TÀI NGUYÊN NĂNG LƯỢNG GIÓ TRÊN LÃNH THỔ VIỆT NAM TS Tạ Văn Đa Viện Khoa học Khí tượng Thuỷ văn Môi trường Quy luật đặc điểm chung phân bố tốc độ gió lãnh thổ Việt Nam Hai nhân tố ảnh hưởng đến phân bố tốc độ gió hoàn lưu địa hình a Chế độ gió mùa lãnh thổ Việt Nam b Đặc điểm địa hình lãnh thổ Việt Nam Tốc độ gió phân bố theo quy luật lên cao gió thổi mạnh Ở vùng núi sườn đón gió, gió có tốc độ mạnh; ngược lại phía sườn khuất gió yếu Trong thung lũng hẹp lòng chảo trũng gió yếu Tuy nhiên thung lũng sông có hướng song song với hướng gió thịnh hành lại nơi hút gió Trên đèo vắt qua khối núi lớn thường đường thuận lợi cho gió lùa qua Ngoài khơi gió thổi mạnh giảm dần vào đất liền Bờ biển duyên hải nơi trực tiếp đón gió từ biển thổi vào Tuy nhiên cường độ gió nơi tuỳ thuộc hướng bờ biển hướng gió thịnh hành hình địa hình vùng đất liền phía Trên hải đảo phía Đông lãnh thổ, gió thổi mạnh Tại đảo phía Nam gần xích đạo gió thổi có tốc độ nhỏ rõ rệt so với đảo phía Đông Phân bố tốc độ gió mặt đất lãnh thổ Số liệu quan trắc 10 năm gần cho thấy tốc độ gió Việt Nam nhỏ (xem hình 1a) Trên phần lớn lãnh thổ tốc độ trung bình năm không vượt 3m/s Vùng núi phía Bắc Bắc Bộ có tốc độ gió không mạnh Trên núi cao gần biên giới gió trung bình năm ÷ 3m/s Các vùng núi thấp trung du Bắc Bộ gió 2m/s Lạng Sơn nơi có gió so với vùng núi thấp khác Bắc Bộ Vùng Tây Bắc Bắc Bộ gió yếu Trong thung lũng lòng chảo gió chưa tới 1m/s Tuy nhiên, khu vực có nhiều vị trí đèo cao nơi thấp dãy núi xuất gió địa hình có tốc độ đáng kể Gió núi cao Hoàng Liên Sơn mạnh, trung bình năm tới ÷ 5m/s, triền phía Đông dãy núi Ở đồng Bắc Bộ, phần tiếp giáp với trung du phía Bắc, gió yếu Chỉ Đông Nam châu thổ gió có tốc độ hơn, gió mạnh dần từ đất liền biển Trên dải duyên hải đồng Bắc Bộ địa điểm nằm sát bờ biển phía Nam tỉnh Quảng Ninh, Thái Bình Hải Phòng, gió trung bình năm 3m/s Trên dải duyên hải hẹp nằm sát biển Trung Bộ, tốc độ gió trung bình năm 2m/s Phía Tây dải duyên hải vùng núi thấp dãy Trường Sơn, xen kẽ với núi Tuyển tập báo cáo Hội thảo khoa học lần thứ 10 - Viện KH KTTV & MT 53 khoảng đất thấp có tốc độ gió yếu Nằm sát biên giới Việt Lào có nhiều núi cao, tốc độ gió trung bình 2m/s, dải cao tới ÷ 4m/s Tây Nguyên vùng có tốc độ gió khả quan lãnh thổ Vùng có tốc độ 2,5m/s rộng, nhiều nơi tốc độ gió 3m/s, núi cao vượt 4m/s Vùng núi cao nguyên Tây Nguyên chịu ảnh hưởng gió mùa Đông Bắc nhiều gió mùa Tây Nam, đặc biệt sườn phía Đông Ngược lại, nơi thấp vùng lại chịu ảnh hưởng gió mùa Tây Nam nhiều gió mùa Đông Bắc nơi nằm lùi phía Tây Vùng đất thấp phía Tây Tây Nguyên giáp Cămpuchia gió yếu, tốc độ trung bình năm 2m/s Ngoài ra, số nơi vùng núi Tây Nguyên có gió địa hình với tốc độ đáng kể Vùng duyên hải từ Tuy Hoà đến Phan Thiết có tốc độ gió khả quan đặc biệt mũi đất lan biển mũi Cà Ná, mũi Né Ở vùng này, gió mùa lạnh lớn vượt trội so với gió mùa nóng Ở đồng Nam Bộ, tốc độ gió trung bình năm 2m/s xuất dải đất rộng bao quanh phía Đông phía Tây Tốc độ gió 3m/s có dải duyên hải hẹp nằm sát biển Vào sâu đất liền gió yếu, tốc độ trung bình năm 1,5 ÷ 2,0m/s Phía Đông Nam Bộ có tốc độ khả quan rõ rệt mùa gió Đông Bắc Ngược lại vùng Tây Nam Bộ nơi trực tiếp đón gió mùa Tây Nam Trên hải đảo xa đất liền gió mạnh Tại đảo xa bờ phía Đông lãnh thổ gió mạnh Tốc độ gió trung bình năm Bạch Long Vĩ 6,3m/s, Trường Sa 5,8m/s, Phú Quý 5,1m/s Các đảo phía Nam lãnh thổ gió yếu hẳn Trung bình năm Côn Đảo Phú Quốc 2,7m/s Phân bố tốc độ gió lãnh thổ độ cao 3.1 Phân bố tốc độ gió lãnh thổ độ cao 20m mặt đất So với độ cao 10m tốc độ gió độ cao 20m có độ tăng ∆ V từ 0,2 đến 0,8m/s Với độ tăng trên, tốc độ gió độ cao 20m khả quan 10m rõ rệt (xem hình 1b) Tại độ cao 20m gió trung bình năm 2m/s vùng núi thấp trung du Trên đại phận lãnh thổ, tốc độ gió trung bình năm 2m/s Nhiều nơi có tốc độ gió trung bình 3m/s Tốc độ gió trung bình năm 4m/s hiếm, xuất núi thật cao dãy Hoàng Liên Sơn núi Tây Nguyên Trên hải đảo, trừ đảo nằm sát bờ đảo phía Nam lãnh thổ, tốc độ gió trung bình năm 4m/s tới ÷ 7m/s Trong nửa năm mùa lạnh, vùng chịu ảnh hưởng mạnh gió mùa Đông Bắc có tốc độ gió trung bình cao trung bình năm khu vực Đông Lạng Sơn, sườn phía Đông dãy núi cao, đặc biệt vùng núi cao nguyên Tây Nguyên vùng duyên hải Nam Trung Bộ Nam Bộ từ Tuy Hoà đến Cà Mau Ngược lại, nửa năm mùa nóng khu vực tây nam lãnh thổ nơi thấp vùng núi Tây Nguyên gió trung bình lớn trung bình năm, đặc biệt duyên hải từ Hà Tiên đến Cà Mau gió trung bình mùa đạt tới gần 5m/s 3.2 Phân bố tốc độ gió lãnh thổ độ cao 40m mặt đất Càng lên cao gió tăng chậm nên độ tăng tốc độ gió từ độ cao 20m lên 40m xấp xỉ độ tăng từ 10m lên 20m 54 Tuyển tập báo cáo Hội thảo khoa học lần thứ 10 - Viện KH KTTV & MT Tại độ cao này, tốc độ trung bình năm hầu hết vùng núi thấp lãnh thổ không vượt 3m/s (xem hình 1c) Các vùng lãnh thổ có tốc độ gió trung bình năm lớn 3m/s phần phía Đông tỉnh Lạng Sơn, khu vực núi Hoàng Liên Sơn, phần lớn đồng Bắc Bộ tiếp giáp với duyên hải, dải hẹp bờ biển Trung Bộ từ Nghệ An đến Bình Định, vùng núi biên giới phía Tây Trung Bộ, cao nguyên Tây Nguyên nối liền bờ biển Ninh Thuận, Bình Thuận dải đất rộng bao phía Đông phía Tây đồng Nam Bộ Những nơi có tốc độ gió trung bình 4m/s dải biên giới phía Đông tỉnh Lạng Sơn, núi cao Hoàng Liên Sơn, ven biển Bắc Bộ, núi cao Tây Nguyên, duyên hải tỉnh Nam Trung Bộ nối liền với vùng núi cao Tây Nguyên, duyên hải tỉnh Đồng Nai, đặc biệt suốt dải bờ biển bao quanh phía Đông phía Tây đồng Nam Bộ Gió trung bình năm hải đảo gần bờ khoảng ÷ 5m/s, hải đảo xa bờ đạt tới ÷ 8m/s, riêng đảo phía Nam lãnh thổ không vượt 4m/s 3.3 Phân bố tốc độ gió lãnh thổ độ cao 60m mặt đất Từ độ cao 40m lên 60m gió tăng chậm rõ rệt so với mức thấp Độ tăng ∆ V từ 0,1 đến 0,3m/s So với độ cao 40m vùng có tốc độ nhỏ thu hẹp lại, vùng có tốc độ lớn mở rộng (xem hình 1d) Tuy nhiên độ cao khoảng nửa diện tích lãnh thổ gió trung bình năm không vượt 3m/s Vùng có tốc độ gió trung bình năm 4m/s duyên hải Bắc Bộ, biên giới Đông Bắc Lạng Sơn, duyên hải tỉnh Ninh Thuận, Bình Thuận Đồng Nai, núi cao Hoàng Liên Sơn Tây Nguyên, đặc biệt dải duyên hải rộng bao phía Đông phía Tây đồng Nam Bộ Trên hải đảo gần bờ, tốc độ gió trung bình năm gần 5m/s Các hải đảo xa bờ, tốc độ gió trung bình năm ÷ 8m/s cao Tại đảo phía Nam lãnh thổ, tốc độ gió không 4m/s Tại nhiều vùng lãnh thổ, ảnh hưởng gió Đông Bắc lớn ảnh hưởng gió Tây Nam (hoặc Đông Nam) Ở nơi này, tốc độ gió trung bình mùa lạnh lớn mùa nóng Những vùng mà gió mùa lạnh có ưu vượt trội hẳn gió mùa nóng vùng duyên hải Phú Yên, Khánh Hoà, nhiều khu vực cao nguyên Tây Nguyên, biên giới đông bắc Lạng Sơn Ngược lại, vùng Tây Nam lãnh thổ vị trí thấp vùng núi Tây Nguyên gió mùa nóng mạnh vượt trội gió mùa lạnh Sự chênh lệch tốc độ gió hai mùa lên cao lớn Nhìn chung phần lớn lãnh thổ gió mùa lạnh có tốc độ khả quan mùa nóng Phân bố lượng gió lãnh thổ Việt Nam Để đánh giá tài nguyên lượng gió, nghiên cứu phân bố tổng lượng gió năm hai mùa (nóng, lạnh) toàn lãnh thổ mức độ cao nêu 4.1 Tiềm năng lượng gió mặt đất Tuyển tập báo cáo Hội thảo khoa học lần thứ 10 - Viện KH KTTV & MT 55 Ở mặt đất, tiềm năng lượng gió Việt Nam nhìn chung nhỏ Trên phần lớn lãnh thổ tổng lượng gió năm không vượt 200Kwh/m2 Chỉ hải đảo, vị trí nằm sát biển núi cao có tiềm khả quan Khu vực Bắc Bộ, nơi có tiềm đáng kể duyên hải từ Cẩm Phả đến Ninh Bình phần đồng tiếp giáp với duyên hải Nhiều vị trí nằm sát biển tỉnh thuộc đồng Bắc Bộ, tổng lượng năm đạt tới 500Kwh/m2 Một số nơi dãy núi cao Hoàng Liên Sơn, tổng lượng năm lớn 500Kwh/m2 Tại vùng núi phía Đông Lạng Sơn, lượng gió mang lại phong phú Ngoài ra, núi cao biên giới phía Bắc vùng núi cao nguyên Mộc Châu gió có tiềm đáng kể (xem hình 2a) Ở nửa phía Bắc Trung Bộ, tiềm nghèo Chỉ có dải duyên hải hẹp Hà Tĩnh, tỉnh vùng Bình Trị Thiên núi cao dãy Trường Sơn có tiềm Tuy nhiên mức 300 đến 400Kwh/m2 Phần lớn diện tích nửa phía Nam Trung Bộ vùng núi cao nguyên Tây Nguyên Đây vùng có tiềm khả quan rộng lớn lãnh thổ; trừ vùng đất thấp phía Tây giáp Campuchia vùng núi thấp phía Đông thuộc tỉnh Quảng Ngãi, Bình Định có tiềm nhỏ, nơi khác có tiềm phong phú; đặc biệt vùng núi phía Đông Nam nối tiếp với biển (thuộc tỉnh Ninh Thuận, Bình Thuận Đồng Nai) có nhiều nơi tổng lượng năm đạt tới 500Kwh/m2 Duyên hải Nam Bộ có tiềm phong phú Đặc biệt duyên hải phía Tây từ Hà Tiên đến mũi Cà Mau, nơi chịu ảnh hưởng trực tiếp gió mùa Tây Nam, thời kỳ nóng có lượng gió lớn Phần đồng Nam Bộ nằm sâu đất liền có tiềm nhỏ Trên hải đảo phía Đông lãnh thổ, tổng lượng gió năm từ 700Kwh/m2 hải đảo gần bờ, tăng dần xa bờ Tại đảo Trường Sa 2058Kwh/m2 Bạch Long Vĩ 3064Kwh/m2 Trên dảo phía Nam lãnh thổ tiềm nhỏ hẳn, Côn Đảo 302Kwh/m2 Phú Quốc 440Kwh/m2 4.2 Tiềm năng lượng gió độ cao Mức độ tăng tốc độ gió, mức độ tăng lượng gió theo độ cao phụ thuộc vào độ gồ ghề mặt đệm Độ gồ ghề mặt đệm lớn hay địa điểm bị che chắn nhiều độ tăng lượng gió theo độ cao lớn Căn số liệu tính toán cho 150 trạm mạng lưới khí tượng toàn quốc xác định loại hình chủ yếu phụ thuộc vào tính chất địa hình vị trí địa lý sau: ƒ Loại hình 1: nơi thấp vùng núi có độ chia cắt lớn ƒ Loại hình 2: Trung du vị trí tương đối thoáng vùng núi ƒ Loại hình 3: Đồng ƒ Loại hình 4: Cao nguyên vị trí cao bị che chắn vùng núi ƒ Loại hình 5: Duyên hải ƒ Loại hình 6: Hải đảo 56 Tuyển tập báo cáo Hội thảo khoa học lần thứ 10 - Viện KH KTTV & MT Độ lớn lượng gió Wz i độ cao Zi = 20m, 40m, 60m so với mặt đất (Z = 10m) W10 đánh giá tỉ số Wzi/ W10 bảng 4.2.1 Tiềm năng lượng gió độ cao 20m mặt đất Theo bảng 1, so với độ cao 10m tiềm năng lượng gió độ cao 20m phần lớn vùng lãnh thổ cao gấp ÷ 2.5 lần Trên cao nguyên vị trí núi cao tương đối thoáng lượng độ cao 20m lớn gấp 1.7 ÷ 1.8 lần so với độ cao 10m Tỉ lệ giảm 1.6 vùng duyên hải, 1.5 hải đảo gần bờ 1.4 đảo xa bờ B¶ng Tỷ số Wzi/ W10 Loại hình Zi 20m 40m 60m 2.3 ÷ 2.5 2.2 1.9 ÷ 2.1 1.7 ÷ 1.8 1.6 1.4 ÷ 1.5 4.5 ÷ 4.8 4.0 ÷ 4.4 3.1 ÷ 3.9 2.8 ÷ 3.0 2.4 ÷ 2.7 2.0 ÷ 2.3 6.2 ÷ 6.6 5.6 ÷ 6.1 4.1 ÷ 5.5 3.4 ÷ 4.0 2.9 ÷ 3.3 2.4 ÷ 2.8 Khu vực có tiềm khả quan, tổng lượng năm lớn 500Kwh/m2 dãy núi cao Hoàng Liên Sơn, biên giới phía Đông tỉnh Lạng Sơn, duyên hải thuộc đồng Bắc Bộ; vùng núi cao phần cao nguyên cao nằm rộng lớn Tây Nguyên kéo xuống phía Nam lan rộng tận duyên hải Ninh Thuận – Bình Thuận Trung Bộ duyên hải Nam Bộ (xem hình 2b) Trên đỉnh cao Hoàng Liên Sơn Tây Nguyên, tổng lượng năm vượt 700Kwh/m2 Mức giá trị xuất duyên hải thuộc đồng Bắc Bộ, phần duyên hải tỉnh Nam Trung Bộ dải duyên hải phía Tây Nam Bộ Trên hải đảo phía Đông lãnh thổ tổng lượng năm từ 1000 ÷ 1100Kwh/m2 Bạch Long Vĩ Trên đảo phía Nam lãnh thổ tổng lượng 500 ÷ 700kwh/m2 năm 4.2.2 Tiềm năng lượng gió độ cao 40m mặt đất Theo bảng 1, so với độ cao 10m tiềm năng lượng gió độ cao 40m vùng trung du, núi thấp vị trí thấp vùng núi cao lớn gấp ÷ lần; đồng bằng, cao nguyên núi cao khoảng 2.8 ÷ lần; duyên hải 2.4 ÷ 2.7 lần hải đảo ÷ 2.3 lần Với mức tăng lượng gió theo độ cao độ cao 40m mặt đất khoảng nửa diện tích lãnh thổ có tiềm lớn 400kwh/m2 năm (xem hình 2c) Những vùng nghèo tiềm tổng lượng năm chưa vượt 400kwh/m2 vùng núi thấp, trung du phần đồng Bắc Bộ nằm sâu đất liền, vùng phía Bắc Trung Bộ (tới Hà Tĩnh), vùng núi thấp trung Trung Bộ, vùng đất thấp phía Tây Tây Nguyên phần đồng Nam Bộ nằm sâu đất liền Tuyển tập báo cáo Hội thảo khoa học lần thứ 10 - Viện KH KTTV & MT 57 Tại nhiều vùng duyên hải, số vùng núi cao Bắc Bộ, vùng núi cao nguyên Tây Nguyên tổng lượng gió năm đạt 700kwh/m2 Tổng lượng năm lớn 1000kwh/m2 xuất dãy núi cao Hoàng Liên Sơn, vùng núi cao Tây Nguyên, duyên hải tỉnh thuộc đồng Bắc Bộ, duyên hải Tây Nam Bộ số nơi duyên hải Thuận Hải duyên hải phía Đông Nam Bộ Trên hải đảo phía Đông lãnh thổ tiềm năng lượng khoảng 1500Kwh/m2 năm đảo gần bờ, tăng lên tới 6000Kwh/m2 năm đảo xa bờ Trên đảo phía Nam lãnh thổ tiềm năng lượng 700÷1000Kwh/m2 năm 4.2.3 Tiềm năng lượng gió độ cao 60m mặt đất Theo bảng 1, so với độ cao10m tiềm độ cao 60m vùng trung du, núi thấp thung lũng sông suối lớn gấp 6.5 ÷ 6.6 lần, đồng khoảng 4.1 ÷ 5.5 lần, duyên hải từ 2.9 ÷ 3.3 lần, hải đảo từ 2.4 ÷ 2.8 lần Tại độ cao này, nhiều vùng lãnh thổ có tiềm phong phú (xem hình 2d) Ở Bắc Bộ, nhiều nơi có tổng lượng năm lớn 600Kwh/m2 Trên bờ biển Bắc Bộ, nhiều nơi tổng lượng năm đạt tới 1300Kwh/m2 Ở Trung Bộ, tổng lượng năm lớn 900Kwh/m2 có dải bờ biển hẹp từ Nghệ An đến tỉnh khu vực Bình Trị Thiên Vùng Tây Nguyên có tiềm phong phú; nhiều nơi tổng lượng năm lớn 1400Kwh/m2 Buôn Mê Thuột, Đà Lạt, Đắc Nông, An Khê, đặc biệt vùng có tổng lượng năm lớn 1300Kwh/m2 phía Nam Tây Nguyên rộng lớn kéo dài tới bờ biển Nam Trung Bộ Duyên hải Nam Bộ có tiềm phong phú, vùng có tổng lượng năm lớn 900Kwh/m2 tương đối rộng Đặc biệt phía Tây Nam Bộ, dải lượng nằm sâu đất liền Tại nhiều vị trí ven biển, tổng lượng năm tới 1500Kwh/m2 Trên hải đảo phía Đông lãnh thổ, tổng lượng năm khoảng 900 ÷ 1000Kwh/m2 gần bờ, tăng lên xa bờ, Trường Sa xấp xỉ 5000Kwh/m2 7000Kwh/m2 Trên đảo phía Nam lãnh thổ, tổng lượng năm 800 ÷ 1200Kwh/m2 4.3 Đặc điểm phân bố tiềm năng lượng gió theo mùa Mỗi khu vực lãnh thổ chịu ảnh hưởng khác hai mùa gió Đông Bắc Tây Nam Độ lớn tốc độ độ lớn lượng gió nơi mùa gió phụ thuộc vào địa hình vị trí địa lý khu vực Những khu vực có tiềm lượng gió mùa lạnh cao mùa nóng rõ rệt là: - Các hải đảo phía Đông lãnh thổ (trừ đảo gần bờ từ Hải Phòng đến Diễn Châu - Nghệ An) - Khu vực phía Đông tỉnh Lạng Sơn - Các khu vực núi cao toàn lãnh thổ, kể Tây Nguyên - Duyên hải đồng duyên hải từ Hà Tĩnh đến Cà Mau, đặc biệt từ Tuy Hoà đến Phan Thiết lượng mùa lạnh lớn vượt trội lượng mùa nóng 58 Tuyển tập báo cáo Hội thảo khoa học lần thứ 10 - Viện KH KTTV & MT Những khu vực có tiềm năng lượng gió mùa nóng cao mùa lạnh rõ rệt là: - Các đảo phía Tây Nam lãnh thổ - Duyên hải phía Tây phần đồng Nam Bộ - Các vùng đất thấp vị trí thấp phía Tây Nam Tây Nguyên - Vùng núi thấp phía Tây Nghệ An, Hà Tĩnh Bình Trị Thiên - Duyên hải từ Hải Phòng đến Diễn Châu (Nghệ An) đồng Tại vùng khác lãnh thổ tiềm năng lượng hai mùa gió gần tương đương với Tỷ lệ tiềm hai mùa không thay đổi theo độ cao a) luận Kết b) • Trong thời kỳ 10 năm (1995 - 2004), mặt đất (độ cao 10 mét), tiềm năng lượng gió nhìn chung nhỏ, có số nơi khai thác có hiệu lượng gió Trên phần lớn lãnh thổ, tổng lượng gió năm không vượt 200KWh/m2 Tại độ cao 20, 40, 60m, tiềm năng lượng gió lớn nhiều so với mặt đất (tăng từ 1.6 đến 6.6 lần) Riêng hải đảo cách xa đất liền, vị trí nằm sát biển núi cao, tiềm năng lượng gió tương đối lớn • Khu vực có tiềm năng lượng gió khả quan với tổng lượng gió năm lớn 500KWh/m2 dãy núi cao Hoàng Liên Sơn, biên giới phía Đông tỉnh Lạng Sơn, duyên hải thuộc tỉnh đồng Bắc Bộ, vùng núi cao phần cao nguyên cao nằm rộng lớn Tây Nguyên kéo xuống phía Nam lan rộng tận duyên hải Ninh Thuận – Bình Thuận duyên hải Nam Bộ • Trên hải đảo phía Đông lãnh thổ, tổng lượng gió năm lớn đảo phía Nam lãnh thổ Nhiều khu vực có tiềm năng lượng gió mùa lạnh cao mùa nóng rõ rệt Tài liệu tham khảo Tạ Văn Đa "Đánh giá tài nguyên khả khai thác lượng gió lãnh thổ Việt Nam" Báo cáo tổng kết đề tài KHCN cấp Bộ Hà Nội, 10-2006 Phan Mỹ Tiên Phân bố tiềm năng lượng gió lãnh thổ Việt Nam Luận án PTS Khoa học Địa lý - Địa chất Hà Nội, 1994 Tuyển tập báo cáo Hội thảo khoa học lần thứ 10 - Viện KH KTTV & MT 59