BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
PHẠM THỊ LAN HƯƠNG NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP VÀ CÔNG NGHỆ ỨNG DỤNG
ðIỀU KHIỂN ỔN ðỊNH ðIỆN ÁP MÁY PHÁT ðIỆN
SỨC GIÓ CÔNG SUẤT NHỎLUẬN VĂN THẠC SĨ
HÀ NỘI - 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
ñiều khiển ổn ñịnh ñiện áp máy phát ñiện sức gió công suất nhỏ” ñã ñược thực hiện
và hoàn thành trong quá trình khóa học tập, nghiên cứu và làm việc của tôi tại Trường
ðại học Nông nghiệp Hà Nội và Viện Cơ ñiện nông nghiệp và Công nghệ sau thu
hoạch, ñồng thời dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. TS. Trần Mạnh Hùng -
Trưởng Phòng Thí nghiệm Cơ ñiện VILAS019 thuộc Viện Cơ ñiện nông nghiệp và
Công nghệ sau thu hoạch.
Tôi xin cam ñoan: Luận văn này ñã ñược thực hiện trong thời gian từ 2012 ñến
2014. Các số liệu sử dụng trong thuyết minh, kết quả phân tích và tính toán ñược tìm
hiểu qua các tài liệu. Kết quả công bố trong luận văn là trung thực, có nguồn trích dẫn
và chưa ñược công bố trong các công trình nghiên cứu khác.
Hà Nội, ngày tháng năm 2014
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật
Page ii
LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện luận văn với ñề tài: “Nghiên cứu giải pháp và công
nghệ ứng dụng ñiều khiển ổn ñịnh ñiện áp máy phát ñiện sức gió công suất nhỏ”,
ñến nay luận văn của tôi ñã hoàn thành với sự cố gắng học hỏi, nghiên cứu của bản
thân và sự giúp ñỡ của các thầy, cô giáo cùng ñồng nghiệp tại Trường ðH Nông
nghiệp Hà Nội.
Tôi xin trân trọng bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc ñến PGS. TS Trần Mạnh
Hùng về sự hướng dẫn tận tình, truyền ñạt nhiều kiến thức và kinh nghiệm chuyên
ngành quý báu giúp tôi hoàn thành Luận văn. ðồng thời tôi xin cảm ơn sự giúp ñỡ
tạo ñiều kiện của Nhà trường, Khoa Cơ ñiện – Trường ðại học Nông nghiệp Hà
Nội, các ý kiến ñóng góp bổ ích của các Thầy Cô giáo, ñồng nghiệp Bộ môn Tự
ñộng hóa & Bộ môn Hệ thống ñiện trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thiện
Luận văn cao học này.
1.2 Tình hình nghiên cứu ứng dụng ñiện sức gió trên thế giới 5
1.3 Tình hình nghiên cứu ứng dụng ñiện sức gió ở Việt Nam 8
1.3.1 Tiềm năng năng lượng gió Việt Nam 8
1.3.2 Hiện trạng nghiên cứu, ứng dụng ñiện sức gió ở Việt Nam 10
1.4 Công nghệ và hệ thống máy phát ñiện sức gió 11
1.5 Khái quát ổn ñịnh ñiện áp 21
1.6 Kết luận chương 1 22
Chương 2 - PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU 24
2.1 Phương pháp nghiên cứu 24
2.2 Phương tiện nghiên cứu 24
Chương 3 - CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN 27
3.1 Khái quát chung 27
3.1.1 Công suất của hệ thống máy phát ñiện sức gió 28
3.1.2 ðiều khiển tuabin gió 28
3.1.3 Máy phát ñiện từ trở thay ñổi SRG và các phương pháp ñiều khiển 30
3.1.3.1 Cấu tạo máy phát ñiện từ trở thay ñổi SRG 30
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật
Page iv
3.1.3.2 Nguyên lý làm việc của máy phát SRG 31
3.1.3.3 Phương pháp ñiều khiển máy phát ñiện SRG 32
3.1.4 Bộ biến ñổi công suất 33
3.1.5 Bộ ñiều khiển 35
3.1.6 Bộ cảm biến dòng ñiện và bộ cảm biến vị trí 36
3.2 Thiết lập mô hình mô phỏng tốc ñộ gió 36
3.2.1 Luồng gió cơ bản ổn ñịnh 36
3.2.2 Luồng gió thay ñổi ñột ngột (gió giật) 37
3.2.3 Luồng gió thay ñổi từ từ 37
3.2.4 Luồng gió ñổi ngẫu nhiên 38
4.2 Kết quả mô phỏng máy phát SRG 72
4.2.1 Trường hợp máy phát chạy không tải 72
4.2.2 Trường hợp phụ tải thay ñổi và tốc ñộ quay máy phát không ñổi 72
4.3 Kết quả mô phỏng ñiện áp phát của hệ thống phát ñiện gió mạch hở ở tốc ñộ gió
khác nhau 73
4.4 Kết quả mô phỏng ñiện áp phát của hệ thống phát ñiện gió mạch kín 74
KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 77
I. Kết luận 77
II. Hướng phát triển 78
TÀI LIỆU THAM KHẢO 79
PHỤ LỤC 82 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật
Page vi
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Từ viết
tắt
Tiếng Anh Tiếng Việt
AC
A
lternating
C
urrent
ð
i
Hệ thống truyền tải ñiện xoay chiều
linh hoạt
GDP Gross Domestic Product Tổng sản phẩm quốc nội
GIZ
Deutsche Gesellschaft für
Internationale Zusammenarbeit
Dự án hợp tác Phát triển ðức
GTO GATE TURN – OFF SWITCH Linh kiện có 4 lớp bán dẫn PNPN
W Watt
ñơn vị ño công suất P trong hệ ño
lư
ờ
ng qu
ố
c t
ế
GW Gigawat Watt 1 × 10
9
W
HVG High Voltage Generator Máy phát ñiện cao áp
Hz Hertz ðơn vị ño tần số
IEA International Energy Agency Cơ quan năng lượng quốc tế
IGBT Insulated Gate Bipolar Transistor Transistor có cực ñiều khiển cách ly
KHCN Khoa học công nghệ
kWh KiloWatt hour 10
3
Wh
MoIT Ministry of Industry and Trade Bộ Công thương
Permanent Magnet Synchronuos
Generator
Máy phát ñiện ñồng bộ từ trường
vĩnh cửu
PWM Pulse Width modulation ðiều khiển ñộ rộng xung
REVN
Vietnam Renewable Energy Joint
Stock Company
Công ty Cổ phần Năng lượng Tái
tạo Việt Nam
rpm Revolutions per minute Vòng/phút
SCIG Squirrel Cage Induction Generator
Máy phát ñiện không ñồng bộ lồng
sóc
SO
2
Sulfur dioxide Lưu huỳnh ñiôxit
SRGSwitched Relutance Generator
Máy phát ñi
ệ
n t
ừ
tr
ở
Ngân hàng Th
ế
gi
ớ
i
WRIG Wound Rotor Induction Generator
Máy phát ñiện không ñồng bộ kiểu
dây quấn Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật
Page viii
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 - Phân loại nguồn năng lượng theo tốc ñộ gió ở ñộ cao 65m 8
Bảng 1.2 - Số liệu tốc ñộ gió ở ñộ cao 65 m theo nguồn của EVN và WB 9
Bảng 1.3 - Tiềm năng năng lượng gió tại ñộ cao 80m 9
Bảng 1.4 - ðặc trưng công nghệ hệ thống máy phát ñiện sức gió 15
Bảng 3.1 - Thông số của máy phát SRG 3 pha 6/4 cực 750 W 46
Bảng 3.2 - Bảng trạng thái và giá trị ñiện áp pha chuyển ñổi 63
Bảng 4.1 - Thông số mô phỏng sự thay ñổi tốc ñộ gió 71
Hình 3.7 - ðặc tính quan hệ Cp = f(λ) của tuabin gió 40
Hình 3.8 - ðường ñặc tính Công suất – Tốc ñộ góc của tuabin gió 40
Hình 3.9 - Mô hình mô phỏng tuabin gió 41
Hình 3.10 - Mô hình mô phỏng quan hệ C
p
- λ 41
Hình 3.11 - ðặc tính ñiện cảm của cuộn dây pha SRG khi mạch từ không bão hòa 42
Hình 3.12 - Mối tương quan của i(θ) và L(θ) theo vị trí góc rotor θ của máy phát SRG 44
Hình 3.13 - ðặc tính ñiện cảm phi tuyến tính L(θ,i) của máy phát SRG ở các giá trị
dòng ñiện pha khác nhau 47
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật
Page x
Hình 3.14 - Mô hình mô phỏng máy phát SRG 47
Hình 3.15 - Mô hình mô phỏng cuộn dây pha A của máy phát SRG 48
Hình 3.16 - Mô hình mô phỏng bộ biến ñổi công suất 49
Hình 3.17 - Mô hình mô phỏng pha A của bộ biến ñổi công suất 49
Hình 3.18 - Mô hình mô phỏng bộ cắt sóng dòng ñiện 50
Hình 3.19 - Mô hình kích hoạt góc ñộ 50
Hình 3.20 – Sơ ñồ cấu trúc hệ thống máy phát ñiện sức gió sử dụng máy phát SRG khi
chưa kết nối lưới 51
Hình 3.21 - Mô hình mô phỏng hệ thống phát ñiện gió mạch hở máy phát SRG 51
Hình 3.22– Sơ ñồ cấu trúc hệ thống phát ñiện sức gió khi kết nối với lưới 52
Hình 3.23 - Sơ ñồ mạch nghịch lưu ñiện áp pha toàn phần 53
Hình 3.24 - Sơ ñồ nghịch lưu ñiện áp dây 53
Hình 3.25 - Biến ñổi giữa hai trục tọa ñộ 0abc và 0αβ 57
Hình 3.26 - Phép biến ñổi giữa hệ trục αβ và hệ tọa ñộ quay dq 60
Hình 3.27 - Sơ ñồ tín hiệu ñiện áp pha ñầu ra của bộ nghịch lưu 62
Hình 3.28 – ðồ thị vecto không gian ñiện áp pha 63
vấn ñề an ninh năng lượng của thế giới ñang trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết. Theo
thống kê Cơ quan năng lượng quốc tế (IEA), các nguồn năng lượng con người ñang
tiêu thụ 41,7% dầu mỏ; 24,7% than; 21% ga; 6% năng lượng nguyên tử; 6% thủy ñiện
và năng lượng gió, mặt trời, ñịa nhiệt, năng lượng sinh học, thủy triều, v.v… chỉ chiếm
khoảng gần 1% nhu cầu năng lượng của con người. Theo dự báo của Cơ quan năng
lượng quốc tế, lượng tiêu thụ năng lượng của thế giới tiếp tục giữ mức như hiện nay,
nhu cầu năng lượng sẽ tăng hơn 30% vào năm 2030. Trong bối cảnh hiện nay, ñảm
bảo an ninh năng lượng phục vụ sự phát triển bền vững, giảm sự phụ thuộc vào nguồn
năng lượng nhập khẩu từ bên ngoài, ñặc biệt là dầu mỏ, trở thành vấn ñề ñặc biệt quan
tâm của mỗi quốc gia.
Theo số liệu từ Viện Năng lượng Việt Nam, dự tính năm 2015 lượng thiếu hụt
nhiên liệu cho sản xuất ñiện khoảng 9 tỉ kWh (ở phương án cao), tương tự năm 2020
thiếu hụt nhiên liệu cho sản xuất ñiện khoảng (35 – 64) tỉ kWh ở phương án cơ sở và
phương án cao, và năm 2030 lượng thiếu hụt nhiên liệu cho sản xuất ñiện lên tới (59 –
192) tỉ kWh. Do ñó, các giải pháp nhập khẩu ñiện, than, khí ñể sản xuất có thể không
ñáp ứng ñược lượng thiếu hụt.
Trước bối cảnh khủng hoảng năng lượng thế giới, sự cạn kiệt các nguồn năng
lượng truyền thống, năng lượng hóa thạch và hiệu ứng lồng kính phá hủy tầng ozon
v.v. tác ñộng xấu ñến môi trường toàn cầu Từ những thập kỷ cuối của thế kỷ trước
ñòi hỏi các quốc gia tìm kiếm các giải pháp ñể khai thác các nguồn năng lượng mới bổ
sung và thay thế thay thế… ví dụ như năng lượng nguyên tử, các nguồn năng lượng có
nguồn gốc từ mặt trời, gió, nước, thủy triều, năng lượng ñịa nhiệt, sinh khối vv…,
những nguồn năng lượng này có tiềm năng to lớn nhưng ñòi hỏi phải có ñầu tư thích
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật
Page 2
ñáng và trình ñộ khoa học công nghệ tiên tiến, sử dụng hiệu quả các nguồn tài nguyên
và bảo vệ môi trường.
Do vậy “Nghiên cứu giải pháp và công nghệ ứng dụng ñiều khiển ổn ñịnh
1.1 Khái quát chung
Trong vòng 10 năm gần ñây (2001-2010), Việt Nam ñã ñạt ñược những bước
tăng trưởng kinh tế nhanh chóng, với tốc ñộ trung bình ñạt 7,2%/năm. Cùng với ñó là
nhu cầu sử dụng ñiện năng trong các ngành kinh tế và sinh hoạt liên tục gia tăng với
tốc ñộ trung bình khoảng 14,5%. Tổng sản lượng ñiện thương phẩm nước ta ñã tăng từ
31,1 tỷ kWh (2001) lên tới 99,1 tỷ kWh (2010), ñiều này có nghĩa là sản lượng ñiện
tiêu thụ ñã tăng hơn 3 lần trong vòng 10 năm. So với năm 2009, sản lượng ñiện thương
phẩm năm 2010 tăng khoảng 14,3%, gấp 2,5 lần so với tốc ñộ tăng trưởng GDP. Tổng
công suất lắp ñặt các nguồn ñiện Việt Nam là 21542 MW, trong ñó nguồn nhiên liệu
sử dụng năng lượng hóa thạch (gas, dầu, than ñá) chiếm 55%, thủy ñiện chiếm 38%,
năng lượng tái tạo (gió, mặt trời…) mới chỉ chiếm có 2% (hình 1.1) [2]. Theo dự báo
của Tổng công ty ñiện lực Việt Nam, nếu tốc ñộ tăng trưởng GDP trung bình là 7,1%
năm thì nhu cầu ñiện của Việt Nam vào năm 2020 khoảng 200000GWh và vào năm
2030 là 327000GWh. Trong khi ñó, cũng theo Tổng công ty dự tính thì ngay cả khi
huy ñộng tối ña các nguồn ñiện truyền thống thì sản lượng ñiện của chúng ta chỉ ñạt
165000GWh vào năm 2020 và 208000 GWh vào năm 2030. ðiều này có nghĩa là nền
kinh tế sẽ bị thiếu hụt ñiện một cách nghiêm trọng và tỷ lệ thiếu hụt có thể lên tới (20-
30)% mỗi năm [3,4].
Hình 1.1 - Tỷ lệ sử dụng các nguồn nhiên liệu phát ñiện tại Việt Nam năm 2010
Bên cạnh ñó, các nguồn năng lượng hóa thạch truyền thống trên thế giới nói
chung và Việt Nam nói riêng như dầu, khí ga, than ñá v.v… ngày càng cạn kiệt,
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật
Page 4
các khí phát thải CO
2
, SO
2
quá mức vào khí
quyển, do sử dụng các nguyên liệu hóa thạch…
Mặt khác, năng lượng gió ñược ví như dạng "nhiên liệu tự do " và không bị ảnh
hưởng bởi các sự kiện ñịa chính, năng lượng gió không có giá nhiên liệu liên quan ñến
hoạt ñộng của mình sử dụng ngoài việc chi phí hoạt ñộng, tài chính và bảo trì. ðến
năm 2020, gió có thể tiết kiệm chi phí nhiên liệu cho Châu Âu 20,5 tỷ Euro mỗi năm
và 8,2 tỷ USD năm chi phí CO
2
,
do ñó tiết kiệm tổng cộng gần 29 tỷ Euro, tính toán
tiết kiệm chi phí nhiên liệu này ñược dựa trên một giả ñịnh về kinh doanh xăng dầu ở
mức 90 USD/một thùng, thấp hơn nhiều so với giá hiện tại của nó 120USD.
Hiện nay, gió là một giải pháp quy mô lớn có thể cung cấp một phần ñáng kể
của ñiện cần thiết ở châu Âu, ñã ñóng góp 20% năng lượng ở ðan Mạch, 7% ở ðức và
9% ở Tây Ban Nha. ðến năm 2020, EWEA dự kiến 180 GW công suất ñiện gió ñể
cung cấp khoảng (12 – 14) % nhu cầu ñiện của EU, và ñiều này có thể tăng lên ñến
300 GW vào năm 2030, tương ñương (21 - 28) % tiêu thụ EU. Bên cạnh ñó, giá trị mà
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật
Page 5
khi tua-bin gió cung cấp cho thị trường châu Âu trong năm 2007 là 11 tỷ Euro, ñến
năm 2020 nó có thể là 16,9 tỷ Euro.
Ngoài ra, năng lượng gió tạo ra công ăn việc làm cũng như tạo ra ñiện, việc làm
ñược tạo ra qua chuỗi giá trị từ sản xuất của các thành phần và các tuabin thông qua
việc cài ñặt và bảo trì các trang trại gió. Ngành công nghiệp khai thác gió hiện ñang sử
dụng khoảng 80000 người ở ðức, khoảng 21600 ở ðan Mạch (2006) và 35000 ở Tây
Ban Nha (2006), tổng số cho toàn bộ châu Âu là khoảng 150000. Mặt khác, theo thống
kê của EWEA trong năm 2008, số lượng lớn nhất các công việc có thể ñược tìm thấy ở
và Ấn ñộ ñóng góp chủ yếu trong sự phát triển này (Phụ lục 1) [6]. Năm 2011, Việt
Nam có tổng dung lượng công suất máy phát ñiện sức gió ñã lắp ñặt 38 MW.
Xu hướng máy phát ñiện sức gió công suất lớn tiếp tục trong năm 2012, với
công suất trung bình tăng ñến 1,8 MW (từ 1,7 GW vào năm 2011). Công suất trung
bình máy phát ñiện sức gió ở ðan Mạch 3,1 MW; 2,4 MW ở ðức; 1,9 MW tại Hoa
Kỳ; 1,6 MW ở Trung Quốc; và 1,2 MW ở Ấn ðộ. Tuabin cũng ñược làm cao hơn và
có cánh dài ñể thu ñược nhiều năng lượng hơn: Repower là máy phát ñiện sức gió cao
nhất từ trước ñến nay với chiều cao trục ñỡ 143 mét, cánh gió 75 mét [8].
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật
Page 7
Trên toàn thế giới, 13 quốc gia ñã có máy phát ñiện sức gió hoạt ñộng ven biển
vào cuối năm 2012, thêm 1,3 GW trong tổng số 5,4 GW. Hơn 90 % công suất này
ñược nằm ở ngoài khơi Bắc Âu, thêm 1,2 GW (tăng 35% so với năm 2011) trong tổng
số gần 5 GW của 10 quốc gia. Vương quốc Anh chiếm 73% bổ sung của châu Âu,
phần lớn là do hoàn thành giai ñoạn ñầu tiên của nhà máy London Array (630 MW) ,
trang trại gió ngoài khơi lớn nhất thế giới. Hiện nay xu hướng mở rộng kích thước của
các dự án cá nhân phát triển, trang trại gió lớn nhất châu Âu trên ñất liền Romania
(600 MW) ñã ñược kết nối với lưới ñiện; và trang trại gió lớn nhất nước Mỹ (845
MW) bắt ñầu ñưa vào hoạt ñộng tại Oregon, dự kiến sẽ cung cấp năng lượng 235000
gia ñình ở Mỹ.
Hình 1.4 – Dung lượng công suất máy phát ñiện sức gió ñã lắp ñặt hàng năm
trong giai ñoạn 2005 - 2012
Bên cạnh việc sử dụng máy phát ñiện sức gió công suất lớn thì việc sử dụng
máy phát ñiện quy mô nhỏ cũng ñang tăng lên ñể ñáp ứng nhu cầu năng lượng ñồng
thời do sự thúc ñẩy của khoa học công nghệ phát triển làm chi phí sản xuất biến tần
thấp hơn, giá nhiên liệu hóa thạch tăng và do các ưu ñãi của chính phủ. Lưới ñiện ñộc
lập và lưới nhỏ ñược sử dụng rất phổ biến, ñặc biệt là ở Trung Quốc và các nước ñang
Tốc ñộ gió v
Mật ñộ năng
lượng gió
Phân bố diện tích theo tốc ñộ gió
trung bình
Tiềm năng gió
m/s W/m
2
km
2
% MW
6 < 250 197242
60,60
-
6 - 7 250 - 400 100367
30,80
401444
7 - 8 400 - 600 25679
7,90
102716
8 - 9 600 - 800 2178
EVN WB
1 Móng Cái, Quảng Ninh 5,80 7,35
2 Vạn Lý, Nam ðịnh 6,88 6,39
3 Sầm Sơn, Thanh Hóa 5,82 6,61
4 Kỳ Anh, Hà Tĩnh 6,48 7,02
5 Quang Ninh, Quảng Bình 6,73 7,03
6 Gio Linh, Quảng Trị 6,53 6,52
7 Phương Mai, Bình ðịnh 7,30 6,56
8 Tu Bâng, Khánh Hòa 5,14 6,81
9 Phước Ninh, Ninh Thuận 7,22 8,03
10 ðà Lạt, Lâm ðồng 6,88 7,57
11 Tuy Phong, Bình Thuận 6,89 7,79
12 Duyên Hải, Trà Vinh 6,47 7,24
Ngoài ra, Bộ Công thương và Ngân hàng Thế giới (2010) [10] ñã tiến hành cập
nhật thêm số liệu quan trắc (ño gió ở 3 ñiểm) vào bản ñồ tiềm năng gió ở ñộ cao 80 m
cho Việt Nam (phụ lục 2), Kết quả cho thấy tiềm năng năng lượng gió ở ñộ cao 80 m
so với bề mặt ñất là trên 2.400 MW (tốc ñộ gió trung bình năm trên 7 m/s) (bảng 1.3).
Bảng 1.3 - Tiềm năng năng lượng gió tại ñộ cao 80m
Tốc ñộ gió <4 m/s 4-5 m/s 5-6 m/s 6-7 m/s 7-8 m/s 8-9 m/s >9 m/s
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật
Page 10
trung bình
Diện tích (km
2
) 95916 70868 40473 2435 222 20 1
Diện tích (%) 45,7 33,8 19,3 1,2 0,1 0,01 0
Tiềm năng (MW)
Hiện trạng nghiên cứu, ứng dụng ñiện sức gió ở Việt Nam
Cho ñến nay, có khoảng 48 dự án ñiện sức gió ñã ñăng ký trên toàn bộ lãnh thổ Việt
Nam [2], tập trung chủ yếu ở các tỉnh miền Trung và Nam bộ, với tổng công suất ñăng
ký gần 5000 MW, quy mô công suất của các dự án từ 6 MW ñến 250 MW. Tuy nhiên,
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật
Page 11
hiện nay do suất ñầu tư của dự án ñiện gió vẫn còn khá cao, trong khi giá mua ñiện gió
là khá thấp 1614 ñồng/ kWh (tương ñương khoảng 7,8 UScents/ kWh) theo Quyết ñịnh
số 37/2011/Qð-TTg12, cao hơn 310 ñồng/ kWh so với mức giá ñiện bình quân hiện
nay là 1304 ñồng/ kWh, ñược xem là chưa hấp dẫn các nhà ñầu tư ñiện gió trong và
ngoài nước. Do vậy, cho ñến nay mới chỉ duy nhất một dự án ñiện gió ở Xã Bình
Thạnh, huyện Tuy Phong, tỉnh Bình Thuận là hoàn thiện giai ñoạn 1 (dự kiến nâng
tổng công suất lên 120 MW trong giai ñoạn 2 từ 2011 ñến 2015), với công suất lắp ñặt
30 MW (20 tuabin gió x 1,5 MW mỗi tua bin). Chủ ñầu tư dự án là Công ty Cổ phần
Năng lượng Tái tạo Việt Nam (Vietnam Renewable Energy Joint Stock Company -
REVN). Tổng mức ñầu tư của dự án lên ñến 1500 tỷ ñồng (tương ñương khoảng 75
triệu USD), các thiết bị tuabin gió sử dụng của Công ty Fuhrlaender ðức. Dự án chính
thức ñược nối lên lưới ñiện quốc gia vào tháng 3 năm 2011, sản lượng ñiện gió năm
2011 ñạt khoảng 79000 MWh.
Trên ñảo Phú Quý, tỉnh Bình Thuận, dự án ñiện gió lai tạo với máy phát ñiện diesel
(diesel generator) (off-grid connection), của Tổng Công ty ðiện lực Dầu khí, thuộc
Tập ñoàn Dầu khí Việt Nam (Petro Vietnam), 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) ñã lắp ñặt
xong và ñang trong giai ñoạn nối lưới; các tuabin gió sử dụng của hãng Vestas, ðan
Mạch; giá bán ñiện ñang ñề xuất thông qua hợp ñồng mua bán ñiện với giá 13 US
cents/kWh. Tương tự, một dự án ñiện gió ở Côn ðảo, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu do
Công ty EAB CHLB ðức làm chủ ñầu tư, giá bán ñiện thoả thuận là 25 UScents/ kWh.
Dự án ñang chuẩn bị tiến hành xây dựng.
khung/giá ñỡ và tháp chiếm 23% tổng chi phí ñầu tư [13].
Hầu hết hệ thống ñiện sức gió ngày nay có trục tuabin - rotor nằm ngang. Một
hệ thống máy phát ñiện sức gió ñiển hình ñược thể hiện trong hình 1.5.
Hiện nay máy phát ñiện sử dụng trong ñiện sức gió chủ yếu là máy phát ñiện
nam châm vĩnh cửu và máy phát ñiện không ñồng bộ. Gần ñây ñã có các ứng dụng
thành công trong máy phát ñiện sức gió truyền ñộng trực tiếp [13]. Tốc ñộ quay của
rotor máy phát ñiện sức gió hiện nay dao ñộng trong khoảng (1200 -1800) rpm, ñối với
máy phát ñiện xoay chiều tần số ñiện áp (50 – 60) Hz. Tốc ñộ cố ñịnh của máy phát
ñiện không ñồng bộ linh hoạt hơn có thể dao ñộng trong khoảng 100 rpm.
Nguyên lý ñiều khiển và phát ñiện sức gió của hệ thống máy phát ñiện gió (hình
1.6): Cánh quạt nhận năng lượng từ gió làm quay trục tuabin gió. Thông qua hộp số, thiết bị
ñiều hường và bộ truyền lực ta có thể ñiều chỉnh ñược lượng gió (tốc ñộ gió) ñưa vào trong
tuabin chuyển hóa thành ñiện năng ở máy phát ñiện cấp ñiện cho phụ tải hoặc lưới ñiện.
Copyright: Tài liệu đại học ©