Luận văn:Nghiên cứu tính toán, đánh giá tiềm năng và các giải pháp phát triển nguồn năng lượng gió, tỉnh Phú Yên

Chia sẻ: Nhung Thi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:13

Thêm vào BST

Báo xấu

254
lượt xem 52
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo luận văn - đề án 'luận văn:nghiên cứu tính toán, đánh giá tiềm năng và các giải pháp phát triển nguồn năng lượng gió, tỉnh phú yên', luận văn - báo cáo, công nghệ - môi trường phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn:Nghiên cứu tính toán, đánh giá tiềm năng và các giải pháp phát triển nguồn năng lượng gió, tỉnh Phú Yên

1 2 B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O Đ I H C ĐÀ N NG Công trình ñư c hoàn thành t i Đ I H C ĐÀ N NG H Đ I NGHĨA Ngư i hư ng d n khoa h c: TS. TR N VINH T NH Ph n bi n 1: TS. Nguy n Lương Mính. NGHIÊN C U TÍNH TOÁN, ĐÁNH GIÁ TI M NĂNG VÀ CÁC GI I PHÁP PHÁT TRI N NGU N NĂNG LƯ NG GIÓ, Ph n bi n 2: PGS. TS Ngô Văn Dư ng T NH PHÚ YÊN Chuyên ngành: M NG VÀ H TH NG ĐI N Lu n văn s ñư c b o v t i H i ñ ng ch m Lu n văn t t nghi p th c sĩ k thu t h p t i Đ i h c Đà N ng Mã s : 60.52.50 tháng … năm 2011. TÓM T T LU N VĂN TH C SĨ K THU T Có th tìm hi u lu n văn t i: - Trung Tâm Thông tin - H c li u, Đ i h c Đà N ng - Trung Tâm H c li u, Đ i h c Đà N ng Đà N ng - Năm 2010 Đà N ng-Năm 2011
3 4 M Đ U 2. M c ñích nghiên c u Vi c nghiên c u tính toán, ñánh giá ti m năng gió ñ l a 1. Lý do ch n ñ tài ch n nh ng ñ a ñi m có th ti n hành quan tr c gió và l p d án ñ u Năng lư ng là m t trong các ñi u ki n thi t y u trong ñ i tư xây d ng nhà máy phong ñi n ñóng vai trò quan tr ng trong vi c s ng con ngư i. T lâu ngư i ta ñã khai thác nhiên li u hóa th ch ñ l p quy ho ch phát tri n ñi n gió, góp ph n vào s phát tri n kinh t s n xu t năng lư ng. Tuy nhiên tr lư ng nhiên li u hóa th ch có - xã h i c a t nh Phú Yên. h n, trong tương lai g n s c n ki t và v n ñ phát th i khí nhà kính 3. Đ i tư ng và ph m vi nghiên c u ñang tr thành m i lo ng i toàn c u. Trong khi ñó, nhu c u s d ng 3.1. Đ i tư ng nghiên c u năng lư ng ngày càng tăng do s gia tăng trư ng dân s , s phát Ngu n năng lư ng gió trên ñ a bàn t nh Phú Yên. tri n kinh t , v.v., nên vi c tìm ki m các ngu n năng lư ng tái t o và 3.2. Ph m vi nghiên c u thay th là vô cùng quan tr ng. - Đánh giá t ng quan v ti m năng gió c a t nh Phú Yên, xác Phú Yên ñư c ch n ñ ñánh giá ti m năng gió v i lý do sau: ñ nh nh ng vùng có ti m năng gió t t, ñ a hình thu n l i có kh năng - Phú Yên là t nh Duyên h i Nam Trung B , n m phía khai thác s d ng. 0 Đông dãy Trư ng Sơn, có t a ñ ñ a lý: Đi m c c B c 13 41’28”, - T nh ng vùng có ti m năng gió t t, ch n m t ñ a ñi m ñ 0 0 Đi m c c Nam 12 42’36”, Đi m c c Tây 108 40’40” và Đi m c c tính toán quy mô công su t c a tr m phong ñi n d ki n. 0 Đông 109 27’47”. Phía B c giáp t nh Bình Đ nh, Nam giáp t nh - Xây d ng chương trình tính toán năng lư ng gió b ng ngôn Khánh Hòa, Đông giáp bi n Đông, Tây giáp t nh Đ k L k và Gia ng MATLAB ñ phân tích ti m năng gió c a khu v c l a ch n. 2 Lai. Di n tích t nhiên 5.045 km . - Trên cơ s ñó s ñ xu t gi i pháp phát tri n ngu n năng V i ñ a hình ña d ng, ñ i núi, ñ ng b ng, thung lũng xen k lư ng gió trên ñ a bàn t nh Phú Yên. nhau và th p d n t Tây sang Đông, khí h u nhi t ñ i gió mùa, ch u 4. Phương pháp nghiên c u nh hư ng c a khí h u ñ i dương và m ng lư i ñi n 110 kV ch y - S d ng b n ñ ti m năng gió c a Ngân hàng Th gi i d c qu c l 1A r t thu n l i ñ phát tri n phong ñi n. ñ cao 65 mét và ch ng x p v i b n ñ hi n tr ng và quy ho ch s - M t trong nh ng gi i pháp nâng cao ñ tin c y cung c p d ng ñ t, b n ñ ñ a hành, b n ñ quy ho ch c m ñi m công ñi n cho vùng sâu, vùng xa và nh ng vùng có ch t lư ng ñi n áp nghi p,...ñ xác ñ nh nh ng vùng có ti m năng gió t t có th khai kém, góp ph n phát tri n kinh t , xã h i, giáo d c, y t , nâng cao ñ i thác s d ng trên ñ a bàn t nh Phú Yên. s ng tinh th n và v t ch t cho ngư i dân là khai thác ti m năng gió - Thu th p s li u v v n t c gió năm 2010 và ch n ñ a ñi m trên ñ a bàn t nh Phú Yên ñ xây d ng h th ng phong ñi n. xây d ng h th ng phong ñi n.
5 6 - S d ng ph n m m Matlab ñ xây d ng chương trình tính Chương 1 toán năng lư ng gió c a khu v c ñư c l a ch n. CƠ S LÝ THUY T V NĂNG LƯ NG GIÓ 5. Ý nghĩa khoa h c và th c ti n c a ñ tài Trong th i gian qua nhi u d án năng lư ng gió ñã ñư c tri n 1.1. Khái quát v ti m năng gió Vi t Nam khai xây d ng và ñưa vào s d ng như d án ñi n gió t i Phương Gió là hi n tư ng t nhiên thư ng g p, nó ho t ñ ng kh p Mai - Bình Đ nh, Tuy Phong - Bình Thu n,... Trong b i c nh giá d u nơi trên trái ñ t. Tuy nhiên tính ch t gió ph thu c vào nhi u y u t tăng, s quan tâm v an ninh năng lư ng và môi trư ng ngày càng khác nhau và phân b không ñ u trên các vùng. T i bi n ñông khu tăng, gi i pháp xây d ng h th ng phong ñi n ñ cung c p ñi n cho v c ñ o Trư ng Sa, B ch Long Vĩ…v n t c gió trung bình kho ng 6 các khu v c có ti m năng gió là gi i pháp c n ñư c khích l . m/s, m t ñ công su t vùng này kho ng 200 W/m2 ñ n 300 W/m2. N i dung c a lu n văn ñánh giá ti m năng gió c a t nh Phú 1.2. M c tiêu c a v n ñ năng lư ng gió trong chương trình năng Yên; xây d ng chương trình tính toán năng lư ng gió b ng ngôn ng lư ng m i MATLAB và áp d ng vào phân tích ti m năng gió c a khu v c ñư c Vi c phát tri n ngu n năng lư ng gió là m t trong nh ng l a ch n ñ kh o sát xây d ng h th ng phong ñi n c p ñi n cho khu v n ñ tr ng tâm c a chương trình năng lư ng m i, năng lư ng tái v c này. t o ñ khuy n khích phát tri n ngu n ñi n s d ng năng lư ng t i Chương trình MATLAB này có th tính toán và ñánh giá ch , năng lư ng m i và tái t o ñ cung c p ñi n cho vùng nông thôn, năng lư ng gió c a t t c các vùng có ti m năng gió t t trên ñ a bàn mi n núi và h i ñ o. t nh Phú Yên, n u có ñ y ñ s li u v v n t c gió. M c tiêu c a chương trình nghiên c u s d ng năng lư ng 6. C u trúc lu n văn gió là gi i quy t v n ñ ô nhi m môi trư ng nh hư ng ñ n s c kh e M ñ u con ngư i. Sau ñó ti n t i khai thác năng lư ng gió và ph c p vi c Chương 1: Cơ s lý thuy t v năng lư ng gió ng d ng các thi t b s d ng năng lư ng gió trong n n kinh t qu c Chương 2: Phương pháp ñánh giá ti m năng năng lư ng gió dân m t cách kinh t nh t. Chương 3: Đánh giá ti m năng phát tri n ngu n năng lư ng 1.3. Tình hình s d ng năng lư ng gió các nư c trên Th gi i gió và tính toán s li u th c t và Vi t Nam Chương 4: Gi i pháp phát tri n ngu n năng lư ng gió t nh 1.3.1. các nư c trên Th gi i Phú Yên Hi n nay các nư c trên Th gi i ñã ti n hành nghiên c u s K t lu n và ki n ngh d ng năng lư ng gió r t nhi u và mang l i hi u qu kinh t tương ñ i Danh m c tài li u tham kh o cao, góp ph n vào vi c gi i quy t v n ñ kinh t năng lư ng c a Ph l c qu c gia và v n ñ c n ki t năng lư ng c a Th gi i.
7 8 Ngoài nh ng nư c như M , n Đ , Đ c, Tây Ban Nha ñã và 1.5. Hi n tư ng gia t c dòng không khí ñang phát tri n r t m nh phong ñi n, m t s nư c khác cũng có k Khi dòng không khí c i qua v t c n thì t c ñ s tăng lên l i ho ch phát tri n phong ñi n như Trung Qu c d ki n tăng công su t g n ñ nh c a v t c n, nh hư ng này càng l n khi ñ a hình c a v t l p ñ t phong ñi n lên kho ng 30.000 MW vào năm 2030 và ñ n c n càng trơn tru, gia t c lý tư ng khi ñ d c kho ng 160 ho c khi năm 2050, công su t ñ t phong ñi n ñ t m c 1,5 tri u MW, s n dòng ch y ñ xu ng thung lũng. lư ng 4.092 TWh. 1.6. Năng lư ng gió 1.3.2 Vi t Nam Gió chính là k t qu c a s chuy n ñ i th năng c a không T ng ti m năng ñi n gió c a Vi t Nam ư c ñ t 513.360 MW khí thành ñ ng năng ch y u qua công c a áp l c. t c là hơn 200 l n công su t c a th y ñi n Sơn La và hơn 10 l n t ng Công su t ñ ng năng c a dòng không khí chuy n ñ ng tính trong công su t d báo c a ngành ñi n vào năm 2020. m t giây: 1 1 Các d án ñi n gió ñã và ñang xây d ng t i Vi t Nam: P = (ρ.A.V ).V 2 = .ρ.A.V 3 (W) (1.2) - D án ñi n gió-m t tr i t i Cù Lao Chàm (1,5KW), 2 2 T công th c này ta th y r ng: Qu ng Nam. +Công su t t l thu n v i kh i lư ng riêng không khí. - D án ñi n gió Phương Mai (50MW), Bình Đ nh. +Công su t t l thu n v i di n tích ñón gió - D án ñi n gió Côn Đ o (7,5MW), Bà R a - Vũng Tàu. + Công su t t l l p phương v i v n t c gió - D án ñi n gió Xuân Hòa, Xuân H i (45MW), Phú Yên. - D án ñi n gió l n nh t Đông Nam Á t i Tuy Phong Chương 2 (30MW), Bình Thu n ñã phát ñi n hòa lư i Qu c gia. PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ TI M NĂNG C A 1.4. Gi i thi u các lo i h th ng gió, các hư ng gió NĂNG LƯ NG GIÓ 1.4.1. Các lo i h th ng gió 1.4.1.1 H th ng gió Bridơ 2.1. Tính phân b v n t c gió [17] 1.4.1.2 H th ng gió núi 2.2. Tính v n t c gió ñ cao b t kỳ [18] 1.4.2 Các hư ng gió V n t c gió ñ cao b t kỳ ñư c tính theo công th c: 1.4.3. Các c p gió [6] VZ = Vref . ln(Z / Z 0 ) / ln(Z ref / Z 0 ) (2.18) Trong t nhiên có t t c 12 c p gió theo th t như sau: L ng + VZ: V n t c gió ñ cao Z gió, gió tho ng, gió nh , gió tương ñ i nh , gió bình thư ng, thanh + Vref: T c ñ gió ñ cao qui chi u (ñ cao ño) phong, cư ng phong, gió m nh, ñ i phong, li t phong, ác phong, b c + Zref: Đ cao quy chi u ( ñ cao ño) phong, r t m nh. + Z0: Đ thô nhám c a ñ a hình
9 10 2.3. Tính phân b Weibull [17] PeR b= (2.90) 2.4. Tính phân b Rayleigh V − Vck k R 2.5. Tính toán máy phát ñi n [17] Sau quá trình bi n ñ i, ta có công su t trung bình c a máy phát là: 2.5.1. Tính công su t máy phát ñi n 2.5.1.2. T n th t b ph n truy n ñ ng Pe ,ave  = [ ] [ ]  exp − (Vc / c )k − exp − (VR / c )k   VF  k    − exp−     (kW) (VR / c ) − (Vc / c ) 2.5.1.3. T n th t máy phát k k     c     2.5.1.4. Công su t và ñi n năng ñ u ra máy phát ñi n [17] (2.96) Pe(kW) V y ñi n năng trung bình do máy phát gió phát ra trong m t năm là: PeR E = Pe ,ave .8760 (kWh) (2.97) Các giá tr v n t c gió c a máy phát ñư c ch n như sau: 0 * VC ≈ (0,4 ÷ 0,5)V VC VR VF V(m/s) * VR ≈ 2V Hình 2.8: Đ c tuy n công su t phát theo v n t c gió * VF ≈ 2VR Theo hình 2.8 ta th y r ng: 2.5.2. Tính toán s lư ng và ñư ng kính cánh Pe = 0 khi V < VC 2.5.2.1. S lư ng cánh B Pe = a + bV k khi VC ≤ V ≤ VR (2.88) 2.5.2.2. Đư ng kính c a cánh qu t D 2.6. Kho ng cách l p ñ t gi a các máy [11] Pe = PeR khi VR ≤ V ≤ VF + Khi hư ng gió di chuy n tương ñ i n ñ nh: Kho ng cách gi a 2 Pe = 0 khi V > VF hàng tuabin là 30D, kho ng cách gi a 2 tuabin là 10D. Các h s a và b ñư c xác ñ nh như sau: + Khi hư ng gió di chuy n không n ñ nh: Kho ng cách gi a các tuabin là 10D. PeR Vck a= (2.89) (V i D là ñư ng kính cánh qu t) Vck − VR k
11 12 Chương 3 - Không có kh năng ti p c n; không ñư c xã h i ch p nh n; ĐÁNH GIÁ TI M NĂNG PHÁT TRI N NGU N NĂNG - nh hư ng ñ n ñư ng bay, lư i bưu chính, vi n thông. LƯ NG GIÓ VÀ TÍNH TOÁN S LI U TH C T Bư c 3: T ng h p và ñánh giá sơ b ti m năng khai thác. 3.1.3. K t qu ñánh giá sơ b 3.1. Đánh giá sơ b , l a ch n các ñ a ñi m có ti m năng gió B ng 3.1: Ti m năng gió c a t nh Phú Yên 3.1.1. Phương pháp ñánh giá sơ b [1] Đơn v tính: ha - S d ng b n ñ ti m năng gió c a Ngân hàng Th gi i ñ T c ñ gió (m/s) và m t ñ năng lư ng (W/m2) cao 65m ñ nh n ñ nh, ñánh giá t ng quan v ti m năng gió c a > 9 m/s, 8 - 9 m/s, 7 - 8 m/s, 6 - 7 m/s, STT Tên huy n vùng, xác ñ nh ñư c nh ng vùng có gió l n. >850 600-850 400-600 250-400 W/m2 W/m2 W/m2 W/m2 - S d ng s li u quan tr c c a tr m Khí tư ng th y văn c a 1 Sông C u - - 12.885 24.853 T nh ñ tìm ra quy lu t gió theo tháng, ư c lư ng sơ b m t ñ gió. 2 Đ ng Xuân 922 6.590 13.434 23.001 - S d ng b n ñ ñ a hình t l t 1/50.000-1/100.000 ñ so 3 Tuy An - - - 21.233 sánh, ch ng ghép v i b n ñ ti m năng gió c a Ngân hàng Th gi i 4 Sơn Hoà - 920 11.292 28.356 tìm ra các vùng có ti m năng gió t t, ñ a hình thu n l i khai thác. 5 Sông Hinh - - 4.602 12.341 - S d ng b n ñ hi n tr ng s d ng ñ t c a T nh ch ng 6 Phú Hòa - - - 1.914 ghép v i b n ñ ti m năng gió, có th xác ñ nh ñư c nh ng vùng có 7 TP.Tuy Hoà - - - 5.171 th khai thác và vùng không th khai thác ñi n gió. 8 Đông Hoà - - 4.436 7.555 3.1.2. Nh ng ch tiêu l a ch n vùng ñánh giá 9 Tây Hoà - - 8.750 6.092 Ti m năng gió c a t nh ñư c ñánh giá theo 3 bư c sau : Toàn t nh 922 7.510 55.399 130.515 Bư c 1: Đánh giá ti m năng gió t ng quát d a theo b n ñ ti m năng gió c a Ngân hàng Th gi i. B ng 3.2: Ti m năng gió khai thác qui mô nh c a t nh Phú Yên Bư c 2: Trên cơ s k t qu c a bư c 1, xác ñ nh nh ng vùng Đơn v tính: ha có ti m năng gió có th khai thác quy mô l n b ng cách lo i nh ng T c ñ gió (m/s) và m t ñ năng lư ng (W/m2) vùng có m t trong các ñ c ñi m sau: STT Tên huy n 6-7m/s 7-8m/s 8-9m/s >9m/s - Khu b o t n, b o v ñ ng, th c v t hoang dã, quý hi m; 250-400 400-600 600-850 > 850 W/m2 W/m2 W/m2 W/m2 - Khu ñô th , khu công nghi p, dân cư t p trung; 1 Sông C u 307,6 147,6 - Khu quân s , vùng c m; khu di tích l ch s , văn hóa; 2 Đ ng Xuân 111,3 33,8 26,5 26,3 - Đ t tr ng lúa, ñ t ; Đ a hình có ñ d c 20o;
13 14 3 Sơn Hòa 659,9 177,4 B ng 3.4: Tiêu chí cho ñi m x p h ng các ñ a ñi m ti m năng [14] 4 Sông Hinh 423,6 Tiêu chí Đi m 5 Đông Hòa 11,4 x p h ng 1 2 3 4 5 T ng c ng: 1.513,8 358,8 26,5 26,3 T c ñ gió trung bình 5-6 (m/s), 6-7 (m/s), 7-8 (m/s), 8-9 (m/s), > 9 (m/s), (m/s), m t ñ năng 350-400 400-500 500-600 600-800 >800 lư ng (W/m2) (W/m2) (W/m2) (W/m2) (W/m2) (W/m2) B ng 3.3: Ti m năng gió khai thác qui mô l n c a t nh Phú Yên Kho ng cách ñ n lư i >20 km 10-20 5-10 km 1-5 km 500 Th c hi n ñánh giá, x p h ng nh ng v trí ti m năng v i các tiêu chí ñư c ñưa ra và cho ñi m. Trong thang ñi m, ñi m 5 tương ng v i ñi u ki n tuy t v i và ñi m 1 là ñi u ki n ñáp ng th p nh t 3.1.4.2. Đ c ñi m và ñánh giá các ñ a ñi m ti m năng có th ch p nh n. Trong các ch tiêu thì m t ñ năng lư ng là quan 3.1.4.3. So sánh, x p h ng các ñ a ñi m ti m năng quy mô l n tr ng nh t nên l y tr ng s 4, các ch tiêu khác có m c ñ quan tr ng T k t qu ch ng x p b n ñ , ñánh giá s li u gió c a Ngân như nhau và l y tr ng s 1. hàng Th gi i, sơ b x p h ng các vùng có ti m năng gió như sau:
15 16 B ng 3.10: X p h ng các ñ a ñi m ti m năng 3 Hoà Tâm - huy n Đông Hoà 53 360 Huy n Huy n 4 Sơn H i - huy n Sơn Hoà 15 457 Huy n Huy n Huy n Đông Sông Tiêu chu n Sông C u Đ ng Xuân Sơn Hòa Hòa Hinh 5 Phư c Tân - huy n Sơn Hoà 19 2.718 ñánh giá Xuân Xuân Hòa Phú Đa Sơn Phư c Ea Bar Hòa Th nh Tâm M L c H i Tân 6 Đa L c - huy n Đ ng Xuân 11 209 T c ñ gió trung bình (m/s), m t ñ 12 12 8 8 12 12 12 12 7 Phú M - huy n Sơn Hoà 14 370 năng lư ng (W/m2) 8 Ea Bar - huy n Sông Hinh 10 477 Kho ng cách ñ n lư i 22kV (km) 4 4 4 3 2 2 2 2 T ng c ng 170 5.457 Đ a hình (ñ d c) 4 4 5 2 1 1 2 2 Ch n xã Xuân Hòa huy n Sông C u ñ tính toán c th . Kh năng ti p c n ph c v v n 4 4 4 1 1 1 1 1 3.2. Đ c ñi m t nhiên, kinh t - xã h i c a xã Xuân Hòa chuy n 3.3. Đánh giá lư i ñi n hi n tr ng và nhu c u c p ñi n khu v c Lo i ñ t 4 4 4 2 2 2 3 3 3.4. Thu th p và x lý s li u gió t th c t Ch p nh n c a xã 3.4.1. Thu th p s li u gió 3 3 5 5 3 3 3 3 h i, dân 3.4.2. X lý s li u gió thu th p t th c t Các v n ñ môi trư ng (ăn mòn, ñ 2 2 2 5 5 5 5 5 3.4.2.1. Tính v n t c gió quy ñ i m...) Tính v n t c gió ñ cao 12m qui ñ i sang ñ cao 65m. nh hư ng ñ n hàng không, vi n 5 5 3 5 5 5 5 5 Ch n ñ thô nhám ñ a hình Zo = 0,2m. K t qu tính toán qui ñ i v n thông t c gió theo ph l c 2. Quy mô ñ a ñi m 5 5 3 3 5 5 5 5 3.4.2.2. X lý s li u b ng phương pháp th ng kê s li u Đi m t ng s 43 43 38 34 36 36 38 38 B ng 3.14: B ng phân b lũy tích v n t c gió X p h ng 1 1 2 4 3 3 2 2 Kho ng v n t c T n su t Lũy tích Lũy tích (m/s) (gi ) (gi ) (%) 3.1.4.4. Nh ng ñ a ñi m có tính kh thi cao 0÷1 96 96 1,10 B ng 3.11: X p h ng th t ñ a ñi m có ti m năng t t và quy mô l n 1÷2 448 544 6,22 Công su t Quy mô STT Đ a ñi m l pñ t di n tích 2÷3 0 544 6,22 (MW) (ha) 3÷4 1592 2136 24,43 1 Xuân Hoà - huy n Sông C u 36 553 4÷5 0 2136 24,43 2 Xuân Th nh - huy n Sông C u 12 313
17 18 5÷6 1028 3164 36,18 6 4,03611 1028 1,39528 0,11735 0,36119 6÷7 0 3164 36,18 7 4,84333 0 1,57760 0,00000 0,36119 7÷8 2006 5170 59,12 8 5,65055 2006 1,73175 0,22900 0,59018 8÷9 793 5963 68,19 9 6,45777 793 1,86528 0,09053 0,68071 9 ÷ 10 0 5963 68,19 10 7,26499 0 1,98307 0,00000 0,68071 10 ÷ 11 1298 7261 83,03 11 8,07222 1298 2,08843 0,14817 0,82888 12 8,87944 0 2,18374 0,00000 0,82888 11 ÷ 12 0 7261 83,03 13 9,68666 373 2,27075 0,04258 0,87146 12 ÷ 13 373 7634 87,30 14 10,49388 0 2,35079 0,00000 0,87146 13 ÷ 14 0 7634 87,30 15 11,30110 688 2,42490 0,07854 0,95000 14 ÷ 15 688 8322 95,16 16 12,10832 100 2,49389 0,01142 0,96142 15 ÷ 16 100 8422 96,31 17 12,91554 0 2,55843 0,00000 0,96142 16 ÷ 17 0 8422 96,31 18 13,72277 240 2,61906 0,02740 0,98881 17 ÷ 18 240 8662 99,05 19 14,52999 0 2,67621 0,00000 0,98881 18 ÷ 19 0 8662 99,05 20 15,33721 14 2,73028 0,00160 0,99041 19 ÷ 20 14 8676 99,21 21 16,14443 69 2,78158 0,00788 0,99829 20 ÷ 21 69 8745 100 22 22,60220 1 3,11805 0,00011 1,00000 3.4.2.3. X lý s li u b ng phương pháp toán h c Nh n xét: T s li u tính toán trên ta th y ti m năng gió B ng 3.15 : B ng phân b v n t c gió khu v c này không cao l m nhưng phân b tương ñ i ñ u. D a vào w Vi mi xi P(Vi) F(Vi) b ng tính v n t c gió ph l c 2, b ng phân b t n su t và lũy tích ta 1 0,00000 96 0,00000 0,01096 0,01096 th y r ng: 2 0,80722 448 0,21416 0,05114 0,06210 + V n t c gió ho t ñ ng thư ng xuyên kho ng v n t c t 3 1,61444 0 0,47899 0,00000 0,06210 2,42 m/s ñ n 13,72 m/s và v n t c gió l n nh t là 22,60 m/s nhưng 4 2,42166 1592 0,88446 0,18174 0,24384 t n su t xu t hi n ch có m t l n. 5 3,22889 0 1,17214 0,00000 0,24384
19 20 + N u ch n v n t c gió kh i ñ ng c a máy phát ñi n VC = 3.6. T ng quan v chương trình tính toán năng lư ng gió b ng 2,5m/s nghĩa là VC ≈ (0,4 ÷ 0,5 )V thì có 24% th i gian trong năm ngôn ng l p trình Matlab máy phát không ho t ñ ng. - Giao di n chính c a chương trình: V y ñ khai thác t t ti m năng gió t i khu v c xã Xuân Hòa ta nên ch n v n t c làm vi c c a máy phát như sau: * Vc ≈ ( 0 , 4÷0 , 5 ) V =( 0 , 4÷0 , 5 ).6 , 30= 2 , 5 m/s * VR ≈ 2V ≈ 13 m/s * V F ≈ 2VR ≈ 26 m/s 3.5. Ch n máy phát ñi n 3.5.4. Gi i thi u các b ph n chính c a máy phát ñi n 3.5.5 D ki n quy mô công su t phong ñi n V i di n tích ñ t có ti m năng gió c a xã Xuân Hòa kho ng 553ha và b trí tuabin v i kho ng cách gi a hai tuabin b ng ba l n ñư ng kính cánh qu t, kho ng cách gi a hai hàng tuabin b ng mư i l n ñư ng kính cánh qu t. Qua tính toán chúng ta xác ñ nh ñư c quy mô trang tr i gió khu v c xã Xuân Hòa như sau: - Các thông s ñ u vào: Theo các thông s c a thi t b phong ñi n, d ki n dùng các t máy phong ñi n công su t 250kW c a hãng Fuhrleander v i quy mô 36 x 250kW. M c ñích c a vi c l p ñ t thi t b phong ñi n ch y u nh m ti t ki m nhiên li u, gi m giá bán ñi n, nhưng không th thay th toàn b công su t ho c ph n l n công su t lư i ñi n c a khu v c. Sau th i gian v n hành và rút kinh nghi m th c t có th l p ti p các máy phong ñi n nâng công su t lên 36MW.
21 22 - K t qu tính toán và các ñ c tuy n hàm m t ñ t n su t, hàm phân - Đ th công su t phát t ng tháng: b lũy tích và ñ c tuy n công su t phát: + Công su t trung bình năm c a máy phát: Pe,ave = 64 (kW) - Đ th phân b v n t c gió t ng tháng: + Năng lư ng trung bình năm: Enăm = 559.899 (kWh) T k t qu chương trình, ta th y v n t c gió trung bình hàng tháng khác nhau d n ñ n công su t phát c a t ng tháng cũng khác nhau và năng lư ng trung bình năm là 559.899 kWh. T ng ñi n năng tiêu th c a 973 h trên toàn xã Xuân Hòa (bình quân ñ u ngư i 900 kWh/h ) trong m t năm là 875.700 kWh. Do ñó, năng lư ng trung bình năm c a máy phát tuabin gió cung c p kho ng 64% lư ng ñi n năng tiêu th c a xã Xuân Hòa. Nhìn chung v n t c gió trung bình c năm ñ m b o vi c khai thác năng lư ng gió xã Xuân Hòa ñ t hi u qu . 3.7. H th ng ñi n gió quy mô nh [2] 3.7.1. L a ch n tuabin gió nh 3.7.2. Ư c tính s n lư ng ñi n c a tuabin gió nh 3.7.3. Các b ph n cơ b n c a h th ng phong ñi n nh
23 24 Chương 4 3 Sơn Hòa 136 250 34 Đ n 2015 GI I PHÁP PHÁT TRI N NGU N NĂNG LƯ NG GIÓ 4 Đ ng Xuân 100 250 25 Đ n 2015 T NH PHÚ YÊN 5 Sông Hinh 40 250 10 Đ n 2015 T ng c ng: 680 170 4.1. Gi i pháp phát tri n phong ñi n quy mô nh V i di n tích có ti m năng gió kho ng 1.925ha, Phú Yên có Như v y t ng công su t l p ñ t tuabin gió l n kho ng 170 th phát tri n phong ñi n c nh v i quy mô như sau: MW. S n lư ng ñi n trung bình năm kho ng 380.731 MWh. D báo nhu c u công su t c a toàn t nh Phú Yên ñ n năm S lư ng Công su t T ng công Stt Tên huy n tuabin tuabin su t l p Ghi chú 2015 là 286MW [8]. N u phát tri n h th ng phong ñi n v i quy mô l pñ t (kW) ñ t (MW) l n như trên, có th ñáp ng ñư c 15% công su t tiêu th c a các 1 Sông C u 1.282 1 1,28 Đ n 2015 nhóm ngành kinh t và sinh ho t dân cư c a t nh Phú Yên. 2 Đ ng Xuân 464 1 0,46 Đ n 2015 4.3 Gi i pháp k t n i h th ng ñi n gió 3 Sơn Hòa 2.750 1 2,75 Đ n 2015 4.3.1. Đ i v i h th ng ñi n gió quy mô l n 4 Sông Hinh 1.765 1 1,76 Đ n 2015 4.3.2. Đ i v i h th ng ñi n gió quy mô nh 4.3.2.1. K t n i máy phát phong ñi n v i ngu n ñi n diesel 5 Đông Hòa 48 1 0,048 Đ n 2015 4.3.2.2. K t n i máy phát phong ñi n v i lư i ñi n T ng c ng: 6.309 6,298 4.3.2.3. K t n i máy phát phong ñi n v i h th ng ñi n h n h p Như v y t ng công su t l p ñ t tuabin gió nh kho ng 6,298 4.4. Gi i pháp gi m thi u nh hư ng b t l i ñ n môi trư ng MW. S n lư ng ñi n trung bình năm kho ng 13.817 MWh. 4.4.1. Bi n pháp gi m thi u trong giai ño n thi công xây d ng 4.2. Gi i pháp phát tri n phong ñi n quy mô l n 4.4.2. Bi n pháp gi m thi u trong giai ño n ho t ñ ng c a tr m Qua tính toán, Phú Yên có kho ng 5.457 ha có ti m năng gió phát phong ñi n t t có th xây d ng h th ng phong ñi n quy mô l n như sau: 4.5. Gi i pháp v cơ ch chính sách S lư ng Công su t T ng công Stt Tên huy n tuabin tuabin su t l p Ghi chú l pñ t (kW) ñ t (MW) 1 Sông C u 192 250 48 Đ n 2015 2 Đông Hòa 212 250 53 Đ n 2015
25 26 K T LU N VÀ KI N NGH * Ki n ngh : Qua nghiên c u ti m năng năng lư ng gió trên ñ a bàn t nh - Phương pháp ñánh giá ti m năng gió d a vào B n ñ ti m Phú Yên, các cơ ch chính sách cũng như chi n lư c phát tri n lĩnh năng gió c a Ngân hàng th gi i là m t phương pháp m i và không v c này Vi t Nam, ñ có th phát tri n phong ñi n t nh Phú Yên có s li u quan tr c gió th c t nên ñ chính xác còn h n ch . Qua cũng như các t nh lân c n trên lãnh th Vi t Nam, c n th c hi n m t tính toán, ñánh giá các vùng trên toàn t nh Phú Yên, xác ñ nh ñư c s vi c sau: m t s vùng có ti m năng gió t t có th khai thác ñ phát ñi n. Tuy - Nhà nư c s m xây d ng khung pháp lý, chính sách c th nhiên v i trình ñ công ngh , kinh nghi m xây d ng và khai thác phát tri n phong ñi n (giá mua bán, chính sách h tr , ñào t o,...) hi n nay, nh ng vùng có t c ñ gió bình quân năm trên 6m/s m i có - Ki n ngh nhà nư c cho ngành ñi n mua giá ñi n gió v i th khai thác. m c giá ưu ñãi và h tr m c chênh l ch gi a giá ñi n gió và ñi n Các ñ a ñi m có ti m năng khai thác v i quy mô l n như truy n th ng t ngân sách qu c gia d a trên s n lư ng ñi n gió mua sau: Xuân Hoà (553 ha), Xuân Th nh (313 ha), Hoà Tâm (360 ha), bán hàng năm. Sơn H i (457 ha), Phư c Tân (2.718 ha), Đa L c (209 ha), Phú M - L p b n ñ ti m năng năng lư ng gió có t l 1/100.000 và (370 ha), Ea Bar (477 ha). T ñó có th tri n khai công tác kh o sát l p quy ho ch phát tri n phong ñi n t nh Phú Yên và các t nh có ti m ño ñ c s li u th c t và l p d án ñ u tư phát tri n ñi n gió ñ i v i năng gió. nh ng vùng này. - Cho tri n khai quan tr c gió t i các khu v c có ti m năng gió - S d ng ngôn ng l p trình MATLAB ñ xây d ng l n và cho tri n khai l p d án ñ u tư phát tri n ñi n gió t i các khu chương trình kh o sát ti m năng gió giúp ngư i s d ng d dàng tính v c này. toán. * Hư ng m r ng c a ñ tài: - Phương pháp toán h c này ch là công c ñ tính toán, còn K t h p b n ñ ti m năng gió c a Ngân hàng Th gi i và vi c khai thác hi u qu năng lư ng gió c n ph i thu th p s li u phương pháp ñánh giá ti m năng gió như lu n văn ñ c p, có th xác trong th i gian nhi u năm và kho ng cách m i l n thu th p s li u ñ nh ñư c nh ng vùng có ti m năng gió t t c a m t s khu v c lân càng ng n t 10-20 phút/l n và thu th p b ng thi t b t ghi thì ñ c n ñ khai thác phát tri n m ng lư i phong ñi n. chính xác sau khi tính toán càng cao và hi u qu khai thác sau khi l p ñ t máy phát ñi n gió càng l n. nư c ta, kho ng th i gian m i l n thu th p thư ng cách nhau 1h ho c 6h, ña s thu th p b ng thi t b ño lư ng ch th kim vì th trong quá trình tính toán phân b gió thì ñ chính xác không cao l m.