Tiềm năng sử dụng năng lượng gió ở việt nam

 ở các đảo, đồng bằng bắc bộ: Tiềm năng NL mùa gió đông bắc chiếm ưu thế hơn mùa gió tây nam  ở trung bộ: Sát biển: Gío đông bắc chiếm ưu thế  Đất liền: ưu thế sang mùa gío tây nam 

Tiềm năng Năng lượng gió ở Việt Nam (ở độ cao 10m)

 Bờ biển: Bắc bộ, Trung bộ: W: 800 - 1000 kWh/

m2

 Đồng bằng Bắc bộ: Theo chiều từ trung du ra

biển: 250-800 (1000) kWh/m2

 Trung du & núi thấp: W < 200 kWh/m2

 Cao nguyên thoáng gió W: 600 kWh/m2

 Phía tây Quảng Nam, Quảng Ngãi: 300 kWh/m2

 Đông Nam bộ: 600 - 800 kWh/m2

 Đồng bằng Nam bộ: 300 - 450 kWh/m2

Diễn biến của mật độ NL Gío trong năm

 Trong 1 năm, mật độ NL Gío có luôn luôn không đổi không?

Biến trình năm của NL Gío có dạng tương tự biến trình năm của tốc độ Gío

 Nước ta có mấy hướng gió chính?

 Khu vực đảo phía Đông ưu thế gió là gió gì?

 ở các đảo, đồng bằng bắc bộ: Tiềm năng NL mùa gió đông bắc chiếm ưu thế hơn mùa gió tây nam

 ở trung bộ: Sát biển: Gío đông bắc chiếm ưu thế

 Đất liền: ưu thế sang mùa gío tây nam

 Tây Nguyên: Đông Bắc ưu thế

 Vị trí thấp: Tây Nam

 Nam bộ: Ven biển: Đông Bắc

Phía Tây: Tây Nam

2.2 Tiềm năng kỹ thuật của NL Gío

 Gío được đo ở đâu, sử dụng thiết bị đo đạc gì?

 ở các trạm quan trắc khí tượng

 Độ cao của các trạm quan trắc?

 Khoảng 10m

 Cột lắp đặt tuabin gió cao?

 KN tiềm năng kỹ thuật của NL Gío: NL kỹ thuật (hay còn gọi là tiềm năng tính toán) của gió là giá trị NL gió tại độ cao của tuabin được tính từ giá trị tốc độ gió tính toán tại mực cao đó.

 Tính NL gió ở độ cao này như thế nào?

 Lắp hệ thống quan trắc cao - Tốn

Tiềm năng kỹ thuật Gío ở VN phụ thuộc ?:

 Địa hình

 Mùa

 Tiềm năng NL Gío tại các độ cao phụ thuộc?

hình

 Địa hình càng bị che chắn, NL Gío biến đổi ntn theo chiều cao?

 Loại hình 5: Duyên hải

 Loại hình 6: Hải đảo

Độ lớn của năng lượng gió Wzi tại độ cao Zi = 20m, 40m, 60m so với mặt đất (Z = 10m) W10 được đánh giá bằng tỉ số Wzi/W10 trong bảng dưới đây

Tiềm năng năng lượng gió ở độ cao 40m trên mặt đất

400kWh/m2 năm Những vùng nghèo tiềm năng tổng năng lượng năm chưa vượt được 400kWh/m2 là các vùng núi thấp, trung du và phần đồng bằng Bắc Bộ nằm sâu trong đất liền, vùng phía bắc Trung Bộ (tới Hà Tĩnh), vùng núi thấp trung Trung Bộ, vùng đất thấp phía tây Tây Nguyên và phần đồng bằng Nam Bộ nằm sâu trong đất liền

dãy núi cao Hoàng Liên Sơn, vùng núi cao Tây Nguyên, duyên hải các tỉnh thuộc đồng bằng Bắc Bộ, duyên hải tây Nam Bộ và một số nơi trên duyên hải Thuận Hải và duyên hải phía đông Nam Bộ

khoảng 1500kWh/m2 năm tại các đảo gần bờ, tăng lên tới hơn 6000kWh/m2 năm tại các đảo xa bờ Trên các đảo phía nam lãnh thổ tiềm năng năng lượng chỉ 700-1000kWh/m2

Tiềm năng năng lượng gió ở độ cao 60m trên mặt đất

 Ở Bắc Bộ, nhiều nơi W>600kWh/m2 Giá trị W>1000kWh/m2 năm có thể thấy trên khu vực tương đối rộng của Hoàng Liên Sơn, cao nguyên Mộc Châu, phần phía đông tỉnh Lạng Sơn kéo dài theo biên giới Quảng Ninh, duyên hải và phần đồng bằng kế tiếp của Hải Phòng, Thái Bình, Nam Định, Ninh Bình… Trên bờ biển Bắc

Bộ, nhiêu nơi tổng năng lượng năm có thể đạt tới 1300kWh/m2.

 Ở Trung Bộ, W>900kWh/m2 có trên dải bờ biển hẹp từ Nghệ An đến các tỉnh khu vực Bình Trị Thiên Vùng Tây Nguyên có tiềm năng rất phong phú; W>1400kWh/m2 như Buôn Mê Thuột, Đà Lạt, Đắc Nông, An Khê, đặc biệt vùng có W>1300kWh/m2

là phía nam Tây Nguyên kéo dài tới bờ biển Nam Trung Bộ.

 Duyên hải Nam Bộ có tiềm năng phong phú, vùng có tổng năng lượng năm tới hơn 900kWh/m2 tương đối rộng Đặc biệt ở phía tây Nam Bộ, dải năng lượng này nằm khá sâu trong đất liền Tại nhiều vị trí ven biển, tổng năng lượng năm tới hơn 1500kWh/m2.

 Trên các hải đảo phía đông lãnh thổ, tổng năng lượng năm khoảng 900-1000kWh/m2 ở gần bờ, tăng lên khi xa bờ, tại Trường Sa là xấp xỉ 5000kWh/m2 và hơn 7000kWh/m2 Trên các đảo phía nam lãnh thổ, tổng năng lượng năm chỉ 800-1200kWh/m2.

1.2 Cấu tạo của Tuabin gió

Cấu tạo tuabin gió:

 Anemoneter: Bộ đo lường tốc độ gió và truyền dữ liệu tốc độ gió tới bộ điều khiển

 Blades: Cánh quạt

 Brake: Bộ hãm Dùng để dừng roto trong tình trạng khẩn cấp bằng điện, bằng sức nước hoặc bằng

động cơ

 Controller: Bộ điều khiển, bộ điều khiển sẽ khởi động động cơ ở tốc độ gió khoảng 8 đến 16 dặm/ 1

giờ và tắt động cơ khoảng 65 dặm/ 1 giờ

 Gear box: Hộp bánh răng Bánh răng được nối trục có tốc độ thấp với trục có tốc độ cao và tăng tốc

độ quay từ 30 – 60 vòng/phút tới 1200-1500 vòng/phút

 Generator: Máy phát

 Hight speed shaft: Trục truyền động tốc độ cao

 Low speed shaft: Trục quay tốc độ thấp

 Nacelle: Vỏ, gồm Roto và vỏ bọc ngoài, toàn bộ được đặt trên đỉnh trụ Dùng bảo vệ các thành

phần trong vỏ.

 Pitch: Bước răng Cánh được làm nghiêng một ít để giữ cho Roto quay trong gió không quá cao

hay quá thấp để tạo ra điện

 Rotor: Bao gồm các cánh quạt và trục

 Tower: Trụ đỡ Được làm từ thép hình trụ hoặc lưới thép

 Wind direction: Hướng gió

 Wind vane: Chong chóng gió để xử lý hướng gió và liên lạc với Yaw drive để định hướng Tuabin

 Yaw drive: Dùng để giữ Roto luôn luôn hướng về hướng gió khi có sự thay đổi hướng gió

 Yaw motor: Động cơ cung cấp cho Yaw drive định hướng gió

3 TÍNH GIÓ THEO ĐỘ CAO TRONG LỚP SÁT ĐẤT

(DƯỚI 100-200m) VÀ TÍNH NĂNG LƯỢNG GIÓ

3.1 Xác định độ nhám Z0 và hệ số m trong công thức biến đổi gió theo qui luật lũy thừa

3.2 Tính toán tải trọng gió (năng lượng gió) trong lớp sát mặt đệm

3.1 Xác định độ nhám Z0 và hệ số m trong công thức biến đổi gió theo qui luật lũy thừa

chung và của lớp sát đất nói riêng là profin tốc độ gió Để tính profin gió có rất nhiều công thức thực nghiệm Song về bản chất vật lý, gió phụ thuộc vào độ nhám của mặt đệm và tầng kết khí quyển mà chúng được xác định bằng nhiều cách khác nhau Dưới đây chúng

0 = h0 ρ0(Re)Re))0

Trong thực hành tính toán giá trị Z0 được dẫn ra trong bảng

Cỏ cao (60-70 cm) khi V2 = 1.5 m/s

V2 = 3.5 m/s

V2 = 6.2 m/s

9.06.13.7

Bài toán

Một kết quả nghiên cứu của nước ngoài cho thấy ban

ngày tốc độ gió biểu thị tốt theo qui luật lũy thừa, còn ban đêm theo quy luật loga.

Bài toán đặt ra là với số liệu quan trắc về gió và dựa trên công thức gió sát đất sau để tính Z0 và m trong các công thức dưới đây:

Hệ số m phụ thuộc vào rối, tầng kết khí quyển và điều

kiện địa vật lý địa phương.

0 10

0 10

lnZ - ln

lnZ -

lnZ

* V

Xác định điều kiện chọn số liệu để tính toán

 Khi lặng gió thì những số liệu này không tham gia vào tính toán.

 Với giả thiết gió sát đất được xác định theo công thức (1) Vậy từ (1) ta

có

(3)

 Ở đây VZ*_ tốc độ gió tại mục tiêu quan trắc ở dưới 10m.

 Vì Z0 nhỏ hơn 1, từ (3) dễ dàng chứng minh được

* 10

Z

lnZ - ln

-lnZ

lnZ V

10ln

ln *

Cách xác tính Z0 và hệ số m

 Bài toán cần xác định a sao cho (∑ δi = (Vi)2 là cực tiểu.

 Sau khi đạo hàm theo a và sau vài phép biến đổi, ta có

 Từ công thức để tính Z0:

Z0 = exp(a)

i V V

V

i V V

i V

Z

Z

Z a

)

* (Re)

2 ) 10 (Re)

)

* (Re)

* 10 ln

2 ) 10 (Re)

* ln

* 10 ln )

V

Z



Tính toán gió lớp sát mặt đệm

 Trong thực hành người ta thường dùng hai công thức sau:

(3)

 Ở đây VZ, V10 - tốc độ gió ở độ cao Z và 10m.

 và công thức lũy thừa.

0 10

* 10

Z

lnZ -

ln

-lnZ

lnZ V

V 

Việc sử dụng công thức (3) và (4) các nhà khí tượng

nước ngòai đánh giá và kết luận như sau:

dùng công thức (4) chính xác hơn công thức (3)

định thì profin gió tính theo công thức lũy thừa (4) chính xác hơn công thức loga (3)

bởi công thức lũy thừa (4) đủ chính xác trong tất cả các trường hợp với gradient thẳng đứng của nhiệt độ trong lớp này gần hoặc vượt quá đoạn nhiệt, còn tốc độ gió không lớn hơn 8 m/s

Độ chính xác của công thức (3) trong lớp dưới 300 mét càng cao với độ bất ổn định của khí quyển càng lớn

tốc độ gió trên 8 m/s profin gió theo công thức loga (3) có độ cong rõ hơn và sai số lớn

Tải trọng của gió (năng lượng gió)

 Tải trọng của gió, vuông góc với bề mặt thiết bị được xác định

 Cx - hệ số khí động (hệ số cản trở); q – áp lực tốc độ gió và có dạng

 (5)

 Ở độ cao trên 10 mét, áp lực gió được tính theo công thức

 (6)

 Ở đây k - hệ số chuyển (hiệu chỉnh) từ việc tính ở độ cao 10 mét đến

độ cao bất kì cần tính; n - hệ số quá tải (thường nhận giá trị 1.3); c -

hệ số “giật” phụ thuộc vào cấu trúc động lực và mạch động của áp lực gió

q C

Xác định hệ số k.

công thức