Bài giảng Năng lượng tái tạo: Chương 3 (Bài 7) - TS. Nguyễn Quang Nam

Bài giảng "Năng lượng tái tạo - Chương 3 (Bài 7):Năng lượng gió" cung cấp cho người học các kiến thức: Lịch sử phát triển năng lượng gió, các loại tuabin gió, công suất gió, ảnh hưởng chiều cao của tháp. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Năng lượng tái tạo: Chương 3 (Bài 7) - TS. Nguyễn Quang Nam 408004 Năng lượng tái tạo Giảng viên: TS. Nguyễn Quang Nam 2013 – 2014, HK1http://www4.hcmut.edu.vn/~nqnam/lecture.php nqnam@hcmut.edu.vn Bài giảng 7 1Ch. 3: Năng lượng gió3.1. Lịch sử phát triển năng lượng gió3.2. Các loại tuabin gió3.3. Công suất gió3.4. Ảnh hưởng chiều cao của tháp Bài giảng 7 2Lịch sử phát triển năng lượng gió• Tuabin gió dùng để phát điện đầu tiên được coi là của Charles F. Brush, tại Cleveland, Ohio năm 1888• 12 kW• Được dùng để nạp điện cho ắc-quy trong tầng hầm của gia đình Notethe person http://www.windpower.org/en/pictures/brush.htm Bài giảng 7 3 Lịch sử phát triển năng lượng gió• Tuabin gió đầu tiên bên ngoài nước Mỹ dùng để tạo ra điện được chế tạo bởi Poul la Cour vào năm 1891 tại Đan Mạch • Được dùng để điện phân nước để chế tạo hydro cho các đèn đốt khí ở trường học Bài http://www.windpower.org/en/pictures/lacour.htm giảng 7 4Lịch sử phát triển năng lượng gió• Tại Mỹ - hệ thống điện gió đầu tiên được xây dựng vào cuối những năm 1890• Đến những năm 1930 và 1940, hàng trăm ngàn hệ thống được dùng trong các khu nông thôn chưa có điện lưới• Sự quan tâm bị suy giảm khi lưới điện được mở rộng và nguồn điện tin cậy, rẻ tiền có thể mua dễ dàng• Khủng hoảng dầu vào những năm 1970 tạo ra làn sóng quan tâm đến năng lượng gió đến khi chính phủ Mỹ dừng chương trình hoàn thuế• Lại được quan tâm từ những năm 1990 Bài giảng 7 5Công suất lắp đặt điện gió toàn cầu Bài giảng 7 6Công suất điện gió lắp đặt hàng năm Bài giảng 7 7Thay đổi lịch sử kinh tế điện gió Nguồn: National Renewable Energy Lab (NREL), Energy Analysis Office Bài giảng 7 810 quốc gia lắp đặt điện gió nhiều nhất Country MW Capacity % of Global Capacity PR China 62,364 26.2 USA 46,919 19.7 Germany 29,060 12.2 Spain 21,674 9.1 India 16,084 6.8 France 6,800 2.9 Italy 6,737 2.8 UK 6,540 2.7 Canada 5,265 2.2 Portugal 4,083 1.7 Total top 10 205,526 86.5% 2011 Bài giảng 7 9Bài giảng 7 10Bài giảng 7 11Bài giảng 7 12Các loại tuabin gió• “Cối xay gió”- dùng để nghiền hạt thành bột• Nhiều tên gọi khác nhau - “máy phát chạy bằng sức gió”, “máy phát gió”, “tuabin gió”, “máy phát tuabin gió (WTG)”, “hệ thống chuyển đổi năng lượng gió (WECS)”• Có thể ở dạng tuabin trục ngang (HAWT) hoặc tuabin trục đứng (VAWT)• Một nhóm tuabin gió được đặt tại nơi được gọi là “nông trại gió” hay “công viên gió” Bài giảng 7 13Các loại tuabin gió Bài giảng 7 14Tuabin gió trục đứng• Rôto Darrieus – dạng trục đứng duy nhất đạt được thành công thương mại• Gió đập vào cánh đứng, còn gọi là cánh bay, tạo ra lực nâng làm chuyển động quay• Không cần điều hướng (quay quanh trục đứng) để giữ cánh đối diện với gió• Các máy cồng kềnh trong buồng máy được đặt dưới đất• Khi tốc độ gió thấp thì các cánh nằm gần mặt đất hơn http://www.reuk.co.uk/DarrieusWindTurbines.htm Bài giảng 7 15Tuabin gió trục ngang• “Downwind” HAWT – tuabin gió với cánh nằm phía sau tháp (đuôi gió)• Không cần điều hướng – các tuabin loại này tự động định hướng theo hướng gió• Hiệu ứng che khuất – khi một cánh quay xuống và khuất sau tháp, lượng gió đến nó sẽ tạm thời giảm xuống và cánh gập lại Bài giảng 7 16Tuabin gió trục ngang• “Upwind” HAWT – cánh nằm phía trước tháp (đầu gió)• Hầu hết tuabin gió hiện đại thuộc loại này• Cánh nằm ở “đầu gió” so với tháp• Cần thuật toán điều hướng hơi phức tạp để giúp cho tuabin luôn hướng đối diện với gió• Vận hành êm hơn và tạo ra công suất cao hơn Bài giảng 7 17Số cánh tuabin• Cối xay gió có nhiều cánh – cần cung cấp mô men khởi động lớn để hỗ trợ trọng lượng của ...