TIỂU LUẬN

ĐỀ TÀI: “XÂY DỰNG THUẬT TOÁN VÀ
CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN NĂNG
LƯỢNG GIÓ Ở VIỆT NAM VÀ ĐÁNH GIÁ
HIỆU QUẢ”
KếT QUả NGHIÊN CứU Và ứNG DụNG

Số 10/9-2011
Tạp chí khoa học công nghệ xây dựng
42

XY DNG THUT TON V CHNG TRèNH TNH TON
NNG LNG GIể VIT NAM V NH GI HIU QU


giú thng s phi i mt vi vn m bo cht l
ng in nng (n nh in ỏp, dao
ng in ỏp, tn s dũng in), hng truyn ti cụng sut Vỡ vy, gii phỏp kt ni nh mỏy
in giú cn phi c nghiờn cu v tớnh toỏn chi tit cho tng vựng c th. Bờn cnh ú thỡ
tin hc v t ng húa quỏ trỡnh tớnh toỏn thit k trm in giú l mt lnh vc cn c quan
tõm nghiờn cu.
2. Ti
m nng nng lng giú ca Vit Nam
2.1 Tim nng v quy hoch phỏt trin nng lng in giú
V mt tim nng giú: Theo nghiờn cu ca Ngõn hng th gii (WB), tim nng in giú
cao 65m ca Vit Nam [1], [9] c trỡnh by Bng 1:

1
Vin Khoa hc v Cụng ngh Cụng trỡnh thy, Trng i hc Xõy dng.
E-mail:
KÕT QU¶ NGHI£N CøU Vµ øNG DôNG

T¹p chÝ khoa häc c«ng nghÖ x©y dùng
Sè 10/9-2011

43
Bảng 1. Tiềm năng năng lượng gió ở Việt Nam (độ cao 65m)
Tốc độ gió
trung bình
Kém
(<6m/s)
Khá
(6-7m/s)
Tốt
(7-8m/s)

Quý (tỉnh Bình Thuận) có tiềm năng năng lượng gió cũng khá lớn, trên các đỉnh núi khu vực
Ninh Thuận, Bình Thuận và Lâm Đồng tốc độ gió trung bình lên đến 8-8,5 m/s.
Khu vực Bắc Trung Bộ, dãy Trường Sơn chạy dọc biên giới Lào-Việt, những nơi có cao độ
1800m, tốc độ gió trung bình có thể lên đến 8,5-9 m/s, có nơi lên đến 9,0-9,5 m/s. Tuy nhiên, một số
nơi có khả năng phát triển điện gió được tìm thấy thuộc khu vực vùng núi đồi biên giới của Lào và
Việt Nam về phía Tây của Huế, cao độ từ 400-800m tốc độ gió trung bình đạt đến 7-8 m/s. Khu vực
đông Trường Sơn, cao độ 800-1200m cũng có tiềm năng gió tương tự, tốc độ gió trung bình 7,0-8,0
m/s. Tiềm năng năng lượng gió cho turbine gió nhỏ, tậ
p trung ở khu vực đồng bằng duyên hải phía
Bắc của Huế, tốc độ trung bình ở độ cao 30m đo được vào khoảng 5,5-6,0 m/s và có nơi sát vùng
duyên hải còn vượt quá 6,0 m/s. Vùng duyên hải của Quảng Ngãi và Trường Sơn Đông, tiềm năng
gió ở mức khá tốt tập trung ở vùng núi cao có cao độ khoảng 1100m.
Khu vực Miền Bắc, đặc biệt khu vực duyên hải gần Hải Phòng có tốc độ gió trung bình
6,5-7 m/s. Hải đảo ngoài khơi, đỉ
nh đồi tốc độ gió đo được lên đến hơn 7m/s, tuy nhiên sẽ giảm
rất nhanh khi đi sâu vào trong đất liền. Tốc độ gió trung bình đo được đạt 8-9 m/s tại một số
đỉnh núi cao độ 1300-1800m so với mực nước biển. Vùng biên giới Lào-Việt Nam, vùng Đông
Nam của Vinh và vùng đồi núi Đông Bắc biên giới Trung Quốc – Việt Nam cao độ 700-1000m
có tiềm năng gió rất tốt.
Về mặt quy hoạch phát triển năng lượ
ng điện gió [3]: Các tỉnh duyên hải miền Nam Việt
Nam bao gồm 12 tỉnh: Ninh Thuận, Bình Thuận, Bà Rịa Vũng Tàu, TP. Hồ Chí Minh, Long An,
Tiền Giang, Bến Tre, Trà Vinh, Sóc Trăng, Bạc Liêu, Cà Mau và Kiên Giang. Tuy nhiên, theo tài
liệu [11], các vùng có khả năng phát điện gió hiệu quả về mặt kinh tế (tốc độ gió và mật độ
năng lượng gió trung bình năm ở độ cao 65m tương ứng đạt 7 m/s và 400 W/m
2
trở lên) ở khu
vực duyên hải miền Nam Việt Nam chủ yếu chỉ tập trung tại các tỉnh: Ninh Thuận, Bình Thuận,
Lâm Đồng, Bến Tre, Trà Vinh, Sóc Trăng (nghiên cứu thêm cả tỉnh Lâm Đồng thuộc vùng cao
nguyên miền Nam).

Tỏc ng MT 2 3 4 4 4 4 4 4 4 3 4 3 4 4 4
Quy mụ 3 5 3 5 5 3 3 3 5 4 5 1 1 3 1
Tng im
ngoi NLG
36 42 35 42 38 35 36 36 41 28 39 29 39 39 32
Tng cng 46 50 43 50 46 43 44 44 51,8 42,4 49 43 47 48,2 40
- Tnh Ninh Thun
+ Vựng tim nng 1: xó Phc Diờm, xó Phc Minh
+ Vựng tim nng 2: xó Phc Nam, xó Phc Minh
+ Vựng tim nng 3: xó Phc Nam
+ Vựng tim nng 4: xó Phc Hu v Phc Nam
+ Vựng tim nng 5: xó Phc Hu
+ Vựng tim nng 6: xó Phc Hu, th trn Phc Dõn v xó Phc Hu
+ Vựng tim nng 7: xó Phc Sn v Phc Hu
+ Vựng tim nng 8: xó Phc Hi v An Hi
+ Vựng tim nng 9: xó Ph
c Hi, xó Phc Nam v th trn Phc Dõn
+ Vựng tim nng 10: xó An Hi v Phc Dinh
+ Vựng tim nng 11: xó An Hi v Phc Dinh
+ Vựng tim nng 12: xó Phc Dinh
- Tnh Bỡnh Thun
+ Vựng tim nng 13: xó Phc Th
+ Vựng tim nng 14: xó Bỡnh Thnh
- Tnh Lõm ng
+ Vựng tim nng 15: xó Xuõn Trng - TP Lt
KÕT QU¶ NGHI£N CøU Vµ øNG DôNG

T¹p chÝ khoa häc c«ng nghÖ x©y dùng
Sè 10/9-2011


nghiên cứu và lắp đặt thành công turbine gió công suất 3,2 kW.
Hiện tại, tại Việt Nam có một số dự án điện gió quy mô công nghiệp đã và đang được
triển khai như sau:
- Đảo Bạch Long Vĩ – Thành phố Hải Phòng: Đã lắp đặt 1 turbine gió công suất 800 kW,
đưa vào vận hành tháng 10/2004, công trình do Trung ương Đoàn làm chủ đầu tư.
- Cửa Tùng – Quảng Trị: Dự án đo gió từ
năm 2002-2004 do Bộ Công nghiệp chủ trì.
- Tỉnh Khánh Hòa: Có 1 dự án xây dựng nhà máy điện gió công suất 24 MW đang được
nghiên cứu thực hiện.
- Bán đảo Phương Mai – Tỉnh Bình Định: Có 3 dự án xây dựng nhà máy điện gió đang
được nghiên cứu triển khai. Tổng công suất 85 MW.
- Đảo Phú Quý – Tỉnh Bình Thuận: Hồ sơ dự án đầu tư trạm phát điện gió tại đảo do
Công ty Tư vấn xây dựng Điện 3 lậ
p đã được EVN phê duyệt vào tháng 10/2005. Dự án dự
kiến sẽ được thực hiện theo 3 giai đoạn, với tổng công suất điện gió lắp đặt là 7,4 MW. Giai
đoạn 1 lắp đặt 1,7 MW.
- Đảo Phú Quốc – Tỉnh Kiên Giang: Dự án đánh giá tiềm năng điện gió do tư vấn nước
ngoài thực hiện. Công ty Điện lực 2 (PC2) làm chủ đầu tư, vốn vay của ngân hàng thế giới.
KếT QUả NGHIÊN CứU Và ứNG DụNG

Số 10/9-2011
Tạp chí khoa học công nghệ xây dựng
46
- D ỏn quy hoch nng lng giú phỏt in ti cỏc tnh duyờn hi Vit Nam do EVN
lm ch u t. Phõn lm 3 khu vc: Min Bc do Vin Nng lng thc hin, min Trung do
Cụng ty T vn xõy dng in 4 (PECC4) thc hin v min Nam do Cụng ty T vn xõy dng
in 3 (PECC3) thc hin. Thi gian thc hin t thỏng 3/2004 n thỏng 12/2006.
- D ỏn phong in 1 - Tnh Bỡnh Thun: Ngy 27/8/2008 t
p on Fuhrlaender AG ca
CHLB c ó bn giao cho Ch u t l Cụng ty CP nng lng tỏi to Vit Nam (REVN) 05

2
); V - tc ca khụng khớ (m/s); t - thi gian tớnh toỏn (s)
Thay (2) vo phng trỡnh (1) ta cú:

3
2
1
VtFE
g

= (3)
Cụng sut giú c tớnh theo cụng thc:

3
2
1
VFP
g

= (4)
Vỡ nng lng t l bc 3 vi tc giú nờn cn phi c bit quan tõm n v trớ t
turbine thu c giú cú tc ln.
Chỳng ta cú th s dng cụng thc sau d bỏo s gia tng ca tc giú theo chiu cao


)/(/
00
HHSS =
(5)
trong ú: S

x 38,5m
2
x 20% x 8760 h/nm = 17.000 kWh/nm
Nh thit k cú th s dng ng cong cụng sut ca nh sn xut ỏnh giỏ AE
O

(Nng lng giú trung bỡnh nm). õy l k thut c s dng bi cỏc chuyờn gia khớ tng
khi xỏc nh tim nng phỏt in t mt ng c giú trong mt nh mỏy turbine giú thng mi.
V c bn l ghộp s phõn b tc vi ng cong cụng sut tỡm s gi trờn nm m
turbine giú s phỏt ra ti cỏc mc nng lng khỏc nhau [6].
3.2 o giú
cú y s li
u phc v tớnh toỏn thit k, ti khu vc d kin xõy dng trm in
giú cn phi cú s liu t cỏc trm o giú lõn cn hoc phi xõy dng trm o giú. Thi gian o
ớt nht t 1 n 2 nm. Cỏc thụng s cn phi thu thp bao gm [2], [6].
- Tn sut v vn tc giú ng vi cỏc hng giú v cỏc cao khỏc nhau.
- Vn tc giú trung bỡnh theo gi v trung bỡnh 10 phỳt t
i cỏc ngy in hỡnh ca cỏc
thỏng quan trc.
- Vn tc giú trung bỡnh cỏc thỏng trong nm.
- Tn sut lng giú, tn sut giú thnh hnh ti cỏc cao khỏc nhau.
- ng cong phõn b tn sut vn tc theo phỳt trong cỏc thỏng thc t cỏc cao
khỏc nhau.
T cỏc thụng s trờn s xỏc nh c quy mụ khai thỏc ca d ỏn, hng, chiu cao
ca turbin giú, loi turbin v s lng turbin v cui cựng l xỏc nh c tng hiu ớch nng
lng i
n ca d ỏn.
Mt thit b o giú bao gm 2 phn: cm bin (u o giú) v mt cụng c hin th cỏc
d liu o c. Sensor phỏt ra mt tớn hiu in tng ng vi tc ca giú. Vớ d cm bin
ca NWS, s dng mt chong chúng gm 3 cỏnh dn ng mt mỏy phỏt in 1 chiu (mt

Bắt đầu
V gió năm
Vkđ, VmaxTB
Vkđ <V<VmaxTB
D, , Z, số TB
Vmax, V
, số vòng quay,
Nlm, E
Sai
Đúng
Bắt đầu
E gió, Vốn đầu t (Phân kỳ đầu t,
tỷ lệ vốn), Giá, Thuế, Tỷ giá
Số năm PT
Trờng hợp PT
phân tích tài chính
Kết quả NPV, FIRR, B/C, r%
module1: tính toán năng lợng trạm phong điện
module2: phân tích tài chính dự án trạm phong điện
Hỡnh 1. S khi ca chng trỡnh
Chng trỡnh ó c ỏp dng vo d ỏn in giú ti huyn Bc Bỡnh, tnh Bỡnh Thun
[4], [5]. Kt qu tớnh toỏn c so sỏnh vi t vn Nht cho trong bng 3. T kt qu tớnh toỏn
cú th nhn xột:
- Cỏc ch tiờu ti chớnh tớnh bng phn mm WPA 1.0 xp x vi kt qu trong bỏo cỏo
u t, iu ny khng nh tớnh tin cy c
a chng trỡnh.
- Cỏc ch tiờu nng lng giú v thụng s turbine khi tớnh bng chng trỡnh WPA 1.0 cú cao
hn mt chỳt so vi kt qu trong bỏo cỏo u t (tớnh bng chng trỡnh WindPro, WasP-8.0), tuy
nhiờn sai s khụng ỏng k v cú th chp nhn c vi giai on nghiờn cu tim nng.
- Xut phỏt t tớnh tin cy ca chng trỡnh WPA 1.0, ó tin hnh phõn tớch ti chớnh

1 Đường kính bánh xe gió m 90 90
2 Công suất lắp máy kW 2500 2568
3 Số vòng quay v/ph 10 -:- 18 17,93
4
Năng lượng trung bình năm tính
toán của 01 turbine
Triệu
kWh
6,430 6,431
5
Năng lượng trung bình năm thực
tế của 01 turbine
Triệu
kWh
5,388 5,388
6
Sản lượng điện trại gió phát ra
trong 1 năm (giai đoạn 1)
Triệu
kWh
237,077 237,087
Chỉ tiêu tài chính
NPV Tỷ VNĐ -571,160 -590,816
FIRR % 2,94 2,511
B/C 0,81 0,793
1
Không có CERs,
không trợ giá
Thv Năm 20
NPV Tỷ VNĐ -159,957 -204,448

s c cỏc tỏc gi tip tc hon thin.
- T nghiờn cu, cú th thy mt yu t r
t quan trng d ỏn phong in hin nay ti
Vit Nam cú hiu qu ti chớnh trong bi cnh chớnh sỏch tr giỏ cha rừ rng l d ỏn phi
bỏn c tớn dng gim phỏt thi c chng nhn (CERs) ng thi phi m phỏn c giỏ
bỏn in khụng thp hn 7,86Uscent/kWh.

Ti liu tham kho
1. Cụng ty C phn T vn u t Thit kt v chuyn giao cụng ngh Thnh Nam (thỏng
10/2008), Bỏo cỏo nghiờn cu s
b tim nng phong in, TP H Chớ Minh.
2. Cụng ty t vn xõy dng in 3 (thỏng 02/2007), Bỏo cỏo tng hp (Hiu chnh theo kt
lun hp thm nh ngy 30/11/2006 ti EVN) Quy hoch nng lng giú phỏt in ti
cỏc tnh duyờn hi min nam Vit Nam (Mó s CT: 54001F), TP H Chớ Minh.
3. Vin nng lng (thỏng 11/2006), Quy hoch phỏt trin in lc quc gia giai on 2006-
2015 cú xột tri
n vng n 2025 (Tng s VI), H Ni.
4. Bỏo cỏo u t d ỏn Phong in ti Huyn Bc Bỡnh Tnh Bỡnh Thun, Liờn danh
PECC3-PVPE, thỏng 9/2009.
5. Vin nng lng (2007), D ỏn u t Xõy dng cụng trỡnh Phong in 1 -Tnh Bỡnh Thun,
H Ni.
6. Tony Burton, David Sharpe, Nick Jenkins (2002), Wind Energy Handbook, Ervin Bossanyi -
John Wiley & Sons, Ltd.
7. Paul Gipe (1993), Wind Power for Home & Business; Chelsea Green Publishing Company,
White River Junction, Vermont Tontnes, England.
8. The European Wind Energy Association (June 2009), Annual report 2008, Brussels Belgium.
9. World Wind Energy Association (February 2009), Annual report 2008, Bonn Germany, .
10. The Economics of Wind Energy, Brussels - Belgium, March 2009.
11. Wind Energy Resource Atlas of Southeast Asia, World Bank, September 2001.