ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI ĐỀ TÀI: ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG GIÓ Ở VIỆT NAM MÔN Ô NHIỄM MÔI TRÝỜNG Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Thanh Sơn Sinh viên thực hiện: nhóm 9 LỚP CÐ10QM2 10/14/2012  Ha Noi university of natural resources and environment  MỤC LỤC LÒI NÓI ĐẦU 2 I.NĂNG LƯỢNG GIÓ 1.khái niệm 5 2.Sự hình thành 5 3.Vật lý học về năng lượng gió 6 II.ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU Ở VIỆT NAM 1.Vị trí địa lý 7 2.Đặc điểm gió ở VN 7 III.TỔNG QUAN 3-1.Tình hình năng lượng gió ở việt nam 9 3-2. Tiềm năng của năng lượng gió của nước ta 10 3-2.1.Các mặt lợi ích khi lắp đăt năng lượng gió 13 3-2.2.Các mắt hạn chế của năng lượng gió 16 3-3 Công suất 16 3-3 Nguyên tắc hoạy động của hệ thống năng lượng gió 19 IV. KẾT LUẬN 1.Những lợi ích về môi trường và xã hôi của điện gió 20 2.Năng lượng gió trong mối quan hệ với môi trường 21 2.1. Ưu điểm 21 2.2.Nhược điểm 22 3.Một số lựa chọnh cính sách của VN 22 4. Đề xuất một số khu vực xây dựng điện gió cho VN 23 Nhóm 9 – Lớp cđ10qm2 2 Ha Noi university of natural resources and environment  5.Tóm lại 24 DANH SÁCH NHÓM 9 TÊN NỘI DUNG ĐIỂM BÙI THỊ TRANG A+ ĐẶNG THỊ HUYỀN TRANG A NGUYỄN THỊ THOA A LẠI PHƯƠNG THỦY A HÀ TRỌNG THỦY B ĐỖ CÔNG TRƯỜNG B NGUYỄN XUÂN THỰC B LÊ VÂN C Nhóm 9 – Lớp cđ10qm2 3 Ha Noi university of natural resources and environment  Nhóm 9 – Lớp cđ10qm2 4 Ha Noi university of natural resources and environment  Lơì 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 Nhóm 9 – Lớp cđ10qm2 5 Ha Noi university of natural resources and environment  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 chúng 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. Nhóm 9 – Lớp cđ10qm2 6 Ha Noi university of natural resources and environment  I.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. 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. 2.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. Một nửa bề mặt của Trái Đất, mặt 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 mặt ban ngày và mặt ban đêm của Trái Đất di 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. Bản đồ vận tốc gió 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. Nhóm 9 – Lớp cđ10qm2 7 Ha Noi university of natural resources and environment  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. 3.Vật lý học về năng lượng gió Năng lượng gió là động năng của không khí chuyển động với vận tốc . Khối lượng đi qua một mặt phẳng hình tròn vuông góc với chiều gió trong thời gian là: với ρ là 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. 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. Trị giá của tỷ lệ giữa công suất lấy ra được từ gió và công suất tồn tại trong gió được gọi là hệ số Betz (xem Định luật Betz), do Albert Betz tìm ra vào năm 1926. Có thể giải thích một cách dễ hiểu như sau: Khi năng lượng được lấy ra khỏi luồng gió, gió sẽ chậm lại. Nhưng vì khối lượng dòng chảy không khí đi vào và ra một tuốc bin gió phải không đổi nên luồng gió đi ra với vận tốc chậm hơn phải mở rộng tiết diện mặt cắt ngang. 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. Trường hợp này đồng nghĩa với việc là lượng không khí phía sau một tuốc bin gió phải đứng yên. Nhóm 9 – Lớp cđ10qm2 8 Ha Noi university of natural resources and environment  II. ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU Ở VIỆT NAM. 1. Vị trí địa lý. Nước ta nằm ở phía đông bán đảo Đông Dương, ven biển Thái Bình Dương, kéo dài từ vĩ độ 23 o 23’B – 8 o 27’B. Lãnh thổ nằm hoàn toàn trong vành đai nhiệt đới nửa cầu Bắc, phía đông giáp biển. 2. Đặc điểm gió ở Việt Nam. Đặc điểm nổi bật nhất của khí hậu nước ta là tính chất nhiệt đới ẩm gió mùa. Với vị trí lãnh thổ nằm trên đường di chuyển của nhiều khối khí và đặc thù về vị trí địa lý như: bờ biển kéo dài hơn 3000 km, nhiều hải đảo và cao nguyên kết hợp với sự chênh lệch khác nhau về các khu vực, vùng khí hậu của Việt Nam tạo nên nhiều yếu tố tạo ra các nguồn gió có tốc độ lớn, đều và phân bố quanh năm với tổng tiềm năng đạt 513.360MW. Có thể nói Việt Nam là quốc gia có tiềm năng gió rất lớn (đạt mức khá trên thế giới). - Công suất gió của các vùng trên lãnh thổ: + Bờ biển: Bắc bộ, Trung bộ: W: 800 - 1000 kWh/m 2 + Đồng bằng Bắc bộ: Theo chiều từ trung du ra biển: 250-800 (1000) kWh/m 2 + Trung du & núi thấp: W < 200 kWh/m 2 + Cao nguyên thoáng gió W: 600 kWh/m 2 + Phía tây Quảng Nam, Quảng Ngãi: 300 kWh/m 2 + Đông Nam bộ: 600 - 800 kWh/m 2 + Đồng bằng Nam bộ: 300 - 450 kWh/m2 + Ngoài khơi: 500 - 600 kWh/m 2 - Tốc độ gió trung bình ở độ cao 10 m tại một số địa phương Việt Nam. Địa Phương V TB (m/s) Địa Phương V TB (m/s) Lai Châu 2.9 Nha Trang 2.8 Lào Cai 4.2 Trường Sa 5.9 Hà Nội 2.0 Tp. Hồ Chí Minh 2.8 Nhóm 9 – Lớp cđ10qm2 9 Ha Noi university of natural resources and environment  Đảo Cô Tô (QN) 4.2 Buôn Mê Thuột 3.3 Nam Định 3.8 Phú Quốc (KG) 6.2 Bạch Long Vĩ 7.1 Vũng Tàu 3.1 Phú Quý (BT) 6.5 Pleiku 2.8 Hòn Ngư (NA) 3.9 Rạch Giá (KG) 2.3 Hội An (QN) 6.0 Hòn Dấu (HP) 5.0 Khe Sanh (QT) 3.0 Quy Nhơn 4.9 Sơn Hải (NT) 7.0 - Từ số liệu trên ta nhận thấy tiềm năng năng lượng gió ở nước ta là rất lớn, lên càng cao thì tốc độ gió càng cao. Nếu so sánh tiềm năng năng lượng gió ở Viêt Nam với các nước khác trong khu vực thì nước ta được đánh giá là mỏ gió lớn. Trong chương trình đánh giá về năng lượng cho châu Á, Ngân hàng thế giới đã có một khảo sát chi 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 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%. III. TỔNG QUAN 3-1 Tình hình năng lượng gió ở Việt Nam Tiềm năng gió của Việt Nam rất lớn, vì thế việc nghiên cứu phát triển năng lượng gió là một công việc cần thiết. Sự nghiên cứu triển khai năng lượng gió ở Việt Nam đã đi những bước đầu tiên. Nhưng cơ bản sự phát triển năng lượng gió trong nước còn nhỏ lẻ, còn khá khiêm tốn so với tiềm năng to lớn của Việt Nam. Hiện tại Việt Nam có tất cả 20 dự án diện gió với dự kiến sản xụất 20 GW. Nguồn điện gió này sẽ kết nối với hệ thống điện lưới quốc gia và sẽ được phân phối và quản lý bởi Tổng Công Ty Điện Lực Việt Nam. Trong thời gian qua (tháng 4 năm 2004) , Việt Nam đã lắp đặt trạm năng lượng gió công suất 858KW trên đảo Bạch Long Vĩ do chính phù tài trợ và các tổ máy được chế tạo bởi hãng Technology SA (Tây Ban Nha) . Ngoài ra Trung Tâm Năng Lượng Tái Tạo và Thiết Bị Nhiệt (RECTARE) Đại học Bách Khoa tp Hồ Chí Minh đã lắp đặt trên 800 tuốc bin gió trong hơn 40 tỉnh thành với sự tài trợ của Hiệp hội Việt Nam – Thụy Sĩ tập trung nhiều nhất gần Nha Trang, trong đó có gần 140 tuốc bin gió đã hoạt động. Ở Cần Giờ thành phố Hồ Chí Minh với sự hỗ trợ của Pháp cũng đã lắp đặt được 50 tuốc bin gió. Tuy nhiên những tuốc bin gió trên đều có Nhóm 9 – Lớp cđ10qm2 10 [...]... biểu thị sức gió trên ta thấy Nam Trung Bộ của Việt Nam là một nơi lý tưởng để lắp đặt các trạm năng lượng gió với tốc độ gió trung bình vào khoảng 10m/s 3-2-1 Lợi ích của việc lắp đặt năng lượng gió Để thấy được lợi ích của việc lắp đặt năng lượng gió trước tiên chúng ta phải tìm hiểu về những tác hại có thể có của các nguồn năng lượng truyền thống khác Năng lượng hạt nhân là nguồn năng lượng sạch,... đối với ViệtNam thì năng lượng mặt trời và năng lượng gió chính là những nguồn năng lượng dồi dào và có thể nói là vô tận đối với Việt Nam Chúng là những nguồn năng lượng có thể giải quyết tốt và nhanh chóng các vấn đề năng lượng trong nước về hiện tại cũng như là trong tương lai Đánh giá đúng Nhóm 9 – Lớp cđ10qm2 16 Ha Noi university of natural resources and environment  mực về năng lượng gió, chúng... environment  Hình 5: Tiềm năng gió ở Biển Đông [8] Theo báo cáo của Tập Đoàn 3TIER Group thì trong năm 2008, với các tuốc bin có độ cao 80m so với mặt nước biển , miền Trung Việt Nam là nơi có tiềm năng công suất về năng lượng gió lớn nhất trên thế giới (Hình 4) Miền Trung Việt Nam được dự báo có khả năng sản xuất 5000 tỉ KWh mỗi năm Với con số đó , Việt Nam có khả năng chu cấp năng lượng cho toàn bộ nhu... lượng tái tạo và sạch ở Việt Nam, đó là năng lượng gió Phần này không có tham vọng trình bày một cách tổng quan hay đầy đủ mọi khía cạnh của việc phát triển năng lượng gió, mà chỉ nhằm góp thêm một lời bàn về khả năng phát triển năng lượng gió nhằm đa dạng hóa nguồn cung cấp năng lượng, đồng thời đáp ứng được yêu cầu về bảo vệ môi trường và phát triển năng lượng bền vững cho Việt Nam Một điều đáng lưu... các nguồn năng lượng hóa thạch vốn có hạn và ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường.Với việc công nghệ ngày càng tiến bộ, và việc sử dụng năng lượng gió ngày càng phổ biến hơn thì giá thành của năng lượng gió ngày càng rẻ cộng với xu hướng ngày càng tăng lên của các nguồn năng lượng hóa thạch phổ biến thì đây cũng là một lợi ích to lớn của năng lượng gió - Thử lấy một ví dụ cụ thể để so sánh giá thành... cũng như trữ lượng và biến động giá của các nguồn năng lượng thay thế Trong các nguồn năng lượng mới này, năng lượng gió nổi lên như một lựa chọn xứng đáng, và vì vậy cần được đánh giá một cách đầy đủ Việt Nam có nhiều thuận lợi để phát triển năng lượng gió Việc không đầu tư nghiên cứu và phát triển điện gió sẽ là một sự lãng phí rất lớn trong khi nguy cơ thiếu điện luôn thường trực, ảnh hưởng đến tốc... dường như Việt Nam còn bỏ quên điện gió, một nguồn điện mà trong mấy năm trở lại đây có tốc độ phát triển cao nhất trên thị trường điện thế giới, hơn nữa giá thành ngày càng rẻ và rất thân thiện với môi trường 4 Đề xuất một khu vực xây dựng điện gió cho Việt Nam 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 cũng... thống năng lượng gió Về cơ bản hệ thống nhà máy hay tuốc bin sử dụng năng lượng gió là các hệ thống máy móc chuyển đổi cơ năng của gió sang dạng điện năng phục vụ các mục đích sử dụng của con người (Hình 7) Nhóm 9 – Lớp cđ10qm2 20 Ha Noi university of natural resources and environment  Hình 7: Mô hình cấu tạo của một hệ thống năng lượng gió IV.Kết Luận 1 Những lợi ích về môi trường và xã hội của điện gió. .. kinh tế vốn đã bị giảm liên tục trong mấy năm trở lại đây Trong trung hạn và dài hạn, Việt Nam cần có chiến lược đảm bảo an ninh năng lượng bằng cách một mặt mở rộng khai thác những nguồn năng lượng truyền thống; mặt khác, thậm chí còn quan trọng hơn, phát triển các nguồn năng lượng mới, đặc biệt là các nguồn năng lượng sạch và có khả năng tái tạo Khả năng này phụ thuộc rất nhiều vào những phát triển... nói lên rằng phát triển thủy điện ở nước ta không mang nhiều ý nghĩa nữa nếu xét một cách nghiêm túc những lợi hại của nó Có chăng việc phát triển thủy điện chỉ còn ý nghĩa kinh tế đối với các tập đoàn kinh tế Các nguồn năng lượng tái sinh mới như năng lượng mặt trời, năng lượng gió, năng lượng sinh học, năng lượng địa nhiệt, năng lượng thủy triều,… là các nguồn năng lượng mới hứa hẹn đem lại nhiều điều .  I .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. Sử dụng năng. 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, . kinh tế. Các nguồn năng lượng tái sinh mới như năng lượng mặt trời, năng lượng gió, năng lượng sinh học, năng lượng địa nhiệt, năng lượng thủy triều,… là các nguồn năng lượng mới hứa hẹn đem