Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết nối
Tính toán tốc độ gió ở các độ cao khác nhau (50m, 100m, 150m), tính toán mật độ năng lượng gió trung bình cả năm và trong hai mùa (mùa hạ và mùa đông) ở các độ cao khác nhau tại các vị trí được lựa chọn trong khu vực nghiên cứu. Vẽ các sơ đồ phân bố tốc độ gió, mật độ năng lượng gió trong khu vực nghiên cứu. Đánh giá tiềm năng năng lượng gió lý thuyết ở vùng biển ven bờ Việt Nam. Đề xuất một số giải pháp nhằm khai thác điện gió trên biển..
Luân văn ThS. Môi trường trong phát triển bền vững Trường đại học tự nhiên. Đại học Quốc gia Hà Nội, 2013
Chương 1 - TỔNG QUAN ........................................................................................ 3
1.1. Tổng quan về năng lượng gió .................................................................. 3
1.2. Hiện trạng phát triển điện gió trên thế giới ........................................... 3
1.2.1. Hiện trạng phát triển điện gió ..................................................................... 3
1.2.2. Hiện trạng phát triển điện gió ngoài khơi ................................................... 5
1.2.3. Hiện trạng phát triển công nghệ tua-bin gió ............................................... 6
1.3. Hiện trạng phát triển điện gió ở Việt Nam ............................................ 8
1.3.1. Vai trò của điện gió ở Việt Nam ................................................................ 8
1.3.2. Các dự án điện gió hiện nay ở Việt nam .................................................. 11
1.3.3. Quy hoạch phát triển điện gió toàn quốc .................................................. 14
1.3.4. Một số nghiên cứu đánh giá tiềm năng năng lượng gió ở Việt Nam ....... 17
1.4. Tổng quan về khu vực nghiên cứu ....................................................... 22
1.4.1. Đặc điểm chung ........................................................................................ 22
1.4.2. Đặc điểm của chế độ gió .......................................................................... 23
Chương 2 - ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................... 26
2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu......................................................... 26
2.2. Phương pháp nghiên cứu....................................................................... 27
2.2.1. Phương pháp tính toán tốc độ gió ở các độ cao khác nhau ...................... 27
2.2.2. Phương pháp tính toán mật độ năng lượng gió ........................................ 37
2.2.3. Phương pháp xây dựng sơ đồ phân bố tiềm năng năng lượng gió ........... 42
2.2.4. Phương pháp đánh giá tiềm năng năng lượng gió .................................... 44
Chương 3 - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................................. 47
3.1. Kết quả tính toán tốc độ gió tại các độ cao khác nhau ....................... 47
3.2. Kết quả tính toán mật độ năng lượng gió ............................................ 52
3.3. Kết quả xây dựng sơ đồ phân bố tiềm năng năng lượng gió ............. 60
3.4. Đánh giá tiềm năng năng lượng gió ...................................................... 61
3.4.1. Đánh giá tiềm năng năng lượng gió theo tốc độ gió ................................ 61
3.4.2. Đánh giá tiềm năng năng lượng gió theo mật độ năng lượng gió ............ 64
3.5. Một số giải pháp nhằm khai thác điện gió trên biển .......................... 67
3.5.1. Giải pháp về thị trường ............................................................................. 67
3.5.2. Giải pháp về kỹ thuật công nghệ.............................................................. 68
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ......................................................................... 71
KẾT LUẬN ..................................................................................................... 71
KHUYẾN NGHỊ............................................................................................. 72
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 73

1. Đặt vấn đề
Hiện nay, cùng với sự phát triển kinh tế và gia tăng dân số dẫn đến tốc độ sử
dụng năng lượng ngày càng tăng, làm cho các nguồn năng lượng truyền thống ngày
càng trở nên khan hiếm. Một trong những vấn đề về năng lượng là sự thiếu hụt điện
do việc sử dụng điện ngày càng gia tăng nhằm phục vụ cho các nhu cầu như sản
xuất, sinh hoạt và các mục đích khác. Do vậy, trên thế giới nói chung và ở Việt
Nam nói riêng cần có các chiến lược trung và dài hạn nhằm đảm bảo an ninh năng
lượng bằng cách khai thác tiết kiệm, hiệu quả và giảm thiểu sự phụ thuộc vào những
nguồn năng lượng truyền thống như than đá, dầu khí, thủy điện…. , đồng thời mở
rộng ứng dụng các nguồn năng lượng mới, đặc biệt ưu tiên phát triển các nguồn
năng lượng tái tạo như năng lượng gió, mặt trời, thủy triều, sinh khối.…
Việt Nam là nước có hơn 3000km đường bờ biển và nằm trong khu vực có
khí hậu nhiệt đới gió mùa nên được đánh giá là một trong những quốc gia có tiềm
năng năng lượng gió khá tốt. Tuy nhiên, hiện nay các dự án điện gió ở Việt Nam
vẫn chưa thu hút được các nhà đầu tư trong và ngoài nước, điện gió vẫn chưa phát
huy được hết tiềm năng của mình. Nhận thấy việc cần thiết nhằm phát triển điện gió
ở nước ta, ngày 29/06/2011 Thủ tướng Chính phủ đã có Quyết định số 37/2011/QĐ-
TTg Về cơ chế hỗ trợ phát triển các dự án điện gió tại Việt Nam, và ngày
21/07/2011 Thủ tướng Chính phủ đã phê duyệt Quy hoạch phát triển điện lực quốc
gia giai đoạn 2011-2020 có xét đến 2030 (Quy hoạch điện VII), theo đó đến năm
2020 nước ta sẽ có 1.000MW điện gió và đến năm 2030 là 6.200MW công suất
nguồn điện gió.
Vùng biển nước ta có diện tích rộng hơn 1 triệu km2 và có nhiều vùng biển
nông. Mặt khác, theo nguồn số liệu về gió được thu thập chủ yếu từ các trạm khí
tượng thuỷ văn, tốc độ gió trung bình năm đo được từ các trạm ở trong đất liền
tương đối thấp, khoảng 2-3m/s. Tuy nhiên, ở khu vực ven biển có tốc độ gió cao
hơn, từ 3-5m/s. Ở khu vực các đảo, tốc độ gió trung bình có thể đạt tới 5-8m/s. Do
đó, có thể nói ở vùng biển ven bờ và các hải đảo của nước ta có tiềm năng khá tốt để phát triển điện gió. Ngoài ra, các nhà máy điện gió trên đất liền chiếm dụng khá
nhiều đất đai, trong khi đó không gian trên mặt biển vẫn chưa được khai thác nhiều.
Do vậy, việc nghiên cứu đánh giá tiềm năng năng lượng gió trên biển nhằm xác
định các khu vực phù hợp để xây dựng nhà máy điện gió là rất cần thiết. Đó là lý do
tui chọn đề tài:
“Đánh giá tiềm năng năng lượng gió vùng biển ven bờ Việt Nam”
2. Mục tiêu của đề tài
Bước đầu áp dụng các phương pháp tính toán năng lượng gió để tính tiềm
năng năng lượng gió lý thuyết cho vùng biển ven bờ Việt Nam. Qua đó nhằm xác
định ra những khu vực phù hợp để xây dựng các nhà máy điện gió trên biển và đề
xuất một số giải pháp để khai thác nguồn năng lượng này.
3. Nội dung nghiên cứu
- Tính toán tốc độ gió ở các độ cao khác nhau (50m, 100m, 150m), tính toán
mật độ năng lượng gió trung bình cả năm và trong hai mùa (mùa hạ và mùa đông) ở
các độ cao khác nhau tại các vị trí được lựa chọn trong khu vực nghiên cứu.
- Vẽ các sơ đồ phân bố tốc độ gió, mật độ năng lượng gió trong khu vực
nghiên cứu.
- Đánh giá tiềm năng năng lượng gió lý thuyết ở vùng biển ven bờ Việt Nam.
- Đề xuất một số giải pháp nhằm khai thác điện gió trên biển. Chương 1 - TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về năng lượng gió
Năng lượng gió là động năng của không khí di chuyển trong bầu khí quyển
trái đất, đây là một hình thức gián tiếp của năng lượng mặt trời. Năng lượng gió là
một nguồn năng lượng sạch, có khả năng tái tạo.
Con người từ lâu đã biết sử dụng năng lượng gió để di chuyển thuyền buồm,
khinh khí cầu hay cối xay gió. Ý tưởng dùng năng lượng gió để sản xuất điện hình
thành sau khi ra đời các phát minh về điện và máy phát điện. Từ sau cuộc khủng
hoảng dầu lửa vào những năm 1970, việc nghiên cứu sản xuất năng lượng từ các
nguồn khác nhau được đẩy mạnh trên toàn thế giới, kể cả việc phát triển các tua-bin
gió hiện đại.
Nguyên lý phát điện từ năng lượng gió như sau: tua-bin gió biến động năng
của gió thành động năng của tua-bin, chuyển động quay của tua-bin dẫn đến chuyển
động quay của máy phát điện và tạo ra điện. Để truyền điện đi xa hơn, người ta
dùng máy biến thế để tăng hiệu điện thế. Điện năng được truyển tải đi đến nơi sử
dụng qua đường dây tải điện.
1.2. Hiện trạng phát triển điện gió trên thế giới
1.2.1. Hiện trạng phát triển điện gió
Từ sau cuộc khủng hoảng dầu lửa trong thập niên 70 của thế kỷ 20, việc
nghiên cứu sản xuất năng lượng từ các nguồn khác, nhất là từ gió, được đẩy mạnh
trên toàn thế giới. Điện gió cũng là một trong những công nghệ phát điện bằng năng
lượng tái tạo với giá thành tương đối thấp và có tốc độ tăng trưởng nhanh nhất trên
thế giới hiện nay. Theo Báo cáo Năng lượng gió thế giới năm 2012 [28] của Hiệp
hội Năng lượng gió thế giới (World Wind Energy Association - WWEA) cho biết:
Trong năm 2012, trên toàn thế giới mới lắp đặt thêm được 44.609MW điện
gió, nâng tổng công suất lắp đặt của điện gió đạt 282. 275MW (Hình 1), đóng góp
khoảng 580 TWh điện mỗi năm, đáp ứng 3% nhu cầu tiêu thụ điện trên toàn thế
giới, doanh thu từ điện gió ước tính là 75 tỷ USD. Tốc độ tăng trưởng của điện gió trong năm 2012 trên toàn thế giới là 19,3%,
đây là mức tăng thấp nhất trong 10 năm trở lại đây. Trong đó, châu Á là khu vực
dẫn đầu về công suất điện gió mới được lắp đặt (chiếm 36,3% toàn thế giới), tiếp
theo là Bắc Mỹ (31,3%) và châu Âu (27,5%), còn lại là các khu vực khác: châu Mỹ
Latinh (3,9%), Australia (0,8%) và châu Phi (0,2%).
WWEA cũng đoán công suất điện gió trên toàn thế giới có thể sẽ đạt
500.000MW vào năm 2016 và đạt ít nhất là 1.000.000MW vào cuối năm 2020.
Hình 1: Tổng công suất lắp đặt điện gió trên thế giới trong giai đoạn
1997 - 2012 (MW) [28]
Hiện nay, trên thế giới có 100 nước đang sử dụng điện gió. Trong đó, 10
nước đứng đầu về công suất điện gió là: Trung Quốc, Mỹ, Đức, Tây Ban Nha, Ấn
Độ, Anh, Italy, Pháp, Canada, Bồ Đào Nha. Chỉ riêng 10 nước này đã chiếm 86%
công suất điện gió trên toàn thế giới. Việt Nam là nước có công suất điện gió đứng
thứ 59/100 theo xếp loại của WWEA, thể hiện trong bảng sau:


yVuY2CvB89SLG61

---