Đề tài Phân tích thực trạng năng lượng gió ở Việt Nam và giải pháp

LỜI NÓI ĐẦU Nhân loại đang bước vào thập niên đầu của thế kỷ XXI. Thiếu hụt năng lượng và vấn nạn ô nhiễm môi trường đang là những mối đe dọa sự phát triển bền vững của ngôi nhà chung “trái đất” của chúng ta. Ngay cả nguồn thủy điện tưởng như vô hại đến môi trường thì nay người ta đã phải quan tâm đến những hậu quả nghiêm trọng là làm mất cân bằng sinh thái. Do vậy, việc khai thác và sử dụng các nguồn năng lượng mới và tái tạo như năng lượng hạt nhân, năng lượng địa nhiệt, năng lượng gió, năng lượng Mặt Trời là hướng đi quan trọng trong quy hoạch phát triển năng lượng, đảm bảo an ninh năng lượng cho mỗi quốc gia. Năng lượng là một trong những nhu cầu thiết yếu của con người và là một yếu tố đầu vào không thể thiếu được của hoạt động kinh tế. Khi mức sống của người dân càng cao, trình độ sản xuất của nền kinh tế ngày càng hiện đại thì nhu cầu về năng lượng cũng ngày càng lớn, và việc thỏa mãn nhu cầu này thực sự là một thách thức đối với hầu hết mọi quốc gia. Ở Việt Nam, sự khởi sắc của nền kinh tế từ sau Đổi Mới làm nhu cầu về điện gia tăng đột biến trong khi năng lực cung ứng chưa phát triển kịp thời. Nếu tiếp tục đà này, nguy cơ thiếu điện vẫn sẽ còn là nỗi lo thường trực của ngành điện lực Việt Nam cũng như của các doanh nghiệp và người dân cả nước. Với giá dầu lên cao, xấp xỉ 140 đô la một thùng, năng lượng trở thành một vấn đề cấp bách cho mọi quốc gia, từ nước phát triển cho tới những nước đang phát triển. Giá dầu lên kéo theo giá các năng lượng khác như khí đốt, than cũng tăng Thêm vào đó là vấn đề môi trường. Than hay dầu khí thải nhiều hóa chất ô nhiễm, làm nóng quả đất. Điển hình 2 năm trước ngay tại Bắc Kinh ta có thấy rõ được ảnh hưởng của hóa chất thải đối môi trường sống của con người tại đây. Năng lượng rẻ từ dầu khí đã đẩy mạnh cách mạng sản xuất của nhân loại trong trăm năm nay. Nhưng nguồn năng lượng này đang có xu hướng giảm. Theo ước tính, trữ lượng dầu sẽ hết trong 100 năm nữa. Tìm nguồn năng lượng mới nhất là một nguồn năng lượng tái tạo đã trở thành một giấc mơ cần biến thành hiện thực, một nhu cầu, một bài toán cho nhân loại. Trong các nguồn năng lượng tái tạo này, cho đến nay, chỉ có thủy điện là đáng kể. Trong những nguồn còn lại: điện gió, điện mặt trời, trái đất, biomass cho đến nay tiềm năng lớn là năng lượng gió. Nó được xem như dạng năng lượng ưu việt trong tương lai, đó là nguồn năng lượng sạch, vô tận và là nguồn năng lượng thân thiện với môi trường. Nội dung dưới đây chúng em nghiên cứu về tiềm năng, công nghệ sản xuất và quy hoạch năng lượng gió trên thế giới và ở Việt Nam. Bên cạnh đó đưa ra những ưu và nhược điểm trong xây dựng nguồn năng lượng sinh khối.

doc27 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 02/02/2013 | Lượt xem: 10106 | Lượt tải: 59download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đề tài Phân tích thực trạng năng lượng gió ở Việt Nam và giải pháp, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
LỜI NÓI ĐẦU Nhân loại đang bước vào thập niên đầu của thế kỷ XXI. Thiếu hụt năng lượng và vấn nạn ô nhiễm môi trường đang là những mối đe dọa sự phát triển bền vững của ngôi nhà chung “trái đất” của chúng ta. Ngay cả nguồn thủy điện tưởng như vô hại đến môi trường thì nay người ta đã phải quan tâm đến những hậu quả nghiêm trọng là làm mất cân bằng sinh thái. Do vậy, việc khai thác và sử dụng các nguồn năng lượng mới và tái tạo như năng lượng hạt nhân, năng lượng địa nhiệt, năng lượng gió, năng lượng Mặt Trời…là hướng đi quan trọng trong quy hoạch phát triển năng lượng, đảm bảo an ninh năng lượng cho mỗi quốc gia. Năng lượng là một trong những nhu cầu thiết yếu của con người và là một yếu tố đầu vào không thể thiếu được của hoạt động kinh tế. Khi mức sống của người dân càng cao, trình độ sản xuất của nền kinh tế ngày càng hiện đại thì nhu cầu về năng lượng cũng ngày càng lớn, và việc thỏa mãn nhu cầu này thực sự là một thách thức đối với hầu hết mọi quốc gia. Ở Việt Nam, sự khởi sắc của nền kinh tế từ sau Đổi Mới làm nhu cầu về điện gia tăng đột biến trong khi năng lực cung ứng chưa phát triển kịp thời. Nếu tiếp tục đà này, nguy cơ thiếu điện vẫn sẽ còn là nỗi lo thường trực của ngành điện lực Việt Nam cũng như của các doanh nghiệp và người dân cả nước. Với giá dầu lên cao, xấp xỉ 140 đô la một thùng, năng lượng trở thành một vấn đề cấp bách cho mọi quốc gia, từ nước phát triển cho tới những nước đang phát triển. Giá dầu lên kéo theo giá các năng lượng khác như khí đốt, than cũng tăng…Thêm vào đó là vấn đề môi trường. Than hay dầu khí thải nhiều hóa chất ô nhiễm, làm nóng quả đất. Điển hình 2 năm trước ngay tại Bắc Kinh ta có thấy rõ được ảnh hưởng của hóa chất thải đối môi trường sống của con người tại đây. Năng lượng rẻ từ dầu khí đã đẩy mạnh cách mạng sản xuất của nhân loại trong trăm năm nay. Nhưng nguồn năng lượng này đang có xu hướng giảm. Theo ước tính, trữ lượng dầu sẽ hết trong 100 năm nữa. Tìm nguồn năng lượng mới nhất là một nguồn năng lượng tái tạo đã trở thành một giấc mơ cần biến thành hiện thực, một nhu cầu, một bài toán cho nhân loại. Trong các nguồn năng lượng tái tạo này, cho đến nay, chỉ có thủy điện là đáng kể. Trong những nguồn còn lại: điện gió, điện mặt trời, trái đất, biomass cho đến nay tiềm năng lớn là năng lượng gió. Nó được xem như dạng năng lượng ưu việt trong tương lai, đó là nguồn năng lượng sạch, vô tận và là nguồn năng lượng thân thiện với môi trường. Nội dung dưới đây chúng em nghiên cứu về tiềm năng, công nghệ sản xuất và quy hoạch năng lượng gió trên thế giới và ở Việt Nam. Bên cạnh đó đưa ra những ưu và nhược điểm trong xây dựng nguồn năng lượng sinh khối. CHƯƠNG I TỔNG QUAN 1.1. KHÁI NIỆM Năng lượng gió là động năng của không khí di chuyển trong bầu khí quyển Trái Đất. Năng lượng gió là một hình thức gián tiếp của năng lượng mặt trời. Sử dụng năng lượng gió là một trong các cách lấy năng lượng xa xưa nhất từ môi trường tự nhiên và đã được biết đến từ thời kỳ Cổ Đại. Bởi sự ảnh hưởng không đồng đều của nhiệt độ mặt trời vào bầu khí quyển làm cho không khí giữa vùng này và vùng khác bị chênh lệch về áp suất do vậy sinh ra sự chuyển động không khí từ vùng có áp suất cao đến vùng không khí có áp suất thấp và sự chuyển động đó được gọi là gió .Chúng ta đều biết sự chuyển động của gió tạo ra một lực cơ học và nó ở dạng lực mặt do vậy nó cũng có chiều có hướng và có độ lớn cũng có nghĩa là có năng lượng ở dạng cơ năng nên từ xa xưa con người đã biết lợi dụng sức gió để ứng dụng vào cuộc sống (cối xay gió, thuyền buồm,…) nhưng đấy là những ứng dụng đơn giản còn trong thời đại hiện nay có sự nghiên cứu và đã được ứng dụng rộng rãi, năng lượng gió được chuyển sang điện năng. Việc ứng dụng đó gọi là sử dụng năng lượng gió. 1.2. SỰ HÌNH THÀNH Đã từ lâu, con người đã biết xử dụng năng lượng gió. Hà Lan là nước đầu tiên ứng dụng năng lượng gió, nổi tiếng với những quạt gió. Ngày xưa năng lượng này được sử dụng để xay lúa, bơm nước. Kể từ khi có năng lượng dầu khí, năng lượng gió lùi dần vào quên lãng. Nhưng kể từ khi khủng hoảng năng lượng năm 1970, năng lượng tái tạo được chú ý trở lại. Sự chú ý này càng được gia tăng với vấn đề quả đất bị hâm nóng. Vào thập niên 1980, những trại điện gió (wind farm) bắt đầu được thiết kế và xây dựng. Trong hơn hai mươi năm qua, điện gió đã có những bước tiến vượt bậc. Với giá thành ban đầu gấp mười lần giá điện sản xuất từ than, giá một KWh điện sản xuất bằng gió đã tiến gần giá US $ 6 cents/kWh điện sản xuất từ than đá. Tất cả những trại điện gió đều dùng loại turbine trục ngang. Bức xạ mặt trời chiếu xuống bề mặt Trái đất không đồng đều làm cho bầu khí quyển, nước và không khí nóng không đều nhau. Một nửa bề mặt của Trái Đất, về ban đêm bị che khuất không nhận được 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 như không khí giữa ban ngày và ban đêm của Trái Đất chuyển 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. Do bị ảnh hưởng bởi hiệu ứng Coriolis được 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 thắng 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 ngược với chiều kim đồng hồ và ra khỏi một vùng áp cao theo chiều kim đồng hồ. Trên Nam bán cầu thì chiều hướng ngược lại. Ngoài các yếu tố có tính toàn cầu trên gió cũng bị ảnh hưởng bởi địa hình tại từng địa phương. Do nước và đất có nhiệt dung khác nhau nên ban ngày đất nóng lên nhanh hơn nước, 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 nước và hiệu ứng này xảy ra theo chiều ngược lại. 1.3. ĐẶC TRƯNG CỦA NĂNG LƯỢNG a) Đặc điểm phân bố của năng lượng gió trên lãnh thổ. Tốc độ gió phân bố theo quy luật càng lên cao gió thổi càng mạnh. Ở các vùng núi thì tại sườn đón gió, gió có tốc độ mạnh; ngược lại phía sườn khuất gió yếu. Trong các thung lũng hẹp và lòng chảo trũng gió rất yếu. Tuy nhiên các thung lũng sông có hướng song song với hướng gió thịnh hành lại là nơi hút gió. Trên các đèo vắt qua các khối núi lớn thường là con đường thuận lợi cho gió lùa qua. Ngoài khơi gió thổi mạnh và giảm dần khi vào đất liền. Bờ biển và duyên hải là nơi trực tiếp đón gió từ biển thổi vào. Tuy nhiên cường độ gió ở mỗi nơi còn tuỳ thuộc hướng của bờ biển đối với hướng gió thịnh hành và hình thế địa hình của vùng đất liền kế tiếp phía trong. Trên các hải đảo phía Đông lãnh thổ, gió thổi rất mạnh. Tại các đảo phía Nam do gần xích đạo gió thổi có tốc độ nhỏ rõ rệt so với các đảo phía Đông. Hai nhân tố chính ảnh hưởng đến sự phân bố tốc độ gió là hoàn lưu và địa hình. b) Đặc điểm phân bố của năng lượng gió theo mùa ở nước ta Mỗi khu vực trên lãnh thổ chịu ảnh hưởng khác nhau của hai mùa gió Đông Bắc và Tây Nam. Độ lớn của tốc độ và do đó độ lớn của năng lượng gió ở mỗi nơi trong từng mùa gió phụ thuộc vào địa hình và vị trí địa lý của khu vực đó. - Những khu vực có tiềm năng năng lượng gió mùa lạnh cao hơn mùa nóng rõ rệt là: + Các hải đảo phía Đông lãnh thổ (trừ các đảo gần bờ từ Hải Phòng đến Diễn Châu - Nghệ An). + Khu vực phía Đông tỉnh Lạng Sơn + Các khu vực núi cao trên toàn lãnh thổ, kể cả Tây Nguyên. + Duyên hải và đồng bằng kế tiếp duyên hải từ Hà Tĩnh đến Cà Mau, đặc biệt từ Tuy Hoà đến Phan Thiết năng lượng mùa lạnh lớn vượt trội năng lượng mùa nóng. - Những khu vực có tiềm năng năng lượng gió mùa nóng cao hơn mùa lạnh rõ rệt là: + Các đảo phía Tây Nam lãnh thổ. + Duyên hải phía Tây và phần đồng bằng kế tiếp của Nam Bộ. + Các vùng đất thấp và các vị trí dưới thấp phía Tây và Nam Tây Nguyên. + Vùng núi thấp phía Tây Nghệ An, Hà Tĩnh và Bình Trị Thiên + Duyên hải từ Hải Phòng đến Diễn Châu (Nghệ An) và đồng bằng kế tiếp. Ngoài ra, tại các vùng khác trên lãnh thổ tiềm năng năng lượng của hai mùa gió gần tương đương với nhau. Tỷ lệ giữa tiềm năng hai mùa không thay đổi theo độ cao. c) Ưu nhược điểm của năng lượng gió: * Ưu điểm: - Năng lượng gió không thải khí, hóa chất độc hại ra môi trường. - Ổn định giá năng lượng: đóng góp và đa dạng hóa năng lượng. - Giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu nhập khẩu và hạn chế sự phụ thuộc vào nguồn cung cấp nguyên liệu từ nước ngoài. - Nhu cầu về điện của toàn nền kinh tế tăng trung bình gần 13%/năm, và tốc độ tăng của mấy năm trở lại đây còn cao hơn mức trung bình. - Không phát thải hiệu ứng gây nóng lên toàn cầu. * Nhược điểm: - Gây ra tiêng ồn, làm ảnh hường đến sinh hoạt của người dân xung quanh - Làm nhiẽu sóng vô tuyến - Mất cân bằng sinh thái - Công suất điện gió trạm phong điện cung câp phụ thuộc theo mùa, thời tiết và địa hình CHƯƠNG II TIỀM NĂNG VÀ TRỮ LƯỢNG NĂNG LƯỢNG GIÓ 2.1. TIỀM NĂNG VÀ TRỮ LƯỢNG NĂNG LƯỢNG GIÓ TRÊN THẾ GIỚI Trên phạm vi toàn cầu, năng lượng gió là nguồn năng lượng phát triển nhanh nhất với tốc độ tăng trưởng trung bình hàng năm xấp xỉ 29% trong vòng mười năm vừa qua. Đến năm 2008, công suất lắp đặt điện gió toàn cầu đã vượt quá 121 GW, tức là hơn 15 lần công suất điện gió mười năm trước đây, khi đó công suất điện gió toàn cầu chỉ cỡ 7.6 GW. Với công suất này hàng năm sẽ sản xuất được 260 tỷ kWh và cắt giảm được 158 triệu tấn CO2. Năng lượng gió đã phát triển nhanh chóng thành một ngành công nghiệp hoàn thiện và bùng nổ toàn cầu. Thị trường lắp đặt tuabin gió toàn cầu năm 2008 cỡ  $48 tỷ. Triển vọng tương lai của công nghiệp điện gió toàn cầu là rất khích lệ và được dự đoán tăng hơn 70% trong vòng vài năm tới để đạt tới công suất cỡ 190 GW vào năm 2010. (xem hình 1) Hình 1-Tổng công suất lắp đặt điện gió toàn cầu thực tế và dự báo 1997-2010 Công suất lắp đặt (GW) mười nước hàng đầu thế giới về năng lượng gió  cho trong bảng 1: Bảng 1- Công suất lắp đặt (GW) mười nước hàng đầu thế giới 2007-2008 ( ) Bảng 2- Dự báo phát triển NLG toàn cầu 2007-2030 (nguồn: Tiềm năng năng lượng gió bốn nước Đông Nam Á ở độ cao 65 m. Tiềm năng năng lượng gió ở độ cao 65 m chỉ dành cho tuabin gió công suất lớn. Phần lớn vùng có gió là vùng mặt đất không có vật cản trở. Mật độ công suất điện gió lấy theo giả thiết 4 MW/Km2. Nếu chỉ tính tiềm năng năng lượng gió của Việt Nam ở những vùng có gió tốt cho đến cực tốt (các con số màu đỏ, in đậm và nghiêng ở cuối bảng 3) thì công suất tiềm năng đã ước tới 111.916 MW hay ~112 GW. Nếu giả thiết công suất này có hệ số phát điện trung bình hàng năm 20%-25%, thì tiềm năng năng lượng gió trung bình hàng năm ước chừng 200 đến 245 tỷ kWh, một tiềm năng rất, rất lớn. Gần gấp đôi tiềm năng lượng thuỷ điện 123 tỷ kWh với công suất 30 GW Bảng 3-Tiềm năng NLG của bốn nước Đông Nam Á (nguồn: ) Theo thống kê Trung Quốc là môt nước được coi là một nước có triển vọng và thực trạng sử dụng về nguồn năng lượng này là lớn nhất thế giới. Sau đó là Đức, Tây Ban Nha, Hoa kỳ, Ấn Độ. Tương lai của Đức là ngành năng lượng này nằm ở ngoài khơi xa. Chính phủ Đức đã đề ra mục tiêu là nay tới năm 2020 có thể đáp ứng 1/5 nhu cầu điện bằng nguồn năng lượng từ sức gió. Theo ước tinh Đức sẽ khai thác được nguồn năng lượng gió đạt 14.609 MW và sẽ chiếm 40% năng lượng gió trên thế giới. Tiếp theo là Mỹ, dự tính là sẽ sản xuất thêm 1.687 MW nâng tổng số lên 6.374 MW, tiếp theo là Tây Ban Nha sẽ tăng thêm 1.377 MW để đạt được tổng số là 6.202 MW, Đan Mạch tăng thêm 1.377 đạt tới tổng số là 3.110 MW. Ấn Độ nằm ở vị trí thứ 5 với tổng số năng lượng từ gió là 2.110 MW. 2.2. TIỀM NĂNG VÀ TRỮ LƯỢNG NĂNG LƯỢNG GIÓ Ở VIỆT NAM Nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa và bờ biển dài hơn 3200km, hơn nữa còn có cả gió mùa tây nam thổi vào mùa hè, tốc độ gió trung bình ở biển Đông Việt Nam khá mạnh. Vì vậy nhờ vào vị trí địa lý mà tiềm năng về NL gió ở Việt Nam là rất triển vọng Theo đánh giá Việt Nam có tiềm năng lớn nhất khu vưc Đông nam á về năng lượng gió. Tổng tiềm năng điện gió của Việt Nam ước đạt 513.360 MW tức là bằng hơn 200 lần công suất của thủy điện Sơn La, và hơn 10 lần tổng công suất dự báo của nghành điện năm 2020. Khu vực này chủ yếu dựa vào hướng gió tây nam Trong chương trình đánh giá về Năng lượng cho Châu Á, Việt Nam có tới 8,6% diện tích lãnh thổ được đánh giá có tiềm năng từ “tốt” đến ’”rất tốt” để xây dựng các trạm điện gió cỡ lớn thì diện tích này ở Campuchia là 0,2%, ở Lào là 2,9%, và ở Thái-lan cũng chỉ là 0,2%.Việt Nam có đến 41% diện tích nông thôn có thể phát triển điện gió loại nhỏ. Nếu so sánh con số này với các nước láng giềng thì Campuchia có 6%, Lào có 13% và Thái Lan là 9%. Ở Việt Nam, các khu vực có thể phát triển năng lượng gió không trải đều trên toàn bộ lãnh thổ. Với ảnh hưởng của gió mùa thì chế độ gió cũng khác nhau. Nếu ở phía bắc đèo Hải Vân thì mùa gió mạnh chủ yếu trùng với mùa gió đông bắc, trong đó các khu vực giàu tiềm năng nhất là Quảng Ninh, Quảng Bình, và Quảng Trị. Ở phần phía Nam đèo Hải Vân, mùa gió mạnh trùng với mùa gió Tây Nam, và các vùng tiềm năng nhất thuộc cao nguyên Tây Nguyên, các tỉnh ven biển đồng bằng sông Cửu Long, và đặc biệt là hai vùng giàu tiềm năng nhất để phát triển năng lượng gió là Sơn Hải (Ninh Thuận) và vùng đồi cát ở độ cao 60 - 100m từ phía tây Hàm Tiến đến Mũi Né (Bình Thuận). Vùng này không những có vận tốc gió trung bình lớn, mà còn có một thuận lợi là số lượng các cơn bão khu vực ít và gió có xu thế ổn định. Trong những tháng có gió mùa, tỷ lệ gió nam và đông nam lên đến 98% với vận tốc trung bình 6 - 7 m/giây, tức là vận tốc có thể xây dựng các trạm điện gió công suất 3 - 3,5 mW. Tiềm năng năng lượng gió của Việt Nam không nhỏ. Phân bố mật độ năng lượng được đánh giá vào khoảng 800-1400 kWh/m2.năm tại các hải đảo, 500-1000 kWh/m2.năm tại vùng duyên hải miền Trung, Tây Nguyên và duyên hải Nam bộ, các khu vực khác dưới 500kWh/m2.năm. CHƯƠNG III CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐIỆN GIÓ 3.1. SỰ HÌNH THÀNH NĂNG LƯỢNG GIÓ Do lượng bức xạ Mặt Trời chiếu xuống bề mặt Trái Đất không đồng đều làm cho bầu khí quyển, nước và không khí nóng không đều nhau. Một nửa bề mặt của Trái Đất, mặt ban đêm, bị che khuất không nhận được 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 như 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. 3.2. LÝ DO SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG GIÓ - Năng lượng gió không thải khí,hóa chất độc hại và suy kiệt theo thời gian. - Hiện nay giá dầu tăng cao kéo theo sự tăng giá của các loại nhiên liệu khác như: khí đốt, than đá,… - Ổn định giá năng lượng: đóng góp và đa dạng hóa năng lượng. - Giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu nhập khẩu và hạn chế sự phụ thuộc vào nguồn cung cấp nguyên liệu từ nước ngoài. - Nhu cầu về điện của toàn nền kinh tế tăng trung bình gần 13%/năm, và tốc độ tăng của mấy năm trở lại đây còn cao hơn mức trung bình. - Không phát thải hiệu ứng gây nóng lên toàn cầu. 3.3. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐIỆN GIÓ a) Về mặt công nghệ Trong nhiều trường hợp, việc xây dựng trạm điện gió ở những nơi có tốc độ gió trung bình lớn cho phép thay thế hoàn toàn điện lưới và thời gian hoàn vốn chỉ khoảng 5-10 năm. Tuy nhiên, ở những nơi có tốc độ gió trung bình thấp chỉ ở mức 14 ki lô mét/giờ (mức thấp nhất được khuyến nghị cho việc xây dựng các trạm điện gió), thời gian hoàn vốn có thể kéo dài tới 20 năm. Những tiến bộ về kỹ thuật và công nghệ trong lĩnh vực điện gió trong những năm gần đây là rất đáng kể, đã góp phần nâng cao tính cạnh tranh của các trạm điện gió. Các loại vật liệu mới như sợi thủy tinh, sợi cacbon, composite, cao su được áp dụng để chế tạo ra các tua bin gió có chiều dài cánh tới 60 mét, nhưng chỉ nặng 20 tấn, có thể quay tới 500 triệu vòng trong thời gian được bảo hành 20 năm. b) Về mặt kỹ thuật Những tiến bộ về kỹ thuật hiện nay đã cho phép xây dựng các trạm điện gió công suất lớn (tới 3MW). Xu thế chung về phát triển điện gió trên thế giới là xây dựng nhiều trạm điện gió gần nhau thành một tổ hợp. Ở những vị trí thuận lợi nhất, theo tính toán, trong phạm vi 1 ki lô mét vuông với sự bố trí tối ưu có thể xây dựng nhiều trạm điện gió và có thể đạt được sản lượng điện 20 Mwh/ năm (tương đương 55 kwh/ m2/năm) Theo công bố kết quả nghiên cứu của các chuyên gia thuộc Đại học Tổng hợp Stanford được công bố trong tạp chí Khí tượng và Khí hậu số ra tháng 11-2007, trước đây, năng lượng gió được coi là không ổn định (vì phụ thuộc vào tốc độ gió tự nhiên), nhưng hiện nay được coi là nguồn năng lượng ổn định và đáng tin cậy nhờ cách tiếp cận mới về điện gió. Những cách tiếp cận này là tiền đề cho chương trình phát triển năng lượng gió quốc gia của Việt Nam. Thứ nhất: trước đây các trạm điện gió không được sử dụng như những nguồn điện ổn định vì tốc độ gió thường xuyên thay đổi. Vì vậy, cách làm hiện nay là đấu nối nhiều trạm điện gió với nhau bằng một đường dây tải điện để hợp nhất các trạm điện gió nhỏ lẻ thành một nguồn năng lượng đủ mạnh và ổn định. Việc hợp nhất các trạm điện gió sẽ giảm đáng kể sự dao động (do sự không ổn định của gió) của công suất phát và ít nhất hơn một phần ba sản lượng điện phát ra sẽ được ổn định tương tự như sản lượng điện của các nhà máy nhiệt điện. Như vậy, nếu hợp nhất càng nhiều trạm điện gió, xác suất ổn định của năng lượng điện phát ra càng lớn. Hơn thế nữa, trên thực tế, nếu tại địa điểm này gió lặng, thì tại địa điểm khác sẽ có gió to, vì vậy nếu hợp nhất các trạm điện gió, sự bất ổn định sẽ giảm đáng kể. Kết quả khảo sát 19 địa điểm khác nhau đã cho phép các nhà khoa học Mỹ đi đến kết luận: ở độ cao 80 mét tốc độ gió bình quân trong năm vượt 6,9 mét/giây, theo tính toán, sẽ có 33-47% sản lượng điện ien năm được ổn định nếu các trạm điện gió được hợp nhất với nhau. Kết luận này cũng sẽ đúng cho một tổ hợp gồm hơn 10 trạm điện gió trở lên nếu các trạm đều được xây dựng với điều kiện đảm bảo tốc độ gió bình quân trong năm và độ cao tối thiểu của cánh quạt. Một lợi ích khác của việc hợp nhất làm tăng tính cạnh tranh của điện gió là giảm tổng chiều dài của đường dây tải điện. Khi hợp nhất, ban đầu các trạm điện gió được đấu nối với nhau tại một điểm chung gần nhất, sau đó từ điểm đấu nối này sẽ xây dựng đường phân phối điện đến các hộ tiêu ien (phụ tải). Lợi ích này cũng giống như việc thu gom các nguồn nước suối vào một dòng ien để cùng cấp nước sẽ lợi hơn nhiều so với việc đào mương dẫn nước về từ các suối đơn lẻ. Ngoài ra, các trạm điện gió thường phát được công suất tối đa một cách không ien tục, nếu xây dựng các đường tải điện riêng phải tính cho công suất tối đa đơn chiếc của từng trạm điện gió (ví dụ 1,5 MW). Trong trường hợp này việc xây dựng một đường phân phối điện riêng sẽ không tối ưu vì phải tính cho công suất 1,5 MW nhưng trên thực tế lượng điện truyền dẫn tối đa lại không thường xuyên. Phương án tối ưu là đấu nối các trạm điện gió vào một hệ thống dây dẫn điện chung. Như vậy, việc hợp nhất các trạm điện gió cho phép chúng ta có được nguồn điện vừa ổn định, vừa đủ lớn và vừa rẻ tiền. Chính vì vậy, chương trình phát triển năng lượng gió phải xây dựng được nhiều cụm điện với nhiều trạm điện gần nhau. 3.4. TUABIN GIÓ Năng lượng gió từ lâu đã được biết đến và sử dụng, ban đầu sử dụng các cối xay gió ung để xay lúa và kéo guồng nước, ung để di chuyển thuyền buồm hay khinh khí cầu. Với sự ra đời của các Tuabin gió đã đánh dấu một bước phát triển lớn về công nghệ sử dụng năng lượng gió trong việc tạo ra nguồn điện năng. Tuabin gió là thiết bị ung để biến đổi điện năng động năng của gió thành năng lượng gồm có Tuabin gió trục ngang và Tuabin gió trục đứng. Tuabin gió biến đổi năng lượng động lực của gió thành lực cơ học để chạy máy phát sản xuất ra điện sạch. Các Tuabin ngày nay là các nguồn tạo điện đa năng theo dạng môđun. Cánh của Tuabin được thiết kế dạng khí động học để nhận được năng lượng gió cực đại. Gió làm quay các cánh Tuabin, trục quay gắn với máy phát tạo ra điện Các Tuabin gió hoạt động dựa trên một nguyên lý rất đơn giản. Năng lượng của gió làm cho 2 hoặc 3 cánh quạt quay quanh 1 roto. Mà roto được nối với trục chính và trục chính sẽ truyền động làm quay trục quay máy phát để tạo ra điện. Các Tuabin gió được đặt trên trụ cao để thu hầu hết năng lượng gió. Ở độ cao 30m trên mặt đất thì các Tuabin gió thuận lợi: Tốc độ nhanh hơn và ít bị ảnh hưởng của các luồng gió bất thường. Các Tuabin gió có thể sử dụng để cung cấp điện cho nhà cửa hoặc trong xây dựng, chúng có thể nối tới một mạng điện để phân phối mạng điện ra rộng hơn. 3.5. ỨNG DỤNG CỦA CÔNG NGHỆ ĐIỆN GIÓ Động cơ gió phát điện đã được nghiên cứu, ứng dụng ở nước ta từ đầu những năm 80, các cơ quan tham gia nghiên cứu và lắp đặt thử nghiệm về lĩnh vực này là: Viện Năng lượng, Bộ Giao thông vận tải, Viện Cơ giới Bộ quốc phòng, các trung tâm nghiên cứu năng lượng mới của trường Đại học Bách khoa Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh. Hầu hết các cơ quan này đều nghiên cứu, thử nghiệm loại Tuabin gió cỡ công suất nhỏ từ 150 W đến 3 kW. Tính đến cuối năm 2003 đã có khoảng 1300 máy phát điện gió phát điện cỡ gia đình (Công suất từ 150 W đến 200 W) đã được lắp đặt sử dụng, chủ yếu ở vùng ven biển từ Đà nẵng trở vào. Theo nghiên cứu của ngân hàng thế giới, trên lãnh thổ Việt Nam, hai vùng giàu tiềm năng nhất để phát triển năng lượng gió là Sơn Hải ( Tỉnh Ninh Thuận ) và vùng đồi cát ở độ cao 60 – 100m phía tây Hàm Tiến đến Mũi Né (Tỉnh Bình Thuận). Gió ở vùng này không những có vận tốc trung bình lớn, còn có thuận lợi là số lượng các cơn bão khu vực ít và gió có xu thế ổn định là những điều kiện rất thuận lợi để phất triển năng lượng gió. Trong những tháng có gió mùa, tỷ lệ gió nam và đông nam lên đến 98% với vận tốc trung bình 6 – 7 m /s, tức là vận tốc có thể xây dựng các trạm điện gió công suất 3 – 3.5 MW. Thực tế là người dân Ninh Thuận cũng đã tự chế tạo một máy phát điện gió cỡ nhỏ nhằm mục đích thắp sáng. Ở hai khu vực này dân cư thưa thớt, thời tiết khô nóng, khắc nghiệt và là những vùng dân tộc đặc biệt khó khăn của Việt Nam. Mặc dù có nhiều thuận lợi như đã nêu trên, nhưng khi nói đến năng lượng gió, chúng ta cần phải lưu ý một số đặc điểm riêng có thể phát triển nó một cách hiệu quả nhất. Nhược điểm lớn nhất của năng lượng gió là sự phụ thuộc vào thời tiết và chế độ gió. Vì vậy khi thiết kế cần nghiên cứu hết sức nghiêm túc chế độ gió, địa hình cũng như loại gió không có các dòng rối vốn ảnh hưởng không tốt đến máy phát. Cũng vì lý do phụ thuộc trên năng lượng gió tuy ngày càng hữu dụng nhưng không thể dạng năng lượng chủ lực. Một số điểm cần lưu ý nữa là các trạm điện gió sẽ gây tiếng ồn trong khi vận hành cũng như phá vỡ cảnh quan tự nhiên và có thể ảnh hưởng đến tín hiệu của các sóng vô tuyến. Do đó khi xây dựng các trạm điện gió cần tính toán khoảng cách hợp lý đến các khu dân cư, khu du lịch để không gây những tác động tiêu cực. CHƯƠNG IV QUY HOẠCH VỀ NĂNG LƯỢNG GIÓ TẠI VIỆT NAM 4.1. TÌNH HÌNH SỬ DỤNG VÀ PHÁT TRIỂN NĂNG LƯỢNG GIÓ TẠI VIỆT NAM HIỆN NAY Nằm trong khu vực cận nhiệt đới gió mùa với bờ biển dài, Việt Nam có một thuận lợi cơ bản để phát triển năng lượng gió. Trong chương trình đánh giá về năng lượng cho châu Á, Ngân hàng thế giới đã có một khảo sát chi tiết về năng lượng gió khu vực Đông Nam Á, trong đó có Việt Nam. Theo tính toán của nghiên cứu này, trong 4 nước được khảo sát thì Việt Nam có tiềm năng gió lớn nhất và hơn hẳn các quốc gia lân cận là Thái lan, Lào, Campuchia. Trong khi Việt Nam có tới 8,6% diện tích lãnh thổ được đánh giá có tiềm năng từ “tốt” đến “rất tốt” để xây dựng các trạm điện gió cở lớn thì diện tích này ở Campuchia là 0,2%, ở Lào là 2,9%, và ở Thái Lan cũng chỉ là 0,2%. Tổng tiềm năng điện gió của Việt Nam ước đạt 513.360MW tức là bằng hơn 200 lần công suất của thuỷ điện Sơn la và hơn 10 lần tổng công suất dự báo ngành điện vào năm 2020. Tất nhiên, để chuyển từ tiềm năng lý thuyết thành tiềm năng có thể khai thác, để tiềm năng kỹ thuật và cuối cùng thành tiềm năng kinh tế là cả một câu chuyện dài. Nếu xét tiêu chuẩn để xây dựng các trạm điện gió cỡ nhỏ phục vụ cho phát triển kinh tế ở những khu vực khó khăn thì Việt Nam có đến 41% diện tích nông thôn có thể phát triển điện gió loại nhỏ. Nếu so sánh con số này với các nước láng giềng thì Campuchia có 6%, Lào có 13% và Thái Lan là 9% diện tích nông thôn có thể phát triểnna8ng lượng gió. Đây là quả thật là ưu đãi dành cho Việt nam mà chúng ta còn thờ ơ chưa nghĩa đến cách tận dụng. Theo nghiên cứu của Ngân Hàng Thế Giới, trên lãnh thổ Việt Nam, hai vùng giàu tiềm năng nhất để phát triển năng lượng gió là Sơn Hải (tỉnh Ninh Thuận) và vùng đồi cát ở độ cao 60-100m phía tây Hàm Tiến đến Mũi Né (tỉnh Bình Thuận). Gió vùng này không những có vận tốc trung bình lớn, còn có một thuận lợi là số lượng các cơn bão khu vực ít và gió có xu thế ổn định là những điều kiện rất thuận lợi để phát triển năng lượng gió. Trong những tháng có gió mùa, tỷ lệ gió nam và đông nam lên đến 98% với vận tốc tring bình 6-7m/giây tức là vận tốc có thể xây dựng các trạm điện gió công suất 3-3,5MW. Thực tế là người dân khu vực Ninh Thuận cũng đã tự chế tạo một số máy phát điện gió cỡ nhỏ nhằm mục đích thắp sáng. Ở cả hai khu vực này dân cư thưa thớt, thời tiết khô nóng, khắc nghiệt và là những vùng dân tộc đặc biệt khó khăn của Việt Nam. Mặc dù có nhiều thuận lợi như đã nêu trên, nhưng khi nói đến năng lượng gió, chúng ta cần phải lưu ý một số đặc điểm riêng để có thể phát triển nó một cách có hiệu quả nhất. Nhược điểm lớn nhất của năng lượng gió là sự phụ thuộc vào điều kiện thời tiết và chế độ gió. Vì vậy khi thiết kế cần nghiên cứu hết sức nghiêm túc chế độ gió, địa hình cũng như loại gió không có các dòng rối vốn ảnh hưởng không tốt đến máy phát. Cũng vì lý do phụ thuộc trên, năng lượng gió tuy ngày càng hữu dụng nhưng không thể là năng lượng chủ lực. Một điểm cần lưu ý nữa là các trạm điện gió sẽ gây tiếng ồn trong khi vận hành cũng như phá vở cảnh quan tự nhiên và có thể ảnh hưởng đến tín hiệu của các sóng vô tuyến. Do đó, khi xây dựng các trạm điện gió cần tính toán khoảng cách hợp lý đến các khu dân cư, khu du lịch để không gây những tác động tiêu cực. Các trạm điệm năng lượng gió đã và đang xây dựng tại Việt Nam. Một máy phát điện gió có công suất 2 kW đã được lắp đặt vào cuối năm 2000 tại huyện Đắc Hà, tỉnh Kon Tum do Công ty TOHOKU (Nhật Bản) tài trợ. Đến nay máy phát điện gió này đang hoạt động tốt. Năm 2002, Viện Năng lượng đã nghiên cứu, chế tạo và lắp đặt một động cơ gió phát điện có công suất 3,2 kW. Trong tháng 12/2006, Viện cơ học đã lắp một trạm phát điện năng lượng gió và mặt trời tại Cù Lao Chàm, Hội An, Quảng Nam có công suất thiết kế là 1,5 Kw lắp đặt ở độ cao 10 – 15m. Theo khảo sát của Viện cơ học vận tốc gió ở Cù Lao Chàm trung bình là 9 – 10m/s rất thuận lợi cho hoạt động của Tuabin gió. Theo ước tính ban đầu, người dân sẽ chỉ phải trả 2000 – 2500 đ/Kwh và có thể thấp hơn nếu có sự hỗ trợ của Nhà Nước. Dự án điện gió với công suất 50MW ở nhà máy điện Phương Mai (Bình Định) phục vụ cho Khu kinh tế Nhơn Hội. Tổng vốn đầu tu giai đoạn 1 là 65 triệu USD và giá bán điện dự kiến là 45USD/Mwh. Dự án phong điện của công ty GRETA ENERGY (Canada) với vốn đầu tư 1200 tỷ đồng đang chuẩn bị khởi công ở xã Công Hải – huyện Thuận Bắc. Dọc quốc lộ 1A các trạm Tuabin sẽ bám theo dãy Ba Hồ, phía tây ngọn núi Chúa và băng qua cánh đông Nhím để đón những luồng gió từ Cam Ranh (Khánh Hòa) vào. Tập đoàn AEROGIE.PLUS của Thụy Sĩ vừa có giấy phép của tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu để xúc tiến triển khai dự án xây dựng nhà máy điện giótaij mũi Chim Chim của Côn Đảo có công suất thiết kế 7,5 Mw với vốn đầu tư khoảng 19 triệu USD giai đoạn đầu dự kiến đi vào hoạt động vào cuối năm 2010 và tính sẽ tiếp tục xây thêm nhà máy 7MW tại mũi Cá Mập khi có điều kiện. (Theo báo Sài Gòn Tiếp thị số 144 ngày 10/12/2008). Công ty KV VENTI của Czech cho biết, từ giữa năm 2009 họ tham gia xây dựng 12 dự án nhà máy điện gió ở Việt Nam. Hiện tất cả 12 dự án nói trên đã được cấp phép đầu tư, trong đó 60% là đầu tư trong nước, tổng sản lượng điện của các dự án khoảng 1.000 MW. Qua khảo sát, Công ty nhận thấy Việt Nam có tổng trữ lượng năng lượng gió rất lớn, gấp 15 lần so với Czech. Theo khảo sát đánh giá của Ngân hàng thế giới về năng lượng gió khu vực Đông Nam Á, Việt Nam có tiềm năng lớn nhất khu vực với tổng công suất điện gió ước đạt hơn 53.000 MW, gấp 200 lần so với một nhà máy thủy điện trung bình của Việt Nam. Mỗi một Tuabin gió (có công suất từ 2 – 3 Mw) Cần hci phí khoảng 4 triệu USD, thời gian xây lắp khoảng 1 năm và thời gian vận hành sẽ kéo dài trong khoảng 25 năm ( Theo tuần sau báo Nhịp Cầu Đầu Tư số 110, ngày 08 – 14 /12/2008. Dự án phát điện gió tại đảo Bạch Long Vĩ là dự án gió có công suất lớn nhất 800 kW. Đây là hệ thống hỗn hợp giữa tua-bin gió và máy phát điện Diezen. Công trình đã lắp đặt hoàn thiện từ tháng 6/2004. Dự án gồm các hạng mục chính: nguồn phát điện là tổ hợp của 1 tua bin gió công suất 800kW, kết hợp với 2 máy diezen dự phòng công suất 414 kVA. Tổng vốn đầu tư phần nguồn là 938.Tiếp nhận công nghệ và mua thiết bị tuabin gió từ nhiều nước phát triển hàng đầu thế giới. Hai dự án phát điện gió tại Qui Nhơn: Công suất dự kiến là 51 MW và 84 MW do Công ty Grabovski của Đức thực hiện trên cơ sở đầu tư BOT. Hiện tại dự án đã triển khai xong FS, song chưa thoả thuận được về giá bán điện với EVN. Dự án phát điện gió tại đảo Lý Sơn, tỉnh Quảng Ngãi đã được EVN phê duyệt Báo cáo nghiên cứu khả thi, hiện đang tìm đối tác phối hợp đầu tư. Dự án phát điện gió tại đảo Phú Quí, tỉnh Bình Thuận đã được EVN phê duyệt Dự án đầu tư, hiện đang triển khai đấu thầu cung cấp thiết bị, do EVN làm chủ đầu tư. Ứng dụng nắng, gió tạo điện cho Trường Sa: Dự án “Ứng dụng năng lượng mặt trời và năng lượng gió cung cấp điện cho quần đảo Trường Sa” của Sở Khoa học và Công nghệ TPHCM vừa nghiệm thu với kết quả khá, sau 6 tháng vận hành thử tại đảo Trường Sa. Dự án đã triển khai lắp đặt 4 hệ thống độc lập điện mặt trời có công suất 8kWp; 1 hệ thống 1kWp tổ hợp (bao gồm hệ thống điện gió 3kW và 4 hệ thống điện gió độc lập có công suất 11kW) để trang bị chiếu sáng sinh hoạt tối thiểu cho toàn bộ các đảo; cung cấp 100 bộ đèn năng lượng mặt trời xách tay; tập huấn lắp đặt, vận hành và khắc phục sự cố cho các chiến sĩ Vùng 4 hải quân. 4.2. NHỮNG LỢI ÍCH VỀ MÔI TRƯỜNG VÀ XÃ HỘI CỦA NĂNG LƯỢNG GIÓ Năng lượng gió được đánh giá là thân thiện nhất với môi trường và ít gây ảnh hưởng xấu về mặt xã hội. Để xây dựng một nhà máy thủy điện lớn cần phải nghiên cứu kỹ lưỡng các rủi ro có thể xảy ra với đập nước. Ngoài ra, việc di dân cũng như việc mất các vùng đất canh tác truyền thống sẽ đặt gánh nặng lên vai những người dân xung quanh khu vực đặt nhà máy, và đây cũng là bài toán khó đối với các nhà hoạch định chính sách. Hơn nữa, các khu vực để có thể quy hoạch các đập nước tại Việt Nam cũng không còn nhiều. Song hành với các nhà máy điện hạt nhân là nguy cơ gây ảnh hưởng lâu dài đến cuộc sống của người dân xung quanh nhà máy. Các bài học về rò rỉ hạt nhân cộng thêm chi phí đầu tư cho công nghệ, kĩ thuật quá lớn khiến càng ngày càng có nhiều sự ngần ngại khi sử dụng loại năng lượng này. Các nhà máy điện chạy nhiên liệu hóa thạch thì luôn là những thủ phạm gây ô nhiễm nặng nề, ảnh hưởng xấu đến môi trường và sức khỏe người dân. Hơn thế nguồn nhiên liệu này kém ổn định và giá có xu thế ngày một tăng cao. Khi tính đầy đủ cả các chi phí ngoài là những chi phí phát sinh bên cạnh những chi phí sản xuất truyền thống, thì lợi ích của việc sử dụng năng lượng gió càng trở nên rõ rệt. So với các nguồn năng lượng gây ô nhiễm (ví dụ như ở nhà máy nhiệt điện Ninh Bình) hay phải di dời quy mô lớn (các nhà máy thủy điện lớn), khi sử dụng năng lượng gió, người dân không phải chịu thiệt hại do thất thu hoa mầu hay tái định cư, và họ cũng không phải chịu thêm chi phí y tế và chăm sóc sức khỏe do ô nhiễm. Ngoài ra với đặc trưng phân tán và nằm sát khu dân cư, năng lượng gió giúp tiết kiệm chi phí truyền tải. Hơn nữa, việc phát triển năng lượng gió ở cần một lực lượng lao động là các kỹ sư kỹ thuật vận hành và giám sát lớn hơn các loại hình khác, vì vậy giúp tạo thêm nhiều việc làm với kỹ năng cao. Tại các nước Châu Âu, các nhà máy điện gió không cần đầu tư vào đất đai để xây dựng các trạm tourbin mà thuê ngay đất của nông dân. Giá thuê đất (khoảng 20% giá thành vận hành thường xuyên) giúp mang lại một nguồn thu nhập ổn định cho nông dân, trong khi diện tích canh tác bị ảnh hưởng không nhiều. Cuối cùng, năng lượng gió giúp đa dạng hóa các nguồn năng lượng, là một điều kiện quan trọng để tránh phụ thuộc vào một hay một số ít nguồn năng lượng chủ yếu; và chính điều này giúp phân tán rủi ro và tăng cường an ninh năng lượng. 4.3. NHỮNG ĐỀ XUẤT PHÁT TRIỂN NĂNG LƯỢNG GIÓ TẠI VIỆT NAM Ở Việt Nam, các khu vực có thể phát triển năng lượng gió không trải đều trên toàn bộ lãnh thổ. Với ảnh hưởng của gió mùa thì chế độ gió cũng khác nhau. Nếu ở phía bắc đèo Hải Vân thì mùa gió mạnh chủ yếu trùng với mùa gió đông bắc, trong đó các khu vực giàu tiềm năng nhất là Quảng Ninh, Quảng Bình, và Quảng Trị. Ở phần phía nam đèo Hải Vân, mùa gió mạnh trùng với mùa gió tây nam, và các vùng tiềm năng nhất thuộc cao nguyên Tây Nguyên, các tỉnh ven biển đồng bằng sông Cửu Long, và đặc biệt là khu vực ven biển của hai tỉnh Bình Thuận, Ninh Thuận. Theo nghiên cứu của NHTG, trên lãnh thổ Việt Nam, hai vùng giàu tiềm năng nhất để phát triển năng lượng gió là Sơn Hải (Ninh Thuận) và vùng đồi cát ở độ cao 60-100m phía tây Hàm Tiến đến Mũi Né (Bình Thuận). Gió vùng này không những có vận tốc trung bình lớn, còn có một thuận lợi là số lượng các cơn bão khu vực ít và gió có xu thế ổn định là những điều kiện rất thuận lợi để phát triển năng lượng gió. Trong những tháng có gió mùa, tỷ lệ gió nam và đông nam lên đến 98% với vận tốc trung bình 6-7 m/s tức là vận tốc có thể xây dựng các trạm điện gió công suất 3 - 3,5 MW. Thực tế là người dân khu vực Ninh Thuận cũng đã tự chế tạo một số máy phát điện gió cỡ nhỏ nhằm mục đích thắp sáng. Ở cả hai khu vực này dân cư thưa thớt, thời tiết khô nóng, khắc nghiệt, và là những vùng dân tộc đặc biệt khó khăn của Việt Nam. Mặc dù có nhiều thuận lợi như đã nêu trên, nhưng khi nói đến năng lượng gió, chúng ta cần phải lưu ý một số đặc điểm riêng để có thể phát triển nó một cách có hiệu quả nhất. Nhược điểm lớn nhất của năng lượng gió là sự phụ thuộc vào điều kiện thời tiết và chế độ gió. Vì vậy khi thiết kế, cần nghiên cứu hết sức nghiêm túc chế độ gió, địa hình cũng như loại gió không có các dòng rối vốn ảnh hưởng không tốt đến máy phát. Cũng vì lý do phụ thuộc trên, năng lượng gió tuy ngày càng hữu dụng nhưng không thể là loại năng lượng chủ lực. Tuy nhiên, khả năng kết hợp giữa điện gió và thủy điện tích năng lại mở ra cơ hội cho chúng ta phát triển năng lượng ở các khu vực như Tây Nguyên vốn có lợi thế ở cả hai loại hình này. Một điểm cần lưu ý nữa là các trạm điện gió sẽ gây ô nhiễm tiếng ồn trong khi vận hành cũng như phá vỡ cảnh quan tự nhiên và có thể ảnh hưởng đến tín hiệu của các sóng vô tuyến. Do đó, khi xây dựng các khu điện gió cần tính toán khoảng cách hợp lý đến các khu dân cư, khu du lịch để không gây những tác động tiêu cực. Một điểm cần lưu ý nữa đó chính là tiềm năng năng lượng gió ngoài khơi Việt Nam. Hiện nay ở các nơi trên thế giới, nhiều dự án được đề ra với mục đích nâng cao sự đóng góp của năng lượng tái tạo. Ở Châu Âu, nhiều quốc gia nêu mục tiêu 20% năng lượng tái tạo năm 2020. Phần lớn những trại điện gió đều ở trên đất liền. Những năm gần đây, các trại điện ngoài biển được xây dựng. Để thực sự khai thác tiềm năng điện gió, phải ra biển. - Ngoài khơi, vận tốc gió lên gấp rưỡi trên đất liền. Thế có nghĩa với vận tốc gió đó, năng lượng điện gió sẽ tăng gấp hơn 3 lần. Nếu tính theo giá trị kinh tế, năng lượng gió biển trị giá hơn 2.000 tỉ dollar Mỹ. - Mặt bằng ngoài biển nhiều hơn, và cho đến nay, giá trị kinh tế ít hơn. - Trại điện gió ngoài biển sẽ gần khu tiêu thụ điện (các thành phố lớn, khu công nghiệp, khu chế xuất…) như thế sẽ giảm chi phí và mất mát việc chuyển điện. 4.4. NHỮNG THUẬN LỢI VÀ KHÓ KHĂN TRONG VIỆC SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG GIÓ * Thuận lợi: - Năng lượng gió là nhiên liệu sinh ra bởi gió, vì vậy nó là nguồn nhiên liệu sạch. Năng lượng gió không gây ô nhiễm không khí so với các nhà máy nhiệt điện dựa vào sự đốt cháy nhiên liệu than hoặc khí gas. - Năng lượng gió là 1 dạng nguồn năng lượng trong nước, năng lượng gió có ở nhiều vùng. Do đó nguồn cung cấp năng lượng gió của đất nước thì rất phong phú. - Năng lượng gió là một dạng năng lượng có thể tái tạo lại được mà giá cả lại thấp do công nghệ khoa học tiên tiến ngày nay, giá khoảng 4÷6 cent/kWh, điều đó còn tuỳ thuộc vào nguồn gió, tài chính của công trình và đặc điểm của công trình. - Tuabin gió có thể xây dựng trên các nông trại, vì vậy đó là một điều kiện kinh tế cho các vùng nông thôn, là nơi tốt nhất về gió mà có thể tìm thấy. Những người nông dân và các chủ trang trại có thể tiếp tục công việc trên đất của họ bởi vì Tuabin gió chỉ sử dụng một phần nhỏ đất trồng của họ. Chủ đầu tư năng lượng gió phải trả tiền bồi thường cho những nông dân và chủ các trang trại mà có đất sử dụng cho việc lắp đặt các Tuabin gió. * Khó khăn: - Năng lượng phải cạnh tranh với các nguồn phát sinh thông thường ở một giá cơ bản. Điều đó còn tuỳ thuộc vào nơi có gió mãnh liệt như thế nào. Vì thế nó đòi hỏi vốn đầu tư ban đàu cao hơn các máy phát chạy chạy bằng nhiên liệu khác. - Năng lượng gió là một nguồn năng lượng không liên tục và nó không luôn luôn có khi cần có điện. Năng lượng gió không thể giữ trữ được và không phải tất cả năng lượng gió có thể khai thác được tại thời điểm mà có nhu cầu về điện. - Những nơi có năng lượng gió tốt thường ở những vị trí xa xôi cách thành phố nhưng những nơi đó lại cần điện. - Mặc dù năng lượng gió ít ảnh hưởng tới môi trường so với các dạng năng lượng khác nhưng lại có thể ồn do cánh quạt gây ra, mỹ quan bị ảnh hưởng, đôi khi chim chóc bị chết do bị dính vào roto. 4.5. NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN QUAN TÂM KHI SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG GIÓ Tính toán chi phí cho năng lượng gió: Cần tính toán chi phí cho mỗi đơn vị điện năng phát ra, dựa vào vốn đầu tư ban đầu, nhu cầu hàng năm, chi phí khấu hao, chi phí vận hành bảo trì của trạm gió. Điều kiện gió: Tiêu chuẩn quan trọng nhất biểu thị điều kiện gió chính là vận tốc gió trung bình. Khoảng cách tới các công trình dân cư: Tác động tới tầm nhìn, ảnh hưởng về tiếng ồn, hiệu ứng “bóng râm chuyển động”. Độ nhấp nhô và dịch chuyển của gió: Độ nhấp nhô của bề mặt đất càng lớn thì gió càng bị cản lại mạnh. Sự chuyển động không đều của không khí Chỗ khuất gió Phân bố năng lượng gió trên lãnh thổ Việt Nam: Ở các độ cao khác nhau thì tốc độ gió cũng khác nhau, càng lên cao thì tốc độ gió càng lớn phụ thuộc vào độ gồ ghề của mặt đệm. Độ gồ ghề của mặt đệm càng lớn hay địa điểm càng bị che chắn nhiều thì độ tăng của năng lượng gió theo độ cao càng lớn. Căn cứ trên số liệu tính toán cho 150 trạm trong mạng lưới khí tượng toàn quốc có thể xác định các loại hình chủ yếu phụ thuộc vào tính chất địa hình và vị trí địa lý như sau: - Loại hình 1: Các nơi thấp trong vùng núi có độ chia cắt lớn - Loại hình 2: Trung du và các vị trí tương đối thoáng trong các vùng núi - Loại hình 3: Đồng bằng - Loại hình 4: Cao nguyên và các vị trí cao ít bị che chắn trong các vùng núi - Loại hình 5: Duyên hải - Loại hình 6: Hải đảo KẾT LUẬN Trước nhu cầu về điện ngày càng tăng, khả năng cạnh tranh của điện gió trên thế giới đang cải thiện, Việt Nam hoàn toàn có thể sớm triển khai một chương trình quốc gia về điện gió để cung cấp điện tại chỗ cho nhiều vùng dân cư và góp phần làm giảm bớt sự mất cân đối giữa cung và cầu về điện năng. Xu thế rất rõ nét trong cân bằng năng lượng của Việt Nam là “cung” ngày càng nhỏ hơn “cầu”. Việt Nam đứng trong số 15 nước có số dân đông nhất thế giới, nhưng về nguồn năng lượng hóa thạch không tái tạo (dầu, khí, than, uranium), Việt Nam chỉ đứng vào hàng trung bình thấp của thế giới. Vì vậy, việc phát triển các nguồn năng lượng tái tạo nói chung và điện gió nói riêng ngày càng có vai trò lớn trong cân bằng năng lượng và có ý nghĩa quan trọng trong vấn đề an ninh năng lượng của Việt Nam. So với các chương trình phát triển năng lượng khác (điện nguyên tử, hay than đồng bằng sông Hồng), chương trình phát triển điện gió với đặc thù riêng (phân tán, nhỏ lẻ, cục bộ) và với tính khả thi như đã đề cập ở trên, có thể giao cho các tổ chức hoặc doanh nghiệp tư nhân triển khai. Về phía Nhà nước, cần có chính sách ưu đãi, khuyến khích đầu tư đối với mọi dự án xây dựng điện gió ở bất kỳ địa điểm nào (trên bờ hay ngoài đảo, đồng bằng hay Tây Nguyên) trên cơ sở tham khảo kinh nghiệm của các nước trên thế giới.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docPhân tích thực trạng năng lượng gió ở Việt Nam và giải pháp.doc