NĂNG LƯỢNG GIÓ VÀ ỨNG DỤNG
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ THUẬT TP.HCM
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
BÀI TIỂU LUẬN
ĐỀ TÀI : NĂNG LƯỢNG GIÓ & ỨNG DỤNG
Giáo viên hướng dẫn :PGS.TS Đặng Thành Trung
Nhóm thực hiện : Nhóm 7


NĂNG LƯỢNG GIÓ VÀ ỨNG DỤNG
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ THUẬT TP.HCM
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
BÀI TIỂU LUẬN
ĐỀ TÀI : NĂNG LƯỢNG GIÓ & ỨNG DỤNG
Giáo viên hướng dẫn :PGS.TS Đặng Thành Trung
Danh sách nhóm 7:
Trần Nhật Tân 14147076
Lương Thái Học 14147034
Phạm Khang Tới 14147085
Phạm Thanh Hải 14147026
Võ Thành Đạt 14147014
Du Hoàng Hải 14147024

NĂNG LƯỢNG GIÓ VÀ ỨNG DỤNG
NĂNG LƯỢNG GIÓ
Trong bối cảnh sự thay đổi khí hậu đang ngày càng hiện hữu thì người ta ngày càng ý
thức được

hơn sự hữu hạn của các nguồn tài nguyên. Giá dầu khí và giá lương thực tăng từng

ngày, cùng với đó

là sự tăng trưởng không ngừng của dân số thế giới báo hiệu sẽ nổ ra một
cuộc cạnh tranh gay gắt hơn

trong cuộc đua tìm kiếm các nguồn năng lượng và các tài
nguyên khác. Nhưng cùng với đó là sự đa

dạng sinh học, một kho báu của các nguồn tài
nguyên kinh tế chưa được khai thác, lại đã và đang bị

đe dọa và hủy hoại một cách vô trách
nhiệm.
Trong khi đó, gió là một nguồn năng lượng sạch và vô hạn, nó miễn dịch với những biến
động và

biến động của ngành công nghiệp nhiên liệu hóa thạch. Ý tưởng dùng năng lượng
gió để sản xuất

điện hình thành ngay từ thời Trung cổ. Từ sau những cuộc khủng hoảng
dầu trong thập niên 1970

việc nghiên cứu sản xuất năng lượng từ các nguồn khác được đẩy
mạnh trên toàn thế giới. Mặc dù

điện gió bắt đầu được thế giới nghiên cứu từ 25 năm trước,
nhưng chỉ trong gần 10 năm trở lại đây nó

mới khẳng định được vị trí trên thị trường năng
lượng thế giới khi sản lượng điện gió tăng trưởng một


cách ngoạn mục với tốc độ trung bình
28%/năm, cao nhất trong tất cả các nguồn năng lượng hiện có.
Một nghiên cứu mới cho rằng, chỉ riêng gió mặt đất cũng có thể bảo đảm hơn 20 lần năng
lượng

tiêu thụ của toàn thế giới, còn những turbines trên diều không khí về tiềm năng có thể
thu được một

số lượng năng lượng lớn hơn đến 100 lần nhu cầu hiện nay. Điều đó chứng
tỏ gió là nguồn năng

lượng hiện đại số một trên thế giới hiện nay.
NĂNG LƯỢNG GIÓ VÀ ỨNG DỤNG
Chương I: Tổng quan về năng lượng gió
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.
2. Sự hình thành năng lượng gió
NGUYÊN NHÂN HÌNH

THÀNH GIÓ
Trục quay của

Trái Đất nghiêng

so với mặt phẳng


quỹ đạo do nó

tạo thành khi

quay quanh Mặt

Trời tạo
thành

các dòng không

khí theo mùa.
Gió địa phương.

VD gió biển: ban

ngày gió thổi từ

biển vào đất liền,

ban đêm gió thổi

theo chiều ngược

lại.
Bức xạ Mặt Trời

chiếu xuống bề mặt

Trái Đất không đồng


đều làm cho nước và

bầu khí quyển nóng

lên
không đều nhau,

dẫn tới sự chênh lệch

về áp suất làm cho

không khí dịch

chuyển tạo thành

gió.
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 thẳng mà tạo

thành các cơn gió

xoáy có chiều

xoáy khác nhau

giữa Bắc bán cầu

và Nam bán cầu.
VD : Mặt ban ngày

của Trái Đất nhận

được nhiều ánh sáng

mặt trời hơn mặt ban

đêm và cường độ

bức

xạ ở xích đạo

lớn hơn ở 2 cực
3. Vật lý học về năng lượng gió
Năng lượng gió là động năng của không khí chuyển động với vận tốc v. Khối lượng đi
qua một
mặt phẳng hình tròn vuông góc với chiều gió trong thời gian t là:
m =
ρ
V =
ρ
Avt =
ρ
π
r
2
vt
ρ: tỷ trọng của không khí
V: là thể tích khối lương không khí đi qua mặt cắt ngang hình tròn diện tích A, bán kinh r
trong
thời gian t.
NĂNG LƯỢNG GIÓ VÀ ỨNG DỤNG
Vì thế động năng E và công suất P của gió là:


mE
2
1
=
v

2
=
ρ
π
2
r
2
tv
3
P =
ρ
π
2
=
t
E
r
2
v
3

Ta thấy công suất gió tăng theo lũy thừa 3 của vận tốc gió nên vận tốc gió là một trong
những yếu
tố quyết định khả năng sử dụng năng lượng gió.
Công suất gió có thể được sử dụng thông qua một turbines để phát điện, nhỏ hơn rất nhiều
so với

năng lượng của luồng gió vì vận tốc của gió ở phía sau một turbines 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.
4. Ưu, nhược điểm của năng lượng gió
Ưu điểm Nhược điểm
NĂNG LƯỢNG GIÓ VÀ ỨNG DỤNG
- Là một nguồn tài nguyên tái tạo hoàn toàn,
sạch

và không gây ô nhiễm môi trường.
- Nguồn nguyên liệu miễn phí, không tốn
nhiên

liệu.
- Chi phí vận hành thấp.
- Hiệu suất cao.
- Lợi nhuận cao, giá thành thấp.
- Tốn ít diện tích xây dựng, không ảnh
hưởng

nhiều đến trồng trọt và chăn nuôi.
- Có thể lắp turbines gió ở nhiều địa hình
khác

nhau nên tiết kiệm được chi phí
truyền tải.
- Vốn đầu tư ban đầu lớn, chi phí lắp ráp và
chi

phí bảo trì cao.
- Phải có trình độ kỹ thuật cao khi thiết kế và

vận

hành.
- Phụ thuộc hoàn toàn vào thời tiết.
- Ô nhiễm tiếng ồn.
- Turbines quay ảnh hưởng đến tầm quan
sát xa

và nhiễu sóng vô tuyến.
=> Ngoài ra còn 1 số ảnh hưởng khác
nhưng
các

ảnh hưởng này đều không đáng kể.
5. Ứng dụng của năng lượng gió
Từ lâu năng lượng gió đã được con người biết đến và sử dụng để tạo thành cơ năng thay
thế cho

sức lao động nặng nhọc của con người. Thế kỷ XIV, năng lượng gió đã được sử dụng
để tạo công cơ

học nhờ các cối xay gió, làm di chuyển thuyền buồm và khinh khí cầu.
Cùng với sự phát triển của

Khoa học kỹ thuật hiện đại và nhu cầu năng lượng, đặc biệt là
năng lượng sạch, năng lượng gió được

chú trọng trong nghiên cứu phát triển và có nhiều ứng
dụng trong cuộc sống.
Cối xay gió Thuyền buồm Khinh khí cầu

Năng lượng gió được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như kinh tế, du lịch, chính trị như
xe chạy

bằng năng lượng gió tiết kiệm nhiên liệu, các turbines gió cho các động cơ máy
bay phản lực dùng

trong chiến tranh, các cánh đồng gió mang lại cảnh quan đẹp thu hút
khách du lịch, Đặc biệt, động

cơ gió còn có ứng dụng quan trọng trong bơm nước và công
nghệ phát điện.
Năng lượng gió có rất nhiều ứng dụng
5.1. Ứng dụng động

cơ

gió bơm nước
Động cơ gió bơm nước có hai loại máy bơm nước hỗ trợ là máy bơm qua lại truyền
thống và hệ

thống máy bơm khí nén.
Máy bơm qua lại truyền thống có cối xay gió nằm trực tiếp trên nguồn nước. Bơm
nước bằng

guồng đạp nước truyền thống có chi phí rẻ nhưng hiệu suất thấp hoặc bằng
bơm piston hoặc bơm

màng để hiệu suất cao hơn.
Hệ thống bơm khí nén được sử dụng phổ biến hơn vì chi phí thấp. Đây là loại máy bơm
dựa vào


hoạt động của cối xay gió để nén khí kích hoạt máy bơm nằm trong nước. Nước
được bơm cho đến

khi van nổi lên để đóng mở cửa, đồng thời khí nén hất nước ra cửa bơm
và đẩy lên máng.
Động cơ gió bơm nước
5.2. Ứng dụng động

cơ

gió phát điện
Đây là ứng dụng quan trọng nhất của động cơ gió. Dựa trên nguyên tắc hoạt động của cối
xay gió,

người ta nghiên cứu máy phát điện gió để sản xuất điện năng. Trên cơ sở áp dụng
những thành tựu

mới của khoa học công nghệ, các cánh gió của cối xay gió cũng như các
thiết bị xây dựng được chế

tạo đặc biệt hơn thành turbines gió.
Hệ thống phát điện gió
Chương II: Turbines gió
1. Phân loại
- Turbines gió trục ngang (cánh dạng khí động).
- Turbines gió trục đứng: dạng cánh phẳng trục đứng.
dạng roto cánh tròn trục
đứng.


trục đứng Darrieus.
Nội dung
Turbines gió cánh dạng khí
động

(được sử dụng rộng rãi
nhất)
Turbines gió cánh phẳng trục
đứng
Cấu tạo

cánh gió
Có dạng khí động học, cho hiệu suất
sử
dụng rất cao, sử dụng cho động cơ gió
phát

điện.
- Cánh gió phẳng.
- Hai bên trục là hai phần cánh gió.
Hoạt
động

của
bánh
công tác
gió
- Trục cánh gió trùng với hướng gió =>
R


với lực thành phần Y tạo momen quay.
- Khi bánh công tác gió quay, trên mỗi
phân

tố của cánh đều có dòng khí chảy
vào.
- Tam giác vận tốc và lực tác dụng lên
Tại mỗi thời điểm chỉ một phần
cánh

gió chuyển động trùng hướng
gió, phần

kia xu hướng chuyển
động ngược

hướng gió.
=> chế tạo thêm tấm chắn thích hợp
để làm giảm lực cản.
Phân loại
- Loại ít cánh (quay nhanh) với số cánh từ
1
đến 4.
- Loại nhiều cánh (quay chậm) với số
cánh

tới 24.
Hệ số sử

dụng

0,3 – 0,42 0,1 – 0,18
Nhượ
c

điểm
- Chi phí sản xuất khá cao.
- Chỉ đón gió một hướng.
-
V
cánh
≤ V
gió
-
Bề mặt chiếm chỗ của bánh
công
tác

gió gần như bị che phủ hoàn
Nội dung
Turbines gió roto cánh tròn trục
đứng
Turbines gió trục đứng Darrieus
(đang được nghiên cứu ứng dụng)
Cấu
tạo

cánh
Được cấu tạo bởi hai nửa hình trụ
(như


một thùng phuy bổ đôi) gộp so
le
với nhau

và quay quanh trục thẳng
đứng.
- Hai cánh dạng thẳng và cong.
- Cánh có biến dạng khí động học.
Ưu điểm
Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo
Kết cấu gọn nhẹ nên có hiệu suất
khá

cao ~ 35%
Nhược điểm
- Tốc độ chậm (độ cao tốc Z = 0,9 – 1,0)
- Tỷ trọng lớn.
- Momen khởi động của động cơ lớn
nhưng
hiệu suất thấp – chỉ bằng 18%.
- Sản xuất gợn sóng momen quay
lớn,

mang tính chu kỳ.
- Momen xoắn ban đầu là rất thấp.
* Đồ thị so sánh hiệu suất sử dụng năng lượng gió của các loại turbines gió:
Hiệu suất sử dụng năng lượng gió của một số loại turbines gió
1.Cối xay gió cổ Hà Lan 5.Ba cánh
2.Savorius 6.Hai cánh tốc độ cao
3.Nhiều cánh 7.Darrieur

4.Lý tưởng
2. Turbines gió trục ngang
2.11: Cấu tạo
Blades (Cánh quạt)
Gió thổi qua các cánh quạt làm nó chuyển động và quay.
Roto
r
Bao gồm cánh quạt và trục.
Pitch (Bước răng)
Cánh được xoay hoặc làm nghiêng một ít để giữ cho rotor quay với tốc độ hợp lý
nhất nhằm

đạt hiệu suất sinh điện cao nhất. Nó bảo vệ cánh quạt và rotor trong điều
kiện gió quá lớn.
Blake (Phanh đĩa)
Có thể áp dụng máy móc, điện, thủy lực để dừng rotor trong trường hợp khẩn cấp.
Low – speed shaft (Trục tốc độ thấp)
Rotor quay trục tốc độ thấp ở khoảng 30 đến 60 vòng một phút.
Gear box (Hộp số)
Kết nối các trục tốc độ thấp với trục tốc độ cao và tăng tốc độ quay từ khoảng 30 - 60

vòng/phút (rpm) khoảng 1000 - 1800 rpm.
Generator (Máy phát điện)
Thông thường, một máy phát điện cảm ứng sản xuất 60 chu kỳ AC điện.
Controller (Bộ điều khiển)
Khởi động máy với tốc độ gió khoảng 8-16 dặm/giờ (mph) và tắt máy tại khoảng
55

mph. Turbines không hoạt động ở tốc độ gió ở trên khoảng 55 mph vì họ có thể
bị hư hỏng


bởi những cơn gió cao.
Anemometer (Máy đo gió)
Bộ đo lường tốc độ gió và truyền dữ liệu tốc độ gió tới bộ điểu khiển.
Wind vane (Gió cánh)
Để xử lý hướng gió và liên lạc với các ổ đĩa yaw để định hướng turbines gió.
Nacelle (Thùng máy bay)
Thùng máy bay nằm trên đỉnh tháp và bao gồm hộp số, trục thấp và tốc độ cao, máy
phát điện,
bộ điều khiển và phanh.
High – speed shaft (Trục quay tốc độ cao)
Ổ đĩa máy phát điện. Là trục truyền động của máy phát ở tốc độ cao.
Yaw drive (Ổ đĩa Yaw)
Dùng để giữ cho rotor luôn luôn hướng về hướng gió chính khi có sự thay đổi hướng
gió.
Yaw motor (Động cơ Yaw)
Động cơ cung cấp cho “Yaw drive” định được hướng gió.
Tower (Trụ đỡ Nacelle)
Towers được làm từ thép ống, bê tông, hoặc lưới thép. Bởi vì tốc độ gió tăng lên
với chiều

cao, tháp cao cho phép turbines dễ nắm bắt năng lượng hơn và tạo ra nhiều
điện hơn.
2.22: Nguyên lý làm việc

Cánh quạt quay
Roto quay
Trục tốc độ thấp

quay

Tăng tốc
Máy phát điện

hoạt động
Trục tốc độ cao

quay
Hộp số
Điện sản sinh ra đi vào một máy biến áp, chuyển đổi điện
của máy phát điện khoảng 700 V cho hệ thống phân phối
ĐIỆN
* Vì sao turbines trục

ngang phổ

biến hơn turbines trục

đứng ?
Với thiết kế trục đứng cùng các cánh được bố trí lệch tâm bao quanh trục quay, turbines
gió trục

đứng có thể đón gió từ mọi hướng khác nhau mà không cần bánh lái định hướng.
Thế nên turbines

trục đứng sẽ có hiệu suất rất cao.
Turbines gió trục đứng có nhiều ưu thế nổi trội hơn các turbines trục ngang như chúng
có thể

được lắp đặt gần nhau hơn trong các trang trại gió, tiết kiệm không gian sản xuất.
Turbines gió trục


đứng có kết cấu khá đơn giản, không gây ra nhiều tiếng ồn và không yêu
cầu nhiều vào cấu trúc hỗ

trợ. Nó không đòi hỏi nhiều gió để phát điện, nên có thể được lắp
gần mặt đất. Do đó mang lại thuận

tiện trong việc bảo trì và có thể được cài đặt trên ống khói
hoặc các cấu trúc tương tự.
Tuy nhiên hiện nay trên thế giới, turbines trục đứng vẫn chưa được sử dụng phổ biến như
turbines

trục ngang do có một số hạn chế đang được nghiên cứu khắc phục. Turbines gió trục
đứng thường có

xu hướng chững lại theo hướng gió, lúc khởi động thường có momen xoắn
rất thấp, nhưng sản xuất

gợn sóng momen quay lại rất lớn và mang tính chu kỳ. Thiết kế của
trục đứng khi gặp gió cánh quạt

sẽ cong đi để đón gió nên chịu momen uốn, trong thời gian
dài sẽ gây ra sự nứt và vỡ cánh quạt.
Tốc độ gió thay đổi theo chiều cao, càng lên cao thì tốc độ gió càng nhanh và mượt mà
hơn do ma

sát của gió với bề mặt Trái Đất. Thế nên để sử dụng tối ưu năng lượng gió, người
ta phải lắp đặt động

cơ càng cao so với mặt đất càng tốt. Cánh gió của turbines trục đứng

thường được lắp gần mặt đất

nên không đón được gió vận tốc cao như ở trục ngang.
3. Tính toán lắp đặt turbines gió
3.11: Các điều kiện lắp đặt
Địa hình:
Các turbines gió đặt ở ven biển cho sản lượng cao hơn các trạm nội địa vì
bờ biển

thường có gió mạnh. Giải pháp này tiết kiệm đất xây dựng, đồng thời
việc vận chuyển

các cấu kiện lớn trên biển cũng thuận lợi hơn trên bộ.
Những mỏm núi, những đồi hoang không sử dụng được cho công nghiệp, nông
nghiệp

cũng có thể đặt được turbines gió. Trường hợp này không cần làm trụ đỡ
cao, tiết kiệm

đáng kể chi phí xây dựng.
Ngoài ra, turbines gió còn có thể được đặt trên nóc tòa nhà cao tầng hoặc khu chế
xuất.
Vận tốc gió: Các turbines gió có thể phát điện khi tốc độ gió từ 3 m/s và tự ngừng phát điện
khi tốc
độ gió vượt quá 25 m/s. Tốc độ gió hiệu quả từ 10 - 17 m/s.
Công suất: Tùy theo mục đích sử dụng mà tính toán công suất cho turbines gió, có thể từ 1
kW tới

hàng chục ngàn kW.
3.22: Tính toán sơ bộ


các đặc tính của turbines gió

3.2.1Một số thông số của turbines gió
Đường kính cánh gió:

ξη
3
2080
V
N
D
=
m
V: tốc độ gió (m/s).
D: công suất (kW).
ξ: hệ số sử dụng năng lượng
gió.
3.2.2Biên dạng cánh
Cánh quạt điện gió khi thiết kế phải đáp ứng nguyên tắc khí động lực học và định luật Betz
để tạo
được công suất cao ổn định.
3.2.3Chọn số cánh
- Với turbines gió phát điện yêu cầu tốc độ cao, hiệu suất cao nhưng không đòi hỏi momen
khởi
động lớn, nên dùng ít cánh, thường là 2 đến 3 cánh với prophin dạng khí động học.
- Với turbines gió bơm nước không yêu cầu tốc độ cao nhưng đòi hỏi momen khởi động
lớn nên

phải có nhiều cánh, thông thường là từ 10 đến 24 cánh và chỉ dùng dạng cánh tấm

công hiệu suất thấp

hơn.
Chương III: Ngành công nghiệp gió trên thế giới
1. Lịch sử phát triển năng lượng gió
- Từ 5000 năm trước Công nguyên, loài người đã biết vận dụng gió để làm lực đẩy các
thuyền buồm

trên sông Nile ở Ai Cập. Vào khoảng 2000 năm trước Công nguyên, người
Lưỡng Hà đã biết dùng

cánh quạt gió để dẫn thủy nhập điền. Trong lúc đó, vào khoảng 700
năm sau Công nguyên, người Ba

Tư và các dân tộc vùng Trung Đông dùng quạt gió có trục
đứng để xay lúa mì và các loại hạt.
- Thế kỷ 13 sau Công nguyên, châu Âu và Trung Quốc bắt đầu phát triển cối xay gió trục
ngang và cả

trục đứng.
- Thế kỷ 14, các cối xay gió được xây dựng như các nhà máy bằng gỗ, bằng gạch hoặc đá ở Hà
Lan
để xay ngũ cốc và thoát nước.
- 1887, Jame Blyth là người đầu tiên tạo ra điện bằng một turbines gió trục dọc.
- 1888, chế tạo thành công turbines gió quy mô lớn Charles Brush.
- 1931, phát minh ra turbines gió Darrieus.
- 1902, turbines gió được ứng dụng làm máy phát điện trên tàu buồm "Chance", New Zealand.
- 1941, turbines gió kích thước megawatt đầu tiên trên thế giới được Hoa Kỳ chế tạo.
- Trong thế kỷ 20, năng lượng gió đã trải qua nhiều giai đoạn thăng trầm. Ngay sau khi Thế
chiến thứ


hai chấm dứt, giá dầu sụt giảm mạnh nên công nghệ gió hầu như bị ngưng trệ
hoàn toàn. Nhưng khi

khủng hoảng dầu hỏa nổ ra vào thập niên 70, công nghệ nghiên cứu
và phát triển nguồn điện năng

này lớn mạnh ngay sau đó.
- 1980, các trang trại gió bắt đầu được xây dựng.
- 1990, bắt đầu phát triển các turbines gió đa-megawatt.
- 2008, nhiều nước đầu tư khai thác năng lượng gió, đánh dấu sự phát triển mạnh mẽ nhất của
ngành

công nghiệp gió trên thế giới.
2. Tình hình phát triển năng lượng gió
2.11: Tình hình chung
Hiện nay trên thế giới có hàng ngàn turbines gió đang hoạt động với tổng công suất
khoảng 239

MW, trong đó điện gió tại châu Âu chiếm 55% (2011). Trong vòng 10 năm
(2001 – 2011), công suất

điện gió lắp đặt của thế giới tăng gần 10 lần. 81% việc lắp đặt điện
gió là ở Mỹ và châu Âu (Đức, Tây

Ban Nha) và một số nước châu Á (Trung Quốc, Ấn Độ).
Công suất lắp đặt điện gió tăng nhanh nhất vào năm 2009, ở mức 32% so với năm 2008,
đánh dấu

sự phát triển rộng rãi của ngành công nghiệp điện gió cũng như sự đầu tư của các

nước phát triển vào

nền công nghiệp này. Cho đến năm 2008, Đức vẫn là nước dẫn đầu thế
giới về công suất lắp đặt điện

gió. Nhưng trong các năm gần đây, cùng với sự phát triển
của công nghệ điện gió, các nước khác

cũng đã vươn lên mạnh mẽ và đạt được sự tăng
trưởng đáng kể. Đến năm 2010, Trung Quốc đã vươn

lên dẫn đầu thế giới với tổng công suất
lắp đặi điện gió là 42.3 GW. Đứng thứ hai là Hoa Kỳ, Đức rơi

xuống vị trí thứ 3.
STT Quốc gia Công suất (MW) STT Quốc gia Công suất (MW)
01 Đức 22.247 11 Ca-na-đa 1.846
02 Mỹ 16.818 12 Hà Lan 1.746
03 Tây Ban Nha 15.145 13 Nhật 1.538
04 Ấn Độ 8.000 14 Áo 982
05 Trung Quốc 6.050 15 Hy Lạp 871
06 Đan Mạch 3.125 16 Úc 824
07 Ý 2.726 17 Ai-len 805
08 Pháp 2.454 18 Thụy Điển 788
09 Anh 2.389 19 Na Uy 333
10 Bồ Đào Nha 2.150 20 Newziland 322
Những nước
khác
2.953
Thế giới 94.112

Công suất định mức lắp đặt turbines gió trên thế giới (2007)
Tuy nhiên, năm 2010 thị trường điện gió đã giảm lần đầu tiên trong 20 năm, giảm 7% so
với 38,6

GW vào năm 2009, nguyên nhân chủ yếu là do một năm đáng thất vọng tại Mỹ,
cũng như suy giảm ở

châu Âu. Đây là một kết quả của cuộc khủng hoảng tài chính, sự sụt
giảm của các đơn đặt hàng

turbines gió, nhu cầu về điện OECD sụt giảm. Hoa Kỳ, một thị
trường truyền thống về năng lượng

gió mạnh nhất, đã giảm 50% lượng lắp đặt từ 10 GW
trong năm 2009 xuống chỉ còn hơn 5 GW vào

năm 2010.
Sự phát triển theo thời gian đã làm cho giá thành điện năng phát ra từ turbines gió giảm từ
6,15

UScent/kWh (năm 1995) xuống còn 4,6 UScent/kWh (năm 1999) và đến năm 2005 chỉ
còn 3,91

UScent/kWh. Giá thành lắp đặt tua-bin gió hiện tại trung bình vào khoảng 1000
USD/kW. Với giá

thành điện năng sản xuất từ điện gió ngày càng rẻ, kỹ thuật ngày càng tin
cậy, "Năng lượng gió hiện

đang nhanh chóng vượt ra khỏi thị trường “nước giàu” truyền

thống, khiến sự cạnh tranh tăng lên".

Đây là một xu hướng chúng ta đang mong đợi cho sự
phát triển hơn nữa trong tương lai, không chỉ ở

riêng châu Á. mà còn ở châu Mỹ Latinh, đặc
biệt là Brazil và Mexico, và ở cả hai miền Bắc lẫn tiểu

vùng Sahara châu Phi.
* Nhà máy điện gió ngoài khơi có công suất lớn nhất thế giới:
Ngày 15/2/2012, nhà máy điện gió Walney ngoài khơi biển Cumbria (Vương quốc Anh)
vừa

chính thức đi vào hoạt động. Với 102 turbines trải rộng trên diện tích 73km
2
trên biển
cho khả năng

sản xuất tối đa 367,2MW điện, Walney được cho là nhà máy điện gió trên biển
lớn nhất thế giới. Với

công suất này, Walney có thể cung cấp đủ điện cho khoảng 320.000 hộ
dân - một nửa dân số vùng

Cumbria.
Nhà máy điện Walney được chia thành hai cụm: Walney 1 và Walney 2. Walney 1
gồm 51

turbines cao 137m. Mỗi turbines có đường kính vòng quay cánh quạt 107m.
Walney 2 cũng có 51


turbines nhưng có chiều cao đến 150m. Mỗi turbines có ba cánh quạt
18 tấn, đường kính vòng quay

120m. Mặc dù có sự khác biệt về kích thước giữa hai cụm
máy nhưng công suất mỗi turbines đều là

3,6MW.
* Turbines gió lớn nhất thế giới:
Ngày 10/10/2012, các chuyên gia của Hãng Vestas (Đan Mạch) cho biết họ đã chế tạo
thành công

turbin gió lắp đặt ngoài khơi có số hiệu V164 với đường kính 164 m, công suất 7-
8 MW.
Trước đó, kỷ lục đường kính cánh quạt thuộc về mẫu G10X do Hãng Gamesa (Tây Ban
Nha) lắp

đặt, với 128 m và công suất 4,5 MW. Vestas thì không chỉ đạt công suất 8 MW mà
dòng turbin gió

V164 còn có chi phí thấp hơn, bền và ổn định hơn.
Hiện Hãng Vestas đang tiếp tục thử nghiệm cho đến đầu năm 2013, dự kiến các turbin
V164 sẽ

được chính thức lắp đặt vào năm 2014.
2.22: Các nước phát triển hàng đầu
Đức: Là nước dẫn đầu thế giới về phát triển điện gió.
Đến cuối năm 2003, tổng công suất lắp đặt điện gió của nước Đức đã đạt đến
14.600MW,
chiếm hơn một nửa của toàn Châu Âu, hơn 1/3 của toàn thế giới,

Năm 2010, lượng điện gió chiếm 7% tổng lượng điện toàn quốc. Nước Đức đã có quy
hoạch

dài hạn mới về phát triển điện gió, mục tiêu là đến năm 2025 sẽ đưa tỷ lệ trên
lên ít nhất 25%,

đến năm 2050 là 50%.
Công suất lắp đặt turbines gió của Đức so với châu Âu và toàn thế giới
Hoa Kỳ: Từ thế kỷ 20 đến nay, Hoa Kỳ đã trở thành một trong những thị trường lớn nhất về
điện gió.
Năm 2007, với công suất lắp đặt là 5329 MW, thị trường năng lượng gió Hoa Kỳ
đã tăng

thêm 27% so với toàn cầu.
Texazs tiếp tục trở thành trung tâm phát triển dự án năng lượng gió ở Hoa Kỳ với
dự án
năng lượng gió có công suất hơn 45GW đang được triển khai.
Trung Quốc: Năm 2004 Trung Quốc đã có 43 khu điện gió với tổng công suất là 850 MW.
Tính đến

cuối năm 2011, Trung Quốc đã dẫn đầu thế giới về năng lượng gió
với tổng công suất

lắp đặt năng lượng gió lên tới 62,4 GW.
Mục tiêu đến năm 2020, công suất điện gió của nước này sẽ tăng lên tới 20GW,
gấp 10

lần công suất hiện tại.
Đan Mạch: Thu nhập về xuất khẩu các sản phẩm điện gió của Đan Mạch hàng năm đã đạt đến
5-6 tỷ


USD, sản phẩm máy phát điện gió của Đan Mạch chiếm 60-70% thị trường
thế giới.
Đan Mạch hiện đang là nước đứng đầu thế giới về phát triển năng lượng gió
với hơn

22% lượng điện của Đan Mạch được sản xuất từ nguồn năng lượng này.
Anh: Đến năm 2010, Anh đã lắp đặt 3.000 tổ máy điện gió cỡ lớn tại bờ biển phía đông và
phía tây
để có thể cung cấp điện gió cho 1/6 tổng số hộ gia đình.
Điện gió chiếm 15% tổng lượng điện phát ra của toàn nước Anh.
3. Khái quát năng lượng gió tại Việt Nam
Đối với Việt Nam, tại các tỉnh vùng duyên hải chạy dài từ Ninh Thuận đến mũi Né, Bình
Thuận

là những vùng thuận lợi lớn để thiết trí các hệ thống turbines gió (vận tốc trung bình
6-7 m/s → công

suất 3-3.5 MW). Trong một tương lai không xa, ước tính vào khoảng 30
năm nữa, các nguồn năng

lượng hóa thạch như than đá, dầu khí sẽ dần dần bị cạn kiệt; thủy
điện sẽ trở thành một hiểm họa lớn

cho môi trường. Trong lúc đó điện năng từ các lò phản
ứng hạt nhân vẫn còn là một khái niệm mơ hồ

cho các nhà làm khoa học Việt Nam. Cuối
cùng, chỉ còn lại hai nguồn điện năng sạch và có tính khả


thi cao: đó là nguồn năng lượng
mặt trời và năng lượng gió.
Theo kết quả khảo sát của Ngân hàng Thế giới trong Chương trình đánh giá về năng lượng
cho Á

Châu, Việt Nam là một quốc gia có tiềm năng về năng lượng gió cao nhất Đông Nam
Á, với 513.360

MW, tức là hơn 200 lần công suất của thủy điện Sơn La khi hoàn tất, và hơn
10 lần tổng công suất dự

báo của ngành điện Việt Nam năm 2020.
Nhà máy điện gió Tuy Phong 1 chính thức được khánh thành và đi vào hoạt động
ngày

18/4/2012. Đây là nhà máy điện gió đầu tiên của Việt Nam, được đặt tại xã Bình
Thạnh, huyện Tuy

Phong, tỉnh Bình Thuận, do công ty cổ phần Năng lượng tái tạo Việt Nam
(REVN) đầu tư xây dựng

với tổng vốn khoảng 2.000 tỷ đồng. Khởi công năm 2008, nhà
máy có tổng công suất 30 MW, sử

dụng 20 turbines gió loại 1.5 MW của Đức. Ngay sau khi
đưa vào khai thác, nhà máy sẽ được kết nối

vào lưới điện quốc gia (cấp 110kV), hàng năm
cung cấp khoảng 85 triệu kWh điện và giảm phát thải
58.000 tấn CO

2
/năm.
Thiết nghĩ, ngay từ bây giờ, đã đến lúc Việt Nam cần phải quan tâm và bắt đầu xây dựng
mạng

lưới của hai nguồn điện năng này. Đây là một đầu tư đúng đắn và lâu dài cũng như khá
tốn kém. Nếu

không có những chuẩn bị ngay tức khắc, thì cuộc khủng hoảng năng lượng
nhiều phần có thể xảy ra

cho Việt Nam trong tương lai. Với đà gia tăng dân số hiện tại, với
nhu cầu phát triển kinh tế hầu thâu

ngắn cách biệt giàu - nghèo so với các quốc gia lân bang,
thêm một lý do nữa để Việt Nam cần phải

đẩy mạnh nguồn sản xuất năng lượng theo cấp số
nhân chứ không phải cấp số cộng như hiện nay.
Tổng kết
 Năng lượng gió là nguồn năng lượng tái tạo sạch, hiện đang được đầu tư và phát triển
mạnh mẽ
 Việt Nam có tiềm năng về gió rất lớn, cần chú trọng phát triển
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Cơ sở năng lượng mới và tái tạo – PGS-Ts Đặng Đình Thống
2.Các Website
Trung tâm năng lượng gió toàn cầu
o