Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
4
MỤC LỤC
Nội dung phần Trang
TRANG PHỤ BÌA
LỜI MỞ ĐẦU 1
MỤC LỤC 4
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 7
DANH MỤC CÁC BẢNG 8
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ 9
CHƢƠNG 1. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NĂNG LƢỢNG MỚI
VÀ TÁI TẠO TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM
11
1.1. Các nguồn và công nghệ sử dụng năng lƣợng mới và tái tạo 11
1.1.1. Các nguồn năng lượng mới và tái tạo 11
1.1.2. Các công nghệ sử dụng năng lượng mới và tái tạo 13
1.2. Vai trò của các nguồn năng lƣợng mới và tái tạo hiện tại và trong
tƣơng lai
20
1.2.1. Các ứng dụng của NLMT
20
1.2.2. Các ứng dụng của năng lượng gió
22
1.2.3. Các ứng dụng của năng lượng sinh khối
22
1.2.4. Các ứng dụng của năng lượng thuỷ điện nhỏ
22
1.2.5. Các ứng dụng của năng lượng địa nhiệt
23
3.3.1. Phương pháp điều khiển máy phát không đồng bộ 59
3.3.2. Phương pháp điều khiển máy phát đồng bộ kích thích vĩnh cửu 63
CHƢƠNG IV. NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHÁT ĐIỆN
SỬ DỤNG SỨC GIÓ CÔNG SUẤT NHỎ Ở VÙNG NÚI VIỆT NAM
68
4.1. Mô hình trạm phát điện sử dụng sức gió công suất nhỏ 68
4.1.1. Tổng quan về hệ thống 68
4.1.2. Nguyên lý làm việc của hệ thống 68
4.2. Thiết kế máy phát điện đồng bộ kích thích vĩnh cửu 1,5kW 70
4.2.2. Tính toán mạch từ 70
4.2.3. Tổn hao ở chế độ làm việc định mức 79
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
6
4.2.4. Các dặc tính làm việc của máy phát điện 81
4.2.5. Tính toán độ tăng nhiệt 81
4.2.6. Chỉ tiêu tiêu hao vật tư 83
4.2.7. Tổng kết các số liệu thiết kế 84
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 86
TÀI LIỆU THAM KHẢO 88
PHỤ LỤC 90
MP: Máy phát
HSCS: Hệ số công suất
NLPL: Nghịch lƣu phía lƣới
NLMP: Nghịch lƣu máy phát
ĐB - KTVC: Đồng bộ kích thích vĩnh cửu
CL: Chỉnh lƣu
SG: Máy phát sức gió tạo năng lƣợng xoay chiều
DSP: Bộ vi xử lý tín hiệu
BĐKHT: Bộ điều khiển hiện trƣờng
BĐKCT: Bộ điều khiển chƣơng trình Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
8
DANH MỤC CÁC BẢNG
quay
3.1 Sơ đồ khối hệ thống phát điện sức gió
3.2 Sơ đồ phân cấp trong hệ thống điều khiển trạm phát
điện sức gió
3.3 Các thành phần của hệ thống điều khiển hiện trường
3.4 Cấu trúc phần cứng card điều khiển
3.5 Cấu trúc của Module điện trở hãm
3.6 Các thành phần chính của Turbine WESTWIND
3.7 Hệ thống vành ghóp và thanh quét lấy điện (nằm trong
thân Turbine)
3.8 Hệ thống lò xo lật cánh khi tốc độ gió quá lớn
3.9 Đuôi Turbine có thể tự gập khi gió mạnh khi gió mạnh
hay gập bằng tay
3.10 Hai loại hệ thống phát điện chạy sức gió sử dụng máy
phát
3.11 Đặc tính công suất có thể khai thác được từ gió với
các tốc độ khác nhau: Cần điều khiển máy phát sao
cho luôn đạt mức tối đa
3.12 Phạm vi hoạt động của máy phát KĐB-RDQ (a) với
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
10 dòng năng lượng chảy ở chế độ MP thuộc phạm vi
được quan tâm nghiên cứu ứng dụng rộng rãi.
Một trong những vấn đề cần phải được giải quyết, đó là năng lượng gió không
ổn định và mang tính chu kỳ. Năng lượng gió thường phụ thuộc vào nhiều yếu tố đặc
biệt là không gian và thời gian. Chính vì thế việc nhanh chóng điều tra, đánh giá để
xác định các số liệu về tốc độ gió ở một khu vực cụ thể là việc làm rất cần thiết và
quan trọng đối với công tác nghiên cứu ứng dụng hệ thống phát điện sử dụng năng
lượng gió.
Sau thời gian hơn 2 năm học và tập nghiên cứu tại Trường Đại Học Kỹ Thuật
Công Nghiệp Thái Nguyên tôi đã được giao đề tài luận văn tốt nghiệp với nội dung:
“Nghiên cứu thiết kế hệ thống phát điện bằng sức gió công suất nhỏ”. Với sự giúp
đỡ ủng hộ của các thầy cô giáo, các bạn bè đồng nghiệp, gia đình cũng như sự nỗ lực
của bản thân đến nay tôi đã hoàn thành bản luận văn với đầy đủ nội dung của đề tài.
Tuy nhiên, do còn hạn chế về kiến thức, tài liệu tham khảo và trình độ ngoại
ngữ, đồng thời thời gian nghiên cứu không dài cũng như đây là một lĩnh vực còn
tương đối mới mẻ nên bản luận văn của tôi sẽ không thể tránh khỏi những thiếu sót
nhất định. Tôi rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo, bạn bè
đồng nghiệp và những ai quan tâm đến vấn đề này để bản luận văn được hoàn chỉnh và
có ý nghĩa hơn.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô giáo, các cán bộ giảng dạy
thuộc Khoa sau đại học Trường Đại học KTCN Thái Nguyên, và đặc biệt tôi xin bày
tỏ lòng biết ơn và cảm ơn sâu sắc tới cán bộ hướng dẫn khoa học TS. Nguyễn Như
Hiển đã trang bị kiến thức, dẫn dắt, chỉ bảo và động viên tôi trong suốt thời gian qua.
Thái nguyên, ngày 10 tháng 05 năm 2008 Vũ Thị Thanh Phương
2 TỔNG QUAN
3
triển kinh tế phù hợp với chiến lược phát triển của địa phương, nhất là ở những vùng
núi mà điện lưới quốc gia chưa có khả năng vươn tới được.
3. Phương pháp nghiên cứu:
Để giải quyết được những vấn đề của đề tài đặt ra, tác giả sử dụng các phương
pháp nghiên cứu sau đây:
- Tổng hợp đánh giá về các nguồn năng lượng mới và tái tạo, hiện trạng về ứng
dụng các nguồn NLM & TT trên thế giới và ở Việt Nam
- Phân tích tiềm năng về nguồn năng lượng gió ở Việt Nam để đưa ra biện pháp
sử dụng một cách hợp lý và hiệu quả nhất
- Xây dựng nghiên cứu cấu trúc tổng quát hệ thống phát điện bằng sức gió
- Tính toán, thiết kế hệ thống phát điện sử dụng năng lượng gió công suất nhỏ ở
vùng núi Việt Nam, đặc biệt là vùng chưa có điện lưới quốc gia.
4. Nội dung nghiên cứu:
Bản luận văn được chia làm 4 chương với nội dung như sau: NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG
PHÁT ĐIỆN BẰNG SỨC GIÓ CÔNG SUẤT NHỎ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
11
CHƢƠNG 1. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NĂNG LƢỢNG MỚI
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
12
như ở dưới nước, các phế thải hữu cơ như: rơm rạ, vỏ trấu, bã mía, vỏ cà phê..., các
loại phế thải động vật như: phân người, phân gia súc, gia cầm.... Sinh khối là nguồn
năng lượng đầu tiên của loài người và mặc dù ngày nay các nguồn năng lượng hoá
thạch như: tha đá, dầu mỏ, khí đốt là các nguồn năng lượng chính nhưng sinh khối
vẫn còn được sử dụng với một khối lượng và tỉ lệ khá lớn, nhất là ở các nước đang
phát triển.
Sinh khối là một nguồn năng lượng có khả năng tái sinh. Nó tồn tại và phát
triển được trên hành tinh chúng ta là nhờ có ánh sáng mặt trời. Các loại thực vật hấp
thụ ánh sáng mặt trời để thực hiện các phản ứng quang hợp, biến đổi các khoáng
chất, nước và các nguyên tố vô cơ khác thành các chất hữu cơ.
Phản ứng quang hợp còn là phản ứng cơ bản tạo ra thức ăn cho động vật.
Nếu kể đến cả sản phẩm oxy của phản ứng quang hợp ta có thể nói rằng sinh khối
nói chung và thực vật nói riêng có ý nghĩa quyết định đối với sự sống trên hành tinh
chúng ta.
Năng lượng sinh khối hoàn toàn có thể thay thế các nguồn năng lượng hoá
thạch đang bị khai thác cạn kiệt và gây ra ô nhiễm môi trường nặng nề
e. Nguồn năng lượng địa nhiệt
Địa nhiệt là nguồn năng lượng tự nhiên ở trong lòng quả đất, dưới một lớp
vỏ không khí không dày lắm , nhiệt độ lên đến 1000
0
C đến hơn 4000
0
C. Còn ở lớp
trên cùng của vỏ Trái đất chỉ có nhiệt độ bình quân trong năm là 15
0
C, dưới lớp đó
là một lớp có nhiệt độ bình quân là 540
0
một loại nhiên liệu nào cả. Nhiệt độ đại dương không biến đổi nhiều từ ban ngày
sang ban đêm và vì vậy có thể coi là nguồn nhiệt rất ổn định. tuy nhiên có thể sẽ
thay đổi theo mùa và phụ thuộc vào khoảng cách đến xích đạo.
Cuối cùng là năng lượng sóng biển, đây cũng là một nguồn năng lượng rất lớn và
hấp dẫn. Tiềm năng năng lượng sóng biển phụ thuộc vào vị trí địa lý, thậm chí ngay
ở một vị trí đã cho năng lượng sóng biển cũng biến đổi theo thời gian từng giờ, từng
ngày và từng mùa.
1.1.2. Các công nghệ sử dụng năng lượng mới và tái tạo
a. Công nghệ năng lượng mặt trời (NLMT)
* Công nghệ nhiệt mặt trời
- Hiệu ứng nhà kính:
Hiệu ứng nhà kính là một trong những hiệu ứng quan trọng nhất được ứng
dụng để khai thác năng lượng mặt trời (NLMT). Ta khảo sát một hộp thu nhiệt mặt
trời như hình 1.1. Mặt trên hộp được đậy bằng tấm kính (1). Thành xung quanh và
đáy hộp có lớp vật liệu cách nhiệt dày (2). Đáy trong của hộp được làm bằng tấm
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG
PHÁT ĐIỆN BẰNG SỨC GIÓ CÔNG SUẤT NHỎ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
14
kim loại dẫn nhiệt tốt, mặt trên của nó phủ một lớp sơn đen, hấp thụ nhiệt tốt và
được gọi là tấm hấp thụ (3).
4
1
2
3
TÊm kÝnh
Líp vá c¸ch nhiÖt
TÊm hÊp thô
dụ > 85%, thì hiệu suất bộ thu sẽ có thể có giá trị cao. Ngoài ra, tấm hấp thụ bằng
vật liệu kim loại còn để việc hàn các thành phần khác (ví dụ ống nước bằng kim loại
nếu bộ thu dùng để đun nước nóng) được dễ dàng hơn.
Thành hộp xung quanh và đáy hộp là một lớp vật liệu cách nhiệt khá dày để
giảm hao phí nhiệt từ tấm hấp thụ ra xung quanh. Vật liệu cách nhiệt thường dùng
là “xốp bọt biển” (polystyrene) màu trắng rất nhẹ được sản xuất dưới dạng tấm hoặc
hạt,... cũng có thể dùng vật liệu khác như bông thuỷ tinh, mút, gỗ khô, mùn cưa,...
Nếu cách nhiệt tốt thì trong những ngày nắng, nhiệt độ tấm hấp thụ có thể đạt đến
100 115
o
C hoặc cao hơn.
* Công nghệ điện mặt trời (ĐMT)
- Công nghệ nhiệt điện mặt trời
Người ta sử dụng bộ thu hội tụ đi kèm bộ dõi theo mặt trời (tracker) để hội tụ
các tia mặt trời đúng diện tích cần thiết kế. Đối với các bộ thu không yêu cầu độ hội
tụ cao thì sự định hướng bộ thu có thể chỉ cần điều chỉnh vài ba lần trong một ngày
và có thể thực hiện bằng tay. Nhưng với các bộ thu yêu cầu độ hội tụ cao thì cần
phải điều chỉnh sự định hướng bộ thu một cách liên tục. Đa số các bộ hội tụ này là
các bộ hội tụ máng parabol, các tia sáng mặt trời được hội tụ lại trên đường tiêu hội
tụ, tại đường tiêu này nhiệt độ có thể đạt 400
0
C hay cao hơn.
- Công nghệ pin mặt trời (PMT)
Đây còn gọi là công nghệ pin quang điện, khác với công nghệ nhiệt điện mặt
trời là năng lượng mặt trời được hội tụ nhờ các hệ thống gương hội tụ để tập trung
ánh sáng mặt trời thành các nguồn nhiệt có mật độ năng lượng thì ở công nghệ pin
mặt trời, năng lượng mặt trời được biến đổi trực tiếp thành điện năng nhờ các tế bào
quang điện bán dẫn được chế tạo từ các vật liệu bán dẫn điện. Các pin mặt trời sản
xuất ra điện năng một cách liên tục chừng nào còn bức xạ mặt trời tới nó.
Khi chiếu ánh sáng mặt trời vào mặt trên của pin, ánh sáng sẽ tạo ra trong
Hình 1.2. Sơ đồ cấu tạo một pin mặt trời tinh thể Si
là các hạt dẫn điện mang điện tích âm (điện tử) và điện tích dương (lỗ trống). Do
tính chất đặc biệt của lớp tiếp xúc bán dẫn, nên tại lớp tiếp xúc (4) đã có sẵn một
điện trường tiếp xúc E
tx
. Điện trường này lập tức tách điện tử và lỗ trống trong các
cặp điện tử, lỗ trống vừa được ánh sáng tạo ra và bắt chúng chuyển động theo các
chiều ngược nhau để tạo thành dòng điện. Vì vậy nếu nối các điện cực trên và dưới
bằng một dây dẫn có bóng đèn (7) thì sẽ có một dòng điện qua bóng đèn và đèn
sáng.
Hiện tượng chiếu ánh sáng vào lớp tiếp xúc bán dẫn pn ta thu được dòng
điện ở mạch ngoài được gọi là hiệu ứng Quang - Điện. Như vậy pin mặt trời hoạt
động dựa trên hiệu ứng quang- điện để sản xuất điện.
b. Nguồn năng lượng gió
Năng lượng gió (NLG) thường được khai thác từ các trạm đặt ở độ cao (20-
70)m so với bề mặt trái đất. Trên độ cao lớn (8-12)km gọi là tầng đối lưu, có gió
thường xuyên hơn và gọi là dòng chảy luồng (hay luồng khí). Gió loại này có vận
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG
PHÁT ĐIỆN BẰNG SỨC GIÓ CÔNG SUẤT NHỎ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
17
tốc lớn (25-80)m/s, tiềm năng năng lượng của chúng lớn hơn nhiều. Đặc tính gió ở
tầng này khác nhiều so với đặc tính gió trên mặt đất. Song sử dụng gió ở độ cao này
gặp phải một số khó khăn rất lớn về mặt kỹ thuật khi chuyển tải điện từ độ cao lớn
tới mặt đất.
Đặc tính quan trọng nhất đánh giá động năng của gió là vận tốc. Dưới ảnh
hưởng của một loạt các yếu tố khí tượng (sự nhiễu loạn khí quyển, sự thay đổi tác
động của mặt trời và lượng năng lượng nhiệt truyền tới mặt đất...), đồng thời các
điều kiện địa hình tại chỗ, tốc độ gió thay đổi cả về giá trị và hướng.
bố trí sau đập hay trong lòng đập. Trạm thuỷ điện này gọi là trạm thuỷ điện sau đập
hay trạm thuỷ điện trong lòng đập. Vì độ cao đập hạn chế nên phương pháp này
được sử dụng chỉ cho các đoạn sông suối có độ dốc nhỏ. Cột nước toàn phần của
trạm thuỷ điện được xác định bằng hiệu mực nước thượng lưu và hạ lưu.
* Phương pháp tập trung năng lượng bằng đường dẫn
Phương pháp này sử dụng đường dẫn để tạo độ chênh mực nước giữa thượng
lưu và hạ lưu. Trạm thuỷ điện này gọi là trạm thuỷ điện đường dẫn. Đường dẫn có
thể bằng đường ống hoặc kênh dẫn. Trạm thuỷ điện dạng này thích hợp với các con
sông, suối có độ dốc lớn hay có bậc thác.
* Phương pháp tổng hợp tập trung năng lượng dòng chảy
Phương pháp này tạo độ chênh mực nước bằng đập ngăn và bằng đường dẫn
đối với đoạn sông có độ dốc khác nhau. Độ chênh mực nước của trạm bằng tổng độ
chênh mực nước đập tạo nên và độ chênh của đường dẫn. Trạm thuỷ điện dạng này
gọi là trạm thuỷ điện tổng hợp. Cột áp toàn phần được xác định bằng tổng cột áp do
đập và đường dẫn tạo nên.
e. Nguồn năng lượng địa nhiệt
Địa nhiệt là nguồn năng lượng nhiệt tự nhiên ở trong lòng Quả đất. Có 4 loại
nguồn địa nhiệt. Đó là: nguồn nước nóng, nguồn áp suất địa nhiệt, nguồn đá nóng
khô, các núi lửa hoạt động và magma.
Nguồn nước nóng là nguồn nước bị nung nóng dưới áp suất cao, các nguồn
hơi nước hay hỗn hợp của chúng ở trong các tầng đá xốp rỗ, hoặc ở trong các khe
nứt gãy của đá, nó bị giữ lại bởi một lớp đá khác đặc kín và không thấm.
Nguồn áp suất địa nhiệt là các nguồn chứa nước muối có nhiệt độ trung bình
và chứa khí metan hoà tan. Các nguồn này bị vỏ quả đất nén lại dưới áp suất cao
dưới các tầng trầm tích sâu và bị bao bọc bởi các lớp đất sét và trầm tích không
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG
PHÁT ĐIỆN BẰNG SỨC GIÓ CÔNG SUẤT NHỎ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
19
nhưng máy nhiệt đại dương lại không cần dùng một loại nhiên liệu nào cả.
* Năng lượng sóng biển
Đây cũng là một nguồn năng lượng rất lớn và hấp dẫn. Tiềm năng năng
lượng sóng biển phụ thuộc vào vị trí địa lý, thậm chí ngay ở một vị trí đã cho năng
lượng sóng biển cũng biến đổi theo thời gian từng giờ, từng ngày và từng mùa. Tuỳ
theo nguyên lý hoạt động mà các thiết bị khai thác sóng biển được nghiên cứu, thiết
kế và chế tạo theo từng loại khác nhau.
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG
PHÁT ĐIỆN BẰNG SỨC GIÓ CÔNG SUẤT NHỎ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
20
1.2. Vai trò của các nguồn năng lƣợng mới và tái tạo hiện tại và trong tƣơng lai
Các nguồn năng lượng lượng mới và tái tạo (NLM & TT) đóng một vai trò
hết sức quan trọng, bởi lẽ hiện nay hầu hết các nước đã và đang phát triển đều quan
tâm đến vấn đề năng lượng. Chính sách an ninh năng lượng cũng như hoạch định
các chính sách sử dụng tiết kiệm và phát triển nguồn năng lượng mới và tái tạo đang
làm nóng các quốc gia này. Việc nghiên cứu để khai thác và ứng dụng các nguồn
NLM & TT bổ sung cho các nguồn năng lượng truyền thống đang ngày một cạn
kiệt là một việc làm hết sức cần thiết và cấp bách. Sau đây ta đi nghiên cứu các ứng
dụng của các nguồn NLM & TT để thấy rõ vai trò quan trọng của chúng.
1.2.1. Các ứng dụng của NLMT
a. Sản xuất nước nóng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
21
nóng dần lên.
b. Sấy bằng nhiệt mặt trời
Phần lớn các thiết bị sấy hiện đại đều sử dụng hiệu ứng nhà kính. Khí nóng
được tạo ra trong bộ thu hoặc buồng thu nhiệt mặt trời và được cho thổi qua sản
phẩm sấy theo chu trình đối lưu tự nhiên hay đối lưu cưỡng bức
c. Sưởi ấm nhà cửa, chuồng trại
1
1
2
3
3
4
5
Bé thu n¨ng lượng mÆt trêi
B×nh tÝch nhiÖt
B¬m hay qu¹t
1
2
3
Nguån ®èt dù phßng
Hệ thèng èngế sưởi
4
5
Hình 1.4. Hệ thống sưởi ấm nhà cửa hay chuồng trại sử dụng NMT
NMT cũng thường được sử dụng để sưởi ấm nhà cửa, chuồng trại chăn nuôi
trong mùa đông. Hình 1.4 là một hệ thống sưởi ấm nhà cửa, chuồng trại nhờ không
khí nóng được sản xuất ra từ các bộ thu NMT.
bơm chỉ (1-2)m. Loại này hay dùng cho các vùng làm muối và tưới ruộng lúa.
Nhóm thứ hai thuộc loại cột áp cao, lưu lượng nhỏ. Chiều cao cột nước đạt tới (15-
35)m. Loại này phục vụ chủ yếu tưới cà phê, hồ tiêu, chè trên các vùng cao nguyên.
1.2.3. Các ứng dụng của năng lượng sinh khối
Khí sinh học có rất nhiều ứng dụng như thắp sáng, dùng làm nhiên liệu đun
nấu, phát điện, v.v... Ngoài ra công nghệ khí sinh học còn là một công nghệ làm
sạch môi trường.
1.2.4. Các ứng dụng của năng lượng thuỷ điện nhỏ
a. Tuabin nước chạy máy phát điện
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG
PHÁT ĐIỆN BẰNG SỨC GIÓ CÔNG SUẤT NHỎ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
23
Tuabin được nối trực tiếp với máy phát điện hoặc gián tiếp thông qua các bộ
truyền động. Công suất của máy phát điện sẽ được xác định theo công suất của
tuabin, còn vòng quay của máy phát được chọn theo số vòng quay đồng bộ.
b. Tuabin kéo bơm
Để phục vụ cho việc cung cấp nước sinh hoạt và nước tưới cho vùng sâu,
vùng xa, nơi có nguồn thuỷ năng nhỏ, người ta sử dụng tuabin để trực tiếp kéo bơm.
Tổ hợp như vậy gọi là bơm thuỷ luân. Tuabin kéo bơm có hai loại: Buồng hở và
buồng kín
1.2.5. Các ứng dụng của năng lượng địa nhiệt
Nhiệt từ các nguồn hay từ mỏ địa nhiệt có thể khai thác nhờ sử dụng một số
chất lỏng tự nhiên của quả đất để làm chất làm việc vận chuyển nhiệt. Năng lượng
nhiệt này có thể cho qua tuabin để phát điện hoặc dùng một cách trực tiếp cho các
quá trình gia nhiệt hoặc chế biến nhiệt công nghiệp. Để khai thác các nguồn địa
nhiệt người ta thường sử dụng phương pháp khoan như: khai tác dầu hay khí đốt.
Đối với các nguồn địa nhiệt nông và nhiệt độ không cao (thấp hơn 170
0
Nước nóng ở lớp nước bề mặt đại dương được dùng để làm nóng một lớp
chất lỏng có nhiệt độ bay hơi thấp - chất lỏng này được gọi là chất lỏng làm việc –
như Amoniac, Freon hay Propan. Chất lỏng làm việc khi đi qua buồng có áp suất
thấp sẽ bị bốc hơi. Hơi này được cho qua tuabin làm quay tuabin phát điện, sau đó
hơi đi qua buồng ngưng tụ được làm lạnh bằng nước biển lạnh lấy từ các tầng nước
sâu và được bơm trở về buồng hoá hơi, ...vv
Một ứng dụng khác là nước biển nóng được làm “bay hơi nổ” trong một
buồng chân không. Hơi nước được dẫn để xả qua một tuabin hơi để phát điện, sau
đó đi vào bình ngưng tụ dùng nước biển lạnh tự nhiên. Điều hấp dẫn của hệ thống
này là hơi nước sau khi ngưng tụ trong buồng ngưng tụ là nước sạch đã được chưng
cất. Nó có thẻ dùng như một nguồn nước sạch phục vụ sinh hoạt và công nghiệp.
1.3. Năng lƣợng mới và tái tạo ở Việt Nam
1.3.1. Nguồn và tiềm năng
Việt nam được thiên nhiên ban tặng cho một tài nguyên năng lượng tái tạo
(LNTT) rất đa dạng và khá dồi dào. Chúng ta có gần như tất cả các loại nguồn
LNTT như nguồn năng lượng mặt trời, thuỷ điện nhỏ, gió, địa nhiệt, sinh khối, thuỷ
triều, sóng biển và nhiệt đại dương với trữ lượng khá lớn.
a. Năng lượng mặt trời
Việt nam nằm trong vành đai nhiệt đới có vĩ độ từ 8 đến 23 độ Bắc nên có
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG
PHÁT ĐIỆN BẰNG SỨC GIÓ CÔNG SUẤT NHỎ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
25
năng lượng bức xạ mặt trời (NLMT) khá lớn. Tuy nhiên tuỳ thuộc vào điều kiện tự
nhiên mà NLMT có sự biến đổi từ vùng này sang vùng khác.
Vùng Đông Bắc là khu vực chịu ảnh hưởng mạnh nhất của gió mùa Đông
Bắc lạnh và ẩm nên NLMT thấp nhất cả nước. Mật độ NLMT biến đổi trong
khoảng từ 250 đến 400 cal/cm
Copyright: Tài liệu đại học ©