Đánh giá khả năng sử dụng năng lượng gió để phát điện so với nhiệt điện chạy than của các tỉnh miền Trung

- PHAN PHÚC ÁNH ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG GIÓ ĐỂ PHÁT ĐIỆN SO VỚI NHIỆT ĐIỆN CHẠY THAN CỦA CÁC TỈNH MIỀN TRUNG Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện – Hệ thống Điện LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS, TS.
- 4 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG GIÓ.
- Khái quát về năng lượng gió.
- Khái niệm năng lượng gió.
- Sự hình thành năng lượng gió.
- Vật lý học về năng lượng gió.
- 5 Năng lượng gió là động năng của không khí chuyển động với vận tốc v.
- Sử dụng năng lượng gió.
- 2.4 Những căn cứ lựa chọn tua bin gió của nhà máy.
- Hiện trạng các nhà máy điện gió trên Thế giới.
- Tình hình phát triển chung.
- Hiện trạng sử dụng năng lượng gió tại Châu Âu.
- Hiện trạng sử dụng năng lượng gió tại Châu Á.
- 39 CHƯƠNG 4: SO SÁNH VỀ MẶT KINH TẾ, KỸ THUẬT VÀ XÃ HỘI GIỮA CÁC NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN VỚI NHÀ MÁY ĐIỆN GIÓ.
- Phân tích các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật và xã hội của nhà máy điện gió .
- Phân tích các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật và xã hội của nhà máy nhiệt điện chạy than.
- Ứng dụng phần mềm phân tích dự án năng lượng sạch RETSCREEN phân tích các chỉ tiêu kinh tế tài chính, kỹ thuật của nhà máy điện gió để so sánh với nhà máy nhiệt điện.
- 74 4.3.3 Sử dụng phần mềm RETScreen để đánh giá điện gió ở Cam Ranh - Khánh Hòa.
- So sánh về mặt kinh tế, kỹ thuật và xã hội 2 dự án điện gió và nhiệt điện với công suất 30MW.
- 110 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Một số thông khí thải của nhà máy Nhiệt điện.
- 20 Bảng 2.2 Sự phân bổ công suất điện gió trên các lục địa.
- 22 Bảng 3.8 Thông số đánh giá tiềm năng năng lượng gió.
- 32 Bảng 3.9 Vị trí tiềm năng tốt để phát triển điện gió quy mô công nghiệp tại duyên hải miền Trung Việt Nam.
- 33 Bảng 3.1: Cơ cấu phụ tải của HTĐ miền Trung.
- 35 Bảng 3.4: Thông số các nhà máy thuộc EVN.
- 36 Bảng 3.5: Thông số các nhà máy ngoài ngành.
- 43 Bảng 4.3 Tổng hợp mức đầu tư của nhà máy điện gió 30MW.
- 48 Bảng 4.6 Bảng các chỉ tiêu kinh tế chính của dự án điện gió.
- 49 Bảng 4.7 Biên chế lao động của dự án.
- 55 Bảng 4.11 Bảng các chỉ tiêu kinh tế chính của dự án nhiệt điện.
- 59 \Bảng 4.14 Bảng tổng hợp các chỉ tiêu cơ bản của 2 dự án điện gió và nhiệt điện 30MW.
- 105 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ - ĐỒ THỊ Hình 2-1: Hệ thống biến đổi năng lượng gió.
- 21 Hình 2-10 Tăng trưởng sản lượng điện gió thế giới năm 1999-2004.
- 23 Hình 2-11 Nhóm 10 nước dẫn đầu về công suất điện gió năm 2004.
- 23 Hình 2-12 Xây dựng các trạm điện gió tại khu vực tự trị Nội Mông.
- 27 Hình 2-13 Trạm điện gió tại Philippines.
- 84 Hình 6: Dữ liệu đường con nguồn điện và năng lượng turbin.
- 87 Hình 11: Mô hình hệ thống năng lượng.
- 90 Hình 15: Phát thải nhà kính dự án năng lượng gió.
- Tính cấp thiết của đề tài Hiện nay cùng với sự phát triển công nghiệp và sự hiện đại hoá thì nhu cầu năng lượng cũng rất cần thiết cho sự phát triển của đất nước.
- Vấn đề đặt ra là phát triển nguồn năng lượng sao cho phù hợp mà không ảnh hưởng tới môi trường và cảnh quang thiên nhiên.
- Trong khi đó, các nguồn năng lượng như than đá, dầu mỏ, khí đốt ngày càng cạn kiệt và gây ô nhiễm môi trường và là nguyên nhân gây ra hiệu ứng nhà kính.
- Để giảm những vấn đề trên ta phải tìm nguồn năng lượng tái tạo, năng lượng sạch để thay thế hiệu quả, giảm nhẹ tác động của năng lượng đến tình hình kinh tế an ninh chính trị quốc gia.
- Nhận thấy được tầm quan trọng của vấn đề về năng lượng để phát triển.
- Việt Nam có các quan điểm về chính sách sử dụng năng lượng hiệu quả nguồn năng lượng tái sinh trong đó có năng lượng gió.
- Năng lượng gió là nguồn năng lượng tự nhiên dồi dào và phong phú, được ưu tiên được đầu tư và phát triển ở Việt Nam.
- Nhiều dự án công trình đã được khởi công và xây dựng với quy mô vừa và nhỏ tiêu biểu là điện gió ở bán đảo Bạch Long Vĩ có công suất khoản 800Kw và công trình phong điện Phương Mai III ở tỉnh Bình Định đang được xây dựng.
- Năng lượng điện gió là nguồn năng lượng sạch và có tìm năng rất lớn.
- Nhà máy điện gió đầu tiên được xây dựng đầu tiên ở vùng nông thôn Mỹ vào năm 1890.
- Ngày nay công nghệ điện gió phát triển mạnh và có sự cạnh tranh lớn, với tốc độ phát triển như hiện nay thì không bao lâu nữa năng lượng điện sẽ chiếm phần lớn trong thị trường năng lượng của Việt Nam nói chung và các tỉnh miền Trung nói riêng có nhu cầu sử dụng năng lượng ngày càng tăng, nguồn năng lượng truyền thống dần dần không đáp ứng đủ nhu cầu sử dụng năng lượng của vùng.
- Do vậy tôi chọn đề tài “ Đánh giá khả năng sử dụng năng lượng gió để phát điện so với nhiệt điện chạy than của các tỉnh miền Trung” với mục đích góp phần vào chiến lược phát triển năng lượng chung của các tỉnh miền Trung và cả nước.
- Ngoài ra đề tài còn chỉ ra được tính ưu việt của nhà máy điện gió so với nhà máy nhiệt điện chạy than cùng công suất về các mặt kinh tế, kỹ thuật và xã hội tại một số vị trí 2 tiềm năng của miền Trung nhằm đa dạng hoá các nguồn cung cấp và mang khả thi cho phương án xây dựng nguồn năng lượng mới này.
- Ý nghĩa khoa học - Đưa ra các biện pháp chính sách đồng bộ nhằm nghiên cứu, thúc đẩy phát triển bền vững các nguồn cung cấp năng lượng tái tạo, góp phần đảm bảo an ninh năng lượng, đảm bảo sự phát triển bền vững của các tỉnh miền trung và cả nước.
- Đối tượng nghiên cứu - Các nhà máy nhiệt điện chạy bằng than đá.
- Các nhà máy điện sử dụng năng lượng gió.
- Tính thực tiễn - Tổng hợp đánh giá về các nguồn năng lượng gió, hiện trạng về ứng dụng các nguồn năng lượng gió trên thế giới và ở Việt Nam.
- Phân tích tiềm năng năng lượng gió ở một số địa điểm tại Miền Trung Việt Nam để đưa ra biện pháp sử dụng một cách hợp lý và hiệu quả nhất.
- Phân tích các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật, xã hội của nhà máy điện gió và nhà máy nhiệt điện chạy than trong 25 năm vận hành.
- Tổng hợp so sánh đánh giá giữa hai nhà máy và rút ra kết luận.
- Mục đích của đề tài Năng lượng gió đã được biết đến từ rất lâu và đã từng là một nguồn năng lượng quan trọng với cuộc sống của con người.
- Giờ đây, cùng với chính sách bảo vệ môi trường và phát triển bền vững, ứng dụng năng lượng gió đang và sẽ chú trọng phát triển nhằm từng bước thay thế dần các nguồn năng lượng hoá thạch truyền thống.
- Hiện nay, để sản xuất 1 MWh điện, nhà máy nhiệt điện sẽ thải vào không khí nhiều loại khí độc hại như: COx, SOx, NOx… 3 Bảng 1.1 Một số thông khí thải của nhà máy Nhiệt điện Dạng nhà máy điện Lượng khí thải (kg) COx SOx NOx Nhiệt điện chạy than Nhiệt điện chạy dầu Nhiệt điện khí 500 1,0 - Chúng ta đều biết, gió là nguồn năng lượng sạch vô tận.
- Nếu chi phí môi trường, xã hội và sức khoẻ con người được phản ánh trong tính kinh tế của phát điện, điện gió có thể cạnh tranh so với điện từ nhiên liệu hoá thạch.
- Không giống như các nhà máy điện thông thường, điện gió không phát thải khí nhà kính (loại khí làm cho thay đổi khí hậu) và không phát thải các loại khí khác.
- Điện gió thuộc cơ chế phát triển sạch (CDM: Clean Development Mechanism) góp phần đáp ứng các cam kết nghị định thư Kyoto của Việt Nam trong tương lai.
- Giá thành điện gió ổn định và không chịu ảnh hưởng bởi tính bất ổn của nhiên liệu hoá thạch.
- Điện gió giúp tạo ra công ăn việc làm cho các địa phương có nhà máy điện gió.
- Vì gió là nguồn vô tận, nên điện gió góp phần an ninh năng lượng khác xa với nhiên liệu hoá thạch là loại nhiên liệu không tái sinh được.
- Công nghệ sử dụng năng lượng gió để phát điện đã phát triển đến mức hoàn thiện, chi phí đầu tư và quản lý vận hành có cao hơn năng lượng hoá thạch, nhưng năng lượng gió là một trong những nguồn năng lượng sạch nên được ưu tiên phát triển tại nhiều nước trên thế giới.
- Vì vậy, việc nghiên cứu khai thác sử dụng nguồn năng lượng gió để phát điện là một giải pháp quan trọng trong chiến lược phát triển đảm bảo an ninh năng lượng ở Việt Nam.
- Vì vậy “Đầu tư xây dựng 1 nhà máy điện gió tại vùng nhiều tiềm năng như miền Trung Việt Nam” là hết sức cần thiết, phù hợp với chính sách phát triển năng lượng ở nước ta và là xu thế của thời đại.
- Đây sẽ là bước khởi đầu quan trọng trong 4 việc sử dụng và phát triển nguồn năng lượng gió tại Việt Nam, tăng nguồn phát điện tại chỗ, góp phần cải thiện điện áp và tăng thêm độ an toàn cung cấp điện cho địa phương nơi đặt nhà máy.
- Tổng hợp đánh giá về các nguồn năng lượng gió, hiện trạng về ứng dụng các nguồn năng lượng gió trên thế giới và ở Việt Nam.
- Nội dung nghiên cứu Chương 1: Mở đầu Chương 2: Tổng quan về năng lượng gió Chương 3: Đánh giá tiềm năng gió của các tỉnh miền Trung Việt Nam Chương 4: So sánh về mặt kỹ thuật, kinh tế và xã hội giữa các nhà máy nhiệt điện chạy bằng than đá với các nhà máy điện gió ở khu vực miền Trung Việt Nam.
- 5 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG GIÓ 2.1.
- Khái quát về năng lượng gió 2.1.1.
- Khái niệm năng lượng gió 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.
- Sự hình thành năng lượng gió 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.
- Vật lý học về năng lượng gió Năng lượng gió là động năng của không khí chuyển động với vận tốc v.
- Vì thế động năng E (kin) và công suất P của gió là: Điều đáng chú ý là công suất gió tăng theo lũy thừa 3 của vận tốc gió và vì thế vận tốc gió là một trong những yếu tố quyết định khi muốn sử dụng năng lượng gió.
- Công suất gió có thể được sử dụng, thí dụ như thông qua một tuốc bin gió để phát điện, nhỏ hơn rất nhiều so với năng lượng của luồng gió vì vận tốc của gió ở phía sau một tuốc bin không thể giảm xuống bằng không.
- Trên lý thuyết chỉ có thể lấy tối đa là 59,3% năng lượng tồn tại trong luồng gió.
- Có thể giải thích một cách dễ hiểu như sau: Khi năng lượng được lấy ra khỏi luồng gió, gió sẽ chậm lại.
- Chính vì lý do này mà biến đổi hoàn toàn năng lượng gió thành năng lượng quay thông qua một tuốc bin gió là điều không thể được.
- Sử dụng năng lượng gió Vì gió không thổi đều đặn nên năng lượng điện phát sinh từ các tuốc bin gió chỉ có thể được sử dụng kết hợp chung với các nguồn năng lượng khác để cung cấp 7 năng lượng liên tục.
- Một khả năng khác là sử dụng các nhà máy phát điện có bơm trữ để bơm nước vào các bồn chứa ở trên cao và dùng nước để vận hành tuốc bin khi không đủ gió.
- Xây dựng các nhà máy điện có bơm trữ này là một tác động lớn vào thiên nhiên vì phải xây chúng trên các đỉnh núi cao.
- Mặt khác vì có ánh sáng Mặt Trời nên gió thổi vào ban ngày thường mạnh hơn vào đêm và vì vậy mà thích ứng một cách tự nhiên với nhu cầu năng lượng nhiều hơn vào ban ngày.
- Người ta còn có một công nghệ khác để tích trữ năng lượng gió.
- Như vậy năng lượng gió được lưu trữ và sử dụng ổn định hơn (dù gió mạnh hay gió yếu thì khí vẫn luôn được nén vào bình, và người ta sẽ dễ dàng điểu khiển cường độ và lưu lượng khí nén từ bình phun ra), hệ thống các bình khí nén sẽ được nạp khí và xả khí luân phiên để đảm bảo sự liên tục cung cấp năng lượng quay máy phát điện (khi 1 bình đang xả khí quay máy phát điện thì các bình khác sẽ đang được cánh quạt gió nạp khí nén vào).
- Nếu cộng tất cả các chi phí bên ngoài (kể cả các tác hại đến môi trường thí dụ như vì thải các chất độc hại) thì năng lượng gió bên cạnh sức nước là một trong những nguồn năng lượng rẻ tiền nhất.
- Phát triển năng lượng gió được tài trợ tại nhiều nước không phụ thuộc vào đường lối chính trị, thí dụ như thông qua việc hoàn trả thuế (tại Hoa Kỳ), các mô hình hạn ngạch hay đấu thầu (thí dụ như tại Anh, Ý) hay thông qua các hệ thống giá tối thiểu (thí dụ như Đức, Tây Ban Nha, Áo, Pháp, Bồ Đào Nha, Hy lạp).
- Hệ thống giá tối thiểu ngày càng phổ biến và đã đạt được một giá điện bình quân thấp hơn trước, khi công suất các nhà máy lắp đặt cao hơn.
- Trên nhiều thị trường điện, năng lượng gió phải cạnh tranh với các nhà máy điện mà một phần đáng kể đã được khấu hao toàn bộ từ lâu, bên cạnh đó công nghệ 8 này còn tương đối mới.
- Vì thế mà tại Đức có đền bù giá giảm dần theo thời gian từ những nhà cung cấp năng lượng thông thường dưới hình thức Luật năng lượng tái sinh, tạo điều kiện cho ngành công nghiệp trẻ này phát triển.
- Bộ luật này quy định giá tối thiểu mà các doanh nghiệp vận hành lưới điện phải trả cho các nhà máy sản xuất điện từ năng lượng tái sinh.
- Bên cạnh việc phá hoại phong cảnh tự nhiên những người chống năng lượng gió cũng đưa ra thêm các lý do khác như thiếu khả năng trữ năng lượng và chi phí cao hơn trong việc mở rộng mạng lưới tải điện cũng như cho năng lượng điều chỉnh 2.2.
- Mô hình tham khảo của một hệ thống máy phát sức gió Hình 2-1: Hệ thống biến đổi năng lượng gió Hệ thống gồm các thành phần cơ bản sau đây

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt