Năng lượng gió được xếp vào nhóm các nguồn năng lượng sạch và bền vững, ứng dụng của năng lượng này cũng vô cùng phong phú khi có thể chuyển đổi thành nhiều dạng năng lượng khác nhau như điện năng và cơ năng, từ đó đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống hiện nay. Vậy năng lượng điện gió là gì, ưu - nhược điểm của loại năng lượng này như thế nào? Hãy cùng GREEN IN tìm hiểu vấn đề này thông qua bài viết dưới đây nhé!
1. Năng lượng điện gió là gì?
Năng lượng gió là năng lượng được tạo ra từ chuyển động của không khí trong khí quyển và được chuyển đổi thành điện năng thông qua các tuabin gió. Tuabin chuyển động quay của cánh quạt thành năng lượng cơ học, sau đó được máy phát điện chuyển thành điện năng. - Cơ quan Năng lượng Tái tạo Quốc tế - IRENA
2. Các ứng dụng vượt trội của năng lượng điện gió
Vốn là năng lượng tái tạo, xanh sạch nên năng lượng gió được ứng dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực khác nhau:
- Sản xuất nguồn năng lượng điện gió: Gió thổi khiến cánh quạt tuabin quay, truyền động năng tới trục chính và máy phát điện bên trong, từ đó giúp tạo ra dòng điện.
- Ứng dụng trong bơm nước: Sức gió còn được ứng dụng nhằm vận hành máy bơm nước, hỗ trợ hoạt động cho hệ thống tưới tiêu và bơm tự động tại nhiều khu vực hẻo lánh hay vùng sâu vùng xa.
- Hỗ trợ di chuyển: Gió cũng được coi là một trong những nguồn năng lượng đóng vai trò như một dạng cơ năng tự nhiên giúp đẩy buồm tàu, thuyền, tham gia vào các môn thể thao mạo hiểm…
3. Phương thức tạo ra năng lượng điện gió
3.1. Lắp đặt các tuabin gió
Tuabin gió được hiểu là một máy móc có vai trò chuyển đổi động năng sinh ra từ cánh quạt gió thành cơ năng. Cách thức hoạt động của tuabin gió vô cùng đơn giản: Gió làm quay 2 - 3 cánh quạt gắn trên rotor. Rotor được kết nối trực tiếp với trục chính, truyền động để làm quay máy phát điện, từ đó tạo ra năng lượng điện gió tái tạo. Hiện nay có hai loại tuabin gió phổ biến bao gồm tuabin trục ngang (thiết kế truyền thống, có thể hoạt động hiệu quả trong điều kiện hướng gió ổn định) và tuabin trục đứng (công nghệ tiên tiến, có khả năng hoạt động tốt trong mọi điều kiện, từ đó giúp mang lại hiệu suất ổn định).
3.2. Xây dựng cây điện gió
Cây điện gió được coi là một trong những loại tuabin hiện nay, tuy nhiên, ưu điểm của nó là hoàn toàn không gây ra tiếng ồn. Đây được coi là giải pháp lý tưởng cho để lắp đặt các tuabin điện gió tại các khu vực đô thị đông dân cư như sân vườn, công viên, khu vực công cộng. Quá trình tạo ra năng lượng điện gió sẽ không gây tác động đến cuộc sống thường ngày của người dân cũng như cảnh quan công cộng xung quanh.
3.3. Điều điện gió
Các máy tính tích hợp hệ thống định vị GPS và cảm biến hiện đại sẽ giúp điều khiển cánh diều điện gió tự động cất cánh, bay theo quỹ đạo vòng tròn quanh trạm cố định. Khi bay, gió tác động làm xoay 8 cánh quạt được lắp trên cánh diều, từ đó kích hoạt máy phát điện tích hợp. Năng lượng điện sinh ra được truyền về lưới điện địa phương thông qua hệ thống dây neo, từ đó đảm bảo cung cấp nguồn năng lượng sạch và hiệu quả.
4. Ưu - nhược điểm của năng lượng điện gió
Tương tự như những dòng điện tái tạo khác được sử dụng phổ biến hiện nay, năng lượng điện gió sở hữu nhiều ưu - nhược điểm như:
4.1. Ưu điểm của năng lượng điện gió
- Nguồn năng lượng tái tạo mang tính bền vững: Vốn được khai thác từ một hiện tượng tự nhiên nên năng lượng gió được tạo ra liên tục và vô hạn. Nếu như năng lượng điện mặt trời chỉ có thể được khai thác vào ban ngày khi được cung cấp ánh sáng thì điện gió có thể hoạt động cả ngày lẫn đêm để sản xuất ra dòng điện năng dồi dào.
- Thân thiện với môi trường: Nếu như các nguồn nhiên liệu hoá thạch cần thông qua quá trình đốt cháy mới có thể sản sinh ra điện năng thì năn lượng điện gió hoàn toàn không cần đốt cháy nên không thải ra khí CO2 gây ô nhiễm môi trường.
- Giảm thiểu sự phụ thuộc vào nhiên liệu hoá thạch: Sử dụng năng lượng tái tạo như điện gió sẽ giúp giảm thiểu sự phụ thuộc vào các nguồn năng lượng không tái tạo được sản xuất từ nhiên liệu hoá thạch, từ đó giúp bảo vệ môi trường và đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia.
4.2. Nhược điểm của năng lượng điện gió
- Phụ thuộc vào điều kiện thời tiết: Hiệu suất của trạm điện gió sẽ phụ thuộc hoàn toàn vào tốc độ gió. Nếu lực gió quá yếu, thậm chí là không thổi thì hệ thống điện gió sẽ giảm sản lượng đáng kể, từ đó khiến gián đoạn việc cung cấp năng lượng.
- Tiếng ồn vận hành: Các tuabin gió vận hành có thể tạo ra âm thanh lên đến 50 - 60 dB, đây là mức âm thanh mà con người có thể nghe rõ. Khi nhiều tuabin đồng loạt được vận hành, âm thanh cộng hưởng lại có thể khiến gây khó chịu cho người dân sinh sống xung quanh khu vực lắp đặt.
- Tác động đến hệ sinh thái: Xây dựng trạm điện gió có thể làm biến đổi môi trường sống tự nhiên của nhiều động vật hoang dã. Đặc biệt, các loài chim có nguy cơ va chạm với cánh quạt tua-bin, gây tổn thất về số lượng và an toàn của chúng.
- Yêu cầu không gian lớn: Các hệ thống điện gió đòi hỏi diện tích rộng để lắp đặt và vận hành, đồng thời cần vị trí có tốc độ gió mạnh và ổn định. Điều này khiến việc lựa chọn địa điểm phù hợp trở thành một thách thức đáng kể.
- Chi phí đầu tư lớn: Việc triển khai hệ thống điện gió đòi hỏi khoản đầu tư ban đầu lớn để xây dựng tua-bin và các cơ sở hạ tầng liên quan, gây áp lực tài chính cho nhà đầu tư.
5. Tiềm năng phát triển năng lượng điện gió mạnh mẽ tại Việt Nam
Trong nhiều báo cáo thống kê, Việt Nam là một trong những quốc gia được đánh giá cao nhất trong việc phát triển năng lượng điện gió nhất khu vực Đông Nam Á bởi đất nước ta được thiên nhiên ưu ái khi sở hữu đường bờ biển lên đến 3200km cùng nhiều vùng miền có địa hình đồi núi, từ đó tạo điều kiện thuận lợi để xây dựng các tuabin gió ở cả trên đất liền lẫn ngoài khơi.
Tuy nhiên, so với tiềm năng phát triển mạnh mẽ như vậy thì ngành khai thác năng lượng điện gió tại nước ta vẫn chưa thực sự vượt trội. Nguyên nhân có lẽ đến từ mứ chi phí cầ bỏ ra để đầu tư vào hệ thống khai thác điện gió vẫn còn tương đối cao, ước tính khoảng 50 triệu/1kw, trong khi các chính sách trong việc buôn bán năng lượng điện gió vẫn chưa thực sự rõ ràng và ổn định. Điều này đã vô tình hình thành rào cản đối với những nhà đầu tư muốn đổ vốn vào thị trường điện gió tại Việt Nam.
Ngoài ra, những dữ liệu liên quan đến năng lượng điện gió hiện nay vẫn chưa thực sự đảm bảo tính chính xác và đáng tin cậy. Đây chính là nguyên nhân gây ra khó khăn trong việc đánh giá ban đầu cho các dự án điện gió, dễ dẫn đến việc sai lệch trong khâu dự toán quy mô đầu tư, từ đó ảnh hưởng đến hiệu quả triển khai các công trình.
Chính vì vậy, để khai thác tối đa tiềm năng điện gió tại Việt Nam, các cơ quan ban ngành cần xây dựng các cơ chế và chính sách phù hợp nhằm thu hút nhà đầu tư. Đồng thời, việc nâng cấp và mở rộng lưới điện là cần thiết để đảm bảo khả năng truyền tải điện gió một cách hiệu quả, tránh gây áp lực lên hệ thống hiện có.
6. Lời kết
Bài viết trên đã giúp các bạn tìm hiểu về năng lượng điện gió. Hy vọng những thông tin của chúng tôi sẽ giúp ích phần nào đó dành cho các bạn. Đừng quên theo dõi những bài viết tiếp theo tại GREEN IN để có thêm nhiều thông tin được cập nhật mới nhất nhé!