Tiếng Việt
EnglishNăng lượng gió được khai thác từ sức mạnh của gió, là một nguồn năng lượng tái tạo vô tận có tiềm năng cách mạng hóa cách chúng ta sản xuất năng lượng. Trong bài đăng này, Envico khám phá nguyên lý hoạt động của các tuabin gió, lợi ích to lớn của chúng cũng như những tiềm năng phát triển năng lượng gió tại Việt Nam.
Năng lượng gió là gì?
Năng lượng gió là động năng của không khí di chuyển trong bầu khí quyển Trái Đất. Đây là nguồn năng lượng tái tạo và sạch, không gây ô nhiễm môi trường. Năng lượng từ sức gió đã được sử dụng từ xa xưa, từ việc di chuyển thuyền buồm đến xay xát ngũ cốc. Ngày nay, dạng năng lượng này được sử dụng chủ yếu để sản xuất điện.
Hình 1: Năng lượng gió là nguồn năng lượng tái tạo
Kết cấu và nguyên lý hoạt động của tổ máy phát điện gió
Hệ thống phát điện gió bao gồm các bộ phận chính như sau:
- Tuabin gió: Là phần chính của hệ thống, nơi sức gió được chuyển đổi thành năng lượng cơ học thông qua quay cánh quạt. Có hai loại tuabin gió phổ biến là trục ngang và trục đứng, nhưng trục ngang là phổ biến nhất hiện nay.
- Hộp số: Được sử dụng để tăng tốc độ quay từ tốc độ thấp của tuabin gió (thường khoảng 20-30 vòng/phút) lên tốc độ yêu cầu của máy phát điện (thường từ 1000 – 1500 vòng/phút).
- Máy phát điện (MFĐ): Chuyển đổi năng lượng cơ học từ tuabin gió thành năng lượng điện.
- Thiết bị điều hướng gió: Được sử dụng để điều chỉnh hướng của tuabin gió để tận dụng tối đa sức gió và đồng thời giảm thiểu mô men xoắn ảnh hưởng đến tháp đỡ.
- Tháp đỡ: Là cấu trúc chịu lực để giữ cho tuabin gió ở độ cao phù hợp và đảm bảo an toàn cho toàn bộ hệ thống.
Hình 2: Kết cấu tổ máy phát điện năng lượng gió
Trên thực tế, hệ thống phát điện gió có thể có thêm các bộ phận khác như hệ thống điều khiển, hệ thống làm mát, và hệ thống dây truyền điện để kết nối MFĐ với lưới điện.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống phát điện gió là chuyển đổi năng lượng quay của gió thành năng lượng cơ học thông qua quay cánh của tuabin gió, sau đó chuyển đổi năng lượng cơ học thành năng lượng điện thông qua máy phát điện.
Trong máy phát điện, một rotor được quay bởi động cơ từ năng lượng cơ học, tạo ra dòng điện xoay chiều. Năng lượng điện được sản xuất từ máy phát điện được điều chỉnh và phân phối thông qua hệ thống dây dẫn để cung cấp cho lưới điện hoặc để sử dụng tại chỗ, tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể.
>>Xem thêm: Ô nhiễm môi trường đất, nguyên nhân và cách khắc phục
Ưu điểm của năng lượng gió
Là nguồn một nguồn năng lượng tái tạo, năng lượng gió mang đến nhiều ưu điểm vượt trội dưới đây:
Tái tạo và bền vững
Là nguồn năng lượng tái tạo, không bao giờ cạn kiệt. Không giống như nhiên liệu hóa thạch, gió là nguồn tài nguyên vô tận và có thể được sử dụng mãi mãi. Dạng năng lượng này bền vững vì không tạo ra khí thải nhà kính hay các chất ô nhiễm khác, góp phần bảo vệ môi trường cho thế hệ tương lai.
Tiết kiệm chi phí
Năng lượng gió có thể giúp giảm thiểu chi phí sản xuất điện so với các nguồn năng lượng truyền thống như than đá, khí đốt hay điện hạt nhân. Chi phí lắp đặt ban đầu cho nhà máy điện gió tuy cao nhưng chi phí vận hành và bảo trì lại thấp, giúp giá thành điện gió ngày càng cạnh tranh.
Sử dụng đất hiệu quả
Mặc dù tuabin gió có kích thước lớn, nhưng mật độ bố trí không quá dày đặc. Diện tích đất giữa các tuabin vẫn có thể được sử dụng cho các mục đích khác như nông nghiệp. Nhờ vậy, năng lượng gió có thể hiệu quả hơn so với các trang trại năng lượng mặt trời về mặt sử dụng đất.
Hình 3: Kết hợp nông nghiệp với điện gió
Tạo việc làm
Ngành năng lượng gió tạo ra nhiều việc làm trong quá trình xây dựng, vận hành và bảo trì các nhà máy điện gió. Việc phát triển ngành năng lượng này sẽ thúc đẩy phát triển kinh tế, tạo ra việc làm cho người dân địa phương và nâng cao đời sống xã hội. Theo Hội đồng Năng lượng gió toàn cầu (GWEC),ngành công nghiệp năng lượng này dự kiến tạo ra 3,3 triệu việc làm trên toàn thế giới trong 5 năm tới.
An ninh năng lượng
Năng lượng gió còn giúp tăng cường an ninh năng lượng bằng cách đa dạng hóa nguồn cung cấp điện, giảm sự phụ thuộc vào nhập khẩu nhiên liệu hóa thạch và tăng cường độc lập năng lượng.
Nhược điểm của năng lượng gió
Bên cạnh những ưu điểm đã nêu trên, năng lượng gió cũng có những nhược điểm sau đây
Phụ thuộc vào tự nhiên
Sức gió không luôn ổn định và không thể dự đoán trước được, điều này có thể làm giảm hiệu suất hoạt động của các nhà máy điện gió. Khi gió yếu, hoặc quá mạnh, hệ thống phát điện gió có thể không hoạt động hiệu quả.
Gây tiếng ồn
Âm thanh từ tuabin gió có thể lan tỏa xa, ước tính lên đến 2 km, nhưng chúng không gây ra tiếng ồn lớn hơn so với một đoạn đường cao tốc đông đúc. Thường thì các nhà máy điện gió không được xây dựng gần các khu vực đông dân cư, giảm bớt ảnh hưởng của tiếng ồn lên cư dân xung quanh. Mức độ tiếng ồn cũng phụ thuộc vào hướng gió trong ngày và nếu không có gió, tiếng ồn sẽ giảm đi hoàn toàn.
Ứng dụng của năng lượng gió
Năng lượng gió được ứng dụng rộng rãi nhất trong lĩnh vực sản xuất điện. Các nhà máy điện gió được xây dựng tại khu vực có gió mạnh với hàng nghìn tuabin gió khổng lồ. Tuabin gió hoạt động dựa trên nguyên tắc chuyển đổi động năng của gió thành năng lượng điện. Năng lượng điện gió ngày càng được ưa chuộng bởi tính sạch, tái tạo và không phát thải khí nhà kính.
Ngoài ra, tuabin gió cỡ nhỏ cũng được sử dụng cho hộ gia đình hoặc doanh nghiệp nhỏ. Tuabin gió cỡ nhỏ cung cấp điện độc lập hoặc kết nối với lưới điện, giúp giảm thiểu phụ thuộc vào nguồn điện truyền thống.
Tiềm năng năng lượng gió của Việt Nam
Việt Nam, nằm trong khu vực cận nhiệt đới và có bờ biển dài, có điều kiện thuận lợi để phát triển năng lượng gió. Tốc độ gió trung bình ở khu vực Biển Đông của Việt Nam được cho là mạnh và biến đổi theo mùa.
Theo một nghiên cứu của Ngân hàng Thế giới về năng lượng ở khu vực Đông Nam Á, Việt Nam được đánh giá có tiềm năng gió lớn nhất so với các quốc gia lân cận như Thái Lan, Lào và Campuchia.
Diện tích lãnh thổ của Việt Nam có tiềm năng cho việc xây dựng các trạm điện gió cỡ lớn là 8,6%, cao hơn rất nhiều so với các nước lân cận. Tổng tiềm năng điện gió ước đạt 513.360 MW, lớn hơn nhiều lần so với công suất của các dự án thủy điện hiện tại và dự kiến trong tương lai.
Nếu xét tiêu chuẩn xây dựng các trạm điện gió cỡ nhỏ để phục vụ phát triển kinh tế ở các khu vực khó khăn, Việt Nam có đến 41% diện tích nông thôn có thể khai thác năng lượng gió, cao hơn đáng kể so với các quốc gia láng giềng như Campuchia, Lào và Thái Lan. Điều này cho thấy tiềm năng lớn về nguồn năng lượng này ở Việt Nam, đặc biệt là trong việc phát triển kinh tế ở các khu vực nông thôn và khó khăn.
Hình 4: Cánh đồng quạt gió ở Bình Định
>>>Xem thêm: Nguyên nhân gây ô nhiễm không khí
Tóm lại, trong khi năng lượng gió hứa hẹn trở thành một nguồn năng lượng sạch và tái tạo quan trọng, cũng cần xem xét đến một số hạn chế của nó. Như đã thảo luận, tính gián đoạn của gió và chi phí lắp đặt ban đầu cao có thể trở thành trở ngại cho việc triển khai rộng rãi. Tuy nhiên, sự phát triển công nghệ liên tục và sự hỗ trợ ngày càng tăng của chính phủ đang giúp giảm bớt những thách thức này. Bằng cách giải quyết những vấn đề này, sức gió có thể trở thành một phần không thể thiếu trong hệ thống năng lượng toàn cầu, đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tương lai năng lượng bền vững.
CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG ENVICO
Địa chỉ : Lầu 3, Indochina Tower, 4 Nguyễn Đình Chiểu, P. ĐaKao, Quận 1, Tp. HCM
Hotline: 0909 794 445 (Mr.Huy)
Điện thoại : (028) 66 797 205
E-mail : admin@envico.vn
Website : Congnghemoitruong.net
Fanpage : Công ty xử lý nước thải – Envico
