Chủ nhật, 23/01/2022 22:00 (GMT+7)
Thứ sáu, 02/04/2021 10:26 (GMT+7)

Điện gió ngoài khơi Việt Nam có những ưu điểm gì?

Việt Nam với đường bờ biển dài tới 3.260 km, được đánh giá là quốc gia có tiềm năng rất lớn về điện gió ngoài khơi.

Trong bài viết này, tác giả sẽ đánh giá sơ bộ hệ số công suất (net capacity factor) của 1 trại gió 600 MW nếu phát triển ở các vùng biển ngoài khơi nước ta, sử dụng tua bin gió có gam công suất 10 MW (điển hình cho xu hướng phát triển của công nghệ điện gió hiện nay), cũng như đánh giá sự thay đổi hệ số công suất của trại gió này trong năm và nó có mang lại lợi ích gì cho hệ thống điện nước ta hay không?  

Điện gió ngoài khơi Việt Nam có những ưu điểm gì? - Ảnh 1
Hình 1: Tiềm năng điện gió ngoài khơi Việt Nam [1].

Mặc dầu tiềm năng điện gió ngoài khơi nước ta không được như tiềm năng điện gió ngoài khơi ở Biển Bắc - châu Âu, nhưng đặc tính gió ngoài khơi ở nước ta có lợi thế rất lớn khi bố trí mặt bằng trại gió - đó là Hướng gió, với 2 mùa gió chính theo 2 hướng chủ đạo là Đông Bắc và Tây Nam - Hình 2. Vì vậy, cùng với mật độ công suất như các trại gió ở Biển Bắc thì ở nước ta việc bố trí mặt bằng trại gió sẽ giảm khoảng cách giữa các tuabin theo hướng gió phụ và tăng khoảng cách giữa các tuabin theo hướng gió chính, sẽ giúp giảm thiểu ảnh hưởng che chắn (wake loss) giữa các tuabin, cũng phần nào giúp tiết giảm khối lượng cáp ngầm liên kết các tuabin và tối ưu việc sử dụng không gian biển.

Trong bài viết này, tác giả minh họa chọn một phương án bố trí tuabin gió với khoảng cách chính giữa tuabin gió là 4 x 18D, khoảng cách theo hướng gió phụ là 4D, theo hướng gió chính là 18D (D là đường kính cánh tuabin gió). Việc bố trí trại gió như vậy cũng phù hợp với xu hướng mật độ công suất của các trại gió trên thế giới [3], [4].

Điện gió ngoài khơi Việt Nam có những ưu điểm gì? - Ảnh 2
Hình 2: Hướng gió chính ở Việt Nam và ở Biển Bắc - châu Âu [5].

Dưới đây phân tích chi tiết hơn về đặc tính của điện gió ngoài khơi nước ta như: Bản đồ hệ số công suất (net capacity factor map), hệ số công suất của trại gió thay đổi như thế nào qua các tháng trong một năm vận hành… Những thông số đầu vào cho việc tính toán như sau:

1/ Tiềm năng gió từ nguồn số liệu Global wind atlas ở cao độ 100 m [5].

2/ Công suất trại gió: 600 MW.

3/ Tuabin gió có công suất định mức 10 MW, đường kính cánh 185 m, vận tốc gió khởi động 3 m/s, vận tốc gió đạt công suất định mức 13 m/s và vận tốc gió ngừng hoạt động 25 m/s.

4/ Mật độ công suất trại gió: Theo như những nghiên cứu [3] và [4], mật độ công suất của trại gió sẽ giảm khi tổng công suất đặt của trại gió tăng lên; như đã trình bày ở phần đầu bài viết, mặt bằng trại gió 600 MW được thiết kế với 15 x 4 tuabin (khoảng cách giữa các tuabin là 4 x 18D). Khi đó mật độ công suất trại gió thiết kế là: 5.8 MW/km2.

5/ Mô hình tính toán tổn thất do che chắn giữa các tua bin (wake loss): Mô hình N.O. Jensen, việc tính toán dựa trên phần mềm chuyên dụng WindPRO [6].

6/ Ước tính sơ bộ các loại tổn thất (ngoài tổn thất do che chắn giữa các tuabin gió) trong quá trình hoạt động của trại gió vào khoảng 10%. Các loại tổn thất này chủ yếu bao gồm: Tính không khả dụng của tuabin (dừng do sự cố hay bảo trì, bảo dưỡng định kỳ), tổn thất do truyền tải công suất, do ảnh hưởng của các yếu tố môi trường...

Hình 3 là kết quả tính toán bản đồ hệ số công suất (net capacity map) của 1 trang trại gió có tổng công suất 600 MW ở các vùng biển ngoài khơi nước ta.

Những khu vực biển dọc các tỉnh Nam Trung bộ có hệ số công suất của trại gió khá cao; đặc biệt là vùng biển tại tỉnh Bình Thuận, hệ số công suất trại gió đạt rất cao (~ 50%) và đa phần khu vực biển này khá nông (độ sâu đáy biển < 50 m/s), rất thích hợp để phát triển các trại gió sử dụng móng cố định trong tương lai gần sắp tới.

Điện gió ngoài khơi Việt Nam có những ưu điểm gì? - Ảnh 3
Hình 3. Bản đồ hệ số công suất (net capacity map) của trại gió ngoài khơi 600 MW ở nước ta [7].
Điện gió ngoài khơi Việt Nam có những ưu điểm gì? - Ảnh 4
Điện gió ngoài khơi Việt Nam có những ưu điểm gì? - Ảnh 5
Hình 4. Hệ số công suất trại gió 600 MW theo tháng [7].
Điện gió ngoài khơi Việt Nam có những ưu điểm gì? - Ảnh 6
Hình 5. Công suất phát của trại gió 600 MW vào nửa đầu tháng 1/2020 của mùa gió Đông Bắc ở nước ta [7].

Theo như những nghiên cứu gần đây [9], [10], nhờ vào việc áp dụng các mô hình dự báo dựa trên trí tuệ nhân tạo (AI), dữ liệu lớn (big data), thiết bị quan trắc gió thế hệ mới (scanning LiDAR), mô hình số mô phỏng thời tiết (Numerical weather prediction - NWP), đã giúp cho độ chính xác của việc dự báo sản lượng điện phát của các dự án điện gió ngày càng được nâng cao. Chính điều này cũng góp phần nâng cao hơn tỉ trọng của nguồn năng lượng tái tạo trong hệ thống điện, đặc biệt là điện gió ngoài khơi.

Như vậy, những trang trại điện gió ngoài khơi ở khu vực biển Nam Trung bộ nếu phát triển sẽ phần nào hỗ trợ cho hệ thống điện bởi: Tính ổn định của công suất phát, mô hình dự báo công suất phát ngày một nâng cao độ chính xác và cũng như những tháng mà điện gió đạt công suất tốt nhất lại trùng với những tháng cao điểm mùa khô ở miền Nam nước ta - khi mà thủy điện đang cạn kiệt nguồn nước.

LÊ THÀNH VINH - PHÒNG NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO, CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN XÂY DỰNG ĐIỆN 3

TS ĐINH VĂN NGUYÊN - ANTS VÀ TRUNG TÂM QUỐC GIA NĂNG LƯỢNG, KHÍ HẬU VÀ BIỂN (MAREI CENTRE), AI-LEN; THÀNH VIÊN AVSE GLOBAL

Theo Năng Lượng Việt Nam

Bạn đang đọc bài viết Điện gió ngoài khơi Việt Nam có những ưu điểm gì?. Thông tin phản ánh, liên hệ đường dây nóng : 0917 681 188 Hoặc email: toasoanktmt@gmail.com

Cùng chuyên mục

Nuôi giun để chống biến đổi khí hậu?
Tổ chức UWC (Anh) đề xuất giảm thiểu rác thải bằng cách nuôi giun. Giun có thể tạo ra phân bón hữu cơ và cứu hành tinh khỏi biến đổi khí hậu. Ở Vương quốc Anh, phong trào nuôi giun đô thị là điều cần thiết cho an ninh lương thực.
WHO: ‘Đại dịch Covid-19 còn lâu mới kết thúc’
Hôm 18/1, Tổng Giám đốc Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) cảnh báo, Omicron chưa phải là biến chủng cuối cùng và đại dịch Covid-19 “còn lâu mới kết thúc”. Do đó, thế giới không nên chủ quan trước các diễn biến phức tạp của dịch bệnh.
Trẻ nhỏ béo phì do quá 'nóng'?
Nhiều hậu quả từ nắng nóng đến trẻ nhỏ đã được các nhà nghiên cứu đưa ra kết luận gần đây. Nhiệt độ cao hơn cũng có thể ảnh hưởng đến sức khỏe suốt đời và làm tăng tỷ lệ nhập viện của trẻ nhỏ.
Nhà dự báo thời tiết vẫn 'an toàn' trước làn sóng AI
Các dữ liệu cho thấy con người vượt AI từ 20 đến 40% trong dự báo thời tiết, thiên tai. Các chuyên gia thời tiết dày dạn kinh nghiệm có thể xem xét những chi tiết nhỏ nhất để đưa ra kết luận có độ tin cậy cao hơn so với máy tính.
Hà Lan: 'Dự trữ nắng' dưới đáy biển sâu?
Năng lượng mặt trời chỉ có vào ban ngày và gió thì không phải lúc nào cũng thổi để có thể làm quay các Tuabin gió. Chính từ thực tiễn này, các nhà khoa học đã nghiên cứu ra hệ thống lưu trữ năng lượng tái tạo dưới đáy biển.

Tin mới

Kiên Giang: Nỗ lực phục hồi ngành Du lịch trong năm 2022
Ảnh hưởng của dịch Covid-19 khiến lượt khách du lịch tại tỉnh Kiên Giang giảm gần 50% so với năm 2020, gây thiệt hại nặng nề đối với nhiều doanh nghiệp. Sở Du lịch tỉnh đã đưa ra nhiều giải pháp để từng bước phục hồi, lấy đà tăng trưởng.
Sau đấu giá, 20 tỉnh có nguy cơ 'sốt' đất
Bộ Xây dựng đã làm việc với Bộ TN&MT và có văn bản gửi các địa phương đề nghị đánh giá cụ thể giá đất thay đổi thế nào sau hàng loạt vụ đấu giá đất tại các địa phương, trong đó có vụ đấu giá đất giá 2,4 tỷ đồng/m2 tại Thủ Thiêm.