Thạc Sĩ Đánh giá tiềm năng năng lượng gió vùng biển ven bờ Việt Nam

MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Hiện nay, cùng với sự phát triển kinh tế và gia tăng dân số dẫn đến tốc độ sử dụng năng lượng ngày càng tăng, làm cho các nguồn năng lượng truyền thống ngày càng trở nên khan hiếm. Một trong những vấn đề về năng lượng là sự thiếu hụt điện do việc sử dụng điện ngày càng gia tăng nhằm phục vụ cho các nhu cầu như sản xuất, sinh hoạt và các mục đích khác. Do vậy, trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng cần có các chiến lược trung và dài hạn nhằm đảm bảo an ninh năng lượng bằng cách khai thác tiết kiệm, hiệu quả và giảm thiểu sự phụ thuộc vào những nguồn năng lượng truyền thống như than đá, dầu khí, thủy điện . , đồng thời mở rộng ứng dụng các nguồn năng lượng mới, đặc biệt ưu tiên phát triển các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng gió, mặt trời, thủy triều, sinh khối. Việt Nam là nước có hơn 3000km đường bờ biển và nằm trong khu vực có khí hậu nhiệt đới gió mùa nên được đánh giá là một trong những quốc gia có tiềm năng năng lượng gió khá tốt. Tuy nhiên, hiện nay các dự án điện gió ở Việt Nam vẫn chưa thu hút được các nhà đầu tư trong và ngoài nước, điện gió vẫn chưa phát huy được hết tiềm năng của mình. Nhận thấy việc cần thiết nhằm phát triển điện gió ở nước ta, ngày 29/06/2011 Thủ tướng Chính phủ đã có Quyết định số 37/2011/QĐ- TTg Về cơ chế hỗ trợ phát triển các dự án điện gió tại Việt Nam, và ngày 21/07/2011 Thủ tướng Chính phủ đã phê duyệt Quy hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2011-2020 có xét đến 2030 (Quy hoạch điện VII), theo đó đến năm 2020 nước ta sẽ có 1.000MW điện gió và đến năm 2030 là 6.200MW công suất nguồn điện gió.
Vùng biển nước ta có diện tích rộng hơn 1 triệu km2 và có nhiều vùng biển nông. Mặt khác, theo nguồn số liệu về gió được thu thập chủ yếu từ các trạm khí tượng thuỷ văn, tốc độ gió trung bình năm đo được từ các trạm ở trong đất liền tương đối thấp, khoảng 2-3m/s. Tuy nhiên, ở khu vực ven biển có tốc độ gió cao hơn, từ 3-5m/s. Ở khu vực các đảo, tốc độ gió trung bình có thể đạt tới 5-8m/s. Do đó, có thể nói ở vùng biển ven bờ và các hải đảo của nước ta có tiềm năng khá tốt để phát triển điện gió. Ngoài ra, các nhà máy điện gió trên đất liền chiếm dụng khá nhiều đất đai, trong khi đó không gian trên mặt biển vẫn chưa được khai thác nhiều.
Do vậy, việc nghiên cứu đánh giá tiềm năng năng lượng gió trên biển nhằm xác định các khu vực phù hợp để xây dựng nhà máy điện gió là rất cần thiết. Đó là lý do tôi chọn đề tài:
“Đánh giá tiềm năng năng lượng gió vùng biển ven bờ Việt Nam”
2. Mục tiêu của đề tài
Bước đầu áp dụng các phương pháp tính toán năng lượng gió để tính tiềm năng năng lượng gió lý thuyết cho vùng biển ven bờ Việt Nam. Qua đó nhằm xác định ra những khu vực phù hợp để xây dựng các nhà máy điện gió trên biển và đềxuất một số giải pháp để khai thác nguồn năng lượng này.
3. Nội dung nghiên cứu
- Tính toán tốc độ gió ở các độ cao khác nhau (50m, 100m, 150m), tính toán mật độ năng lượng gió trung bình cả năm và trong hai mùa (mùa hạ và mùa đông) ởcác độ cao khác nhau tại các vị trí được lựa chọn trong khu vực nghiên cứu.
- Vẽ các sơ đồ phân bố tốc độ gió, mật độ năng lượng gió trong khu vực nghiên cứu.
- Đánh giá tiềm năng năng lượng gió lý thuyết ở vùng biển ven bờ Việt Nam.
- Đề xuất một số giải pháp nhằm khai thác điện gió trên biển.

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
1. Đặt vấn đề 1
2. Mục tiêu của đề tài 2
3. Nội dung nghiên cứu . 2
Chương 1 - TỔNG QUAN 3
1.1. Tổng quan về năng lượng gió 3
1.2. Hiện trạng phát triển điện gió trên thế giới . 3
1.2.1. Hiện trạng phát triển điện gió . 3
1.2.2. Hiện trạng phát triển điện gió ngoài khơi . 5
1.2.3. Hiện trạng phát triển công nghệ tua-bin gió . 6
1.3. Hiện trạng phát triển điện gió ở Việt Nam 8
1.3.1. Vai trò của điện gió ở Việt Nam 8
1.3.2. Các dự án điện gió hiện nay ở Việt nam 11
1.3.3. Quy hoạch phát triển điện gió toàn quốc 14
1.3.4. Một số nghiên cứu đánh giá tiềm năng năng lượng gió ở Việt Nam . 17
1.4. Tổng quan về khu vực nghiên cứu . 22
1.4.1. Đặc điểm chung 22
1.4.2. Đặc điểm của chế độ gió 23
Chương 2 - ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26
2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu . 26
2.2. Phương pháp nghiên cứu . 27
2.2.1. Phương pháp tính toán tốc độ gió ở các độ cao khác nhau 27
2.2.2. Phương pháp tính toán mật độ năng lượng gió 37
2.2.3. Phương pháp xây dựng sơ đồ phân bố tiềm năng năng lượng gió . 42
2.2.4. Phương pháp đánh giá tiềm năng năng lượng gió 44
Chương 3 - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN . 47
3.1. Kết quả tính toán tốc độ gió tại các độ cao khác nhau . 47
3.2. Kết quả tính toán mật độ năng lượng gió 52
3.3. Kết quả xây dựng sơ đồ phân bố tiềm năng năng lượng gió . 60
3.4. Đánh giá tiềm năng năng lượng gió 61
3.4.1. Đánh giá tiềm năng năng lượng gió theo tốc độ gió 61
3.4.2. Đánh giá tiềm năng năng lượng gió theo mật độ năng lượng gió 64
3.5. Một số giải pháp nhằm khai thác điện gió trên biển 67
3.5.1. Giải pháp về thị trường . 67
3.5.2. Giải pháp về kỹ thuật công nghệ 68
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ . 71
KẾT LUẬN . 71
KHUYẾN NGHỊ . 72
TÀI LIỆU THAM KHẢO 73