báo cáo năng nượng gió

Trường đại học Bách Khoa Hà Nội

Môn học: các nguồn năng lượng tái tạo
Đề tài

GVHD:Lê Thị Minh Châu 
 Thành viên nhóm 2: 
 Hồ Chí Cường           20173717  
 Nguyễn Việt Hùng    20173926 
 Phạm Anh Tiếp        20174264  
 Lê Nho Vượng          20174380 
 Tăng Xuân Hiếu      20173863  
 Lê Xuân Dương        20173793  
 Kiều Quang Chiến 
20173675 

: Tìm hiểu về nguồn năng lượng gió


Nội dung tìm hiểu

1. Nguồn gốc, đặc điểm.

2. Lịch sử phát triển.

3. Cách khai thác nguồn năng lượng.

4. Phương pháp sử dụng, phân loại công nghệ phát.

5. Ảnh hưởng đến môi trường, kinh tế.

6. Tiềm năng phát triển nguồn năng lượng của thế giới, việt nam, các thành tựu.

7.Kết luận.


1. Nguồn gốc , đặc điểm:
1.1 Nguồn gốc :
-Khái niệm :Gió là sự di chuyển của không khí trên qui mô lớn. 
-Gió được tạo ra bởi sự khác biệt trong áp suất khí quyển. Nó đi từ
nơi có áp suất cao đến nơi có áp suất thấp hơn.
-Trên toàn cầu, hai yếu tố thúc đẩy chính của mô hình gió quy mô
lớn :
+)nhiệt độ, áp suất khác biệt giữa xích đạo và các cực (sự khác
biệt trong sự hấp thụ năng lượng mặt trời tạo ra điều này)
+)sự quay của trái đất.


1.2 Đặc điểm
1.2.1 Ưu điểm:
-Là nguồn năng lượng tái tạo, khá an toàn với môi trường,
không tạo ra khí thải gây ô nhiễm không khí.

-Diện tích sử dụng nhỏ hơn các loại nhà máy phát điện
khác, khu vực điện gió vẫn có thể sử dụng để canh tác
nông nghiệp.

-Chi phí trong quá trình sản xuất điện năng rất thấp, một
hệ thống máy phát điện gió có thể hoạt động bền bỉ trong
hơn 20 năm với mức chi phí duy trì không đáng kể .

-Hệ thống máy phát điện gió này không tốn nhiên liệu,
không cần nhân công vận hành, và bảo đảm một công suất
phát điện ổn định trong thời gian dài ( với điều kiện gió ở
nơi lắp đặt hệ thống đầy đủ )


1.2.2.Nhược điểm


- Nhược điểm lớn nhất năng lượng gió là nó không liên tục. Điện có thể được sản xuất và cung cấp đầy đủ khi gió đủ mạnh, cũng có thời điểm gió tạm
lắng, việc sản xuất điện bằng năng lượng gió là không thể.



- Tốc độ gió ở mỗi vùng là khác nhau thường những vung có thể khai thác lại cách xa vung tiêu thụ.



- Chi phí lặp đặt một hệ thống máy phát điện gió hiện tại là khá cao.



- Gây ảnh hưởng đến một số loài chim.



- Gây ô nhiễm tiếng ồn quanh khu vực lắp đặt turbine , ảnh hưởng đến cuộc sống người dân xung quanh.


2. Lịch sử phát triển



Trong lịch sử, ông cha ta đã biết sử dụng năng lượng gió từ rất lâu.Từ việc lấy gió đẩy thuyền buồm, bơm nước.



Ở châu âu người ta tận dụng cối xay gió để xay lúa mì.




-Năm 1700trược Công Nguyên, Vua Hammurabicủa xứ Babylon đã sử dụng nguồn gió để tưới tiêu cho vùng
Mesopotamia.



-Người Hồi giáo phát minh ra cối xay gió năm 634, dùng để xay ngô và thoát nước.



-Năm 1920 và 1926, Alenrt Betz tính toán hiệu suất tua bin gió tối đa, bây giờ gọi là “Betz giới hạn” và hình dạng
tối ứu của cách quạt.



-Năm 1950, giáo sư Ulrich Hutter áp dụng khí động học hiện đại và công nghệ sợi quang hiện đại để xây dựng
cách quạt tua-bin gió trong hệ thống thử nghiệm của mình.



-Poul la Cour của Đan Mạch đã phát triển một tua-bin gió phát điện trực tiếp. Năm 1958, một học sinh tên là
Johannes Juul phát triển khái niệm trên cho phép dòng điện xoay chiều phát được nối vào lưới điện cho lần đầu
tiên



3.Cách khai thác nguồn năng lượng


Ngày nay, con người sử dụng turbine gió để khai thác nguồn năng lượng gió.

Turbine

Động năng

Cơ năng

Ứng dụng
(bơm nước,xay gạo)

Điện năng

Ứng dụng
(chuyển hóa thanh điện
năng)


Có 2 loại turbine:
-turbine trục dọc
-turbine trục ngang

ở thời điểm hiện tại tuabin trục ngang 3 canh quạt được sử dụng chủ yếu


4.Phương pháp sử dụng và phân loại công nghệ phát

4.1. Phương pháp sử dụng


Khi gió thổi làm quay cánh quạt, năng lượng gió sẽ
được chuyển thành năng lượng cơ và làm làm roto
quay.



Roto nối với trục chính, trục chính truyền động làm
quay máy phát điện.



Máy phát điện bao gồm cuộn dây dẫn được bao
quanh bởi nam châm. Tại đây, trục quay sẽ xoay
các nam châm xung quanh dây dẫn và tạo ra điện


4.2. Phân loại các công nghệ phát
Vì gió không thổi đều đặn nên, để cung cấp năng lượng liên tục, năng lượng điện phát sinh từ các turbine gió chỉ có
thể được sử dụng kết hợp chung với các nguồn năng lượng khác:
-Như năng lượng mặt trời (Gió thổi vào ban đêm thường mạnh hơn ban ngày).
-Sử dụng các nhà máy phát điện có bơm trữ để bơm nước vào các bồn chứa ở trên cao và dùng nước để vận hành
tuốc bin khi không đủ gió.

-Cánh quạt gió sẽ được truyền động trực tiếp để quay máy nén khí. Động năng của gió được tích lũy vào hệ thống
nhiều bình khí nén. Hệ thống hàng loạt bình khí nén này sẽ được luân phiên tuần tự phun vào các turbine để quay
máy phát điện => Như vậy năng lượng gió được lưu trữ và sử dụng ổn định.



5. Ảnh hưởng đến môi trường, kinh tế.
5.1 Môi trường
-Ảnh hưởng của tiếng ồn
Turbin điện gió loại 2,3MW tại độ cao tâm hệ thống cánh quạt 99m có thể gây ra tiếng ồn tới 105,54dB(A). nhưng ở khoảng cách 200m tính từ tâm
hệ thống cánh quạt thì độ ồn chỉ còn 49dB(A). Thông thường, nếu đứng cách turbin điện gió 300m thì tiếng ồn thấp hơn 45dB(A) và điều đó hoàn
toàn chấp nhận được
-Ảnh hưởng đến cảnh quan và địa hình.
-Ảnh hưởng đến sinh thái biển.
-Ảnh hưởng đến một số loài chim khi bị va phải canh quạt. Song đây cũng ảnh hưởng không đáng kể khi chim bay qua cánh quạt đều ý thức được
và tranh khỏi.
Trên hết năng lượng gió không thải khí thải độc hại ra khỏi môi trường và là nguồn năng lượng tái tạo nên nói chung vẫn khá an toan với môi
trường.


5.2 Kinh tế
-Làm giảm giá điện
Đưa năng lượng gió vào hệ thống cấp điện có thể làm giảm tổng thể giá điện. Có hai lý do cơ bản để giải thích:
+) Đầu tiên, bởi vì tua-bin gió không tiêu thụ nhiên liệu, chi phí bảo trì không lớn. Điều này có nghĩa là một khi các trang trại gió
được xây dưng nó sẽ khiến cho nền kinh tế đỡ phải chi trả một khoản tiền lớn để mua nhiên liệu mà vẫn có thể khai thác tối đa tiềm
năng từ gió.
+) Thứ hai, vì điện gió không thải ra khí CO2 nên các nhà đầu tư có thể tiết kiệm một khoản tiền trong việc đầu tư các loại máy móc
thân thiện với môi trường hay các khoản phí khi thải ra khí CO2 vượt mức cho phép.
VD:Như tại Đan Mạch theo nghiên cứu của Viện nghiên cứu quốc gia RISO đã chỉ ra rằng chi phí mà người tiêu dùng điện miền Tây
(không bao gồm phí truyền tải và phân phối và VAT) sẽ cao hơn từ 7 đến 13% vào năm 2005 nếu điện gió không được xây dựng.

Điều này được hiểu là điện gió đã tiết kiệm được từ 0.3 đến 0.5cent cho mỗi kWh tiêu thụ


6. Tiềm năng phát triển của thế giới, Việt Nam và các
thanh tựu.
6.1. Thế giới

Tỷ trọng công suất điện gió toan cầu

Theo báo cáo thống kê của Hiệp hội năng lượng tái tạo toàn cầu
IREN, năm 2016 tỷ trọng công suất điện gió mới nhất toàn cầu hiện
đang chiếm tổng 9% với tổng các nguồn điện hiện có. Với các quốc
gia thì tổng đứng đầu là Trung Quốc chiếm 34%, Mỹ 17%, Đức 10%,
sau đó đến Ấn độ 6%, Tây Ban Nha 5%, Vương quốc Anh, Canada
đều 3%, Pháp, Italia, Brazil đều 2%, còn Thuỵ Điển, Đan Mạch, Thổ
Nhĩ kỳ, Ba Lan đều 1%.

Trung Quốc
Đức

Mỹ
Các nước còn lại


- Ngoài ra các dự án gió biển cũng khá phát triển.Các dự án điện gió biển ngoài khơi đầu tiên được lắp đặt ngoài khơi
bờ biển của Đan Mạch vào năm 1991. Gần đây sự tiến bộ về công nghệ và giá thành đầu tư giảm đã tạo ra sự phát
triển mạnh mẽ thị trường điện gió biển toàn cầu, làm cho tài nguyên năng lượng gió biển trở nên quý giá hơn rất
nhiều. Hiệp hội năng lượng gió châu Âu (EWEA), đã thống kê năng lượng gió biển toàn cầu, 6 tháng đầu năm 2016
đạt hơn 12,7 GW, năm 2015 (12,1 GW), năm 2014 (8,7 GW), năm 2013 (7,45 GW). 

6.2 Việt Nam.
Nhờ vào vị trí địa lý có khí hậu nhiệt đới gió
mùa ẩm và đường bở biển dài mà tiềm
năng về năng lượng gió ở Việt Nam là rất
triển vọng, theo đánh giá Việt Nam có tiềm
năng lớn nhất khu vực Đông Nam Á về năng
lượng gió.


Hình bên là bản đồ phân hóa vận tốc gió
trên độ cao 80m của bộ công thương
năm 2010 .
Ta có thể thấy: tại các tỉnh vùng duyên
hải chạy dài từ Ninh Thuận, Mũi Né,
Bình Thuận và các tỉnh ven đồng bằng
sông Cửu Long là những vung giâu tiềm
năng về năng lượng gió.


Theo số liệu năm 2010 của Bộ Công Thương, hiện có:
• Khoảng 100 dự án điện gió đăng ký đầu tư ở Việt Nam với
tổng công suất hơn 7.000 MW
• Mới chỉ có 4 dự án với tổng công suất 159,2 MW đi vào vận
hành thương mại và dự kiến nâng tổng công suất lên khoảng
800 MW vào năm 2020, khoảng 2.000 MW vào năm 2025 và
khoảng 6.000 MW vào năm 2030.
 Tuy nhiên, đây vẫn là một con số rất khiêm tốn so với tiềm

Các dự án gió
đã/đang/sẽ thực
hiện tại việt nam


6.3.Các thành tựu


6.3.1.Nhà máy điện gió Walney Extension
- Được xây dựng ở biển phía Tây

-

nước Anh.

Có công suất 659 MW, đủ để

cung cấp điện cho 600.000 hộ gia đình.

-

Đây là nhà máy điện gió lớn trên

biển nhất thế giới.
-Gồm 87 turbine.Bao phủ trên diện tích 145km2.
-Đặc biệt có tới 40 turbine có công suất 8MW và
cao 195m thuộc loại turbine gió lớn nhất thế giới.


6.3.2 Nhà máy điện gió

Bình Thạnh



Điện gió Bình Thạnh, trước đây gọi là Điện gió
Tuy Phong,  xây dựng tại vùng đất xã Bình Thạnh,
huyện Tuy Phong, tỉnh Bình Thuận, Việt Nam.



Điện gió Bình Thạnh khởi công năm 2008. Tháng
04/2012 đã hoàn thành giai đoạn 1 dự án có
20 turbine gió với tổng công suất lắp máy 30 MW.
Mỗi năm dự án sản xuất 85 triệu kWh điện, và giảm
phát thải hàng năm 58.000 tấn CO 2 .



Toàn bộ dự án có 80 tua-bin với tổng công suất lắp
máy 120 MW. Năm 2019 là nhà máy điện gió lớn
nhất Đông Nam Á .


7.Kết Luận

 Với những ưu điểm khá an toàn với môi trường và những nhược điểm có thể
chấp nhận được. Tiềm năng của nguồn năng lượng gió vẫn là rất lớn.

 Với những điều kiện thuận lợi

của đất nước ,chúng ta cần chú ý nhiều hơn

về năng lượng gió.Phát huy tối đa tiềm lực về phát triển năng lượng gió tại
việt nam.

 Tích cực đào tạo các kĩ sư có chuyển môn về khai thác năng lượng gió, phục
vụ sự phát triển của đất nước.