Điện gió và năng lượng gió: Ưu nhược điểm và ứng dụng

Năng lượng gió là một nguồn năng lượng sạch và bền vững. Việc sử dụng năng lượng gió để tạo ra điện đã được con người biết đến và ứng dụng từ xa xưa. Vậy năng lượng gió được khai thác và tạo ra điện năng như thế nào? Ưu, nhược điểm của nguồn năng lượng này ra sao? Tất cả sẽ được giải đáp trong bài viết sau, mời bạn đọc cùng tìm hiểu.

Năng lượng gió là gì?

Năng lượng gió là một trong những nguồn năng lượng sạch, tái tạo được bắt gặp ở mọi nơi trên thế giới. Chúng được tạo ra từ sự chênh lệch áp suất khí quyển, khi không khí di chuyển từ nơi có áp suất cao hơn đến những nơi có áp suất thấp hơn. Điều này tạo ra các cơn gió, và năng lượng gió chính là năng lượng thu được từ sức gió.

Năng lượng gió được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực của đời sống, bao gồm: sản xuất điện năng, cung cấp lực cho tàu thuyền di chuyển hay đơn giản sử dụng cho mục đích làm mát… Trong đó, ứng dụng sản xuất điện được biết đến rộng rãi và là lĩnh vực được quan tâm nhất hiện nay. Điện sẽ được tạo ra thông qua một tuabin gió. Vậy tuabin gió hoạt động như thế nào để tạo ra điện năng?

Năng lượng gió chuyển đổi thành điện năng như thế nào?

Về cơ bản, năng lượng gió được chuyển đổi thành điện năng theo cơ chế sau:

Khi gió thổi, cánh quạt của tuabin sẽ quay và làm quay rotor. Rotor được nối với trục chính, trục chính truyền động và làm quay trục quay máy phát. Từ đó, điện sẽ được sinh ra và cung cấp đến các hộ gia đình.

Để dễ hình dung hơn, bạn có thể hiểu về 3 bộ phận chính của tuabin gió như sau:

• Rotor: Là thành phần đi cùng với cánh quạt, chức năng của nó là thu lực gió và chuyển đổi sức gió thành năng lượng cơ học.
• Hộp số: Được kết nối với động cơ bằng một trục, giúp tăng tốc độ quay từ 30 vòng/phút lên 1500 vòng/phút.
• Máy phát điện: Có chức năng biến đổi cơ năng của quá trình quay cánh quạt, rotor thành năng lượng điện.

Các tuabin gió tạo ra điện năng đều được liên kết với nhau bằng dây cáp ngầm và giúp mang điện đến trạm biến áp. Điện từ đó được phân phối đến các hộ gia đình, nhà máy, xí nghiệp, trường học, bệnh viện…

Đối với năng lượng điện gió, công suất lắp đặt thường cao hơn rất nhiều so với hệ thống năng lượng mặt trời. Công suất điện gió thấp nhất thường dưới 100kW, trong khi hệ thống điện mặt trời có công suất đa dạng từ 1kW đến 100kW, cho đến hàng MW. Vì vậy, điện gió thường được dùng để cấp điện cho một khu vực dân cư hoặc các đơn vị có nhu cầu sử dụng điện năng lớn.

Ưu nhược điểm của năng lượng điện gió

Vì là nguồn năng lượng tái tạo không liên tục nên năng lượng điện gió cũng có những ưu nhược điểm riêng, tương tự như với năng lượng mặt trời.

Lợi ích của năng lượng gió

• Giảm phát thải khí CO2

Khác với các nhiên liệu hóa thạch thường phải đốt cháy để tạo ra điện, gió là một nguồn năng lượng sạch, không cần đốt cháy nên không tạo khí CO2 hay các chất thải gây ảnh hưởng đến môi trường. Do đó, dù sản xuất ra bao nhiêu điện năng từ gió cũng không gây bất kỳ một tác động xấu nào đến môi trường.

• Nguồn tài nguyên dồi dào, vô tận

Không chỉ có lợi cho môi trường, gió còn là nguồn năng lượng dồi dào, vô tận và có thể sử dụng quanh năm. Khác với năng lượng mặt trời chỉ cung cấp ánh sáng vào ban ngày thì điện gió có thể hoạt động cả ngày, cả đêm để sản xuất ra điện năng.

• Giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch

Sử dụng điện gió góp phần làm giảm sự phụ thuộc vào các nhiên liệu hóa thạch, và hỗ trợ đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia.

• Các lợi ích khác

Nếu lắp đặt hệ thống tuabin gió có công suất lớn, lượng điện tạo ra không chỉ cung cấp đủ cho nhu cầu sử dụng của các hộ gia đình mà còn có thể bán lại cho lưới điện quốc gia nếu dư thừa.

Ngoài ra, việc lắp đặt tuabin gió tốn rất nhiều diện tích, nên người dân có thể cho các đơn vị đầu tư thuê lại đất và thu lợi nhuận.

Nhược điểm của năng lượng gió

Mặc dù sở hữu nhiều ưu điểm nhưng điện gió cũng tồn tại một số nhược điểm như:

• Bị ảnh hưởng bởi thời tiết

Sản lượng điện tạo ra từ các trạm điện gió phụ thuộc nhiều vào tốc độ gió. Đối với những ngày không có gió, hoặc gió quá yếu sẽ làm ảnh hưởng không nhỏ đến khả năng sản xuất điện của hệ thống.

• Gây tiếng ồn

Thông thường các tuabin gió sẽ quay và vận hành với mức âm thanh khá lớn, khoảng 50-60 dB, đây là mức âm thanh mà tai người có thể nghe được. Do đó, khi cả một hệ thống tuabin hoạt động, chúng có thể tạo ra âm thanh lớn, gây khó chịu cho những khu vực xung quanh.

• Ảnh hưởng đến động vật hoang dã

Việc xây dựng các trạm điện gió có thể làm thay đổi môi trường sống và ảnh hưởng đến động vật hoang dã. Bên cạnh đó, các loài chim cũng có thể gặp nguy hiểm nếu bay vào khu vực cánh quạt của tuabin, gây mất an toàn cho chúng.

• Cần diện tích lắp đặt lớn

Hầu hết các hệ thống điện gió đều cần diện tích lớn để xây dựng. Ngoài ra, vị trí lắp đặt điện gió cũng yêu cầu về sức gió lớn. Do đó, nhà đầu tư cần tính toán và lắp đặt hệ thống tại khu vực phù hợp để tạo ra sản lượng điện cần thiết cho nhu cầu sử dụng.

• Có thể gây nguy hiểm cho dân cư xung quanh

Trong trường hợp gặp thời tiết khắc nghiệt như gió bão, mưa lớn, cùng việc các tuabin cũng bị xuống cấp theo thời gian do phải hoạt động ngoài trời. Điều này có thể khiến các cánh quạt bị văng ra và gây nguy hiểm cho khu vực gần đó. Do đó, hệ thống các tuabin cần được kiểm tra và bảo trì thường xuyên, đảm bảo an toàn cho con người và các loài động vật.

Xem thêm: So sánh điện mặt trời và điện gió: Nên chọn hệ thống nào?

Tiềm năng phát triển điện gió tại Việt Nam

Việt Nam được đánh giá là khu vực có tiềm năng phát triển điện gió nhất khu vực Đông Nam Á. Bởi nước ta được thiên nhiên ưu ái với đường bờ biển dài hơn 3.200 km và nhiều khu vực đồi núi, tạo điều kiện thuận lợi cho việc khai thác năng lượng gió ở cả ngoài khơi và trên đất liền.

Tuy nhiên, sự phát triển của công nghệ điện gió ở nước ta hiện nay vẫn chưa tương xứng với tiềm năng sẵn có. Bởi chi phí đầu tư vào điện gió hiện nay vẫn còn tương đối cao, khoảng 50 triệu/ 1kw, trong khi đó các chính sách, cơ chế trong việc mua bán điện gió vẫn chưa ổn định và rõ ràng. Điều này trở thành một rào cản rất lớn đối với các nhà đầu tư, đặc biệt là các nhà đầu tư nước ngoài khi muốn đầu tư vào thị trường Việt Nam.

Bên cạnh đó, các dữ liệu liên quan đến năng lượng gió cũng chưa có độ tin cậy cao. Điều này gây khó khăn cho các bước đánh giá ban đầu đối với một dự án điện gió, dẫn đến việc dự toán sai quy mô đầu tư vào một công trình điện gió.

Vì vậy, để điện gió phát triển tương xứng với tiềm năng sẵn có ở Việt Nam, nước ta cần có những cơ chế, chính sách phù hợp để thu hút nhà đầu tư, đồng thời cần nâng cấp và mở rộng lưới điện để truyền tải điện gió mà không gây áp lực lên hệ thống truyền tải hiện có.

Như vậy với những thông tin trên đây, SUNEMIT đã giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về loại năng lượng điện gió hữu ích này. Ngoài ra, nếu bạn đọc muốn tìm hiểu thêm về hệ thống điện năng lượng mặt trời, bạn có thể liên hệ với chúng tôi để được tư vấn và khảo sát miễn phí.

ĐIỆN MẶT TRỜI SUNEMIT – CAM KẾT UY TÍN & CHẤT LƯỢNG

• Hotline: 0946868498 – 0943968848
• Website: https://sunemit.com
• Facebook: https://facebook.com/sunemit
• Văn phòng miền Bắc: Tầng 12, tòa nhà Tech 181 Nguyễn Lương Bằng, Đống Đa, Hà Nội.
• Văn phòng miền Nam: KĐT Saigon Pearl, 92 Nguyễn Hữu Cảnh, quận Bình Thạnh, TP.HCM.

Phạm Hân

Phạm Hân là chuyên viên marketing tại Công ty điện mặt trời Sunemit. Với nhiều năm làm việc trong ngành marketing và 3 năm tìm hiểu về lĩnh vực điện năng lượng mặt trời, Hân hi vọng có thể mang đến cho độc giả những kiến thức bổ ích, giúp bất kỳ ai cũng có thể hiểu rõ về hệ thống để lựa chọn giải pháp điện mặt trời tối ưu.