Nghiên Cứu Tiềm Năng Năng Lượng Gió Tại Bình Thuận

Khóa luận nghiên cứu hiện trạng sản xuất điện gió tại huyện Tuy Phong, tỉnh Bình Thuận, đánh giá tiềm năng và thách thức phát triển năng lượng tái tạo.

• Tác giả: Nguyễn Thị Hà Vân
• Người hướng dẫn: Th.S. Nguyễn Thị Bình
• Trường học: Đại Học Sư Phạm Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Địa Lý
• Đề tài: Nghiên Cứu Tiềm Năng Năng Lượng Gió Tại Bình Thuận
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2011
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ CƠ SỞ THỰC TIỄN NGHIÊN CỨU CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT ĐIỆN TỪ GIÓ
• 1.1. Giải thích một số khái niệm
• 1.2. Vai trò của năng lượng gió trong đời sống con người
• 1.3. Cơ sở thực tiễn về công nghiệp sản xuất điện từ gió trên thế giới
• 2. CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG SẢN XUẤT ĐIỆN TỪ GIÓ CỦA HUYỆN TUY PHONG - TỈNH BÌNH THUẬN
• 2.1. Các nhân tố ảnh hưởng đến sản xuất điện từ gió của huyện Tuy Phong - tỉnh Bình Thuận
• 2.2. Nhóm các nhân tố kinh tế - xã hội
• 2.3. Hiện trạng sản xuất điện từ gió của huyện Tuy Phong - tỉnh Bình Thuận
• 2.4. Đánh giá tác động của những dự án nhà máy điện gió đến kinh tế - xã hội, môi trường của huyện Tuy Phong
• 3. CHƯƠNG 3: MỘT SỐ GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC KHÓ KHĂN VÀ ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN TƯƠNG LAI
• 3.1. Giải pháp khắc phục khó khăn
• 3.2. Giải pháp về cơ chế, chính sách
• 3.3. Định hướng phát triển tương lai
• PHỤ LỤC
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Nghiên Cứu Tiềm Năng Năng Lượng Gió Tại Bình Thuận

Năng lượng gió đang trở thành một trong những nguồn năng lượng tái tạo quan trọng nhất trên thế giới. Tại Việt Nam, đặc biệt là tỉnh Bình Thuận, tiềm năng năng lượng gió rất lớn. Nghiên cứu này sẽ phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến việc khai thác nguồn năng lượng này, từ đó đưa ra những giải pháp khả thi cho việc phát triển năng lượng gió tại địa phương.

1.1. Đặc Điểm Địa Lý Của Bình Thuận Ảnh Hưởng Đến Năng Lượng Gió

Bình Thuận có vị trí địa lý thuận lợi với nhiều vùng đất cao và bờ biển dài, tạo điều kiện cho gió thổi mạnh. Các yếu tố như địa hình, khí hậu và sự phát triển hạ tầng sẽ được phân tích để đánh giá tiềm năng năng lượng gió tại đây.

1.2. Tình Hình Phát Triển Năng Lượng Gió Trên Thế Giới

Trên thế giới, năng lượng gió đã được phát triển mạnh mẽ, với nhiều quốc gia đầu tư vào công nghệ này. Việc so sánh với các quốc gia khác sẽ giúp hiểu rõ hơn về vị thế của Việt Nam trong lĩnh vực năng lượng gió.

II. Vấn Đề Và Thách Thức Trong Khai Thác Năng Lượng Gió Tại Bình Thuận

Mặc dù có tiềm năng lớn, nhưng việc khai thác năng lượng gió tại Bình Thuận vẫn gặp nhiều thách thức. Các vấn đề như chính sách, công nghệ và nhận thức cộng đồng cần được giải quyết để phát triển bền vững.

2.1. Chính Sách Hỗ Trợ Năng Lượng Gió Tại Việt Nam

Chính sách của chính phủ đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển năng lượng gió. Các quy định và hỗ trợ tài chính cần được cải thiện để thu hút đầu tư vào lĩnh vực này.

2.2. Nhận Thức Cộng Đồng Về Năng Lượng Gió

Nhận thức của cộng đồng về năng lượng gió còn hạn chế. Cần có các chương trình tuyên truyền để nâng cao hiểu biết và sự ủng hộ của người dân đối với các dự án năng lượng gió.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Tiềm Năng Năng Lượng Gió Tại Bình Thuận

Nghiên cứu này sử dụng nhiều phương pháp khác nhau để đánh giá tiềm năng năng lượng gió. Các phương pháp này bao gồm khảo sát thực địa, phân tích số liệu khí tượng và mô hình hóa.

3.1. Khảo Sát Thực Địa Tại Các Khu Vực Tiềm Năng

Khảo sát thực địa giúp thu thập dữ liệu về tốc độ gió và các yếu tố môi trường khác. Việc này rất quan trọng để xác định các vị trí lắp đặt tuabin gió.

3.2. Phân Tích Số Liệu Khí Tượng Để Đánh Giá Tiềm Năng

Phân tích số liệu khí tượng từ các trạm đo gió sẽ cung cấp cái nhìn tổng quan về tiềm năng năng lượng gió tại Bình Thuận. Các số liệu này sẽ được so sánh với tiêu chuẩn quốc tế.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Năng Lượng Gió Tại Bình Thuận

Năng lượng gió không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn tạo ra nhiều cơ hội việc làm và phát triển kinh tế cho địa phương. Các dự án năng lượng gió đang được triển khai sẽ được phân tích trong phần này.

4.1. Các Dự Án Năng Lượng Gió Đang Triển Khai Tại Bình Thuận

Hiện tại, nhiều dự án năng lượng gió đã được triển khai tại Bình Thuận. Việc đánh giá hiệu quả và tác động của các dự án này sẽ giúp rút ra bài học cho các dự án tương lai.

4.2. Lợi Ích Kinh Tế Từ Năng Lượng Gió

Năng lượng gió mang lại nhiều lợi ích kinh tế cho địa phương, từ việc tạo ra việc làm đến việc giảm chi phí năng lượng. Các số liệu cụ thể sẽ được trình bày để minh chứng cho điều này.

V. Kết Luận Và Định Hướng Tương Lai Cho Năng Lượng Gió Tại Bình Thuận

Kết luận sẽ tóm tắt những điểm chính của nghiên cứu và đưa ra định hướng cho việc phát triển năng lượng gió tại Bình Thuận trong tương lai. Cần có sự hợp tác giữa các bên liên quan để hiện thực hóa tiềm năng này.

5.1. Tóm Tắt Những Kết Quả Nghiên Cứu

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng Bình Thuận có tiềm năng lớn về năng lượng gió, nhưng cần có các giải pháp cụ thể để khai thác hiệu quả.

5.2. Định Hướng Phát Triển Năng Lượng Gió Trong Tương Lai

Định hướng phát triển năng lượng gió cần phải được xây dựng dựa trên các nghiên cứu khoa học và thực tiễn. Cần có sự tham gia của cộng đồng và các nhà đầu tư để phát triển bền vững.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Theo báo cáo cuối năm 2008 của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), các nguồn năng lượng hóa thạch truyền thống gồm than đá, dầu mỏ và khí tự nhiên đang đứng trước nguy cơ cạn kiệt trong vòng khoảng 80 năm do tốc độ khai thác theo cấp số nhân của con người. Trước nguy cơ khủng hoảng năng lượng và biến đổi khí hậu toàn cầu, Tổ chức Hòa bình Xanh (Greenpeace) năm 2003 đã đưa ra dự báo năng lượng gió có thể đáp ứng trên 1/5 nhu cầu điện năng của thế giới trong vòng 20 năm tới. Tại khu vực Đông Nam Á, Tổ chức Khí tượng Thế giới (WMO) và Ngân hàng Thế giới (WB) đánh giá Việt Nam là quốc gia có tiềm năng tài nguyên gió vượt trội, cả ở dải ven biển lẫn các vùng đồi núi nội địa.

Tại tỉnh Bình Thuận, hệ thống cung cấp điện sinh hoạt và sản xuất thời điểm năm 2011 phụ thuộc chủ yếu vào nguồn điện lưới quốc gia từ Nhà máy Thủy điện Hàm Thuận - Đa Mi và trạm phát Diesel Hàm Liêm, dẫn đến tình trạng thiếu hụt nguồn cung nghiêm trọng, đặc biệt vào mùa khô. Nhằm thực hiện Quyết định số 1855/QĐ-TTg ngày 27/12/2007 của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Chiến lược phát triển năng lượng quốc gia (đặt mục tiêu tăng tỷ lệ năng lượng tái tạo lên 3% năm 2010, 5% năm 2020 và 11% năm 2050), huyện Tuy Phong được xác định là địa bàn trọng điểm hàng đầu cả nước về tiềm năng phát triển công nghiệp phong điện.

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Thị Hà Vân (ngành Địa lý, Trường Đại học Sư phạm TP. Hồ Chí Minh, thực hiện tháng 06/2011) tập trung thực hiện các mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu sau:

1. Nghiên cứu cơ sở lý luận và tổng quan thực tiễn phát triển công nghiệp sản xuất điện gió trên thế giới và tại Việt Nam.
2. Phân tích các nhân tố tự nhiên, kinh tế - xã hội ảnh hưởng đến sự phát triển điện gió; đánh giá hiện trạng sản xuất điện gió trên địa bàn huyện Tuy Phong, trọng tâm là dự án Nhà máy Phong điện 1 Bình Thuận.
3. Đề xuất hệ thống giải pháp khắc phục các khó khăn về kỹ thuật, cơ chế chính sách, tài chính và phân tích quy hoạch phát triển điện gió huyện Tuy Phong đến năm 2020.

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là các điều kiện tiềm năng tự nhiên, kinh tế - xã hội và hiện trạng hoạt động của ngành sản xuất điện từ gió. Phạm vi không gian nghiên cứu giới hạn trên địa bàn huyện Tuy Phong, tỉnh Bình Thuận (diện tích tự nhiên 79.385 ha, gồm 2 thị trấn và 10 xã). Phạm vi thời gian sử dụng chuỗi số liệu thống kê khí tượng và kinh tế - xã hội giai đoạn 2000 - 2009, khảo sát hiện trạng công trình đến năm 2011 và định hướng phát triển đến năm 2020.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận vận dụng hệ thống khái niệm chuyên ngành khí tượng học và địa lý năng lượng:

• Phân loại gió: Gió toàn cầu (global wind hình thành do chênh lệch nhiệt áp ở tầng cao khoảng 1.000 m), gió bề mặt (surface wind hoạt động ở độ cao dưới 100 m, chịu ma sát địa hình và là nguồn năng lượng chính cho tuabin gió) và gió địa phương (gió đất, gió biển).
• Khái niệm các cấp độ tiềm năng: Tiềm năng gió lý thuyết (khu vực có vận tốc gió trung bình năm tại độ cao lắp đặt tuabin từ 6 m/s trở lên), tiềm năng gió kỹ thuật (khu vực đủ điều kiện địa hình để thi công, tiếp cận cơ giới và đấu nối hệ thống điện), tiềm năng gió quy hoạch/kinh tế (khu vực đất đai phù hợp chức năng sản xuất điện gió mà không xung đột quy hoạch khác), tiềm năng tài chính/khả thi (dự án đảm bảo khả năng thu hồi vốn và sinh lời cho chủ đầu tư), cùng khái niệm vùng loại trừ và vùng đệm an toàn.
• Cấu tạo kỹ thuật tuabin gió trục ngang: Gồm rotor 3 cánh quạt, trục quay, hộp tăng tốc, máy phát điện, hệ thống phanh thủy lực, động cơ xoay góc (yaw motor) và tháp đỡ bằng thép.

Nghiên cứu được xây dựng trên 3 quan điểm phương pháp luận địa lý học:

• Quan điểm tổng hợp lãnh thổ: Xem xét sự phân bố và vận hành của các dự án phong điện trong mối quan hệ đa chiều giữa các hợp phần tự nhiên, điều kiện kinh tế - xã hội và mạng lưới truyền tải điện của tỉnh Bình Thuận và khu vực Nam Trung Bộ.
• Quan điểm phát triển bền vững: Đánh giá hiệu quả kinh tế đi đôi với bảo vệ môi trường sinh thái, hạn chế suy thoái đất và đảm bảo an sinh cho cộng đồng địa phương.
• Quan điểm phát sinh: Xem xét nguồn gốc phát sinh và biến động theo mùa của tài nguyên gió nhằm đề xuất phương án khai thác hợp lý.

Các phương pháp nghiên cứu thực tế được tác giả triển khai bao gồm:

• Phương pháp điều tra thực địa và thu thập tài liệu: Tác giả tiến hành khảo sát thực địa tại công trường xây dựng Nhà máy Phong điện 1 Bình Thuận (xã Bình Thạnh), làm việc và thu thập tài liệu tại Phòng Năng lượng (Sở Công Thương tỉnh Bình Thuận), Phòng Hợp tác Đầu tư (Sở Kế hoạch và Đầu tư tỉnh Bình Thuận), Văn phòng Huyện ủy, Phòng Thống kê, Phòng Tài chính - Kế hoạch huyện Tuy Phong và Ban Quản lý dự án Phong điện 1.
• Phương pháp phân tích, so sánh và tổng hợp: Xử lý chuỗi số liệu khí tượng thủy văn thô, đối chiếu dữ liệu quan trắc trạm đo gió với số liệu của Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn tỉnh Bình Thuận; tổng hợp chỉ số phát triển dân sinh, cơ cấu lao động từ niên giám thống kê.
• Phương pháp bản đồ, biểu đồ: Phân tích bản đồ tài nguyên gió khu vực Đông Nam Á, Atlat Địa lý Việt Nam, bản đồ tự nhiên tỉnh Bình Thuận và biểu đồ hoa gió để định vị các tiểu vùng tiềm năng.

Nguồn dữ liệu của khóa luận gồm các báo cáo quốc tế (IEA, WWEA, Worldwatch Institute, Ngân hàng Thế giới), Đề án "Quy hoạch năng lượng gió để phát điện tại các tỉnh duyên hải Việt Nam" (EVN, 2007), Báo cáo "Quy hoạch gió tỉnh Bình Thuận", Niên giám Thống kê huyện Tuy Phong các năm 2000 - 2008 và hồ sơ kỹ thuật của Công ty Cổ phần Năng lượng Tái tạo Việt Nam (REVN).

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Cơ sở lý luận và cơ sở thực tiễn về công nghiệp sản xuất điện từ gió

Chương 1 hệ thống hóa cơ chế chuyển đổi động năng của luồng gió thành cơ năng thông qua rotor cánh quạt, sau đó chuyển hóa thành điện năng qua hệ thống biến tốc và máy phát. Công nghệ tuabin gió thương mại phát triển từ mức công suất vài trăm kW (thập niên 1980) lên các tuabin hiện đại có công suất từ 3 - 5 MW, lắp đặt ở độ cao tháp trên 100 m và đường kính cánh xấp xỉ 100 m.

Về thực tiễn thế giới, tốc độ tăng trưởng công suất điện gió toàn cầu giai đoạn 2001 - 2007 đạt bình quân 24,77%/năm. Riêng năm 2008, toàn cầu lắp mới 27.261 MW (Mỹ đạt 8.351 MW, Trung Quốc đạt 6.655 MW, Đức và Tây Ban Nha đạt 1.595 MW), nâng tổng công suất tích lũy thế giới lên 121 GW, đáp ứng 1,5% nhu cầu điện năng toàn cầu. Về phân bố không gian, năm 1999 châu Âu chiếm tới 71% tổng công suất lắp đặt thế giới. Các quốc gia dẫn đầu gồm Đức (chiếm hơn 30% công suất thế giới, sản lượng điện gió đạt trên 25.000 GWh, vượt sản lượng thủy điện 20.000 GWh), Đan Mạch (điện gió chiếm trên 22% tổng sản lượng điện quốc gia, sở hữu trang trại ngoài khơi gần 400 MW), Áo (424 tuabin, công suất 606 MW tính đến năm 2004) và Vương quốc Anh.

Quốc gia / Vùng lãnh thổ	Số lượng tuabin (cái)	Tổng công suất lắp đặt (MW)	Tỷ trọng / Đặc điểm nổi bật
Đức	-	> 23.000 (năm 2007)	Chiếm > 30% công suất thế giới; vượt sản lượng thủy điện
Đan Mạch	-	-	Điện gió cung ứng > 22% nhu cầu điện năng quốc gia
Áo	424 (cuối 2004)	606,0	Tập trung tại Burgenland (307,9 MW) và Niederösterreich
Toàn thế giới	-	121.000 (năm 2008)	Tốc độ tăng trưởng bình quân 24,77%/năm (2001 - 2007)

Tại Việt Nam, nghiên cứu của Ngân hàng Thế giới chỉ ra rằng 8,6% diện tích lãnh thổ có tiềm năng gió từ tốt đến rất tốt để xây dựng trạm điện gió công nghiệp (so với Campuchia 0,9% và Thái Lan 0,2%), với tổng tiềm năng lý thuyết toàn quốc đạt 513.392 MW. Dữ liệu quan trắc trạm đo gió ở độ cao 10 m ghi nhận vận tốc gió trung bình tại các điểm tiêu biểu: Đảo Phú Quý đạt 6,8 m/s; Bạch Long Vĩ đạt 6,5 m/s; Côn Đảo đạt 6,2 m/s; Cô Tô đạt 5,5 m/s.

Từ các thử nghiệm quy mô nhỏ từ năm 1980 (150 W - 5 kW), Hải Thịnh - Nam Định (30 kW năm 1999), Đắk Hà - Kon Tum (2 kW năm 2000), Cù Lao Chàm (1,5 kW năm 2006) và Bạch Long Vĩ (800 kW giai đoạn 2004 - 2006), Việt Nam bước vào giai đoạn phát triển dự án công nghiệp với hơn 20 dự án đang triển khai tại Bình Định (Bán đảo Phương Mai, 48 MW), Ninh Thuận (7 dự án, giai đoạn 1 là 600 MW), Bình Thuận (12 dự án, tổng quy mô trên 1.000 MW), Lâm Đồng (Lang Biang 40 MW, Đà Lạt 30 MW) và Côn Đảo (7 MW, vốn 28 triệu USD).

Chương 2: Nghiên cứu hiện trạng sản xuất điện từ gió của huyện Tuy Phong - tỉnh Bình Thuận

Chương 2 phân tích chuyên sâu các nhân tố hình thành tiềm năng và hiện trạng khai thác điện gió tại địa bàn huyện Tuy Phong:

1. Các nhân tố tự nhiên:

• Vị trí địa lý và địa hình: Nằm ở phía Bắc tỉnh Bình Thuận, diện tích tự nhiên 79.385 ha, sở hữu dải bờ biển dài đón trọn luồng gió Biển Đông. Địa hình gồm 4 dạng: vùng núi trung bình và cao ở phía Tây/Tây Bắc (chiếm 70,8% diện tích huyện, chủ yếu thuộc xã Phan Dũng); đồi núi thấp ở trung tâm; cồn cát bãi cát ven biển (chiếm 4,7%, kéo dài từ Hòa Phú đến Vĩnh Tân); đồng bằng hẹp ven sông suối (chiếm 6,9%). Vị trí đồi cát dốc thoai thoải ra biển rất thuận lợi để đặt các móng trụ tuabin công suất lớn.
• Chế độ gió: Chịu chi phối của 2 mùa gió: Gió mùa Đông Bắc (tháng 11 đến tháng 3 năm sau, vận tốc trung bình 4 - 7 m/s, cực đại 12 - 15 m/s) và Gió mùa Tây Nam (tháng 5 đến tháng 9, vận tốc trung bình 4 - 6 m/s, cực đại 10 - 12 m/s). Dữ liệu quan trắc từ ngày 09/01/2005 đến 08/01/2006 ghi nhận vận tốc gió trung bình đạt 6,5 m/s; vận tốc cực đại 10 phút ($V_{max\ 10'}$) là 20,2 m/s; vận tốc cực đại tức thời ($V_{max\ 2"}$) là 24,5 m/s. Tần suất gió có vận tốc từ 3 m/s trở lên đạt 91%. Hiệu ứng địa hình tạo ra các "eo gió" hút gió mạnh tại các xã ven biển Vĩnh Hảo, Vĩnh Tân, Phước Thể, Liên Hương với tốc độ gió mùa đông đạt 14 - 16 m/s. Tổng diện tích quy hoạch tiềm năng gió của huyện đạt 8.756 ha.
• Nhiệt, ẩm, mưa và thủy văn: Khí hậu bán khô hạn đặc trưng, lượng mưa trung bình năm tại Liên Hương chỉ đạt 689,2 mm với 60 ngày mưa/năm. Tần suất không có mùa mưa lên tới 70% (trong 10 năm có 7 năm lượng mưa các tháng 9 - 11 dưới 100 mm). Thời tiết khô ráo, ít chịu ảnh hưởng của bão tạo điều kiện thuận lợi cho công tác thi công và vận hành thiết bị cơ điện ngoài trời. Tài nguyên nước mặt gồm sông Lòng Sông (dài 53 km) và suối Đá Bạc (dài 14 km); tài nguyên đất lâm nghiệp có 51.000 ha (không có rừng đặc dụng, rừng phòng hộ chiếm 42,3%).

Đơn vị hành chính cấp xã	Vùng phân bố tiềm năng gió theo quy hoạch
Phong Phú, Vĩnh Tân, Vĩnh Hảo, Phú Lạc, Hòa Minh, Chí Công, Hòa Phú	Các tiểu vùng đồi thấp và bãi cát ven biển đón gió
Phước Thể, Liên Hương, Bình Thạnh	Vùng eo gió ven biển, địa hình tiếp giáp trực tiếp Biển Đông

2. Các nhân tố kinh tế - xã hội:

• Dân cư và nguồn lao động: Dân số toàn huyện năm 2008 là 140.755 người (đến 01/4/2009 là 140.708 người; thành thị chiếm 46,96%, nông thôn chiếm 53,03%), mật độ dân số bình quân 177 người/km². Dân cư phân bố không đồng đều: thị trấn Phan Rí Cửa có mật độ rất cao (13.754 người/km²), trong khi xã vùng cao Phan Dũng chỉ đạt 2 người/km². Lực lượng trong độ tuổi lao động năm 2008 là 73.698 người (chiếm 52,4% dân số), số lao động đang làm việc là 55.863 người. Cơ cấu lao động có sự chuyển dịch: công nghiệp - xây dựng tăng lên 16,3% (9.106 người), dịch vụ đạt 28,0% (15.641 người), nông - lâm - ngư nghiệp giảm xuống 55,7% (31.116 người).
• Chính sách địa phương: Tỉnh Bình Thuận thu hút 10 nhà đầu tư đăng ký 12 dự án phong điện (tổng công suất đăng ký hơn 2.000 MW, riêng huyện Tuy Phong chiếm 5 dự án). UBND huyện Tuy Phong quán triệt nguyên tắc chỉ cấp phép xây dựng trên diện tích đất đồi cát khô cằn ven biển, tuyệt đối không sử dụng đất trồng lúa và hoa màu của người dân.

3. Hiện trạng vận hành các dự án điện gió:

• Nhà máy Phong điện 1 Bình Thuận: Do Công ty REVN làm chủ đầu tư với tổng mức đầu tư 995,672 tỷ đồng, xây dựng trên diện tích 150 ha đồi cát ven biển tại xã Bình Thạnh. Dự án có tổng công suất thiết kế 120 MW (80 tuabin) chia làm 3 giai đoạn: Giai đoạn 1 (30 MW) được cấp phép ngày 21/12/2007; Giai đoạn 2 (33 MW) cấp phép ngày 13/3/2009. Ngày 21/8/2009, 5 tuabin đầu tiên (công suất 1,5 MW/tổ, tổng 7,5 MW) đã khởi động an toàn và chính thức hòa lưới điện quốc gia vào tháng 9/2009 qua tuyến đường dây 110 kV Tháp Chàm - Phan Thiết.
• Thông số kỹ thuật tuabin Phong điện 1: Tháp đỡ bằng thép hình trụ cao 85 m, đường kính đáy tháp 4 m; rotor gồm 3 cánh quạt bằng sợi thủy tinh composite dài 37,5 m (đường kính vòng quét cánh quạt 77 m); vận tốc gió khởi động vận hành 3,5 m/s, vận tốc định mức đạt công suất tối đa 12 - 14 m/s, vận tốc ngắt an toàn 20 m/s, vận tốc gió cực đại chịu đựng được là 51,5 m/s.
• Dự án Điện gió Phú Quý: Do Tổng công ty Điện lực Dầu khí làm chủ đầu tư với tổng vốn hơn 335 tỷ đồng, công suất 6 MW (3 tuabin x 2 MW), khởi công ngày 26/11/2010 tại xã Long Hải và Ngũ Phụng, phát những kWh đầu tiên vào tháng 2/2011 phục vụ cấp điện nội bộ 25,391 triệu kWh/năm cho huyện đảo.

Tiêu chí so sánh	Nhà máy Phong điện 1 Bình Thuận	Nhà máy Điện gió Phú Quý
Chủ đầu tư	Công ty Cổ phần Năng lượng Tái tạo Việt Nam (REVN)	Tổng công ty Điện lực Dầu khí Việt Nam (PV Power)
Địa điểm xây dựng	Xã Bình Thạnh, huyện Tuy Phong	Xã Long Hải và Ngũ Phụng, huyện đảo Phú Quý
Tổng công suất quy hoạch	120 MW (80 tuabin, 3 giai đoạn)	6 MW (3 tuabin x 2 MW)
Hiện trạng vận hành (2011)	Đã hòa lưới 5 tuabin (7,5 MW) từ tháng 9/2009	Khởi công 11/2010, phát điện thử nghiệm tháng 2/2011
Đặc điểm đấu nối	Hòa vào lưới điện quốc gia (đường dây 110 kV)	Cấp điện cục bộ độc lập cho dân cư huyện đảo
Diện tích chiếm đất	150 ha (đất đồi cát ven biển)	Diện tích nhỏ tại 2 xã đảo

Chương 3: Một số giải pháp khắc phục khó khăn và định hướng phát triển tương lai

Chương 3 đề xuất 3 nhóm giải pháp thực thi nhằm tháo gỡ các điểm nghẽn của ngành điện gió tại Tuy Phong:

• Nhóm giải pháp kỹ thuật và công nghệ: Nâng cấp trạm biến áp 22/110 kV nội bộ dự án, đầu tư hệ thống điều khiển trung tâm và đường dây truyền tải 110 kV chuyên dụng kết nối với trục Tháp Chàm - Phan Thiết; lắp đặt hệ thống chống sét tiếp địa đa tầng trong và ngoài thân tháp thép; thiết lập quy trình bảo dưỡng định kỳ hệ thống cơ khí rotor và hộp biến tốc trong môi trường xâm nhập mặn ven biển.
• Nhóm giải pháp cơ chế và chính sách: Hoàn thiện hành lang pháp lý về hợp đồng mua bán điện (PPA) với Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN); ban hành cơ chế trợ giá điện gió (feed-in tariff) cố định minh bạch nhằm đảm bảo khả năng hoàn vốn cho nhà đầu tư; rút ngắn thời gian thẩm định thiết kế cơ sở và phê duyệt quy hoạch sử dụng đất công nghiệp năng lượng.
• Nhóm giải pháp vốn và tài chính: Đa dạng hóa nguồn tài trợ vốn thông qua các tổ chức tài chính quốc tế, tranh thủ quỹ tín dụng xanh; đăng ký tham gia Cơ chế Phát triển Sạch (CDM) theo Công ước khung của Liên Hợp Quốc về Biến đổi Khí hậu để bán chứng chỉ giảm phát thải carbon (CERs), bổ sung nguồn thu ngoại tệ cho dự án.

Về định hướng quy hoạch, khóa luận tổng hợp lộ trình phát triển phong điện tỉnh Bình Thuận giai đoạn 2009 - 2015 và tầm nhìn 2016 - 2020: phân bổ 8.756 ha đất có tiềm năng gió cao tại Tuy Phong cho các dự án mở rộng giai đoạn 2, giai đoạn 3 của Phong điện 1 (Bình Thạnh) và triển khai các dự án mới như Nhà máy Điện gió Phước Thể (do Công ty TNHH Đầu tư và Phát triển Năng lượng Sạch Châu Á đầu tư).

Kết quả và đóng góp

1. Khóa luận đã hệ thống hóa đầy đủ các thông số khí tượng gió thực tế tại huyện Tuy Phong, xác nhận vận tốc gió trung bình năm đạt 6,5 m/s, tần suất xuất hiện gió sinh công ($\ge 3$ m/s) đạt 91% và xác định được 8.756 ha đất đồi cát khô cằn có tiềm năng quy hoạch phong điện cao.
2. Cung cấp hồ sơ dữ liệu thực nghiệm đầu tiên về quá trình thi công, lắp đặt và vận hành thương mại của Nhà máy Phong điện 1 Bình Thuận - công trình điện gió hòa lưới điện quốc gia đầu tiên tại Việt Nam với 5 tuabin (7,5 MW) vận hành thành công từ tháng 9/2009.
3. Đề xuất hệ thống giải pháp liên ngành từ giải pháp kỹ thuật truyền tải, hoàn thiện cơ chế biểu giá mua bán điện với EVN, đến khai thác cơ chế tài chính CDM nhằm đảm bảo tính khả thi kinh tế cho các dự án điện gió quy mô công nghiệp.
4. Về mặt học thuật, công trình đóng góp một nghiên cứu địa lý kinh tế hoàn chỉnh, chứng minh tính khả thi của việc chuyển đổi diện tích đất cát bán khô hạn kém hiệu quả nông nghiệp sang phát triển công nghiệp năng lượng tái tạo sạch.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế: Khóa luận được hoàn thành vào tháng 06/2011, thời điểm dự án Phong điện 1 mới vận hành thử nghiệm 5 tổ máy thuộc giai đoạn 1 (7,5 MW/120 MW), do đó các số liệu về sản lượng điện thương phẩm thực tế phát lên lưới và doanh thu tài chính dài hạn chưa được tích lũy trọn vẹn chu kỳ nhiều năm. Đề tài chủ yếu dựa vào các báo cáo khảo sát kỹ thuật ban đầu của chủ đầu tư và cơ quan quản lý nhà nước tại địa phương.
• Hướng nghiên cứu tiếp: Tiếp tục theo dõi, đánh giá hiệu quả kinh tế - kỹ thuật khi Nhà máy Phong điện 1 hoàn thành toàn bộ 80 tuabin (120 MW); mở rộng nghiên cứu tác động môi trường vi mô (tiếng ồn cánh quạt, hiện tượng bóng nhấp nháy, ảnh hưởng đến đường bay của chim biển) và phân tích khả năng tích hợp năng lượng gió với năng lượng mặt trời trên địa bàn huyện Tuy Phong.

Giá trị tham khảo

• Khóa luận là tài liệu tham khảo chuyên ngành cho sinh viên, học viên cao học và giảng viên các ngành Địa lý học, Địa lý Kinh tế - Xã hội, Quản lý Tài nguyên và Môi trường, Kỹ thuật Năng lượng Tái tạo và Quy hoạch Phát triển Vùng.
• Các nhà đầu tư năng lượng và cán bộ quản lý tại Sở Công Thương, Sở Tài nguyên và Môi trường có thể tham khảo trực tiếp các phân tích vi khí hậu gió, bảng phân bố tiềm năng đất đai theo đơn vị hành chính cấp xã (Chương 2) và khung giải pháp cơ chế chính sách mua bán điện gió (Chương 3).

Câu hỏi thường gặp

1. Vận tốc gió và chế độ gió tại huyện Tuy Phong có những đặc điểm kỹ thuật nào thuận lợi cho phát triển điện gió?
Số liệu quan trắc năm 2005 - 2006 tại Tuy Phong ghi nhận vận tốc gió trung bình đạt 6,5 m/s, tần suất gió đạt vận tốc từ 3 m/s trở lên (ngưỡng khởi động tuabin) chiếm tới 91%. Địa bàn chịu chi phối của gió mùa Đông Bắc (vận tốc 4 - 7 m/s, cực đại 12 - 15 m/s) và gió mùa Tây Nam (vận tốc 4 - 6 m/s), đặc biệt hiện tượng địa hình eo gió ven biển vào mùa đông có thể làm vận tốc gió tăng lên 14 - 16 m/s.

2. Quy mô đầu tư và tiến độ thực tế của Nhà máy Phong điện 1 Bình Thuận được ghi nhận như thế nào trong khóa luận?
Dự án do Công ty Cổ phần Năng lượng Tái tạo Việt Nam (REVN) làm chủ đầu tư với tổng vốn 995,672 tỷ đồng, quy mô 120 MW (80 tuabin) trên diện tích 150 ha tại xã Bình Thạnh. Giai đoạn 1 (30 MW) được cấp phép cuối năm 2007; ngày 21/8/2009 đã khởi động an toàn 5 tuabin đầu tiên (7,5 MW) và chính thức hòa vào lưới điện quốc gia từ tháng 9/2009.

3. Các thông số kích thước và vận hành chính của tuabin gió lắp đặt tại Phong điện 1 Bình Thuận là gì?
Mỗi tuabin có tháp đỡ bằng thép cao 85 m, đường kính gốc trụ 4 m; rotor 3 cánh quạt dài 37,5 m (đường kính quét 77 m); công suất mỗi tổ máy 1,5 MW; vận tốc gió khởi động phát điện là 3,5 m/s, vận tốc ngắt an toàn là 20 m/s và vận tốc gió cực đại chịu đựng được là 51,5 m/s.

4. Chính quyền địa phương tỉnh Bình Thuận và huyện Tuy Phong áp dụng nguyên tắc nào khi cấp đất cho các dự án điện gió?
Chính quyền huyện Tuy Phong và tỉnh Bình Thuận áp dụng nguyên tắc ưu tiên giao các khu vực đất đồi cát khô cằn ven biển, không có dân cư sinh sống, tuyệt đối không thu hồi đất lúa và đất trồng hoa màu của người dân; đồng thời hỗ trợ giải quyết thủ tục thẩm định thiết kế cơ sở nhanh chóng cho các nhà đầu tư đáp ứng tiêu chí này.

5. Sự khác biệt cơ bản giữa Nhà máy Phong điện 1 Bình Thuận và Nhà máy Điện gió Phú Quý là gì?
Phong điện 1 Bình Thuận là nhà máy quy mô công nghiệp lớn (120 MW) đấu nối trực tiếp vào hệ thống điện lưới quốc gia qua đường dây 110 kV để cơ cấu lại nguồn điện toàn tỉnh. Trong khi đó, Điện gió Phú Quý có quy mô nhỏ (6 MW, 3 tuabin 2 MW), tổng vốn 335 tỷ đồng do PV Power đầu tư, hoạt động như một nguồn phát độc lập tự cung tự cấp điện sinh hoạt cho dân cư trên huyện đảo Phú Quý.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Thị Hà Vân đã phản ánh chân thực và chi tiết giai đoạn mở đầu của ngành công nghiệp điện gió thương mại tại Việt Nam thông qua trường hợp điển hình tại huyện Tuy Phong, tỉnh Bình Thuận. Tác phẩm đã phân tích rõ nét sự kết hợp giữa tài nguyên gió tự nhiên vượt trội (trung bình 6,5 m/s, 8.756 ha quy hoạch) với hiện trạng vận hành thành công của Nhà máy Phong điện 1 Bình Thuận từ năm 2009. Đây là tài liệu địa lý kinh tế có giá trị khoa học và thực tiễn cao, cung cấp cơ sở dữ liệu quan trọng cho công tác nghiên cứu và quy hoạch phát triển năng lượng sạch giai đoạn 2011 - 2020.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 : CƠ SỞ LÝ LUẬN VA CƠ SỞ THUC TIEN VE CONG NGHIỆP SẢN XUÁT ĐIỆN TỪ GIÓ. Giải thích một số khải niệm 1. Gió và phân loại gió Gió là một hiện tượng trong tự nhiên, được hiểu như là động năng của các khối khong khí đi chuyển trong bau khí quyển Trai Dat. Không khí chuyên động từ nơi khí áp cao về nơi khí áp thấp va sự chuyển động này sinh ra gió, hướng gió cũng như cường độ giỏ tại một địa điểm tủy thuộc vảo nhiều yếu tổ : địa hình, mức độ gỗ ghẻ của mặt đất, mức độ che phú cua thực vật, thời điểm trong ngay, trong năm, v.

Người ta thường phần biệt 3 loại gió chính - Gió toàn cau : (global wind) - gây ra bởi sự chênh lệch về nhiệt độ va áp suắt, thai ở độ cao khoảng 1000 m so với mặt đất, không phụ thuộc nhiều vao bề mat Trái Dat và loại giỏ này không thích hợp là nguồn năng lượng cho điện gió. - Gió bẻ mặt (surface wind) : thôi trên mặt đắt cho đến độ cao 100 m va phụ thuộc mật thiết vào điều kiện mặt đất, địa hình (giảm vận tốc gió). Đây chính là nguồn năng lượng chính yếu cho điện gid. Giỏ địa phương (giỏ biển, gió bờ .) : giỏ địa phương hầu hết được sử dung tại các hệ thông điện gid, đặc biệt là gió biển (sea breeze) va gió bờ (land breeze).

Năng lượng gió Năng lượng gió là sự chuyển đổi từ sức gió sang hình thức công năng hữu ích hơn, thông thường 1a hình thức sản xuất điện nang từ các tuabin gió. Việc biến đôi sức gió qua một tuabin dé sản xuất ra điện năng can phái qua nhiều giai đoạn : tuabin gió biến động nắng cua gió thành cơ ning (thong qua việc gid làm cho các cảnh quạt xoay tron). Chính cơ nắng nảy sé được chuyên thành điện nắng qua may phát điện (hệ thong cánh quạt truyền năng lượng qua bộ biên đổi tốc độ làm quay máy phát điện). Điện năng sản xuất ra được truyền đến hộ tiêu thụ hoặc tôn trữ trong các ắc qui.

Tiềm năng giỏ lý thuyết. Khu vực được coi là có tiém năng gió lý thuyết khi vận tốc gió trung bình năm tại độ cao dat tuabin xếp loại từ kha trở lên (6. Day là tiểm năng thuẫn túy vẻ - Trang 14 - mặt năng lượng. có được thông qua việc xử lý các số liệu quan trắc khí tượng.

Tiểm năng giỏ ky thuật. Khu vực được coi là có tiềm năng gió kỳ thuật khi được đánh giá là có thẻ triển khai xây dựng vả vận hành với điều kiện kỹ thuật va công nghệ hiện đại. Một khu vực có tiểm năng gió lý thuyết nhưng địa hình quá hiểm trở, không có kha nang vận chuyền vật tư thiết bị đến, không thẻ tiếp cận đẻ thi công hoặc không thé dau noi với hệ thông điện thì được xem 1a không kha thi hoặc không có tiém năng gió kỹ thuật. Tiểm năng giỏ quy hoạch (hay tiềm năng kinh tế).

Một khu vực có thể phủ hợp với nhiều chức năng khắc nhau, khi quy hoạch cho chức năng này sẽ không thực hiện được chức năng khác. Ví dụ : khu vực quy hoạch cho công nghiệp sẽ không phù hợp với điện gió vốn cân mặt bằng rộng, thoáng và giá đất rẻ. Tiêm năng tải chính (hay tiềm năng khả thi). La khu vực mà khi triển khai dự án có thé khai thác hiệu qua, đem lại lợi nhuận cho chủ dau tư.

Tiém năng nay phụ thuộc rất nhiều yếu tế : sức đầu tư, sản lượng điện sản xuất, giá bán điện, chính sách trợ gid của Chinh phú. khả năng huy động vốn, kha năng triển khai dự án v.