TIEULUAN NANG LUONG TAI TAO

NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO

GVHD: Lương Xuân Trường

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ THUẬT TP.HCM
KHOA ĐIỆN -ĐIỆN TỬ
MÔN : NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO

BÀI TIỂU LUẬN
ĐỀ TÀI :
XÁC ĐỊNH GIÁ BÁN ĐIỆN CHO 1 TUABIN GIÓ

Giáo viên hướng dẫn : Ths: Lương Xuân Trường
Danh sách nhóm 18:
Nguyễn Hồng Minh Phát 19542111
Nguyễn Văn Thơng
19542120
Lê An Tồn
19542123
Đồn Khải Uy
19542126


NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO

GVHD: Lương Xuân Trường

NĂNG LƯỢNG GIÓ
Trong bối cảnh sự thay đổi khí hậu đang ngày càng hiện hữu thì người ta ngày càng ý
thức được hơn sự hữu hạn của các nguồn tài nguyên. Giá dầu khí và giá lương thực tăng từng

ngày, cùng với đó là sự tăng trưởng không ngừng của dân số thế giới báo hiệu sẽ nổ ra một
cuộc cạnh tranh gay gắt hơn trong cuộc đua tìm kiếm các nguồn năng lượng và các tài
nguyên khác. Nhưng cùng với đó là sự đa dạng sinh học, một kho báu của các nguồn tài
nguyên kinh tế chưa được khai thác, lại đã và đang bị đe dọa và hủy hoại một cách vô trách
nhiệm.
Trong khi đó, gió là một nguồn năng lượng sạch và vơ hạn, nó miễn dịch với những biến
động và biến động của ngành cơng nghiệp nhiên liệu hóa thạch. Ý tưởng dùng năng lượng
gió để sản xuất điện hình thành ngay từ thời Trung cổ. Từ sau những cuộc khủng hoảng
dầu trong thập niên 1970 việc nghiên cứu sản xuất năng lượng từ các nguồn khác được đẩy
mạnh trên tồn thế giới. Mặc dù điện gió bắt đầu được thế giới nghiên cứu từ 25 năm trước,
nhưng chỉ trong gần 10 năm trở lại đây nó mới khẳng định được vị trí trên thị trường năng
lượng thế giới khi sản lượng điện gió tăng trưởng một cách ngoạn mục với tốc độ trung bình
28%/năm, cao nhất trong tất cả các nguồn năng lượng hiện có.
Một nghiên cứu mới cho rằng, chỉ riêng gió mặt đất cũng có thể bảo đảm hơn 20 lần năng
lượng tiêu thụ của toàn thế giới, cịn những turbines trên diều khơng khí về tiềm năng có thể
thu được một số lượng năng lượng lớn hơn đến 100 lần nhu cầu hiện nay. Điều đó chứng
tỏ gió là nguồn năng lượng hiện đại số một trên thế giới hiện nay.


NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO

GVHD: Lương Xuân Trường

CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Chương I: TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG GIĨ
1.Khái niệm
Năng lượng gió là động năng của khơng khí di chuyển trong bầu khí quyển Trái Đất. Năng
lượng gió là một hình thức gián tiếp của năng lượng mặt trời.
2.Sự hình thành năng lượng gió

NGUN NHÂN HÌNH
THÀNH GIĨ

Bức xạ Mặt Trời
chiếu xuống bề mặt
Trái Đất khơng đồng
đều làm cho nước và
bầu khí quyển nóng
lên khơng đều nhau,
dẫn tới sự chênh lệch
về áp suất làm cho
khơng khí dịch
chuyển tạo thành
gió.
VD : Mặt ban ngày
của Trái Đất nhận
được nhiều ánh sáng
mặt trời hơn mặt ban
đêm và cường độ
bức xạ ở xích đạo
lớn hơn ở 2 cực

Do bị ảnh hưởng
bởi hiệu ứng
Coriolis được tạo
thành từ sự quay
quanh trục của
Trái Đất nên
khơng khí đi từ
vùng áp cao đến

vùng áp thấp
khơng chuyển
động thẳng mà tạo
thành các cơn gió
xốy có chiều
xốy khác nhau
giữa Bắc bán cầu
và Nam bán cầu.

Trục quay của
Trái Đất nghiêng
so với mặt phẳng
quỹ đạo do nó
tạo thành khi
quay quanh Mặt
Trời tạo thành
các dịng khơng
khí theo mùa.

Gió địa phương.
VD gió biển: ban
ngày gió thổi từ
biển vào đất liền,
ban đêm gió thổi
theo chiều ngược
lại.


NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO

GVHD: Lương Xuân Trường

3.Vật lý học về năng lượng gió
Năng lượng gió là động năng của khơng khí chuyển động với vận tốc v. Khối lượng đi
qua một
mặt phẳng hình trịn vng góc với chiều gió trong thời gian t là:
m = V = Avt = r2vt
ρ: tỷ trọng của khơng khí
V: là thể tích khối lương khơng khí đi qua mặt cắt ngang hình trịn diện tích A, bán kinh r
trong
thời gian t.
Vì thế động năng E và cơng suất P của gió là: v2= r2tv3
P = r 2 v3
Ta thấy cơng suất gió tăng theo lũy thừa 3 của vận tốc gió nên vận tốc gió là một trong
những yếu
tố quyết định khả năng sử dụng năng lượng gió.
Cơng suất gió có thể được sử dụng thông qua một turbines để phát điện, nhỏ hơn rất nhiều
so với năng lượng của luồng gió vì vận tốc của gió ở phía sau một turbines khơng thể
giảm xuống bằng khơng. Trên lý thuyết chỉ có thể lấy tối đa là 59,3% năng lượng tồn tại
trong luồng gió.
4.Ưu, nhược điểm của năng lượng gió
Ưu điểm

Nhược điểm

- Là một nguồn tài ngun tái tạo hồn tồn,
sạch và khơng gây ô nhiễm môi trường.
- Nguồn nguyên liệu miễn phí, không tốn
nhiên liệu.
- Chi phí vận hành thấp.

- Hiệu suất cao.
- Lợi nhuận cao, giá thành thấp.
- Tốn ít diện tích xây dựng, không ảnh
hưởng nhiều đến trồng trọt và chăn ni.

- Vốn đầu tư ban đầu lớn, chi phí lắp ráp và

- Có thể lắp turbines gió ở nhiều địa hình
khác nhau nên tiết kiệm được chi phí
truyền tải.

=> Ngồi ra cịn 1 số ảnh hưởng khác nhưng

chi phí bảo trì cao.
- Phải có trình độ kỹ thuật cao khi thiết kế và
vận hành.
- Phụ thuộc hoàn toàn vào thời tiết.
- Ô nhiễm tiếng ồn.
- Turbines quay ảnh hưởng đến tầm quan
sát xa và nhiễu sóng vơ tuyến.
các ảnh hưởng này đều không đáng kể.


5.Ứng dụng của năng lượng gió
Từ lâu năng lượng gió đã được con người biết đến và sử dụng để tạo thành cơ năng thay
thế cho sức lao động nặng nhọc của con người. Thế kỷ XIV, năng lượng gió đã được sử dụng
để tạo công cơ học nhờ các cối xay gió, làm di chuyển thuyền buồm và khinh khí cầu.
Cùng với sự phát triển của Khoa học kỹ thuật hiện đại và nhu cầu năng lượng, đặc biệt là
năng lượng sạch, năng lượng gió được chú trọng trong nghiên cứu phát triển và có nhiều ứng
dụng trong cuộc sống.

Cối xay gió

Thuyền buồm

Khinh khí cầu

Năng lượng gió được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như kinh tế, du lịch, chính trị như
xe chạy bằng năng lượng gió tiết kiệm nhiên liệu, các turbines gió cho các động cơ máy
bay phản lực dùng trong chiến tranh, các cánh đồng gió mang lại cảnh quan đẹp thu hút
khách du lịch,... Đặc biệt, động cơ gió cịn có ứng dụng quan trọng trong bơm nước và cơng
nghệ phát điện.

Năng lượng gió có rất nhiều ứng dụng


6. Ứng dụng động cơ gió bơm nước
Động cơ gió bơm nước có hai loại máy bơm nước hỗ trợ là máy bơm qua lại truyền
thống và hệ thống máy bơm khí nén.
Máy bơm qua lại truyền thống có cối xay gió nằm trực tiếp trên nguồn nước. Bơm
nước bằng guồng đạp nước truyền thống có chi phí rẻ nhưng hiệu suất thấp hoặc bằng
bơm piston hoặc bơm màng để hiệu suất cao hơn.
Hệ thống bơm khí nén được sử dụng phổ biến hơn vì chi phí thấp. Đây là loại máy bơm
dựa vào hoạt động của cối xay gió để nén khí kích hoạt máy bơm nằm trong nước. Nước
được bơm cho đến khi van nổi lên để đóng mở cửa, đồng thời khí nén hất nước ra cửa bơm
và đẩy lên máng.

Động cơ gió bơm nước

7. Ứng dụng động cơ gió phát điện
Đây là ứng dụng quan trọng nhất của động cơ gió. Dựa trên nguyên tắc hoạt động của cối
xay gió, người ta nghiên cứu máy phát điện gió để sản xuất điện năng. Trên cơ sở áp dụng
những thành tựu mới của khoa học cơng nghệ, các cánh gió của cối xay gió cũng như các
thiết bị xây dựng được chế tạo đặc biệt hơn thành turbines gió.

Hệ thống phát điện gió

Chương II: TURBINER GIÓ


1.Phân loại
- Turbines gió trục ngang (cánh dạng khí động).
- Turbines gió trục đứng: dạng cánh phẳng trục đứng.
dạng roto cánh trịn trục
đứng. trục đứng Darrieus.
Turbines gió cánh dạng khí
động (được sử dụng rộng rãi
nhất)

Turbines gió cánh phẳng trục đứng

Nội dung

Cấu tạo
cánh gió

Hoạt động
của bánh
cơng tác

gió

Phân loại
Hệ số sử
dụng
Nhược
điểm

Có dạng khí động học, cho hiệu suất
sử dụng rất cao, sử dụng cho động cơ gió
phát điện.
- Trục cánh gió trùng với hướng gió
=> R với lực thành phần Y tạo momen
quay.
- Khi bánh cơng tác gió quay, trên mỗi
phân tố của cánh đều có dịng khí chảy
vào.
- Loại ít cánh (quay nhanh) với số cánh
từ 1
đến 4.
- Loại nhiều cánh (quay chậm) với số
cánh tới 24.
0,3 – 0,42
- Chi phí sản xuất khá cao.
- Chỉ đón gió một hướng.

- Cánh gió phẳng.
- Hai bên trục là hai phần cánh gió.
Tại mỗi thời điểm chỉ một phần
cánh gió chuyển động trùng hướng

gió, phần kia xu hướng chuyển động
ngược hướng gió.
=> chế tạo thêm tấm chắn thích hợp
để làm giảm lực cản.

0,1 – 0,18
- Vcánh ≤ Vgió
- Bề mặt chiếm chỗ của bánh cơng
tác gió gần như bị che phủ hồn
tồn.


Turbines gió roto cánh trịn trục
đứng

Turbines gió trục đứng Darrieus
(đang được nghiên cứu ứng dụng)

Nội dung

Cấu tạo
cánh gió

Ưu điểm

Nhược điểm

Được cấu tạo bởi hai nửa hình trụ
(như một thùng phuy bổ đôi) gộp so
le với nhau và quay quanh trục thẳng

đứng.
Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo
- Tốc độ chậm (độ cao tốc Z = 0,9 –
1,0)
- Tỷ trọng lớn.
- Momen khởi động của động cơ lớn
nhưng

- Hai cánh dạng thẳng và cong.
- Cánh có biến dạng khí động học.

Kết cấu gọn nhẹ nên có hiệu suất
khá cao ~ 35%
- Sản xuất gợn sóng momen quay
lớn, mang tính chu kỳ.
- Momen xoắn ban đầu là rất thấp.

* Đồ thị so sánh hiệu suất sử dụng năng lượng gió của các loại turbines gió:

Hiệu suất sử dụng năng lượng gió của một số loại turbines gió
1.Cối xay gió cổ Hà Lan
5.Ba cánh
2.Savorius
6.Hai cánh tốc độ cao
3.Nhiều cánh
7.Darrieur
4.Lý tưởng


1.2 Turbines gió trục ngang

1. 2.1. Cấu tạo

Blades (Cánh quạt)
Gió thổi qua các cánh quạt làm nó chuyển động và quay.
Rotor Bao gồm cánh quạt và trục.
Pitch (Bước răng)
Cánh được xoay hoặc làm nghiêng một ít để giữ cho rotor quay với tốc độ hợp lý
nhất nhằm đạt hiệu suất sinh điện cao nhất. Nó bảo vệ cánh quạt và rotor trong điều
kiện gió quá lớn.
Blake (Phanh đĩa)
Có thể áp dụng máy móc, điện, thủy lực để dừng rotor trong trường hợp khẩn cấp.
Low – speed shaft (Trục tốc độ thấp)
Rotor quay trục tốc độ thấp ở khoảng 30 đến 60 vòng một phút.
Gear box (Hộp số)


Kết nối các trục tốc độ thấp với trục tốc độ cao và tăng tốc độ quay từ khoảng 30 - 60
vòng/phút (rpm) khoảng 1000 - 1800 rpm.
Generator (Máy phát điện)
Thông thường, một máy phát điện cảm ứng sản xuất 60 chu kỳ AC điện.
Controller (Bộ điều khiển)
Khởi động máy với tốc độ gió khoảng 8-16 dặm/giờ (mph) và tắt máy tại khoảng
55 mph. Turbines không hoạt động ở tốc độ gió ở trên khoảng 55 mph vì họ có thể
bị hư hỏng bởi những cơn gió cao.
Anemometer (Máy đo gió)
Bộ đo lường tốc độ gió và truyền dữ liệu tốc độ gió tới bộ điểu khiển.
Wind vane (Gió cánh)
Để xử lý hướng gió và liên lạc với các ổ đĩa yaw để định hướng turbines gió.
Nacelle (Thùng máy bay)
Thùng máy bay nằm trên đỉnh tháp và bao gồm hộp số, trục thấp và tốc độ cao, máy

phát điện,
bộ điều khiển và phanh.
High – speed shaft (Trục quay tốc độ cao)
Ổ đĩa máy phát điện. Là trục truyền động của máy phát ở tốc độ cao.
Yaw drive (Ổ đĩa Yaw)
Dùng để giữ cho rotor ln ln hướng về hướng gió chính khi có sự thay đổi hướng
gió.
Yaw motor (Động cơ Yaw)
Động cơ cung cấp cho “Yaw drive” định được hướng gió.
Tower (Trụ đỡ Nacelle)
Towers được làm từ thép ống, bê tơng, hoặc lưới thép. Bởi vì tốc độ gió tăng lên
với chiều cao, tháp cao cho phép turbines dễ nắm bắt năng lượng hơn và tạo ra nhiều
điện hơn.


1.2.2 Nguyên lý làm việc
Cánh quạt quay

Máy phát điện
hoạt động

ĐIỆN

Trục tốc độ thấp
quay

Roto quay

Trục tốc độ cao
quay

Tăng tốc

Hộp số

Điện sản sinh ra đi vào một máy biến áp, chuyển đổi điện
của máy phát điện khoảng 700 V cho hệ thống phân phối

* Vì sao turbines trục ngang phổ biến hơn turbines trục đứng?
Với thiết kế trục đứng cùng các cánh được bố trí lệch tâm bao quanh trục quay, turbines
gió trục đứng có thể đón gió từ mọi hướng khác nhau mà không cần bánh lái định hướng.
Thế nên turbines trục đứng sẽ có hiệu suất rất cao.
Turbines gió trục đứng có nhiều ưu thế nổi trội hơn các turbines trục ngang như chúng
có thể được lắp đặt gần nhau hơn trong các trang trại gió, tiết kiệm khơng gian sản xuất.
Turbines gió trục đứng có kết cấu khá đơn giản, không gây ra nhiều tiếng ồn và không yêu
cầu nhiều vào cấu trúc hỗ trợ. Nó khơng địi hỏi nhiều gió để phát điện, nên có thể được lắp
gần mặt đất. Do đó mang lại thuận tiện trong việc bảo trì và có thể được cài đặt trên ống khói
hoặc các cấu trúc tương tự.
Tuy nhiên hiện nay trên thế giới, turbines trục đứng vẫn chưa được sử dụng phổ biến như
turbines trục ngang do có một số hạn chế đang được nghiên cứu khắc phục. Turbines gió trục
đứng thường có xu hướng chững lại theo hướng gió, lúc khởi động thường có momen xoắn
rất thấp, nhưng sản xuất gợn sóng momen quay lại rất lớn và mang tính chu kỳ. Thiết kế của
trục đứng khi gặp gió cánh quạt sẽ cong đi để đón gió nên chịu momen uốn, trong thời gian
dài sẽ gây ra sự nứt và vỡ cánh quạt.

12


Tốc độ gió thay đổi theo chiều cao, càng lên cao thì tốc độ gió càng nhanh và mượt mà
hơn do ma sát của gió với bề mặt Trái Đất. Thế nên để sử dụng tối ưu năng lượng gió, người

ta phải lắp đặt động cơ càng cao so với mặt đất càng tốt. Cánh gió của turbines trục đứng
thường được lắp gần mặt đất nên khơng đón được gió vận tốc cao như ở trục ngang.

3.Tính tốn lắp đặt turbines gió

3.1 Các điều kiện lắp đặt
Địa hình:
Các turbines gió đặt ở ven biển cho sản lượng cao hơn các trạm nội địa vì bờ
biển thường có gió mạnh. Giải pháp này tiết kiệm đất xây dựng, đồng thời việc vận
chuyển các cấu kiện lớn trên biển cũng thuận lợi hơn trên bộ.
Những mỏm núi, những đồi hoang không sử dụng được cho cơng nghiệp, nơng
nghiệp cũng có thể đặt được turbines gió. Trường hợp này khơng cần làm trụ đỡ
cao, tiết kiệm đáng kể chi phí xây dựng.
Ngồi ra, turbines gió cịn có thể được đặt trên nóc tịa nhà cao tầng hoặc khu chế
xuất.
Vận tốc gió: Các turbines gió có thể phát điện khi tốc độ gió từ 3 m/s và tự ngừng phát điện khi
tốc độ gió vượt quá 25 m/s. Tốc độ gió hiệu quả từ 10 - 17 m/s.
Cơng suất: Tùy theo mục đích sử dụng mà tính tốn cơng suất cho turbines gió, có thể từ 1 kW
tới hàng chục ngàn kW.

13


4 . Tính tốn sơ bộ các đặc tính của turbines gió
4.1 Một số thơng số của turbines gió
Đường kính cánh gió:
m

V: tốc độ gió (m/s).
D: cơng suất (kW).

ξ: hệ số sử dụng năng lượng
gió.
Biên dạng cánh:
Cánh quạt điện gió khi thiết kế phải đáp ứng nguyên tắc khí động lực học và định luật Betz
để tạo
được công suất cao ổn định.

Chọn số cánh
- Với turbines gió phát điện yêu cầu tốc độ cao, hiệu suất cao nhưng khơng địi hỏi momen
khởi
động lớn, nên dùng ít cánh, thường là 2 đến 3 cánh với prophin dạng khí động học.
- Với turbines gió bơm nước khơng u cầu tốc độ cao nhưng địi hỏi momen khởi động
lớn nên phải có nhiều cánh, thông thường là từ 10 đến 24 cánh và chỉ dùng dạng cánh tấm
công hiệu suất thấp hơn.

14


KẾT QUẢ MƠ PHỎNG
Chương 3: Mơ PHỎNG NHÀ MÁY ĐIỆN GIĨ
3.1.

Thơng số đầu vào

Trong mơ phỏng này, nhà máy điện gió tham gia phát điện cùng 3 nhà máy nhiệt
điện và có 3 mức tổng cơng suất tải (∑PL).
Cụ thể, giả sử NMĐG có cơng suất định mức là 120 MW được xây dựng với 75
turbine gió của hãng GE với công suất định mức của mỗi turbine là 1.6 MW; dải tốc
độ phát điện của turbine từ 3,5 m/s đến 25 m/s; turbine đạt công suất định mức tại
tốc độ gió v = 11 m/s; đường kính của cánh quạt R = 50 m; mật độ khơng khí

3

=1.225 kg/m ; hiệu suất turbine đạt Cp = 0.25.
Các hàm chi phí của 3 nhà máy nhiệt điện:
= 0,01
1

+ 1000

1

= 0,02

1

2

+ 10

2

+ 800

2

= 0,005

3

+ 10

2

2

2

+ 10

3

+ 1500

3

3.2. Kết quả mô phỏng
3.2.1. Cơng suất ngõ ra của nhà máy điện gió 120 MW theo tốc độ gió

Hình 3.1 Cơng suất ngõ ra của NMĐG theo tốc độ gió


3.2.2. Phân phối tốc độ gió theo hàm Weibull

Hình 3.2 Phân phối tốc độ gió với k = 1.8 và c = 7
Trong hình 4.2 với giá trị k = 1.8 và c = 7, tốc độ gió ngõ ra tập trung tại vùng vận tốc thấp với ngưỡng đạt đỉnh có xác suất (max) = 11.5% tại tốc độ v =4.5 m/s.

Hình 3.3 Phân phối tốc độ gió với k = 1.8 và c = 12
Trong hình 4.3, khi ta tăng giá trị c lên đồng thời giữ nguyên giá trị k, có thể thấy độ mở rộng của đồ thị đã được nới rộng
ra đồng thời giá trị đỉnh của hàm đã giảm xuống còn (max) = 6.7% tại tốc độ gió khoảng v =7.6 m/s.

Hình 3.4 Phân phối tốc độ gió với k = 2.2 và c = 7
Trong hình 4.4, giá trị k được tăng lên thành 2.2 và giữ nguyên giá trị c so với hình 4.2, có thể nhận thấy (max) đã tăng
thành 13.1% tại giá trị v = 5.3 m/s và độ mở của đồ thị hầu như không thay đổi so với hình 4.2.

Hình 3.5 Phân phối tốc độ gió với k = 2.2 và c = 12
Trong hình 4.5, với giá trị của k và c đã được tăng lên so với hình 4.2, có thể thấy độ mở của đồ thị cũng được nới rộng
ra, đồng thời (max) của hàm cũng giảm xuống.


Hình 3.6 Phân phối tốc độ gió với k = 1.5 và c = 4
Với k và c được giảm đi so với hình 4.2, kết quả đúng như sự thay đổi phía trên, đó là độ mở của đồ thị đã hẹp lại hơn, đồng thời (max) cũng tăng lên xấp xỉ 0.19.

Từ đây, có thể rút ra kết luận rằng, giá trị đỉnh của hàm phân phối sẽ tỉ lệ thuận với
hệ số k và tỉ lệ nghịch với giá trị c, còn độ mở của đồ thị sẽ tỉ lệ thuận với c và tỉ lệ
nghịch với k, điều này được thể hiện trong hình 4.7. Từ những đồ thị phân bố gió
này, vẽ được các đồ thị xác suất cơng suất gió theo các giá trị k và c tương ứng.

Hình 3.7 Phân phối tốc độ gió với k và c thay đổi


3.2.3. Xác suất cơng suất gió

Hình 3.8 Xác suất cơng suất gió với k = 1.8 và c = 7
Dựa vào đồ thị phân phối gió trong hình 4.2, ta tính được xác suất cơng suất gió thu
được trong hình 4.8. Có thể thấy do gió tập trung ở vùng vận tốc thấp và biến đổi
nhiều nên khả năng thu được công suất định mức của nhà máy là rất ít, với xác suất
là = 10.5%.

Hình 3.9 Xác suất cơng suất gió với k = 1.8 và c = 12

Dựa vào đồ thị phân phối gió như hình 4.3, xác suất cơng suất gió của nhà máy đã
được cải thiện đáng kể, với
= 40.17%, tăng cao rất nhiều so với khi c = 7 m/s.
Kết quả cụ thể được thể hiện trong hình 4.9.


Hình 3.10 Phân phối tốc độ gió với k = 2,2 và c = 7
Trong hình 4.10, với k = 2.2 và c =7, đồng thời xem lại hình 4.4, có thể thấy của nhà
máy khơng tăng được bao nhiêu so với hình 4.8. Lý do vẫn là vì tốc độ gió
nằm ở vùng thấp và gió biến đổi nhiều.

Hình 3.11 Xác suất cơng suất gió với k = 2.2 và c = 12
Với phân phối gió như hình 4.5, ta thu được đồ thị xác suất cơng suất gió như hình
4.11, với = 43.13%, tăng nhẹ so với trong hình 4.9.


Hình 3.12 Phân phối tốc độ gió với k = 1.5 và c = 4
Với phân phối gió như hình 4.6, ta thu được đồ thị xác suất gió như hình 4.12, nhận
thấy rằng khi ta giảm k và c xuống giá trị thấp thì cũng giảm đi đáng kể, với
=1.05%.
Sự thay đổi của xác suất cơng suất gió theo giá trị giá trị của k và c được tổng hợp
lại trong hình 4.13.


Hình 3.13 Xác suất cơng suất gió với k và c thay đổi
Theo hình 3.13, ta rút ra kết luận rằng: Khi độ biến đổi của gió ít, đồng thời tốc độ
gió nằm ở vùng trung bình đến cao mà trong ngưỡng phát điện của turbine, thì khả
năng thu được công suất định mức của NMĐG là rất khả quan, ngược lại khả năng
thu được công suất định mức là rất ít, dẫn đến độ rủi ro khi bán điện tăng cao. Từ
những thứ nêu trên, có thể đưa ra ý kiến rằng khi đầu tư xây dựng một NMĐG, cần

khảo sát thực tế cụ thể tiềm năng tài nguyên gió tại vùng đó, để đưa ra được các
quyết định đúng đắn, tránh đầu tư vơ ích, gây lãng phí.


3.2.4. Lợi nhuận thu được của nhà máy điện gió 120 MW
Ta sẽ dùng hàm chi phí của 3 nhà máy nhiệt điện cùng với thông số phụ tải để tính
tốn ra được giá bán điện tại mỗi mức cơng suất bán. Với mỗi giá trị c và k, kết hợp
với hàm lợi nhuận của NMĐG, ta sẽ thu được một đồ thị lợi nhuận, với đồ thị lợi
nhuận này, ta xác định mức công suất bán (Pb) để đạt được giá trị lợi nhuận cực đại
(L). Tổng hợp các giá trị này lại, ta sẽ có được biểu đồ kỳ vọng lợi nhuận thu được
của NMĐG. Và để có cái nhìn cụ thể hơn sự thay đổi của lợi nhuận thu được với
mỗi mức phụ tải và mức công suất bán, thì với mỗi mức phụ tải, ta sẽ sử dụng 3 giá
trị k (1.8; 2.2; 2.6) và 30 giá trị c (1-30) để tổng hợp.
3.2.4.1.

∑PL = 1000 MW

Hình 3.14 Lợi nhuận thu được với k = 1.8 và c = 7 m/s


Hình 3.15 Lợi nhuận thu được với k = 1.8 và c = 16 m/s

Hình 3.16 Lợi nhuận thu được với k = 1.8 và c = 23 m/s


Hình 3.17 Lợi nhuận thu được với k = 1.8 và c = 30 m/s
Có thể thấy với giá trị c tăng dần thì vùng lợi nhuận âm sẽ giảm dần hay nói cách
khác mức độ rủi ro khi bán điện sẽ giảm đi và kỳ vọng lợi nhuận thu được sẽ tăng
lên. Với mỗi giá trị c, ta sẽ tìm được giá trị lợi nhuận cực đại thu được với một mức
công suất bán ra xác định, và chúng được tổng hợp trong các bảng từ bảng 4.1 đến

bảng 4.9. Tuy nhiên, khi lập trình trên Matlab, thời gian để chạy một vòng lặp với
một một miền v cực kì lâu, đồng thời trên phần mềm Matlab khơng được hỗ trợ vẽ
đồ thị 2 trục tung nên ta sẽ chia bước nhảy của v lớn lên để tiết kiệm thời gian, đồng
thời ta sẽ tổng hợp dữ liệu qua phần mềm Excel và dùng nó để vẽ biểu đồ kỳ vọng
lợi nhuận. Cụ thể với ∑PL = 1000 MW, ta sẽ thu thập được bảng dữ liệu như sau và
từ bảng 4.1, bảng 4.2 và bảng 4.3 phía dưới ta sẽ vẽ ra biểu đồ kỳ vọng lợi nhuận
theo các giá trị c như hình 4.18.