Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
hƣơng 1.
NĂNG LƢỢNG GIÓ
1.1.SỰ HÌNH THÀNH CỦA GIÓ
Bức xạ Mặt Trời chiếu xuống bề mặt Trái Đất không đồng đều làm
cho bầu khí quyển, nƣớc và không khí nóng không đều nhau. Một nửa bề mặt
của Trái Đất, mặt ban đêm, bị che khuất không nhận đƣợc bức xạ của Mặt
Trời và thêm vào đó là bức xạ Mặt Trời ở các vùng gần xích đạo nhiều hơn là
ở các cực, do đó có sự khác nhau về nhiệt độ và vì thế là khác nhau về áp suất
mà không khí giữa xích đạo và 2 cực cũng nhƣ không khí giữa mặt ban ngày
và mặt ban đêm của Trái Đất di động tạo thành gió. Trái Đất xoay tròn cũng
góp phần vào việc làm xoáy không khí và vì trục quay của Trái Đất nghiêng
đi (so với mặt phẳng do quỹ đạo Trái Đất tạo thành khi quay quanh Mặt Trời)
nên cũng tạo thành các dòng không khí theo mùa.
Bản đồ vận tốc gió theo mùa do bị ảnh hƣởng bởi hiệu ứng Coriolis
đƣợc tạo thành từ sự quay quanh trục của Trái Đất nên không khí đi từ vùng
áp cao đến vùng áp thấp không chuyển động thẳng mà tạo thành các cơn gió
xoáy có chiều xoáy khác nhau giữa Bắc bán cầu và Nam bán cầu. Nếu nhìn từ
vũ trụ thì trên Bắc bán cầu không khí di chuyển vào một vùng áp thấp ngƣợc
với chiều kim đồng hồ và ra khỏi một vùng áp cao theo chiều kim đồng hồ.
Trên Nam bán cầu thì chiều hƣớng ngƣợc lại.
Ngoài các yếu tố có tính toàn cầu trên, gió cũng bị ảnh hƣởng bởi địa
hình tại từng địa phƣơng. Do nƣớc và đất có nhiệt dung khác nhau nên ban
ngày đất nóng lên nhanh hơn nƣớc, tạo nên khác biệt về áp suất và vì thế có
gió thổi từ biển hay hồ vào đất liền. Vào ban đêm đất liền nguội đi nhanh hơn
nƣớc và hiệu ứng này xảy ra theo chiều ngƣợc lại.3
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi4
1.2.ỨNG DỤNG NĂNG LƢỢNG GIÓ TRONG ĐỜI SỐNG.
1.2.1. Năng lƣợng gió – nguồn năng lƣợng sạch vô tận.
1.2.1.1. Năng lƣợng gió trên thế giới.
Cuối thế kỷ 20 và đầu thế kỷ 21 này vấn đề về nguồn năng lƣợng cung
cấp cần xem xét lại: hiện nay nguồn năng lƣợng hóa thạch đang cạn dần,
đồng thời vấn đề gây ô nhiễm môi trƣờng do việc đốt nhiên liệu hóa thạch
càng trở nên trầm trọng. Vấn đề năng lƣợng sạch đang đƣợc quan tâm nhiều
và là một sự lựa chọn cho ngành năng lƣợng thay thế trong tƣơng lai. Nguồn
năng lƣợng sạch đang đƣợc quan tâm nhƣ năng lƣợng gió, năng lƣợng mặt
trời, năng lƣợng địa nhiệt, năng lƣợng sóng biển, năng lƣợng thủy triều… Tất
cả những loại năng lƣợng sạch này sẽ góp phần rất lớn vào việc cải tạo cuộc
sống nhân loại và cải thiện môi trƣờng. Các hệ thống năng lƣợng này đƣợc
xem nhƣ là một sự lựa chọn thay thế cho các hệ thống cung cấp từ lƣới điện
quốc gia ở các vùng nông thôn biệt lập, nơi mà việc phát triển lƣới điện không
khả thi về mặt kinh tế, trong đó, năng lƣợng gió đƣợc xem nhƣ là nguồn năng
lƣợng dễ khai thác với công nghệ đơn giản và chi phí đầu tƣ và vận hành
tƣơng đối thấp.
Theo tính toán của các nhà nghiên cứu, năng lƣợng từ mặt trời trên
trái đất vào khoảng 173.000 tỉ kW còn năng lƣợng từ gió ƣớc tính khoảng
3.500 tỉ kW. Trên toàn bộ bề mặt hành tinh của chúng ta, năng lƣợng có thể
khai thác đƣợc từ gió lớn hơn năng lƣợng toàn bộ các dòng sông trên trái đất
từ 10 đến 20 lần.
Năng lƣợng gió đã đƣợc khai thác và ứng dụng từ rất lâu dùng để chạy
bơm nƣớc, thuyền buồm. Các cối xay gió đã xuất hiện từ thế kỷ thứ 12. Từ đó
đến nay việc nghiên cứu và phát triển công nghệ sử dụng năng lƣợng gió ngày
càng phát triển với tốc độ ngày càng nhanh cả về số lƣợng lẫn chất lƣợng.
Theo thống kê, đến cuối năm 2003 tổng công suất lắp đặt tại các nhà máy5
phát điện bằng tua-bin gió trên thế giới là 39.294 MW, gấp hơn 4 lần tổng
công suất lắp đặt của các nhà máy điện ở Việt Nam hiện nay. Giá trị này tăng
26% so với năm 2002. Nhƣ vậy việc sử dụng năng lƣợng gió đã đƣợc khoa
học chứng minh và khẳng định bằng thực tế phát triển với tốc độ rất nhanh
của các tua-bin gió đƣợc lắp đặt trên thế giới. Sự phát triển theo thời gian đã
làm cho giá thành điện năng phát ra từ tua-bin gió giảm từ 6,15 UScent/kWh
(năm 1995) xuống còn 4,6 UScent/kWh (năm 1999) và đến năm 2005 chỉ còn
3,91 UScent/kWh. Giá thành lắp đặt tua-bin gió hiện tại trung bình vào
khoảng 1000 USD/kW. Với giá thành điện năng sản xuất từ tua-bin gió ngày
càng rẻ, kỹ thuật ngày càng tin cậy, một số nƣớc đang phát triển cũng đã triển
khai nhiều dự án về năng lƣợng gió, trong số đó nổi bật là các nƣớc Ấn Độ,
Trung Quốc,…
1.2.1.2. Tình hình phát triển điện gió của Việt Nam.
Ngày nay, trƣớc tình hình các nguồn năng lƣợng truyền thống (dầu
mỏ, khí thiên nhiên, than,…) trên thế giới ngày càng khan hiếm, việc khai
thác và sử dụng các nguồn năng lƣợng mới (ngoài năng lƣợng nguyên tử) nhƣ
năng lƣợng mặt trời, năng lƣợng gió… đang là những đề tài và những chƣơng
trình lớn đối với các quốc gia. Việt Nam là vùng có tiềm năng năng lƣợng gió
ở mức thấp, tuy nhiên ở một số vùng thuộc các hải đảo và ven biển miền
Trung lại có tốc độ gió khá cao, phù hợp với việc tận dụng để phát điện. Tốc
độ gió cần thiết tại trục tua-bin (có cao độ khoảng (40 ÷ 60)m) phù hợp cho
việc vận hành thƣơng mại vào khoảng (6 ÷ 7)m/giây. Tốc độ gió trung bình
của Việt Nam ở độ cao cách mặt đất 30m theo đánh giá là khoảng(4÷5)m/giây
ở các vùng bờ biển. Ở một vài hòn đảo độc lập con số này đạt trên 9m/s, phù
hợp để phát triển việc tận dụng loại năng lƣợng này.
Từ những năm 80 trở lại đây nhiều nhà khoa học với các công trình,
đề tài nghiên cứu khoa học đã tập trung nghiên cứu, khai thác nguồn năng
lƣợng gió để phát điện. Tuy nhiên, các nghiên cứu mới chỉ dừng lại ở các ứng
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi6
dụng có công suất thấp (từ vài trăm đến 1.000W). Các nghiên cứu này nhằm
cung cấp điện cho các hộ gia đình vùng sâu, vùng xa, hải đảo, nơi mà lƣới
điện Quốc gia chƣa vƣơn tới. Định hƣớng này cũng đã đƣợc đề cập đến trong
kế hoạch phát triển nguồn điện năm 2010 của Tổng Công ty Điện Lực Việt
Nam (EVN).
Gần đây, một số dự án về nhà máy điện gió quy mô công nghiệp đã và
đang đƣợc nghiên cứu triển khai nhƣ nhà máy điện gió có công suất 750 kW
đã đƣợc lắp đặt tại huyện đảo Thanh niên Bạch Long Vĩ – Hải Phòng vào
năm 2003, dự án nhà máy điện gió Cửa Tùng huyện Vĩnh Linh - Quảng Trị
đã đƣợc nghiên cứu và lập dự án khả thi với công suất dự kiến lên đến
10MW,20 50MW.
Có thể thấy rằng gió là một nguồn năng lƣợng sạch và kinh tế do thiên
nhiên ban tặng. Tuổi thọ của một tua-bin phát điện có thể lên đến (20÷30)
năm; một số tua-bin gió phát điện đƣợc xây dựng cách đây hơn 50 năm vẫn
còn hoạt động tốt. Việc khai thác tốt nguồn năng lƣợng này sẽ giúp đa dạng
hóa các nguồn phát điện, giảm bớt gánh nặng cho lƣới điện vốn dựa trên các
nguồn năng lƣợng truyền thống. Vấn đề hiện nay là làm thế nào để quy hoạch
và sử dụng nguồn năng lƣợng này một cách phù hợp.
1.2.2. Thiết bị sử dụng năng lƣợng gió.
1.2.2.1. Lƣới điện sử dụng năng lƣợng gió.
Gần đây, các nhà khoa học Mỹ đã đề xuất giải pháp nối liền các nhà
máy năng lƣợng gió tại những vùng khác nhau bằng mạng đƣờng dây truyền
tải, làm cho việc cung cấp điện năng đạt hiệu quả cao hơn. Để khắc phục tình
trạng thiếu năng lƣợng toàn cầu, đồng thời góp phần bảo vệ môi trƣờng, từ
lâu con ngƣời đã tăng cƣờng khai thác năng lƣợng gió. Năng lƣợng gió có
nhiều lợi thế để tạo ra nguồn điện năng rẻ. Nhƣng vấn đề lớn nhất mà các nhà
máy điện sử dụng năng lƣợng gió gặp phải là trong thực tế không phải lúc nào
cũng có gió, vì vậy mà nguồn điện sẽ không ổn định.7
1.1.
Tuy nhiên, ngƣời ta khắc phục đƣợc nhƣợc điểm trên bằng cách kết
nối các nhà máy điện sử dụng năng lƣợng gió bằng hệ thống đƣờng dây
truyền tải. Năng lƣợng gió ở nhiều nơi sẽ bổ trợ cho nhau, tạo ra nguồn điện
năng đƣợc duy trì ổn định. Theo nghiên cứu của hai nhà khoa học Mỹ là
Cristina Archer và Mark Jacobson, cứ có 3 nhà máy năng lƣợng gió nối liền
trở lên sẽ đảm bảo đƣợc việc cung cấp nguồn điện năng liên tục. Một điều
thuận lợi nữa của giả pháp trên là giúp giảm bớt thất thoát trong quá trình
phân phối điện. Thay vì sử dụng nhiều hệ thống đƣờng dây nối liền từng nhà
máy với nơi tiêu thụ, điện sau khi nối mạng sẽ đƣợc tập trung tại một điểm và
chuyển tới các thành phố bằng hệ thống đƣờng dây duy nhất.
Hiện nay Mỹ và một vài nƣớc khác đã bắt đầu kết nối các nhà máy
điện sử dụng năng lƣợng gió. Những nhà máy này đang đƣợc kỳ vọng sẽ trở
thành nơi sản xuất nguồn năng lƣợng rẻ nhất và sạch nhất, giúp giảm đáng kể
nguồn điện năng phải sản xuất từ các nhà máy điện đốt than đá, từ đó giảm
phát thải khí nhà kính vào bầu khí quyển Trái đất.
1.2.2.2. .
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi8
Ở những vùng xa hệ thống điện, ngƣời ta hoàn toàn có thể làm chủ
một cối xay gió tại nhà, miễn là ngôi nhà không gần các tòa nhà cao tầng hay
nhiều cây cối. Thực tế, thị trƣờng tua-bin gió nhỏ đã tăng 14% năm 2007.
Một số trong những tua-bin này dành cho các tàu thuyền, nhƣng số khác cung
cấp cho các chủ nhà, những ngƣời sống xa hệ thống điện.
Tóm lại, Trái Đất sẽ đủ gió để sản xuất điện năng đáp ứng nhu cầu của
nhân loại. Đó là nghiên cứu đƣợc công bố trong Energy Economics. Còn theo
Viện Năng lƣợng gió của Đức, thị trƣờng năng lƣợng gió toàn cầu sẽ đạt tới
con số 107.000 MW/năm vào 2017, tăng 5 lần so với lƣợng điện hơn 20.000
MW đƣợc sản xuất hàng năm hiện nay.
1.3.
1.3.1. .
Chúng ta đang sống giữa rất nhiều nguồn năng lƣợng sạch và vô tận – nhƣ
mặt trời, gió, đại dƣơng, thực vật, nguyên tử, lõi Trái đất – nhƣng câu hỏi về
công nghệ và tính kinh tế khi khai thác chúng đã giới hạn trí tƣởng tƣợng của
chúng ta.
1.3.1.1. Gió ở trên cao
Ý tƣởng: Những turbin gió truyền thống đều ngừng khi gió lặng. Các
bong bóng hay rotor làm quay turbine có thể chắn mất những làn gió mạnh,
chắc chắn ở độ cao (300 ÷ 450)m.Công ty Magenn Power có trụ sở ở Ottawa
hy vọng sẽ tung ra thị trƣờng loại tua-bin thƣơng mại đầu tiên ở độ cao rất
lớn-một quả khí cầu nhỏ bơm đầy khí heli có đƣờng kính 18m vào năm 2010.
Thực tế: Theo tính toán, nguồn phong năng ở trên cao này có thể cung
cấp năng lƣợng cho toàn địa cầu và có tiềm năng khai khác bằng hơn 100 lần
hiện tại. Nhƣng ngƣời ta vẫn còn chờ xem có thể vƣợt qua những rào cản
công nghệ để khai thác nguồn năng lƣợng này một cách kinh tế hay không.
1.3.1.2. Nhiên liệu xanh
Các cảm biến Hall
Không giống nhƣ động cơ một chiều dùng chổi than, chuyển mạch
của động cơ một chiều không chổi than đƣợc điều khiển bằng điện tử. Tức là
các cuộn dây của stator sẽ đƣợc cấp điện nhờ sự chuyển mạch của các van
bán dẫn công suất. Để động cơ làm việc, cuộn dây của stator đƣợc cấp điện
theo thứ tự. Tức là tại một thời điểm thì không ngẫu nhiên cấp điện cho cuộn
dây nào cả mà phụ thuộc vào vị trí của rotor động cơ ở đâu để cấp điện cho
đúng. Vì vậy điều quan trọng là cần biết vị trí của rotor để tiến tới biết
đƣợc cuộn dây stator tiếp theo nào sẽ đƣợc cấp điện theo thứ tự cấp điện. Vị
trí của rotor đƣợc đo bằng các cảm biến sử dụng hiệu ứng Hall đƣợc đặt ẩn
trong stator. Hầu hết tất cả các động cơ một chiều không chổi than đều có 3
cảm biến Hall đặt ẩn bên trong stator, ở phần đuôi trục (trục phụ) của động cơ
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
hƣơng 1.
NĂNG LƢỢNG GIÓ
1.1.SỰ HÌNH THÀNH CỦA GIÓ
Bức xạ Mặt Trời chiếu xuống bề mặt Trái Đất không đồng đều làm
cho bầu khí quyển, nƣớc và không khí nóng không đều nhau. Một nửa bề mặt
của Trái Đất, mặt ban đêm, bị che khuất không nhận đƣợc bức xạ của Mặt
Trời và thêm vào đó là bức xạ Mặt Trời ở các vùng gần xích đạo nhiều hơn là
ở các cực, do đó có sự khác nhau về nhiệt độ và vì thế là khác nhau về áp suất
mà không khí giữa xích đạo và 2 cực cũng nhƣ không khí giữa mặt ban ngày
và mặt ban đêm của Trái Đất di động tạo thành gió. Trái Đất xoay tròn cũng
góp phần vào việc làm xoáy không khí và vì trục quay của Trái Đất nghiêng
đi (so với mặt phẳng do quỹ đạo Trái Đất tạo thành khi quay quanh Mặt Trời)
nên cũng tạo thành các dòng không khí theo mùa.
Bản đồ vận tốc gió theo mùa do bị ảnh hƣởng bởi hiệu ứng Coriolis
đƣợc tạo thành từ sự quay quanh trục của Trái Đất nên không khí đi từ vùng
áp cao đến vùng áp thấp không chuyển động thẳng mà tạo thành các cơn gió
xoáy có chiều xoáy khác nhau giữa Bắc bán cầu và Nam bán cầu. Nếu nhìn từ
vũ trụ thì trên Bắc bán cầu không khí di chuyển vào một vùng áp thấp ngƣợc
với chiều kim đồng hồ và ra khỏi một vùng áp cao theo chiều kim đồng hồ.
Trên Nam bán cầu thì chiều hƣớng ngƣợc lại.
Ngoài các yếu tố có tính toàn cầu trên, gió cũng bị ảnh hƣởng bởi địa
hình tại từng địa phƣơng. Do nƣớc và đất có nhiệt dung khác nhau nên ban
ngày đất nóng lên nhanh hơn nƣớc, tạo nên khác biệt về áp suất và vì thế có
gió thổi từ biển hay hồ vào đất liền. Vào ban đêm đất liền nguội đi nhanh hơn
nƣớc và hiệu ứng này xảy ra theo chiều ngƣợc lại.3
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi4
1.2.ỨNG DỤNG NĂNG LƢỢNG GIÓ TRONG ĐỜI SỐNG.
1.2.1. Năng lƣợng gió – nguồn năng lƣợng sạch vô tận.
1.2.1.1. Năng lƣợng gió trên thế giới.
Cuối thế kỷ 20 và đầu thế kỷ 21 này vấn đề về nguồn năng lƣợng cung
cấp cần xem xét lại: hiện nay nguồn năng lƣợng hóa thạch đang cạn dần,
đồng thời vấn đề gây ô nhiễm môi trƣờng do việc đốt nhiên liệu hóa thạch
càng trở nên trầm trọng. Vấn đề năng lƣợng sạch đang đƣợc quan tâm nhiều
và là một sự lựa chọn cho ngành năng lƣợng thay thế trong tƣơng lai. Nguồn
năng lƣợng sạch đang đƣợc quan tâm nhƣ năng lƣợng gió, năng lƣợng mặt
trời, năng lƣợng địa nhiệt, năng lƣợng sóng biển, năng lƣợng thủy triều… Tất
cả những loại năng lƣợng sạch này sẽ góp phần rất lớn vào việc cải tạo cuộc
sống nhân loại và cải thiện môi trƣờng. Các hệ thống năng lƣợng này đƣợc
xem nhƣ là một sự lựa chọn thay thế cho các hệ thống cung cấp từ lƣới điện
quốc gia ở các vùng nông thôn biệt lập, nơi mà việc phát triển lƣới điện không
khả thi về mặt kinh tế, trong đó, năng lƣợng gió đƣợc xem nhƣ là nguồn năng
lƣợng dễ khai thác với công nghệ đơn giản và chi phí đầu tƣ và vận hành
tƣơng đối thấp.
Theo tính toán của các nhà nghiên cứu, năng lƣợng từ mặt trời trên
trái đất vào khoảng 173.000 tỉ kW còn năng lƣợng từ gió ƣớc tính khoảng
3.500 tỉ kW. Trên toàn bộ bề mặt hành tinh của chúng ta, năng lƣợng có thể
khai thác đƣợc từ gió lớn hơn năng lƣợng toàn bộ các dòng sông trên trái đất
từ 10 đến 20 lần.
Năng lƣợng gió đã đƣợc khai thác và ứng dụng từ rất lâu dùng để chạy
bơm nƣớc, thuyền buồm. Các cối xay gió đã xuất hiện từ thế kỷ thứ 12. Từ đó
đến nay việc nghiên cứu và phát triển công nghệ sử dụng năng lƣợng gió ngày
càng phát triển với tốc độ ngày càng nhanh cả về số lƣợng lẫn chất lƣợng.
Theo thống kê, đến cuối năm 2003 tổng công suất lắp đặt tại các nhà máy5
phát điện bằng tua-bin gió trên thế giới là 39.294 MW, gấp hơn 4 lần tổng
công suất lắp đặt của các nhà máy điện ở Việt Nam hiện nay. Giá trị này tăng
26% so với năm 2002. Nhƣ vậy việc sử dụng năng lƣợng gió đã đƣợc khoa
học chứng minh và khẳng định bằng thực tế phát triển với tốc độ rất nhanh
của các tua-bin gió đƣợc lắp đặt trên thế giới. Sự phát triển theo thời gian đã
làm cho giá thành điện năng phát ra từ tua-bin gió giảm từ 6,15 UScent/kWh
(năm 1995) xuống còn 4,6 UScent/kWh (năm 1999) và đến năm 2005 chỉ còn
3,91 UScent/kWh. Giá thành lắp đặt tua-bin gió hiện tại trung bình vào
khoảng 1000 USD/kW. Với giá thành điện năng sản xuất từ tua-bin gió ngày
càng rẻ, kỹ thuật ngày càng tin cậy, một số nƣớc đang phát triển cũng đã triển
khai nhiều dự án về năng lƣợng gió, trong số đó nổi bật là các nƣớc Ấn Độ,
Trung Quốc,…
1.2.1.2. Tình hình phát triển điện gió của Việt Nam.
Ngày nay, trƣớc tình hình các nguồn năng lƣợng truyền thống (dầu
mỏ, khí thiên nhiên, than,…) trên thế giới ngày càng khan hiếm, việc khai
thác và sử dụng các nguồn năng lƣợng mới (ngoài năng lƣợng nguyên tử) nhƣ
năng lƣợng mặt trời, năng lƣợng gió… đang là những đề tài và những chƣơng
trình lớn đối với các quốc gia. Việt Nam là vùng có tiềm năng năng lƣợng gió
ở mức thấp, tuy nhiên ở một số vùng thuộc các hải đảo và ven biển miền
Trung lại có tốc độ gió khá cao, phù hợp với việc tận dụng để phát điện. Tốc
độ gió cần thiết tại trục tua-bin (có cao độ khoảng (40 ÷ 60)m) phù hợp cho
việc vận hành thƣơng mại vào khoảng (6 ÷ 7)m/giây. Tốc độ gió trung bình
của Việt Nam ở độ cao cách mặt đất 30m theo đánh giá là khoảng(4÷5)m/giây
ở các vùng bờ biển. Ở một vài hòn đảo độc lập con số này đạt trên 9m/s, phù
hợp để phát triển việc tận dụng loại năng lƣợng này.
Từ những năm 80 trở lại đây nhiều nhà khoa học với các công trình,
đề tài nghiên cứu khoa học đã tập trung nghiên cứu, khai thác nguồn năng
lƣợng gió để phát điện. Tuy nhiên, các nghiên cứu mới chỉ dừng lại ở các ứng
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi6
dụng có công suất thấp (từ vài trăm đến 1.000W). Các nghiên cứu này nhằm
cung cấp điện cho các hộ gia đình vùng sâu, vùng xa, hải đảo, nơi mà lƣới
điện Quốc gia chƣa vƣơn tới. Định hƣớng này cũng đã đƣợc đề cập đến trong
kế hoạch phát triển nguồn điện năm 2010 của Tổng Công ty Điện Lực Việt
Nam (EVN).
Gần đây, một số dự án về nhà máy điện gió quy mô công nghiệp đã và
đang đƣợc nghiên cứu triển khai nhƣ nhà máy điện gió có công suất 750 kW
đã đƣợc lắp đặt tại huyện đảo Thanh niên Bạch Long Vĩ – Hải Phòng vào
năm 2003, dự án nhà máy điện gió Cửa Tùng huyện Vĩnh Linh - Quảng Trị
đã đƣợc nghiên cứu và lập dự án khả thi với công suất dự kiến lên đến
10MW,20 50MW.
Có thể thấy rằng gió là một nguồn năng lƣợng sạch và kinh tế do thiên
nhiên ban tặng. Tuổi thọ của một tua-bin phát điện có thể lên đến (20÷30)
năm; một số tua-bin gió phát điện đƣợc xây dựng cách đây hơn 50 năm vẫn
còn hoạt động tốt. Việc khai thác tốt nguồn năng lƣợng này sẽ giúp đa dạng
hóa các nguồn phát điện, giảm bớt gánh nặng cho lƣới điện vốn dựa trên các
nguồn năng lƣợng truyền thống. Vấn đề hiện nay là làm thế nào để quy hoạch
và sử dụng nguồn năng lƣợng này một cách phù hợp.
1.2.2. Thiết bị sử dụng năng lƣợng gió.
1.2.2.1. Lƣới điện sử dụng năng lƣợng gió.
Gần đây, các nhà khoa học Mỹ đã đề xuất giải pháp nối liền các nhà
máy năng lƣợng gió tại những vùng khác nhau bằng mạng đƣờng dây truyền
tải, làm cho việc cung cấp điện năng đạt hiệu quả cao hơn. Để khắc phục tình
trạng thiếu năng lƣợng toàn cầu, đồng thời góp phần bảo vệ môi trƣờng, từ
lâu con ngƣời đã tăng cƣờng khai thác năng lƣợng gió. Năng lƣợng gió có
nhiều lợi thế để tạo ra nguồn điện năng rẻ. Nhƣng vấn đề lớn nhất mà các nhà
máy điện sử dụng năng lƣợng gió gặp phải là trong thực tế không phải lúc nào
cũng có gió, vì vậy mà nguồn điện sẽ không ổn định.7
1.1.
Tuy nhiên, ngƣời ta khắc phục đƣợc nhƣợc điểm trên bằng cách kết
nối các nhà máy điện sử dụng năng lƣợng gió bằng hệ thống đƣờng dây
truyền tải. Năng lƣợng gió ở nhiều nơi sẽ bổ trợ cho nhau, tạo ra nguồn điện
năng đƣợc duy trì ổn định. Theo nghiên cứu của hai nhà khoa học Mỹ là
Cristina Archer và Mark Jacobson, cứ có 3 nhà máy năng lƣợng gió nối liền
trở lên sẽ đảm bảo đƣợc việc cung cấp nguồn điện năng liên tục. Một điều
thuận lợi nữa của giả pháp trên là giúp giảm bớt thất thoát trong quá trình
phân phối điện. Thay vì sử dụng nhiều hệ thống đƣờng dây nối liền từng nhà
máy với nơi tiêu thụ, điện sau khi nối mạng sẽ đƣợc tập trung tại một điểm và
chuyển tới các thành phố bằng hệ thống đƣờng dây duy nhất.
Hiện nay Mỹ và một vài nƣớc khác đã bắt đầu kết nối các nhà máy
điện sử dụng năng lƣợng gió. Những nhà máy này đang đƣợc kỳ vọng sẽ trở
thành nơi sản xuất nguồn năng lƣợng rẻ nhất và sạch nhất, giúp giảm đáng kể
nguồn điện năng phải sản xuất từ các nhà máy điện đốt than đá, từ đó giảm
phát thải khí nhà kính vào bầu khí quyển Trái đất.
1.2.2.2. .
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi8
Ở những vùng xa hệ thống điện, ngƣời ta hoàn toàn có thể làm chủ
một cối xay gió tại nhà, miễn là ngôi nhà không gần các tòa nhà cao tầng hay
nhiều cây cối. Thực tế, thị trƣờng tua-bin gió nhỏ đã tăng 14% năm 2007.
Một số trong những tua-bin này dành cho các tàu thuyền, nhƣng số khác cung
cấp cho các chủ nhà, những ngƣời sống xa hệ thống điện.
Tóm lại, Trái Đất sẽ đủ gió để sản xuất điện năng đáp ứng nhu cầu của
nhân loại. Đó là nghiên cứu đƣợc công bố trong Energy Economics. Còn theo
Viện Năng lƣợng gió của Đức, thị trƣờng năng lƣợng gió toàn cầu sẽ đạt tới
con số 107.000 MW/năm vào 2017, tăng 5 lần so với lƣợng điện hơn 20.000
MW đƣợc sản xuất hàng năm hiện nay.
1.3.
1.3.1. .
Chúng ta đang sống giữa rất nhiều nguồn năng lƣợng sạch và vô tận – nhƣ
mặt trời, gió, đại dƣơng, thực vật, nguyên tử, lõi Trái đất – nhƣng câu hỏi về
công nghệ và tính kinh tế khi khai thác chúng đã giới hạn trí tƣởng tƣợng của
chúng ta.
1.3.1.1. Gió ở trên cao
Ý tƣởng: Những turbin gió truyền thống đều ngừng khi gió lặng. Các
bong bóng hay rotor làm quay turbine có thể chắn mất những làn gió mạnh,
chắc chắn ở độ cao (300 ÷ 450)m.Công ty Magenn Power có trụ sở ở Ottawa
hy vọng sẽ tung ra thị trƣờng loại tua-bin thƣơng mại đầu tiên ở độ cao rất
lớn-một quả khí cầu nhỏ bơm đầy khí heli có đƣờng kính 18m vào năm 2010.
Thực tế: Theo tính toán, nguồn phong năng ở trên cao này có thể cung
cấp năng lƣợng cho toàn địa cầu và có tiềm năng khai khác bằng hơn 100 lần
hiện tại. Nhƣng ngƣời ta vẫn còn chờ xem có thể vƣợt qua những rào cản
công nghệ để khai thác nguồn năng lƣợng này một cách kinh tế hay không.
1.3.1.2. Nhiên liệu xanh
Các cảm biến Hall
Không giống nhƣ động cơ một chiều dùng chổi than, chuyển mạch
của động cơ một chiều không chổi than đƣợc điều khiển bằng điện tử. Tức là
các cuộn dây của stator sẽ đƣợc cấp điện nhờ sự chuyển mạch của các van
bán dẫn công suất. Để động cơ làm việc, cuộn dây của stator đƣợc cấp điện
theo thứ tự. Tức là tại một thời điểm thì không ngẫu nhiên cấp điện cho cuộn
dây nào cả mà phụ thuộc vào vị trí của rotor động cơ ở đâu để cấp điện cho
đúng. Vì vậy điều quan trọng là cần biết vị trí của rotor để tiến tới biết
đƣợc cuộn dây stator tiếp theo nào sẽ đƣợc cấp điện theo thứ tự cấp điện. Vị
trí của rotor đƣợc đo bằng các cảm biến sử dụng hiệu ứng Hall đƣợc đặt ẩn
trong stator. Hầu hết tất cả các động cơ một chiều không chổi than đều có 3
cảm biến Hall đặt ẩn bên trong stator, ở phần đuôi trục (trục phụ) của động cơ
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
Last edited by a moderator: