ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM VIỆN MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN    MÔN HỌC: QUẢN LÝ BỀN VỮNG CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG BÀI TIỂU LUẬN: PHÂN TÍCH THỰC TRẠNG NĂNG LƯỢNG GIÓ Ở VIỆT NAM VÀ GIẢI PHÁP Giảng viên : GS.TS. Lê Chí Hiệp Học viên : Lê Thu Thủy MSHV : 1080100060 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2011 Tài liệu tham khảo: 27 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 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 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: http://www.tietkiemnangluong.com.vn/show.asp? cat=004002&item=6963 ) 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. [...]... 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... 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... cấp cũng còn thiếu Thiếu năng lực thực hiện chính sách, cơ chế hỗ trợ, kiểm soát và thực thi các hoạt động tiết kiệm năng lượng Ở Việt Nam, việc hỗ trợ tài chính cho các doanh nghiệp để triển khai các giải pháp tiết kiệm năng lượng còn nhiều lúng túng cả về tổ chức và nghiệp vụ Đây là khó khăn chủ yếu và căn bản cản trở việc phát triển Năng lượng tái tạo ở Việt Nam Chúng ta ở giai đoạn chưa phát triển,... 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. .. 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. .. 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... 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... 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 Về phía cá nhân tôi nhận định: năng lượng gió ở nước ta chưa phát... 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... TUABIN GIÓ Năng lượng gió từ lâu đã được biết đến và sử dụng, ban đầu sử dụng các cối xay gió 14ung để xay lúa và kéo guồng nước, 14ung 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 15ung để biến đổi điện năng động năng của gió thành năng lượng . LUẬN: PHÂN TÍCH THỰC TRẠNG NĂNG LƯỢNG GIÓ Ở VIỆT NAM VÀ GIẢI PHÁP Giảng viên : GS.TS. Lê Chí Hiệp Học viên : Lê Thu Thủy MSHV : 1080100060 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2011 Tài liệu tham khảo:. Sơn Hải ( Tỉnh Ninh Thu n ) và vùng đồi cát ở độ cao 60 – 100m phía tây Hàm Tiến đến Mũi Né (Tỉnh Bình Thu n). Gió ở vùng này không những có vận tốc trung bình lớn, còn có thu n lợi là số lượng. suất của thu 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 thu t và