Bài giảng Hệ thống năng lượng xanh: Chương 3 - ThS. Trần Công Binh
lượt xem 3
download
Bài giảng Hệ thống năng lượng xanh - Chương 3: Năng lượng gió, cung cấp những kiến thức như lịch sử phát triển năng lượng gió; các loại turbin gió; công suất gió; ảnh hưởng chiều cao trụ tháp; hiệu suất cực đại của rotor; máy phát turbin gió; điều chỉnh tốc độ để đạt công suất cực đại; công suất gió trung bình; ước lượng năng lượng của turbin gió;... Mời các bạn cùng tham khảo!
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Bài giảng Hệ thống năng lượng xanh: Chương 3 - ThS. Trần Công Binh
- Bài giảng HTNLX Trần Công Binh C3: NĂNG LƯỢNG GIÓ 1. Lịch sử phát triển năng lượng gió ĐH BÁCH KHOA TP.HCM 2. Các loại turbin gió 3. Công suất gió 4. Ảnh hưởng chiều cao trụ tháp Bài giảng: 5. Hiệu suất cực đại của rotor 6. Máy phát turbin gió HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG XANH 7. Điều chỉnh tốc độ để đạt công suất cực đại 8. Công suất gió trung bình 9. Ước lượng năng lượng của turbin gió Giảng viên: ThS. Trần Công Binh 10. Tính toán theo các đặc tính vận hành của turbin gió 11. Tính toán kinh tế máy phát điện dùng sức gió 8/2017 0 12. Tác động môi trường của máy phát điện gió Hệ thống năng lượng xanh 1 0 1 C3: NĂNG LƯỢNG GIÓ 1. Lịch sử phát triển năng lượng gió 1. Lịch sử phát triển năng lượng gió 2. Các loại turbin gió 3. Công suất gió 4. Ảnh hưởng chiều cao trụ tháp 5. Hiệu suất cực đại của rotor 6. Máy phát turbin gió 7. Điều chỉnh tốc độ để đạt công suất cực đại 8. Công suất gió trung bình 9. Ước lượng năng lượng của turbin gió 10. Tính toán theo các đặc tính vận hành của turbin gió 11. Tính toán kinh tế máy phát điện dùng sức gió 12. Tác động môi trường của máy phát điện gió Hệ thống năng lượng xanh 2 Hệ thống năng lượng xanh 3 2 3 Lịch sử phát triển năng lượng gió Global Installed Wind Capacity Global Wind Energy Council http://www.gwec.net/fileadmin/documents/PressReleases/PR_stats_annex_table_2nd_feb_final_final.pdf Hệ thống năng lượng xanh 4 Hệ thống năng lượng xanh 5 4 5 ĐH Bách Khoa TP.HCM 1
- Bài giảng HTNLX Trần Công Binh Annual Installed Wind Capacity Growth in US Wind Power Capacity Global Wind Energy Council http://www.gwec.net/fileadmin/documents/PressReleases/PR_stats_annex_table_2nd_feb_final_final.pdf With new installations of about 4000 MW in First Half 2009 Hệ thống năng lượng xanh 6 Hệ thống năng lượng xanh 7 6 7 Historical Change in Wind Lịch sử phát triển năng lượng gió Economics, Constant 2005 Dollars Source: National Renewable Energy Lab (NREL), Energy Analysis Office Hệ thống năng lượng xanh 8 Hệ thống năng lượng xanh 9 8 9 Top 10 Countries - Installed Wind Capacity Installed Wind Capacity (2011) (as of the end of 2008) Country MW Capacity % of Global Capacity US 25,170 MW 20.8% Germany 23,903 MW 19.8% Spain 16,754 MW 13.9% China 12,210 MW 10.1% India 9,645 MW 8.0% Italy 3,736 MW 3.1% France 3,404 MW 2.8% UK 3,241 MW 2.7% Denmark 3,180 MW 2.6% Portugal 2,862 MW 2.4% Total top 10 104,104 MW 86.2% Global Wind Energy Council: http://www.gwec.net/fileadmin/documents/PressReleases/PR_stats_annex_table_2nd_feb_final_final.pdf Hệ thống năng lượng xanh 10 Hệ thống năng lượng xanh 11 10 11 ĐH Bách Khoa TP.HCM 2
- Bài giảng HTNLX Trần Công Binh Top 10 Countries - Installed Wind Capacity Installed Wind Capacity (2011) (as of the end of 2013) Global Wind Energy Council: http://www.gwec.net Hệ thống năng lượng xanh 12 Hệ thống năng lượng xanh 13 12 13 Installed Wind Capacity (2011) Hệ thống năng lượng xanh 14 Hệ thống năng lượng xanh 16 14 16 Vùng ngoài khơi Vùng Nội Địa Hệ thống năng lượng xanh 18 Hệ thống năng lượng xanh 19 18 19 ĐH Bách Khoa TP.HCM 3
- Bài giảng HTNLX Trần Công Binh Thị trường Châu Á Thái Bình Dương Lịch sử phát triển năng lượng gió Hệ thống năng lượng xanh 20 Hệ thống năng lượng xanh 21 20 21 Lịch sử phát triển năng lượng gió Lịch sử phát triển năng lượng gió Hệ thống năng lượng xanh 22 Hệ thống năng lượng xanh 23 22 23 US Wind Resources Wind Resource Atlas of SouthEast Asia http://www.windpoweringamerica.gov/pdfs/wind_maps/us_windmap.pdf Hệ thống năng lượng xanh http://www.windpower.org/en/pictures/lacour.htm 24 Hệ thống năng lượng xanh https://power.larc.nasa.gov/data-access-viewer/ 25 24 25 ĐH Bách Khoa TP.HCM 4
- Bài giảng HTNLX Trần Công Binh Wind Resource Atlas of SouthEast Asia Wind Resource Atlas of SouthEast Asia Hệ thống năng lượng xanh 26 Hệ thống năng lượng xanh 27 26 27 Worldwide Wind Resource Map PTN Năng lượng xanh – GREEN POWER LAB Source: www.ceoe.udel.edu/WindPower/ResourceMap/index-world.html Hệ thống năng lượng xanh 28 Hệ thống năng lượng xanh 29 28 29 Năng lượng gió tại Việt Nam Năng lượng gió tại Việt Nam Tuy Phong-Bình Thuận Bạc Liêu Hệ thống năng lượng xanh 30 Hệ thống năng lượng xanh 32 32 30 32 ĐH Bách Khoa TP.HCM 5
- Bài giảng HTNLX Trần Công Binh Năng lượng gió tại Việt Nam Năng lượng gió tại Việt Nam 2012 Tuy Phong Hệ thống năng lượng xanh 33 Hệ thống năng lượng xanh 35 33 35 Năng lượng gió tại Việt Nam Năng lượng gió tại Việt Nam Hệ thống năng lượng xanh Phú Quý Hệ thống năng lượng xanh Bạc Liêu 2015 36 37 36 37 Năng lượng gió tại Việt Nam Năng lượng gió tại Việt Nam Phú Lạc Trung Nam Thuận Bắc Hệ thống năng lượng xanh 38 Hệ thống năng lượng xanh 39 38 39 ĐH Bách Khoa TP.HCM 6
- Bài giảng HTNLX Trần Công Binh Năng lượng gió tại Việt Nam 41 Hệ thống năng lượng xanh 40 40 41 2. Các loại turbin gió Các loại turbin gió Hệ thống năng lượng xanh 42 Hệ thống năng lượng xanh 43 42 43 Các loại turbin gió Các loại turbin gió Hệ thống năng lượng xanh 44 Hệ thống năng lượng xanh 45 44 45 ĐH Bách Khoa TP.HCM 7
- Bài giảng HTNLX Trần Công Binh Các loại turbin gió Các loại turbin gió Hệ thống năng lượng xanh 46 Hệ thống năng lượng xanh 47 46 47 Các loại turbin gió Các loại turbin gió Hệ thống năng lượng xanh 48 Hệ thống năng lượng xanh 49 48 49 Các loại turbin gió Các loại turbin gió Hệ thống năng lượng xanh 50 Hệ thống năng lượng xanh 51 50 51 ĐH Bách Khoa TP.HCM 8
- Bài giảng HTNLX Trần Công Binh Các loại turbin gió Các nhà cung cấp turbin gió hòa lưới Hệ thống năng lượng xanh 52 Hệ thống năng lượng xanh 53 52 53 3. Công suất gió Công suất gió (kg/m3) Hệ thống năng lượng xanh 54 Hệ thống năng lượng xanh 55 54 55 Công suất gió Công suất gió Với là tỷ trọng không khí (khối lượng riêng, kg/m3). (kg/m3) (ở 15oC, 1 atm) Hệ thống năng lượng xanh 56 Hệ thống năng lượng xanh 57 56 57 ĐH Bách Khoa TP.HCM 9
- Bài giảng HTNLX Trần Công Binh Wind Resource Atlas of SouthEast Asia Ảnh hưởng của nhiệt độ lên mật độ gió Hệ thống năng lượng xanh 58 Hệ thống năng lượng xanh 59 58 59 Ảnh hưởng của nhiệt độ lên mật độ gió Ảnh hưởng của nhiệt độ lên mật độ gió Hệ thống năng lượng xanh 60 Hệ thống năng lượng xanh 61 60 61 Ảnh hưởng của nhiệt độ lên mật độ gió Ảnh hưởng độ cao lên mật độ gió Tính ρ ở 26oC theo 2 cách? Độ cao công trình tính từ mực nước biển Hệ thống năng lượng xanh 62 Hệ thống năng lượng xanh 63 62 63 ĐH Bách Khoa TP.HCM 10
- Bài giảng HTNLX Trần Công Binh Ảnh hưởng chiều cao trụ tháp Ảnh hưởng độ cao lên mật độ gió h Hệ thống năng lượng xanh 64 Hệ thống năng lượng xanh 65 64 65 Ảnh hưởng độ cao lên mật độ gió Ảnh hưởng độ cao lên mật độ gió h h h Độ cao tính từ mực nước biển đến trục turbine Hệ thống năng lượng xanh 66 Hệ thống năng lượng xanh 67 66 67 Ảnh hưởng độ cao lên mật độ gió 4. Ảnh hưởng chiều cao trụ tháp H A=1m2, tính Pw? Hệ thống năng lượng xanh 68 Hệ thống năng lượng xanh 69 68 69 ĐH Bách Khoa TP.HCM 11
- Bài giảng HTNLX Trần Công Binh Ảnh hưởng chiều cao trụ tháp Ảnh hưởng chiều cao trụ tháp h H H Cao trình Hệ thống năng lượng xanh 71 Hệ thống năng lượng xanh 72 71 72 Ảnh hưởng chiều cao trụ tháp Ảnh hưởng chiều cao trụ tháp Mỹ: Châu Âu: Class Địa hình Hệ số ma sát ( ) Cấp Địa hình Hệ số nhám (z) 0 Mặt nước tĩnh lặng, mặt đất bằng phẳng 0.0002 Mặt đất cứng bằng phẳng, mặt nước tĩnh lặng 0.1 1 Khu vực trống có ít vật cản 0.03 Cây cỏ nhô cao trên mặt đất 0.15 Lùm cây, bụi cây thấp 0.2 2 Cánh đồng cây cản gió rộng hơn 1km 0.1 Cánh đồng có nhiều cây cao 0.25 Thị trấn, làng mạc, nông trường nhiều 3 0.4 Thị trấn với cây cối và nhà cửa 0.3 cây cản gió Thành phố với nhiều nhà cao tầng 0.4 4 Thành phố hay rừng cây 1.6 Hệ thống năng lượng xanh 73 Hệ thống năng lượng xanh 74 73 74 Ảnh hưởng chiều cao trụ tháp Ảnh hưởng chiều cao trụ tháp Đường kính cách quạt 10m. Tính công suất đón gió của turbine gió? Cao trình = 500+(3 số cuối MSSV). ≠ 500 m Độ cao trụ tháp = 50+(2 số cuối MSSV)/2. ≠50 m Nhiệt độ = (2 số cuối MSSV)/3. ≠0oC Số cuối cùng MSSV: _ Lẻ - kiểu Mỹ, _ Chẳn - kiểu Châu Âu. Hệ thống năng lượng xanh 75 Hệ thống năng lượng xanh 76 75 76 ĐH Bách Khoa TP.HCM 12
- Bài giảng HTNLX Trần Công Binh Ảnh hưởng chiều cao trụ tháp Công suất gió Tốc độ gió ngang trục turbin là 10m/s. a) Tính mật độ công suất gió ở vị trí cao nhất, thấp nhất và ngang trục của turbine? Nhận xét? b) Xác định công suất gió “trung bình” thổi vào trục turbine!? c) Tính công suất phát điện của turbin? Biết hiệu suất chung của turbine là 33%? Hệ thống năng lượng xanh 77 Hệ thống năng lượng xanh 78 77 78 5. Hiệu suất cực đại của turbine gió Hiệu suất cực đại của rotor b d = Pw.Cp Hệ thống năng lượng xanh 79 Hệ thống năng lượng xanh 80 79 80 Hiệu suất cực đại của rotor Hiệu suất cực đại của rotor Cp 𝑡ℎì 𝐶𝑝. 𝑚𝑎𝑥 = 0.593 𝑃 𝑏 = 𝑃 𝑤. 𝐶𝑝 Hệ thống năng lượng xanh 81 Hệ thống năng lượng xanh 82 81 82 ĐH Bách Khoa TP.HCM 13
- Bài giảng HTNLX Trần Công Binh Hiệu suất cực đại của rotor Hiệu suất cực đại của rotor Hệ thống năng lượng xanh 83 Hệ thống năng lượng xanh 84 83 84 Hiệu suất cực đại của rotor 6. Máy phát turbin gió Ví dụ 6.7: Turbine gió có đường kính 40 m, gồm 3 cánh quạt, công suất 600 kW, vận tốc gió định mức là 14 m/s. Tỷ trọng không khí = 1,225 kg/m3. Ở định mức: a) Tính vận tốc rotor cánh quạt (vòng/phút) để TSR = 4? b) Tính vận tốc tip (ở đầu cánh quạt)? c) Nếu máy phát quay ở vận tốc 600 vòng/phút, tính tỷ lệ họp số (giữa vận tốc quay của máy phát và cánh quạt)? d) Tính hiệu suất tổng hợp của Máy phát gió (gồm cả cánh quạt, họp số và máy phát điện)? Hệ thống năng lượng xanh 85 Hệ thống năng lượng xanh 86 85 86 Công nghệ DFIG Máy phát turbin gió dùng máy phát điện không đồng bộ Hệ thống năng lượng xanh 87 Hệ thống năng lượng xanh 88 87 88 ĐH Bách Khoa TP.HCM 14
- Bài giảng HTNLX Trần Công Binh Máy phát turbin gió Máy phát turbin gió Hệ thống năng lượng xanh 89 Hệ thống năng lượng xanh 90 89 90 Hệ hòa lưới trực tiếp Máy phát turbin gió Công nghệ Direct Drive Hệ thống năng lượng xanh 91 Hệ thống năng lượng xanh 92 91 92 Hệ hòa lưới trực tiếp Hệ hòa lưới trực tiếp Hệ thống năng lượng xanh Công nghệ Direct Drive 93 Hệ thống năng lượng xanh Công nghệ Direct Drive 94 93 94 ĐH Bách Khoa TP.HCM 15
- Bài giảng HTNLX Trần Công Binh Máy phát turbin gió Các nhà sản xuất máy phát turbin gió Hệ thống năng lượng xanh 95 Hệ thống năng lượng xanh 96 95 96 Thị phần turbine gió ở thị trường Mỹ Thị phần turbine gió ở thị trường Mỹ Hệ thống năng lượng xanh 97 Hệ thống năng lượng xanh 98 97 98 Các nhà sản xuất máy phát turbin gió Các nhà sản xuất máy phát turbin gió Hệ thống năng lượng xanh 99 Hệ thống năng lượng xanh 100 99 100 ĐH Bách Khoa TP.HCM 16
- Bài giảng HTNLX Trần Công Binh Máy phát đồng bộ Máy phát không đồng bộ Hệ thống năng lượng xanh 101 Hệ thống năng lượng xanh 102 101 102 Máy phát không đồng bộ Máy phát không đồng bộ Hệ thống năng lượng xanh 103 Hệ thống năng lượng xanh 104 103 104 Máy phát không đồng bộ Máy phát không đồng bộ Hệ thống năng lượng xanh 105 Hệ thống năng lượng xanh 106 105 106 ĐH Bách Khoa TP.HCM 17
- Bài giảng HTNLX Trần Công Binh Máy phát không đồng bộ Máy phát không đồng bộ Hệ thống năng lượng xanh 107 Hệ thống năng lượng xanh 108 107 108 7. Điều chỉnh tốc độ để đạt công suất cực đại 7. Điều chỉnh tốc độ để đạt công suất cực đại Tầm quan trọng của việc điều khiển tốc độ rotor Hệ thống năng lượng xanh 109 Hệ thống năng lượng xanh 110 109 110 Tầm quan trọng của việc điều khiển tốc độ rotor Tầm quan trọng của việc điều khiển tốc độ rotor Hệ thống năng lượng xanh 111 Hệ thống năng lượng xanh 112 111 112 ĐH Bách Khoa TP.HCM 18
- Bài giảng HTNLX Trần Công Binh Tầm quan trọng của việc điều khiển tốc độ rotor Tầm quan trọng của việc điều khiển tốc độ rotor Hệ thống năng lượng xanh 113 Hệ thống năng lượng xanh 114 113 114 Điều khiển góc pitch của cánh quạt Thay đổi số cực của máy phát không đồng bộ Hệ thống năng lượng xanh 115 Hệ thống năng lượng xanh 117 115 117 Hộp số đa cấp Điều chỉnh độ trượt máy phát không đồng bộ Hệ thống năng lượng xanh 118 Hệ thống năng lượng xanh 119 118 119 ĐH Bách Khoa TP.HCM 19
- Bài giảng HTNLX Trần Công Binh 8. Công suất gió trung bình Wind Resource Atlas of SouthEast Asia
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Bài giảng Kinh tế năng lượng: Quản lý sử dụng hệ thống chiếu sáng
52 p | 173 | 43
-
Bài giảng Hệ thống quản lý toà nhà (BMS-Building Management System): Bài 1 - ĐHBK Hà Nội
39 p | 117 | 27
-
Bài giảng môn học Phần điện trong nhà máy điện và trạm biến áp: Chương 1 - Khái niệm chung về nhà máy điện trạm biến áp và hệ thống năng lượng
0 p | 140 | 26
-
Bài giảng Kinh tế năng lượng: Quản lý sử dụng hệ thống làm lạnh
22 p | 113 | 23
-
Bài giảng Kinh tế năng lượng: Quản lý sử dụng năng lượng trong doanh nghiệp
65 p | 143 | 22
-
Bài giảng Các nguồn năng lượng tái tạo - TS. Lê Thị Minh Châu
183 p | 76 | 17
-
Bài giảng hệ thống cung cấp điện - Trần Tấn Lợi - Chương 1
5 p | 125 | 11
-
Bài giảng Biến đổi năng lượng điện cơ: Giới thiệu về hệ thống điện - Hệ thống điện cơ
27 p | 120 | 10
-
Bài giảng Biến đổi năng lượng điện cơ: Hệ thống điện cơ
23 p | 81 | 8
-
Bài giảng Biến đổi năng lượng điện cơ: Chương 1&2 - Nguyễn Quang Nam
25 p | 69 | 6
-
Bài giảng Biến đổi năng lượng điện cơ: Phân tích Hệ thống điện cơ dùng phương pháp năng lượng
21 p | 100 | 5
-
Bài giảng Hệ thống năng lượng xanh: Chương 2 - ThS. Trần Công Binh
80 p | 6 | 4
-
Bài giảng Biến đổi năng lượng điện cơ: Chương 4 - Nguyễn Quang Nam
27 p | 83 | 3
-
Bài giảng Biến đổi năng lượng điện cơ: Chương 5 - Nguyễn Quang Nam
5 p | 80 | 3
-
Bài giảng Hệ thống năng lượng xanh: Chương 1 - ThS. Trần Công Binh
13 p | 6 | 3
-
Bài giảng Hệ thống năng lượng xanh: Chương 5 - ThS. Trần Công Binh
21 p | 9 | 3
-
Bài giảng Hệ thống cung cấp điện: Chương 8 - TS. Nguyễn Đức Tuyên
50 p | 13 | 2
Chịu trách nhiệm nội dung:
Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA
LIÊN HỆ
Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM
Hotline: 093 303 0098
Email: support@tailieu.vn