Hiện nay, trong bối cảnh biến đổi khí hậu và ô nhiễm môi trường ngày càng trở nên nghiêm trọng, việc tìm kiếm và sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo là điều cần thiết. Trong số các nguồn năng lượng tái tạo, năng lượng tái tạo gió nổi lên như một giải pháp hiệu quả và bền vững giúp giảm phát thải khí nhà kính và giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch, có khả năng cung cấp điện năng cho nhiều vùng khác nhau, từ các khu vực ven biển đến các vùng đồng bằng và núi cao. Bài viết này sẽ cung cấp cái nhìn tổng quan về năng lượng tái tạo gió, từ nguyên tắc hoạt động, tình hình tại Việt Nam, đến các ưu điểm và ứng dụng trên thế giới.

Năng lượng tái tạo gió là gì? Nguyên tắc hoạt động của năng lượng tái tạo gió thành điện gió

Năng lượng tái tạo gió là một nguồn năng lượng sạch và bền vững, được tạo ra từ việc khai thác sức gió thông qua các tua-bin gió để sản xuất điện. Đây là một trong những dạng năng lượng tái tạo phổ biến và phát triển nhanh chóng trên toàn thế giới. 

Nguyên lý hoạt động của năng lượng tái tạo gió dựa trên việc chuyển đổi năng lượng động học của gió thành năng lượng điện. Năng lượng điện gió là một nguồn năng lượng sạch và bền vững, giúp giảm phát thải khí nhà kính và giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch. Việc phát triển các tua-bin gió đang ngày càng trở nên phổ biến và được coi là một phần quan trọng trong chiến lược năng lượng của nhiều quốc gia. Quá trình này thực hiện thông qua các bước sau:

• Thu thập năng lượng từ gió: Khi gió thổi qua, nó làm quay các cánh quạt của tua-bin gió. Các cánh quạt này được thiết kế với hình dạng khí động học để tối ưu hóa việc thu nhận năng lượng từ gió. Chuyển động quay của các cánh quạt chính là cách năng lượng động học của gió được thu thập.
• Chuyển đổi năng lượng cơ học: Cánh quạt được kết nối với một trục chính, trục này quay khi cánh quạt quay. Trục chính thường được nối với một hộp số (gearbox), thiết bị này có nhiệm vụ tăng tốc độ quay của trục chính để đạt tốc độ cần thiết cho máy phát điện.
• Sản xuất điện năng: Máy phát điện được kết nối với trục quay của hộp số. Khi trục quay, nó tạo ra từ trường biến đổi trong máy phát, từ đó tạo ra dòng điện. Đây là quá trình chuyển đổi năng lượng cơ học thành năng lượng điện dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ.
• Điều chỉnh và phân phối điện: Điện năng do máy phát điện sản xuất thường có điện áp và tần số khác nhau. Vì vậy, dòng điện năng này cần được điều chỉnh thông qua các thiết bị biến áp để đạt được mức điện áp và tần số phù hợp  trước khi được đưa vào lưới điện. Sau khi điều chỉnh, điện năng được phân phối qua hệ thống lưới điện tới người tiêu dùng.
• Hệ thống điều khiển và giám sát: Tua-bin gió thường được trang bị các hệ thống điều khiển và giám sát tự động để đảm bảo hoạt động ổn định và an toàn. Hệ thống này có thể điều chỉnh góc nghiêng của cánh quạt (pitch control) và hướng của tua-bin (yaw control) để tối ưu hóa việc thu thập năng lượng từ gió, đồng thời bảo vệ tua-bin khỏi hư hỏng do gió quá mạnh.

Năng lượng gió ở Việt Nam

Việt Nam là một trong những quốc gia có tiềm năng lớn về năng lượng gió nhờ vào đường bờ biển dài và khí hậu nhiệt đới gió mùa. Các khu vực được xem là vùng có tiềm năng gió lớn nhất như Bình Thuận, Ninh Thuận, Bạc Liêu và Sóc Trăng. Chính phủ Việt Nam đã và đang có những chính sách khuyến khích đầu tư vào các dự án năng lượng tái tạo, đặc biệt là năng lượng gió, nhằm đáp ứng nhu cầu năng lượng ngày càng tăng và giảm sự phụ thuộc vào năng lượng hóa thạch.

Hình ảnh năng lượng tái tạo gió ở nước ta

Tại Việt Nam, các dự án năng lượng gió đang phát triển mạnh mẽ. Các hình ảnh đặc trưng của năng lượng tái tạo gió có thể dễ dàng bắt gặp qua những cánh đồng tua-bin gió trải dài, như tại khu vực Bình Thuận, nơi có những tua-bin gió cao chót vót hòa quyện với cảnh biển xanh mướt cùng với đó các tỉnh như Sóc Trăng, Bạc Liêu cũng phát triển tốt năng lượng tái tạo. Những hình ảnh này không chỉ tượng trưng cho một nguồn năng lượng sạch mà còn là biểu tượng cho sự phát triển bền vững và hiện đại của đất nước. 

Năng lượng tái tạo ở Bình Thuận

Sóc trăng phát triển tốt năng lượng tái tạo

Bạc Liêu đang hướng tới trung tâm năng lượng sạch quốc gia 

Các năng lượng tái tạo trên thế giới

Bên cạnh năng lượng gió, thế giới còn đang phát triển nhiều loại năng lượng tái tạo khác như năng lượng mặt trời, năng lượng thủy điện, năng lượng sinh khối và năng lượng địa nhiệt. Các nguồn năng lượng này đang dần thay thế năng lượng hóa thạch, góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường và biến đổi khí hậu. Các quốc gia như Đức, Đan Mạch, Trung Quốc và Hoa Kỳ đều là những nước tiên phong và có những đóng góp lớn trong lĩnh vực năng lượng gió, đã đạt được những thành tựu đáng kể trong việc phát triển và ứng dụng các nguồn năng lượng tái tạo này. Các chính sách hỗ trợ, cùng với sự phát triển của công nghệ, đã giúp tăng cường sự phát triển và ứng dụng của năng lượng gió trên toàn cầu.

Ưu điểm của năng lượng tái tạo gió

Năng lượng tái tạo gió có nhiều ưu điểm nổi bật trở thành một phần quan trọng trong việc chuyển đổi sang một hệ thống năng lượng bền vững và thân thiện với môi trường.

Thứ nhất, gió là một nguồn tài nguyên tự nhiên sẽ không bao giờ cạn kiệt. Điều này giúp năng lượng gió trở thành một lựa chọn hữu ích, bền vững và lâu dài.

Thứ hai, Quá trình sản xuất điện từ gió không tạo ra khí thải CO2 hay các chất gây ô nhiễm khác, giúp giảm thiểu hiệu ứng nhà kính và ô nhiễm không khí.

Thứ ba, giảm phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch vì năng lượng gió giúp giảm sự phụ thuộc vào các nguồn năng lượng không tái tạo như dầu mỏ, than đá và khí tự nhiên, góp phần vào an ninh năng lượng.

Thứ ba, về chi phí vận hành và bảo trì sau khi lắp đặt, các tua-bin gió yêu cầu ít bảo trì và chi phí vận hành thấp, làm cho năng lượng gió trở thành một lựa chọn kinh tế về lâu dài.

Thứ tư, khả năng lắp đặt đa dạng về các tua-bin gió, có thể được lắp đặt trên đất liền và ngoài khơi, tận dụng tối đa các khu vực có tiềm năng gió cao.

Thứ năm, khả năng mở rộng và tích hợp. Các trang trại gió có thể mở rộng quy mô dễ dàng và tích hợp vào lưới điện hiện có, cung cấp nguồn cung điện ổn định và linh hoạt.

Thứ sáu, tăng cường phát triển kinh tế địa phương. Việc xây dựng và vận hành các trang trại gió mang lại lợi ích kinh tế cho các cộng đồng địa phương thông qua việc tạo việc làm và thu nhập từ cho thuê đất.

Tổng kết

Năng lượng tái tạo gió là một giải pháp hữu hiệu cho một tương lai bền vững vì nó giúp giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường và cung cấp nguồn năng lượng ổn định. Với tiềm năng lớn về năng lượng gió Việt Nam ta có thể tận dụng cơ hội này để phát triển kinh tế và bảo vệ môi trường. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ và các chính sách hỗ trợ từ chính phủ, năng lượng gió chắc chắn sẽ đóng góp quan trọng vào hệ thống năng lượng của Việt Nam và thế giới.

Thông tin liên hệ