Nghiên Cứu và Xây Dựng Mô Hình Mô Phỏng Hệ Thống Điều Khiển Máy Phát Không Đồng Bộ Nguồn Kép

Nghiên cứu và xây dựng mô hình mô phỏng hệ thống điều khiển máy phát không đồng bộ nguồn kép, ứng dụng trong công nghệ năng lượng tái tạo.

• Tác giả: Lê Văn Chung
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Thanh Phương
• Trường học: Trường Đại Học Công Nghệ TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện
• Đề tài: Nghiên Cứu Và Xây Dựng Mô Hình Mô Phỏng Hệ Thống Điều Khiển Máy Phát Không Đồng Bộ Nguồn Kép
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NĂNG LƯỢNG GIÓ
• 1.1. Hiện trạng về phát triển Điện gió trên thế giới
• 1.2. Tiềm năng năng lượng gió Việt Nam
• 1.2.1. Tốc độ gió, cấp gió
• 1.2.2. Chế độ gió ở Việt Nam
• 1.2.3. Tốc độ trung bình Vtb
• 1.2.4. Tiềm năng và quy hoạch phát triển năng lượng điện gió

Tóm tắt

I. Tổng quan về Nghiên cứu Mô hình Điều khiển Máy phát Không đồng bộ Nguồn Kép

Nghiên cứu mô hình điều khiển máy phát không đồng bộ nguồn kép đang trở thành một lĩnh vực quan trọng trong ngành kỹ thuật điện. Mô hình này không chỉ giúp tối ưu hóa hiệu suất của máy phát mà còn nâng cao khả năng điều khiển và quản lý năng lượng. Việc phát triển mô hình này có thể giải quyết nhiều vấn đề trong việc sử dụng năng lượng tái tạo, đặc biệt là năng lượng gió.

1.1. Ứng dụng của mô hình điều khiển trong ngành điện

Mô hình điều khiển máy phát không đồng bộ nguồn kép có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ sản xuất điện năng đến quản lý lưới điện. Việc áp dụng mô hình này giúp cải thiện hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống điện.

1.2. Lợi ích của việc nghiên cứu mô hình điều khiển

Nghiên cứu mô hình điều khiển không chỉ giúp tối ưu hóa hiệu suất máy phát mà còn giảm thiểu chi phí vận hành. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh năng lượng tái tạo đang ngày càng được ưu tiên.

II. Vấn đề và Thách thức trong Nghiên cứu Mô hình Điều khiển

Mặc dù có nhiều lợi ích, nhưng việc nghiên cứu mô hình điều khiển máy phát không đồng bộ nguồn kép cũng gặp phải nhiều thách thức. Các vấn đề như độ phức tạp trong thiết kế, yêu cầu về công nghệ và chi phí đầu tư là những yếu tố cần được xem xét kỹ lưỡng.

2.1. Độ phức tạp trong thiết kế mô hình

Thiết kế mô hình điều khiển yêu cầu kiến thức sâu rộng về lý thuyết điều khiển và các công nghệ hiện đại. Điều này có thể tạo ra rào cản cho nhiều nhà nghiên cứu và kỹ sư trong ngành.

2.2. Chi phí đầu tư và công nghệ

Chi phí đầu tư cho việc phát triển và triển khai mô hình điều khiển có thể rất cao. Điều này đòi hỏi các nhà đầu tư phải cân nhắc kỹ lưỡng trước khi quyết định.

III. Phương pháp Nghiên cứu Mô hình Điều khiển Máy phát Không đồng bộ

Để phát triển mô hình điều khiển máy phát không đồng bộ nguồn kép, nhiều phương pháp khác nhau đã được áp dụng. Các phương pháp này bao gồm mô phỏng, thiết kế bộ điều khiển PID mờ và các kỹ thuật điều khiển hiện đại khác.

3.1. Mô phỏng hệ thống điều khiển

Mô phỏng là một công cụ quan trọng trong việc phát triển mô hình điều khiển. Nó cho phép các nhà nghiên cứu kiểm tra và tối ưu hóa các thông số trước khi triển khai thực tế.

3.2. Thiết kế bộ điều khiển PID mờ

Bộ điều khiển PID mờ là một trong những giải pháp hiệu quả để điều khiển máy phát không đồng bộ. Nó giúp cải thiện độ ổn định và hiệu suất của hệ thống.

IV. Ứng dụng Thực tiễn và Kết quả Nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu mô hình điều khiển máy phát không đồng bộ nguồn kép đã cho thấy nhiều ứng dụng thực tiễn. Các ứng dụng này không chỉ giúp nâng cao hiệu suất mà còn giảm thiểu tác động đến môi trường.

4.1. Ứng dụng trong năng lượng gió

Mô hình điều khiển này có thể được áp dụng trong các trạm điện gió, giúp tối ưu hóa việc phát điện và quản lý năng lượng hiệu quả hơn.

4.2. Kết quả từ các nghiên cứu thực nghiệm

Nhiều nghiên cứu thực nghiệm đã chỉ ra rằng mô hình điều khiển này có thể cải thiện hiệu suất máy phát lên đến 20%, đồng thời giảm thiểu chi phí vận hành.

V. Kết luận và Tương lai của Nghiên cứu Mô hình Điều khiển

Nghiên cứu mô hình điều khiển máy phát không đồng bộ nguồn kép đang mở ra nhiều cơ hội mới trong ngành năng lượng. Tương lai của lĩnh vực này hứa hẹn sẽ có nhiều tiến bộ và cải tiến, đặc biệt trong bối cảnh chuyển đổi sang năng lượng tái tạo.

5.1. Triển vọng phát triển mô hình điều khiển

Với sự phát triển của công nghệ, mô hình điều khiển máy phát không đồng bộ sẽ ngày càng hoàn thiện và hiệu quả hơn, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường.

5.2. Tác động đến ngành năng lượng

Mô hình điều khiển này không chỉ giúp cải thiện hiệu suất mà còn góp phần vào việc giảm thiểu tác động đến môi trường, thúc đẩy sự phát triển bền vững trong ngành năng lượng.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh nhu cầu năng lượng toàn cầu ngày càng tăng, việc khai thác các nguồn năng lượng tái tạo trở thành ưu tiên hàng đầu nhằm giảm thiểu sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và hạn chế tác động tiêu cực đến môi trường. Tỷ suất tăng trưởng của năng lượng gió trên thế giới trong giai đoạn 1990-2000 đạt 32%, cao hơn nhiều so với các nguồn năng lượng truyền thống như dầu mỏ (1,2%) hay than đá (1%). Đến năm 2010, tổng công suất điện gió toàn cầu đạt 194,5 GW, tăng 22,5% so với năm 2009. Việt Nam, với bờ biển dài và vị trí địa lý thuận lợi trong khu vực cận nhiệt đới gió mùa, sở hữu tiềm năng năng lượng gió ước tính lên đến hơn 513.000 MW, gấp hơn 200 lần công suất thủy điện Sơn La. Tuy nhiên, việc chuyển đổi tiềm năng này thành nguồn năng lượng khai thác hiệu quả đòi hỏi các giải pháp kỹ thuật và mô hình điều khiển phù hợp.

Luận văn tập trung nghiên cứu và xây dựng mô hình mô phỏng hệ thống điều khiển máy phát không đồng bộ nguồn kép (DFIG) trong các hệ thống phát điện gió. Mục tiêu chính là phát triển bộ điều khiển PID mờ nhằm tối ưu hóa hiệu suất vận hành của máy phát, đồng thời đảm bảo tính ổn định và khả năng thích ứng với biến đổi của nguồn gió. Nghiên cứu được thực hiện trong phạm vi các hệ thống máy phát điện gió tại Việt Nam, đặc biệt tập trung vào các vùng có tiềm năng gió cao như Ninh Thuận, Bình Thuận và Bạc Liêu, trong khoảng thời gian từ năm 2013 đến 2014. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả khai thác năng lượng gió, góp phần phát triển bền vững ngành năng lượng tái tạo tại Việt Nam.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai khung lý thuyết chính: lý thuyết về máy phát không đồng bộ nguồn kép (Doubly-Fed Induction Generator - DFIG) và phương pháp điều khiển PID mờ (Fuzzy PID Controller). Máy phát DFIG là loại máy phát điện cảm ứng có roto dây quấn, cho phép điều khiển công suất và tốc độ quay linh hoạt thông qua bộ biến đổi điện tử công suất nối với roto. Điều này giúp máy phát thích ứng tốt với biến đổi của tốc độ gió, tăng hiệu suất thu năng lượng.

Phương pháp điều khiển PID mờ kết hợp ưu điểm của bộ điều khiển PID truyền thống với khả năng xử lý các tín hiệu không chính xác và phi tuyến của hệ thống điều khiển mờ. Các khái niệm chính bao gồm:

• Máy phát không đồng bộ nguồn kép (DFIG): Máy phát có khả năng điều chỉnh tốc độ và công suất thông qua biến đổi điện áp và tần số trên roto.
• Bộ điều khiển PID mờ: Bộ điều khiển sử dụng các luật mờ để điều chỉnh tham số PID, giúp hệ thống phản ứng nhanh và ổn định hơn trong môi trường biến đổi.
• Mô hình toán học máy phát DFIG: Mô hình biểu diễn các đặc tính động học và điện từ của máy phát, làm cơ sở cho việc thiết kế bộ điều khiển.
• Mô phỏng hệ thống điều khiển: Sử dụng phần mềm chuyên dụng để mô phỏng hoạt động của máy phát dưới điều khiển PID mờ, đánh giá hiệu quả và độ ổn định.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính được thu thập từ các trạm đo gió tại các vùng tiềm năng như Ninh Thuận, Bình Thuận và Bạc Liêu, với thời gian đo kéo dài từ 1 đến 2 năm nhằm đảm bảo tính đại diện và chính xác. Cỡ mẫu dữ liệu vận tốc gió trung bình và cực đại được sử dụng để xây dựng mô hình toán học máy phát DFIG.

Phương pháp phân tích bao gồm:

• Xây dựng mô hình toán học chi tiết của máy phát không đồng bộ nguồn kép dựa trên các phương trình động năng và điện từ.
• Thiết kế bộ điều khiển PID mờ dựa trên các luật mờ và thuật toán điều chỉnh tham số PID tự động.
• Mô phỏng hệ thống điều khiển bằng phần mềm MATLAB/Simulink để đánh giá hiệu quả điều khiển trong các điều kiện vận hành khác nhau.
• So sánh kết quả mô phỏng với các phương pháp điều khiển truyền thống để chứng minh ưu điểm của bộ điều khiển PID mờ.

Timeline nghiên cứu kéo dài từ tháng 6/2013 đến tháng 12/2013, bao gồm các giai đoạn thu thập dữ liệu, xây dựng mô hình, thiết kế bộ điều khiển, mô phỏng và phân tích kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Hiệu quả điều khiển của bộ PID mờ: Mô phỏng cho thấy bộ điều khiển PID mờ giúp máy phát DFIG duy trì điện áp ổn định với sai số dưới 2%, giảm 15% thời gian đáp ứng so với bộ điều khiển PID truyền thống.
2. Tăng hiệu suất thu năng lượng: Dưới điều khiển PID mờ, công suất đầu ra của máy phát tăng trung bình 10% so với điều khiển thông thường, đặc biệt trong điều kiện gió biến đổi nhanh.
3. Ổn định hệ thống khi biến đổi tải: Hệ thống điều khiển mới giảm thiểu dao động công suất vô công xuống dưới 5%, giúp cải thiện chất lượng điện năng và giảm thiểu tác động lên lưới điện.
4. Khả năng thích ứng với điều kiện gió: Bộ điều khiển PID mờ cho phép máy phát hoạt động hiệu quả trong dải tốc độ gió từ 3 m/s đến 25 m/s, phù hợp với đặc điểm gió tại các vùng nghiên cứu.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân của các cải tiến trên là do bộ điều khiển PID mờ có khả năng xử lý các tín hiệu phi tuyến và nhiễu tốt hơn, từ đó điều chỉnh tham số PID một cách linh hoạt theo điều kiện thực tế. So với các nghiên cứu trước đây sử dụng bộ điều khiển PID truyền thống hoặc các phương pháp điều khiển tuyến tính, kết quả này cho thấy sự vượt trội rõ rệt về hiệu suất và độ ổn định.

Kết quả mô phỏng có thể được trình bày qua biểu đồ điện áp đầu ra và công suất máy phát theo thời gian, minh họa sự ổn định và nhanh nhạy của hệ thống điều khiển PID mờ. Bảng so sánh các chỉ số hiệu suất giữa bộ điều khiển PID mờ và PID truyền thống cũng làm nổi bật sự cải thiện đáng kể.

Ý nghĩa của nghiên cứu không chỉ nằm ở việc nâng cao hiệu quả khai thác năng lượng gió mà còn góp phần giảm thiểu chi phí vận hành và tăng tuổi thọ thiết bị, từ đó thúc đẩy phát triển bền vững ngành năng lượng tái tạo tại Việt Nam.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Triển khai áp dụng bộ điều khiển PID mờ trong các nhà máy điện gió: Khuyến nghị các nhà đầu tư và đơn vị vận hành tích hợp bộ điều khiển PID mờ vào hệ thống máy phát DFIG nhằm nâng cao hiệu suất và ổn định hệ thống. Thời gian thực hiện trong vòng 1-2 năm, chủ thể là các công ty điện lực và nhà sản xuất thiết bị.
2. Đầu tư nâng cấp hệ thống đo gió và thu thập dữ liệu: Tăng cường xây dựng các trạm đo gió ở độ cao 50-60m tại các vùng tiềm năng như Ninh Thuận, Bình Thuận để cung cấp dữ liệu chính xác phục vụ thiết kế và vận hành. Thời gian thực hiện 2-3 năm, chủ thể là các cơ quan nghiên cứu và quản lý năng lượng.
3. Phát triển chương trình đào tạo chuyên sâu về điều khiển máy phát không đồng bộ nguồn kép: Đào tạo kỹ sư và cán bộ kỹ thuật về thiết kế, vận hành và bảo trì hệ thống điều khiển PID mờ, đảm bảo nguồn nhân lực chất lượng cao cho ngành năng lượng tái tạo. Thời gian triển khai 1 năm, chủ thể là các trường đại học và viện nghiên cứu.
4. Khuyến khích nghiên cứu và phát triển công nghệ điều khiển tiên tiến: Hỗ trợ các đề tài nghiên cứu tiếp tục cải tiến thuật toán điều khiển, tích hợp trí tuệ nhân tạo và học máy để tối ưu hóa hiệu suất máy phát trong điều kiện biến đổi phức tạp. Chủ thể là các tổ chức nghiên cứu và doanh nghiệp công nghệ, thời gian dài hạn 3-5 năm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành kỹ thuật điện: Luận văn cung cấp kiến thức chuyên sâu về máy phát không đồng bộ nguồn kép và phương pháp điều khiển PID mờ, hỗ trợ nghiên cứu và phát triển công nghệ năng lượng tái tạo.
2. Doanh nghiệp sản xuất và vận hành nhà máy điện gió: Thông tin về mô hình điều khiển và kết quả mô phỏng giúp cải thiện hiệu suất vận hành, giảm chi phí bảo trì và nâng cao độ ổn định hệ thống.
3. Cơ quan quản lý và hoạch định chính sách năng lượng: Cung cấp cơ sở khoa học để xây dựng các chính sách phát triển năng lượng gió bền vững, đồng thời đánh giá tiềm năng và hiệu quả đầu tư.
4. Các tổ chức đào tạo và phát triển nguồn nhân lực: Tài liệu tham khảo hữu ích cho việc xây dựng chương trình đào tạo chuyên ngành về điều khiển hệ thống điện gió và năng lượng tái tạo.

Câu hỏi thường gặp

1. Máy phát không đồng bộ nguồn kép (DFIG) là gì và ưu điểm của nó?
   DFIG là loại máy phát điện cảm ứng có roto dây quấn, cho phép điều khiển công suất và tốc độ quay linh hoạt thông qua bộ biến đổi điện tử công suất nối với roto. Ưu điểm là khả năng thu năng lượng tối đa từ gió biến đổi và giảm tổn thất điện năng.

2. Bộ điều khiển PID mờ khác gì so với PID truyền thống?
   Bộ điều khiển PID mờ kết hợp các luật mờ để điều chỉnh tham số PID tự động, giúp xử lý tốt các tín hiệu phi tuyến và nhiễu, từ đó cải thiện độ ổn định và hiệu suất điều khiển so với PID truyền thống.

3. Tại sao cần đo gió ở độ cao 50-60m?
   Tốc độ gió tăng theo độ cao, do đó đo gió ở độ cao 50-60m cung cấp dữ liệu chính xác hơn về điều kiện gió thực tế mà tua bin gió sẽ khai thác, giúp thiết kế và vận hành hiệu quả hơn.

4. Hiệu quả của bộ điều khiển PID mờ trong thực tế như thế nào?
   Theo mô phỏng, bộ điều khiển PID mờ giúp giảm thời gian đáp ứng hệ thống 15%, tăng công suất đầu ra 10% và giảm dao động công suất vô công dưới 5%, góp phần nâng cao chất lượng điện năng và ổn định hệ thống.

5. Làm thế nào để áp dụng kết quả nghiên cứu vào các dự án điện gió hiện có?
   Các nhà đầu tư và đơn vị vận hành có thể tích hợp bộ điều khiển PID mờ vào hệ thống điều khiển máy phát DFIG hiện tại, đồng thời nâng cấp hệ thống đo gió và đào tạo nhân lực để đảm bảo vận hành hiệu quả và bền vững.

Kết luận

• Luận văn đã xây dựng thành công mô hình mô phỏng hệ thống điều khiển máy phát không đồng bộ nguồn kép sử dụng bộ điều khiển PID mờ, nâng cao hiệu suất và ổn định hệ thống.
• Kết quả mô phỏng cho thấy bộ điều khiển PID mờ giảm sai số điện áp dưới 2%, tăng công suất đầu ra 10% và giảm dao động công suất vô công dưới 5%.
• Nghiên cứu góp phần quan trọng trong việc khai thác hiệu quả tiềm năng năng lượng gió tại Việt Nam, đặc biệt ở các vùng Ninh Thuận, Bình Thuận và Bạc Liêu.
• Đề xuất triển khai áp dụng bộ điều khiển PID mờ, nâng cấp hệ thống đo gió và đào tạo nguồn nhân lực chuyên sâu nhằm thúc đẩy phát triển bền vững ngành năng lượng tái tạo.
• Các bước tiếp theo bao gồm thử nghiệm thực tế tại các nhà máy điện gió, hoàn thiện thuật toán điều khiển và mở rộng nghiên cứu ứng dụng công nghệ mới.

Quý độc giả và các nhà nghiên cứu quan tâm có thể tiếp cận luận văn để khai thác các giải pháp kỹ thuật tiên tiến, góp phần phát triển ngành năng lượng gió tại Việt Nam và khu vực.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NĂNG LƯỢNG GIÓ 1. Hiện trạng về phát triển Điện gió trên thế giới 1. Giới thiệu chung tình hình năng lượng hiện nay Mặc dù trong những năm gần đây nền kinh tế thế giới có những biến động rất to lớn về mọi mặt, từ việc suy thoái tài chính, biến đổi khí hậu dẫn đến thiên tai, lũ lụt, động đất thường xuyên nhưng nhìn chung bức tranh kinh tế và tài chính toàn cầu trong thập kỷ qua vẫn tăng trưởng. Do đó mà nhu cầu sử dụng năng lượng ngày càng cao, trong khi các nguồn năng lượng truyền thống ngày càng cạn kiệt, các nguồn năng lượng tái tạo hiện đang được các nước quan tâm rộng rãi.

Tỷ suất tăng trưởng của toàn thế giới về các dạng năng lượng điện năm 1990-2000 là: năng lượng gió (NLG): 32%; năng lượng mặt trời: 20,1%; khí thiên nhiên: 1,6%; dầu mỏ: 1,2%; năng lượng nguyên tử: 0,6%; than đá: 1%. Như vậy tỷ suất tăng trưởng của năng lượng tái tạo cao hơn nhiều so với năng lượng truyền thống. Trong đó điện gió có tốc độ tăng trưởng cao nhất. Cũng theo báo cáo của Ủy ban NLG thế giới, tổng công suất điện gió được lắp đặt trong năm 2010 là 194,5 GW, tăng 22,5% so với năm 2009 (với tổng công suất lắp đặt là 159 GW).

Năm nước đứng đầu trong phát triển điện gió gồm: Trung Quốc với tổng công suất lắp đặt là 42,3GW, Mỹ là 40, 2GW, Đức là 27,2GW, Tây Ban Nha là 20,7GW và Ấn Độ là 13GW. Tình hình phát triển năng lượng tái tạo bằng sức gió ở một số nước - Đức: Là nước dẫn đầu về phát triển điện gió. Đến cuối năm 2003, tổng công suất lắp đặt điện gió của nước Đức đã đạt đến 14,600MW, chiếm hơn 1/3 công suất lắp đặt điện gió của toàn thế giới, chiếm hơn một nửa của toàn Châu Âu. Lượng khí thải hiệu ứng nhà kính của Đức mấy năm gần đây đã giảm 17 triệu tấn, là một sự đóng góp rõ rệt của nước Đức trong việc thực hiện “Nghị định thư Kyoto”, tăng thêm lòng tin cho nước Đức về phát triển bền vững.

Năm 2004, tổng lượng điện gió chiếm 5,3% tổng lượng điện toàn quốc, dự kiến đến năm 2010 sẽ chiếm đến 8%. Nước Đức đã có quy hoạch dài hạn mới về phát triển điện gió, mục tiêu là đến năm 2025 sẽ đưa tỷ lệ trên lên ít nhất 25%, đến năm 2050 là 50%. Mặt khác, một quyết 4 sách quan trọng nữa là tuyên bố trong vòng 30 năm, 19 nhà máy điện nguyên tử hiện đang chiếm 30% lượng cung ứng điện sẽ lần lượt bị đóng cửa. - Đan Mạch: Là một nước nhỏ nhất Bắc Âu với diện tích hơn 4,300km2, dân số khoản 5 triệu dân mà có đến 65,000 người tham gia làm nghề điện gió; tổng thu nhập đã đạt đến 3 tỷ Euro.

Nghề chế tạo máy phát điện gió của Đan Mạch đã trở thành một động lực lớn của nền kinh tế, đó là một ví dụ thành công về thương mại hóa trong lĩnh vực này. Từ năm 1976 đến 1995, Đan Mạch đã đầu tư 100 triệu USD vào công việc nghiên cứu và phát triển NLG. Chính phủ Đan Mạch bù lỗ cho mỗi chiếc máy phát điện gió bằng 30% giá thành của nó, áp dụng chế độ ưu đãi về thuế cho những người sử dụng điện gió, đối với các hộ dùng nhiên liệu hóa thạch thì đánh thuế ô nhiễm không khí. Kết quả là mục tiêu 10% năng lượng sạch của kế hoạch năng lượng được thực hiện sớm trước 3 năm.

Năm 2003 lại đặt kế hoạch đến năm 2030 điện gió sẽ đáp ứng một nửa yêu cầu về điện. Năm 2000 và 2003 mỗi năm xây dựng 1 trang trại điện gió ở gần bờ biển Bắc, trang trại điện gió trên biển Middle Grunder là trang trại điện gió trên biển lớn nhất thế giới hiện nay, công suất lắp đặt 40MW gồm 20 máy, mỗi máy 2MW. Năm 2008, Đan Mạch đã lắp đặt thêm 5 trang trại điện gió, tổng công suất lắp đặt là 750MW. Theo tin đã đưa chính phủ Đan Mạch đã cùng với các xí nghiệp ký kết hợp đồng xây dựng trên mặt biển Bantich một số nhà máy phát điện gió có tổng công suất 4,000MW.

- Mỹ: Sau một thời kỳ ảm đạm về điện gió của thập kỷ 90 thế kỷ XX, đến nay nước Mỹ đã trở thành một trong những thị trường lớn nhất về điện gió. Hiện 27 Bang đã có các công trình điện gió lớn. Đến cuối năm 2003 tổng công suất lắp đặt điện gió đã đạt 6,370MW. Chính phủ Liên bang Mỹ đã có chính sách ưu đãi đối với điện gió: mua thiết bị điện gió được miễn thuế hoàn toàn, đồng thời sau khi đưa vào hoạt động còn miễn giảm một phần thuế sản xuất, cứ phát ra 1kWh được giảm thuế 1,5cent USD.

Tại miền Tây nước Mỹ đã lắp đặt 450 máy phát điện gió cỡ lớn có tổng công suất là 300MW, là trang trại điện gió lớn nhất thế giới hiện nay. Tại bờ biển bang California các máy phát điện gió có bán kính cánh quạt là 50m lần lượt dựng lên, công suất điện của một máy là 5,000 KW, Nhân kỷ niệm 3 năm sự kiện 5 11/9 sẽ khởi công xây dựng tháp Tự Do, trên bãi đất bị tàn phá của tòa tháp đôi Trung tâm thương mại quốc tế NewYork, trên đỉnh tháp sẽ lắp đặt một máy phát điện gió, nhằm cung cấp 20% lượng điện tiêu thụ của tòa nhà đó. - Tây Ban Nha: Ngày 30/12/1999, Hội nghị Liên tịch Bộ trưởng Tây Ban Nha đã thông qua kế hoạch phát triển năng lượng tái tạo 2000-2010, có quy hoạch tương đối cụ thể về phát triển năng lượng gió. Mục tiêu là đến năm 2010 sản lượng phát điện của các loại năng lượng tái tạo phải đạt đến 12% tổng lượng phát điện toàn quốc.

Kế hoạch phát triển đó đã đưa ra phân tích kỹ lưỡng về các mặt kỹ thuật, ảnh hưởng đối với môi trường, tính toán giá thành đầu tư, những trở ngại, các biện pháp khuyến khích, dự báo về thị trường… của việc phát triển NLG, có tính khả thi rất cao. - Pháp: Ngày 23/4/2004 nước Pháp đóng cửa mỏ than cuối cùng, từ đó kết thúc việc khai thác than. Đó là hình ảnh thu nhỏ và là mốc lịch sử quan trọng của việc phát triển nguồn năng lượng của thế giới. Pháp là một nước chiếm vị trí hàng đầu trong lĩnh vực năng lượng hạt nhân, nhưng đến nay đã đưa việc phát điện bằng sức gió lên vị trí chiến lược.

Pháp đã hoạch định một kế hoạch trung kỳ phát triển điện gió. Theo kế hoạch đó, năm 2007 sẽ lắp thêm 1000MW - 3000MW thiết bị điện gió, đến năm 2010 sẽ có 3000MW đến 5000MW điện gió đưa vào vận hành. Theo tính toán sau khi kế hoạch nói trên được thực thi mỗi năm sẽ giảm được 3 triệu đến 6 triệu tấn khí thải CO2. Điện gió hiện nay đang có tốc độ tăng trưởng mỗi năm hơn 60%.

- Nhật Bản: Năm 2002 Nhật Bản đã lắp đặt 486MW điện gió, năm 2003 đã có 730MW, năm 2004 đã có 936MW. Đến năm 2010 tổng công suất lắp đặt điện gió sẽ đạt 3000MW. Chính sách năng lượng mới của Nhật Bản quy định, các Công ty điện lực có nghĩa vụ mở rộng việc sử dụng điện gió, một là tự mình phải phát điện gió, mặt khác phải mua điện gió của các Công ty khác, mỗi năm đều có chỉ tiêu quy định. 6 Nhật Bản phấn đấu tự sản xuất hoàn toàn thiết bị điện gió, đồng thời hướng đến xuất khẩu.

Máy phát điện gió của các Công ty Nhật Bản có nhiều tính năng ưu việt, tốc độ gió 1m/s đã có thể bắt đầu phát điện, công suất điện phát ra thường cao hơn 15 - 20% so với các thiết bị của các nước khác. Nhật Bản đặt mục tiêu đến năm 2030 điện gió sẽ có công suất lắp đặt là 11,800MW. - Trung Quốc: Năm 1986 tại Vinh Thành, Sơn Đông trang trại điện gió đầu tiên của Trung Quốc gồm 3 tổ máy, 55KW/1 máy, nhập từ Đan Mạch phát điện lên lưới. Đến tháng 10 năm đó tại trang trại điện gió Bình Đàm - Phúc Kiến cũng đưa vào hoạt động 4 tổ máy, 200KW/máy do chính phủ Bỉ tặng.

Sau đó dựa vào nguồn vốn chính phủ cũng như một số viện trợ của nước ngoài đã có một số cơ sở phát điện gió được xây dựng nhằm mục đích nghiên cứu và làm mẫu. Theo quy hoạch phát triển trung dài hạn về điện gió toàn quốc, đến cuối năm 2005 tổng công suất lắp đặt phải là 1000MW, năm 2010 là 4000MW, năm 2015 là 10000MW, năm 2020 là 20000MW. Như vậy trong những năm từ 2011 đến năm 2020 bình quân mỗi năm công suất lắp đặt điện gió của Trung Quốc phải đạt 1600MW. Tiềm năng năng lượng gió Việt Nam Nằm trong khu vực cận nhiệt đới gió mùa với bờ biển dài, Việt Nam có một thuận lợi cơ bản để phát triển NLG.

So sánh tốc độ gió trung bình trong vùng Biển Đông Việt Nam và các vùng biển lân cận cho thấy gió tại Biển Đông khá mạnh và thay đổi nhiều theo mùa.1: Bản đồ tiềm năng điện gió Việt Nam. Tốc độ trung bình năm tại độ cao 65m. Trong chương trình đánh giá về Năng lượng cho Châu Á, Ngân hàng Thế giới đã có một khảo sát chi tiết về năng lượng gió khu vực Đông Nam Á, trong đó có Việt Nam (Bảng 2). Như vậy Ngân hàng Thế giới đã làm hộ Việt Nam một việc quan trọng, trong khi Việt Nam còn chưa có nghiên cứu nào đáng kể.

Theo tính toán của nghiên cứu này, trong bốn nước được khảo sát thì Việt Nam có tiềm năng gió lớn nhất và hơn hẳn các quốc gia lân cận là Thái Lan, Lào và Campuchia. Trong khi Việt Nam có tới 8,6% diện tích lãnh thổ được đánh giá có tiềm năng từ “ tốt “ đến “ rất tốt “ để xây dựng các trạm điện gió cỡ lớn thì diện tích này ở Campuchia là 0,2%, ở Lào là 2,9%, và ở Thái-lan cũng chỉ là 0,2%.1: Tiềm năng về năng lượng gió của Đông Nam Á (ở độ cao 65m) Quốc gia Yếu Trung bình Tốt Rất tốt Lý tưởng Tổng <6m/s 6-7 m/s 7-8 m/s 8-9 m/s >9 m/s Campuchia Diện tích 175.000 Tiềm năng (MW) NA 24.260 120 0 Lào Diện tích % diện 184.252 Tiềm năng (MW) NA 155,148 24.684 140 Thái Lan Diện tích 477.337 748 13 0 % diện tích 92,6% 7,2% 0,2% 0% 0% Tiềm năng (MW) NA 149.392 Việt Nam Diện tích 197.187 113 % diện tích 60,6% 30,8% 7,9% 0,7% 0,00% Tiềm năng (MW) NA 401.360 (Nguồn: Ngân hàng Thế giới) Tổng tiềm năng điện gió của Việt Nam ước đạt 513.