GIẢI PHÁP, SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG GIÓ CỦA VIỆT NAM TRONG QUÁ TRÌNH CÔNG NGHIỆP HÓA, HIỆN ĐẠI HÓA

Do đó, để bảo vệ môi trường và đáp ứng nhu cầu sử dụng năng lượng của mình, con người đang nổ lực tìm tòi và phát minh ra các nguồn năng lượng tái sinh để thay thế cho nguồn năng lượng h

========&&&=======

BÀI THI MÔN KINH TẾ MÔI TRƯỜNG

Tên đề bài:

GIẢI PHÁP, SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG GIÓ CỦA VIỆT NAM TRONG

QUÁ TRÌNH CÔNG NGHIỆP HÓA, HIỆN ĐẠI HÓA

Họ và tên: Nguyễn Thị Hồng Nhung Mã sinh viên: 2073401010062

Khóa/lớp (Tín chỉ): CQ5832.2_LT2 (niên chế): CQ5832.04

Ngày thi: 24/09/2021 Giờ thi: 9h15

Hình thức thi: tiểu luận

Thời gian: 3 ngày

1

MỤC LỤC 1

CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU CHUNG VỀ NĂNG LƯỢNG GIÓ 4

1.1 Khái niệm 4

1.2 Sự hình thành của năng lượng gió 4

1.3 Vật lí học của năng lượng gió 5

1.4 Đặc điểm của gió 5

1.4.1 Đặc điểm phân bố của năng lượng gió trên vùng lãnh thổ 6

1.4.2 Đặc điểm phân bố của năng lượng gió theo mùa ở nước ta 6

1.5 Ưu, nhược điểm của năng lượng gió 7

1.6 Ứng dụng của năng lượng gió 7

1.7 Ứng dụng động cơ gió bơm nước 8

1.8 Ứng dụng động cơ gió phát điện 9

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG NGUỒN NĂNG LƯỢNG GIÓ TẠI VIỆT NAM 10

2.1 Tổng quan về nguồn năng lượng gió. 10

2.2 Thực trạng khia thác, sử dụng năng lượng gió ở Việt Nam 10

2.2.1 Vai trò của điện gió. 10

2.2.2 Các dự án điện gió hiện nay. 11

2.3 Những khó khăn và tiềm năng, những dự đinh đầu tiên về năng lượng gió. 15

2.3.1 Khó khăn về năng lượng gió .15

2.3.2 Tiềm năng và những dự định đầu tiên về năng lượng gió. 15

CHƯƠNG 3: ĐỊNH HƯỚNG VÀ GIẢI PHÁP SỬ DỤNG NGUỒN NĂNG LƯỢNG GIÓ TRONG NỀN CÔNG NGHIỆP HÓA, HIỆN ĐẠI HÓA. 18

3.1 Định hướng nguồn năng lượng gió trong nền công nghiệp hóa, hiện đại hóa .18

3.2 Giải pháp sử dụng nguồn năng lượng gió trong công nghiệp hóa, hiện đại hóa. 19

KẾT LUẬN 22

TÀI LIỆU THAM KHẢO 23

MỞ ĐẦU

Trong vòng hai thập niên trở lại đây, loài người đã tiến bộ một cách nhanh chóng với những phát minh của mình Con người đã chế tạo ra nhiều máy móc, thiết bị hiện đại để phục vụ nhu cầu sống của mình Loài người cũng đã không ngừng chinh phục thiên nhiên, bắt thiên nhiên phục vụ mình và không ngừng khai thác các nguồn tài nguyên sẵn có để làm cho cuộc sống của mình ngày càng hiện đại hơn Các nhà máy,

xí nghiệp, khu công nghiệp mọc lên ngày càng nhiều, các máy móc tiện nghi phục vụ cho nhu cầu của con người (như ti vi, tủ lạnh, máy lạnh, máy giặt…) ngày càng xuất hiện nhiều hơn trong các căn hộ Tuy nhiên, con người cũng đang phải trả giá cho những tiến bộ và tiện nghi của mình Môi trường sống của loài người đang bị hủy hoại, nguồn tài nguyên thiên nhiên hay tài nguyên hóa thạch đang ngày càng cạn kiệt trước sự khai thác ồ ạt của con người Loài người đang phải đối mặt với một loạt thách thức mang tính toàn cầu như: năng lượng, ô nhiễm môi trường, biến đổi khí hậu, bùng

nổ dân số… Trong đó, vấn đề năng lượng được xem là cấp thiết nhất Nguồn năng lượng hóa thạch đang cạn kiệt dần và không đủ cung cấp cho nhu cầu của con người Bên cạnh đó, việc sử dụng quá nhiều năng lượng hóa thạch cũng là một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường và biến đổi khí hậu toàn cầu Do đó, để bảo vệ môi trường và đáp ứng nhu cầu sử dụng năng lượng của mình, con người đang nổ lực tìm tòi và phát minh ra các nguồn năng lượng tái sinh để thay thế cho nguồn năng lượng hóa thạch Hàng loạt các năng lượng tái tạo đã được con người nghiên cứu và

sử dụng ngày càng phổ biến, chẳng hạn như: năng lượng mặt trời, năng lượng gió, địa nhiệt, năng lượng thủy triều, năng lượng sinh khối….Trong đó, nguồn năng lượng gió

là một trong những nguồn năng lượng tái sinh quan trọng nhất vì nó đang và sẽ đóng góp rất lớn vào nhu cầu sử dụng điện năng của cả thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng

Ở Việt Nam trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa 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 điều kiện thuận lợi về địa

lý, khí hậu, Việt Nam có nguồn năng lượng tái tạo khá lớn và đa dạng như thủy điện, gió, năng lượng mặt trời, nhiên liệu sinh học… đó cũng là cơ hội đồng thời là thách thức để Việt Nam tạo ra những nguồn năng lượng sạch, bảo vệ môi trường Vì thế, trong bài viết này, tác giả sẽ đề cập đến tổng quan tình hình nghiên cứu và phát triển năng lượng gió của Việt Nam, từ đó đưa ra những nhận định cá nhân và các giải pháp

CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU CHUNG VỀ NĂNG LƯỢNG GIÓ

1.1 Khái niệm

Nguồn tài nguyên vô hạn là các loại tài nguyên có thể tự bổ sung một cách liên tục như: năng lượng địa nhiệt, năng lượng thủy triều, năng lượng sống, năng lượng các dòng chảy đại dương, sông, suối… Nhìn chung, nguồn tài nguyên vô hạn có nhiều ưu điểm Đó thường là các nguồn năng lượng sạch, do bản thân chúng chính

là một thành tố không thể tách rời của môi trường, nó rất gần gũi, thân thiện với con người Đây cũng là các loại năng lượng rẻ tiền, vì việc khai thác sử dụng chúng không phải trả thuế và có thể khai thác được lâu dài

Năng lượng gió là dạng năng lượng được tạo nên từ động năng do sự chuyển động của các luồng không khí trong khí quyển Các luồng gió thổi đều đặn là nguồn năng lượng giúp làm quay tuabin, phục vụ cho hoạt động sản xuất điện hoặc hỗ trợ vận hành cho một số loại máy móc – thiết bị

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 như góp phần vào việc làm xoáy không khí và trục quay của trái đất nghiêng đi (so với mặt phẳng do quỹ đạo trái đất tạo tahnhf khi quay quanh mặt trời) nên cũng tạo thành các dòng không khí 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 thẳng 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 chiều kim dồng hồ Trên Nam bán cầu thì chiều ngược lại

Ngoài các yếu tố có tính toàn cầu trên gió cũng bị ảnh hưởng bới 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

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:

1.4.1 Đặc điểm phân bố của năng lượng gió trên vùng lãnh thổ

Tốc độ gió phân bố theo quy luật cảng lên cao gió thổi càng mạnh Ở các vùng núi thì tại sườn đón gió, gió có tốc độ mạnh, ngược lại tại phía sườn khuất gió, gió yếu Trong các thung lũng hẹp và lòng chảo trũng gió rất yếu Tuy nhiên các thung lũng sông có hướng song song với hướng gió thịnh hành lại là nơi hút gió Trên các đeo vắt qua các khối núi lớn thường là con đường thuận lợi cho gió lùa qua

Ngoài khơi gió thổi mạnh và giảm dần khi vào đất liền Bờ biển và duyên hải là nơi trực tiếp đón gió từ biển thổi vào Tuy nhiên cường độ gió ở mỗi nơi còn tùy thuộc hướng của bờ biển đối với hướng gió thịnh hành và hình thể địa hình của vùng đất liền kề tiếp phía trong Trên các hải đảo phía đông lãnh thổ gió thổi rất mạnh Tại các đảo phía Nam do gần xích đạo gió thổi có tốc độ nhỏ rõ rệt so với các đảo phía Đông

Hai nhân tố chính ảnh hưởng đến sự phân bố tốc độ gió là hoàn lưu và địa hình

1.4.2 Đặc điểm phân bố của năng lượng gió theo mùa ở nước ta

Mỗi khu vực trên lãnh thổ chịu ảnh hưởng khác nhau của hai gió mùa Đông Bắc

và Tây Nam Độ lớn của tốc độ và do đó độ lớn của năng lượng gió ở mỗi nơi trong từng mùa gió phụ thuộc vào địa hình và vị trí địa lí của khu vực đó

- Những khu vực có tiềm năng năng lượng gió mùa lạnh cao hơn mùa nóng rõ rệt là:

+ Các hải đảo phía Đông lãnh thổ (trừ các đảo gần bờ từ Hải Phòng đến Diễn Châu – Nghệ An)

+ Khu vực phía Đông tỉnh Lạng Sơn

+ Các khu vực núi cao trên lãnh thổ, kể cả Tây Nguyên

+ Duyên hải và đồng bằng kế tiếp duyên hải từ Hà Tĩnh đến Cà Mau, đặc biệt

từ Tuy Hòa đến Phan Thiết năng lượng mùa lạnh lớn vượt trội năng lượng mùa nóng

- Những khu vực có tiềm năng năng lượng gió mùa nóng cao hơn mùa lạnh rõ rệt là:

+ Các đảo phái Tây Nam lãnh thộ

+ Duyên hải phía Tây và phần đồng bằng kế tiếp của Nam Bộ

+ Các vùng đất thấp và các vị trí dưới thấp phía Tây và Nam Tây Nguyên + Vùng núi thấp phía Tây Nghệ An, Hà Tĩnh và Bình Trị Thiên

+ Duyên hải từ Hải Phòng đến Diễn Châu (Nghệ An) và đồng bằng kế tiếp Ngoài ra, tại các vungc khác trên lãnh thổ tiềm năng năng lượng gió của hai mùa gió gần tương đương với nhau

Tỷ lệ giữa tiềm năng hai màu không thay đổi theo độ 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 lớp turbines gió ở nhiều địa hình khác nhau nên tích kiệm được chi phí truyền tải

Hầu như vô cùng bền vững

Nhược điểm:

Vốn đầu tư ban đầu lớn, chi phí lắp ráp và chi phí bảo trì cao

Phải có trình dộ 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

đều không đáng kể

Từ lâu năng lượng gió đac 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 động cơ học nhờ 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

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 có ứng dụng quan trọng trong bơm nước và công nghệ phát triển

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

Máy bơm qua lại truyền thống có cối xay gió nằm trực tiếp trên nguồn

Năng lượng gió có rất nhiều ứng dụng

Động cơ gió bơm nước

nước Bơm nước bằng nguồn 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 sửa dụng phổ biến 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 cửa, đồng thời khi nén hất nước ra bơm và đẩy lên máng

1.8 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

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH KHAI THÁC VÀ SỬ

DỤNG NGUỒN NĂNG LƯỢNG GIÓ TẠI VIỆT NAM

Năng lượng gió là động năng của không khí di chuyển trong bầu khí quyển trái đất, đây là một hình thức gián tiếp của năng lượng mặt trời Năng lượng gió là một nguồn năng lượng sạch, có khả năng tái tạo

Con người từ lâu đã biết sử dụng năng lượng gió để di chuyển thuyền buồm, khinh khí cầu hoặc cối xay gió Ý tưởng dùng năng lượng gió để sản xuất điện hình thành sau khi ra đời các phát minh về điện và máy phát điện Từ sau cuộc khủng hoảng dầu lửa vào những năm 1970, việc nghiên cứu sản xuất năng lượng từ các nguồn khác nhau được đẩy mạnh trên toàn thế giới, kể cả việc phát triển các tua-bin gió hiện đại

Nguyên lý phát điện từ năng lượng gió như sau: tua-bin gió biến động năng của gió thành động năng của tua-bin, chuyển động quay của tua-bin dẫn đến chuyển động quay của máy phát điện và tạo ra điện Để truyền điện đi xa hơn, người ta dùng máy biến thế để tăng hiệu điện thế Điện năng được truyển tải đi đến nơi sử dụng qua đường dây tải điện

2.2.1 Vai trò của điện gió

2.2.1.1 Cung ứng điện năng, đảm bảo an ninh năng lượng

Ở Việt Nam, tình trạng khó khăn về nguồn than đá được dự báo đã rất cận

kề (năm 2012 bắt đầu phải nhập khẩu với số lượng lớn để phục vụ các nhà máy nhiệt điện), nguồn dầu mỏ cũng không còn nhiều kể từ năm 2030 trở đi Với những dự án điện hiện có, kể cả nhà máy điện hạt nhân với công suất 4.000MW, thì từ 10 đến 20 năm tới, Việt Nam vẫn thiếu điện Tốc độ tăng trưởng trung bình của sản lượng điện ở Việt Nam trong 20 năm trở lại đây đạt mức rất cao, khoảng 12-13%/năm, tức là gần gấp đôi tốc độ tăng trưởng GDP của nền kinh

tế Theo dự báo của Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN), nếu tốc độ tăng trưởng

GDP trung bình tiếp tục được duy trì ở mức 7,1%/năm thì nhu cầu điện sản xuất của Việt Nam vào năm 2020 sẽ là khoảng 200.000 GWh, vào năm 2030 là 327.000 GWh Trong khi đó, ngay cả khi huy động tối đa các nguồn điện truyền thống thì sản lượng điện nội địa của chúng ta cũng chỉ đạt mức tương ứng là 165.000 GWh (năm 2020)

và 208.000 GWh (năm 2030) Điều này có nghĩa là nền kinh tế sẽ bị thiếu hụt điện một cách nghiêm trọng, và tỷ lệ thiếu hụt có thể lên tới 20-30% mỗi năm Nếu dự báo này của EVN trở thành hiện thực thì hoặc là chúng ta phải nhập khẩu điện với giá đắt gấp 2-3 lần so với giá sản xuất trong nước, hoặc là hoạt động sản xuất của nền kinh tế sẽ rơi vào trì trệ Vì thế, 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 tái tạo, điển hình như năng lượng gió

2.2.1.2 Lợi ích về mặt môi trường, sinh thải và xã hội

Năng lượng gió được đánh giá là nguồn năng lượng thân thiện với môi trường và ít gây ảnh hưởng xấu về mặt xã hội Khi tính đầy đủ cả các chi phí ngoài (là những chi phí phát sinh bên cạnh những chi phí sản xuất truyền thống) thì lợi ích của việc sử dụng năng lượng gió càng trở nên rõ rệt So với các nguồn năng lượng gây ô nhiễm (như ở các nhà máy nhiệt điện dùng than) hay phải phá rừng, chiếm dụng đất đai, di dời dân với quy mô lớn (như các nhà máy thủy điện lớn) hoặc tiềm ẩn nguy cơ xảy ra các sự cố rò rỉ phóng xạ (như các nhà máy điện hạt nhân), khi sử dụng năng lượng gió, người dân không phải chịu thiệt hại do thất thu hoa màu hay tái định cư, và họ cũng không phải chịu thêm chi phí y tế và chăm sóc sức khỏe do ô nhiễm môi trường Ngoài ra, năng lượng gió giúp đa dạng hóa các nguồn năng lượng, tránh phụ thuộc vào một hay một

số ít nguồn năng lượng chủ yếu như năng lượng hóa thạch, giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu nhập khẩu, góp phần giữ vốn đầu tư nội địa Do đó, năng lượng gió giúp phân tán rủi ro và tăng cường an ninh năng lượng 2.2.2 Các dự án điện gió hiện nay

2.2.2.1 Các dự án điện gió có nối lưới