Đang tải... (xem toàn văn)
Xác định giá bán điện cho 1 tua bin gió 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. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 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 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 = V = Avt = r2vt 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. Vì thế động năng E và công suất P của gió là: v2= r2tv3 P = r2 v3 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 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. Hầu như vô cùng bền vững. 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 6. 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 7. 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
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO GVHD: Lương Xuân Trường BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ THUẬT TP.HCM KHOA ĐIỆN -ĐIỆN TỬ MÔN : NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO BÀI TIỂU LUẬN ĐỀ TÀI : XÁC ĐỊNH GIÁ BÁN ĐIỆN CHO TUABIN GIÓ Giáo viên hướng dẫn : Ths: Lương Xuân Trường Danh sách nhóm 18: Nguyễn Hồng Minh Phát 19542111 Nguyễn Văn Thơng 19542120 Lê An Toàn 19542123 Đoàn Khải Uy 19542126 NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO GVHD: Lương Xuân Trường NĂNG LƯỢNG GIÓ Trong bối cảnh thay đổi khí hậu ngày hữu người ta ngày ý thức hữu hạn nguồn tài nguyên Giá dầu khí giá lương thực tăng ngày, với tăng trưởng khơng ngừng dân số giới báo hiệu nổ cạnh tranh gay gắt đua tìm kiếm nguồn lượng tài nguyên khác Nhưng với đa dạng sinh học, kho báu nguồn tài nguyên kinh tế chưa khai thác, lại bị đe dọa hủy hoại cách vơ trách nhiệm Trong đó, gió nguồn lượng vơ hạn, miễn dịch với biến động biến động ngành cơng nghiệp nhiên liệu hóa thạch Ý tưởng dùng lượng gió để sản xuất điện hình thành từ thời Trung cổ Từ sau khủng hoảng dầu thập niên 1970 việc nghiên cứu sản xuất lượng từ nguồn khác đẩy mạnh tồn giới Mặc dù điện gió bắt đầu giới nghiên cứu từ 25 năm trước, gần 10 năm trở lại khẳng định vị trí thị trường lượng giới sản lượng điện gió tăng trưởng cách ngoạn mục với tốc độ trung bình 28%/năm, cao tất nguồn lượng có Một nghiên cứu cho rằng, riêng gió mặt đất bảo đảm 20 lần lượng tiêu thụ tồn giới, cịn turbines diều khơng khí tiềm thu số lượng lượng lớn đến 100 lần nhu cầu Điều chứng tỏ gió nguồn lượng đại số giới NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO GVHD: Lương Xuân Trường CƠ SỞ LÝ THUYẾT Chương I: TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG GIĨ 1.Khái niệm Năng lượng gió động khơng khí di chuyển bầu khí Trái Đất Năng lượng gió hình thức gián tiếp lượng mặt trời 2.Sự hình thành lượng gió NGUN NHÂN HÌNH THÀNH GIĨ Bức xạ Mặt Trời chiếu xuống bề mặt Trái Đất không đồng làm cho nước bầu khí nóng lên không nhau, dẫn tới chênh lệch áp suất làm cho khơng khí dịch chuyển tạo thành gió VD : Mặt ban ngày Trái Đất nhận nhiều ánh sáng mặt trời mặt ban đêm cường độ xạ xích đạo lớn cực Do bị ảnh hưởng hiệu ứng Coriolis tạo thành từ quay quanh trục Trái Đất nên khơng khí từ vùng áp cao đến vùng áp thấp không chuyển động thẳng mà tạo thành gió xốy có chiều xốy khác Bắc bán cầu Nam bán cầu Trục quay Trái Đất nghiêng so với mặt phẳng quỹ đạo tạo thành quay quanh Mặt Trời tạo thành dịng khơng 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 NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO GVHD: Lương Xuân Trường 3.Vật lý học lượng gió Năng lượng gió động khơng khí chuyển động với vận tốc v Khối lượng qua mặt phẳng hình trịn vng góc với chiều gió thời gian t là: m = V = Avt = r2vt ρ: tỷ trọng khơng khí V: thể tích khối lương khơng khí qua mặt cắt ngang hình trịn diện tích A, bán kinh r thời gian t Vì động E cơng suất P gió là: v2= r2tv3 P = r v3 Ta thấy công suất gió tăng theo lũy thừa vận tốc gió nên vận tốc gió yếu tố định khả sử dụng lượng gió Cơng suất gió sử dụng thơng qua turbines để phát điện, nhỏ nhiều so với lượng luồng gió vận tốc gió phía sau turbines khơng thể giảm xuống khơng Trên lý thuyết lấy tối đa 59,3% lượng tồn luồng gió 4.Ưu, nhược điểm lượng gió Ưu điểm Nhược điểm - Là nguồn tài nguyên tái tạo hoàn toàn, không gây ô nhiễm môi trường - Nguồn ngun liệu miễn phí, khơng tốn nhiên liệu - Chi phí vận hành thấp - Hiệu suất cao - Lợi nhuận cao, giá thành thấp - Tốn diện tích xây dựng, không ảnh hưởng nhiều đến trồng trọt chăn nuôi - Vốn đầu tư ban đầu lớn, chi phí lắp ráp - Có thể lắp turbines gió nhiều địa hình khác nên tiết kiệm chi phí truyền tải => Ngồi cịn số ảnh hưởng khác chi phí bảo trì cao - Phải có trình độ kỹ thuật cao thiết kế vận hành - Phụ thuộc hoàn toàn vào thời tiết - Ô nhiễm tiếng ồn - Turbines quay ảnh hưởng đến tầm quan sát xa nhiễu sóng vơ tuyến ảnh hưởng không đáng kể 5.Ứng dụng lượng gió Từ lâu lượng gió người biết đến sử dụng để tạo thành thay cho sức lao động nặng nhọc người Thế kỷ XIV, lượng gió sử dụng để tạo cơng học nhờ cối xay gió, làm di chuyển thuyền buồm khinh khí cầu Cùng với phát triển Khoa học kỹ thuật đại nhu cầu lượng, đặc biệt lượng sạch, lượng gió trọng nghiên cứu phát triển có nhiều ứng dụng sống Cối xay gió Thuyền buồm Khinh khí cầu Năng lượng gió ứng dụng nhiều lĩnh vực kinh tế, du lịch, trị xe chạy lượng gió tiết kiệm nhiên liệu, turbines gió cho động máy bay phản lực dùng chiến tranh, cánh đồng gió mang lại cảnh quan đẹp thu hút khách du lịch, Đặc biệt, động gió cịn có ứng dụng quan trọng bơm nước công nghệ phát điện Năng lượng gió có nhiều ứng dụng Ứng dụng động gió bơm nước Động gió bơm nước có hai loại máy bơm nước hỗ trợ máy bơm qua lại truyền thống hệ thống máy bơm khí nén Máy bơm qua lại truyền thống có cối xay gió nằm trực tiếp nguồn nước Bơm nước guồng đạp nước truyền thống có chi phí rẻ hiệu suất thấp bơm piston bơm màng để hiệu suất cao Hệ thống bơm khí nén sử dụng phổ biến chi phí thấp Đây loại máy bơm dựa vào hoạt động cối xay gió để nén khí kích hoạt máy bơm nằm nước Nước bơm van lên để đóng mở cửa, đồng thời khí nén hất nước cửa bơm đẩy lên máng Động gió bơm nước Ứng dụng động gió phát điện Đây ứng dụng quan trọng động gió Dựa nguyên tắc hoạt động cối xay gió, người ta nghiên cứu máy phát điện gió để sản xuất điện Trên sở áp dụng thành tựu khoa học cơng nghệ, cánh gió cối xay gió thiết bị xây dựng chế tạo đặc biệt thành turbines gió Hệ thống phát điện gió Chương II: TURBINER GIĨ 1.Phân loại - Turbines gió trục ngang (cánh dạng khí động) - Turbines gió trục đứng: dạng cánh phẳng trục đứng dạng roto cánh trịn trục đứng trục đứng Darrieus Turbines gió cánh dạng khí động (được sử dụng rộng rãi nhất) Turbines gió cánh phẳng trục đứng Nội dung Cấu tạo cánh gió Hoạt động bánh cơng tác gió Phân loại Hệ số sử dụng Nhược điểm Có dạng khí động học, cho hiệu suất sử dụng cao, sử dụng cho động gió phát điện - Trục cánh gió trùng với hướng gió => R với lực thành phần Y tạo momen quay - Khi bánh cơng tác gió quay, phân tố cánh có dịng khí chảy vào - Loại cánh (quay nhanh) với số cánh từ đến - Loại nhiều cánh (quay chậm) với số cánh tới 24 0,3 – 0,42 - Chi phí sản xuất cao - Chỉ đón gió hướng - Cánh gió phẳng - Hai bên trục hai phần cánh gió Tại thời điểm phần cánh gió chuyển động trùng hướng gió, phần xu hướng chuyển động ngược hướng gió => chế tạo thêm chắn thích hợp để làm giảm lực cản 0,1 – 0,18 - Vcánh ≤ Vgió - Bề mặt chiếm chỗ bánh cơng tác gió gần bị che phủ hồn tồn Turbines gió roto cánh trịn trục đứng Turbines gió trục đứng Darrieus (đang nghiên cứu ứng dụng) Nội dung Cấu tạo cánh gió Ưu điểm Nhược điểm Được cấu tạo hai nửa hình trụ (như thùng phuy bổ đơi) gộp so le với quay quanh trục thẳng đứng Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo - Tốc độ chậm (độ cao tốc Z = 0,9 – 1,0) - Tỷ trọng lớn - Momen khởi động động lớn - Hai cánh dạng thẳng cong - Cánh có biến dạng khí động học Kết cấu gọn nhẹ nên có hiệu suất cao ~ 35% - Sản xuất gợn sóng momen quay lớn, mang tính chu kỳ - Momen xoắn ban đầu thấp * Đồ thị so sánh hiệu suất sử dụng lượng gió loại turbines gió: Hiệu suất sử dụng lượng gió 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 1.2 Turbines gió trục ngang 2.1 Cấu tạo Blades (Cánh quạt) Gió thổi qua cánh quạt làm chuyển động quay Rotor Bao gồm cánh quạt trục Pitch (Bước răng) Cánh xoay làm nghiêng để giữ cho rotor quay với tốc độ hợp lý nhằm đạt hiệu suất sinh điện cao Nó bảo vệ cánh quạt rotor điều kiện gió lớn Blake (Phanh đĩa) Có thể áp dụng máy móc, điện, thủy lực để dừng rotor trường hợp khẩn cấp Low – speed shaft (Trục tốc độ thấp) Rotor quay trục tốc độ thấp khoảng 30 đến 60 vòng phút Gear box (Hộp số) ∑PL = 1000 MW ; k = 1.8 c (m/s) L Pb λ (Tr.VND) (MW) (Tr.VND/MW) 0 0 0 0 0 0.57 0.72 2.86 1.12 1.25 2.85 1.93 2.2 2.85 3.06 3.24 2.85 4.56 4.95 2.84 6.45 7.17 2.84 10 8.74 9.36 2.83 11 11.36 11.96 2.82 12 14.24 15.01 2.82 13 17.25 18.52 2.81 14 20.26 22.55 2.8 15 23.14 25.93 2.79 16 25.8 29.63 2.78 17 28.2 33.67 2.76 18 30.27 38.05 2.75 19 32.02 41.18 2.74 20 33.43 44.47 2.73 21 34.53 47.94 2.73 22 35.34 51.57 2.72 23 35.9 53.46 2.71 24 36.24 55.39 2.7 25 36.36 59.4 2.69 26 36.33 61.47 2.69 27 36.15 63.59 2.68 28 35.85 65.75 2.68 29 35.45 67.97 2.67 30 34.97 70.24 2.66 Bảng 3.1 Kỳ vọng lợi nhuận với ∑PL = 1000 MW k = 1.8 ∑PL = 1000 MW ; k = 2.2 c (m/s) L Pb λ (Tr.VND) (MW) (Tr.VND/MW) 0 0 0 0 0 0.95 0.96 2.85 1.85 1.77 2.85 3.2 2.96 2.85 5.08 4.95 2.84 7.57 7.17 2.84 10.75 9.96 2.83 10 14.67 13.43 2.82 11 19.35 17.6 2.81 12 24.73 22.55 2.79 13 30.62 28.36 2.78 14 36.76 35.09 2.76 15 42.83 41.18 2.74 16 48.55 47.93 2.72 17 53.66 55.39 2.7 18 58.05 61.47 2.69 19 61.59 67.97 2.67 20 64.31 72.55 2.66 21 66.22 79.8 2.64 22 67.4 84.89 2.62 23 67.94 87.52 2.61 24 67.94 92.93 2.6 25 67.46 98.56 2.58 26 66.63 101.46 2.57 27 65.49 104.41 2.57 28 64.12 107.43 2.59 29 62.59 110.5 2.55 30 60.92 113.62 2.54 Bảng 3.2 Kỳ vọng lợi nhuận với ∑PL = 1000 MW k = 2.2 ∑PL = 1000 MW ; k = 2.6 c L Pb λ (m/s) (Tr.VND) (MW) (Tr.VND/MW) 0 0 0 0 0 1.37 1.25 2.85 2.69 2.43 2.85 4.6 3.87 2.85 7.3 6.22 2.84 10.86 9.36 2.83 15.4 12.68 2.82 10 21.04 17.6 2.81 11 27.83 23.64 2.79 12 35.8 29.63 2.79 13 44.86 38.05 2.75 14 54.68 46.18 2.73 15 64.77 55.39 2.7 16 74.55 65.75 2.67 17 83.46 74.92 2.65 18 91.06 84.89 2.62 19 97.09 92.93 2.6 20 101.46 101.46 2.57 21 104.25 110.5 2.55 22 105.55 116.81 2.53 23 105.6 120 2.51 24 104.32 120 2.51 25 101.99 120 2.51 26 98.93 120 2.51 27 95.4 120 2.51 28 91.58 120 2.51 29 87.61 120 2.51 30 83.6 120 2.51 Bảng 3.3 Kỳ vọng lợi nhuận với ∑PL = 1000 MW k = 2.6 Hình 3.18 Biểu đồ kỳ vọng lợi nhuận với ∑PL = 1000 MW Qua bảng giá trị lợi nhuận biểu đồ hình 4.18, ta nhận thấy rằng, với mức phụ tải mức công suất tham gia NMĐG lớn dẫn đến giá bán điện giảm đi, hay nói cách khác chi phí xã hội giảm Bên cạnh đó, k c tăng lên, tức gió bị biến đổi mức gió mạnh hơn, lợi nhuận mức công suất bán tăng lên, mức độ rủi ro giảm chứng minh phía 3.2.4.2 ∑PL = 1500 MW Với ∑PL = 1500 MW, ta thực lại bước phần 4.2.4.1, kết thu được thể cụ thể bảng 4.4, bảng 4.5, bảng 4.6 hình 4.19 ∑PL = 1500 MW ; k = 1.8 c L Pb λ (m/s) (Tr VND) (MW) (Tr.VND/MW) 0 0 0 0 0 0.86 0.72 4.28 1.68 1.25 4.28 2.9 2.2 4.28 4.6 3.24 4.28 6.85 4.95 4.27 9.69 7.17 4.27 10 13.15 9.36 4.26 11 17.11 11.96 4.25 12 21.46 15.84 4.24 13 26.02 18.52 4.24 14 30.61 22.55 4.22 15 35 25.93 4.21 16 39.09 30.94 4.2 17 42.77 33.67 4.19 18 45.98 38.05 4.18 19 48.68 41.18 4.17 20 50.89 44.47 4.16 21 52.63 47.93 4.15 22 53.93 51.57 4.14 23 54.83 53.46 4.14 24 55.4 57.37 4.13 25 55.65 59.4 4.12 26 55.64 61.47 4.12 27 55.4 63.59 4.11 28 54.99 65.75 4.1 29 54.42 67.97 4.1 30 53.72 70.24 4.09 Bảng 3.4 Kỳ vọng lợi nhuận với ∑PL = 1500 MW k = 1.8 ∑PL = 1500 MW ; k = 2.2 c L Pb λ (m/s) (Tr VND) (MW) (Tr VND/MW) 0 0 0 0 0 1.43 0.96 4.28 2.79 1.78 4.28 4.18 2.96 4.28 7.64 4.95 4.27 11.38 7.17 4.27 16.17 9.98 4.26 10 22.1 13.43 4.25 11 29.2 18.52 4.24 12 37.37 23.64 4.22 13 46.36 28.36 4.21 14 55.78 35.09 4.19 15 65.13 41.18 4.17 16 74 47.94 4.15 17 82.01 55.39 4.13 18 88.9 61.47 4.12 19 94.56 67.97 4.1 20 98.94 74.92 4.08 21 102.1 79.8 4.06 22 104.13 84.89 4.05 23 105.16 90.2 4.04 24 105.33 95.72 4.02 25 104.77 98.56 4.01 26 103.62 104.42 27 102 107.43 3.99 28 100 110.5 3.98 29 97.72 113.62 3.97 30 95.23 116.81 3.96 Bảng 3.5 Kỳ vọng lợi nhuận với ∑PL = 1500 MW k = 2.2 c (m/s) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 ∑PL = 1500 MW ; k = 2.6 L Pb λ (Tr VND) (MW) (Tr VND/MW) 0 0 0 0 0 0 2.06 1.25 4.28 4.01 2.44 4.28 6.91 3.87 4.28 10.97 6.22 4.27 16.34 9.36 4.26 23.2 13.43 4.25 31.74 17.6 4.24 42.06 23.64 4.22 54.23 29.63 4.2 68.14 38.05 4.18 83.29 46.18 4.16 98.99 55.39 4.13 114.36 65.75 4.1 128.48 77.33 4.07 140.69 87.52 4.04 150.57 95.72 4.02 157.9 104.42 162.76 113.62 3.97 165.29 120 3.94 165.6 120 3.94 163.6 120 3.94 159.94 120 3.94 155.15 120 3.94 149.61 120 3.94 143.61 120 3.94 137.39 120 3.94 131.11 120 3.94 Bảng 3.6 Kỳ vọng lợi nhuận với ∑PL = 1500 MW k = 2.6 Hình 3.19 Biểu đồ kỳ vọng lợi nhuận với ∑PL = 1500 MW 3.2.4.3 ∑PL = 2000 MW Với ∑PL = 2000 MW, ta thực lại bước phần 4.2.4.1, kết thu được thể cụ thể bảng 4.7, bảng 4.8, bảng 4.9 hình 4.20 c (m/s) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 ∑PL = 2000 MW ; k = 1.8 L Pb λ (Tr VND) (MW) (Tr VND/MW) 0 0 0 0 0 0 1.14 0.72 5.71 2.24 1.25 5.71 3.87 2.2 5.71 6.13 3.24 5.71 9.14 4.95 5.7 12.94 7.17 5.7 17.56 9.36 5.69 22.86 11.96 5.68 28.69 15.84 5.67 34.8 18.52 5.66 40.96 22.55 5.65 46.86 27.13 5.64 52.38 30.94 5.63 57.34 33.67 5.62 61.69 38.05 5.61 65.35 41.18 5.6 68.35 44.47 5.59 70.73 47.93 5.58 72.53 51.57 5.57 73.78 55.39 5.56 74.57 57.37 5.56 74.94 59.4 5.55 74.95 63.59 5.54 74.67 65.75 5.53 74.14 67.97 5.53 73.39 70.24 5.52 72.48 70.24 5.52 Bảng 3.7 Kỳ vọng lợi nhuận với ∑PL = 2000 MW k = 1.8 c (m/s) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 ∑PL = 2000 MW ; k = 2.2 L Pb λ (Tr VND) (MW) (Tr VND/MW) 0 0 0 0 0 0 1.91 0.96 5.71 3.72 1.76 5.71 6.41 2.96 5.71 10.19 4.95 5.7 15.19 7.17 5.7 21.59 9.98 5.69 29.52 13.43 5.68 39.04 18.52 5.66 50.02 23.64 5.65 62.11 29.63 5.63 74.81 35.09 5.62 87.43 41.18 5.6 99.45 47.94 5.58 110.36 55.39 5.56 119.76 61.47 5.54 127.53 67.97 5.53 133.6 74.92 5.51 137.99 82.32 5.49 140.88 87.52 5.47 142.4 92.93 5.46 142.76 95.72 5.45 142.13 101.46 5.43 140.67 104.42 5.42 138.54 107.43 5.42 135.92 113.62 5.4 132.89 116.81 5.39 129.57 120 5.38 Bảng 3.8 Kỳ vọng lợi nhuận với ∑PL = 2000 MW k = 2.2 c (m/s) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 ∑PL = 2000 MW ; k = 2.6 L Pb λ (Tr VND) (MW) (Tr VND/MW) 0 0 0 0 0 0 2.74 1.25 5.71 5.34 2.44 5.71 9.22 3.87 5.7 14.64 6.22 5.7 21.82 9.36 5.69 30.99 13.43 5.68 42.43 17.6 5.67 56.3 23.64 5.65 72.66 30.94 5.63 91.42 38.05 5.61 111.9 46.18 5.59 133.24 57.37 5.56 154.16 65.75 5.53 173.56 77.33 5.5 190.4 87.52 5.47 204.08 95.72 5.45 214.4 107.43 5.42 221.32 116.81 5.39 225.18 120 5.37 225.61 120 5.37 222.88 120 5.37 217.89 120 5.37 211.36 120 5.37 203.81 120 5.37 195.65 120 5.37 187.18 120 5.37 178.61 120 5.37 Bảng 3.9 Kỳ vọng lợi nhuận với ∑PL = 2000 MW k = 2.6 Hình 3.20 Biểu đồ kỳ vọng lợi nhuận với ∑PL = 2000 MW Qua ba biểu đồ ta thấy với ∑PL tăng giá bán điện tăng, lý nhu cầu thị trường tăng Bên cạnh đó, nhìn chung ba biểu đồ, nhận thấy vùng c có giá trị cao (> 23 m/s), lợi nhuận nhà máy có chiều hướng giảm dù mức cơng suất bán tăng lên, lý vùng này, xác suất cơng suất gió mức bán giảm cịn xác suất phạt tăng lên Vì vậy, xét trường hợp cung vượt cầu, giá trị c nằm vùng này, nhìn góc độ kinh tế cần cân nhắc xem có nên tiếp tục bán mức cơng suất khơng bán mức cơng suất nhiều lên tổ máy vận hành nhiều hơn, dẫn đến tăng mức độ hao mịn thiết bị, chi phí vận hành tăng Tuy nhiên, ta nhìn góc độ xã hội, NMĐG tham gia vào nhiều giá bán giảm xuống, đồng thời giảm mức tham gia NMNĐ, góp phần giảm hiệu ứng nhà kính, vấn đề ưu tiên quan tâm hàng đầu giới Kết luận chung quốc gia, khu vực nên tận dụng tối đa nguồn tài nguyên lượng tái tạo Ở toán này, hàm chi phí nhà máy nhiệt điện tự đưa chưa có ràng buộc định giá bán điện nên kết thu không gần sát với thực tế Chương 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 4.1 Kết luận Có thể thấy ngành điện giới phát triển với xu hướng sử dụng nguồn lượng tái tạo tham gia vào hệ thống điện để giảm thiểu khai thác nguồn lượng hóa thạch dần cạn kiệt Tuy nhiên, hệ thống điện có thêm nguồn lượng tái tạo tham gia vào làm tăng độ phức tạp tính tốn vận hành hệ thống điện Vì vậy, việc vận hành tối ưu hệ thống điện vấn đề cực quan trọng quốc gia, nhằm đảm bảo cung cấp đủ lượng điện với yêu cầu phát triển phụ tải đồng thời cực tiểu chi phí vận hành tổn thất công suất hệ thống điện Luận văn đề bước thực để tính tốn tối ưu hiệu nhà máy điện gió thị trường điện cạnh tranh Điều góp phần quan trọng việc nâng cao vị tỉ trọng nguồn lượng tái tạo thị trường điện Ngoài ra, tham gia vào thị trường điện cạnh tranh, ta phủ nhận vai trò to lớn nguồn lượng truyền thống khác, nguồn lượng khơng đóng vai trị chủ chốt việc cung cấp lượng điện mà cịn góp phần nâng cao tính ổn định hệ thống, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện tránh tình trạng ổn định tăng giảm khó kiểm sốt cơng suất đầu nhà máy điện gió Qua yếu tố trình bày phía trên, kết luận văn đạt mục đích đặt ban đầu Với yêu cầu xác định giá bán nhà máy điện gió với giá bán nhà máy nhiệt điện, đồng thời cực tiểu chi phí sản suất nhà máy nhiệt điện, từ tối ưu giá bán điện Có thể nói nhu cầu thực tế nhà máy điện Việt Nam 4.2 Hướng phát triển Từ kết nghiên cứu trên, áp dụng thuật tốn tối ưu để tính tối ưu điều độ kinh tế, tối ưu phân bố công suất tối ưu công suất phản kháng hệ thống điện với quy mô lớn Không vậy, ta cịn áp dụng thuật tốn tối ưu vào lưới điện khu vực với nhiều NMNĐ u cầu có đầy đủ thơng số kỹ thuật để lập trình tính tốn, để dựa vào lựa chọn phương án vận hành tối ưu Nghiên cứu tính giá bán điện cho nhà máy điện gió với giá trị lợi nhuận thu Khi đưa vào thực tế, cần có chi tiết thông số kỹ thuật nhà máy nhiệt điện nhà máy điện gió để mức giá phù hợp Trong tương lai, lượng gió cịn phát triển mạnh Việt Nam đạt ngưỡng, việc tính tốn tối ưu hệ thống cực đại hiệu kinh tế xã hội cần thiết Kết nghiên cứu sở ban đầu để phát triển áp dụng thuật tốn tối ưu, đồng thời góp phần thúc đẩy việc sử dụng nguồn lượng tái tạo nói chung lượng gió nói riêng cấu nguồn lượng ngành điện, từ góp phần khơng nhỏ việc giảm hiệu ứng nhà kính, cải thiện tác động đến xã hội, thúc đẩy phát triển kinh tế, đưa Việt Nam trở thành đất nước tận dụng tối đa nguồn lượng tái tạo TÀI LIỆU THAM KHẢO Cơ sở lượng tái tạo – PGS-Ts Đặng Đình Thống 2.Các Website http://www.gwec.net Trung tâm lượng gió tồn cầu http://www.alternative-energy-news.info http://www.wikipedia.com [1] Trần Cơng Binh (2012), “Bài giảng Năng Lượng Gió”, 54 trang [2] Võ Ngọc Điều Trương Hoàng Bảo Huy, “Ứng dụng thuật tốn tìm kiếm nhóm tính tốn phân bố cơng suất tối ưu hệ thống điện”, Tạp chí phát triển khoa học công nghệ, tập 20, số K9-2017, 16 trang [3] Trần Hữu Danh, Nguyễn Phát Lợi, Lương Nhân, Nguyễn Thái Sơn Quảng Đức Thành, “Tìm điểm cơng suất cực đại máy phát điện gió PMSG 200 W”, Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, tập 55, số 4A (2019), 20 trang [4] Các link báo phía http://nangluongvietnam.vn/news/vn/nhan-dinh-phan-bien-kien-nghi/bien-donggia-dau-tho-2018-va-du-bao-cho-nam-2019.html http://nangluongvietnam.vn/news/vn/nhan-dinh-phan-bien-kien-nghi/tong-quannang-luong-toan-cau-nam-2018.html https://www.statista.com/statistics/268363/installed-wind-power-capacityworldwide/ https://www.statista.com/statistics/217522/cumulative-installed-capacity-of- windpower-worldwide/ https://dantri.com.vn/kinh-doanh/ninh-thuan-phat-dien-du-an-dien-gio-cotuabin-tren-dat-lien-lon-nhat-viet-nam-20191202143449641.html https://en.wind-turbine-models.com/turbines/370-ge-general-electric-ge-1.6100#datasheet MỤC LỤC CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG GIÓ 1.KHÁI NIỆM 2.SỰ HÌNH THÀNH NĂNG LƯỢNG GIÓ 3.VẬT LÝ HỌC VỀ NĂNG LƯỢNG GIÓ 4.ƯU, NHƯỢC ĐIỂM CỦA NĂNG LƯỢNG GIÓ 5.ỨNG DỤNG CỦA NĂNG LƯỢNG GIÓ ỨNG DỤNG ĐỘNG CƠ GIÓ BƠM NƯỚC ỨNG DỤNG ĐỘNG CƠ GIÓ PHÁT ĐIỆN CHƯƠNG II: TURBINER GIÓ .8 1.PHÂN LOẠI .8 1.2 TURBINES GIÓ TRỤC NGANG .10 2.1 Cấu tạo 10 1.2.2 Nguyên lý làm việc 12 3.TÍNH TỐN LẮP ĐẶT TURBINES GIĨ 13 3.1 CÁC ĐIỀU KIỆN LẮP ĐẶT 13 TÍNH TỐN SƠ BỘ CÁC ĐẶC TÍNH CỦA TURBINES GIĨ 14 4.1 MỘT SỐ THÔNG SỐ CỦA TURBINES GIÓ 14 CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG NHÀ MÁY ĐIỆN GIÓ 15 3.1 THÔNG SỐ ĐẦU VÀO 15 3.2 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 15 3.2.1 Công suất ngõ nhà máy điện gió 120 MW theo tốc độ gió 15 3.2.2 Phân phối tốc độ gió theo hàm Weibull 16 3.2.3 Xác suất cơng suất gió 19 3.2.4 Lợi nhuận thu nhà máy điện gió 120 MW 23 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 38 4.1 4.2 KẾT LUẬN .38 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO .39 ... http://nangluongvietnam.vn/news/vn/nhan-dinh-phan-bien-kien-nghi/bien-donggia-dau-tho-2018-va-du-bao-cho-nam-2019.html http://nangluongvietnam.vn/news/vn/nhan-dinh-phan-bien-kien-nghi/tong-quannang -luong- toan-cau-nam-2018.html... http://nangluongvietnam.vn/news/vn/nhan-dinh-phan-bien-kien-nghi/bien-donggia-dau-tho-2018-va-du-bao-cho-nam-2019.html http://nangluongvietnam.vn/news/vn/nhan-dinh-phan-bien-kien-nghi/tong-quannang -luong- toan-cau-nam-2018.html https://www.statista.com/statistics/268363/installed-wind-power-capacityworldwide/