Các nguồn năng lượng mới có tính tái tạo các cơ sở và những khả năng phát triển

trách nhiệm thực hiện việc dọn tuyết cho các con đường trong mua đông. Các con đường sẽ được bảo dưỡng để phục vụ cho các hoạt động liên quan đến kiểm lâm. § 6 Bảo vệ các điểm biên giới và các người chủ liền kề 1. Nếu như các điểm biên giới bị mất do quá trình lắp đặt, vận hành và bảo dưỡng các thiết bị WKA thì việc xác định lại cũng như đánh dấu lại các đường biên giới sẽ được thực hiện dựa trên các chi phí của người chủ thiết bị. Người chủ sở hữu khu đất sẽ có quyền tiến hành công việc này dựa trên chi phí của người chủ thiết bị theo một hạn định nào đó. 2. Các khu đất thuộc sở hữu các chủ liền kề khác bên cạnh không được phép xâm phạm. Trong trường hợp bị xâm phạm thì người chủ thiết bị sẽ phải chịu trách nhiệm trước những đòi hòi bồi thường, còn người chủ sở hữu khu đất sẽ không có trách nhiệm gì cả. § 7 Khai quang chuẩn bị mặt bằng diện tích đất theo hợp đồng Sự khai quang cần thiết cho việc sử dụng khu đất cũng như việc vận chuyển gỗ đã bị hạ có khả năng tái sử dụng sẽ được thực hiện bằng chi phí của người chủ sở hữu thiết bị. Gỗ thu nhận được này vẫn thuộc sở hữu của người chủ khu đất. § 8 Nghĩa vụ pháp lý và hoạt động của các thiết bị 1. Người chủ thiết bị có trách nhiệm chấp hành và thực hiện đầy đủ các điều luật. Nếu như việc cấp phép theo luật pháp chỉ đạt được với một số điều kiện bổ xung nào đó thì người chủ thiết bị có trách nhiệm phải thực hiện những điều kiện bổ xung này bằng chi phí của cá nhân mình. 2. Người chủ thiết bị có nhiệm vụ phải đảm bảo an toàn giao thông cho các thiết bị cũng như cho khu vực lắp đặt thiết bị. Đối với các con đường truy nhập thì người chủ thiết bị cũng có nghĩa vụ tương tự. Hơn thế nữa người chủ thiết bị phải chịu trách nhiệm trước bất kỳ mối nguy hiểm nào. Người chủ thiết bị phải có trách nhiệm trước mọi đòi hỏi của bên thứ ba trong khi người chủ sở hữu khu đất hoàn toàn không phải chịu trách nhiệm gì cả. 3. Người chủ thiết bị phải có trách nhiệm pháp lý đối với người chủ sở hữu khu đất cũng như đối với nhân viên của mình trước bất kỳ một thiệt hại nào xuất hiện đối với họ trong khi tiến hành hợp đồng ví dụ như tiến hành lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng các thiết bị WKA, hay thay đổi và tháo dỡ các thiết bị WKA. Và do vậy những thiệt hại nay sẽ được gây ra một cách có chủ định hay vô tình cho chủ sở hữu khu đất hay các nhân viên của người chủ thiết bị. 4. Người chủ khu đất không bắt buộc người chủ thiết bị phải có trách nhiệm với những thiệt hại xuất hiện liên quan đến việc thực hiện hợp đồng hay những thiệt hay liên quan đến quản lý rừng trừ khi những thiệt hại nay được gây ra một cách hoàn toàn ngẫu nhiên hay có chủ định. 5. Mức tiền bồi thường của người chủ thiết bị cho nhân viên hay chủ sở hữu khu đất được quy định tối đa là gấp 10 lần số tiền thù lao phải trả cho chủ sở hữu khu đất như đã quy định ở điều 9, mục 2a. § 9 Tiền thù lao 1. Người chủ thiết bị trả một khoản tiền dự định trên mỗi một thiết bị WKA là € ... cho khoảng thời gian kể từ khi ký hợp đồng cho đến khi bắt đầu xây dựng 2. Kể từ khi bắt đầu đi vào hoạt động cho đến khi kết thúc căn cứ theo hợp đồng thì người chủ thiết bị phải trả một khoản tiền bồi hoàn sử dụng hàng năm cho những quyền mà mình được hưởng trong hợp đồng. Tiền thuê đất sẽ được trả theo kỳ hạn vào giữa năm hoặc chậm nhất là cho đến ngày làm việc đầu tiên của tháng bảy căn cứ theo lịch tương ứng của năm đó. Tiền thuê hàng năm tính trên một thiết bị WKA được xác định như sau: a) Tiền thù lao hàng năm - Khoản cố định Khoản cố định hàng năm này ở mức € ... trên một thiết bị WKA b) Tiền thu lao hàng năm – Phân chia doanh thu Tiền thù lao hàng năm nhằm phân chia doanh thu sẽ có giá trị bằng 3% tổng doanh thu thực. Việc thanh toán tiền thù lao không phụ thuộc vào doanh thu sẽ diễn ra dưới hình thức trả trước một số tiền là € ... Cơ sở cho việc tính toán doanh thu thực là các hoá đơn thanh toán được xác nhận bởi các kế toán của các công ty cung cấp năng lượng. Người chủ sở hữu thiết bị phải chứng minh được mức doanh thu thực hàng năm cho năm đã qua cũng như thanh toán một cách dứt điểm cho đến ngày 28.02 hàng năm các khoản chênh lệch. 3. Tiền bồi hoàn sử dụng được trả lần đầu tiên kể từ khi bắt đầu xây móng và trả lần cuối cùng khi tháo dỡ, hoàn thành công việc phục hồi lại nguyên trạng. 4. Người chủ thiết bị sẽ trả tiền bồi hoàn cho việc khu đất không sử dụng được cho các mục đích khác như: a) Tiền bồi hoàn cho việc khu đất được sử dụng liên tục theo một nhu cầu nào đó với mức € ... /m2 b) Tiền bồi hoàn cho việc khu đất được sử dụng nhất thời cho một nhu cầu nào đó (Khu đất này sau đó có thể được trồng rừng trở lại) với mức € ... /m2 5. Với khoản tiền bồi hoàn sử dụng này thì tất cả những tổn thất có thể phát sinh đối với người chủ sở hữu khu đất sẽ được khắc phục ví dụ như: - Thiệt hại do không khai thác được rừng - Thiệt hại do việc cản trở khai thác khu đất vào mục đích khác - Thiệt hại do phải từ bỏ các khoản tiền trợ cấp Những tổn thất này đều bắt nguồn một cách trực tiếp hay gián tiếp từ việc cho thuê khu đất để lắp đặt thiết bị WKA 6. Các khu đất thuộc sở hữu của chính quyền địa phương sẽ được sử dụng như là những khu vực dẫn một cách miễn phí. 7. Việc sử dụng các con đường truy nhập cũng như việc sử dụng các con đường giao thông khác và khu đất cho việc bố trí lại và bảo dưỡng hệ thống dây dẫn đã được bao gồm trong giá thuê và do vậy việc sử dụng này hoàn toàn được đáp ứng đầy đủ. 8. Các thiết bị thu phát truyền tin lắp trên thân của các thiết bị WKA đã được bao gồm trong tiền thù lao sử dụng 9. Khoản tiền thù lao nêu ở trên đã bao gồm thêm cả phần thuế giá trị giá tăng nếu như xuất hiện các đòi hỏi về thuế. 10. Người chủ thiết bị phải chịu các khoản thuế, thuế đánh vào hàng hoá và các khoản chi phí phụ khác phát sinh từ việc lắp đặt, bảo dưỡng, bố trí lại hoặc dỡ bỏ các thiết bị WKA. § 10 Phá dỡ thiết bị/Bảo lãnh ngân hàng 1. Khi hợp đồng kết thúc, trong trường hợp không gia hạn hoặc huỷ bỏ hợp đồng thì người chủ thiết bị có trách nhiệm phải phá dỡ toàn bộ thiết bị, các thiết bị phụ trợ kèm theo khác và hệ thống dẫn điện (Ví dụ như nền móng, các con đường truy nhập, các trạm biến thế…) bằng chi phí của bản thân mình. Ngoài ra cũng phải có trách nhiệm trả lại hiện trạng như ban đầu của khu đất. Trong trường hợp có yêu cầu của chủ khu đất thì có thể để lại từng phần ví dụ như những con đường truy nhập mà không có sự bồi thường nào cả. Đối với các giá trị gia tăng cũng sẽ không có các đòi hỏi bồi thường. Người chủ khu đất sẽ tái tạo lại khả năng trồng trọt của khu đất, nếu cần thiết có thể trồng lại rừng trên khu đất dựa trên các chi phí của người chủ thiết bị 2. Để bảo đảm các điều kiện hợp đồng, đặc biệt là trách nhiệm tháo dỡ theo mục 1, trách nhiệm khử ô nhiễm cần thiết của khu đất sau này, người chủ thiết bị phải thực hiện việc bảo lãnh ngân hàng, việc bảo lãnh ngân hàng này sẽ có hiệu lực trong một khoảng thời gian dài hơn thời gian có hiệu lực của hợp đồng ít nhất là 3 năm. 3. Mức bảo lãnh ngân hàng trên một thiết bị WKA là € ... Sau 11 năm hoạt động của thiết bị, mức bảo lãnh này sẽ được xem xét và xác định lại thông qua một chuyên gia được yêu cầu bởi chủ thiết bị. Hợp đồng sẽ được treo tạm thời không có hiệu lực cho đến khi giao nộp được đầy đủ các giấy tờ bảo lãnh ngân hàng. § 11 Chuyển nhượng, thay đổi hợp đồng 1. Người chủ sở hữu khu đất có trách nhiệm thông báo các quyền cũng như các nghĩa vụ phải thực hiện của mình theo hợp đồng cho người chủ sở hữu hợp pháp tiếp theo trong trường hợp chuyển nhượng quyền sở hữu khu đất. Ngoài ra theo yêu cầu của người chủ thiết bị, người chủ sở hữu khu đất phải ghi vào sổ địa chính các quyền của người chủ thiết bị theo hợp đồng đã ký như là quyền xây cất. 2. Việc thay đổi hợp đồng phải thực hiện dưới dạng văn bản. 3. Người chủ thiết bị cũng được phép chuyển nhượng các quyền và nghĩa vụ của mình theo hợp đồng đã ký cho bên thứ ba. Việc chuyển nhượng này cần phải có sự đồng ý trước của người chủ khu đất. Người chủ khu đất được phép từ chối không đồng ý chỉ trong những trường hợp sau đây a) Tuyên bố phá sản được công bố đối với tài sản của bên thứ ba b) Bên thứ 3 không thực hiện đầy đủ các quyền cũng như nghĩa vụ trong hợp đồng đã ký hoặc bền thứ 3 không sẵn sàng cung cấp một số tiền đặt cọc đảm bảo cho việc phá dỡ thiết bị sau nay ở mức € ... trên một thiết bị. Người chủ thiết bị cũng có trách nhiệm cung cấp các thông tin được đòi hỏi một cách không chậm trễ. § 12 Địa điểm thực hiện, quyền thực thi pháp lý, điều khoản cuối cùng 1. Địa điểm thực hiện là … Quyền thực thi pháp lý là toà án có trách nhiệm của địa phương …. đến mức mà thoả thuận về quyền thực thi pháp lý không được loại bỏ. 2. Nếu như hợp đồng không hoàn chỉnh hoặc không có hiệu lực đối với một điều khoản đặc biệt nào đấy thì cũng không được phép chạm tới tính hiệu lực của các thành phần khác của hợp đồng. Trong trường hợp này các bên trong hợp đồng có trách nhiệm phải đạt được một sự thoả thuận có hiệu lực cũng như có trách nhiệm hoàn chính các điều khoản còn chưa hoàn chỉnh. Địa điểm, ngày Địa điểm ngày ……………………………………………………….. Người chủ sở hữu khu đất Người chủ thiết bị Gửi sở địa chính của địa phương „xyz“ Đơn xin ghi nhận quyền xây cất cá nhân (Quyền lắp đặt, quyền vận hành và quyền sử dụng đối với một thiết bị WKA) 1. Người chủ sở hữu khu đất „Tên, địa chỉ“ - sau đây được gọi là người sở hữu - cho phép ghi nhận quyền xây cất đối với việc hoạt động của …thiết bị WKA trên khu đất như sau:Biên giới địa chính…., Sổ địa chính…Khu đất…, Thửa đất….Địa hạt toà án địa phương:…………. Có lợi cho công ty „Tên, địa chỉ“ - sau đây gọi là người sử dụng - với nội dung sau đây: Trên khu đất đã nêu ở trên, người sử dụng có quyền lắp đặt , vận hành và bảo dưỡng … thiết bị WKA, các trạm biến thế trạm trung chuyển cần thiết cho dòng điện được tạo ra. Ngoài ra cũng có quyền thay thế một loại thiết bị WKA khác, có quyền bố trí lại các hệ thống dây cáp và dây dẫn cũng như có quyền đi vào khu đất cho mục đích này bất cứ lúc nào. Ngoài ra người sở hữu cũng có quyền xây dựng các đường truy nhập. Trên khu đất đã nêu không được phép thực hiện bất ký tác động nào có ảnh hưởng tới quá trình lắp đặt cũng như các tài sản khác trong suốt thời gian lắp đặt cũng như trong suốt thời gian xuất hiện các thiết bị WKA. Việc sử dụng quyền này có thể được chuyển cho bên thứ ba. 2. Một cách không thể thay đổi, cho phép và xin phép quyền xây cất cá nhân đã được nêu ở mục 1 Người sở hữu đồng ý với các sự thay đổi điều khoản và xin phép ghi nhận sự thay đổi điều khoản này ở sổ địa chính. Người sở hữu và người sử dụng sẽ giữ các bản được công chứng của hợp đồng này. Người thụ hưởng sẽ phải chịu các chi phí. Địa điểm, ngày tháng năm Người sở hữu Còn 4 trang nữa KỸ THUẬT THIẾT BỊ VÀ KỸ THUẬT XÂY DỰNG Ulrich Eymann Mục lục 1. Kỹ thuật xây dựng 1.1 Lối vào 1.2 Bề mặt lắp ráp 1.3 Nền móng 1.4 Thân 2. Kỹ thuật thiết bị 2.1 Rotor 2.1.1 Khái quát chung 2.1.2 Cánh quạt 2.1.3 Giới hạn về mặt công suất/ Điều khiển cánh quạt 2.2 Bộ phận truyền lực 2.2.1 Khái quát chung 2.2.2 Hộp số 2.2.3 Trục quay chậm 2.2.4 Khớp nối 2.2.5 Phanh 2.2.6 Máy phát 2.3 Máy biến thế 2.4 Các thành phần khác 1. Kỹ thuật xây dựng 1.1 Lối vào Việc vận chuyển bêtông, thiết bị WKA cũng như việc vận chuyển các cần trục cùng với các bộ phận đi kèm của nó thường được thực hiện bởi các xe tải hạng nặng (đôi khi các xe tải này còn có chiều dài quá khổ). Chính vì vậy khi lập kế hoạch về các con đường giao thông vận chuyển đi kèm cần phải chú ý đến những đòi hỏi tối thiểu liên quan đến việc xây dựng đường giao thông, chiều rộng của đường, các bán kính cong của đường. 1.2 Bề mặt lắp ráp Để lắp ráp các thiết bị WKA thì về mặt nguyên tắc cần phải có 2 cần trục. Vì vậy cũng cần phải có một bề mặt nền cho những cần trục. Bề mặt nền này cũng cần phải thoả mãn các yêu cầu như đối với các xe tải hạng nặng. Bề mặt nền này cũng cần phải có một diện tích làm việc đủ lớn ví dụ như phải có kích thước khoảng 27 m max. 40 m đối với một thiết bị WKA có công suất vào khoảng 2 MW. Đối với các thiết bị WKA có chiều cao trục quay lớn hơn 100 m thì cần phải có thêm một bề mặt nền phụ dùng cho việc lắp ráp các cánh tay của cần trục (6m x 150 m) 1.3 Nền móng Nền móng có nhiệm vụ ngăn cản sự nghiêng uốn của thiết bị WKA. Moment uốn lớn nhất xuất hiện ở trạng thái tĩnh của thiết bị khi vận tốc gió là lớn nhất. Đặc biệt đối với các thiết bị WKA được điều khiển theo kiểu „tự động chòng chành“ (xem kỹ thêm ở mục 2.1.3) thì các cánh quạt sẽ không quay được trong gió , do vậy sẽ xuất hiện các lực uốn tĩnh học rất lớn. Các thông số kỹ thuật của nền móng phụ thuộc rất lớn vào: Địa điểm thực tế (Địa chất, các tính chất của nền đất) Các điều kiện về khí hậu (Khu vực gió) Thiết bị WKA (Công suất, chiều cao) Nền móng có cấu tạo là một khung thép và khung thép này này được điền đầy bởi bêtông. Ở những khu đất có nền đất yếu thì cần thiết phải thay đổi lớp đất nền. Ngoài ra trong những trường hợp đặc biệt thì còn cần phải thi công các trụ chống (đóng cọc). 1.4 Thân Vận tốc gió tăng lên tương ứng với chiều cao so với mặt đất. Ở gần mặt đất (cho tới chiều cao vào khoảng 60 m) thì sự tăng lên của vận tốc gió chỉ vào khoảng 0,1 - 0,2 m/s, trong khi đó ở chiều cao lớn hơn (từ 80 m – 100 m) thì sự tăng lên của vận tốc gió vào khoảng 0,2 - 0,4 m/s. Phần thân của thiết bị WKA có nhiệm vụ mang đỡ Rotor cũng như phần động cơ nhằm giúp cho 2 bộ phận này nằm ở một độ cao mà ở đó tỷ lệ gió là thuận lợi. Sự tăng lên của chiều cao thân tỷ lệ thuận với sự tăng lên của công suất thiết bị WKA. Đối với các thiết bị WKA với công suất từ 400 kW – 600 kW thì về mặt nguyên tắc chiều cao phần thân là 60 – 80 m. Đối với các thiết bị WKA có công suất từ 1,5 MW – 2 MW thì chiều cao phần thân là vào khoảng 80 – 100 m và trong một số trường hợp đặc biệt thì chiều cao phần thân có thể lên đến 125 m. Hiện nay đối với các thiết bị WKA có công suất từ 3,0 đến 6,0 MW thì đã xuất hiện chào bán trên thị trường những thiết bị có phần thân cao tới 160 m Trên thị trường hiện nay phần thân có thể gồm những loại sau đây: Thân được chế tạo từ ống thép hình côn Thân được chế tạo từ các khung thép Thân được chế tạo từ thép kết hợp với bêtông Đối với phần thân có chiều cao đến 160 m thì hiện nay sử dụng chủ yếu loại thân được chế tạo từ các khung thép. 2. Kỹ thuật thiết bị 2.1 Rotor 2.1.1 Khái quát chung Hiện nay ở châu Âu sử dụng chủ yếu loại thiết bị WKA với Rotor có 3 cánh quạt. Điều này có thể được giải thích do các yếu tố sau đây: a) Hiệu suất tác động (Tỷ số giữa công suất hữu ích có thể sử dụng được và công suất chi phí): Hiệu suất tác động tốt nhất có thể đạt được nhờ vào tốc độ quay nhanh so với tốc độ quay chậm b) Về mặt lý thuyết thì hiệu suất tác động tăng lên cùng với số cánh quạt. Nếu như tăng số cánh quạt từ 2 lên 3 thì hiệu suất tác động sẽ tăng lên vào khoảng 3 đến 4 %. Tuy nhiên nếu tăng số cánh quạt lên 4 thì hiệu suất tác động chỉ tăng tiếp tục tăng lên từ 1 đến 2 %. c) Chi phí cho cánh quạt cũng là một trong những yếu tố chi phí quyết định liên quan đến chi phí đầu tư cũng như chi phí vận hành. Đối với các thiết bị WKA có 3 cánh quạt thì chi phi đầu tư cho cánh quạt chiếm vào khoảng 20 đến 30% chi phí cho toàn bộ thiết bị. Vì vậy các thiết bị WKA với 3 cánh quạt là một sự kết hợp tối ưu giữa hiệu suất tác động và chi phí. d) Đối với các đặc tính về tải cũng như động học của các thiết bị WKA có 3 cánh quạt thì có thể dễ dàng nhận thấy rằng ở các thiết bị này có một sự phân bố đồng đều hơn về trọng lực cũng như lực khí động học trên toàn bộ chu vi của rotor. Điều này làm cho người mua yên tâm hơn. 2.1.2 Cánh quạt Cánh quạt của một thiết bị WKA có công suất từ 2,0 đến 3,0 MW thường có chiều dài 40 m x 50 m. Những cánh quạt này ở mỗi vòng quay sẽ chịu những tải trọng rất khác nhau phụ thuộc vào vận tốc gió. Đối với một thiết bị WKA có chiều cao trục quay là 125 m, đường kính rotor vào cỡ 90 m thì vận tốc gió ở các đỉnh cánh quạt phía trên có thể đạt tới 7,6 đến 7,8 m/s và vận tốc gió ở các đỉnh cánh quạt phía dưới có thể đạt tới 5,4 đến 5,6 m/s. Do công suất tỷ lệ với vận tốc gió lập phương nên phần công suất ứng với các đỉnh cánh quạt phía trên là 650 kW trong khi phần công suất ứng với các đỉnh cánh quạt phía dưới chỉ là 220 kW. Cánh quạt được cấu tạo từ 2 phần khung là phần hút và phần đẩy. Những phần này được kết nối với nhau thông qua các thanh nối. Các phần khung này được hỗ trợ bởi các sợi thuỷ tinh hay sợi các bon ở nhiều vị trí và được phủ bởi Polyester hoặc nhựa Epoxid. 2.1.3 Giới hạn về mặt công suất/ Điều khiển cánh quạt Về nguyên tắc đối với mọi thiết bị WKA cần phải có một sự giới hạn về mặt công suất nhằm tránh cho các thiết bị WKA bị quá tải. Các thiết bị WKA có công suất từ 600 đến 800 kW về mặt nguyên tắc được điều khiển theo kiểu „tự động chòng chành“. Điều này có nghĩa là các cánh quạt được lắp vào trục quay theo một góc nghiêng xác định. Đối với các thiết bị WKA hoạt động theo nguyên tắc điều khiển „tự động chòng chành“ thì các profil của cánh quạt sẽ được thiết kế sao cho trong trường hợp gió quá mạnh thì ở mặt theo hướng gió thổi sẽ xuất hiện sự chuyển động không đều của không khí. Sự chuyển động không đều của không khí này sẽ dần đến hiện tượng chòng chành mất điều khiển vì giảm tốc độ (hiện tượng này cũng xuất hiện trong kỹ thuật hàng không khi máy bay bị giảm tốc độ) của rotor và dẫn đến triệt tiêu được các lực đẩy rotor. Đối với các Rotor có cánh quạt điều khiển theo kiểu „Pitch“ thì vị trí của các cánh quạt có thể được điều khiển nhờ vào một động cơ điện ở trục quay. Bộ điều khiển điện tử sẽ đo thường xuyên công suất đầu ra của thiết bị ở một tải trọng danh nghĩa. Nếu như giá trị đo quá cao hoặc quá thấp thì các cánh quạt sẽ được điều khiển quay hướng vào hoặc hướng ra khỏi hướng gió một cách tương ứng. Thông qua việc điều chỉnh cánh quạt này có thể đảm bảo được rằng các cánh quạt luôn nằm ở một góc đúng đắn hợp lý nhất và do đó có thể đạt được một sự tối ưu về lượng điện năng tạo ra. 2.2 Bộ phận truyền lực 2.2.1 Khái quát chung Hầu như tất cả các nhà sản xuất thiết bị WKA đều sử dụng một hộp số để có thể chuyển đổi chuyển động quay chậm với moment quay lớn của rotor cho máy phát. Các thiết bị WKA cỡ lớn (2,0 – 3,0 MW) có tốc độ vòng quay của Rotor vào khoảng 20 vòng một phút. Trong khi đó số vòng quay của máy phát vào cỡ khoảng 1500 vòng/phút. Bộ phận truyền lực sẽ gồm những bộ phận sau đây: - Hộp số - Khớp nối - Phanh - Trục quay nhanh kết nối giữa hộp số và máy phát - Máy phát 2.2.2 Hộp số Trong lĩnh vực máy phát điện sử dụng năng lượng gió, người ta thường sử dụng hai loại hộp số sau đây. Hộp số bánh răng trụ tròn Ở loại hộp số kiểu này thì một bánh răng lớn được lắp với trục quay chậm sẽ dẫn động một bánh răng nhỏ được lắp với trục quay nhanh. Tỷ số truyền động của cặp bánh răng ăn khớp ở đây nhỏ hơn 1 : 5. Hộp số kiểu hành tinh Hộp số kiểu hành tinh có cấu tạo từ 3 loại bánh răng khác nhau. Một bánh răng có răng phía trong được gắn với trục quay chậm và tạo thành khung bên ngoài. Ở trung tâm là một bánh răng nhỏ đóng vai trò như „mặt trời“ trong hệ mặt trời, bánh răng nhỏ này được nối với trục quay nhanh. Bánh răng có răng phía trong và bánh răng nhỏ trung tâm được nối kết với nhau thông qua rất nhiều bánh răng vệ tinh. Do vậy tỷ số truyền động có thể đạt tới 1 : 12. Do trong thực tế cần phải có tỷ số truyền động giữa trục quay chậm và trục quay nhanh lên đến 1 : 100 nên hộp số sẽ có cấu tạo từ nhiều cấp truyền khác nhau. Ở những cấp truyền này sẽ sử dụng cả cấp truyền bánh răng trụ cũng như cấp truyền kiểu hành tinh. GE Wind 600 kW Hộp số có 3 cấp truyền bánh răng trụ GE Wind 1500 kW Hộp số có 3 cấp truyền bánh răng kiểu hành tinh VESTAS 2000 kW Hộp số có 2 cấp truyền bánh răng kiểu hành tinh và 1 cấp truyền kiểu bánh răng trụ 2.2.3 Trục quay chậm Trục quay chậm làm nhiệm vụ truyền chuyển động quay của Rotor vào hộp số. 2.2.4 Khớp nối Đối với các thiết bị WKA cỡ nhỏ thì máy phát được nối trực tiếp vào hộp số thông qua trục quay nhanh. Tuy nhiên đối với quá trình truyền lực ở các thiết bị cỡ lớn thì sẽ luôn xuất hiện một sự biến dạng nhất định, chính vì vậy cần phải có một chi tiết kết nối linh động (khớp nối) giữa hộp số và máy phát. Nhờ vào khớp nối này có thể ngăn cản được hiện tượng căng xoắn cũng như các tải trọng bổ xung trong quá trình truyền lực. 2.2.5 Phanh Các thiết bị WKA có 2 hệ thống phanh hoàn toàn độc lập với nhau. Đối với các thiết bị WKA cỡ lớn thì hệ thống điều chỉnh góc nghiêng của cánh quát đóng vai trò là hệ thống phanh chính. Với sự trợ giúp của hệ thống điều khiển kiểu „Pitch“ như đã trình bày ở trên, thiết bị sẽ được tách ra hoàn toàn khỏi hướng gió thổi. Ngoài ra ở trên trục quay nhanh của bộ phận truyền lực cũng có một hệ thống phanh đĩa. Hệ thống phanh đĩa này sẽ được kích hoạt trong những trường hợp dừng hoạt động vì an toàn hay vì một lý do khẩn cấp nào đó. 2.2.6 Máy phát Máy phát làm nhiệm vụ biến đổi năng lượng cơ học của rotor thành năng lượng điện (Giống như dynamo ở xe đạp). Ở các thiết bị WKA người ta sử dụng cá máy phát đồng bộ lẫn máy phát không đồng bộ. Đối với các thiết bị WKA thì thông thường một dòng điện với hiệu điện từ 490 V đến 690 V sẽ được tạo ra. 2.3 Máy biến thế Máy biến thế làm nhiệm vụ biến chuyển dòng điện với hiệu điện thế từ 490 V đến 690 V như đã nói ở trên thành một dòng điện cao thế (hiệu điện thế 10 kV cũng như 20 kV). Do vậy sẽ giảm thiệu được sự mất mát điện năng trong quá trình truyền tải điện. 2.4 Các thành phần khác Hệ thống quan trắc gió với các trạm khí tượng Hệ thống chống sét Thiết bị dập lửa phòng chống hoả hoạn CMS (Conditional Monitoring) Bộ phận phá băng Bộ phận đèn chiếu sang cảnh báo Bộ phận ngăn ngừa hiệu ứng “Bóng râm chuyển động” Bộ phận giám sát từ xa. CÁC TÁC ĐỘNG CỦA NHỮNG THIẾT BỊ PHÁT ĐIỆN SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG GIÓ TỚI MÔI TRƯỜNG XUNG QUANH Ulrich Eymann Mục lục 1. Giới thiệu tổng quan 2. Ảnh hưởng tới cảnh quan xung quanh 3. Tiếng ồn 4. Ảnh hưởng của hiệu ứng "Bóng râm chuyển động" do các thiết bị phát điện sử dụng sức gió gây ra 5. Ảnh hưởng tới thế giới động vật 5.1 Khái quát chung 5.2 Tác động đối với loại chim 5.2.1 Giới thiệu chung 5.2.2 Tác động của sự di trú các loài chim 5.2.3 Tác động của sự sinh sản các loài chim 5.2.4 Các va chạm 5.2.5 Kết quả 5.3 Tác động đối với loài dơi 6. Các tác động khác 6.1 Hiện tượng băng bị rơi và bị văng ra từ các cánh của rotor 6.2 Hệ thống đèn chiếu dẫn đường cảnh báo 7. Kết luận Giới thiệu tổng quan: Ở CHLB Đức, phần lớn người dân đều ủng hộ việc sử dụng năng lượng gió. Điều này đã được xác nhận thông qua các cuộc thăm dò dư luận. Có khoảng 60 đến 70% dân số đồng ý với việc nâng cao hơn nữa phần năng lượng gió dùng cho việc cung cấp điện. Sự ủng hộ này hoàn toàn không phụ thuộc vào các khuynh hướng chính trị của người dân Đức. Tuy nhiên ở Đức hiện nay cũng phải tính khả năng xuất hiện sự phản đối ở một chừng mực nào đó của những người dân sống xung quanh khu vực lắp đặt thiết bị phát điện sử dụng năng lượng gió. Những người dân sống xung quanh khu vực này sợ rằng chất lượng sống của họ sẽ bị ảnh hưởng tiêu cực bởi các thiết bị phát điện sử dụng năng lượng gió này. Như vậy không nghi ngờ gì nữa nếu như các thiết bị phát điện sử dụng năng lượng gió được lắp đặt ở những địa điểm không thích hợp và không được quy hoạch hợp lý sẽ gây ra những tác đông tới môi trường rất lớn cho con người và cho thiên nhiên. Quá trình hoạt động của thiết bị phát điện sử dụng sức gió có thể gây ra các ảnh hưởng như sau: Cảnh quan Hiện tượng tiếng ồn / Các tiếng ồn dưới tốc độ âm thanh Hiện tượng xuất hiện “bóng râm” hay hiện tượng ánh nắng mặt trời bị che khuất/ Hiện tượng “bóng râm” gây ra bởi các cánh quạt quay của rotor Loài vật Chim Dơi Các loài khác Hiện tượng băng bị rơi và văng ra từ các cánh quạt của rotor Hệ thống đèn chiếu dẫn đường cảnh báo 2. Ảnh hưởng tới cảnh quan xung quanh Do vị trí đặt ngoài trời cũng như độ lớn của thiết bị nên không thể tránh khỏi việc các thiết bị phát điện sử dụng năng lượng gió sẽ ảnh hưởng lớn tới cảnh quan xung quanh. Cảm giác của con người đối với những ảnh hưởng này hoàn toàn mang tính chủ quan. Đối với những người ủng hộ các thiết bị phát điện sử dụng năng lượng gió thì cảm giác của họ hoàn toàn trung lập đối với những ảnh hưởng nêu trên. Tuy nhiên đối với những người không ủng hộ loại thiết bị này thì họ sẽ cảm thấy rất khó chịu trước những ảnh hưởng này. Chính vì vậy trong bước khởi động của dự án cần có gắng nâng cao sự „chấp thuận“ của người dân đối với dự án. Điếu này có thể được thực hiện thông qua những biện pháp sau đây: Lựa chọn vị trí, giữ các khoảng cách tổi thiếu Lập kế hoạch dự án liên quan đến các vấn đề như loại, độ lớn cũng như số lượng thiết bị Các thông tin sớm kịp thời của người dân Nối kết người dân với dự án Kêu gọi sự đầu tư người dân Trả tiên thuê đất, bất động sản Ngoài ra trong khuôn khổ của việc lập kế hoạch thì ảnh hưởng của các thiết bị phát điện bằng sức gió (WEA) có thể được đánh giá nhờ mô phỏng. Ngoài ra có thể thực hiện so sánh các bức ảnh phong cảnh không có thiết bị WEA và các bức ảnh ghép có thiết bị WEA về một số mặt nhất định như khu vực dân cư, tầm nhìn, các con đường đi dạo… Ảnh 1: Quang cảnh làng „Fünfbronn“ không có thiết bị WEA Ảnh 2: Quang cảnh làng „Fünfbronn“ với thiết bị WEA Ảnh 3: Quang cảnh vùng „Enzklösterle“ không có thiết bị WEA Ảnh 4: Quang cảnh vùng „Enzklösterle“ với thiết bị WEA Ảnh 5: Quang cảnh vùng „Enzklösterle“ với thiết bị WEA với phần nến phía sau không nhìn thấy Ngoài ra cùng cần chú ý đến thời tiết, tính trạng ánh nắng cũng như mây khi tạo ra những bức ảnh này để có thể đảm bảo đạt được một sự thể hiện tốt nhất. Hơn thế nữa cũng cần phải thực hiện đánh giá tổng thể sâu hơn trong phạm vi bán kính 10 km. Ở đây các đánh giá kỹ lưỡng hơn về sự thay đổi của ngôi làng cũng như của các điểm ngoài trời bất kỳ nào đó sẽ được xác định và đánh dấu vào bản đồ. Hình 6: Công viên gió ở Nordschwarzwald, đánh giá kỹ lưỡng Hình 7: Công viên gió ở Gebhardshain, đánh giá kỹ lưỡng Ảnh hưởng của thiết bị WEA tới cảnh quan môi trường sẽ được đánh giá bởi một chuyên gia 3. Tiếng ồn Hoạt động của các thiết bị WEA sẽ gây ra các tiếng ồn. Nguồn phát ra tiếng ồn có thể là các hộp số, các ổ bi, máy phát cũng như các cánh quạt. Theo tài liệu kỹ thuật kèm theo thì mức độ gây ra tiếng ồn của các thiết bị WEA tương ứng của từng hãng được bảo đảm như sau : NORDEX N90 2,3 MW 104,5 dB (A) VESTAS V90 2,0 MW 105,6 dB (A) GE 1,5s 1,5 MW 104,0 dB (A) TACKE 600e 0,6 MW 100,0 dB (A) Từ dữ liệu trên có thể rút ra nhận xét rằng công suất của thiết bị WEA thì tiếng ồn do thiết bị WEA tạo ra tương ứng càng lớn. Nếu so sánh với các giá trị tiếng ồn thông thường khác ví dụ như: Giá trị tiếng ồn gây nguy hiểm cho khả năng thính giác 80 dB (A) Giá trị tiếng ồn do giao thông ngoài phố tạo ra (mức độ cao): 90 dB (A) Tiếng ồn của búa máy chạy bằng khí nén 110 dB (A) thì có thể nhận thấy rằng các thiết bị WEA là một nguồn tạo ra tiếng ồn rất lớn. Ngoài ra ở các thiết bị WEA còn có thể xuất hiện các cường độ âm thanh khác nhau (Độ cao thấp của âm thanh khác nhau). Hiện tượng này bắt buộc phải được giảm thiểu bằng các biện pháp kỹ thuật bổ xung. Thông qua các biện pháp như giảm tiếng ồn, tối ưu vị trí đặt thiết bị cũng như giữ một khoảng cách tối thiểu, trong trường hợp cần thiết có thể giảm công suất của thiết bị WEA thì mức độ chịu tiếng ổn của người dân xung quanh sẽ được giảm thiểu tối đa. Ngoài ra còn phải có các biện pháp giảm tiếng ồn nhằm giữ cho tiếng ồn do các thiết bị WEA gây ra đối với khu vực dân cư nằm trong phạm vi các giá trị cho phép. Ví dụ phạm vi cho phép của tiếng ồn vào ban đêm ở CHLB Đức như sau: Khu vực dân cư thuần tuý 35 dB (A) Khu vực hỗn hợp 45 dB (A) Khu vực khu công nghiệp trung tâm thương mại 50 dB (A) Ở các giá trị tiếng ồn cho phép, cần chú ý tới cường độ tổng cộng gồm 2 phần: phần tải có trước và phần tải âm thanh do các thiết bị WEA gây ra, Nếu như các thiết bị WEA hay các nguồn phát ra tiếng ồn đã tồn tại sẵn thì khi phân tích tiếng ồn có thể coi như là tải có trước. Đối với việc phân tích xem các giá trị tiếng ồn có nằm trong phạm vi cho phép hay không thì mức độ truyền âm sẽ được tính toán và kiểm tra xem có nằm trong phạm vi cho phép hay không. Hình 8: Phân tích giá trị tiếng ồn ở vùng Nordschwarzwald Hình 9: Phân tích giá trị tiếng ồn ở vùng Gebhardshain 4. Ảnh hưởng của bóng râm chuyển động do các thiết bị phát điện sử dụng sức gió gây ra Ở thời tiết có nhiều nắng thì thiết bị WEA cũng như mọi công trình xây dựng khác sẽ tạo ra một vùng bóng râm (không có ánh nắng). Đặc biệt là các cánh quạt quay sẽ tạo ra các bóng râm chuyển động, có nghĩa là nếu xét với một điểm cố định nó sẽ tạo ra hiệu ứng chuyển đổi rất nhanh giữa vùng bóng râm (không có ánh nắng) và vùng có ánh nắng. Nếu như con người hay các loại vật phải chịu hiệu ứng chuyển đổi rất nhanh nói trên hay nói cách khác chịu hiện tượng bóng râm chuyển động trong một thời gian dài thì chắc chắn sẽ cảm thấy khó chịu, bị quấy rầy. Chính vì vậy cần trọn một vị trí đặt thiết bị WEA thích hợp cũng như cần giữ một khoảng cách tối thiểu cần thiết tới khu vực dân cư nhằm giảm thiểu các ảnh hưởng của bóng râm chuyển động do các thiết bị WEA gây ra. Ở CHLB Đức, các giá trị tiêu chuẩn cho phép sự xuất hiện lâu nhất của bóng râm chuyển động như sau: Thời gian xuất hiện bóng râm chuyển động tối đa 30 phút ngày hoặc tối đa 30 giờ một năm Trong một số trường hợp cần thiết các WEA sẽ được lắp đặt thêm thiết bị dừng hoạt động tự động nhằm đảm bảo sự xuất hiện của hiệu ứng „Bóng râm chuyển động“ nằm trong phạm vi cho phép. Hiệu ứng phản xạ ánh sáng từ các cánh quạt quay của thiết bị WEA ngày nay đã được khắc phục do các cánh quạt đã được phủ các màu không phản xạ ánh sáng. Nhằm xác định các ảnh hưởng của hiệu ứng „Bóng râm chuyển động“ nói trên, việc phân tích hiệu ứng này cũng đã được thực hiện Hình 10: Phân tích hiệu ứng bóng râm chuyển động tại vùng Nordschwarzwald Hình 11: Lịch xuất hiện hiệu ứng bóng râm chuyển động tại vùng Nordschwarzwald 5. Ảnh hưởng tới thế giới động vật 5.1 Khái quát chung Các ảnh hưởng lên con người thì có thể được giảm thiểu một cách cơ bản nhờ các biện pháp sau đây: - Đảm bảo các tiêu chuẩn theo đúng quy định - Đảm bảo khoảng cách tối thiểu tới khu vực dân cư - Đảm bảo tình trạng kỹ thuật ổn định Tuy nhiên các tiêu chuẩn nói trên chưa chú ý tới các ảnh hưởng lên các loài vật. Chính vì vậy ảnh hưởng lên các loại vật cần phải được quan tâm nghiên cứu riêng và cụ thể cho từng loại vật xác định. Vấn đề cơ bản hiện nay là có quá ít các kết quả về các ảnh hưởng của thiết bị WEA lên một loại vật cụ thể nào đó. 5.2 Tác động đối với loại chim 5.2.1 Giới thiệu chung Một vấn đề căn bản mà các thiết bị WEA gây ra cho loài chim là các loài chim có thể bị va chạm vào các cánh quạt quay lắp trên rotor do tại đỉnh các cánh quạt quay có thể xuất hiện vận tốc dài lên đến hơn 400 km/h. Ngoài mối nguy hiểm va chạm còn xuất hiện nguy cơ di trú sang địa điểm khác của các loài chim. Nguy cơ này xuất phát từ nguyên nhân các loài chim sẽ tìm cách bay với một khoảng cách đủ lớn an toàn cách xa nơi có thiết bị WEA. Ngoài ra nguy cơ di trú sang địa điểm khác nói trên còn có liên quan đến các nguyên nhân khác nữa như tìm thực ăn và các đặc tính sinh sản. 5.2.2 Tác động của sự di trú các loài chim Nhưng khu vực có nhiều thiết bị WEA (còn có tên gọi là công viên WEA) có thể hình dung như các hàng rào chắn ngắn cản sự xuất hiện hay di trú của các loài chim. Nhưng hàng rào chắn vô hình này sẽ buộc các loài chim phải bay vòng để tránh, điều này sẽ khiến các loài chim phải tiêu tốn năng lượng hơn cũng như ảnh hưởng tới sự di trú của các loài chim. Điều này các nghiêm trọng trong trường hợp thời tiết xấu khi mà các loài chim buộc phải bay thấp hơn thường lệ. Ở CHLB Đức thì một số loài chim như ngỗng, sếu, chim cao cẳng và một số loài chim hót sẽ phải chịu những ảnh hưởng này. Các ảnh hưởng rào chắn này có thế được chứng minh tạm thời ở 81 kiểu di trú của các loài chim. Cần thiết phải thiết lập những khu vực di trú cho các loại chim mà không có thiết bị WEA. Ngoài ra thông qua việc quan sát chi tiết sự di trú của các loài chim vào mùa xuân và mùa thu thì có thể thu được một đánh giá cụ thể về vấn đề di trú của các loài chim Hình 12: Đường bay di trú của các loài chim vào mùa thu ở công viên WEA Alpenrod Hình 13: Đường bay di trú của loài sếu ở công viên WEA Alpenrod 5.2.3 Tác động của sự sinh sản các loài chim Ảnh hưởng của các thiết bị WEA tới đặc tính sinh sản của các loài chim là rất khác nhau. Một số loài chim nhất định trong phạm vi chịu ảnh hưởng của hiệu ứng „bóng râm chuyển động“ của WEA sẽ không sinh sản nữa. Đối với một số loài chim khác sẽ xuất hiện hiện tượng di chuyển ra khỏi khu vực có thiết bị WEA (đặc tính thích nghi sinh tồn). Tuy nhiên ở một số loài chim khác thì thông qua việc giám sát có thể kết luận rằng, số lượng chim sinh sản tăng lên rõ rệt sau khi lắp đặt các thiết bị WEA so với trước khi lắp đặt các thiết bị WEA. Các kết qua thu thập được về đặc tính sinh sản của loài chim trong mùa sinh sản từ tháng 3 đến tháng 6 cũng rất quan trọng trong mối quan hệ giữa thiết bị WEA và đặc tính sinh sản của loài chim. Hình 14: Các bằng chính về sinh sản của các loài chim cũng như các loài chim khách ở công viên gió Alpenrod Ngoài ra khi lựa chọn vị trí đặt thiết bị WEA cần chú ý giữ một khoảng cách tối thiểu tới tổ của các loài chim rất nhạy cảm. Chẳng hạn như với loài diều hâu đỏ, khoảng cách tối thiểu này là 1500 m nhằm đảm bảo nước Đức luôn là quê hương di trú của loài chim này. 5.2.4 Các va chạm Cho đến thời điểm hiện tại có rất ít các nghiên cứu về số lượng chim không may mắn bị va cham với rotor. Ngoài ra còn có một khó khăn nữa trong việc xác định số lượng chim không may mắn bị va cham với rotor, đó là có rất nhiều khả năng các loài thú ăn thịt sẽ ăn thịt những con chim không may mắn này. , Ngoài ra những nghiên cứu đã được thực hiện cho đến thời điểm hiện tại cho các kết quả rất khác nhau. Về cơ bản thì sẽ có những địa điểm mà ở đó khả năng xảy ra va cham cao có thể được chứng minh. Tuy nhiên các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng các mối nguy hiểm va chạm thường được đánh giá quá mức và các mối nguy hiểm có thể được giảm thiểu rất nhiều thông qua việc lựa chọn địa điểm một cách thích hợp. Các loại chim khác nhau cũng có các phản ứng rất khác nhau đối với nguy cơ va cham với cánh quạt của rotor. Có những mối nguy hiểm rất lớn cho loài chim săn mồi như diều hâu đỏ hay đại bàng trắng bởi vì chúng có rất ít sợ hãi và thường có xu hướng muốn „chơi“ với rotor của các thiết bị WEA. 5.2.5 Kết quả Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng thông qua việc lựa chọn một địa điểm thích hợp và việc khảo sát kỹ càng về điểu học cho địa điểm xác định này thì các ảnh hưởng tiêu cực của các thiết bị WEA đối với loài chim có thể được giảm thiểu. 5.3 Tác động đối với loài dơi Bên cạnh loài chim thì loài dơi cũng có thể gặp nguy hiểm do chúng cũng có khả năng bị cuốn vào vùng hoạt động của rotor. Các nguy cơ va chạm có thể diễn ra ở các hoạt động di trú cũng như săn mồi của loài dơi. Cũng tương tự như loài chim, đối với loài dơi ở một số địa điểm có thể xác định được rằng tỷ lệ tổn thất do va cham là khá cao. Chính vì vay việc lựa chọn địa điểm thích hợp được ưu tiên số một. Trước khi tiến hành lắp đặt các thiết bị WEA , việc thu thấp số liệu về số lượng loài dơi tại một địa điểm xác định nào đó ví dụ như khu vực rừng sẽ được thực hiện. Hình 15: Các bằng chứng của máy dò về loài dơi trong khu vực công viên gió của khu vực Nordschwarzwald Diễn biến của loài dơi sẽ được đánh giá. Nếu như kết quả chỉ ra rằng có những lo lắng về số lượng các vụ va chạm tương đối lớn thì địa điểm đã chọn cần phải được bỏ qua. Trong những trường hợp giới hạn, ở CHLB Đức việc tiến hành giám sát loài dơi sẽ được thực hiện sau khi xây dựng các khu công viên gió. Công việc giám sát sẽ được tiến hành liên tục trong một thời gian dài, kiểm tra xem liệu các vụ va chạm có xảy ra hay không. Ngoài ra cũng con phải xác định thêm, ở điều kiện thời tiết và tốc độ gió như thế nào thì số lượng các vụ va cham sẽ tăng mạnh lên. Các kết quả nghiên cứu trước đây cũng đã chỉ rằng số lượng các vụ va chạm sẽ cao hơn vào tháng 8 và tháng 9 với tốc độ gió nhỏ hơn 6m/s. Ở tốc độ gió cao hơn loài dơi có vẻ như tìm cách tránh ra khỏi vùng quay của rotor. Nếu như các kết quả này được xác nhận chính xác bởi quá trình giám sát các loài dơi thì trong khoảng thời gian này nếu như tốc độ gió nhỏ hơn 6 m/s thì các thiết bị WEA cần phải được ngừng không hoạt động. 6. Các tác động khác 6.1 Hiện tượng băng bị rơi và bị văng ra từ các cánh của rotor Ở các vùng khí hậu lạnh có thể xuất hiện hiện tượng tạo thành băng trên các cánh quạt của rotor. Hiện tượng này thường đặc biệt hay xuất hiện với các điều kiện như gió yếu và thời tiết lạnh ẩm ướt (< 0 °C). Những điều kiện này thường rất hay xuất hiện ở một số vùng nhất định của nước Đức. Sau đó khi các thiết bị WEA bắt đầu quay thì băng sẽ bị văng ra xa. Trong một số trường hợp băng có thể văng xa đến hàng trăm mét. Đối với nhưng khu vực như vậy thì khoảng cách từ các thiết bị WEA tới đường phố, đường sắt, hệ thống dây dẫn điện cần phải được tăng lên. Đối với những vùng mà có nguy cơ xuất hiện các nguy hiểm từ băng trên cánh rotor cao thì các thiết bị trong trường hợp cần thiết sẽ được dừng hoạt động để kiểm tra và sau đó sẽ được cho hoạt động lại nhằm tránh các tai nạn. 6.2 Hệ thống đèn chiếu dẫn đường cảnh báo Các thiết bị WEA hiện nay có thể cao đến 200 m. Nhằm cảnh bảo kịp thời cho các máy bay hoạt động trong điều kiện tầm nhìn hạn chế, các thiết bị WEA sẽ được lắp hệ thống đèn chiếu dẫn đường cảnh báo (Chiếu sáng thông qua đèn cảnh báo) giống như đèn hải đăng trong hàng hải. Nhằm hạn chế tới mức tối đa các ảnh hưởng của hệ thống này gây ra cho các dân cư xung quanh, một số biện pháp như sau sẽ được thực hiện: Đồng bộ hoá hệ thống đèn chiếu dẫn đường cảnh báo Thay đổi cường độ chiếu sáng tương ứng với điều kiện tầm nhìn ví dụ cường độ cao trong điều kiện thời tiết sương mù và cường độ chiếu sáng thấp trong điều kiện thời tiết sáng sủa 7. Kết luận Các tác động của thiết bị phát điện chạy bằng năng lượng gió (WEA) đối với môi trường đã được kiểm tra và đánh giá chi tiết gắn với việc lựa chọn địa điểm. Đối với việc lựa chọn địa điểm đã định sẵn, thông qua việc lập kế hoạch tốt cũng như các biện pháp kỹ thuật thích hợp, các ảnh hưởng của thiết bị WEA tới môi trường có thể được giảm thiểu. CÁCH THỰC TIẾN HÀNH LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM THỰC TẾ Ulrich Eyman Mục lục 1. Giới thiệu tổng quan 2. Đánh giá địa điểm về mặt rộng rãi 3. Đánh giá địa điểm về mặt địa phương (vùng) 4. Thu hồi những diện tích thích hợp cho việc sử dụng các thiết bị WEA ở một vùng nào đó 4.1. Đặt vấn đề 4.2. Các cơ sở 4.3. Các điều kiện biên 4.4. Thu hồi các địa điểm 5. Tiền kiểm tra phạm vi địa điểm đã được lựa chọn 6. Khái niệm thiết bị tại một địa điểm 6.1 Mục tiêu 6.2 Các cơ sở 6.3 Thiết lập khái niệm „địa điểm“ 7. Lập kế hoạch thiết bị 8. Kết luận 1. Giới thiệu tổng quan Việc lựa chọn địa điểm cũng như việc quy hoạch địa điểm thích hợp sẽ đóng vai trò quyết định đối với Việc giảm thiểu các ảnh hưởng của các công viên gió tới môi trường, đây cũng là một cơ sở nhằm nâng cao hơn nữa sự chấp thuận của người dân đối với các thiết bị WEA Sự thành công về mặt kinh tế của dự án Việc hoạt động đúng không có sự cố của các thiết bị WEA Thông qua biện pháp lựa chọn địa điểm cũng có thể loại bỏ được các vấn đề sẽ ảnh hưởng tiêu cực tới hoạt động của thiết bị WEA sau này. Trong khuôn khổ của việc quy hoạch địa điểm thì cần phải chú ý lại tới tất cả các điểm quan trọng đã được nêu trong bài diễn văn „Các tác động của thiết bị phát điện sử dụng năng lượng gió (WEA) tới môi trường xung quanh“ Việc lựa chọn địa điểm cũng như quy hoạch địa điểm được tiến hành ở nhiều mức khác nhau: Đánh giá địa điểm về mặt rộng rãi Quan sát ở cấp độ địa phương những vùng có gió mạnh Tiền kiểm tra địa điểm Thu hồi địa điểm Khái niệm thiết bị Nghiên cứu chi tiết tại địa điểm thực tế Tối ưu hoá khái niệm địa điểm 2. Đánh giá địa điểm về mặt rộng rãi Đối với những nước chưa có kinh nghiệm gì với các thiết bị WEA thì trước hết cần phải thu thập dữ liệu cũng như đánh giá về tình hình gió và tạo gió ở các vùng riêng biệt. Việc này diễn ra dựa trên các dữ liệu khí tượng có sẵn. Thực tế đã chỉ ra rằng hầu như ở tất cả các nước đều có các trạm quan trắc khí tượng. Những trạm này đã thu thập các dữ liệu khí tượng như vận tốc gió và hướng gió trong một khoảng thời gian dài. Những giá trị này giúp tạo nên một cơ sở cho việc đánh giá địa điểm về mặt rộng rãi. Nhược điểm ở đây là các trạm quan trắc khí tượng thường được bố trí nằm gần các viện khí tượng, các kho. Chính vì vậy các trạm quan trắc khí tượng thường nằm cách xa nhưng vùng đất tiềm năng cho việc sử dụng thiết bị WEA. Ngoài ra còn có một nhược điểm nữa đó là việc đo thu thập dữ liệu được tiến hành trên các cột đo có chiều cao nhỏ hơn 10 m. Chính vì vậy các dữ liệu có sẵn này phải được đánh giá bởi các chuyên gia và tính chuyển đổi cho chiều cao của trục rotor thường từ 60 đến 140 m. Trong trường hợp tiện lợi thì dữ liệu sẽ nằm dưới dạng bản đồ gió toàn vùng, giúp cho mọi người có manh mối đầu tiên cho việc lựa chọn những vùng có tiềm năng phù hợp. Ảnh 1: Bản đồ gió của Việt Nam ở độ cao 65 m Tuy nhiên những dữ liệu này thường „thô“ và không chính xác nên việc sử dụng lại những dữ liệu này cần phải được kiểm tra kỹ lưỡng. Ở một mức độ nhất định nào đó cũng cần phải tiến hành kiểm tra sự hiện diện cũng như tình trạng của hệ thống lưới điện cao thế (110 kV). Các vùng miền nơi không có khả năng thiết lập hệ thống cung cấp điện cũng không thích hợp cho việc xây dựng các thiết bị WEA. Điều này cũng tương tự cho các phương tiện giao thông hạng nặng. 3. Đánh giá địa điểm về mặt địa phương (vùng) Những vùng miền có nhiều gió cũng như có hệ thống cơ sở hạ tầng giao thông đạt yêu cầu có thể được nghiên cứu tiếp xem có thích hợp là địa điểm cho việc sử dụng các thiết bị WEA hay không. Mục tiêu đặt ra ở đây là phải tìm được một địa điểm thích hợp. Chính vì vậy cần kiểm tra những tiêu chuẩn sau đây Đánh giá tỷ lệ gió Cơ sở: Bản đồ địa hình 3D (Bản đồ topography) với các đường đồng mức Tỷ lệ xích: 1 : 100 000 đến 200 000 Trước hết cần khảo sát nhưng khu vực sau đây: Khu vực bờ biển , ví dụ như khu vực biển Mui Né ở Việt Nam có tốc độ gió cao hơn 10 m/s Vùng nội địa Những vị trí cao nơi có dòng lưu thông của không khí tự do và ít có hiện tượng núi chuyển dịch. b) Xác định và biểu diễn nhưng vùng không thích hợp vì dụ như vùng cấm được bảo vệ hay vùng có sự giới hạn cơ sở hạ tầng Có thể liệt kê những vùng sau đây : Vùng bảo tồn thiên nhiên hay vùng được bảo tồn về cảnh quan Vùng bay của chim hay bảo tồn loài chim Vùng có sự giới hạn cơ sở hạ tầng như các khu vực sân bay với đường bay vào của các máy bay, các khu vực quân sự c) Lựa chọn những khu vực có diện tích lớn và không có các công trình nhà ở Đối với các khu vực nói chung (không kể những khu vực bảo vệ đặc biệt đã nêu ở mục b) cần phải dựa vào số lượng thiết bị WEA sẽ lắp đặt để xác định xem những vùng này có một diện tích trống lớn không có các công trình xây dựng nhà ở hay không. Quan trọng ở đây là phải không tồn tại những công trình xây dựng cá nhân như điền trang hay nhà nghỉ. Diện tích bề mặt cần phải đảm bảo từ 12 đến 14 hecta trên một thiết bị WEA có công suất từ 2 đến 3 MW. 4. Ghi nhận những diện tích thích hợp cho việc sử dụng các thiết bị WEA ở một vùng nào đó 4.1 Đặt vấn đề: Ở những khu vực có diện tích lớn và về cơ bản thích hợp cho việc sử dụng các thiết bị WEA thì còn cần phải xác định các địa điểm thích hợp cụ thể. 4.2. Các cơ sở Bản đồ topography với tỷ lệ xích 1: 25 000 / 50 000 Bản đồ địa giới với tỷ lệ xích 1: 2000 / 5000 với các thông tin chính xác về: - Khu vực dân cư Các công trình xây dựng cá nhân Khu vực công nghiệp thương mại Cơ sở hạ tầng như đường phố, đường giao thông, đường sắt, hệ thống dẫn (điện, gas) Các thông tin phụ khác như các tuyến thông tin liên lạc Ngoài ra còn phải có các thông tin sau đây: Các khu vực cấm bảo vệ với tỷ lệ nhỏ (Động vật, thực vật, khảo cổ học) Địa chất, mực nước ngầm và những khu vực bảo tồn tài nguyên nước 4.3 Các điều kiện biên: Những điều kiện biên sau đây cần phải được làm sáng tỏ: Các khoảng cách tới những công trình nhà ở, các ngôi nhà cá nhân và khu vực công nghiệp thương mại bắt buộc phải được đảm bảo theo luật định ( Ở Đức thì khoảng cách này thường từ 500 đến 1000m) Các khoảng cách tới những mảnh đất lân cận hay những công trình xây dựng lân cận cần phải được đảm bảo theo luật định (Ở Đức khoảng cách này được tính theo công thức sau đây : chiều cao của trục + 0,25 x bán kính rotor + bán kính rotor Các khoảng cách tới các phố chính, đường sẵn hay những đường dây cung cấp điện quan trọng được tính theo công thức sau đây: chiều cao của trục + bán kính rotor. Khoảng cách nay cần phải được tăng lên trong một số trường hợp đặc biệt như xuất hiện mối nguy hiểm bắn ra từ các cánh quạt rotor (không liên quan đến Việt nam) Các khoảng cách tới những khu vực bảo vệ quan trọng được xác định dựa theo sự chấp thuận của những nhà chức trách. 4.4 Ghi nhận địa điểm: Để xác định các địa điểm cụ thể với các khoảng cách biên giới chính xác cần phải thực hiện những biện pháp sau đây: a) Vẽ các khoảng cách tới những khu vực dân cư, các công trình xây dựng cá nhân, các khu vực công nghiệp thương mại dựa theo Các thông tin phụ thuộc vào vùng đất Việc đảm bảo các giá trị cho phép về tiếng ồn cũng như hiệu ứng „Bóng râm chuyển động“ (Căn cứ vào các giá trị kinh nghiệm) Ví dụ các giá trị kinh nghiệm về tiếng ồn thường phụ thuộc vào kiểu thiết bị WEA, số lượng thiết bị và độ lớn của thiết bị. Những giá trị kinh nghiệm này như sau: Ví dụ 1: Khoảng cách đảm bảo tiếng ồn cho phép đối với thiết bị WEA có công suất hộp số 2 MW Giá trị tiếng ồn cho phép Khoảng cách tới khu vực dân cư 45 dB (A) từ 600 m đến 800 m 40 dB (A) từ 800 m đến 1000 m 35 dB (A) từ 1000 đến 1200 m Ví dụ 2: Khoảng cách đảm bảo hiệu ứng „Bóng râm chuyển động“ cho phép đối với thiết bị WEA có công suất hộp số 2 MW Chiêu cao tổng cộng của thiết bị Hiệu ứng “Bóng râm chuyển động“ theo hướng Đông / Tây [m] Đông Nam / Tây Nam [m] Bắc [m] Đông Bắc / Tây Bắc [m] 170 m 800 -100 khoảng 1.000 400 – 500 khoảng 1.000 140 m 600 -800 khoảng 900 300 – 400 khoảng 900 100 m 400 -600 khoảng 600 300 – 400 khoảng 700 b) Vẽ những khoảng cách tới các công trình cơ sở hạ tầng (Đường phố, đường sắt, hệ thống đường dây cung cấp điện) Về mặt nguyên tắc cần quan tâm đến chiều cao trục cũng như bán kính rotor. Ví du: 100 m + 40 m = 140 m 125 m + 45 m = 170 m c) Vẽ những khoảng cách tới các công trình cơ sở hạ tầng thêm vào khác 5. Tiền kiểm tra phạm vi địa điểm đã được lựa chọn Để có thể nhận biệt kịp thời những điểm đặc biệt, những giới hạn hay những hạn chế tại một địa điểm nào đó thì cần phải tiến hành việc khảo sát kiểm tra địa điểm rất kỹ lưỡng. Trong một số trường hợp riêng biệt thì việc đánh giá và tiền kiểm tra phải được thực hiện nhờ vào các chuyên gia. Ví dụ ở Đức những trường hợp liên quan đến sự di trú, sinh sản của loài chim hay phạm vi tác động của loài dơi có thể coi là những trường riêng biệt nói trên. Việc tiền nghiên cứu và tiền kiểm tra địa điểm đã được lựa chọn giúp cho có thể nhận biết kịp thời và khắc phục những vấn đề tồn tại. Ngoài ra trong trường hợp không khắc phục được nó cũng giúp cho loại bỏ sớm những địa điểm này ra khỏi danh sách lựa chọn, giúp tiết kiệm chi phí rất lớn. 6. Khái niệm thiết bị tại một địa điểm 6.1 Mục tiêu Thiết lập khái niệm thiết bị chính xác căn cứ theo địa điểm xác định 6.2 Các cơ sở: Bản đồ địa giới, bản đồ địa chính với tỷ lệ 1 : 1000 / 2000 về khu vực tổng thể bao gồm cá những vùng xung quanh lân cận Bản đồ topography với tỷ lệ xích 1 : 25 000 6.3 Thiết lập khái niệm „địa điểm“ Việc vẽ chính xác vị trí các thiết bị WEA với các kích thước bằng số cụ thể là một cơ sở cho việc xin cấp phép. Việc vẽ chính xác này được thực hiện theo một số quy tắc cơ bản sau đây: Khoảng cách thiết bị vuông góc với hướng gió chính bằng 4 đến 6 lần đường kính rotor Khoảng cách thiết bị dọc theo hướng gió chính bằng 6 đến 8 lần đường kính rotor Nếu điều kiện cho phép thì các thiết bị WEA phải được đặt ở vị trí tối ưu cho việc kết nối vào mạng lưới cung cấp điện. Hơn thế nữa cần phải chú ý đảm bảo các khoảng cách từ thiết bị WEA đến khu vực xung quanh theo luật định lớn nhất có thể. Để có thể thu được một khái niệm „Địa điểm“ tối ưu về mặt năng suất cần phải tạo ra nhiều phương án và những phương án này phải được tính toán qua về mặt tỷ suất tác động (tỷ số giữa năng lượng thực tế mà 1 WEA tạo ra và năng lượng lớn nhất về mặt lý thuyết mà 1 WEA tạo ra) với những chương trình máy tính đặc biệt. Trong mọi trường hợp thì tỷ suất này tối thiểu phải đạt 93 % và tốt nhất là phải lớn hơn 95%. 7. Lập kế hoạch thiết bị Trong khuôn khổ của việc lập kế hoạch, tất cả những đánh giá chi tiết về các tác động đã nêu ở trên tới môi trường sẽ được biên soạn: Phân tích tiếng ồn Phân tích hiệu ứng „Bóng râm chuyển động“ Phân tích cảnh bức ảnh cảnh quan phong cảnh Nghiên cứu những loại vật gặp nguy hiểm Các tác động tới những khu vực được bảo vệ, bảo tồn 8. Kết luận Việc lựa chọn địa điểm cũng như khái niệm “Thiết bị” một mặt có ảnh hưởng rất lớn tới các tác động đối với môi trường, mặt khác cũng có ảnh hưởng lớn tới tính kinh tế của thiết bị. Vị vậy việc lựa chọn địa điểm phải chiếm vị trí ưu tiên hàng đầu. Khi kiểm tra khảo sát địa điểm cần phải quan tâm đặc biệt tới cơ sở hạ tầng như hệ thống dây cáp để cung cấp điện cũng như mạng lưới đường phố. Thực tế đã chứng minh rằng việc lựa chọn địa điểm phải được tiến hành thành nhiều bước. Ở mỗi bước cần phải cố đạt được một mức độ khảo sát rất kỹ. Dựa theo các kinh nghiệm thực tế thì với cách thức tiến hành như vậy thì có thể tiết kiệm được rất lớn các chi phí đầu tư phát triển.