›
›

Bài giảng Năng lượng tái tạo - Chương 3: Năng lượng gió - Trần Công Binh

pdf 77 trang ngocly 720
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Năng lượng tái tạo - Chương 3: Năng lượng gió - Trần Công Binh", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfbai_giang_nang_luong_tai_tao_chuong_3_nang_luong_gio_tran_co.pdf

Nội dung text: Bài giảng Năng lượng tái tạo - Chương 3: Năng lượng gió - Trần Công Binh

  1. NLTT Trần Công Binh ĐH BÁCH KHOA TP.HCM Bài giảng: NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO Giảng viên: ThS. Trần Công Binh 5/2012 0 C3: 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 Năng lượng tái tạo 1 ĐH Bách Khoa TP.HCM 1
  2. NLTT Trần Công Binh 1. Lịch sử phát triển năng lượng gió Năng lượng tái tạo 2 Lịch sử phát triển năng lượng gió Năng lượng tái tạo 3 ĐH Bách Khoa TP.HCM 2
  3. NLTT Trần Công Binh Global Installed Wind Capacity Global Wind Energy Council Năng lượng tái tạo 4 Annual Installed Wind Capacity Global Wind Energy Council Năng lượng tái tạo 5 ĐH Bách Khoa TP.HCM 3
  4. NLTT Trần Công Binh Growth in US Wind Power Capacity With new installations of about 4000 MW in First Half 2009 Năng lượng tái tạo 6 Historical Change in Wind Economics, Constant 2005 Dollars Source: National Renewable Energy Lab (NREL), Energy Analysis Office Năng lượng tái tạo 7 ĐH Bách Khoa TP.HCM 4
  5. NLTT Trần Công Binh Lịch sử phát triển năng lượng gió Năng lượng tái tạo 8 Top 10 Countries - Installed Wind Capacity (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: Năng lượng tái tạo 9 ĐH Bách Khoa TP.HCM 5
  6. NLTT Trần Công Binh Installed Wind Capacity (2011) Năng lượng tái tạo 10 Top 10 Countries - Installed Wind Capacity (as of the end of 2013) Global Wind Energy Council: Năng lượng tái tạo 11 ĐH Bách Khoa TP.HCM 6
  7. NLTT Trần Công Binh Installed Wind Capacity (2011) Năng lượng tái tạo 12 Installed Wind Capacity (2011) Năng lượng tái tạo 13 ĐH Bách Khoa TP.HCM 7
  8. NLTT Trần Công Binh US Wind Resources Năng lượng tái tạo 14 Wind Resource Atlas of SouthEast Asia Năng lượng tái tạo 15 ĐH Bách Khoa TP.HCM 8
  9. NLTT Trần Công Binh Wind Resource Atlas of SouthEast Asia Năng lượng tái tạo 16 Wind Resource Atlas of SouthEast Asia Năng lượng tái tạo 17 ĐH Bách Khoa TP.HCM 9
  10. NLTT Trần Công Binh Worldwide Wind Resource Map Source: www.ceoe.udel.edu/WindPower/ResourceMap/index-world.html Năng lượng tái tạo 18 PTN Năng lượng xanh – GREEN POWER LAB Năng lượng tái tạo 19 ĐH Bách Khoa TP.HCM 10
  11. NLTT Trần Công Binh Năng lượng gió tại Việt Nam Năng lượng tái tạo 20 Năng lượng gió tại Việt Nam Tuy Phong-Bình Thuận Bạc Liêu Năng lượng tái tạo 21 21 ĐH Bách Khoa TP.HCM 11
  12. NLTT Trần Công Binh Năng lượng gió tại Việt Nam 2012 Năng lượng tái tạo 22 Năng lượng gió tại Việt Nam Tuy Phong Năng lượng tái tạo 23 ĐH Bách Khoa TP.HCM 12
  13. NLTT Trần Công Binh 24 2. Các loại turbin gió Năng lượng tái tạo 25 ĐH Bách Khoa TP.HCM 13
  14. NLTT Trần Công Binh Các loại turbin gió Năng lượng tái tạo 26 Các loại turbin gió Năng lượng tái tạo 27 ĐH Bách Khoa TP.HCM 14
  15. NLTT Trần Công Binh Các loại turbin gió Năng lượng tái tạo 28 Các loại turbin gió Năng lượng tái tạo 29 ĐH Bách Khoa TP.HCM 15
  16. NLTT Trần Công Binh Các loại turbin gió Năng lượng tái tạo 30 Các nhà cung cấp turbin gió hòa lưới Năng lượng tái tạo 31 ĐH Bách Khoa TP.HCM 16
  17. NLTT Trần Công Binh 3. Công suất gió Năng lượng tái tạo 32 Công suất gió Năng lượng tái tạo 33 ĐH Bách Khoa TP.HCM 17
  18. NLTT Trần Công Binh Công suất gió Với là tỷ trọng không khí (khối lượng riêng, kg/m3). Năng lượng tái tạo 34 Ảnh hưởng của nhiệt độ lên mật độ gió Năng lượng tái tạo 35 ĐH Bách Khoa TP.HCM 18
  19. NLTT Trần Công Binh Ảnh hưởng của nhiệt độ lên mật độ gió Năng lượng tái tạo 36 Ảnh hưởng của nhiệt độ lên mật độ gió Năng lượng tái tạo 37 ĐH Bách Khoa TP.HCM 19
  20. NLTT Trần Công Binh Ảnh hưởng của nhiệt độ lên mật độ gió Năng lượng tái tạo 38 Ảnh hưởng độ cao lên mật độ gió Độ cao công trình tính từ mực nước biển Năng lượng tái tạo 39 ĐH Bách Khoa TP.HCM 20
  21. NLTT Trần Công Binh Ảnh hưởng độ cao lên mật độ gió Năng lượng tái tạo 40 Ảnh hưởng độ cao lên mật độ gió Năng lượng tái tạo 41 ĐH Bách Khoa TP.HCM 21
  22. NLTT Trần Công Binh Ảnh hưởng độ cao lên mật độ gió Độ cao công trình tính từ mực nước biển đến vị trí lắp đặt turbine Năng lượng tái tạo 42 Ảnh hưởng độ cao lên mật độ gió Năng lượng tái tạo 43 ĐH Bách Khoa TP.HCM 22
  23. NLTT Trần Công Binh Ảnh hưởng độ cao lên mật độ gió Năng lượng tái tạo 44 4. Ảnh hưởng chiều cao trụ tháp Mỹ: Địa hình Hệ số ma sát ( ) Mặt đất cứng bằng phẳng, mặt nước tĩnh lặng 0.1 Cây cỏ nhô cao trên mặt đất 0.15 Lùm cây, bui cây cao cao 0.2 Cánh đồng có nhiều cây 0.25 Thị trấn với cây cối và nhà cửa 0.3 Thành phố với nhiều nhà cao tầng 0.4 Năng lượng tái tạo 45 ĐH Bách Khoa TP.HCM 23
  24. NLTT Trần Công Binh Ảnh hưởng chiều cao trụ tháp Châu Âu: Cấp Địa hình Hệ số nhám (z) 0 Mặt nước tĩnh lặng, mặt đất bằng phẳng 0.0002 1 Khu vực trống có ít vật cản 0.03 2 Cánh đồng cây cản gió rộng hơn 1km 0.1 Thị trấn, làng mạc, nông trường nhiều 3 0.4 cây cản gió 4 Thành phố hay rừng cây 1.6 Năng lượng tái tạo 46 Ảnh hưởng chiều cao trụ tháp Năng lượng tái tạo 47 ĐH Bách Khoa TP.HCM 24
  25. NLTT Trần Công Binh Ảnh hưởng chiều cao trụ tháp Cách quạt dài 5m. Cao trình = 500+(3 số cuối MSSV). ≠1atm Độ cao trụ tháp = 50+(2 số cuối MSSV)/2. ≠50m Nhiệt độ = (2 số cuối MSSV)/3. ≠15oC Số cuối cùng MSSV: _ Lẻ - kiểu Mỹ, _ Chẳn - kiểu Châu Âu. Tính công suất đón gió của turbine gió? Năng lượng tái tạo 48 Ảnh hưởng chiều cao trụ tháp Biết tốc độ gió ngang trục turbin là 10m/s. a) Xác định công suất gió trung bình thổi vào turbin? b) Tính công suất phát điện của turbin nếu hiệu suất chung là 33%? Năng lượng tái tạo 49 ĐH Bách Khoa TP.HCM 25
  26. NLTT Trần Công Binh 5. Hiệu suất cực đại của rotor b  d Năng lượng tái tạo 50 Hiệu suất cực đại của rotor Năng lượng tái tạo 51 ĐH Bách Khoa TP.HCM 26
  27. NLTT Trần Công Binh Hiệu suất cực đại của rotor Năng lượng tái tạo 52 Hiệu suất cực đại của rotor Năng lượng tái tạo 53 ĐH Bách Khoa TP.HCM 27
  28. NLTT Trần Công Binh Hiệu suất cực đại của rotor Năng lượng tái tạo 54 Hiệu suất cực đại của rotor e) Xác định Cp, , và tốc độ gió vd ở phía sau turbin? Năng lượng tái tạo 55 ĐH Bách Khoa TP.HCM 28
  29. NLTT Trần Công Binh 6. Máy phát turbin gió Năng lượng tái tạo 56 Máy phát turbin gió Năng lượng tái tạo 57 ĐH Bách Khoa TP.HCM 29
  30. NLTT Trần Công Binh Máy phát turbin gió Năng lượng tái tạo 58 Hệ hòa lưới gián tiếp Năng lượng tái tạo 59 ĐH Bách Khoa TP.HCM 30
  31. NLTT Trần Công Binh Máy phát turbin gió Năng lượng tái tạo 60 Máy phát turbin gió Năng lượng tái tạo 61 ĐH Bách Khoa TP.HCM 31
  32. NLTT Trần Công Binh Máy phát turbin gió Năng lượng tái tạo 62 Máy phát turbin gió Năng lượng tái tạo 63 ĐH Bách Khoa TP.HCM 32
  33. NLTT Trần Công Binh Máy phát đồng bộ Năng lượng tái tạo 64 Máy phát không đồng bộ Năng lượng tái tạo 65 ĐH Bách Khoa TP.HCM 33
  34. NLTT Trần Công Binh Máy phát không đồng bộ Năng lượng tái tạo 66 Máy phát không đồng bộ Năng lượng tái tạo 67 ĐH Bách Khoa TP.HCM 34
  35. NLTT Trần Công Binh Máy phát không đồng bộ Năng lượng tái tạo 68 Máy phát không đồng bộ Năng lượng tái tạo 69 ĐH Bách Khoa TP.HCM 35
  36. NLTT Trần Công Binh Máy phát không đồng bộ Năng lượng tái tạo 70 Máy phát không đồng bộ Năng lượng tái tạo 71 ĐH Bách Khoa TP.HCM 36
  37. NLTT Trần Công Binh 7. Điều chỉnh tốc độ để đạt công suất cực đại Tầm quan trọng của việc điều khiển tốc độ rotor Năng lượng tái tạo 72 7. Điều chỉnh tốc độ để đạt công suất cực đại Năng lượng tái tạo 73 ĐH Bách Khoa TP.HCM 37
  38. NLTT Trần Công Binh Tầm quan trọng của việc điều khiển tốc độ rotor Năng lượng tái tạo 74 Thay đổi số cực của máy phát không đồng bộ Năng lượng tái tạo 75 ĐH Bách Khoa TP.HCM 38
  39. NLTT Trần Công Binh Hộp số đa cấp Năng lượng tái tạo 76 Điều chỉnh độ trượt máy phát không đồng bộ Năng lượng tái tạo 77 ĐH Bách Khoa TP.HCM 39
  40. NLTT Trần Công Binh 8. Công suất gió trung bình Năng lượng tái tạo 78 Wind Resource Atlas of SouthEast Asia Năng lượng tái tạo 79 ĐH Bách Khoa TP.HCM 40
  41. NLTT Trần Công Binh Biểu đồ gió rời rạc Năng lượng tái tạo 80 Biểu đồ gió rời rạc Năng lượng tái tạo 81 ĐH Bách Khoa TP.HCM 41
  42. NLTT Trần Công Binh Biểu đồ gió rời rạc Năng lượng tái tạo 82 Biểu đồ gió rời rạc Năng lượng tái tạo 83 ĐH Bách Khoa TP.HCM 42
  43. NLTT Trần Công Binh Biểu đồ gió rời rạc Năng lượng tái tạo 84 Biểu đồ gió rời rạc Năng lượng tái tạo 85 ĐH Bách Khoa TP.HCM 43
  44. NLTT Trần Công Binh Các hàm mật độ xác suất năng lượng gió Năng lượng tái tạo 86 Các hàm xác suất năng lượng gió Năng lượng tái tạo 87 ĐH Bách Khoa TP.HCM 44
  45. NLTT Trần Công Binh Thống kê Weibull và Rayleigh Năng lượng tái tạo 88 Thống kê Weibull và Rayleigh Năng lượng tái tạo 89 ĐH Bách Khoa TP.HCM 45
  46. NLTT Trần Công Binh Thống kê Weibull và Rayleigh Năng lượng tái tạo 90 Công suất gió trung bình tính theo hàm thống kê Rayleigh Năng lượng tái tạo 91 ĐH Bách Khoa TP.HCM 46
  47. NLTT Trần Công Binh Công suất gió trung bình tính theo hàm thống kê Rayleigh Ví dụ 6.5.2: Ở độ cao 10m, vận tốc gió trung bình là 5m/s. Bề mặt ruộng lúa. Cách quạt dài 5m. Cao trình = 500+(3 số cuối MSSV). Độ cao trụ tháp = 50+(2 số cuối MSSV)/2. Nhiệt độ = (2 số cuối MSSV)/3. Số cuối cùng MSSV: _ Lẻ - kiểu Mỹ, _ Chẳn - kiểu Châu Âu. Tính vận tốc gió trung bình ở độ cao lắp đặt turbine? Tính công suất đón gió trung bình của turbine gió? Tính tổng năng lượng gió trong 1 năm? Tính sản lượng điện năng nhận trong 1 năm? Biết hiệu suất biến đổi gió – điện là 30%. Năng lượng tái tạo 92 Công suất gió trung bình tính theo hàm thống kê Rayleigh Năng lượng tái tạo 93 ĐH Bách Khoa TP.HCM 47
  48. NLTT Trần Công Binh Các tiêu chuẩn năng lượng gió Năng lượng tái tạo 94 Các tiêu chuẩn năng lượng gió Năng lượng tái tạo 95 ĐH Bách Khoa TP.HCM 48
  49. NLTT Trần Công Binh Các tiêu chuẩn năng lượng gió Năng lượng tái tạo 96 Các tiêu chuẩn năng lượng gió Năng lượng tái tạo 97 ĐH Bách Khoa TP.HCM 49
  50. NLTT Trần Công Binh Wind Resource Atlas of SouthEast Asia Năng lượng tái tạo 98 9. Ước lượng năng lượng của turbin gió P P W P E B Power to Power in Power Electricity the Wind Rotor Extracted Gearbox & by Blades Generator Năng lượng tái tạo 99 ĐH Bách Khoa TP.HCM 50
  51. NLTT Trần Công Binh Tính năng lượng hàng năm theo năng suất trung bình của turbin gió Ví dụ 6.11: Xác định năng lượng điện nhận được hàng năm của một hệ thống điện gió: Khảo sát hệ thống điện gió NEG 750/48 (máy phát công suất 750kW, cánh quạt có đường kính 48m) với turbine được gắn trên tháp cao 50m, trong vùng có vận tốc gió trung bình ở độ cao 10m là 5m/s. Giả thiết mật độ không khí tiêu chuẩn, số liệu gió có phần bố Reyleigh, mặt đất bằng phẳng đạt cấp độ 1 (class 1), hiệu suất toàn cục của hệ thống gió-điện là 30%. a) Tính công suất gió trung bình Pwind? b) Tính công suất phát điện trung bình Pelec? c) Ước tính sản lượng điện năng hàng năm Welec (kWh/năm)? d) Tính tỷ lệ công suất trung bình so với công suất định mức (CF)? e) So sánh sản lượng điện turbine gió với nhà máy nhiệt điện? Năng lượng tái tạo 100 Trang trại gió Năng lượng tái tạo 101 ĐH Bách Khoa TP.HCM 51
  52. NLTT Trần Công Binh Trang trại gió Năng lượng tái tạo 102 Trang trại gió Năng lượng tái tạo 103 ĐH Bách Khoa TP.HCM 52
  53. NLTT Trần Công Binh Trang trại gió c) Giá thuê đất 5 triệu/1000m2/năm. Giá bán điện gió 2000đ/kWh. Với 4 turbine, nên chọn khoảng cách 4D x 4D hay 8D x 8D? Năng lượng tái tạo 104 Trang trại gió Năng lượng tái tạo 105 ĐH Bách Khoa TP.HCM 53
  54. NLTT Trần Công Binh 10. Tính toán theo các đặc tính vận hành của turbin gió Năng lượng tái tạo 106 Các thông số khí động lực học Năng lượng tái tạo 107 ĐH Bách Khoa TP.HCM 54
  55. NLTT Trần Công Binh Đặc tính công suất của máy phát điện gió lý tưởng Năng lượng tái tạo 108 Đặc tính công suất của máy phát điện gió lý tưởng Năng lượng tái tạo 109 ĐH Bách Khoa TP.HCM 55
  56. NLTT Trần Công Binh Tối ưu đường kính cánh quạt và công suất định mức của máy phát a) Cùng công suất máy phát điện, nếu tăng Đường kính cánh quạt thì VR sẽ giảm. b) Cùng đường kính cánh quạt, nếu tăng Công suất máy phát điện thì VR sẽ tăng. Năng lượng tái tạo 110 Khảo sát đặc tính công suất thực theo phân bố Weibull Năng lượng tái tạo 111 ĐH Bách Khoa TP.HCM 56
  57. NLTT Trần Công Binh Khảo sát đặc tính công suất thực theo phân bố Weibull Năng lượng tái tạo 112 Khảo sát đặc tính công suất thực theo phân bố Weibull Năng lượng tái tạo 113 ĐH Bách Khoa TP.HCM 57
  58. NLTT Trần Công Binh Khảo sát đặc tính công suất thực theo phân bố Weibull Năng lượng tái tạo 114 Khảo sát đặc tính công suất thực theo phân bố Weibull Năng lượng tái tạo 115 ĐH Bách Khoa TP.HCM 58
  59. NLTT Trần Công Binh Hàm phân bố vận tốc gió Năng lượng tái tạo 116 Hàm phân bố tích lũy vận tốc gió Năng lượng tái tạo 117 ĐH Bách Khoa TP.HCM 59
  60. NLTT Trần Công Binh Hàm phân bố tích lũy vận tốc gió Năng lượng tái tạo 118 Hàm phân bố tích lũy vận tốc gió Năng lượng tái tạo 119 ĐH Bách Khoa TP.HCM 60
  61. NLTT Trần Công Binh Hàm phân bố tích lũy vận tốc gió Năng lượng tái tạo 120 Hàm phân bố tích lũy vận tốc gió (VR < vận tốc gió < VF) Năng lượng tái tạo 121 ĐH Bách Khoa TP.HCM 61
  62. NLTT Trần Công Binh Khảo sát đặc tính công suất thực theo phân bố Weibull Năng lượng tái tạo 122 Khảo sát đặc tính công suất thực theo phân bố Weibull Năng lượng tái tạo 123 ĐH Bách Khoa TP.HCM 62
  63. NLTT Trần Công Binh Khảo sát đặc tính công suất thực theo phân bố Weibull Năng lượng tái tạo 124 Khảo sát đặc tính công suất thực theo phân bố Weibull Năng lượng tái tạo 125 ĐH Bách Khoa TP.HCM 63
  64. NLTT Trần Công Binh Năng lượng tái tạo 126 Khảo sát đặc tính công suất thực theo phân bố Weibull Năng lượng tái tạo 127 ĐH Bách Khoa TP.HCM 64
  65. NLTT Trần Công Binh Khảo sát đặc tính công suất thực theo phân bố Weibull Năng lượng tái tạo 128 Khảo sát đặc tính công suất thực theo phân bố Weibull Năng lượng tái tạo 129 ĐH Bách Khoa TP.HCM 65
  66. NLTT Trần Công Binh Khảo sát đặc tính công suất thực theo phân bố Weibull Năng lượng tái tạo 130 Sử dụng hệ số khả năng CF (Capacity Factor, hệ số sử dụng) để ước lượng năng lượng máy phát điện gió 푃 푷 . 퐹 = 푣𝑔 (đ𝑖ệ푛) = 푣𝑔 (𝑔𝑖ó) (𝑔𝑖ó−đ𝑖ệ푛) 푃đ ( á ℎá푡 đ𝑖ệ푛) 푷đ ( á ℎá푡 đ𝑖ệ푛) Năng lượng tái tạo 131 ĐH Bách Khoa TP.HCM 66
  67. NLTT Trần Công Binh Sử dụng hệ số khả năng CF (Capacity Factor) để ước lượng năng lượng máy phát điện gió Hình 6.38: Hệ số khả năng CF của turbine gió NEGMicon 1000/60, ứng với các giá trị vận tốc gió trung bình khác nhau, và có phân bố gió Rayleigh. Năng lượng tái tạo 132 Sử dụng hệ số khả năng CF (Capacity Factor) để ước lượng năng lượng máy phát điện gió Năng lượng tái tạo 133 ĐH Bách Khoa TP.HCM 67
  68. NLTT Trần Công Binh Sử dụng hệ số khả năng CF (Capacity Factor) để ước lượng năng lượng máy phát điện gió (kW) Năng lượng tái tạo 134 Sử dụng hệ số khả năng CF (Capacity Factor) để ước lượng năng lượng máy phát điện gió Năng lượng tái tạo 135 ĐH Bách Khoa TP.HCM 68
  69. NLTT Trần Công Binh Sử dụng hệ số khả năng CF (Capacity Factor) để ước lượng năng lượng máy phát điện gió Năng lượng tái tạo 136 Sử dụng hệ số khả năng CF (Capacity Factor) để ước lượng năng lượng máy phát điện gió Năng lượng tái tạo 137 ĐH Bách Khoa TP.HCM 69
  70. NLTT Trần Công Binh Tính năng lượng hàng năm theo năng suất trung bình của turbin gió Ví dụ 6.11: Xác định năng lượng điện nhận được hàng năm của một hệ thống điện gió: Khảo sát hệ thống điện gió NEG 750/48 (máy phát công suất 750kW, cánh quạt có đường kính 48m) với turbine được gắn trên tháp cao 50m, trong vùng có vận tốc gió trung bình ở độ cao 10m là 5m/s. Giả thiết mật độ không khí tiêu chuẩn, số liệu gió phù hợp với thống kê Reyleigh, mặt đất bằng phẳng đạt cấp độ 1 (class 1) với hiệu suất toàn cục của hệ thống gió đạt 30%. a) Tính công suất gió trung bình Pwind? b) Tính công suất phát điện trung bình Pelec? c) Ước tính sản lượng điện năng hàng năm Welec (kWh/năm)? d) Tính tỷ lệ công suất trung bình so với công suất định mức (CF)? e) Tính lại CF theo phương trình mới thiết lập? Năng lượng tái tạo 138 Sử dụng hệ số khả năng CF (Capacity Factor) để ước lượng năng lượng máy phát điện gió Ví dụ: Turbin GE 1.6-82.5 Nhà máy gió Bạc Liêu: Power: Lắp đặt ở độ cao 90m. Tốc độ Rated power 1,600 kW gió trung bình: 7m/s. Rated wind speed 11.5 m/s Cut-in wind speed 3.5 m/s a) Tính (gần đúng) năng lượng Cut-out wind speed 25.0 m/s điện cung cấp cung cấp cho Rotor: lưới hàng năm? Diameter 82.5 m b) Tính công suất phát điện Swept area 5,345.62 m2 trung bình của mỗi máy? Number of blades 3 c) Tính hiệu suất biến đổi gió – Rotor speed 16.8 rpm điện trung bình? Năng lượng tái tạo 139 ĐH Bách Khoa TP.HCM 70
  71. NLTT Trần Công Binh Sử dụng hệ số khả năng CF (Capacity Factor) để ước lượng năng lượng máy phát điện gió Ví dụ thiết kế: Ở Bạc Liêu, trên biển ở độ cao 90m, nơi có tốc độ gió trung bình 7m/s, nhiệt độ 15oC. Thiết kế để lắp turbine gió có công suất định mức 1,6MW: a) Chọn CF và tính đường kính cách quạt? b) Tính (gần đúng) năng lượng điện cung cấp cung cấp cho lưới hàng năm? c) Tính tốc độ gió định mức? Biết hiệu suất biến đổi gió- điện ở định mức là 35%. d) Tính lại CF theo công suất gió trung bình? Nhận xét? Năng lượng tái tạo 140 11. Tính toán kinh tế máy phát điện dùng sức gió Năng lượng tái tạo 141 ĐH Bách Khoa TP.HCM 71
  72. NLTT Trần Công Binh Tính toán kinh tế máy phát điện dùng sức gió Năng lượng tái tạo 142 Tính toán kinh tế máy phát điện dùng sức gió Năng lượng tái tạo 143 ĐH Bách Khoa TP.HCM 72
  73. NLTT Trần Công Binh Tính toán theo chi phí đầu tư và chi phí vốn vay phải trả hàng năm Năng lượng tái tạo 144 Tính toán theo chi phí đầu tư và chi phí vốn vay phải trả hàng năm Năng lượng tái tạo 145 ĐH Bách Khoa TP.HCM 73
  74. NLTT Trần Công Binh Tính toán theo chi phí đầu tư và chi phí vốn vay phải trả hàng năm Năng lượng tái tạo 146 Xác định chi phí hàng năm của điện năng cấp từ máy phát điện gió Năng lượng tái tạo 147 ĐH Bách Khoa TP.HCM 74
  75. NLTT Trần Công Binh Xác định chi phí hàng năm của điện năng cấp từ máy phát điện gió Năng lượng tái tạo 148 Xác định chi phí hàng năm của điện năng cấp từ máy phát điện gió Năng lượng tái tạo 149 ĐH Bách Khoa TP.HCM 75
  76. NLTT Trần Công Binh Xác định chi phí hàng năm của điện năng cấp từ máy phát điện gió Năng lượng tái tạo 150 12. Tác động môi trường của máy phát điện gió Năng lượng tái tạo 151 ĐH Bách Khoa TP.HCM 76
  77. NLTT Trần Công Binh Tài liệu tham khảo 1. Gilbert M. Masters, "Renewable and Efficient Electric -Power Systems" -JOHN WILEY & SONS, 2004. Năng lượng tái tạo 152 Trần Công Binh GV ĐH Bách Khoa TP.HCM Phone: 0908 468 100 Email: tcbinh@hcmut.edu.vn binhtc@yahoo.com Website: www4.hcmut.edu.vn/~tcbinh TB 153 ĐH Bách Khoa TP.HCM 77