Năng lượng gió là gì? Toàn bộ thông tin cần biết

Năng lượng gió là một nguồn năng lượng sạch và bền vững. Năng lượng gió có thể được khai thác và chuyển đổi thành các dạng năng lượng khác như điện năng hoặc cơ năng. Vậy năng lượng gió là gì? Chúng có những ưu nhược điểm nào? Ứng dụng thực tế ra sao? Bài viết sau sẽ giúp bạn giải đáp chi tiết, cùng tìm hiểu ngay nhé!

Năng lượng gió là gì?

Năng lượng gió là một dạng năng lượng được tạo ra từ sức gió. Những cơn gió 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. Năng lượng gió thường được khai thác để chuyển đổi thành các dạng năng lượng khác như điện năng hoặc cơ năng để phục vụ nhu cầu đời sống con người.

Tua bin gió hoạt động như thế nào?

Đối với hệ thống điện gió, Tua bin gió sử dụng năng lượng gió để tạo ra điện năng theo nguyên lý sau:

1. Hầu hết các tua bin gió có ba cánh gắn vào một tháp làm bằng thép ống. Các tháp cao 100 feet (30.48 m) trở lên so với mặt đất để tận dụng tốc độ gió lớn từ trên cao.
2. Hệ thống máy tính điều khiển hướng của cánh tua-bin để phù hợp với hướng gió.
3. Khi gió thổi, một túi khí áp suất thấp hình thành ở một bên cánh quạt. Túi khí kéo cánh quạt về phía nó, khiến rotor quay.
4. Các bánh răng làm tăng tốc độ quay của rô-to từ khoảng 18 vòng/phút lên khoảng 1.800 vòng/phút, cho phép máy phát điện của tua-bin chuyển đổi năng lượng cơ học thành điện.
5. Máy phát điện gửi điện thông qua đường dây truyền tải đến lưới điện, cung cấp điện cho các hộ gia đình và doanh nghiệp.

Các loại tua bin gió

Tua bin gió trên thế giới được chia thành các loại phổ biến sau:

• Tua bin gió nhỏ: Tạo ra công suất ≤ 100 kw (thường có tại các nơi gần hộ gia đình hoặc trạm bơm nước).
• Tua bin gió lớn: Tạo ra công suất từ ​​100 kw đến vài megawatt (thường là các trang trại, nhà máy điện gió lớn).
• Tua bin gió ngoài khơi: Có nguồn gió mạnh và ổn định, có khả năng cung cấp hàng nghìn gigawatt điện.

Ưu nhược điểm của năng lượng gió

Tương tự như các nguồn năng lượng tái tạo khác như năng lượng mặt trời, năng lượng gió cũng có những ưu nhược điểm nhất định, đó là:

Ưu điểm

• Nguồn năng lượng tái tạo, bền vững: Năng lượng gió được tạo ra hàng ngày, liên tục và gần như vô tận, 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.
• Thân thiện với môi trường: Không giống như các nguồn nhiên liệu hóa thạch thường phải đốt cháy để tạo ra điện, năng lượng gió không cần đốt cháy nên không tạo khí CO2 hay các chất thải khác gây ô nhiễm môi trường.
• Giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch: Sử dụng điện gió góp phần làm giảm sự phụ thuộc vào các nguồn nhiên liệu hóa thạch, giúp bảo vệ môi trường và góp phần đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia.

Nhược điểm

Bên cạnh những ưu điểm trên thì năng lượng gió cũng có những hạn chế như:

• Phụ thuộc vào 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.
• Chiếm không gian 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.
• Chi phí đầu tư ban đầu cao: Hệ thống điện gió thường có chi phí đầu tư ban đầu khá cao do phải xây dựng các tuabin gió và cơ sở hạ tầng cần thiết.

Xem thêm: So sánh điện mặt trời và điện gió

Các ứng dụng của năng lượng gió

Năng lượng gió là một nguồn năng lượng tái tạo và sạch, chúng được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực. Vậy năng lượng gió dùng để làm gì?

• Sản xuất điện gió: Năng lượng gió sẽ được chuyển đổi thành điện năng thông qua các tuabin gió. Khi gió thổi, các cánh quạt của tuabin quay, làm quay trục chính và quay máy phát điện bên trong tuabin, từ đó tạo ra điện năng.
• Bơm nước: Sử dụng sức gió để vận hành máy bơm nước, thường được ứng dụng trong hệ thống máy tưới tiêu, bơm nước tự động ở các khu vực vùng sâu vùng xa.
• Di chuyển: Năng lượng gió cũng có thể được ứng dụng để di chuyển tàu thuyền, buồm hoặc trong các trò chơi mạo hiểm dưới nước.

Thực trạng và tiềm năng phát triển điện gió tại Việt Nam

Việt Nam được đánh giá là quốc gia có tiềm năng phát triển năng lượng gió lớn nhất khu vực Đông Nam Á nhờ vào vị trí địa lý thuận lợi với bờ biển dài hơn 3.000 km và nhiều vùng núi cao. Hơn 39% diện tích nước ta có tốc độ gió trung bình vượt trên 6m/s ở độ cao 65m, và tiềm năng điện gió ước tính lên đến 500 GW, gấp 5 lần nhu cầu năng lượng quốc gia. Mặc dù có tiềm năng to lớn, nhưng việc phát triển năng lượng gió ở Việt Nam còn chậm, với công suất lắp đặt chỉ đạt 16,5 GW vào cuối năm 2020, chiếm khoảng 10% tổng công suất của năng lượng tái tạo.

Một số dự án điện gió đáng chú ý đã được xây dựng như Bạc Liêu (99 MW), Mũi Dinh (37,6 MW), và Phúc Liên (48 MW), và nhiều dự án lớn khác cũng đang trong quá trình triển khai.

Mặc dù có rất nhiều điều kiện thuận lợi để phát triển, nhưng ngành điện gió ở Việt Nam vẫn gặp phải nhiều thách thức, bao gồm thiếu hạ tầng lưới điện, chi phí đầu tư cao, thủ tục hành chính phức tạp và tình trạng thất thoát điện năng, đặc biệt ở các khu vực nông thôn.

Do đó, để thúc đẩy ngành điện gió, Việt Nam cần đầu tư vào hạ tầng truyền tải điện, giảm phụ thuộc vào nhập khẩu thiết bị, đơn giản hóa thủ tục phê duyệt và tăng cường hợp tác địa phương. Ngoài ra, việc tuyên truyền về lợi ích năng lượng gió và xây dựng các chương trình hỗ trợ cộng đồng cũng rất quan trọng.

Như vậy có thể thấy, triển vọng phát triển năng lượng gió tại Việt Nam là rất lớn. Nguồn năng lượng này có thể đóng góp vào việc giảm phụ thuộc vào năng lượng hóa thạch, giảm khí thải và hỗ trợ tăng trưởng bền vững. Tuy nhiên, cần có chiến lược phát triển hợp lý, bảo vệ môi trường và xã hội để tận dụng tối đa tiềm năng năng lượng gió trong tương lai.

Trên đây là những thông tin chi tiết về nguồn năng lượng gió, giải đáp toàn bộ câu hỏi về năng lượng gió là gì, năng lượng gió hoạt động như thế nào, những ưu nhược điểm và tiềm năng phát triển điện gió ở Việt Nam, hi vọng đã giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về nguồn năng lượng này. Nếu bạn đọc có quan tâm đến các nguồn năng lượng tái tạo khác như năng lượng mặt trời, có thể tìm hiểu tại sunemit.com để biết thêm thông tin chi tiết.