đun nước nóng bằng NLMT
tập thể và trên 5000 hệ thống cho gia đình đã được lắp đặt. Trong đó, khoảng 95%

13


được lắp đặt sử dụng ở khu vực thành thị, 5% đươc sử dụng ở các huyện hoặc một
số hộ nông thôn .Đối tượng lắp đặt và sử dụng chủ yếu là các hộ gia đình chiếm
khoảng 99%, 1% cho các đối tượng khác như: nhà trẻ, trường mẫu giáo,bệnh xá,
khách sạn, trường học, nhà hàng,…..

Trên tổng thể, điện Mặt Trời chiếm 0,009% tổng lượng điện toàn quốc.
Gần đây có dự án phát điện ghép giữa pin Mặt Trời và thuỷ điện nhỏ, công suất 125
kW được lắp đặt tại xã Trang, huyện Mang Yang, tỉnh Gia Lai, và dự án phát điện
lai ghép giữa pin Mặt Trời và động cơ gió với công suất 9 kW đặt tại làng Kongu 2,
huyện Đăk Hà, tỉnh Kon Tum, do Viện Năng lượng (EVN) thực hiện, góp phần
cung cấp điện cho khu vực đồng bào dân tộc thiểu số. Từ thành công của dự án này,
viện Năng lượng (EVN) và Trung tâm Năng lượng mới tiếp tục triển khai ứng dụng
giàn pin Mặt Trời nhằm cung cấp điện cho một số hộ gia đình và các trạm biên
phòng ở đảo Cô Tô (Quảng Ninh), đồng thời thực hiện dự án “Ứng dụng thí điểm
điện Mặt Trời cho vùng sâu, vùng xa” tại xã Ái Quốc, tỉnh Lạng Sơn. Dự án được
hoàn thành vào tháng 11/2002.
Mặc dù có nhiều ưu điểm, nhưng thời gian qua, các sản phẩm sử dụng
NLMT vẫn chưa được ứng dụng rộng rãi mà chỉ tập trung tại nông thôn, miền núi –
nơi mức sống tương đối thấp. Hiện nước ta có hơn 3.000 hộ dân vùng sâu, vùng xa
được điện khí hóa bằng hệ điện Mặt Trời gia đình, 8.500 hộ sử dụng điện Mặt Trời
qua các trạm sạc ắc quy, … nhưng tại khu vực nội thành như thành phố Hồ Chí
Minh, chỉ có duy nhất ngôi nhà sử dụng điện Mặt Trời (của kỹ sư Trịnh Quang
Dũng do tổ chức SIDA Thụy Điển tài trợ). Ở Hà Nội, số công trình sử dụng pin
Mặt Trời mới chỉ đếm trên đầu ngón tay như: Hệ thống pin Mặt Trời hòa vào mạng
điện chung của Trung tâm Hội nghị Quốc gia (150kW), trạm pin Mặt Trời nối lưới
lắp đặt trên mái nhà làm việc Bộ Công Thương, hai cột đèn NLMT kết hợp năng
lượng gió đầu tiên được lắp đặt tại Ban quản lý dự án Công nghệ cao Hòa Lạc…
Tổng công suất đặt pin Mặt Trời của Việt Nam đến nay khoảng 2MWp.

14


2.4. Các ưu nhược điểm và tiềm năng năng lượng Mặt Trời
2.4.1. Ưu điểm
NLMT là nguồn năng lượng tái sinh, sạch không gây ô nhiểm môi trường và

có trữ lượng vô cùng lớn do tính tái tạo cao.
Phát triển sử dụng NLMT sẽ góp phần thay thế các nguồn năng lượng hóa
thạch, giảm phát khí thải nhà kính, bảo vệ môi trường. Vì thế, đây được coi là
nguồn năng lượng quý giá, có thể thay thế những dạng năng lượng cũ đang ngày
càng cạn kiệt
2.4.2. Nhược điểm
Mật độ năng lượng thấp.
Phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết và địa hình.
Năng lượng thu được thường gián đoạn và không theo qui luật.
Chi phí sản xuất cao.
3. Vài nét về đảo Bạch Long Vĩ
3.1. Vị trí địa lý, tổ chức hành chánh và dân s ố
3.1.1. Vị trí địa lý
Bạch Long Vĩ ( đuôi rồng trắng) là đảo xa bờ nhất của Việt Nam trong Vịnh
Bắc Bộ. Đảo có toạ độ địa lý (20o07'35'' và 20o08'36'' vĩ độ Bắc; 107o42'20'' 107o44'15'' kinh độ Đông. Do vị trí giữa Vịnh (cách Hòn Dấu - Hải Phòng 110 km,
cách đảo Hạ Mai 70 km, cách mũi Ta Chiao - Hải Nam 130 km), đảo có một vị trí
quan trọng trong việc mở rộng các vùng biển và phân định biển Vịnh Bắc Bộ.
Ngoài ra, đảo còn nằm trên một trong 8 ngư trường lớn của Vịnh, có một vị trí quan
trọng trong chiến lược phát triển kinh tế, an ninh - quốc phòng biển của nước ta ở
Vịnh Bắc Bộ.

15


3.1.2. Tổ Chức Hành Chính
Đảo Bạch Long Vĩ nằm giữa Vịnh Bắc Bộ, thuộc chủ quyền của Việt Nam
và trực thuộc thành phố Hải Phòng. Đảo có diện tích tự nhiên 2,33 km2, trong đó có
1,78 km2 hoàn toàn không ngập triều, 0,55 km2 là bãi còn ngập triều cao.
Các đơn vị hành chính:
Có 2 thị trấn,và 8 xã, 2 xã đảo gồm: Thị trấn Ô Vỹ ,Thị trấn Bờ Đơng

Xã: Cây Lấp , Bờ Hê, Càng Bơng, Lốp Xà, Cây Trâm, Gia Hoà, Sơn Xà
Xã đảo: Cây Xốp , Yên Châu
3.1.3. Dân Số
Dân số (2009):
Tổng cộng

902 người[2]

Mật độ

297 người/km²

3.1.4. Đặc điểm khí hậu, Thuỷ văn
Hoàn lưu khí quyển và chế độ gió: Khí hậu Bạch Long Vĩ đại diện cho
vùng khơi vịnh Bắc Bộ, có hai mùa chính. Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 8, thời
tiết nóng ẩm và mưa nhiều, gió mùa tây nam với tần suất hướng nam 74 - 88 %, tốc
độ trung bình 5,9 - 7,7 m/s. Mùa khô từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau, thời tiết
lạnh, khô và ít mưa, hướng gió thịnh hành là bắc và đông chiếm tần suất 86 - 94%,
tốc độ trung bình 6,5 - 8,2 m/s. Tháng 4 và tháng 9 là các tháng chuyển tiếp.
Nhiệt độ và độ ẩm không khí: Nhiệt độ không khí trung bình năm
23,3oC, cao nhất tuyệt đối 33,9oC, thấp nhất tuyệt đối là 7,0 oC, cao vào các tháng 6,
7 và 8 (trên 28oC, cao nhất 28,7 oC vào tháng 7) và thấp vào các tháng 1 và 2 (16,6
-16,8oC). Biên độ nhiệt năm dao động 9,6 - 13,8 oC. Biên độ nhiệt ngày đêm nhỏ,
thường không quá 5oC. Độ ẩm không khí trung bình 86%, lớn nhất vào tháng 3 và
4 (92%) và nhỏ nhất vào tháng 11 (69%).

16