Năng lượng Gió và Tua bin

Rất giống một chiếc quạt máy nhưng hoạt động ngược lại. Thay vì dùng điện để tạo ra gió, tua bin gió dùng gió để tạo ra điện. Gió làm quay các cánh quạt, các cánh quạt này được nối với một trục quay. Trục quay này làm quay một máy phát điện, và máy phát điện sẽ tạo ra điện.

Thiết kế 3 cánh là sự cân bằng tối ưu giữa hiệu quả khí động học và sự ổn định về mặt cấu trúc. Ít hơn 3 cánh (1 hoặc 2) sẽ gây ra rung động và không ổn định. Nhiều hơn 3 cánh sẽ làm tăng chi phí và sức cản không khí mà không tăng đáng kể sản lượng điện.

Điện gió trên bờ được xây dựng trên đất liền. Điện gió ngoài khơi được xây dựng trên biển. Gió ngoài khơi thường mạnh hơn và ổn định hơn, cho phép các tua bin lớn hơn và sản xuất nhiều điện hơn. Tuy nhiên, chi phí xây dựng và bảo trì điện gió ngoài khơi cao hơn nhiều.

Hầu hết các tua bin gió thương mại bắt đầu sản xuất điện ở tốc độ gió khoảng 3-4 m/s (cut-in speed) và đạt công suất tối đa ở khoảng 12-15 m/s. Chúng sẽ tự động ngừng hoạt động ở tốc độ gió quá cao (khoảng 25 m/s, cut-out speed) để tránh hư hỏng.

Có, tua bin gió tạo ra tiếng ồn, chủ yếu là tiếng 'vù vù' của các cánh quạt quay trong không khí. Tuy nhiên, với các công nghệ hiện đại và quy định về khoảng cách, tiếng ồn tại các khu dân cư gần đó thường không lớn hơn tiếng ồn nền của môi trường xung quanh.

Có, đây là một trong những tác động môi trường đáng lo ngại. Các tua bin gió có thể gây nguy hiểm cho các loài chim và dơi bay. Tuy nhiên, các nghiên cứu và lựa chọn vị trí cẩn thận, cùng với các công nghệ phát hiện và xua đuổi hiện đại, đang giúp giảm thiểu đáng kể tác động này.

Việt Nam có đường bờ biển dài hơn 3.200 km và các vùng biển nông, có tốc độ gió tốt và ổn định, đặc biệt là ở phía Nam. Theo Ngân hàng Thế giới, tiềm năng kỹ thuật của điện gió ngoài khơi Việt Nam có thể lên tới gần 500 GW, một con số khổng lồ.

Điều này phụ thuộc vào kích thước của tua bin. Một tua bin gió trên bờ hiện đại (công suất 4-6 MW) có thể cung cấp đủ điện cho khoảng 4.000-6.000 hộ gia đình. Một tua bin gió ngoài khơi (12-15 MW) có thể cung cấp điện cho hơn 10.000 hộ.

Chi phí sản xuất điện gió đã giảm đáng kể trong thập kỷ qua và hiện là một trong những nguồn năng lượng mới rẻ nhất. Ở nhiều nơi trên thế giới, điện gió trên bờ đã rẻ hơn so với điện than hoặc điện khí.

Ngoài các vấn đề về môi trường, thách thức lớn nhất là tính không ổn định của gió. Điều này đòi hỏi phải có các giải pháp dự phòng hoặc lưu trữ năng lượng. Việc kết nối các trang trại gió (thường ở xa) với lưới điện quốc gia cũng là một thách thức lớn về mặt hạ tầng.