Thiết kế, chế tạo và vận hành mô hình cây điện gió sử dụng bộ vi điều khiển STM32 - CÔng nghệ kĩ thuật điện - diện tử | Đại học Kinh tế Kỹ thuật Công nghiệp

Mai Văn Sơn
Thiết kế, chế tạo và vận hành mô hình cây điện
gió sử dụng bộ vi điều khiển STM32
Chương 1 : Trình bày tổng quan về năng lượng điện gió,
các phương pháp điều khiển sử dụng cho hệ thống điện gió? 1.1:Điện gió là gì?
 Điện gió là một dạng năng lượng tái tạo, sử dụng sức gió
để tạo ra điện năng. Nhà máy điện gió bao gồm các tuabin
gió được lắp đặt tại những nơi có gió mạnh và ổn định. Khi
có gió thổi, các cánh quạt của tuabin gió sẽ quay, truyền
động đến máy phát điện để tạo ra điện năng.
 Công nghệ điện gió đang được phát triển và sử dụng rộng
rãi trên toàn thế giới để giảm thiểu sự phụ thuộc vào
nguồn năng lượng hóa thạch và giảm lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính.
1.2: Tìm hiểu vè vai trò của điện gió trong phát triển bền vững
 Điện gió là một giải pháp quan trọng để giảm thiểu biến
đổi khí hậu. Năng lượng gió là năng lượng sạch, không gây
ra lượng khí thải CO2 và các chất thải ô nhiễm khác như
các nguồn năng lượng hóa thạch. Đồng thời không phát
thải khí nhà kính, nguyên nhân chính gây ra biến đổi khí hậu.
 Ngoài ra, điện gió còn có những lợi ích khác như sử dụng
nguồn tài nguyên tự nhiên dồi dào và không cạn kiệt,
không gây ô nhiễm môi trường và có tiềm năng phát triển
ở nhiều địa phương, kể cả những khu vực có mật độ dân cư cao.
 Đặc biệt, Ngành công nghiệp điện gió tạo ra hàng ngàn
việc làm, từ thiết kế, sản xuất, lắp ráp, vận hành và bảo
trì. Điện gió cũng đóng góp vào sự phát triển kinh tế của
các khu vực có tiềm năng gió mạnh.
1.3: Ưu điểm của năng lượng điện gió
 Nguồn năng lượng tái tạo: Điện gió sử dụng sức gió để tạo
ra điện, là một nguồn năng lượng tái tạo không hạn chế và
không gây ra khí thải carbon. Sự phát triển của công nghệ
điện gió giúp chúng ta tận dụng tài nguyên thiên nhiên mà
không gây tổn hại lớn cho môi trường.
 Khả năng tái tạo và tiết kiệm tài nguyên: Gió là một tài
nguyên vô tận và không có chi phí sản xuất, do đó việc sử
dụng điện gió giúp giảm sự phụ thuộc vào nguồn năng
lượng hóa thạch và giảm việc khai thác tài nguyên tự
nhiên như than hoặc dầu mỏ.
 Hiệu suất và tính ổn định: Công nghệ điện gió đã phát
triển đáng kể trong thập kỷ qua, với các biện pháp cải tiến
liên tục để tăng hiệu suất và đảm bảo tính ổn định. Các
máy phát điện gió hiện đại có khả năng tận dụng sức gió
mạnh và duy trì hoạt động ổn định trong mọi điều kiện thời tiết.
 Khả năng lắp đặt linh hoạt: Các hệ thống điện gió có thể
được lắp đặt trên đất liền, trên biển hay trên các cột cao
tại khu vực có mức gió đủ mạnh. Điều này cho phép khai
thác nguồn gió từ nhiều vùng địa lý khác nhau và tận dụng
tốt những khu vực có tiềm năng gió mạnh.
 Tính tương thích với môi trường: So với các nguồn năng
lượng hóa thạch khác, công nghệ điện gió ít gây ô nhiễm
không khí, nước và đất đai. Nó không tạo ra khí thải
carbon và các chất gây ô nhiễm môi trường khác, giúp bảo
vệ sức khỏe con người và đóng góp vào cuộc chiến chống biến đổi khí hậu.
 Tóm lại, điện gió có nhiều ưu điểm như sử dụng nguồn
năng lượng tái tạo, tiết kiệm tài nguyên, hiệu suất và tính
ổn định cao, khả năng lắp đặt linh hoạt và tính tương thích
với môi trường. Những ưu điểm này đóng góp vào sự phát
triển bền vững và giúp Việt Nam tiến gần hơn tới mục tiêu
sử dụng nguồn năng lượng sạch và giảm thiểu tác động
tiêu cực lên môi trường.
1.4: Nhược điểm của năng lượng điện gió
 Mặc dù các dự án điện gió mang lại nhiều lợi ích,
nhưng cũng gặp phải không ít nhược điểm sau:
 Tiềm năng phát triển năng lượng gió ở Việt Nam
 Phụ thuộc vào tình hình gió: Điện gió chỉ có thể sản
xuất điện khi có đủ gió. Mức độ khả dụng và ổn
định của nguồn năng lượng này phụ thuộc vào tình
hình thời tiết và môi trường địa phương. Khi không
có gió hoặc gió quá yếu, công suất sản xuất điện gió sẽ giảm đáng kể.
 Tác động âm thanh và quang cảnh: Các tuabin gió
có thể tạo ra tiếng ồn và rung động, gây ảnh
hưởng đến cuộc sống hàng xóm và động vật trong
khu vực gần. Ngoài ra, việc xây dựng các dự án
điện gió lớn có thể làm thay đổi quang cảnh tự
nhiên và gây tranh cãi trong cộng đồng.
 Vấn đề vận chuyển và lắp đặt: Để xây dựng các dự
án điện gió, cần phải vận chuyển và lắp đặt các bộ
phận từ nơi sản xuất đến các vị trí cài đặt. Điều
này có thể đòi hỏi sự tiêu tốn năng lượng và đất
đai, gây ra ô nhiễm tiếng ồn và giao thông trong quá trình xây dựng.
 Ảnh hưởng đến động vật: Dự án điện gió có thể gây
ảnh hưởng đến các loài chim di cư và động vật
khác trong khu vực. Gió từ các tuabin và cột cao có
thể gây va chạm hoặc làm thay đổi môi trường
sống của chúng, ảnh hưởng đến sinh thái hệ địa phương.
 Chi phí ban đầu đầu tư: Xây dựng các công trình
điện gió đòi hỏi đầu tư ban đầu lớn, bao gồm việc
mua sắm và lắp đặt các tuabin gió và hệ thống liên
quan. Mặc dù chi phí vận hành và bảo trì thấp hơn
so với nhiều nguồn năng lượng khác, nhưng việc
phải đầu tư ban đầu có thể trở thành một rào cản
đối với việc triển khai nhanh chóng của các dự án điện gió.
 Mặc dù có nhược điểm như trên, công nghệ điện
gió tiếp tục được phát triển và cải tiến để vượt qua
các thách thức này và trở thành một nguồn năng
lượng tái tạo quan trọng trong tương lai. Hy vọng
bài viết đã giúp giúp bạn hiểu về đúng điện gió là
gì, cũng như ưu và nhược điểm của nguồn năng lượng tái tạo này.
1.5: Tiềm năng điện gió tại Việt Nam
 Điện gió là nguồn năng lượng tái tạo vô cùng dồi
dào đối với Việt Nam nói riêng cũng như ở các nước
khác nói chung. Điện gió tại Việt Nam đang được
nhà nước khuyến khích phát triển để bổ sung
nguồn điện cho mạng lưới điện trên toàn quốc. Việt
Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, có
đường bờ biển trải dài hơn 3.000 km, vì vậy tiềm
năng phát triển năng lượng gió tại Việt Nam vô cùng lớn.
 Căn cứ vào những điều kiện tự nhiên mà thiên
nhiên đã ban tặng cho Việt Nam. Ngân hàng Thế
giới đã đánh giá Việt Nam là nước có tiềm năm gió
lớn nhất trong bốn nước của khu vực, với hơn 39%
tổng diện tích của Việt Nam được ước tính là có tốc
độ gió trung bình hằng năm lớn hơn 6m/s ở độ cao
65 m, tương đương công suất 512 GW.
1.6:Những thách thức trong việc phát triển điện gió tại Việt Nam
 Hiện nay, trên cả nước có gần 50 dự án về điện gió
đăng ký với tổng công suất gần 500 MW. Tuy
nhiên, các dự án đã đi vào vận hành còn chưa
nhiều, chỉ có bảy dự án đang vận hành với tổng
công suất 190 MW. Số còn lại đang triển khai khá
chậm, nhiều trường hợp còn đang trong quá trình
xin giấy phép hoặc rơi vào giai đoạn khó khăn của việc tìm nhà đầu tư.
 Vì sao điện gió với “tiềm năng và điều kiện thuận
lợi” vẫn không đủ hấp dẫn để thu hút các nhà đầu
tư cả trong và ngoài nước? Thông qua các cuộc hội
thảo, khảo sát, nhiều lý do được đưa ra tập trung
vào các quyết định hành chính, chính sách ưu đãi,
nguồn vốn, hạ tầng… Trong kết quả tính của Quy
hoạch điện 8, dự kiến đến năm 2030 sẽ có khoảng
19.5 GW điện gió, trong khi hiện nay mới chỉ có 400 MW.
 Ông Nguyễn Anh Tuấn, Tạp Chí Năng lượng Việt
Nam (Bộ Công thương), nhìn nhận, tính khả thi của
quy hoạch được lý giải như sau: “Do tác động của
dịch Covid-19, công tác triển khai xây dựng gặp
khó khăn về nhập khẩu các thiết bị, thiếu chuyên
gia nước ngoài phối hợp kỹ thuật, dẫn đến nhiều dự
án không kịp tiến độ theo cơ chế FIT, mạng lưới
truyền tải chưa đáp ứng, khối lượng lưới chưa đủ
lớn để truyền tải, nhu cầu đất đai cho các dự án
điện gió trên bờ cần khoảng 28.000 ha, vấn đề mất
đất trồng trọt và kế sinh nhai của người dân đang
là mối quan tâm sâu sắc”.
Ngoài những thách thức nêu trên, điện gió ngoài khơi
cũng đang là một thách thức lớn đối với ngành năng
lượng Việt Nam, khi các nước trên thế giới đang chạy
đua lắp đặt với nhiều đặc điểm ưu việt, lợi ích. Ở Việt
Nam, điện gió ngoài khơi vẫn được coi là công nghệ
mới, khi triển khai chắc chắn sẽ gặp nhiều vấn đề về
công nghệ cũng như chi phí phát triển.