moitruong
22-03-2018, 03:01 PM
Năng lượng gió
Thế giới hiện nay bị ô nhiễm trầm trọng, nhất là ở những nước đang phát triển mạnh như Trung Quốc hay Ấn Ðộ. Lý do bị ô nhiễm là vì kỹ nghệ đã phun ra bầu khí quyển những chất độc hại mà không được lọc sạch. Theo một bài báo của PBS (một cơ quan truyền thông vô vụ lợi ở Hoa Kỳ) thì Ấn Ðộ có nhiều thành phố bị ô nhiễm không kém gì Trung Quốc. Thành phố New Dehli còn ô nhiễm hơn Bắc Kinh.
https://lh4.googleusercontent.com/qZmOBhCqeqCeFb_-ecMB6TjNtC0Cziyw65AeT15NMC1ttAG9mNwqfSUMibWrTG3gOD FOXuAcIYrtWorxfraRwEhIwMPLOZZWnWJw6CxzOLN-CpVriTZoYYASR7RLyZdNonjk3hnR
Con người ở trong một môi trường bị ô nhiễm bởi khói xe hơi, chất phế thải của kỹ nghệ, hay nhiều loại độc hại khác sẽ bị ảnh hưởng xấu tới sức khỏe, mối nguy cơ bị bệnh tim hay ung thư tăng lên nhiều. Cũng theo PBS thì mỗi năm ở Ấn Ðộ có khoảng 700,000 người bị thiệt mạng vì môi trường ô nhiễm. Vụ Formosa ở Việt Nam năm ngoái thải chất độc ra làm cá chết hàng loạt cho thấy là vấn đề ô nhiễm môi trường rất là trầm trọng.
Vì lý do trên, người ta cần phải phát triển những nguồn năng lượng khác không làm vẩn đục không khí và nguồn nước. Tôi sẽ viết một loạt bài về các nguồn năng lượng khác nhau. Trong bài này tôi nói về năng lượng gió. Những bài sau sẽ nói về năng lượng thủy động, năng lượng địa nhiệt và năng lượng sinh khối.
Phân biệt các từ về năng lượng
Hiện nay người ta có nhiều từ để diễn tả các nguồn năng lượng khác nhau: năng lượng sạch (clean energy), năng lượng xanh (green energy), năng lượng có thể duy trì (sustainable energy) và năng lượng có thể tái tạo (renewable energy).
Năng lượng sạch là những nguồn năng lực không phát sinh ra chất thải hoặc có chất thải không độc hại. Năng lượng mặt trời, năng lượng gió và năng lượng thủy động là những năng lượng sạch.
https://lh5.googleusercontent.com/zMMN1_YbZFwB1g5Wgoq0aPL3G-AlYcl8kJBVjPtBqLP0ZH0KInf0pvNAFatCc0cFVjBBCGE49xyP fcldtd0DTIGfPCeE6XMgU-X4DcQrR0UM5RoCfjPTymkvgf29-nUwfhkuH83X
Năng lượng xanh thường là một từ có tính cách thương mại. Nói chung những năng lượng tốt hơn, không ô nhiễm như những nguồn năng lượng hiện tại thì được gọi là năng lượng xanh. Thí dụ xe điện (electric car) được coi là một kỹ nghệ năng lượng xanh.
Năng lượng có thể duy trì là những nguồn năng lượng có thể dùng mãi không hết. Một thí dụ điển hình là năng lượng mặt trời.
Năng lượng tái tạo được là trường hợp có thể sản xuất năng lượng để thay thế năng lượng đã dùng. Thí dụ ethanol là năng lượng tái tạo được, vì ethanol được làm từ bắp hay các loại cây cỏ khác và có thể trồng bắp để thay thế bắp đã dùng.
Năng lượng gió
https://lh3.googleusercontent.com/cmXEIaI4OQ0_6YHdCOeBG8MoBZhvfYQyq8C1dk3w1HC-FN5YPEopF7YHfs11DtO5yatfnE3aJTNP9jPtrKND0hdy40_Bvi tUZBbWtx0m9ajftWWS7ByGPOmeRS1lOZ_ZeT4F4HYj
Con người đã biết dùng năng lượng gió từ ngàn xưa. Thuyền buồm là dùng sức gió để đẩy thuyền đi tới. Bên Bắc Âu thường có cối xay gió (windmill). Sở dĩ gọi là cối xay gió là vì hồi xưa người ta thường dùng sức gió để quay một trục. Trục đó gắn vào một dụng cụ như cối xay của mình dùng để xay hạt lúa mì thành bột mì. Bây giờ người ta dùng cối xay gió cho nhiều việc khác như là bơm nước.
Hiện tại thì người ta xây dựng tua bin gió (wind turbine) để biến sức gió thành điện. Gió là một nguồn năng lượng sạch và có thể duy trì lâu dài, nên trên thế giới nhiều nước đã và đang đẩy mạnh việc dùng tua bin gió để làm ra điện và thay thế những nhà máy điện thông thường chạy bằng than hay những nguyên liệu gây ra ô nhiễm.
Theo thống kê của Global Wind Energy Council (Hội Ðồng Năng Lượng Gió Toàn Cầu) thì vào cuối năm 2016 có 341,320 tua bin gió đang hoạt động trên thế giới. Trong số đó Hoa Kỳ chiếm khoảng 15%.
Nguyên tắc của tua bin gió
Nếu bạn đi xe đạp thì biết là xe đạp có một dụng cụ gọi là đi na mô (dynamo). Ấn đi na mô vào bánh xe và đạp xe đi thì đi na mô sẽ quay theo bánh xe, phát ra điện và làm đèn xe đạp sáng lên. Ði na mô là một máy phát điện. Nguyên tắc tua bin gió cũng tương tự như vậy.
Tua bin gió có mấy cánh quạt. Cánh quạt gắn với một trục dẫn tới một máy phát điện. Gió thổi làm cánh quạt quay và trục cũng quay theo do đó máy phát điện làm ra điện. Xin xem hình minh họa sau đây
https://lh3.googleusercontent.com/SBb-9gzJ5gc1JK-4kMA4fbNaeKYM9APQh770P2ZruuNUXxr7Milqdkq5DqZOmCzOM csMfYCqZpRLnAK2B0-VEt8sFWNUp5chFAR_GHr7AwRLYyapDTlMS6cl2bxqBYSezdPZT yb0
Có hai loại tua bin gió, loại trục nằm ngang như hình trên và loại trục nằm thẳng đứng. Tuy nhiên đa số tua bin gió là loại trục nằm ngang.
Theo một định luật trong vật lý thì năng lượng của gió tăng theo lũy thừa ba vận tốc gió. Có nghĩa là nếu gió thổi nhanh gấp đôi thì năng lượng gió tăng lên gấp 8 lần. Năng lượng gió cũng tăng theo lũy thừa hai của bán kính của cánh quạt. Vì lý do đó người ta tìm cách làm những tua bin gió lớn và xây những tháp cao. Tua bin gió lớn nhất thế giới có chiều cao 220 m (722 ft), đường kính của cánh quạt là 164 m (538 ft) và có công suất 8 megaWatt.
https://lh6.googleusercontent.com/C7BYdQCtCnfyK67cGmAfUKbZhe-XVN1FzqJo2R8lJzdgHhNfWJDAYf_L2a2t9lmtnfo0IAExuSzPJ q1Yx3d_JB2Ijb54rAmVfskhKbhMhZHvKewK8OvRBmWi9NHnF63 6QiyXsdCL
Các tua bin gió có thể sắp loại theo độ lớn.
· Loại dưới 10 kilowatt (kW) – chủ yếu của cỡ nhỏ này là dùng cho tư gia và cung cấp điện ngay tại chỗ.
· Từ 10 tới 50 kW – dùng cho tiểu thương và cũng cung cấp điện tại chỗ.
· Từ 50 kW tới 500 kW – dùng cho thương mại và kỹ nghệ.
· Trên 500 kW – loại này thuộc các công ty điện, thường xây rất nhiều tua bin gió ở một chỗ gọi là trại gió (wind farm). Nhiều khi trại gió được xây dựng ở ngoài khơi.
Những điều lợi của tua bin gió
· Nguồn năng lượng tái tạo
· Không ô nhiễm
· Cần ít đất
· Xây cất nhanh chóng
· Có thể xây bất cứ chỗ nào, miễn là có gió
· Giá càng ngày càng rẻ
· Giá ổn định – khác với nguồn nhiên liệu như xăng dầu giá lên xuống không định trước được, giá của tua bin gió, sau khi hoàn thành chỉ là phí tổn bảo trì, không lên xuống thất thường.
https://lh4.googleusercontent.com/SgGpsihOKc_ih5-BcuHuElA283EJgEHi9EINoJMVU17JWMJQ0vdKqTbcU1YsuCPNn jjIMJz3DEp1m2IGvPmnrX1nvpNT5mmqKcXpLobgPr9XCYUPa0T yPmX9Fgzl5VsrZDos3nxs
Những điều bất lợi của tua bin gió
· Vốn đầu tư ban đầu cao
· Thiên nhiên không ổn định – không ai có thể biết được gió sẽ thổi như thế nào.
· Nguy hại cho các thú hoang
· Cánh quạt gây ồn ào
Bạn có thể xây tua bin gió trong đất của mình không?
Có nhiều vấn đề khi bạn muốn đặt một tua bin gió trong vùng đất của bạn. Ở Hoa Kỳ có rất nhiều luật lệ, nên chắc chắn là không thể đặt tua bin gió ở những vùng đông dân cư vì sự phản đối của dân chúng chung quanh. Mấy năm trước có một công ty muốn làm một trại gió ở ngoài khơi miền Ðông Bắc Hoa Kỳ nhưng bị dân chúng trong vùng phản đối không cho làm. Lý do là xây một dàn tua bin như vậy trông mất thẩm mỹ.
https://lh5.googleusercontent.com/fds5vwK5JhyZF9IVAztjfm11x8a2g_j3qy2CLVdxbzZWzylCF9 FU8plch_scAwlvX9RqkeVz-lbBKoXwnz2WEPinNRPGYrdJq9DOZpSfIXDi2K8ZEWUM990uby8 7ne-l7LE3_mGF
Nếu bạn ở vùng đất rộng có thể xây tua bin thì vấn đề bây giờ là kink tế. Vốn đầu tư ban đầu là bao nhiêu? Tua bin gió làm ra bao nhiêu điện và mỗi tháng tiết kiệm được bao nhiêu tiền điện? Có nhiều tiểu bang ở Hoa Kỳ có chương trình khuyến khích cá nhân dùng năng lượng sạch bằng cách hoàn lại một phần phí tổn hay bớt thuế.
Tương lai của năng lượng gió
https://lh3.googleusercontent.com/VVSPpXatYqgRv2kh4tolk782jVkBRBxTm7r2A65i-04wNj4rvyXvB6Ay_QDt75JQ_DidvD7GOIWq_ecr12sXH2_Cuwl dfND2w7OJUhdwmUqROsc6Dewk9tOZHmKpuoJyTYJxnsqb
Ở Hoa Kỳ hiện nay khoảng 6% tổng số điện là được phát sinh bởi năng lượng gió. Vì năng lượng gió là một năng lượng sạch nên Bộ Năng Lượng Hoa Kỳ đang có những dự án để đẩy con số đó lên tới 20% vào năm 2030 và 35% cho năm 2050.
Hà Dương Cự
Tập đoàn quốc tế INGETEAM
Thiết bị năng lượng tái tạo hàng đầu thế giới
www.ingeteam.com (http://www.ingetam.com)
Văn phòng đại diện Ingeteam Việt Nam
Địa chỉ: 671 Hoàng Hoa Thám, Ba Đình, Hà Nội
Số điện thoại: 024 6658 8500
Ingeteam fanpage: https://www.facebook.com/ingeteamvietnam/ (https://www.facebook.com/ingeteamvietnam/)
Ingeteam Việt Nam là chi nhánh của tập đoàn điện lực quốc tế Ingeteam chuyên về công nghệ liên quan đến điện.
Lĩnh vực của tập đoàn Ingeteam: tàu thủy, tàu điện, nhà máy công nghiệp, đặc biệt là năng lượng tái tạo như thủy điện, điện mặt trời, điện gió, điện sinh khối.
Ingeteam là một công ty công nghệ tiên tiến, chuyên thiết kế các thiết bị điện tử điều khiển, điện, động cơ điện, máy phát, kỹ thuật điện và điện nhà máy.
Ingeteam luôn luôn tìm cách tối ưu hóa vấn sự tiêu thụ và tối đa hoá sự sản xuất năng lượng.
Thế giới hiện nay bị ô nhiễm trầm trọng, nhất là ở những nước đang phát triển mạnh như Trung Quốc hay Ấn Ðộ. Lý do bị ô nhiễm là vì kỹ nghệ đã phun ra bầu khí quyển những chất độc hại mà không được lọc sạch. Theo một bài báo của PBS (một cơ quan truyền thông vô vụ lợi ở Hoa Kỳ) thì Ấn Ðộ có nhiều thành phố bị ô nhiễm không kém gì Trung Quốc. Thành phố New Dehli còn ô nhiễm hơn Bắc Kinh.
https://lh4.googleusercontent.com/qZmOBhCqeqCeFb_-ecMB6TjNtC0Cziyw65AeT15NMC1ttAG9mNwqfSUMibWrTG3gOD FOXuAcIYrtWorxfraRwEhIwMPLOZZWnWJw6CxzOLN-CpVriTZoYYASR7RLyZdNonjk3hnR
Con người ở trong một môi trường bị ô nhiễm bởi khói xe hơi, chất phế thải của kỹ nghệ, hay nhiều loại độc hại khác sẽ bị ảnh hưởng xấu tới sức khỏe, mối nguy cơ bị bệnh tim hay ung thư tăng lên nhiều. Cũng theo PBS thì mỗi năm ở Ấn Ðộ có khoảng 700,000 người bị thiệt mạng vì môi trường ô nhiễm. Vụ Formosa ở Việt Nam năm ngoái thải chất độc ra làm cá chết hàng loạt cho thấy là vấn đề ô nhiễm môi trường rất là trầm trọng.
Vì lý do trên, người ta cần phải phát triển những nguồn năng lượng khác không làm vẩn đục không khí và nguồn nước. Tôi sẽ viết một loạt bài về các nguồn năng lượng khác nhau. Trong bài này tôi nói về năng lượng gió. Những bài sau sẽ nói về năng lượng thủy động, năng lượng địa nhiệt và năng lượng sinh khối.
Phân biệt các từ về năng lượng
Hiện nay người ta có nhiều từ để diễn tả các nguồn năng lượng khác nhau: năng lượng sạch (clean energy), năng lượng xanh (green energy), năng lượng có thể duy trì (sustainable energy) và năng lượng có thể tái tạo (renewable energy).
Năng lượng sạch là những nguồn năng lực không phát sinh ra chất thải hoặc có chất thải không độc hại. Năng lượng mặt trời, năng lượng gió và năng lượng thủy động là những năng lượng sạch.
https://lh5.googleusercontent.com/zMMN1_YbZFwB1g5Wgoq0aPL3G-AlYcl8kJBVjPtBqLP0ZH0KInf0pvNAFatCc0cFVjBBCGE49xyP fcldtd0DTIGfPCeE6XMgU-X4DcQrR0UM5RoCfjPTymkvgf29-nUwfhkuH83X
Năng lượng xanh thường là một từ có tính cách thương mại. Nói chung những năng lượng tốt hơn, không ô nhiễm như những nguồn năng lượng hiện tại thì được gọi là năng lượng xanh. Thí dụ xe điện (electric car) được coi là một kỹ nghệ năng lượng xanh.
Năng lượng có thể duy trì là những nguồn năng lượng có thể dùng mãi không hết. Một thí dụ điển hình là năng lượng mặt trời.
Năng lượng tái tạo được là trường hợp có thể sản xuất năng lượng để thay thế năng lượng đã dùng. Thí dụ ethanol là năng lượng tái tạo được, vì ethanol được làm từ bắp hay các loại cây cỏ khác và có thể trồng bắp để thay thế bắp đã dùng.
Năng lượng gió
https://lh3.googleusercontent.com/cmXEIaI4OQ0_6YHdCOeBG8MoBZhvfYQyq8C1dk3w1HC-FN5YPEopF7YHfs11DtO5yatfnE3aJTNP9jPtrKND0hdy40_Bvi tUZBbWtx0m9ajftWWS7ByGPOmeRS1lOZ_ZeT4F4HYj
Con người đã biết dùng năng lượng gió từ ngàn xưa. Thuyền buồm là dùng sức gió để đẩy thuyền đi tới. Bên Bắc Âu thường có cối xay gió (windmill). Sở dĩ gọi là cối xay gió là vì hồi xưa người ta thường dùng sức gió để quay một trục. Trục đó gắn vào một dụng cụ như cối xay của mình dùng để xay hạt lúa mì thành bột mì. Bây giờ người ta dùng cối xay gió cho nhiều việc khác như là bơm nước.
Hiện tại thì người ta xây dựng tua bin gió (wind turbine) để biến sức gió thành điện. Gió là một nguồn năng lượng sạch và có thể duy trì lâu dài, nên trên thế giới nhiều nước đã và đang đẩy mạnh việc dùng tua bin gió để làm ra điện và thay thế những nhà máy điện thông thường chạy bằng than hay những nguyên liệu gây ra ô nhiễm.
Theo thống kê của Global Wind Energy Council (Hội Ðồng Năng Lượng Gió Toàn Cầu) thì vào cuối năm 2016 có 341,320 tua bin gió đang hoạt động trên thế giới. Trong số đó Hoa Kỳ chiếm khoảng 15%.
Nguyên tắc của tua bin gió
Nếu bạn đi xe đạp thì biết là xe đạp có một dụng cụ gọi là đi na mô (dynamo). Ấn đi na mô vào bánh xe và đạp xe đi thì đi na mô sẽ quay theo bánh xe, phát ra điện và làm đèn xe đạp sáng lên. Ði na mô là một máy phát điện. Nguyên tắc tua bin gió cũng tương tự như vậy.
Tua bin gió có mấy cánh quạt. Cánh quạt gắn với một trục dẫn tới một máy phát điện. Gió thổi làm cánh quạt quay và trục cũng quay theo do đó máy phát điện làm ra điện. Xin xem hình minh họa sau đây
https://lh3.googleusercontent.com/SBb-9gzJ5gc1JK-4kMA4fbNaeKYM9APQh770P2ZruuNUXxr7Milqdkq5DqZOmCzOM csMfYCqZpRLnAK2B0-VEt8sFWNUp5chFAR_GHr7AwRLYyapDTlMS6cl2bxqBYSezdPZT yb0
Có hai loại tua bin gió, loại trục nằm ngang như hình trên và loại trục nằm thẳng đứng. Tuy nhiên đa số tua bin gió là loại trục nằm ngang.
Theo một định luật trong vật lý thì năng lượng của gió tăng theo lũy thừa ba vận tốc gió. Có nghĩa là nếu gió thổi nhanh gấp đôi thì năng lượng gió tăng lên gấp 8 lần. Năng lượng gió cũng tăng theo lũy thừa hai của bán kính của cánh quạt. Vì lý do đó người ta tìm cách làm những tua bin gió lớn và xây những tháp cao. Tua bin gió lớn nhất thế giới có chiều cao 220 m (722 ft), đường kính của cánh quạt là 164 m (538 ft) và có công suất 8 megaWatt.
https://lh6.googleusercontent.com/C7BYdQCtCnfyK67cGmAfUKbZhe-XVN1FzqJo2R8lJzdgHhNfWJDAYf_L2a2t9lmtnfo0IAExuSzPJ q1Yx3d_JB2Ijb54rAmVfskhKbhMhZHvKewK8OvRBmWi9NHnF63 6QiyXsdCL
Các tua bin gió có thể sắp loại theo độ lớn.
· Loại dưới 10 kilowatt (kW) – chủ yếu của cỡ nhỏ này là dùng cho tư gia và cung cấp điện ngay tại chỗ.
· Từ 10 tới 50 kW – dùng cho tiểu thương và cũng cung cấp điện tại chỗ.
· Từ 50 kW tới 500 kW – dùng cho thương mại và kỹ nghệ.
· Trên 500 kW – loại này thuộc các công ty điện, thường xây rất nhiều tua bin gió ở một chỗ gọi là trại gió (wind farm). Nhiều khi trại gió được xây dựng ở ngoài khơi.
Những điều lợi của tua bin gió
· Nguồn năng lượng tái tạo
· Không ô nhiễm
· Cần ít đất
· Xây cất nhanh chóng
· Có thể xây bất cứ chỗ nào, miễn là có gió
· Giá càng ngày càng rẻ
· Giá ổn định – khác với nguồn nhiên liệu như xăng dầu giá lên xuống không định trước được, giá của tua bin gió, sau khi hoàn thành chỉ là phí tổn bảo trì, không lên xuống thất thường.
https://lh4.googleusercontent.com/SgGpsihOKc_ih5-BcuHuElA283EJgEHi9EINoJMVU17JWMJQ0vdKqTbcU1YsuCPNn jjIMJz3DEp1m2IGvPmnrX1nvpNT5mmqKcXpLobgPr9XCYUPa0T yPmX9Fgzl5VsrZDos3nxs
Những điều bất lợi của tua bin gió
· Vốn đầu tư ban đầu cao
· Thiên nhiên không ổn định – không ai có thể biết được gió sẽ thổi như thế nào.
· Nguy hại cho các thú hoang
· Cánh quạt gây ồn ào
Bạn có thể xây tua bin gió trong đất của mình không?
Có nhiều vấn đề khi bạn muốn đặt một tua bin gió trong vùng đất của bạn. Ở Hoa Kỳ có rất nhiều luật lệ, nên chắc chắn là không thể đặt tua bin gió ở những vùng đông dân cư vì sự phản đối của dân chúng chung quanh. Mấy năm trước có một công ty muốn làm một trại gió ở ngoài khơi miền Ðông Bắc Hoa Kỳ nhưng bị dân chúng trong vùng phản đối không cho làm. Lý do là xây một dàn tua bin như vậy trông mất thẩm mỹ.
https://lh5.googleusercontent.com/fds5vwK5JhyZF9IVAztjfm11x8a2g_j3qy2CLVdxbzZWzylCF9 FU8plch_scAwlvX9RqkeVz-lbBKoXwnz2WEPinNRPGYrdJq9DOZpSfIXDi2K8ZEWUM990uby8 7ne-l7LE3_mGF
Nếu bạn ở vùng đất rộng có thể xây tua bin thì vấn đề bây giờ là kink tế. Vốn đầu tư ban đầu là bao nhiêu? Tua bin gió làm ra bao nhiêu điện và mỗi tháng tiết kiệm được bao nhiêu tiền điện? Có nhiều tiểu bang ở Hoa Kỳ có chương trình khuyến khích cá nhân dùng năng lượng sạch bằng cách hoàn lại một phần phí tổn hay bớt thuế.
Tương lai của năng lượng gió
https://lh3.googleusercontent.com/VVSPpXatYqgRv2kh4tolk782jVkBRBxTm7r2A65i-04wNj4rvyXvB6Ay_QDt75JQ_DidvD7GOIWq_ecr12sXH2_Cuwl dfND2w7OJUhdwmUqROsc6Dewk9tOZHmKpuoJyTYJxnsqb
Ở Hoa Kỳ hiện nay khoảng 6% tổng số điện là được phát sinh bởi năng lượng gió. Vì năng lượng gió là một năng lượng sạch nên Bộ Năng Lượng Hoa Kỳ đang có những dự án để đẩy con số đó lên tới 20% vào năm 2030 và 35% cho năm 2050.
Hà Dương Cự
Tập đoàn quốc tế INGETEAM
Thiết bị năng lượng tái tạo hàng đầu thế giới
www.ingeteam.com (http://www.ingetam.com)
Văn phòng đại diện Ingeteam Việt Nam
Địa chỉ: 671 Hoàng Hoa Thám, Ba Đình, Hà Nội
Số điện thoại: 024 6658 8500
Ingeteam fanpage: https://www.facebook.com/ingeteamvietnam/ (https://www.facebook.com/ingeteamvietnam/)
Ingeteam Việt Nam là chi nhánh của tập đoàn điện lực quốc tế Ingeteam chuyên về công nghệ liên quan đến điện.
Lĩnh vực của tập đoàn Ingeteam: tàu thủy, tàu điện, nhà máy công nghiệp, đặc biệt là năng lượng tái tạo như thủy điện, điện mặt trời, điện gió, điện sinh khối.
Ingeteam là một công ty công nghệ tiên tiến, chuyên thiết kế các thiết bị điện tử điều khiển, điện, động cơ điện, máy phát, kỹ thuật điện và điện nhà máy.
Ingeteam luôn luôn tìm cách tối ưu hóa vấn sự tiêu thụ và tối đa hoá sự sản xuất năng lượng.