Trong bối cảnh sự thay đổi khí hậu đang ngày càng hiện hữu thì người ta ngày càng ý thức được
hơn sự hữu hạn của các nguồn tài nguyên. Giá dầu khí và giá lương thực tăng từng ngày, cùng với đó
là sự tăng trưởng không ngừng của dân số thế giới báo hiệu sẽ nổ ra m ột cuộc cạnh tranh gay gắt hơn
trong cuộc đua tìm kiếm các nguồn năng lượng và các tài nguyên khác. Nhưng cùng với đó là sự đa
dạng sinh học, một kho báu của các nguồn tài nguyên kinh tế chưa được khai thác, lại đã và đang bị
đe dọa và hủy hoại m ột cách vô trách nhiệm.
Trong khi đó, gió là một nguồn năng lượng sạch và vô hạn, nó miễn dịch với những biến động và
biến động của ngành công nghiệp nhiên liệu hóa thạch. Ý tưởng dùng năng lượng gió để sản xuất
điện hình thành ngay t ừ thời Trung cổ. Từ sau những cuộc khủng hoảng dầu trong thập niên 1970
việc nghiên cứu sản xuất năng lượng từ các nguồn khác được đẩy mạnh trên toàn thế giới. Mặc dù
điện gió bắt đầu được thế giới nghiên cứu từ 25 năm trước, nhưng chỉ trong gần 10 năm trở lại đây nó
mới khẳng định được vị trí trên thị trường năng lượng thế giới khi sản lượng điện gió tăng trưởng một
cách ngoạn mục với tốc độ trung bình 28%/năm, cao nhất trong tất cả các nguồn năng lượng hiện có.
Một nghiên cứu mới cho rằng, chỉ riêng gió mặt đất cũng có thể bảo đảm hơn 20 lần năng lượng
tiêu thụ của toàn thế giới, còn những turbines trên diều không khí về tiềm năng có thể thu được một
số lượng năng lượng lớn hơn đến 100 lần nhu cầu hiện nay. Điều đó chứng tỏ gió là nguồn năng
lượng hiện đại số một trên thế giới hiện nay.
20 trang |
Chia sẻ: tuandn | Lượt xem: 6340 | Lượt tải: 4
Bạn đang xem nội dung tài liệu Tiểu luận Năng lượng gió, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
1
Tiểu luận
NĂNG LƯỢNG GIÓ
2
NĂNG LƯỢNG GIÓ
Trong bối cảnh sự thay đổi khí hậu đang ngày càng hiện hữu thì người ta ngày càng ý thức được
hơn sự hữu hạn của các nguồn tài nguyên. Giá dầu khí và giá lương thực tăng từng ngày, cùng với đó
là sự tăng trưởng không ngừng của dân số thế giới báo hiệu sẽ nổ ra một cuộc cạnh tranh gay gắt hơn
trong cuộc đua tìm kiếm các nguồn năng lượng và các tài nguyên khác. Nhưng cùng với đó là sự đa
dạng sinh học, một kho báu của các nguồn tài nguyên kinh tế chưa được khai thác, lại đã và đang bị
đe dọa và hủy hoại một cách vô trách nhiệm.
Trong khi đó, gió là một nguồn năng lượng sạch và vô hạn, nó miễn dịch với những biến động và
biến động của ngành công nghiệp nhiên liệu hóa thạch. Ý tưởng dùng năng lượng gió để sản xuất
điện hình thành ngay từ thời Trung cổ. Từ sau những cuộc khủng hoảng dầu trong thập niên 1970
việc nghiên cứu sản xuất năng lượng từ các nguồn khác được đẩy mạnh trên toàn thế giới. Mặc dù
điện gió bắt đầu được thế giới nghiên cứu từ 25 năm trước, nhưng chỉ trong gần 10 năm trở lại đây nó
mới khẳng định được vị trí trên thị trường năng lượng thế giới khi sản lượng điện gió tăng trưởng một
cách ngoạn mục với tốc độ trung bình 28%/năm, cao nhất trong tất cả các nguồn năng lượng hiện có.
Một nghiên cứu mới cho rằng, chỉ riêng gió mặt đất cũng có thể bảo đảm hơn 20 lần năng lượng
tiêu thụ của toàn thế giới, còn những turbines trên diều không khí về tiềm năng có thể thu được một
số lượng năng lượng lớn hơn đến 100 lần nhu cầu hiện nay. Điều đó chứng tỏ gió là nguồn năng
lượng hiện đại số một trên thế giới hiện nay.
3
Chương một: Tổng quan về năng lượng gió
1. Khái niệm
Năng lượng gió là động năng của không khí di chuyển trong bầu khí quyển Trái Đất. Năng lượng
gió là một hình thức gián tiếp của năng lượng mặt trời.
2. Sự hình thành năng lượng gió
NGUYÊN NHÂN HÌNH
THÀNH GIÓ
Bức xạ Mặt Trời
chiếu xuống bề mặt
Trái Đất không đồng
đều làm cho nước và
bầu khí quyển nóng
lên không đều nhau,
dẫn tới sự chênh lệch
về áp suất làm cho
không khí dịch
chuyển tạo thành
gió.
VD mặt ban ngày
của Trái Đất nhận
được nhiều ánh sáng
mặt trời hơn mặt ban
đêm và cường độ
bức xạ ở xích đạo
lớn hơn ở 2 cực
Do bị ảnh hưởng
bởi hiệu ứng
Coriolis được tạo
thành từ sự quay
quanh trục của
Trái Đất nên
không khí đi từ
vùng áp cao đến
vùng áp thấp
không chuyển
động thẳng mà tạo
thành các cơn gió
xoáy có chiều
xoáy khác nhau
giữa Bắc bán cầu
và Nam bán cầu.
Trục quay của
Trái Đất nghiêng
so với mặt phẳng
quỹ đạo do nó
tạo thành khi
quay quanh Mặt
Trời tạo thành
các dòng không
khí theo mùa.
Gió địa phương.
VD gió biển: ban
ngày gió thổi từ
biển vào đất liền,
ban đêm gió thổi
theo chiều ngược
lại.
4
3. Vật lý học về năng lượng gió
Năng lượng gió là động năng của không khí chuyển động với vận tốc v. Khối lượng đi qua một
mặt phẳng hình tròn vuông góc với chiều gió trong thời gian t là:
݉ = ߩܸ = ߩܣݒݐ = ߨݎଶݒݐ
ρ: tỷ trọng của không khí
V: là thể tích khối lương không khí đi qua mặt cắt ngang hình tròn diện tích A, bán kinh r trong
thời gian t.
Vì thế động năng E và công suất P của gió là:
ܧ = 12݉ݒଶ = ߨ2 ߩݎଶݐݒଷ
ܲ = ܧ
ݐ
= ߨ2 ߩݎଶݒଷ
Ta thấy công suất gió tăng theo lũy thừa 3 của vận tốc gió nên vận tốc gió là một trong những yếu
tố quyết định khả năng sử dụng năng lượng gió.
Công suất gió có thể được sử dụng thông qua một turbines để phát điện, nhỏ hơn rất nhiều so với
năng lượng của luồng gió vì vận tốc của gió ở phía sau một turbines không thể giảm xuống bằng
không. Trên lý thuyết chỉ có thể lấy tối đa là 59,3% năng lượng tồn tại trong luồng gió.
4. Ưu, nhược điểm của năng lượng gió
Ưu điểm Nhược điểm
- Là một nguồn tài nguyên tái tạo hoàn toàn, sạch
và không gây ô nhiễm môi trường.
- Nguồn nguyên liệu miễn phí, không tốn nhiên
liệu.
- Chi phí vận hành thấp.
- Hiệu suất cao.
- Lợi nhuận cao, giá thành thấp.
- Tốn ít diện tích xây dựng, không ảnh hưởng
nhiều đến trồng trọt và chăn nuôi.
- Có thể lắp turbines gió ở nhiều địa hình khác
nhau nên tiết kiệm được chi phí truyền tải.
- Hầu như vô cùng bền vững.
- Vốn đầu tư ban đầu lớn, chi phí lắp ráp và chi
phí bảo trì cao.
- Phải có trình độ kỹ thuật cao khi thiết kế và vận
hành.
- Phụ thuộc hoàn toàn vào thời tiết.
- Ô nhiễm tiếng ồn.
- Turbines quay ảnh hưởng đến tầm quan sát xa
và nhiễu sóng vô tuyến.
=> Ngoài ra còn 1 số ảnh hưởng khác nhưng các
ảnh hưởng này đều không đáng kể.
5
5. Ứng dụng của năng lượng gió
Từ lâu năng lượng gió đã được con người biết đến và sử dụng để tạo thành cơ năng thay thế cho
sức lao động nặng nhọc của con người. Thế kỷ XIV, năng lượng gió đã được sử dụng để tạo công cơ
học nhờ các cối xay gió, làm di chuyển thuyền buồm và khinh khí cầu. Cùng với sự phát triển của
Khoa học kỹ thuật hiện đại và nhu cầu năng lượng, đặc biệt là năng lượng sạch, năng lượng gió được
chú trọng trong nghiên cứu phát triển và có nhiều ứng dụng trong cuộc sống.
Cối xay gió
Thuyền buồm
Khinh khí cầu
Năng lượng gió được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như kinh tế, du lịch, chính trị như xe chạy
bằng năng lượng gió tiết kiệm nhiên liệu, các turbines gió cho các động cơ máy bay phản lực dùng
trong chiến tranh, các cánh đồng gió mang lại cảnh quan đẹp thu hút khách du lịch,... Đặc biệt, động
cơ gió còn có ứng dụng quan trọng trong bơm nước và công nghệ phát điện.
Năng lượng gió có rất nhiều ứng dụng
5.1. Ứng dụng động cơ gió bơm nước
Động cơ gió bơm nước có hai loại máy bơm nước hỗ trợ là máy bơm qua lại truyền thống và hệ
thống máy bơm khí nén.
Máy bơm qua lại truyền thống có cối xay gió nằm trực tiếp trên nguồn nước. Bơm nước bằng
guồng đạp nước truyền thống có chi phí rẻ nhưng hiệu suất thấp hoặc bằng bơm piston hoặc bơm
màng để hiệu suất cao hơn.
6
Hệ thống bơm khí nén được sử dụng phổ biến hơn vì chi phí thấp. Đây là loại máy bơm dựa vào
hoạt động của cối xay gió để nén khí kích hoạt máy bơm nằm trong nước. Nước được bơm cho đến
khi van nổi lên để đóng mở cửa, đồng thời khí nén hất nước ra cửa bơm và đẩy lên máng.
Động cơ gió bơm nước
5.2. Ứng dụng động cơ gió phát điện
Đây là ứng dụng quan trọng nhất của động cơ gió. Dựa trên nguyên tắc hoạt động của cối xay gió,
người ta nghiên cứu máy phát điện gió để sản xuất điện năng. Trên cơ sở áp dụng những thành tựu
mới của khoa học công nghệ, các cánh gió của cối xay gió cũng như các thiết bị xây dựng được chế
tạo đặc biệt hơn thành turbines gió.
Hệ thống phát điện gió
7
Chương hai: Turbines gió
1. Phân loại
- Turbines gió trục ngang (cánh dạng khí động).
- Turbines gió trục đứng: dạng cánh phẳng trục đứng.
dạng roto cánh tròn trục đứng.
trục đứng Darrieus.
Nội dung
Turbines gió cánh dạng khí động
(được sử dụng rộng rãi nhất)
Turbines gió cánh phẳng trục đứng
Cấu tạo
cánh gió
Có dạng khí động học, cho hiệu suất sử
dụng rất cao, sử dụng cho động cơ gió phát
điện.
- Cánh gió phẳng.
- Hai bên trục là hai phần cánh gió.
Hoạt động
của bánh
công tác
gió
- Trục cánh gió trùng với hướng gió => R
với lực thành phần Y tạo momen quay.
- Khi bánh công tác gió quay, trên mỗi phân
tố của cánh đều có dòng khí chảy vào.
- Tam giác vận tốc và lực tác dụng lên cánh
làm nó quay.
Tại mỗi thời điểm chỉ một phần cánh
gió chuyển động trùng hướng gió, phần
kia xu hướng chuyển động ngược
hướng gió.
=> chế tạo thêm tấm chắn thích hợp
để làm giảm lực cản.
Phân loại
- Loại ít cánh (quay nhanh) với số cánh từ 1
đến 4.
- Loại nhiều cánh (quay chậm) với số cánh
tới 24.
Hệ số sử
dụng
0,3 – 0,42 0,1 – 0,18
Nhược
điểm
- Chi phí sản xuất khá cao.
- Chỉ đón gió một hướng.
- Vcánh ≤ Vgió
- Bề mặt chiếm chỗ của bánh công tác
gió gần như bị che phủ hoàn toàn.
8
Nội dung
Turbines gió roto cánh tròn trục đứng
Turbines gió trục đứng Darrieus
(đang được nghiên cứu ứng dụng)
Cấu tạo
cánh gió
Được cấu tạo bởi hai nửa hình trụ (như
một thùng phuy bổ đôi) gộp so le với nhau
và quay quanh trục thẳng đứng.
- Hai cánh dạng thẳng và cong.
- Cánh có biến dạng khí động học.
Ưu điểm Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo
Kết cấu gọn nhẹ nên có hiệu suất khá
cao ~ 35%
Nhược điểm
- Tốc độ chậm (độ cao tốc Z = 0,9 – 1,0)
- Tỷ trọng lớn.
- Momen khởi động của động cơ lớn nhưng
hiệu suất thấp – chỉ bằng 18%.
- Sản xuất gợn sóng momen quay lớn,
mang tính chu kỳ.
- Momen xoắn ban đầu là rất thấp.
* Đồ thị so sánh hiệu suất sử dụng năng lượng gió của các loại turbines gió:
Hiệu suất sử dụng năng lượng gió của một số loại turbines gió
1. Cối xay gió cổ Hà Lan
2. Savorius
3. Nhiều cánh
4. Lý tưởng
5. Ba cánh
6. Hai cánh tốc độ cao
7. Darrieur
9
2. Turbines gió trục ngang
2.1: Cấu tạo
Blades (Cánh quạt)
Gió thổi qua các cánh quạt làm nó chuyển động và quay.
Rotor
Bao gồm cánh quạt và trục.
Pitch (Bước răng)
Cánh được xoay hoặc làm nghiêng một ít để giữ cho rotor quay với tốc độ hợp lý nhất nhằm
đạt hiệu suất sinh điện cao nhất. Nó bảo vệ cánh quạt và rotor trong điều kiện gió quá lớn.
Blake (Phanh đĩa)
Có thể áp dụng máy móc, điện, thủy lực để dừng rotor trong trường hợp khẩn cấp.
Low – speed shaft (Trục tốc độ thấp)
Rotor quay trục tốc độ thấp ở khoảng 30 đến 60 vòng một phút.
Gear box (Hộp số)
Kết nối các trục tốc độ thấp với trục tốc độ cao và tăng tốc độ quay từ khoảng 30 - 60
vòng/phút (rpm) khoảng 1000 - 1800 rpm.
Generator (Máy phát điện)
Thông thường, một máy phát điện cảm ứng sản xuất 60 chu kỳ AC điện.
Controller (Bộ điều khiển)
Khởi động máy với tốc độ gió khoảng 8-16 dặm/giờ (mph) và tắt máy tại khoảng 55
mph. Turbines không hoạt động ở tốc độ gió ở trên khoảng 55 mph vì họ có thể bị hư hỏng
bởi những cơn gió cao.
Anemometer (Máy đo gió)
Bộ đo lường tốc độ gió và truyền dữ liệu tốc độ gió tới bộ điểu khiển.
Wind vane (Gió cánh)
Để xử lý hướng gió và liên lạc với các ổ đĩa yaw để định hướng turbines gió.
Nacelle (Thùng máy bay)
Thùng máy bay nằm trên đỉnh tháp và bao gồm hộp số, trục thấp và tốc độ cao, máy phát điện,
bộ điều khiển và phanh.
High – speed shaft (Trục quay tốc độ cao)
Ổ đĩa máy phát điện. Là trục truyền động của máy phát ở tốc độ cao.
10
Yaw drive (Ổ đĩa Yaw)
Dùng để giữ cho rotor luôn luôn hướng về hướng gió chính khi có sự thay đổi hướng gió.
Yaw motor (Động cơ Yaw)
Động cơ cung cấp cho “Yaw drive” định được hướng gió.
Tower (Trụ đỡ Nacelle)
Towers được làm từ thép ống, bê tông, hoặc lưới thép. Bởi vì tốc độ gió tăng lên với chiều
cao, tháp cao cho phép turbines dễ nắm bắt năng lượng hơn và tạo ra nhiều điện hơn.
2.2: Nguyên lý làm việc
Tăng tốc
* Vì sao turbines trục ngang phổ biến hơn turbines trục đứng?
Với thiết kế trục đứng cùng các cánh được bố trí lệch tâm bao quanh trục quay, turbines gió trục
đứng có thể đón gió từ mọi hướng khác nhau mà không cần bánh lái định hướng. Thế nên turbines
trục đứng sẽ có hiệu suất rất cao.
Turbines gió trục đứng có nhiều ưu thế nổi trội hơn các turbines trục ngang như chúng có thể
được lắp đặt gần nhau hơn trong các trang trại gió, tiết kiệm không gian sản xuất. Turbines gió trục
đứng có kết cấu khá đơn giản, không gây ra nhiều tiếng ồn và không yêu cầu nhiều vào cấu trúc hỗ
trợ. Nó không đòi hỏi nhiều gió để phát điện, nên có thể được lắp gần mặt đất. Do đó mang lại thuận
tiện trong việc bảo trì và có thể được cài đặt trên ống khói hoặc các cấu trúc tương tự.
Tuy nhiên hiện nay trên thế giới, turbines trục đứng vẫn chưa được sử dụng phổ biến như turbines
trục ngang do có một số hạn chế đang được nghiên cứu khắc phục. Turbines gió trục đứng thường có
xu hướng chững lại theo hướng gió, lúc khởi động thường có momen xoắn rất thấp, nhưng sản xuất
gợn sóng momen quay lại rất lớn và mang tính chu kỳ. Thiết kế của trục đứng khi gặp gió cánh quạt
sẽ cong đi để đón gió nên chịu momen uốn, trong thời gian dài sẽ gây ra sự nứt và vỡ cánh quạt.
Cánh quạt quay Roto quay Trục tốc độ thấp
quay
Hộp số Trục tốc độ cao
quay
Máy phát điện
hoạt động
ĐIỆN
Điện sản sinh ra đi vào một máy biến áp, chuyển đổi điện
của máy phát điện khoảng 700 V cho hệ thống phân phối
11
Tốc độ gió thay đổi theo chiều cao, càng lên cao thì tốc độ gió càng nhanh và mượt mà hơn do ma
sát của gió với bề mặt Trái Đất. Thế nên để sử dụng tối ưu năng lượng gió, người ta phải lắp đặt động
cơ càng cao so với mặt đất càng tốt. Cánh gió của turbines trục đứng thường được lắp gần mặt đất
nên không đón được gió vận tốc cao như ở trục ngang.
3. Tính toán lắp đặt turbines gió
3.1: Các điều kiện lắp đặt
Địa hình:
Các turbines gió đặt ở ven biển cho sản lượng cao hơn các trạm nội địa vì bờ biển
thường có gió mạnh. Giải pháp này tiết kiệm đất xây dựng, đồng thời việc vận chuyển
các cấu kiện lớn trên biển cũng thuận lợi hơn trên bộ.
Những mỏm núi, những đồi hoang không sử dụng được cho công nghiệp, nông nghiệp
cũng có thể đặt được turbines gió. Trường hợp này không cần làm trụ đỡ cao, tiết kiệm
đáng kể chi phí xây dựng.
Ngoài ra, turbines gió còn có thể được đặt trên nóc tòa nhà cao tầng hoặc khu chế xuất.
Vận tốc gió: Các turbines gió có thể phát điện khi tốc độ gió từ 3 m/s và tự ngừng phát điện khi tốc
độ gió vượt quá 25 m/s. Tốc độ gió hiệu quả từ 10 - 17 m/s.
Công suất: Tùy theo mục đích sử dụng mà tính toán công suất cho turbines gió, có thể từ 1 kW tới
hàng chục ngàn kW.
12
3.2: Tính toán sơ bộ các đặc tính của turbines gió
3.2.1: Một số thông số của turbines gió
Đường kính cánh gió:
ܦ = ඨ2080 ܰ
ܸଷߦ ߟ m
V: tốc độ gió (m/s).
D: công suất (kW).
ξ: hệ số sử dụng năng lượng gió.
Số vòng quay của cánh gió:
݊ = 30߱
ߨ
= 30ܼܸ
ߨܴ
vòng/phút
Z: độ cao tốc đặc trưng cho độ quay nhanh của cánh gió.
R: bán kính của công tác gió (m).
V: vận tốc gió (m/s)
3.2.2: Biên dạng cánh
Cánh quạt điện gió khi thiết kế phải đáp ứng nguyên tắc khí động lực học và định luật Betz để tạo
được công suất cao ổn định.
3.2.3: Chọn số cánh
- Với turbines gió phát điện yêu cầu tốc độ cao, hiệu suất cao nhưng không đòi hỏi momen khởi
động lớn, nên dùng ít cánh, thường là 2 đến 3 cánh với prophin dạng khí động học.
- Với turbines gió bơm nước không yêu cầu tốc độ cao nhưng đòi hỏi momen khởi động lớn nên
phải có nhiều cánh, thông thường là từ 10 đến 24 cánh và chỉ dùng dạng cánh tấm công hiệu suất thấp
hơn.
13
Chương ba: Ngành công nghiệp gió trên thế giới
1. Lịch sử phát triển năng lượng gió
- Từ 5000 năm trước Công nguyên, loài người đã biết vận dụng gió để làm lực đẩy các thuyền buồm
trên sông Nile ở Ai Cập. Vào khoảng 2000 năm trước Công nguyên, người Lưỡng Hà đã biết dùng
cánh quạt gió để dẫn thủy nhập điền. Trong lúc đó, vào khoảng 700 năm sau Công nguyên, người Ba
Tư và các dân tộc vùng Trung Đông dùng quạt gió có trục đứng để xay lúa mì và các loại hạt.
- Thế kỷ 13 sau Công nguyên, châu Âu và Trung Quốc bắt đầu phát triển cối xay gió trục ngang và cả
trục đứng.
- Thế kỷ 14, các cối xay gió được xây dựng như các nhà máy bằng gỗ, bằng gạch hoặc đá ở Hà Lan
để xay ngũ cốc và thoát nước.
- 1887, Jame Blyth là người đầu tiên tạo ra điện bằng một turbines gió trục dọc.
- 1888, chế tạo thành công turbines gió quy mô lớn Charles Brush.
- 1931, phát minh ra turbines gió Darrieus.
- 1902, turbines gió được ứng dụng làm máy phát điện trên tàu buồm "Chance", New Zealand.
- 1941, turbines gió kích thước megawatt đầu tiên trên thế giới được Hoa Kỳ chế tạo.
- Trong thế kỷ 20, năng lượng gió đã trải qua nhiều giai đoạn thăng trầm. Ngay sau khi Thế chiến thứ
hai chấm dứt, giá dầu sụt giảm mạnh nên công nghệ gió hầu như bị ngưng trệ hoàn toàn. Nhưng khi
khủng hoảng dầu hỏa nổ ra vào thập niên 70, công nghệ nghiên cứu và phát triển nguồn điện năng
này lớn mạnh ngay sau đó.
- 1980, các trang trại gió bắt đầu được xây dựng.
- 1990, bắt đầu phát triển các turbines gió đa-megawatt.
- 2008, nhiều nước đầu tư khai thác năng lượng gió, đánh dấu sự phát triển mạnh mẽ nhất của ngành
công nghiệp gió trên thế giới.
2. Tình hình phát triển năng lượng gió
2.1: Tình hình chung
Hiện nay trên thế giới có hàng ngàn turbines gió đang hoạt động với tổng công suất khoảng 239
MW, trong đó điện gió tại châu Âu chiếm 55% (2011). Trong vòng 10 năm (2001 – 2011), công suất
điện gió lắp đặt của thế giới tăng gần 10 lần. 81% việc lắp đặt điện gió là ở Mỹ và châu Âu (Đức, Tây
Ban Nha) và một số nước châu Á (Trung Quốc, Ấn Độ).
14
Công suất lắp đặt điện gió tăng nhanh nhất vào năm 2009, ở mức 32% so với năm 2008, đánh dấu
sự phát triển rộng rãi của ngành công nghiệp điện gió cũng như sự đầu tư của các nước phát triển vào
nền công nghiệp này. Cho đến năm 2008, Đức vẫn là nước dẫn đầu thế giới về công suất lắp đặt điện
gió. Nhưng trong các năm gần đây, cùng với sự phát triển của công nghệ điện gió, các nước khác
cũng đã vươn lên mạnh mẽ và đạt được sự tăng trưởng đáng kể. Đến năm 2010, Trung Quốc đã vươn
lên dẫn đầu thế giới với tổng công suất lắp đặi điện gió là 42.3 GW. Đứng thứ hai là Hoa Kỳ, Đức rơi
xuống vị trí thứ 3.
STT Quốc gia Công suất (MW) STT Quốc gia Công suất (MW)
01 Đức 22.247 11 Ca-na-đa 1.846
02 Mỹ 16.818 12 Hà Lan 1.746
03 Tây Ban Nha 15.145 13 Nhật 1.538
04 Ấn Độ 8.000 14 Áo 982
05 Trung Quốc 6.050 15 Hy Lạp 871
06 Đan Mạch 3.125 16 Úc 824
07 Ý 2.726 17 Ai-len 805
08 Pháp 2.454 18 Thụy Điển 788
09 Anh 2.389 19 Na Uy 333
10 Bồ Đào Nha 2.150 20 Newziland 322
Những nước khác 2.953
Thế giới 94.112
Công suất định mức lắp đặt turbines gió trên thế giới (2007)
15
Tuy nhiên, năm 2010 thị trường điện gió đã giảm lần đầu tiên trong 20 năm, giảm 7% so với 38,6
GW vào năm 2009, nguyên nhân chủ yếu là do một năm đáng thất vọng tại Mỹ, cũng như suy giảm ở
châu Âu. Đây là một kết quả của cuộc khủng hoảng tài chính, sự sụt giảm của các đơn đặt hàng
turbines gió, nhu cầu về điện OECD sụt giảm. Hoa Kỳ, một thị trường truyền thống về năng lượng
gió mạnh nhất, đã giảm 50% lượng lắp đặt từ 10 GW trong năm 2009 xuống chỉ còn hơn 5 GW vào
năm 2010.
Sự phát triển theo thời gian đã làm cho giá thành điện năng phát ra từ turbines gió giảm từ 6,15
UScent/kWh (năm 1995) xuống còn 4,6 UScent/kWh (năm 1999) và đến năm 2005 chỉ còn 3,91
UScent/kWh. Giá thành lắp đặt tua-bin gió hiện tại trung bình vào khoảng 1000 USD/kW. Với giá
thành điện năng sản xuất từ điện gió ngày càng rẻ, kỹ thuật ngày càng tin cậy, "Năng lượng gió hiện
đang nhanh chóng vượt ra khỏi thị trường “nước giàu” truyền thống, khiến sự cạnh tranh tăng lên".
Đây là một xu hướng chúng ta đang mong đợi cho sự phát triển hơn nữa trong tương lai, không chỉ ở
riêng châu Á. mà còn ở châu Mỹ Latinh, đặc biệt là Brazil và Mexico, và ở cả hai miền Bắc lẫn tiểu
vùng Sahara châu Phi.
* Nhà máy điện gió ngoài khơi có công suất lớn nhất thế giới:
Ngày 15/2/2012, nhà máy điện gió Walney ngoài khơi biển Cumbria (Vương quốc Anh) vừa
chính thức đi vào hoạt động. Với 102 turbines trải rộng trên diện tích 73km2 trên biển cho khả năng
sản xuất tối đa 367,2MW điện, Walney được cho là nhà máy điện gió trên biển lớn nhất thế giới. Với
công suất này, Walney có thể cung cấp đủ điện cho khoảng 320.000 hộ dân - một nửa dân số vùng
Cumbria.
Nhà máy điện Walney được chia thành hai cụm: Walney 1 và Walney 2. Walney 1 gồm 51
turbines cao 137m. Mỗi turbines có đường kính vòng quay cánh quạt 107m. Walney 2 cũng có 51
turbines nhưng có chiều cao đến 150m. Mỗi turbines có ba cánh quạt 18 tấn, đường kính vòng quay
120m. Mặc dù có sự khác biệt về kích thước giữa hai cụm máy nhưng công suất mỗi turbines đều là
3,6MW.
16
* Turbines gió lớn nhất thế giới:
Ngày 10/10/2012, các chuyên gia của Hãng Vestas (Đan Mạch) cho biết họ đã chế tạo thành công
turbin gió lắp đặt ngoài khơi có số hiệu V164 với đường kính 164 m, công suất 7-8 MW.
Trước đó, kỷ lục đường kính cánh quạt thuộc về mẫu G10X do Hãn