Bài giảng Năng lượng tái tạo - Chương 3 Năng lượng 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?
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Bài giảng Năng lượng tái tạo - Chương 3 Năng lượng gió, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 1
0
Bài giảng:
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO
ĐH BÁCH KHOA TP.HCM
Giảng viên: ThS. Trần Công Binh
5/2012
Năng lượng tái tạo 1
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
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 2
Năng lượng tái tạo 2
1. Lịch sử phát triển năng lượng gió
Năng lượng tái tạo 3
Lịch sử phát triển năng lượng gió
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 3
Năng lượng tái tạo 4
Global Installed Wind Capacity
Global Wind Energy Council
Năng lượng tái tạo 5
Annual Installed Wind Capacity
Global Wind Energy Council
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 4
Năng lượng tái tạo 6
Growth in US Wind Power Capacity
With new installations of about 4000 MW in First Half 2009
Năng lượng tái tạo 7
Historical Change in Wind
Economics, Constant 2005 Dollars
Source: National Renewable
Energy Lab (NREL), Energy
Analysis Office
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 5
Năng lượng tái tạo 8
Lịch sử phát triển năng lượng gió
Năng lượng tái tạo 9
Top 10 Countries - Installed Wind Capacity
(as of the end of 2008)
Global Wind Energy Council:
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%
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 6
Năng lượng tái tạo 10
Installed Wind Capacity (2011)
Năng lượng tái tạo 11
Top 10 Countries - Installed Wind Capacity
(as of the end of 2013)
Global Wind Energy Council:
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 7
Năng lượng tái tạo 12
Installed Wind Capacity (2011)
Năng lượng tái tạo 13
Installed Wind Capacity (2011)
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 8
Năng lượng tái tạo 14
US Wind Resources
Năng lượng tái tạo 15
Wind Resource Atlas of SouthEast Asia
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 9
Năng lượng tái tạo 16
Wind Resource Atlas of SouthEast Asia
Năng lượng tái tạo 17
Wind Resource Atlas of SouthEast Asia
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 10
Năng lượng tái tạo 18
Worldwide Wind Resource Map
Source: www.ceoe.udel.edu/WindPower/ResourceMap/index-world.html
Năng lượng tái tạo 19
PTN Năng lượng xanh – GREEN POWER LAB
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 11
Năng lượng tái tạo 20
Năng lượng gió tại Việt Nam
Năng lượng tái tạo 21
21
Năng lượng gió tại Việt Nam
Tuy Phong-Bình Thuận Bạc Liêu
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 12
Năng lượng tái tạo 22
Năng lượng gió tại Việt Nam
2012
Năng lượng tái tạo 23
Năng lượng gió tại Việt Nam
Tuy Phong
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 13
24
Năng lượng tái tạo 25
2. Các loại turbin gió
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 14
Năng lượng tái tạo 26
Các loại turbin gió
Năng lượng tái tạo 27
Các loại turbin gió
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 15
Năng lượng tái tạo 28
Các loại turbin gió
Năng lượng tái tạo 29
Các loại turbin gió
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 16
Năng lượng tái tạo 30
Các loại turbin gió
Năng lượng tái tạo 31
Các nhà cung cấp turbin gió hòa lưới
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 17
Năng lượng tái tạo 32
3. Công suất gió
Năng lượng tái tạo 33
Công suất gió
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 18
Năng lượng tái tạo 34
Công suất gió
Với là tỷ trọng không khí (khối lượng riêng, kg/m3).
Năng lượng tái tạo 35
Ảnh hưởng của nhiệt độ lên mật độ gió
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 19
Năng lượng tái tạo 36
Ảnh hưởng của nhiệt độ lên mật độ gió
Năng lượng tái tạo 37
Ảnh hưởng của nhiệt độ lên mật độ gió
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 20
Năng lượng tái tạo 38
Ảnh hưởng của nhiệt độ lên mật độ gió
Năng lượng tái tạo 39
Ảnh hưởng độ cao lên mật độ gió
Độ cao công trình tính từ mực nước biển
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 21
Năng lượng tái tạo 40
Ảnh hưởng độ cao lên mật độ gió
Năng lượng tái tạo 41
Ảnh hưởng độ cao lên mật độ gió
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 22
Năng lượng tái tạo 42
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 43
Ảnh hưởng độ cao lên mật độ gió
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 23
Năng lượng tái tạo 44
Ảnh hưởng độ cao lên mật độ gió
Năng lượng tái tạo 45
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
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 24
Năng lượng tái tạo 46
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
3
Thị trấn, làng mạc, nông trường nhiều
cây cản gió
0.4
4 Thành phố hay rừng cây 1.6
Năng lượng tái tạo 47
Ảnh hưởng chiều cao trụ tháp
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 25
Năng lượng tái tạo 48
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 49
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%?
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 26
Năng lượng tái tạo 50
5. Hiệu suất cực đại của rotor
b
d
Năng lượng tái tạo 51
Hiệu suất cực đại của rotor
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 27
Năng lượng tái tạo 52
Hiệu suất cực đại của rotor
Năng lượng tái tạo 53
Hiệu suất cực đại của rotor
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 28
Năng lượng tái tạo 54
Hiệu suất cực đại của rotor
Năng lượng tái tạo 55
Hiệu suất cực đại của rotor
e) Xác định Cp, , và tốc độ gió vd ở phía sau turbin?
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 29
Năng lượng tái tạo 56
6. Máy phát turbin gió
Năng lượng tái tạo 57
Máy phát turbin gió
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 30
Năng lượng tái tạo 58
Máy phát turbin gió
Năng lượng tái tạo 59
Hệ hòa lưới gián tiếp
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 31
Năng lượng tái tạo 60
Máy phát turbin gió
Năng lượng tái tạo 61
Máy phát turbin gió
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 32
Năng lượng tái tạo 62
Máy phát turbin gió
Năng lượng tái tạo 63
Máy phát turbin gió
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 33
Năng lượng tái tạo 64
Máy phát đồng bộ
Năng lượng tái tạo 65
Máy phát không đồng bộ
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 34
Năng lượng tái tạo 66
Máy phát không đồng bộ
Năng lượng tái tạo 67
Máy phát không đồng bộ
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 35
Năng lượng tái tạo 68
Máy phát không đồng bộ
Năng lượng tái tạo 69
Máy phát không đồng bộ
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 36
Năng lượng tái tạo 70
Máy phát không đồng bộ
Năng lượng tái tạo 71
Máy phát không đồng bộ
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 37
Năng lượng tái tạo 72
Tầm quan trọng của việc điều khiển tốc độ rotor
7. Điều chỉnh tốc độ để đạt công suất cực đại
Năng lượng tái tạo 73
7. Điều chỉnh tốc độ để đạt công suất cực đại
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 38
Năng lượng tái tạo 74
Tầm quan trọng của việc điều khiển tốc độ rotor
Năng lượng tái tạo 75
Thay đổi số cực của máy phát không đồng bộ
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 39
Năng lượng tái tạo 76
Hộp số đa cấp
Năng lượng tái tạo 77
Điều chỉnh độ trượt máy phát không đồng bộ
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 40
Năng lượng tái tạo 78
8. Công suất gió trung bình
Năng lượng tái tạo 79
Wind Resource Atlas of SouthEast Asia
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 41
Năng lượng tái tạo 80
Biểu đồ gió rời rạc
Năng lượng tái tạo 81
Biểu đồ gió rời rạc
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 42
Năng lượng tái tạo 82
Biểu đồ gió rời rạc
Năng lượng tái tạo 83
Biểu đồ gió rời rạc
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 43
Năng lượng tái tạo 84
Biểu đồ gió rời rạc
Năng lượng tái tạo 85
Biểu đồ gió rời rạc
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 44
Năng lượng tái tạo 86
Các hàm mật độ xác suất năng lượng gió
Năng lượng tái tạo 87
Các hàm xác suất năng lượng gió
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 45
Năng lượng tái tạo 88
Thống kê Weibull và Rayleigh
Năng lượng tái tạo 89
Thống kê Weibull và Rayleigh
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 46
Năng lượng tái tạo 90
Thống kê Weibull và Rayleigh
Năng lượng tái tạo 91
Công suất gió trung bình tính theo hàm thống kê Rayleigh
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 47
Năng lượng tái tạo 92
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%.
Công suất gió trung bình tính theo hàm thống kê Rayleigh
Năng lượng tái tạo 93
Công suất gió trung bình tính theo hàm thống kê Rayleigh
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 48
Năng lượng tái tạo 94
Các tiêu chuẩn năng lượng gió
Năng lượng tái tạo 95
Các tiêu chuẩn năng lượng gió
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 49
Năng lượng tái tạo 96
Các tiêu chuẩn năng lượng gió
Năng lượng tái tạo 97
Các tiêu chuẩn năng lượng gió
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 50
Năng lượng tái tạo 98
Wind Resource Atlas of SouthEast Asia
Năng lượng tái tạo 99
9. Ước lượng năng lượng của turbin gió
WP
Power in
the Wind
Power
Extracted
by Blades
Power to
Electricity
Rotor Gearbox &
Generator
BP E
P
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 51
Năng lượng tái tạo 100
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 101
Trang trại gió
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 52
Năng lượng tái tạo 102
Trang trại gió
Năng lượng tái tạo 103
Trang trại gió
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 53
Năng lượng tái tạo 104
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 105
Trang trại gió
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 54
Năng lượng tái tạo 106
10. Tính toán theo các đặc tính vận hành của turbin gió
Năng lượng tái tạo 107
Các thông số khí động lực học
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 55
Năng lượng tái tạo 108
Đặc tính công suất của máy phát điện gió lý tưởng
Năng lượng tái tạo 109
Đặc tính công suất của máy phát điện gió lý tưởng
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 56
Năng lượng tái tạo 110
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 111
Khảo sát đặc tính công suất thực theo phân bố Weibull
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 57
Năng lượng tái tạo 112
Khảo sát đặc tính công suất thực theo phân bố Weibull
Năng lượng tái tạo 113
Khảo sát đặc tính công suất thực theo phân bố Weibull
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 58
Năng lượng tái tạo 114
Khảo sát đặc tính công suất thực theo phân bố Weibull
Năng lượng tái tạo 115
Khảo sát đặc tính công suất thực theo phân bố Weibull
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 59
Năng lượng tái tạo 116
Hàm phân bố vận tốc gió
Năng lượng tái tạo 117
Hàm phân bố tích lũy vận tốc gió
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 60
Năng lượng tái tạo 118
Hàm phân bố tích lũy vận tốc gió
Năng lượng tái tạo 119
Hàm phân bố tích lũy vận tốc gió
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 61
Năng lượng tái tạo 120
Hàm phân bố tích lũy vận tốc gió
Năng lượng tái tạo 121
Hàm phân bố tích lũy vận tốc gió
(VR < vận tốc gió < VF)
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 62
Năng lượng tái tạo 122
Khảo sát đặc tính công suất thực theo phân bố Weibull
Năng lượng tái tạo 123
Khảo sát đặc tính công suất thực theo phân bố Weibull
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 63
Năng lượng tái tạo 124
Khảo sát đặc tính công suất thực theo phân bố Weibull
Năng lượng tái tạo 125
Khảo sát đặc tính công suất thực theo phân bố Weibull
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 64
Năng lượng tái tạo 126
Năng lượng tái tạo 127
Khảo sát đặc tính công suất thực theo phân bố Weibull
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 65
Năng lượng tái tạo 128
Khảo sát đặc tính công suất thực theo phân bố Weibull
Năng lượng tái tạo 129
Khảo sát đặc tính công suất thực theo phân bố Weibull
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 66
Năng lượng tái tạo 130
Khảo sát đặc tính công suất thực theo phân bố Weibull
Năng lượng tái tạo 131
Sử dụng hệ số khả năng CF (Capacity Factor, hệ số sử
dụng) để ước lượng năng lượng máy phát điện gió
𝐶𝐹 =
𝑃𝑎𝑣𝑔 (đ𝑖ệ𝑛)
𝑃đ𝑚 (𝑚á𝑦 𝑝ℎá𝑡 đ𝑖ệ𝑛)
=
𝑷𝑎𝑣𝑔 (𝑔𝑖ó).(𝑔𝑖ó−đ𝑖ệ𝑛)
𝑷đ𝑚 (𝑚á𝑦 𝑝ℎá𝑡 đ𝑖ệ𝑛)
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 67
Năng lượng tái tạo 132
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 133
Sử dụng hệ số khả năng CF (Capacity Factor) để ước lượng
năng lượng máy phát điện gió
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 68
Năng lượng tái tạo 134
Sử dụng hệ số khả năng CF (Capacity Factor) để ước lượng
năng lượng máy phát điện gió
(kW)
Năng lượng tái tạo 135
Sử dụng hệ số khả năng CF (Capacity Factor) để ước lượng
năng lượng máy phát điện gió
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 69
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
Sử dụng hệ số khả năng CF (Capacity Factor) để ước lượng
năng lượng máy phát điện gió
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 70
Năng lượng tái tạo 138
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 139
Sử dụng hệ số khả năng CF (Capacity Factor) để ước lượng
năng lượng máy phát điện gió
Turbin GE 1.6-82.5
Power:-----------------------
Rated power 1,600 kW
Rated wind speed 11.5 m/s
Cut-in wind speed 3.5 m/s
Cut-out wind speed 25.0 m/s
Rotor:-----------------------
Diameter 82.5 m
Swept area 5,345.62 m2
Number of blades 3
Rotor speed 16.8 rpm
Ví dụ:
Nhà máy gió Bạc Liêu:
Lắp đặt ở độ cao 90m. Tốc độ
gió trung bình: 7m/s.
a) Tính (gần đúng) năng lượng
điện cung cấp cung cấp cho
lưới hàng năm?
b) Tính công suất phát điện
trung bình của mỗi máy?
c) Tính hiệu suất biến đổi gió –
điện trung bình?
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 71
Năng lượng tái tạo 140
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 141
11. Tính toán kinh tế máy phát điện dùng sức gió
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 72
Năng lượng tái tạo 142
Tính toán kinh tế máy phát điện dùng sức gió
Năng lượng tái tạo 143
Tính toán kinh tế máy phát điện dùng sức gió
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 73
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
Tính toán theo chi phí đầu tư và chi phí vốn vay phải
trả hàng năm
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 74
Năng lượng tái tạo 146
Tính toán theo chi phí đầu tư và chi phí vốn vay phải
trả hàng năm
Năng lượng tái tạo 147
Xác định chi phí hàng năm của điện năng cấp từ máy
phát điện gió
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 75
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
Xác định chi phí hàng năm của điện năng cấp từ máy
phát điện gió
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 76
Năng lượng tái tạo 150
Xác định chi phí hàng năm của điện năng cấp từ máy
phát điện gió
Năng lượng tái tạo 151
12. Tác động môi trường của máy phát điện gió
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 77
Năng lượng tái tạo 152
Tài liệu tham khảo
1. Gilbert M. Masters, "Renewable and Efficient
Electric -Power Systems" -JOHN WILEY & SONS,
2004.
153
TB
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
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- c3_nltt_va_5_2015_2s_b_816.pdf