Luận văn thạc sĩ: Đánh giá ổn định hệ thống điện có tích hợp năng lượng gió tại HCMUTE

Luận văn thạc sĩ HCMUTE đánh giá ổn định hệ thống điện tích hợp năng lượng gió, cung cấp giải pháp tối ưu cho phát triển bền vững.

• Tác giả: Phạm Trung Chính
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Mi Sa
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện
• Đề tài: Đánh Giá Ổn Định Hệ Thống Điện Tích Hợp Năng Lượng Gió
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài ở trong và ngoài nước
• 1.2. Tính cấp thiết
• 1.3. Mục tiêu của đề tài
• 1.4. Cách tiếp cận
• 1.5. Phương pháp nghiên cứu
• 1.6. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu, nội dung nghiên cứu
• 2. ỔN ĐỊNH CỦA HỆ THỐNG CÓ KẾT HỢP VỚI ĐIỆN GIÓ
• 2.1. Ổn định trong hệ thống điện
• 2.2. Khái niệm ổn định hệ thống điện
• 2.3. Các chỉ tiêu ổn định điện áp
• 2.4. Ảnh hưởng của điện gió trong hệ thống điện
• 2.4.1. Ảnh hưởng chung
• 2.4.2. Ảnh hưởng của nguồn điện gió đến chất lượng điện năng
• 2.4.3. Ảnh hưởng nguồn điện gió đến điện áp lưới điện
• 3. MÔ HÌNH TOÁN HỌC HỆ THỐNG ĐIỆN CÓ TÍCH HỢP NĂNG LƯỢNG GIÓ SỬ DỤNG SVC
• 3.1. Thiết bị bù SVC
• 3.1.1. Cấu tạo thiết bị bù SVC
• 3.1.2. Nguyên lý hoạt động SVC
• 3.1.3. Mô hình nghiên cứu SVC
• 3.2. Hệ thống điện gió dùng máy phát điện DFIG
• 3.2.1. Cấu hình của hệ thống tua bin gió dựa trên DFIG
• 3.2.2. Mô hình tốc độ gió
• 3.2.3. Mô hình tua bin gió
• 3.2.4. Mô hình miêu tả mối quan hệ về khối lượng, độ đàn hồi giữa máy phát và tua bin
• 3.2.5. Mô hình máy phát điện cảm ứng nguồn kép (DFIG)
• 3.2.6. Mô hình bộ nghịch lưu xung đối
• 3.2.7. Bộ điều khiển thuộc khối nghịch lưu phía máy phát
• 3.2.8. Bộ điều khiển thuộc khối nghịch lưu phía lưới
• 3.2.9. Bộ điều khiển góc cánh quạt
• 3.3. Ứng dụng của SVC trong hệ thống điện có kết hợp hệ thống điện gió
• 4. MÔ PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỆN CÓ TÍCH HỢP NĂNG LƯỢNG GIÓ
• 4.1. Giới thiệu về hệ thống điện gió Bạc Liêu
• 4.2. Mô phỏng hệ thống điện gió Bạc Liêu
• 4.3. Kết quả mô phỏng hệ thống nghiên cứu
• 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về hệ thống điện tích hợp năng lượng gió

Hệ thống điện tích hợp năng lượng gió đang trở thành một phần quan trọng trong việc phát triển năng lượng tái tạo tại Việt Nam. Năng lượng gió được xem là nguồn năng lượng sạch và vô hạn, có khả năng cung cấp điện cho hệ thống điện quốc gia. Tuy nhiên, việc tích hợp năng lượng gió vào hệ thống điện truyền thống gặp nhiều thách thức, đặc biệt là về ổn định hệ thống điện. Các nghiên cứu cho thấy, việc sử dụng thiết bị bù tĩnh SVC (Static VAR Compensator) có thể giúp cải thiện ổn định hệ thống điện khi có sự cố xảy ra. Theo một số báo cáo, đánh giá hệ thống điện có tích hợp năng lượng gió cần được thực hiện để đảm bảo rằng hệ thống có thể hoạt động hiệu quả và ổn định trong mọi điều kiện. Việc này không chỉ giúp nâng cao hiệu suất của hệ thống mà còn đảm bảo chất lượng điện năng cung cấp cho người tiêu dùng.

1.1. Tình hình nghiên cứu về năng lượng gió

Nghiên cứu về năng lượng gió tại Việt Nam đã được thực hiện từ nhiều năm qua, với nhiều dự án lớn được triển khai. Các nghiên cứu này chỉ ra rằng Việt Nam có tiềm năng lớn về năng lượng gió, đặc biệt là ở các tỉnh ven biển và cao nguyên. Tuy nhiên, việc phát triển năng lượng gió vẫn gặp nhiều khó khăn do chi phí đầu tư cao và giá mua điện chưa hấp dẫn. Theo thống kê, có khoảng 48 dự án điện gió đã được đăng ký, nhưng chỉ một số ít trong số đó được triển khai. Điều này cho thấy cần có những chính sách hỗ trợ và khuyến khích đầu tư vào lĩnh vực này để phát huy tối đa tiềm năng của năng lượng gió.

II. Đánh giá ổn định hệ thống điện

Đánh giá ổn định hệ thống điện là một yếu tố quan trọng trong việc tích hợp năng lượng gió vào lưới điện. Các chỉ tiêu ổn định điện áp cần được xem xét kỹ lưỡng để đảm bảo rằng hệ thống có thể hoạt động hiệu quả trong mọi tình huống. Nghiên cứu cho thấy, sự xuất hiện của năng lượng gió có thể gây ra những biến động lớn trong hệ thống điện, đặc biệt là trong các tình huống có sự cố. Do đó, việc sử dụng thiết bị bù tĩnh SVC là cần thiết để cung cấp công suất phản kháng kịp thời, giúp nâng cao ổn định hệ thống điện. Các mô phỏng cho thấy rằng SVC có thể cải thiện đáng kể khả năng duy trì ổn định điện áp trong hệ thống, đặc biệt là khi có sự kết nối với các nguồn năng lượng tái tạo.

2.1. Ảnh hưởng của năng lượng gió đến ổn định hệ thống

Năng lượng gió có thể ảnh hưởng đến ổn định hệ thống điện theo nhiều cách khác nhau. Khi năng lượng gió được tích hợp vào lưới điện, nó có thể tạo ra những biến động về công suất và điện áp, dẫn đến tình trạng mất ổn định. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, trong những trường hợp có sự cố, hệ thống có thể không cung cấp đủ công suất phản kháng, gây ra sự giảm sút trong ổn định điện áp. Do đó, việc sử dụng thiết bị bù tĩnh SVC là một giải pháp hiệu quả để cải thiện khả năng duy trì ổn định hệ thống điện khi có sự xuất hiện của năng lượng gió.

III. Ứng dụng thiết bị bù tĩnh SVC

Thiết bị bù tĩnh SVC đã được chứng minh là một giải pháp hiệu quả trong việc nâng cao ổn định hệ thống điện có tích hợp năng lượng gió. SVC có khả năng cung cấp công suất phản kháng nhanh chóng, giúp duy trì ổn định điện áp trong hệ thống. Các mô phỏng cho thấy rằng việc sử dụng SVC có thể cải thiện đáng kể khả năng hoạt động của hệ thống điện, đặc biệt là trong các tình huống có sự cố nghiêm trọng. Việc ứng dụng SVC không chỉ giúp nâng cao hiệu suất năng lượng mà còn đảm bảo chất lượng điện năng cung cấp cho người tiêu dùng. Điều này cho thấy rằng SVC là một phần không thể thiếu trong việc phát triển hệ thống điện tích hợp năng lượng gió tại Việt Nam.

3.1. Kết quả mô phỏng và ứng dụng thực tiễn

Kết quả mô phỏng cho thấy rằng SVC có thể cải thiện đáng kể ổn định hệ thống điện khi có sự kết nối với năng lượng gió. Các mô phỏng đã chỉ ra rằng, khi có SVC, hệ thống có thể duy trì điện áp ổn định hơn trong các tình huống có sự cố. Điều này cho thấy rằng việc ứng dụng SVC trong các dự án điện gió là rất cần thiết để đảm bảo hoạt động hiệu quả của hệ thống. Hơn nữa, việc áp dụng SVC cũng giúp giảm thiểu rủi ro mất ổn định trong hệ thống điện, từ đó nâng cao độ tin cậy và chất lượng điện năng cung cấp cho người tiêu dùng.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Việt Nam đang đối mặt với thách thức về thiếu điện và nhu cầu ứng phó với biến đổi khí hậu, trong bối cảnh đó, phát triển năng lượng tái tạo, đặc biệt là năng lượng gió, được xem là giải pháp chiến lược nhằm đảm bảo an ninh năng lượng và bảo vệ môi trường. Theo bản đồ tiềm năng gió của Ngân hàng Thế giới năm 2001, Việt Nam có tiềm năng năng lượng gió lớn nhất khu vực Đông Nam Á với tiềm năng lý thuyết lên đến khoảng 513 GW. Các khu vực ven biển và cao nguyên miền Nam Trung Bộ, Nam Bộ được đánh giá là có tiềm năng lớn nhất. Nghiên cứu của Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) năm 2007 xác định miền Trung Bộ có tiềm năng gió kỹ thuật khoảng 880 MW, miền Nam Trung Bộ khoảng 855 MW. Đến nay, có khoảng 48 dự án điện gió đăng ký với tổng công suất gần 5.000 MW, tập trung chủ yếu tại các tỉnh miền Trung và Nam Bộ như Bình Thuận, Ninh Thuận, Bạc Liêu.

Tuy nhiên, việc tích hợp nguồn điện gió vào hệ thống điện truyền thống đặt ra nhiều thách thức về ổn định hệ thống do đặc tính biến động của nguồn gió và hạn chế trong cung cấp công suất phản kháng. Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là đánh giá và nâng cao độ ổn định điện áp của hệ thống điện có tích hợp năng lượng gió, cụ thể là tại dự án điện gió Bạc Liêu, bằng cách ứng dụng thiết bị bù tĩnh SVC (Static VAR Compensator). Phạm vi nghiên cứu tập trung vào mô hình toán học và mô phỏng hệ thống điện gió Bạc Liêu trong khoảng thời gian gần đây, nhằm đảm bảo vận hành ổn định và chất lượng điện năng khi có sự kết nối với nguồn điện gió.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

• Ổn định hệ thống điện: Bao gồm ổn định tĩnh, ổn định động, ổn định góc, ổn định điện áp và ổn định tần số. Ổn định điện áp được đánh giá qua các chỉ tiêu như hệ số dự trữ điện áp, dự trữ công suất tác dụng và phản kháng, độ vọt lố điện áp.

• Ảnh hưởng của nguồn điện gió đến hệ thống điện: Nguồn điện gió gây ra các hiện tượng như sóng hài, chập chờn điện áp, dao động điện áp do biến động công suất tác dụng và phản kháng. Mô hình nguồn điện gió được xây dựng dựa trên máy phát điện cảm ứng kích từ kép (DFIG) với các bộ nghịch lưu điều khiển.

• Thiết bị bù tĩnh SVC: Là thiết bị bù công suất phản kháng có khả năng điều chỉnh nhanh, giúp nâng cao ổn định điện áp, giảm dao động công suất và tổn thất trong hệ thống điện có tích hợp nguồn điện gió.

Các khái niệm chính bao gồm: công suất tác dụng (P), công suất phản kháng (Q), điểm kết nối chung (PCC), hệ số dự trữ điện áp (δVmin%), hệ số dự trữ công suất tác dụng (KdtP%), độ dự trữ công suất phản kháng (Qdt), và đặc tính điều chỉnh của SVC.

Phương pháp nghiên cứu

Luận văn sử dụng phương pháp nghiên cứu định lượng dựa trên:

• Nguồn dữ liệu: Số liệu quan trắc gió, thông số kỹ thuật dự án điện gió Bạc Liêu, tài liệu chuyên ngành và các công trình nghiên cứu đã công bố.

• Phương pháp phân tích: Xây dựng mô hình toán học hệ thống điện tích hợp nguồn điện gió sử dụng máy phát DFIG và thiết bị bù SVC. Mô hình bao gồm mô phỏng tốc độ gió, tua bin gió, máy phát điện, bộ nghịch lưu, và bộ điều khiển SVC.

• Cỡ mẫu và chọn mẫu: Mô hình được xây dựng dựa trên hệ thống điện gió Bạc Liêu với các thông số kỹ thuật thực tế, mô phỏng trên phần mềm MATLAB/Simulink để đánh giá hiệu quả của SVC trong việc nâng cao ổn định điện áp.

• Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện trong giai đoạn 2018-2019, tập trung vào phân tích mô phỏng và đánh giá kết quả trong điều kiện vận hành thực tế của hệ thống điện gió Bạc Liêu.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Ảnh hưởng của nguồn điện gió đến ổn định điện áp: Mô phỏng cho thấy khi không có thiết bị bù SVC, điện áp tại các bus trong hệ thống điện gió Bạc Liêu biến động lớn, có thể vượt quá giới hạn cho phép, gây mất ổn định điện áp cục bộ. Độ vọt lố điện áp tại điểm kết nối PCC có thể vượt quá 2%, vượt tiêu chuẩn IEC.

2. Hiệu quả của thiết bị bù SVC: Khi lắp đặt SVC, điện áp tại các bus được duy trì ổn định hơn, độ vọt lố điện áp giảm xuống dưới 2%, đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng điện áp. SVC cung cấp công suất phản kháng nhanh, bù đắp kịp thời cho sự thiếu hụt công suất phản kháng do nguồn điện gió gây ra.

3. Nâng cao hệ số dự trữ công suất phản kháng: SVC giúp tăng hệ số dự trữ công suất phản kháng Qdt tại các nút tải, từ mức thấp gần 0 lên mức an toàn trên 10%, giúp hệ thống tránh được hiện tượng sụp đổ điện áp khi có sự cố.

4. Giảm dao động công suất và chập chờn điện áp: Mô phỏng cho thấy SVC làm giảm đáng kể dao động điện áp do biến động tốc độ gió, từ đó nâng cao độ tin cậy và chất lượng điện năng cung cấp.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của các biến động điện áp là do đặc tính không ổn định và biến đổi nhanh của nguồn điện gió, đặc biệt khi vận tốc gió thay đổi đột ngột. Việc sử dụng SVC với khả năng điều chỉnh công suất phản kháng nhanh giúp cân bằng điện áp tại điểm kết nối, giảm thiểu hiện tượng dao động và chập chờn điện áp. Kết quả này phù hợp với các nghiên cứu quốc tế về ứng dụng thiết bị bù tĩnh trong hệ thống điện có tích hợp năng lượng tái tạo.

Biểu đồ mô phỏng điện áp tại các bus trước và sau khi lắp đặt SVC minh họa rõ ràng sự cải thiện ổn định điện áp. Bảng số liệu so sánh hệ số dự trữ công suất phản kháng cũng cho thấy sự tăng lên đáng kể khi có SVC. Điều này khẳng định vai trò quan trọng của thiết bị bù SVC trong việc nâng cao độ ổn định và chất lượng điện năng của hệ thống điện có tích hợp nguồn điện gió.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Triển khai lắp đặt thiết bị bù tĩnh SVC tại các điểm kết nối nguồn điện gió nhằm nâng cao ổn định điện áp, giảm thiểu dao động và chập chờn điện áp. Thời gian thực hiện: trong vòng 1-2 năm. Chủ thể thực hiện: các công ty điện lực và nhà đầu tư dự án điện gió.

2. Phát triển hệ thống điều khiển SVC thông minh tích hợp với hệ thống SCADA để điều chỉnh công suất phản kháng tự động theo biến động tải và nguồn gió, nâng cao hiệu quả vận hành. Thời gian: 2-3 năm. Chủ thể: các viện nghiên cứu và doanh nghiệp công nghệ điện.

3. Tăng cường nghiên cứu và thu thập số liệu quan trắc gió tại các vùng tiềm năng để xây dựng mô hình dự báo chính xác hơn, hỗ trợ điều khiển hệ thống điện và tối ưu hóa vận hành SVC. Thời gian: liên tục. Chủ thể: Bộ Công Thương, EVN, các trường đại học.

4. Xây dựng quy chuẩn kỹ thuật và hướng dẫn vận hành thiết bị bù SVC trong hệ thống điện có tích hợp năng lượng gió nhằm đảm bảo tính đồng bộ và an toàn vận hành. Thời gian: 1 năm. Chủ thể: Bộ Công Thương, các cơ quan quản lý nhà nước.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà quản lý và hoạch định chính sách năng lượng: Nhận diện các giải pháp kỹ thuật nâng cao ổn định hệ thống điện khi phát triển năng lượng tái tạo, hỗ trợ xây dựng chính sách phát triển điện gió bền vững.

2. Các kỹ sư và chuyên gia vận hành hệ thống điện: Áp dụng mô hình và giải pháp thiết bị bù SVC để cải thiện chất lượng điện năng và ổn định hệ thống trong thực tế vận hành.

3. Nhà đầu tư và phát triển dự án điện gió: Hiểu rõ các thách thức kỹ thuật và giải pháp ổn định hệ thống, từ đó tối ưu hóa thiết kế và vận hành dự án.

4. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành kỹ thuật điện: Tham khảo mô hình toán học, phương pháp mô phỏng và kết quả nghiên cứu để phát triển các nghiên cứu tiếp theo về tích hợp năng lượng tái tạo.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao cần thiết bị bù SVC trong hệ thống điện có điện gió?
   Nguồn điện gió có đặc tính biến động nhanh, gây thiếu hụt công suất phản kháng và dao động điện áp. SVC cung cấp công suất phản kháng nhanh, giúp duy trì điện áp ổn định và nâng cao độ tin cậy hệ thống.

2. SVC hoạt động như thế nào để điều chỉnh điện áp?
   SVC điều chỉnh công suất phản kháng bằng cách thay đổi góc mở thyristor trong các cuộn kháng và tụ điện, từ đó hấp thụ hoặc bơm công suất phản kháng vào hệ thống, giữ điện áp tại điểm kết nối ở mức ổn định.

3. Mô hình toán học của hệ thống điện gió sử dụng DFIG có điểm gì đặc biệt?
   DFIG cho phép điều khiển công suất tác dụng và phản kháng linh hoạt qua bộ nghịch lưu phía rotor và lưới, giúp vận hành hiệu quả trong điều kiện biến động tốc độ gió.

4. Các chỉ tiêu ổn định điện áp quan trọng là gì?
   Bao gồm hệ số dự trữ điện áp (δVmin%), hệ số dự trữ công suất tác dụng (KdtP%), độ dự trữ công suất phản kháng (Qdt), và độ vọt lố điện áp. Các chỉ tiêu này giúp đánh giá mức độ ổn định và khả năng chịu đựng của hệ thống điện.

5. Giá thành và hiệu quả của SVC so với các thiết bị bù khác như STATCOM?
   SVC có giá thành thấp hơn nhiều so với STATCOM, đồng thời có độ tin cậy và hiệu quả cao trong việc điều chỉnh công suất phản kháng, phù hợp với các hệ thống điện có tích hợp nguồn điện gió quy mô vừa và lớn.

Kết luận

• Luận văn đã xây dựng thành công mô hình toán học và mô phỏng hệ thống điện tích hợp nguồn điện gió Bạc Liêu sử dụng thiết bị bù tĩnh SVC.
• Kết quả mô phỏng chứng minh SVC nâng cao ổn định điện áp, giảm dao động và chập chờn điện áp, đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng điện áp IEC.
• Thiết bị bù SVC giúp tăng hệ số dự trữ công suất phản kháng, giảm nguy cơ mất ổn định điện áp khi có sự cố.
• Giải pháp này có tính khả thi cao, phù hợp với điều kiện thực tế và có thể áp dụng rộng rãi cho các hệ thống điện có tích hợp năng lượng gió tại Việt Nam.
• Đề xuất triển khai lắp đặt SVC, phát triển hệ thống điều khiển thông minh, tăng cường nghiên cứu số liệu gió và xây dựng quy chuẩn kỹ thuật để nâng cao hiệu quả vận hành hệ thống điện tái tạo.

Tiếp theo, cần tiến hành thử nghiệm thực tế và mở rộng nghiên cứu áp dụng cho các dự án điện gió khác nhằm hoàn thiện giải pháp và chính sách phát triển năng lượng bền vững. Đề nghị các nhà quản lý, kỹ sư và nhà đầu tư quan tâm nghiên cứu và ứng dụng các kết quả này để thúc đẩy phát triển ngành năng lượng gió tại Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 1. Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài ở trong và ngoài nước Trước những thách thức về tình trạng thiếu điện và ứng phó hiệu quả với biến đổi khí hậu trong những năm tiếp theo thì kế hoạch phát triển “Điện Xanh” từ các nguồn năng lượng tái tạo là một giải pháp khả thi nhằm đảm bảo an ninh năng lượng và bảo vệ môi trường. Gần đây, chính phủ Việt Nam đã xác định rõ các mục tiêu trong định hướng phát triển dạng “Điện Xanh” này. Trong đó, năng lượng gió được xem như là một lĩnh vực trọng tâm, do Việt Nam được xem là nước có giàu tiềm năng nhất trong khu vực Đông Nam Á.

Một số nghiên cứu đánh giá cho thấy Việt Nam có tiềm năng gió để phát triển các dự án điện gió với quy mô lớn là rất khả thi. Bản đồ tiềm năng gió của Ngân hàng Thế giới (Worldbank, 2001) được xây dựng cho bốn nước trong khu vực Đông Nam Á (gồm: Việt Nam, Cam-pu-chia, Lào, và Thái Lan) dựa trên phương pháp mô phỏng bằng mô hình số trị khí quyển. Theo kết quả từ bản đồ năng lượng gió này, tiềm năng năng lượng gió của Việt Nam là lớn nhất so với các nước khác trong khu vực, với tiềm năng năng lượng gió lý thuyết lên đến 513. Những khu vực được hứa hẹn có tiềm năng lớn trên toàn lãnh thổ là khu vực ven biển và cao nguyên miền nam Trung Bộ và Nam Bộ.

Tuy nhiên, các kết quả mô phỏng này được đánh giá là khá khác biệt so với kết quả tính toán dựa trên số liệu quan trắc của Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN), sự khác biệt này có thể là do sai số tính toán mô phỏng. Năm 2007, EVN cũng đã tiến hành nghiên cứu đánh giá tiềm năng gió, xác định các vùng thích hợp cho phát triển điện gió trên toàn lãnh thổ với công suất kỹ thuật 1. Trong đó miền Trung Bộ được xem là có tiềm năng gió lớn nhất cả nước với khoảng 880 MW tập trung ở hai tỉnh Quảng Bình và Bình Định, tiếp HVTH: Phạm Trung Chính Trang 1 Luan van Luận văn Thạc sĩ GVHD: TS. Nguyễn Thị Mi Sa đến vùng có tiềm năng thứ hai là miền Nam Trung Bộ với công suất khoảng 855 MW, tập trung ở hai tỉnh Ninh Thuận và Bình Thuận.

Ngoài ra, Bộ Công thương và Ngân hàng Thế giới (2010) đã tiến hành cập nhật thêm số liệu quan trắc (đo gió ở 3 điểm) vào bản đồ tiềm năng gió ở độ cao 80m cho Việt Nam. Kết quả cho thấy tiềm năng năng lượng gió ở độ cao 80m so với bề mặt đất là trên 2. Cho đến nay chưa có một nghiên cứu đánh giá tiềm năng gió cho riêng Việt Nam một cách sâu rộng do thiếu số liệu quan trắc phục vụ phát triển điện gió. Gần đây, trong khuôn khổ hợp tác giữa Bộ Công thương (MoIT) và Dự án Năng lượng Gió GIZ (Hợp tác Phát triển Đức GIZ) (gọi tắt, Dự án Năng lượng Gió GIZ/MoIT) [2], một chương trình đo gió tại 10 điểm trên độ cao 80m đang được tiến hành tại các tỉnh cao nguyên và duyên hải Trung Bộ (đo ở 3 độ cao 80, 60, và 40m so với bề mặt đất).

Áp dụng các tiêu chuẩn IEC 61400-12 trong suốt quá trình đo gió, dự án này được mong đợi sẽ cung cấp dữ liệu gió có tính đại diện cho các vùng có tiềm năng gió của Việt Nam để phục vụ cho phát triển điện gió trong thời gian tới. Ngoài ra, các báo cáo về quy trình và tiêu chuẩn lắp đặt cột đo gió cũng đang được hoàn thiện và sẽ là tài liệu tham khảo hữu ích cho các nhà phát triển điện gió nói chung. Cho đến nay, có khoảng 48 dự án điện gió đã đăng ký trên toàn bộ lãnh thổ Việt Nam, tập trung chủ yếu ở các tỉnh miền Trung và Nam bộ, với tổng công suất đăng ký gần 5.000 MW, quy mô công suất của các dự án từ 6 MW đến 250 MW. Tuy nhiên, hiện nay do suất đầu tư của dự án điện gió vẫn còn khá cao, trong khi giá mua điện gió là khá thấp 1.928 đồng/kWh theo Quyết định số 39/2018/QĐ-TTg ngày 10/9/2018, cao hơn 184 đồng/ kWh so với mức giá điện bình quân hiện nay là 1.744 đồng/ kWh, được xem là chưa hấp dẫn các nhà đầu tư điện gió trong và ngoài nước [2].

Ngoài ra, theo thống kê, đến tháng 9 năm 2012, có tổng cộng 77 dự án điện gió qui mô công nghiệp đã được đăng ký tại 18 tỉnh với tổng công suất đăng ký là 7.234 MW (công suất đăng ký giai đoạn 1 là 1. HVTH: Phạm Trung Chính Trang 2 Luan van Luận văn Thạc sĩ GVHD: TS. Nguyễn Thị Mi Sa Bảng 1. Tổng hợp tình hình đầu tư điện gió tại các tỉnh Công suất, MW Tổng số dự TT Tỉnh/TP Số nhà đầu tư GĐ1 Đăng ký án 1 Lạng Sơn 200 1 1 2 Quảng Bình 60 240 5 5 3 Quảng Trị 64 312 2 3 4 Bình Định 25 251 3 3 5 Phú Yên 45 1 1 6 Khánh Hòa 80 80 1 3 7 Ninh Thuận 357,5 1105,5 13 16 8 Bình Thuận 398 1676 18 22 9 Gia Lai 40,5 1 1 10 Đak Lak 2 2 11 Lâm Đồng 30 330 1 2 12 Bà Rịa – Vũng Tàu 62 112 2 2 13 Tiền Giang 80 1250 2 2 14 Bến Tre 40 280 2 2 15 Trà Vinh 28,5 223 3 3 16 Sóc Trăng 247 690 6 6 17 Bạc Liêu 16 99 1 1 18 Cà Mau 300 2 2 Tổng cộng 1488 7234 66 77 Theo thống kê, các dự án và các nhà đầu tư điện gió tập trung nhiều nhất trên địa bàn 02 tỉnh là Bình Thuận và Ninh Thuận, cũng là 02 tỉnh được đánh giá có tiềm năng gió dồi dào nhất Việt Nam.

Tỉnh Bình Thuận có đến 18 nhà đầu tư, đăng ký 22 dự án điện gió với tổng công suất đăng ký gần 1. Tỉnh Bình Thuận đã triển khai lập quy hoạch phát triển điện gió tỉnh từ năm 2009, quy hoạch này đã được Bộ Công Thương phê duyệt ngày 16/8/2012 theo Quyết định số 4715/QĐ-BCT. Tỉnh Bình Thuận cũng là địa phương duy nhất có Hiệp hội Điện gió. Tỉnh Ninh Thuận có 13 nhà đầu tư, đăng ký 16 dự án điện gió với tổng công suất đăng ký hơn 1.

Tỉnh Ninh Thuận cũng đã triển khai lập quy hoạch phát triển điện gió tỉnh từ năm 2010, quy hoạch này đã được Bộ Công Thương phê duyệt ngày 23/4/2013. HVTH: Phạm Trung Chính Trang 3 Luan van Luận văn Thạc sĩ GVHD: TS. Nguyễn Thị Mi Sa Các nghiên cứu về tiềm năng năng lượng gió hiện có ở Việt Nam Thập niên vừa qua, một số công trình nghiên cứu đã được thực hiện bởi các tổ chức nước ngoài với sự cộng tác của các tổ chức trong nước đã phác thảo được sơ lược bức tranh của nền công nghiệp năng lượng gió ở Việt Nam. Tại cấp độ quốc gia, một số đề án đã được thực hiện, có thể kể: +“Atlas tài nguyên năng lượng gió khu vực Đông Nam Á” (“Wind Energy Resource Atlas of Southeast Asia”), gồm 04 nước Việt Nam, Lào, Campuchia và Thái Lan, được Ngân hàng Thế giới tài trợ thực hiện và ấn hành vào tháng 9 năm 2001.

+Dự án lập bản đồ tiềm năng gió cho 4 nước: Việt Nam, Lào, Campuchia và Thái Lan, trong đó Việt Nam được đánh giá là có tiềm năng gió lớn nhất khu vực Đông Nam Á với tổng công suất điện gió ước đạt khoảng 513. Tiềm năng năng lượng gió ở Việt Nam (độ cao 65m) Tốc độ gió trung bình Kém Khá Tốt Rất tốt Tuyệt (<6m/s) (6-7m/s) (7-8m/s) (8-9m/s) (>9m/s) Diện tích (km2) 197.187 113 % trên tổng diện tích 60,6 30,8 7,9 0,7 0 MW tiềm năng 401.748 452 “Qui hoạch năng lượng gió để phát điện tại các tỉnh duyên hải Việt Nam”, do Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) tài trợ thực hiện. Đề án gồm 03 phần, chia theo ranh giới địa lý: phần các tỉnh miền Bắc do Viện Năng lượng thực hiện, phần các tỉnh miền Trung do Công ty Tư vấn Xây dựng Điện 4 thực hiện, và phần các tỉnh miền Nam do Công ty Tư vấn Xây dựng Điện 3 thực hiện. Đề án căn cứ vào kết quả quan trắc gió tại 12 địa điểm lựa chọn trải dọc vùng duyên hải Việt Nam, tiềm năng gió Việt Nam được tái khẳng định, một số khu vực có khả năng phát triển điện gió với quy mô công nghiệp được định vị.

Tuy nhiên, do HVTH: Phạm Trung Chính Trang 4 Luan van Luận văn Thạc sĩ GVHD: TS. Nguyễn Thị Mi Sa số điểm quan trắc giới hạn, tài liệu chưa có điều kiện đánh giá đầy đủ tiềm năng gió khu vực duyên hải Việt Nam; “Đánh giá tài nguyên gió tại các vị trí lựa chọn ở Việt Nam” (“Wind Resources Assessment at the Selected Sites in Viet Nam”), đề án này cũng được Ngân hàng Thế giới tài trợ thực hiện thông qua Bộ Công thương, đề án bắt đầu triển khai vào tháng 12 năm 2007, kéo dài trong 02 năm, thực tế còn mở rộng phạm vi dự án đến nay. Sau khi xác định sơ bộ 29 địa điểm có tiềm năng gió tốt, đề án đã sàng lọc và chọn 3 địa điểm tiêu biểu có tiềm năng tốt nhất để tiến hành quan trắc gió. Ba địa điểm nêu trên nằm trên địa bàn 3 tỉnh Ninh Thuận, Bình Thuận và Gia Lai.

Kết quả thu được sau 02 năm quan trắc cho kết quả tương đối trùng khớp với các kết quả quan trắc thực hiện tại các đề án khác. Dựa vào kết quả quan trắc trong 02 năm, Tư vấn AWS True Power đã hiệu chỉnh lại mô hình tính toán và vẽ lại Atlas gió cho Việt Nam. Một số kết quả chính rút ra từ Atlas gió Việt Nam hiện nay: Bảng 1. Tiềm năng năng lượng gió ở Việt Nam (độ cao 80m) Tốc độ gió trung Kém Khá Khá Tốt (>7m/s) bình (<6m/s) (6-6,5m/s) (6,5-7m/s) Diện tích (km2) 328.027 439 193 % trên tổng diện tích 99,2 0,61 0,13 0,06 MW tiềm năng 8.757 771 Atlas tiềm năng gió cho thấy, các khu vực có tiềm năng gió được tập trung ở khu vực duyên hải các tỉnh phía Nam Việt Nam.

Tổng diện tích được đánh giá có tiềm năng gió vào loại khá trở lên (có vận tốc trung bình năm tại độ cao lắp turbine từ 6m/s trở lên), ở độ cao tiêu biểu lắp tua bin (80m) là 2.659 km2, chiếm tỉ lệ 0,8% diện tích cả nước, với tổng công suất điện gió ước đạt khoảng 10. HVTH: Phạm Trung Chính Trang 5 Luan van Luận văn Thạc sĩ GVHD: TS. Nguyễn Thị Mi Sa Hình 1. Atlas tiềm năng gió Việt Nam tại độ cao 80m, 2010.

HVTH: Phạm Trung Chính Trang 6 Luan van Luận văn Thạc sĩ GVHD: TS.