Năng lượng gió là gì và nó hình thành như nào?
Năng lượng gió chính là năng lượng động học từ không khí mà nhân loại đã biết "đu" từ thời ông bà anh Giờ đây, khi mọi người càng chú ý đến các nguồn năng lượng tái tạo, năng lượng gió và năng lượng mặt trời đang trở thành main character vì độ bền vững và thân thiện với môi trường xịn sò.
Nói cho dễ hiểu thì năng lượng gió hoạt động theo nguyên tắc: gió thổi → tua bin quay → biến thành điện. Các tua bin gió này khai thác động năng từ gió, chuyển đổi thành cơ năng để làm đủ thứ: bơm nước, xay lúa, hoặc tạo ra điện năng phục vụ đời sống và sản xuất.
Do tốc độ quay của tuabin gió khá chậm rãi, hệ thống truyền động có hai trục: trục tốc độ thấp nối với cánh quạt và trục tốc độ cao kết nối với máy phát điện. Máy phát điện mitsubishi trong tuabin gió tạo ra dòng điện xoay chiều luôn, không cần thiết bị chuyển đổi thêm như các nhà máy điện truyền thống nữa.
Năng lượng gió có thể ứng dụng như thế nào?
Từ thời xa xưa, con người đã biết "xài" gió rồi nhé! Cánh buồm căng gió đưa tàu vượt đại dương, gió mát giúp phơi quần áo, gánh nước. Còn những hoạt động vui vui như thả diều, khinh khí cầu bay, lướt ván diều - tất cả đều nhờ có gió cả
Sự ra đời của điện năng và máy phát điện công nghiệp đã mở ra kỷ nguyên mới cho việc khai thác sức gió. Ban đầu là những cối xay gió đơn giản, rồi nhờ sự phát triển của cơ học, hiệu quả chuyển đổi năng lượng gió thành điện ngày càng xịn hơn. Cối xay gió cổ điển dần được thay bằng các tuabin gió hiện đại. Đặc biệt là sau khủng hoảng năng lượng dầu mỏ những năm 1970, việc nghiên cứu và ứng dụng tuabin gió tiên tiến được đẩy mạnh hẳn lên!
Ưu điểm và nhược điểm của năng lượng gió
Những ưu điểm của năng lượng gió
1. Nguồn năng lượng vô hạn
Năng lượng gió là hiện tượng tự nhiên không bao giờ hết, giống như ánh sáng mặt trời vậy. Nguồn năng lượng này được tạo ra từ quá trình tổng hợp hạt nhân trên mặt trời nên miễn mặt trời còn sáng thì gió vẫn thổi thôi. Khác hẳn với dầu mỏ, khí đốt - những thứ đang dần cạn kiệt, năng lượng gió là nguồn tài nguyên bền vững thực sự.
2. Nguồn năng lượng sạch
Đây là nguồn năng lượng xanh - sạch - không gây ô nhiễm môi trường nha các bạn! Trong khi các nhà máy điện truyền thống góp phần vào hiệu ứng nhà kính và ô nhiễm không khí thì năng lượng gió thân thiện với môi trường hơn hẳn. Tuy việc lắp đặt tua bin có thể tác động nhỏ đến biến đổi khí hậu, nhưng quá trình sản xuất điện từ gió lại hoàn toàn không tạo ra khí thải đâu
3. Tiết kiệm được nhiều chi phí
Là nguồn tài nguyên tái tạo miễn phí nên chi phí khai thác thấp hơn nhiều so với các nguồn năng lượng truyền thống. Giá thành sản xuất điện gió chỉ từ 1 đến 2 cent cho mỗi kilowatt giờ (kWh) theo số liệu từ Văn phòng Hiệu quả Năng lượng và Năng lượng Tái tạo (Mỹ). Hơn nữa, giá bán điện gió thường được cố định lâu dài, không nhảy múa thất thường như điện từ nhiên liệu hóa thạch.
4. Có thể được lắp đặt ở nhiều nơi
Việc lắp đặt tuabin gió có thể thực hiện ở nhiều địa hình, miễn gió đủ mạnh là ổn. Nơi lý tưởng nhất là các khu vực ngoài khơi, xa khu dân cư. Gió biển thường mạnh hơn và ổn định hơn gió trên đất liền, giúp hệ thống điện vận hành hiệu quả, êm ái và ổn định hơn nhiều.
5. Là ngành tiềm năng, cần nhiều nhân lực
Ngành năng lượng gió đang bùng nổ mạnh mẽ, kéo theo nhu cầu nhân sự ngày càng cao. Từ thiết kế, lắp đặt, sản xuất đến bảo trì và chăm sóc khách hàng - tất cả đều cần nguồn nhân lực khổng lồ. Dự báo đến năm 2050, ngành gió sẽ cần đến 600.000 lao động. Riêng tại Mỹ hiện đã có hơn 100.000 người làm việc trong lĩnh vực điện gió rồi đó!
6. Đất ở trang trại gió có thể khai thác
Năng lượng gió là nguồn năng lượng tái tạo dồi dào và ổn định, nhưng việc xây dựng các trang trại gió cần diện tích đất khá rộng. Tuy nhiên khác với trang trại năng lượng mặt trời, khoảng trống giữa các tuabin gió vẫn có thể được sử dụng cho hoạt động trồng trọt, giúp tăng cường sản lượng nông nghiệp nữa đấy!
7. Tiết kiệm chi phí lắp đặt, bảo trì
Hệ thống tua-bin gió hiện đại được thiết kế theo hướng tối ưu hóa vận hành, hạn chế tối đa nhu cầu bảo trì. Dù cấu tạo phức tạp nhưng các quy trình vận hành đã được đơn giản hóa đáng kể, dẫn đến chi phí vận hành thấp. Nhờ vậy, giá thành sản xuất điện từ gió cũng giảm theo.
Những nhược điểm của năng lượng gió là gì?
Dù là năng lượng nào cũng có những điểm trừ, năng lượng gió cũng thế thôi
1. Có thể gây ô nhiễm tiếng ồn
Sóng âm phát ra từ tua-bin gió có thể lan truyền đến khoảng cách tối đa 2km. Tuy nhiên, âm thanh này không gây khó chịu hay ồn ào bằng tiếng ồn từ đường cao tốc hoặc khu vực đông đúc đâu. Hướng gió đóng vai trò quyết định trong việc lan truyền âm thanh. Khi không có gió thì âm thanh từ tua-bin cũng biến mất luôn.
2. Gây sợ hãi cho động vật hoang dã
Mặc dù tuabin gió gây ảnh hưởng đến môi trường hoang dã thấp hơn so với các tòa nhà cao tầng, chúng vẫn tác động nhất định đến các loài chim và động vật hoang dã khác. Hiện nay, các nhà khoa học đang nỗ lực giảm thiểu tối đa những tác động này.
3. Sức gió không ổn định
Năng lượng gió có ưu nhược điểm ra sao? Dù tiềm năng khủng nhưng vẫn tồn tại một số hạn chế. Sự biến động về cường độ và hướng gió là một trong những yếu tố khiến việc khai thác năng lượng gió trở nên khó khăn. Tuy nhiên, công nghệ hiện đại đã phần nào giải quyết vấn đề này rồi! Hệ thống đo gió tự động với khả năng xác định chính xác tốc độ và hướng gió, giúp tối ưu hóa hiệu quả hoạt động của tua bin gió. Nhờ những dữ liệu thu thập được, tua bin có thể xoay theo hướng tối ưu, tạo ra lượng năng lượng tối đa.
Bên cạnh đó, sự tiến bộ trong công nghệ lưu trữ điện cũng là yếu tố quan trọng. Khả năng lưu trữ năng lượng gió hiệu quả giúp giải quyết vấn đề cung cấp điện liên tục, khắc phục hạn chế về sự biến động của nguồn năng lượng này.
Thực trạng khai thác năng lượng gió ở Việt Nam
Nhu cầu năng lượng ngày càng tăng, đặt ra thách thức lớn cho Việt Nam khi nguy cơ thiếu hụt điện đang hiện hữu. Để ứng phó với tình trạng này, Chính phủ đã ban hành Chiến lược phát triển năng lượng tái tạo vào năm 2015, với mục tiêu đến năm 2030 và tầm nhìn đến năm 2050.
Trong khu vực Đông Nam Á, Việt Nam được đánh giá là quốc gia có tiềm năng phát triển năng lượng gió lớn nhất đấy! Nước ta sở hữu 8,6% diện tích có tiềm năng từ tốt đến rất tốt để xây dựng các nhà máy điện gió quy mô lớn.
Thuận lợi khai thác năng lượng gió ở Việt Nam
Vị trí địa lý thuận lợi, nằm gần xích đạo mang đến cho Việt Nam khí hậu khô, gió nhiều, đặc biệt là ở khu vực Nam Trung Bộ - nơi có hướng gió ổn định. Biển Đông với tốc độ gió trung bình mạnh và sự thay đổi theo mùa cũng là nguồn năng lượng gió dồi dào.
Khai thác nguồn năng lượng gió là giải pháp hiệu quả để giảm bớt áp lực cho ngành nhiệt điện và các dự án điện hạt nhân. Chính phủ đã tạo điều kiện thu hút đầu tư bằng các chính sách ưu đãi về xây dựng nhà máy và giá bán điện cho Điện lực Việt Nam.
Trong hai thập kỷ qua, sản lượng điện của Việt Nam tăng trưởng nhanh chóng, đạt mức trung bình 12-13%/năm, cao hơn gấp đôi tốc độ tăng trưởng GDP. Tiềm năng điện gió của Việt Nam ước tính lên tới 513.360 MW, tương đương hơn 200 lần công suất của nhà máy thủy điện Sơn La luôn!
Tuy nhiên, trước áp lực thiếu hụt điện, Việt Nam cần có những giải pháp thích hợp để khai thác hiệu quả tiềm năng năng lượng gió, góp phần đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia.
Một số nhà máy điện gió lớn ở nước ta hiện nay:
• Nhà máy năng lượng điện gió Trung Nam (Ninh Thuận)
• Nhà máy điện gió Ninh Thuận (Ninh Thuận)
• Nhà máy điện gió Chính Thắng (Ninh Thuận)
• Nhà máy điện gió Mũi Dinh (Ninh Thuận)
• Nhà máy điện gió Đầm Nại (Ninh Thuận)
• Nhà máy điện gió Bạc Liêu (Bạc Liêu)
• Nhà máy năng lượng gió Phú Quý (Bình Thuận)
Năng lượng gió thuộc dạng tài nguyên nào?
Năng lượng mặt trời và năng lượng gió là những nguồn năng lượng tái tạo vô tận, góp phần quan trọng trong việc chuyển đổi năng lượng toàn cầu. Năng lượng mặt trời, với đặc tính vĩnh cửu, mang lại nguồn năng lượng sạch và bền vững. Trong khi đó, năng lượng gió, mặc dù còn phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, vẫn là một nguồn năng lượng đầy tiềm năng.
Để khai thác hiệu quả nguồn năng lượng gió, việc xây dựng các nhà máy cần được tính toán kỹ lưỡng, đảm bảo khoảng cách hợp lý đến khu dân cư nhằm hạn chế tối đa tiếng ồn ảnh hưởng đến sinh hoạt hàng ngày.
Nguồn: tinhte.vn