BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
--------------------

BÀI
LỚN

TẬP

MÔN: NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO
Nhóm thực hiện: NHĨM 4 - ĐIỆN

Hà Nội, 05/ 2021

Nhóm sinh viên thực hiện
1


GVHD: Ninh Văn Nam

2


Mục lục

3


TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG (NL) VÀ
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO (NLTT)
Câu 1: Khái niệm về NL và NLTT.

Năng lượng tái tạo hay năng lượng tái sinh là năng lượng từ những nguồn
liên tục mà theo chuẩn mực của con người là vơ hạn như năng lượng mặt
trời, gió, mưa, thủy triều, sóng và địa nhiệt. Nguyên tắc cơ bản của việc sử
dụng năng lượng tái sinh là tách một phần năng lượng từ các quy trình diễn
biến liên tục trong môi trường và đưa vào trong các sử dụng kỹ thuật. Các
quy trình này thường được thúc đẩy đặc biệt là từ Mặt Trời. Năng lượng tái
tạo thay thế các nguồn nhiên liệu truyền thống trong 4 lĩnh vực gồm: phát
điện, đun nước nóng, nhiên liệu động cơ, và hệ thống điện độc lập nông
thôn.

Câu 2: Các nguồn NLTT cơ bản.









Năng lượng Mặt Trời
Năng lượng địa nhiệt
Năng lượng thủy triều
Thủy điện
Năng lượng gió
Sinh khối
Nhiên liệu sinh học
…..

Câu 3: Đặc trưng cơ bản của các nguồn NLTT.



Năng lượng Mặt Trời:

+
Năng lượng Mặt Trời thu được trên Trái Đất là năng lượng của
dòng bức xạ điện từ xuất phát từ Mặt Trời đến Trái Đất. Chúng ta sẽ tiếp tục
nhận được dòng năng lượng này cho đến khi phản ứng hạt nhân trên Mặt
Trời hết nhiên liệu, vào khoảng 5 tỷ năm nữa.
+
Có thể trực tiếp thu lấy năng lượng này thơng qua hiệu ứng
quang điện, chuyển năng lượng các photon của Mặt Trời thành điện năng,
như trong pin Mặt Trời. Năng lượng của các photon cũng có thể được hấp
thụ để làm nóng các vật thể, tức là chuyển thành nhiệt năng, sử dụng cho
4


bình đun nước Mặt Trời, hoặc làm sơi nước trong các máy nhiệt điện của
tháp Mặt Trời, hoặc vận động các hệ thống nhiệt như máy điều hòa Mặt
Trời.






Năng lượng địa nhiệt:
+
Năng lượng địa nhiệt là năng lượng được tách ra từ nhiệt trong
lịng Trái Đất. Năng lượng này có nguồn gốc từ sự hình thành ban đầu

của hành tinh, từ hoạt động phân hủy phóng xạ của các khống vật, và từ
năng lượng mặt trời được hấp thụ tại bề mặt Trái Đất. Năng lượng địa
nhiệt đã được sử dụng để nung và tắm kể từ thời La Mã cổ đại, nhưng
ngày nay nó được dùng để phát điện. Có khoảng 10 GW cơng suất điện
địa nhiệt được lắp đặt trên thế giới đến năm 2007, cung cấp 0,3% nhu cầu
điện tồn cầu. Thêm vào đó, 28 GW cơng suất nhiệt địa nhiệt trực tiếp
được lắp đặt phục vụ cho sưởi, spa, các q trình cơng nghiệp, lọc nước
biển và nông nghiệp ở một số khu vực.
Năng lượng thủy triều
+
Trường hấp dẫn không đều trên bề mặt Trái Đất gây ra bởi Mặt
Trăng, cộng với trường lực quán tính ly tâm khơng đều tạo nên bề mặt
hình elipsoit của thủy quyển Trái Đất (và ở mức độ yếu hơn, của khí
quyển Trái Đất và thạch quyển Trái Đất). Hình elipsoit này cố định so với
đường nối Mặt Trăng và Trái Đất, trong khi Trái Đất tự quay quanh nó,
dẫn đến mực nước biển trên một điểm của bề mặt Trái Đất dâng lên hạ
xuống trong ngày, tạo ra hiện tượng thủy triều.
+
Sự nâng hạ của nước biển có thể làm chuyển động các máy phát
điện trong các nhà máy điện thủy triều. Về lâu dài, hiện tượng thủy triều
sẽ giảm dần mức độ, do tiêu thụ dần động năng tự quay của Trái Đất, cho
đến lúc Trái Đất luôn hướng một mặt về phía Mặt Trăng. Thời gian kéo
dài của hiện tượng thủy triều cũng nhỏ hơn so với tuổi thọ của Mặt Trời.
Thủy điện
+
Thuỷ điện là nguồn điện có được từ năng lượng nước. Đa số
năng lượng thuỷ điện có được từ thế năng của nước được tích tại các đập
nước làm quay một tuốc bin nước và máy phát điện. Kiểu ít được biết
đến hơn là sử dụng năng lượng động lực của nước hay các nguồn nước
khơng bị tích bằng các đập nước như năng lượng thuỷ triều. Thuỷ điện là

nguồn năng lượng tái tạo.
+
Thuỷ điện chiếm 20% lượng điện của thế giới. Na Uy sản xuất
tồn bộ lượng điện của mình bằng sức nước, trong khi Iceland sản xuất
tới 83% nhu cầu của họ (2004), Áo sản xuất 67% số điện quốc gia bằng
5








sức nước (hơn 70% nhu cầu của họ). Canada là nước sản xuất điện từ
năng lượng nước lớn nhất thế giới và lượng điện này chiếm hơn 70%
tổng lượng sản xuất của họ.
+
Ngồi một số nước có nhiều tiềm năng thuỷ điện, năng lực
nước cũng thường được dùng để đáp ứng cho giờ cao điểm bởi vì có thể
tích trữ nó vào giờ thấp điểm (trên thực tế các hồ chứa thuỷ điện bằng
bơm – pumped-storage hydroelectric reservoir - thỉnh thoảng được dùng
để tích trữ điện được sản xuất bởi các nhà máy nhiệt điện để dành sử
dụng vào giờ cao điểm). Thuỷ điện không phải là một sự lựa chọn chủ
chốt tại các nước phát triển bởi vì đa số các địa điểm chính tại các nước
đó có tiềm năng khai thác thuỷ điện theo cách đó đã bị khai thác rồi hay
khơng thể khai thác được vì các lý do khác như mơi trường.
Năng lượng gió :
+
Năng lượng gió là động năng của khơng khí di chuyển trong

bầu khí quyển Trái Đất. Năng lượng gió là một hình thức gián tiếp của
năng lượng mặt trời. Năng lượng gió được con người khai thác từ các
tuốc bin gió.
+
Trong số 20 thị trường lớn nhất trên thế giới, chỉ riêng châu Âu
đã có 13 nước với Đức là nước dẫn đầu về công suất của các nhà máy
dùng năng lượng gió với khoảng cách xa so với các nước cịn lại. Tại
Đức, Đan Mạch và Tây Ban Nha việc phát triển năng lượng gió liên
tục trong nhiều năm qua được nâng đỡ bằng quyết tâm chính trị. Nhờ
vào đó mà một ngành công nghiệp mới đã phát triển tại 3 quốc gia
này. Năm 2007 thế giới đã xây mới được khoảng 20073 MW điện,
trong đó Mỹ với 5244 MW, Tây Ban Nha 3522MW, Trung Quốc 3449
MW, 1730 MW ở Ấn Độ và 1667 ở Đức, nâng công suất định mức
của các nhà máy sản xuất điện từ gió lên 94.112 MW.
Sinh khối:
+
Sinh khối là dạng vật liệu sinh học từ sự sống, hay gần đây là
sinh vật sống, đa số là các cây trồng hay vật liệu có nguồn gốc từ thực
vật.[17] Được xem là nguồn năng lượng tái tạo, năng lượng sinh khối
có thể dùng trực tiếp, gián tiếp một lần hay chuyển thành dạng năng
lượng khác như nhiên liệu sinh học. Sinh khối có thể chuyển thành
năng lượng theo ba cách: chuyển đổi nhiệt, chuyển đổi hóa học, và
chuyển đổi sinh hóa.
Nhiên liệu sinh học :
6


+
Nhiên liệu sinh học là loại nhiên liệu được hình thành từ các
hợp chất có nguồn gốc động thực vật như nhiên liệu chế xuất từ chất

béo của động thực vật (mỡ động vật, dầu dừa,...), ngũ cốc (lúa mỳ,
ngô, đậu tương...), chất thải trong nông nghiệp (rơm rạ, phân,...), sản
phẩm thải trong công nghiệp (mùn cưa, sản phẩm gỗ thải...),...
+
Trước kia, nhiên liệu sinh học hồn tồn khơng được chú trọng.
Hầu như đây chỉ là một loại nhiên liệu thay thế phụ, tận dụng ở quy
mô nhỏ. Tuy nhiên, sau khi xuất hiện tình trạng khủng hoảng nhiên
liệu ở quy mơ tồn cầu cũng như ý thức bảo vệ môi trường lên cao,
nhiên liệu sinh học bắt đầu được chú ý phát triển ở quy mô lớn hơn.

Câu 4: Vai trị của ng̀n năng lượng tái tạo trong cán cân năng
lượng thế giới hiện nay và tương lai.






Phát triển năng lượng tái tạo hoàn toàn tùy thuộc vào tiềm năng, lợi thế
của từng nguồn tài nguyên năng lượng sẵn có và khả năng tiếp cận các
nguồn cung năng lượng từ bên ngoài của mỗi quốc gia. Trên thực tế, mặc
dù tăng trưởng mạnh, nhưng đến nay, năng lượng tái tạo mới chỉ đóng
"vai trị phụ thêm" trong cán cân năng lượng toàn thế giới. Bởi về mặt
kinh tế, tuy chi phí đầu tư và vận hành các nguồn điện này có xu hướng
giảm song vẫn cịn ở mức cao và phải thực hiện chế độ trợ giá thông quả
biểu giá FIT (giá điện hỗ trợ). Còn về mặt kỹ thuật, hiện cịn gặp khó
khăn trong việc nối lưới và nâng cao mức độ ổn định, an toàn của hệ
thống điện.
Năm 2017 tổng tiêu thụ năng lượng tái tạo (NLTT) tồn cầu là 486,8 triệu
TOE (khơng bao gồm thủy điện), chiếm 3,6% tổng năng lượng sơ cấp

tiêu thụ toàn cầu và thủy điện là 918,6 triệu TOE, chiếm 6,8%. Có 10
nước tiêu thụ NLTT trên 10 triệu TOE (không kể thủy điện) gồm: Trung
Quốc 106,7 (chiếm 21,9%, hơn 1/5 tổng tiêu thụ NLTT toàn cầu); Mỹ
94,8 (chiếm 19,5%, gần 1/5 tổng tiêu thụ NLTT toàn cầu); Đức 44,8;
Nhật Bản 22,4; Brazil 22,2; Ấn Độ 21,8; Anh 21,0; Thụy Điển 15,7; Italy
15,5; Canada 10,3 và 4 nước tiêu thụ NLTT trên 5 triệu TOE gồm: Pháp
9,4; Thụy Sĩ 6,8; Thổ Nhĩ Kỳ 6,6; Úc 5,7.
Tổng cộng tiêu thụ NLTT của 14 nước là 381,5 triệu TOE, chiếm 78,4%
tổng tiêu thụ NLTT tồn cầu, riêng Trung Quốc, Mỹ, Đức chiếm 50,6%,
hơn ½. So với năm 2016 tiêu thụ NLTT toàn cầu năm 2017 tăng 16,6%;
7


chủ yếu do Trung Quốc tăng 30,6%; Anh 19,6%; Nhật Bản 19,2%; Ấn
Độ 19,1%; Đức 17,0%; Mỹ tăng 14,1%. Tiêu thụ thủy điện toàn cầu năm
2017 chỉ tăng 0,6% so với năm 2016.

Câu 5: Tiềm năng và tình hình khai thác điện mặt trời trên thế giới.




Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng lớn nhất và có thể xem là
nguồn tài ngun vơ tận mà con người có thể khai thác. Theo dự báo,
điện năng lượng mặt trời trong tương lai có thể thay thế các hình thức sản
xuất điện khác từ việc đốt nguyên liệu hóa thạch cũng như hạn chế thủy
điện làm thay đổi hệ sinh thái… Với nhiều lợi ích mang lại, hiện nay
nhiều quốc gia trên thế giới đã ngày càng quan tâm và đẩy mạnh phát
triển nguồn năng lượng này.
Tình hình khai thác:

+ Trung Quốc: Hiện được xem là quốc gia có khả năng sản xuất điện
năng lượng mặt trời (điện mặt trời) lớn nhất trên thế giới với khả năng
sản xuất lên đến 1330 Gigawatts (GW) mỗi năm. Đây cũng là nước sở
hữu dự án Điện mặt trời lớn nhất thế giới với công suất lên đến 1,547MW ở sa mạc Tengger.
+ Nhật Bản: Với lợi thế là một cường quốc về khoa học - công nghệ
phát triển bậc nhất trên thế giới, Nhật Bản cũng đã sớm nhận thức vai
trò và tầm quan trọng của nguồn năng lượng sạch đối với phát triển
kinh tế - xã hội của đất nước. Ngay từ năm 2008, Chính phủ Nhật Bản
đã thực hiện chính sách hỗ trợ cho vay mua nhà sử dụng năng lượng
tái tạo với thời gian trả nợ tối đa là 10 năm. Trong đó, đối với những
gia đình cải tạo nhà, chuyển sang sử dụng năng lượng mặt trời được
vay số tiền tối đa lên đến 5 triệu yên, tương đương gần 5.000 USD.
Ngồi ra, Chính phủ Nhật Bản cịn mua điện sản xuất từ năng lượng
mặt trời với giá cao hơn giá thị trường và giảm giá bán các tấm pin
năng lượng mặt trời.
+ Mỹ: Là quốc gia dẫn đầu thế về phát triển năng lượng tái tạo, trong
đó năng lượng mặt trời cũng đã được quốc gia này quan tâm đầu tư
phát triển từ khá sớm. Năm 1982, tại bang California đã xây dựng nhà
máy quang điện công suất 1 MW đầu tiên trên thế giới, nhờ việc tận
dụng điều kiện lý tưởng về tự nhiên khi tại đây có khoảng 102,7 nghìn
km2 là sa mạc nắng nóng - điều kiện lý tưởng để phát triển điện mặt
trời.

8


+ Việt Nam: Những năm gần đây, năng lượng điện tái tạo nói chung,
năng lượng điện mặt trời nói riêng đang có sự phát triển mạnh mẽ.
Sản lượng điện từ năng lượng mặt trời có sự gia tăng hàng năm. Điều
này cũng cho thấy sự quan tâm của nhà nước, các tập đoàn doanh

nghiệp tới năng lượng tái tạo giúp ổn định năng lượng quốc gia và
giảm thiểu tác động đến môi trường do sản xuất điện từ các nguồn
nguyên liệu hóa thạch khác. Theo báo cáo của Tập đồn Điện lực Việt
Nam (EVN), trong 6 tháng đầu năm 2020 đã huy động 5,41 tỷ kWh từ
nguồn điện năng lượng tái tạo, trong đó điện mặt trời đạt 4,71 tỷ kWh,
tăng gấp 5,35 lần so với cùng kỳ năm 2019. 6 tháng đầu năm 2020,
trên toàn quốc đã lắp đặt 13.784 dự án điện mặt trời mái nhà với tổng
công suất 379,9 MWp. Lũy kế đến nay, đã có 36.161 dự án điện mặt
trời mái nhà đã đưa vào vận hành với tổng công suất 764,1MWp.
+ Indonesia: Đầu năm 2017 quốc gia này đã thông qua luật về năng
lượng tái tạo, trong đó thay đổi mức thuế suất đối với các dự án năng
lượng tái tạo. Theo luật mới, mức hỗ trợ FiT sẽ dựa trên chi phí cung
cấp điện trung bình của khu vực, nơi dự án điện năng lượng mới được
xây dựng. Mức hỗ trợ theo chương trình mới là từ 6,5 đến 11,6
cent/kWh. Luật mới của Indonesia cũng cho phép điện mặt trời cạnh
tranh trực tiếp với các nhà máy nhiệt điện đốt than - hình thức sản
xuất điện năng phổ biến ở Indonesia.
+….

Câu 6: Tiềm năng và tình hình khai thác điện gió trên thế giới.




Mặc dù năng lượng mặt trời có thể là điều bạn liên tưởng đầu tiên khi
nhắc đến năng lượng tái tạo, nhưng năng lượng gió mới là lựa chọn phù
hợp cho nhiều quốc gia. Trên thực tế, năng lượng toàn cầu được tạo ra từ
các trang trại gió đã tăng lên rất nhiều chỉ trong hai năm qua. Theo Hội
đồng Năng lượng gió tồn cầu (GWEC), cơng suất gió 51.477 megawatt
(MG) đã được lắp đặt trên toàn cầu vào năm 2014, tăng 44% so với

những năm trước.
Hiện tại là thời gian tuyệt vời nhất để tạo ra năng lượng tái tạo không
chỉ ở cấp độ cao mà nhu cầu về các nguồn năng lượng thay thế đang thúc
đẩy ngành này hướng tới các cấp độ phổ thông. Trên thực tế, năng lượng
mặt trời và năng lượng gió hiện nay ít tốn kém hơn so với năng lượng
than hoặc khí đốt tự nhiên ở một số thị trường quốc tế, bao gồm cả Hoa
Kỳ.
9






Theo Hiệp hội Năng lượng gió thế giới (WWEA), Trung Quốc là nhà
sản xuất năng lượng gió lớn nhất thế giới, với khoảng 114.763 MG cơng
suất gió được lắp đặt. Điều này rất quan trọng, vì các phương pháp sản
xuất điện thơng thường khó có thể đáp ứng nhu cầu năng lượng trong
tương lai của đất nước với dân số 1,386 tỷ người.
Ở Hoa Kỳ, Chương trình năng lượng điện gió đã được khởi xướng
cách đây gần 10 năm để hợp tác với các chuyên gia trong ngành, những
người muốn tăng hiệu suất và độ tin cậy của các công nghệ gió thế hệ
tiếp theo trong khi giảm chi phí thi cơng, lắp đặt và bảo trì của năng
lượng gió. Chương trình này rất cần thiết để phát triển các công nghệ
mới, giúp cải thiện hiệu suất tuabin trên quy mơ lớn..

Câu 7: Tiềm năng và tình hình khai thác năng lượng đại dương trên
thế giới









Bao phủ hơn 70% bề mặt trái đất, đại dương là chiếc gương thu gom
năng lượng mặt trời lớn nhất thế giới. Nhiệt lượng của mặt trời làm ấm
mặt nước trên bề mặt nhiều hơn nước dưới biển sâu, và sự chênh lệch
nhiệt độ này tạo ra năng lượng nhiệt. Chỉ cần một phần nhỏ nhiệt bị giữ
lại trong đại dương cũng có thể cung cấp năng lượng cho cả thế giới.
Trên lý thuyết, chỉ cần lấy được 0,1% nguồn năng lượng từ biển khơi
cũng đủ hỗ trợ nhu cầu năng lượng của 15 tỷ người.
So với năng lượng gió, năng lượng từ đại dương có nhiều tiềm năng hơn
vì nước có tỷ trọng cao hơn khơng khí 850 lần, vì thế nó chứa nhiều năng
lượng hơn. Sóng biển, thủy triều và dịng hải lưu cũng dễ dự báo hơn gió.
Tận dụng nguồn năng lượng thủy triều thực sự là bước ngoặt trong sản
xuất năng lượng sạch, không ô nhiễm môi trường. Người Na Uy đã kết
nối vào mạng lưới điện quốc gia của họ dòng điện phát ra từ tua bin nước
đầu tiên, mà năng lượng được tạo ra từ những cánh quạt quay nhờ dòng
nước biển. Đến cuối năm nay , họ sẽ hoàn thành xây dựng 20 nhà máy
tiếp theo.
Nhà máy điện của Na Uy có ưu điểm mà khơng nguồn năng lượng tái tạo
nào có được đó là hồn tồn khơng lệ thuộc vào thời tiết. Bất chấp hồn
cảnh, có gió hay lặng gió, trời nắng hay mưa... dịng thuỷ triều vẫn khơng
bị ảnh hưởng và dịng điện phát ra vẫn có cơng suất khơng đổi. Người
Anh cũng có kế hoạch đầu tư tương tự. Giới chuyên gia địa phương ước
10





tính rằng, nước biển có thể đảm bảo cho họ tới 25% nhu cầu năng lượng
cần thiết.
Dẫu ý tưởng xây dựng nhà máy điện thuỷ triều không phải là mới, song
phương thức khai thác của người Na Uy rất sáng tạo. Thiết bị công nghệ
loại này đầu tiên trên thế giới được Pháp chế tạo và lắp đặt ở cửa sơng từ
năm 1967. Cơng trình đó đến nay vẫn cịn hoạt động và có cơng suất 240
MW. Những nhà máy điện cùng loại thí điểm cũng xuất hiện ở Trung
Quốc, Ấn Độ, Canađa và LB Nga.

ĐIỆN MẶT TRỜI
Câu 8: tiền năng và tình hình khai thác ĐMT Việt Nam?
8.1: Tiền năng.
Việt Nam khá dồi dào với nguồn bức xạ nhiệt khoảng 2.056 kw/m2/năm và
kéo dài từ các tỉnh miền Trung đến khu vực ĐBSCL. Điều này cho thấy tiềm
năng phát triển của lĩnh vực ĐMT rất lớn. Cụ thể, tại những vùng như Tây
Nguyên, Nam Trung Bộ, số giờ nắng sẽ đạt được từ 2.000 đến 2.600 giờ mỗi
năm. Lượng bức xạ mặt trời tính trung bình khoảng 150 kcal/m2, chiếm
khoảng 2.000 đến 5.000 giờ mỗi năm. Theo đó, các địa phương ở phía bắc
bình qn 1.800-2.100 giờ nắng/năm, trong khi đó, các tỉnh phía nam và
TPHCM có mặt trời chiếu rọi quanh năm, ổn định kể cả vào mùa mưa với số
giờ nắng trung bình năm cao hơn, từ 2.000-2.600 giờ/năm. Vì vậy, bức xạ
mặt trời là nguồn tài nguyên to lớn cho các tỉnh miền Trung và miền Nam.
8.2: Tình hình khai thác.
Dựa trên dữ liệu thu thập (Hình 1) cho thấy sản lượng điện tăng trưởng liên
tục theo số lượng, tổng công suất lắp đặt tương ứng, đến năm 2020 sản
lượng điện thương phẩm đạt 214.300 gwh tăng gấp 2,53 lần so với năm
2010 (84.600 gwh), tương ứng tăng trưởng bình quân cả giai doạn 2011 2020 là 9,6%. Cùng thời gian đó, tổng cơng suất nguồn lắp đặt cũng tăng
gấp 3,5 lần, từ 19.735 GW vào năm 2010 tăng lên đến 69.094 GW vào năm

2020, trong đó nguồn phát điện truyền thống chiếm 74%, nguồn năng lượng
tái tạo chiếm 26 %, đặc biệt trong 2 năm 2019 và 2020, tổng công suất lắp
đặt mới khoảng hơn 17.900 GW, trong đó 93.3% là nguồn điện mặt trời.
11


Câu 9: các loại hệ thống điện mặt trời.
Có 5 loại hệ thống điện mặt trời điển hình:
 Điện mặt trời mái nhà
Hệ thống Điện mặt trời mái nhà là hệ thống Điện mặt trời có các tấm
quang điện được lắp đặt trên mái nhà, cơng trình dân dụng hoặc cơng
nghiệp và có cơng suất khơng q 01 MWp, đấu nối trực tiếp hoặc
đấu nối gián tiếp vào lưới điện Quốc gia
 Điện mặt trời nối lưới
Là dự án Điện mặt trời được đấu nối trực tiếp vào lưới điện Quốc gia,
trừ các dự án Điện mặt trời mái nhà. Như vậy các dự án điện mặt trời
mặt đất với quy mơ 30, 50 tới vài trăm MW chính là điện mặt trời nối
lưới.
 Điện mặt trời nổi
Được biết đến như xu hướng mới của ngành công nghiệp năng lượng,
ĐMT nổi bao gồm hệ thống tấm pin quang điện lắp cố định vào cấu
trúc nổi trên nước. Địa điểm lý tưởng cho các dự án này là các vùng
nước tĩnh lặng như hồ, đập nhân tạo.
 Hệ thống điện năng lượng mặt trời độc lập

12





Một hệ thống mặt trời không nối lưới (độc lập) ngược lại với một hệ
thống hịa lưới. Do khơng có lưới điện hỗ trợ để giải quyết vấn đề theo
yêu cầu của con người, hệ thống Điện mặt trời độc lập phải tích năng
lượng vào ắc-quy để bù trừ cơng suất.
Hệ thống năng lượng mặt trời lai ghép
Hệ thống năng lượng mặt trời lai ghép là sự kết hợp giữa Điện mặt
trời độc lập và hệ thống hòa lưới. Hệ thống này vừa có những lợi ích
như hịa lưới vừa có được bộ lưu trữ một lượng điện sử dụng độc lập
dự phịng.

Câu 10: các phần tử chính trong hệ thống ĐMT nối lưới
•

CƠNG TƠ
ĐIỆN 2 CHIỀU

•

TỦ DC

•

INVERTER

•

TỦ AC

•


TẤM PIN

Câu 11: cấu tạo và nguyên lý hoạt động của pin quang điện
11.1: Cấu tạo:

13


•

•

•

•

•

•

Khung nhôm:
Khung pin mặt trời thường được làm bằng nhôm hoặc inox. Có nhiệm vụ
đảm bảo tính ổn định của tất cả các bộ phận cấu thành pin mặt trời. Khung
phản ánh độ cứng cáp và sức chịu đựng của tồn bộ tấm pin. Nhiều nhà sản
xuất cịn gia cố thêm những thanh ngang để tăng độ chắc chắn.
Lớp kính cường lực
Giúp bảo vệ các tế bào quang điện trước các tác nhân môi trường như mua
giống bụi bẩn hoặc va đập mạnh. Thơng thường kính cường lực trên pin mặt
trời có độ dày từ khoảng 3.3mm. Đây là độ dày tiêu chuẩn vừa đủ để ngăn
cản tác nhân xâu và hấp thụ năng lượng mặt trời một cách tốt nhất

Lớp EVA ( chất kết dính )
EVA là viết tắt của ethylene vinyl acetate có nghĩa là chất kết dính. Chúng
được cấu thành bởi hai màng polymer trong suốt đặt giữa lớp kính cường lực
phía và tấm nền. Tăng độ vững chắc cho kết cấu tổng thể cũng như bảo vệ
các tế bào quang điện được cố định hay bám bẩn gây giảm hiệu suất. EVA là
vật liệu siêu bền có khả năng chịu đựng áp lực từ mơi trường tuyệt vời.
Lớp solar cell
Đóng vai trị chính trong cấu tạo. Chúng là tập hợp các tế bào quang điện.
Có thể được làm bằng nhiều loại vật liệu khác nhau nhưng phổ biến nhất là
silic Trên mỗi tế bào quang điện, tinh thể silic loại N và loại P xếp chồng lên
nhau, nằm giữa hai lớp dẫn điện ribbon và các thanh busbar.
Lớp nền
Nền được làm từ nhiều vật liệu như nhựa PP, polymer, PVC,.. Về độ dày ở
mỗi hãng lại có một độ dày khơng giống nhau. Màu sắc của tấm nền thường
là màu trắng.
Bộ phận dẫn điện sang biến tần
14


Bộ phận này chủ yếu dùng để chứa các jack cắm,đường dây đấu nối giúp
dẫn điện mặt trời sang các máy biến tần
11.2: Nguyên lý hoạt động
bề mặt tấm pin năng lượng mặt trời được chiếu sáng. Hiện tượng bức xạ
mặt trời thẩm thấu vào tế bào quang điện, mang theo nguồn năng lượng
proton dồi dào. Nguồn năng lượng này được tích trữ ngày một nhiều, đến
khi đạt giới hạn chúng sẽ gây nên hiện tượng các electron bị bức ra khỏi
cấu tạo nguyên tử. Hình thành các electron tự do mang điện âm. Và các
lỗ hổng mang điện dương . Chúng kết hợp với từ trường của 2 hai lớp sili
P và N di chuyển thành một dòng. Mà chúng ta hay vẫn gọi là dòng điện
một chiều.


Câu 12: các yêu cầu kỹ thuật khi kết nối nguồn đmt với lưới điện
•

Tính tốn lượng điện năng tiêu thụ hằng ngày của gia đình ( có thể dựa vào
cơng tơ điện hoặc hóa đơn tiền điện hàng tháng ).

•

Tính tốn lượng pin mặt trời và thiết bị hòa lưới: từ lượng điện bạn tiêu thụ,
tính tốn cơng suất lượng pin mặt trời cần thiết . Tùy vào vùng miền nhưng
trung bình khi lắp hệ thống pin mặt trời cơng suất 1kWp thì Ở khu vực Miền
Bắc khoản 3,7 kwh/ngày, Miền trung 5 kwh/ngày, miền nam cho ra
4kWh/ngày. Do vậy, nếu để có thể đáp ứng đủ điện năng tiêu thụ của hệ
thống trên cần hệ thống điện mặt trời có cơng suất 7.5kWp, tương đương
xấp xỉ 22 tấm pin 335Wp.

•

Tính tốn khơng gian cần thiết: với lượng pin có cơng suất 1kWp thì cần
khơng gian lắp đặt xấp xỉ 7.5 m vng. do đó với hệ thống như trên, lượng
khơng gian cần thiết lắp đặt pin mặt trời xấp xỉ 57 m vng. Ngồi ra cũng
cần bố trí vị trí có thể lắp thiết bị hịa lưới

•

Hệ thống khung giàn: Hệ thống cần được đảm bảo khả năng chịu lực, độ
bền. Để đảm bảo hiệu suất cao nhất, hệ thống khung giàn pin được lắp chếch
hướng nam, nghiêng từ 10 đến 15 độ( tùy vào vĩ độ). Hệ thống này cần đặt
cách mái nhà khoảng 20cm để tránh nóng cho hệ thống


Câu 13: Những yếu tố ảnh hưởng tới công suất phát của hệ thống ĐMT (có
minh họa bằng các đờ thị đặc tính )

15


Câu14: Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu xuất








Ảnh hưởng của góc nghiêng và góc phương vị đối với hệ thống
điện mặt trời.
Độ nghiêng rất quan trọng vì các tế bào quang điện năng lượng mặt
trời sẽ tạo ra sản lượng tối đa khi được mặt trời chiếu vng góc với
bề mặt tấm pin mặt trời. Nếu góc nghiêng quá thoải hoặc quá dốc, khi
đó lượng bức xạ vào bề mặt tấm pin, góc nghiêng lý tưởng nhất khi
lắp pin khoảng từ 12-13 độ.
Ảnh hưởng của che bóng đối với hệ thống điện mặt trời.
Yếu tố ngoại cảnh ảnh hưởng nhiều đến sản lượng điện mặt trời là che
bóng, nguyên lý của hệ thống là sử dụng bức xạ mặt trời. Hiệu ứng
che bóng lên một cell của tấm pin có thể gây sụt giảm cơng suất của
tấm pin đó đến vài chục % do tác động của các diode chống ngược
dòng của tấm pin.
Tổn hao do tấm pin năng lượng mặt trời.

Ngồi yếu tố bị phủ bóng do ngoại cảnh, cịn có nhiều tác nhân gây
hại cho pin mặt trời như tổn hao do bụi bẩn, chất lượng tấm pin, nhiệt
độ. Nhiệt độ là yếu tố môi trường tác động mạnh vào điện áp của tấm
pin. Nhiệt độ thấp sẽ làm tăng điện áp trong module và nhiệt độ cao
thì làm giảm điện áp. Ngồi ra, một hệ thống điện mặt trời nối lưới
còn chịu ảnh hưởng từ nguồn lưới, sẽ có những tổn hao phụ khác, ảnh
hưởng đến quá trình vận hành hệ thống.
Ảnh hưởng của Inverter đối với hệ thống điện mặt trời.
Hệ thống điện năng lượng mặt trời sử dụng Inverter để chuyển hóa từ
dịng điện một chiều (DC) sang dòng điện hai chiều (AC). Hiện nay
có nhiều hãng inverter có thương hiệu nổi tiếng, nhưng trên bảng
thông số kỹ thuật, hiệu suất chuyển đổi không bao giờ lên đến 100%.
Mặc dù các thế hệ Inverter hiện đại đã đạt hiệu suất chuyển đổi lên
đến 99%, nhưng tổn thất trên các biến tần vẫn rất đáng kể

Câu 15: Ưu nhược điểm của hệ thống
15.1: Ưu điểm:


Là ng̀n năng lượng tái tạo và miễn phí
Khác với tất cả các nguồn nhiên liệu truyền thống có trữ lượng hữu
hạn như: than đá, dầu mỏ, khí đốt…, năng lượng mặt trời là một
nguồn năng lượng có thể tái tạo và vơ cùng dồi dào. Điều đó có nghĩa
là chúng ta sẽ không bị cạn kiệt nguồn năng lượng này. Ánh sáng mặt
16







trời có mặt ở khắp mọi nơi trên thế giới cũng như thời gian xuất hiện
hàng ngày rất nhiều, vì vậy chúng ta có thể tận dụng chúng ở mọi thời
điểm có được và hồn tồn miễn phí.
Là ng̀n năng lượng sạch, thân thiện với mơi trường
Trong q trình sản xuất, lắp đặt và vận hành hệ thống điện năng
lượng mặt trời, về cơ bản hệ thống này không phát sinh các loại khí
thải độc hại vào khí quyển. Vì vậy năng lượng mặt trời khơng đóng
góp cho sự nóng lên toàn cầu, mưa axit hoặc sương mù cũng như góp
phần tích cực vào việc giảm phát thải khí nhà kính có hại.
Đa dạng ứng dụng
Năng lượng mặt trời có thể được sử dụng cho rất nhiều các mục đích
khác nhau khơng chỉ trong sinh hoạt gia đình mà cịn nhiều hoạt động
khác của đời sống. Một số ứng dụng rất thiết thực từ năng lượng mặt
trời để phục vụ cuộc sống hàng ngày của con người có thể kể tới như:
sản xuất điện mặt trời cho hệ thống sưởi ấm, làm mát và thơng gió;
máy nước nóng năng lượng mặt trời; làm đèn chiếu sáng; năng lượng
cho các phương tiện máy bay, ô tô;…

15.2: Nhược điểm.


Là nguồn năng lượng tái tạo và miễn phí
Khác với tất cả các nguồn nhiên liệu truyền thống có trữ lượng hữu hạn như:
than đá, dầu mỏ, khí đốt…, năng lượng mặt trời là một nguồn năng lượng có
thể tái tạo và vơ cùng dồi dào. Điều đó có nghĩa là chúng ta sẽ không bị cạn
kiệt nguồn năng lượng này. Ánh sáng mặt trời có mặt ở khắp mọi nơi trên
thế giới cũng như thời gian xuất hiện hàng ngày rất nhiều, vì vậy chúng ta có
thể tận dụng chúng ở mọi thời điểm có được và hồn tồn miễn phí.




Giúp bạn tiết kiệm tiền và thu hồi vốn nhanh
Nguồn điện sinh ra từ các tấm pin năng lượng mặt trời sẽ đáp ứng được
những nhu cầu năng lượng của bạn với điện, từ đó làm giảm đáng kể chi phí
hóa đơn tiền điện hàng tháng. Hơn nữa, nếu như điện sản xuất của bạn lớn
hơn điện sinh hoạt thì bạn khơng cần phải trả tiền điện mà cịn có thể bán
điện ngược lại cho EVN để tạo thu nhập thụ động, cũng như hoàn vốn đầu tư
dự án điện mặt trời nhanh chóng.



Là ng̀n năng lượng sạch, thân thiện với mơi trường

17


Trong quá trình sản xuất, lắp đặt và vận hành hệ thống điện năng lượng mặt
trời, về cơ bản hệ thống này khơng phát sinh các loại khí thải độc hại vào khí
quyển. Vì vậy năng lượng mặt trời khơng đóng góp cho sự nóng lên tồn
cầu, mưa axit hoặc sương mù cũng như góp phần tích cực vào việc giảm
phát thải khí nhà kính có hại.

ĐIỆN GIĨ
Câu 16: Tiềm năng và tình hình khai thác điện gió ở Việt Nam.
16.1: Tiềm năng
Một số nghiên cứu đánh giá cho thấy Việt Nam có tiềm năng gió để phát
triển các dự án điện gió với quy mơ lớn là rất khả thi. Bản đồ tiềm năng gió
của Ngân hàng Thế giới 8 (Worldbank, 2001) được xây dựng cho bốn nước
trong khu vực Đông Nam Á (gồm: Việt Nam, Cam-pu-chia, Lào, và Thái

Lan) dựa trên phương pháp mơ phỏng bằng mơ hình số trị khí quyển. Theo
kết quả từ bản đồ năng lượng gió này, tiềm năng năng lượng gió ở độ cao 65
m của Việt Nam là lớn nhất so với các nước khác trong khu vực, với tiềm
năng năng lượng gió lý thuyết lên đến 513.360 MW. Những khu vực được
hứa hẹn có tiềm năng lớn trên tồn lãnh thổ là khu vực ven biển và cao
nguyên miền nam Trung Bộ và Nam Bộ. Tuy nhiên, các kết quả mô phỏng
này được đánh giá là khá khác biệt so với kết quả tính tốn dựa trên số liệu
quan trắc của EVN, sự khác biệt này có thể là do sai số tính tốn mơ phỏng.
Năm 2007, EVN cũng đã tiến hành nghiên cứu đánh giá tiềm năng gió, xác
định các vùng thích hợp cho phát triển điện gió trên tồn lãnh thổ với công
suất kỹ thuật 1.785 MW9 . Trong đó miền Trung Bộ được xem là có tiềm
năng gió lớn nhất cả nước với khoảng 880 MW tập trung ở hai tỉnh Quảng
Bình và Bình Định, tiếp đến vùng có tiềm năng thứ hai là miền Nam Trung
Bộ với công suất khoảng 855 MW, tập trung ở hai tỉnh Ninh Thuận và Bình
Thuận.10 Ngồi ra, Bộ Cơng thương và Ngân hàng Thế giới (2010)11 đã
tiến hành cập nhật thêm số liệu quan trắc (đo gió ở 3 điểm) vào bản đồ tiềm
năng gió ở độ cao 80 m cho Việt Nam. Kết quả cho thấy tiềm năng năng
lượng gió ở độ cao 80 m so với bề mặt đất là trên 2.400 MW (tốc độ gió
trung bình năm trên 7 m/s).
Bảng 1: Tiềm năng gió của Việt Nam ở độ cao 80 m so với bề mặt đất
18


Tốc độ
gió
trung
bình
Diện
tích
(km2 )


< 4 m/s

4-5 m/s

5-6 m/s

6-7 m/s

7-8 m/s

8-9 m/s

> 9 m/s

95.916

70.868

40.473

2.435

220

20

1

Diện

tích
chiếm
(%)

45,7

33,8

19,3

1,2

0,1

0,01

< 0.01

24.351

2.202

200

10

Tiềm
năng
(MW)


956.161 708.678 404.732
4

Cho đến nay chưa có một nghiên cứu đánh giá tiềm năng gió cho riêng Việt
Nam một cách sâu rộng do thiếu số liệu quan trắc phục vụ phát triển điện
gió. Gần đây, trong khn khổ hợp tác giữa Bộ Công thương (MoIT) và Dự
án Năng lượng Gió GIZ (Hợp tác Phát triển Đức GIZ) (gọi tắt, Dự án Năng
lượng Gió GIZ/MoIT), một chương trình đo gió tại 10 điểm trên độ cao 80m
đang được tiến hành tại các tỉnh cao nguyên và duyên hải Trung Bộ (đo ở 3
độ cao 80, 60, và 40 m so với bề mặt đất). Áp dụng các tiêu chuẩn IEC
61400-12 trong suốt q trình đo gió, Dự án này được mong đợi sẽ cung cấp
dữ liệu gió có tính đại diện cho các vùng có tiềm năng gió của Việt Nam để
phục vụ cho phát triển điện gió trong thời gian tới. Ngồi ra, các báo cáo về
quy trình và tiêu chuẩn lắp đặt cột đo gió cũng đang được hoàn thiện và sẽ là
tài liệu tham khảo hữu ích cho các nhà phát triển điện gió nói chung.
16.2. Tình hình khai thác điện gió tại Việt Nam.
•

Bảng 2 cho thấy hiện trạng khai thác và sử dụng năng lượng gió cho phát
điện ở Việt Nam. Tổng cơng suất lắp đặt tính đến tháng 2/2011 khoảng 19
MW. Dự án của Công ty cổ phần năng lượng tái tạo (REVN) hiện có 12 tuabin đã được nối lưới, với cơng suất 1,5 MW/tua-bin ở Bình Thuận được coi
là dự án lớn nhất Việt Nam. Tua bin gió 800 kW được lắp đặt ở đảo Bạch
Long Vĩ là của Tây Ban Nha, được đưa vào vận hành năm 2004 nhưng đang
phải ngừng hoạt động do trục trặc về kỹ thuật. Dự án được chính phủ Việt
Nam tài trợ và do Tổng đội Thanh niên Xung phong tại địa phương thực
19


•


hiện. Tua-bin gió 30 kW ở xã Hải Thịnh do NEDO, Nhật Bản tài trợ hiện
cũng không hoạt động do độ cao lắp đặt tua-bin thấp dẫn đến bị che lấp bởi
cây cối và các cơng trình xung quanh.
Các tua-bin nhỏ quy mơ gia đình (100 − 200 W tới 500 W) vận hành tốt hơn
do được bảo dưỡng thường xun. Đơn vị chính sản xuất tua-bin gió loại
này là Trung tâm Năng lượng Tái tạo và Thiết bị Nhiệt (RECTERE) thuộc
Trường đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh. Đến nay RECTERE đã
chế tạo và đưa vào sử dụng hơn 900 tua-bin, trong đó khoảng 100 chiếc
được lắp đặt tại hai làng thuộc tỉnh Khánh Hoà và khoảng 50 chiếc được lắp
đặt tại một làng thuộc huyện Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh. Một đơn vị
sản xuất tua-bin gió lọai nhỏ nữa là Viện Năng Lượng. Viện Năng Lượng
được Bộ Công Thương giao nhiệm vụ nghiên cứu, triển khai ứng dụng các
tua-bin gió có cơng suất 150 W để áp dụng cho các hộ dân cư vùng sâu,
vùng xa. Đến nay, Viện đã chế tạo và đưa vào sử dụng khoảng 30 tua-bin gió
loại này. Gần đây, năm 2002, Viện đã chế tạo và đưa vào vận hành tua-bin
gió cơng suất 3,2 kW

Bảng 2: Hiện trạng khai thác năng lượng gió ở Việt Nam
Ứng dụng

Cơng suất
(Wp)

(Wp) Số lượng

Thời gian đưa
vào vận hành

Khu vực lắp
đặt


Tua-bin gió
loại gia đình

100-200

Khoảng 1.000
Kể từ năm
1999

Khu vực ven
biển miền
Trung

Hệ lai ghép
tua-bin gió –
máy phát
diesel

30.000

1

1999

Xã Hải Thịnh,
Huyện Hải
Hậu, Tỉnh
Nam Định


Hệ lai ghép
tua-bin gió –
pin mặt trời

2.000

1

2000

Huyện Đắc Hà,
Tỉnh Kon Tum

20


Tua-bin gió
loại lớn cho
hải đảo

800.000

1

2004

Đảo Bạch
Long Vĩ

Tua-bin gió nối

lưới

1.500.000

12

5 tua-bin năm
2009; 7 tua-bin
đầu năm 2011

Tuy Phong,
Bình Thuận

•

Ngồi nhà máy điện gió của cơng ty REVN tại tỉnh Bình Thuận với 20 tuabin đã được lắp đặt thành cơng trong đó 12 tua-bin đã được đưa vào vận
hành, còn rất nhiều dự án điện gió khác đang được triển khai ở những giai
đoạn khác nhau. Tại Ninh Thuận, hiện đang có 9 nhà đầu tư, cả trong nước
và nước ngoài, đã đăng ký phát triển hơn 1.000 MW điện gió. Tại Bình
Thuận, tình hình đầu tư cịn nhộn nhịp hơn với 10 nhà đầu tư đăng ký phát
triển 1.541 MW. Tổng cộng, có 42 dự án gió với tổng cơng suất 3.906 MW
đang được triển khai ở những giai đoạn khác nhau. Quy mơ trung bình của
dự án là 95 MW với số lượng dự án có cơng suất từ 50 đến 100 MW chiếm
tỉ lệ lớn nhất, 38%, sau đó là dự án với công suất hơn 100 MW với 26%.
Một phần ba số lượng dự án có sự tham gia của nhà đầu tư nước ngồi với
tổng cơng suất lắp đặt là 1.366 MW, hay 12 dự án trong số 42 dự án. Các
nhà đầu tư nước ngoài đến từ Đức, Canada, Thụy Sĩ và Agentina. Tuy nhiên,
ngoài dự án của công ty REVN đã được đưa vào vận hành và là một trường
hợp đặc biệt, tất cả các dự án khác đều đang ở giai đoạn lập kế hoạch chờ
chính sách hỗ trợ cụ thể từ Chính phủ. Hiện nay, mức giá khoảng 4 US

cent/kWh mà EVN trả cho điện gió là khơng đủ để các nhà đầu tư thực hiện
dự án. Tương tự như vậy, mức giá theo chi phí tránh được cũng thấp hơn
nhiều giá yêu cầu của các nhà đầu tư từ 1.800-2.500 VND/kWh.

Câu 17: Các loại hệ thống điện gió
 Có 2 loại hệ thống điện gió
1. Hệ thống điện gió hịa lưới.
2. Hệ thống điện gió gia đình.
Câu 18: Kể tên và nêu chức năng của các phần tử chính trong trang trại điện
gió nối lưới.
1. Tuabin gió
2. Cột, tháp
21


3. Các thành phần khác của hệ thống
4. Hệ thống lưu trữ cho các hệ thống độc lập
5. Inverter cho các hệ thống hịa lưới
18.1. Tuabin gió
Các tuabin gió nhỏ có thể được phân thành hai loại:
• Trục ngang và trục dọc. Loại phổ biến nhất trên thị trường hiện nay là tuabin
gió trục ngang. Các tuabin này thường có hai hoặc ba cánh, thường được chế
tạo từ vật liệu tổng hợp như sợi thủy tinh. Các tuabin gió trục dọc được chia
làm hai nhóm: Savonius và Darrieus. Một tuabin Savonius có thể nhận biết
bởi thiết kế đặc trưng dạng chữ “s”. Các tuabin Darrieus thì trơng giống như
một cái đánh trứng có các cánh dọc đứng quay trong gió.
• Lượng công suất mà một tuabin trục ngang sẽ sản sinh được xác định qua
đường kính cánh của rotor. Đường kính rotor sẽ xác định “diện tích quét”
của rotor, hoặc lượng gió được cắt bởi tuabin. Khung của tuabin là cơ cấu cố
định rotor, máy phát và đuôi. Đuôi sẽ giữ tuabin ln hứng được gió đúng

chiều.
18.2. Cột tháp
•

•

Do tốc độ gió tăng theo cao độ, tuabin sẽ được gắn trên một cột tháp. Nhìn
chung, tháp càng cao, năng lượng sản sinh từ hệ thống càng nhiều. Cột tháp
cũng nâng tuabin lên trên vùng nhiễu loạn khơng khí tồn tại gần với mặt đất
do các chướng ngại như đồi, tòa nhà, và cây cối. Theo kinh nghiệm, lắp đặt
tuabin gió trên cột tháp với đầu cuối của cánh rotor cao ít nhất 9 mét so với
bất kỳ chướng ngại vật nào trong bán kín 90m tính từ tháp. Việc tăng chiều
cao tháp trong các khoản đầu tư tương đối nhỏ có thể mang lại lượng tăng
sản lượng khá cao.
Có hai dạng cột tháp: tự chịu lực (không giá đỡ) và kiểu dây néo. Các cột
tháp dây néo, có chi phí đầu tư thấp nhất, có thể bao gồm các phần dạng
mạng lưới khung thép, hoặc ống (tùy thuộc vào thiết kế); hệ thống dây điện
và chân đế. Loại này dễ lắp đặt hơn các cột tháp tự chịu lực. Tuy nhiên, do
bán kính dây néo phải bằng 1/2 đến 3/4 chiều cao tháp, các tháp kiểu dây
néo yêu cầu không gian đủ rộng. Mặc dù các cột tháp dạng tự chịu lực có giá
thành cao hơn, nhưng ngược lại loại này mang đến khả năng thực hiện bảo
dưỡng dễ dàng hơn đối với những tuabin cỡ nhỏ (thông thường 5kW hoặc
nhỏ hơn). Các cột tháp tự chịu lực có thể dễ dàng hạ xuống mặt đất khi có
bão và các sự kiện tự nhiên nguy hiểm khác. Các cột tháp bằng nhôm
22


thường dễ hư hỏng hơn, do đó nên tránh. Hầu hết các nhà sản xuất tuabin
cung cấp các gói trọn bộ hệ thống năng lượng gió bao gồm cả lựa chọn đa
dạng các phần cột tháp.

18.3. Các thành phần khác của hệ thống.
Các chi phí khác ngồi tuabin và cột tháp là các chi phí của thành phần phụ,
bao gồm các phần thiết bị và nhân công, phần này phụ thuộc vào ứng dụng
của bạn. Hầu hết các nhà sản xuất có thể cung cấp cho bạn một gói hệ thống
bao gồm tất cả các bộ phận cần thiết cho ứng dụng của bạn. Đối với trang
trại điện gió hồ lưới cần nhiều nhân công vận hành sửa chữa bảo dưỡng,
ngồi ra cịn các loại máy móc thiết bị thay thế,….
18.4. Hệ thống lưu trữ cho các hệ thống độc lập
Các hệ thống độc lập ( các hệ thống không đấu nối với lưới điện công cộng)
yêu cầu hệ thống lưu trữ để lưu trữ năng lượng dư thừa sản sinh để sử dụng
khi lặng gió. Chúng cũng cần đền bộ điều khiển sạc để giữ cho hệ thống lưu
trữ khỏi hiện tượng quá nạp. Các hệ thống lưu trữ có độ xả sâu, như các hệ
sử dụng trong xe điện sân golf, có thể xả và nạp lại 80% dung lượng hàng
trăm chu kỳ, khiến chúng trở thành lựa chọn tốt cho các hệ thống năng lượng
tái tạo ở các vùng xa xơi
18.5. Inverter cho các hệ thống hịa lưới
Trong các hệ thống hòa lưới, thiết bị bổ sung duy nhất cần đến đó là thành
phần điều hịa cơng suất – inverter, có tác dụng chuyển đổi đầu ra của tuabin
phù hợp với các thông số lưới điện công cộng. Không yêu cầu các hệ thống
lưu trữ.
Câu 19: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của tuabin gió.
19.1. Cấu tạo của tuabin điện gió.
•

Động cơ Tuabin điện gió được xem như một chiếc máy phát điện sử dụng
sức gió. Chi tiết quan trọng nhất vẫn là chiếc motor điện một chiều. Thiết bị
này sẽ dùng cánh quạt cùng với nam châm có độ để đón lấy gió. Tuabin bao
gồm:
Anemometer: Bộ đo lường tốc độ gió. Chúng có trách nhiệm truyền
dữ liệu của tốc độ gió đi tới bộ phận điểu khiển.

Blades: Đây là cánh quạt, khi gió thổi sẽ tạo lực vào cánh quạt. Làm
23


quay trục của động cơ tuabin và sau đó là dẫn tới các chuyển động
liên hoàn của hệ thống tuabin điện gió.
Brake: Bộ hãm (hay cịn được gọi là phanh), chúng dùng để dừng
hoạt động motor trong trường hợp khẩn cấp.
Rotor: Bộ phận này bao gồm các cánh quạt và trục.
Controller: Bộ điều khiển.
Gear box: Bộ phận hộp số. Trong bộ phần này, phần bánh răng của hệ
thống sẽ được nối với trục tốc độ cao và trục tốc độ thấp. Bánh răng
này không thể thiếu và chúng khá đắt tiền.
Generator: Bộ phận máy phát để phát ra nguồn điện
High – speed shaft: Là trục chuyển động tốc độ cao của một máy
phát.
Low – speed shaft: Ngược với High – speed shaft đó là trục chuyển
động tốc độ thấp.
Nacelle: Đây là phần vỏ của động cơ. Bao gồm lớp vỏ bọc ngoài và
vỏ của Rotor. Được dùng để là
lớp bảo vệ, che chở cho các thành phần chi tiết cấu tạo bên trong của
động cơ.
Pitch: Đây là bộ phận giữ cho rotor có thể tạo ra điện khi chúng quay
trong gió.

24


19.2. Nguyên lý hoạt động của tuabin điện gió
Các turbine gió sẽ hoạt động, chuyển năng lượng của gió thành năng lượng

cơ học và phát ra điện Turbine gió được đặt trên trụ cao để đón năng lượng
gió giúp tốc độ quay nhanh hơn và ít bị các luồng gió bất thường.Turbine gió
có thể sử dụng cung cấp điện cho nhà cửa hoặc xây dựng, chúng có thể nối
tới một mạng điện để phân phối mạng điện ra rộng hơn.
Hiện có 2 loại turbine gió, được lắp đặt trên đất liền hoặc ngồi khơi. Tháp
turbine gió có thể lên tới 100m. Turbine gió có thể cấu tạo từ 2 hoặc 3 cánh
quạt, chiều dài cánh từ 35-60m. Được thiết kế có thể quay dưới tác động của
sức gió từ 10km/h trở lên. Tốc độ gió tối ưu là 50km/h. Tuy nhiên, khi gió
quá mạnh (trên 90km/h), turbine gió sẽ ngưng hoạt động để đảm bảo an
tồn.
Khi cánh quạt quay, nó khởi động trục quy tốc độ thấp bên trong vỏ turbine.
Tốc độ quay của trục từ 30-60 vòng/ phút chưa đủ để tạo ra điện. Nhưng trục
quay sẽ liên kết với hộp số bên trong làm tốc độ quay tăng cao lên tới 1.2001.500 vòng/ phút. Trục quay thứ 2 này liên kết trực tiếp với máy phát điện.
Máy phát có nhiệm vụ biến đổi động năng thành điện năng. Điện sau đó
25