e

Thứ Ba, tháng 3 30, 2021

 


Con Dao Islands to access national power grid

A beach on Con Dao Islands in 2020. Photo by VnExpress/Tam Linh.

A project worth VND4.8 trillion ($207 million) has been approved to have the national grid reach Con Dao Islands off Vietnam's southern coast.

The Ministry of Industry and Trade will work with the authorities of Ba Ria-Vung Tau Province that administers Con Dao to draw up a specific plan, as approved in principle by Prime Minister Nguyen Xuan Phuc.


Power will be provided by a station in the coastal Mekong Delta province of Soc Trang via a cable line stretching three kilometers on land and 15 kilometers under the shallow sea off Soc Trang before being transferred via a submarine cable of 78 kilometers to Con Dao.


The project will include a 110 kV substation.


Thus far, Con Dao Archipelago, a top tourist attraction in southern Vietnam, has been using electricity generated by a diesel generator, which has failed to meet actual demand.

Before the PM gives the green light, Ba Ria-Vung Tau has suggested the government allocate state funds for the project as part of its medium-term public investment plan for the 2021-2025 period.

Con Dao comprises 16 islands that spread across 76 square kilometers with a population of 10,500. Con Son, the biggest island, is the only one inhabited.

The archipelago is considered to lie at a crucial and strategic position in terms of socio-economic development and national defense and security.

According to a master development plan, Con Dao is set to become a modern economic and tourist zone of regional and international scale.

The archipelago is expected to receive 300,000 visitors by 2030, but had already lured 400,000 in 2019, up 37 percent compared to 2018. Visitors can either fly from HCMC, Da Nang and Hanoi or travel by high-speed boat from Soc Trang and Ba Ria-Vung Tau.

A power development plan approved by the industry ministry for Con Dao in 2016 set the electricity demand for the islands at 21MW by 2024, 33.3 MW by 2030 and 46.4 MW five years later.

Yet till now, annual power supply in Con Dao has never exceeded 11.8 MW.


Source : EnlitAsia

Cập nhật số liệu khảo sát cường độ bức xạ mặt trời ở Việt Nam

 


Bức xạ mặt trời là một nguồn tài nguyên vô cùng quan trọng tại Việt Nam. Trung bình, tổng bức xạ năng lượng mặt trời ở Việt Nam vào khoảng 5 kW/h/m2/ngày ở các tỉnh miền Trung và miền Nam và vào khoảng 4 kW/h/m2/ngày ở các tỉnh miền Bắc. Từ dưới vĩ tuyến 17, bức xạ mặt trời không chỉ nhiều mà còn rất ổn định trong suốt thời gian của năm, giảm khoảng 20% từ mùa khô sang mùa mưa. Số giờ nắng trong năm ở miền Bắc vào khoảng 1.500 -1.700 giờ trong khi ở miền Trung và miền Nam Việt Nam, con số này vào khoảng 2000 - 2600 giờ mỗi năm.

Theo tài liệu khảo sát lượng bức xạ mặt trời cả nước:

1/ Các tỉnh ở phía Bắc (từ Thừa Thiên - Huế trở ra) bình quân trong năm có khoảng 1.800 - 2.100 giờ nắng. Trong đó, các vùng Tây Bắc (Lai Châu, Sơn La, Lào Cai) và vùng Bắc Trung bộ (Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh) được xem là những vùng có nắng nhiều.

2/ Các tỉnh ở phía Nam (từ Đà Nẵng trở vào), bình quân có khoảng 2.000 - 2.600 giờ nắng, lượng bức xạ mặt trời tăng 20% so với các tỉnh phía Bắc. Ở vùng này, mặt trời chiếu gần như quanh năm, kể cả vào mùa mưa. Do đó, đối với các địa phương ở Nam Trung bộ và Nam bộ, nguồn bức xạ mặt trời là một nguồn tài nguyên to lớn để khai thác sử dụng.

Việt Nam có nguồn năng lượng mặt trời dồi dào, cường độ bức xạ mặt trời trung bình ngày trong năm ở phía bắc là 3,69 kWh/m2 và phía nam là 5,9 kWh/m2. Lượng bức xạ mặt trời tùy thuộc vào lượng mây và tầng khí quyển của từng địa phương, giữa các địa phương ở nước ta có sự chênh lệch đáng kể về bức xạ mặt trời. Cường độ bức xạ ở phía Nam thường cao hơn phía Bắc. Trong đó:

1/ Cường độ bức xạ vùng Tây Bắc:

Vùng Tây Bắc gồm các tỉnh: Lai Châu, Điện biên, Sơn La, Lào Cai, Hòa Bình, Yên Bái.

Tây Bắc nhiều nắng vào các tháng 8. Thời gian có nắng dài nhất vào các tháng 4,5 và 9,10. Các tháng 6,7 rất hiếm nắng, mây và mưa rất nhiều. Lượng tổng xạ trung bình ngày lớn nhất vào khoảng 5,234 kWh/m2/ngày và trung bình trong năm là 3,489 kWh/m2/ngày.

Vùng núi cao khoảng 1.500m trở nên thường ít nắng. Mây phủ và mưa nhiều, nhất là vào khoảng tháng 6 đến thàng 1 năm sau. Cường độ bức xạ trung bình thấp (< 3,489 kWh/m2/ngày).

2/ Cường độ bức xạ vùng Bắc bộ và Bắc Trung bộ:

Ở Bắc bộ, nắng nhiều vào tháng 5. Còn ở Bắc Trung bộ càng đi sâu về phía Nam thời gian nắng lại càng sớm, nhiều vào tháng 4.

Tổng bức xạ trung bình cao nhất ở Bắc bộ khoảng từ tháng 5, ở Bắc Trung bộ từ tháng 4. Số giờ nắng trung bình thấp nhất là trong tháng 2 và 3 khoảng 2h/ngày, nhiều nhất vào tháng 5 với khoảng 6 - 7h/ngày và duy trì ở mức cao từ tháng 7.


Bản đồ bức xạ mặt trời tại Việt Nam.


3/ Cường độ bức xạ vùng Trung bộ:

Từ Quảng Trị đến Tuy Hòa, thời gian nắng nhiều nhất vào các tháng giữa năm với khoảng 8 - 10h/ngày. Trung bình từ tháng 3 đến tháng 9, thời gian nắng từ 5 - 6 h/ngày với lượng tổng xạ trung bình trên 3,489 kWh/m2/ngày (có ngày đạt 5,815 kWh/m2/ngày).

4/ Cường độ bức xạ vùng phía Nam:

Ở vùng này, quanh năm dồi dào nắng. Trong các tháng 1, 3, 4 thường có nắng từ 7h sáng đến 17h. Cường độ bức xạ trung bình thường lớn hơn 3,489 kWh/m2/ngày. Đặc biệt là các khu vực Nha Trang, cường độ bức xạ lớn hơn 5,815 kWh/m2/ngày trong thời gian 8 tháng/năm.

Dưới đây là bảng số liệu về lượng bức xạ mặt trời tại các vùng miền nước ta.

Bảng 1 : Số liệu về bức xạ mặt trời tại Việt Nam.

Vùng

Giờ nắng trong năm

Cường độ BXMT

(kWh/m2, ngày)

Ứng dụng

Đông Bắc

1600 – 1750

3,3 – 4,1

Trung bình
Tây Bắc

1750 – 1800

4,1 – 4,9

Trung bình
Bắc Trung Bộ

1700 – 2000

4,6 – 5,2

Tốt
Tây Nguyên và Nam Trung Bộ

2000 – 2600

4,9 – 5,7

Rất tốt
Nam Bộ

2200 – 2500

4,3 – 4,9

Rất tốt
Trung bình cả nước

1700 – 2500

4,6

Tốt


Qua bảng trên cho ta thấy, Việt Nam có lượng bức xạ mặt trời rất tốt, đặc biệt là khu vực phía Nam, ở khu vực phía Bắc thì lượng bức xạ mặt trời nhận được là ít hơn.

Lượng bức xạ mặt trời giữa các vùng miền là khác nhau và nó cũng phụ thuộc vào từng tháng khác nhau.

Dưới đây là bảng số liệu lượng bức xạ trung bình các tháng ở các địa phương:

Bảng 2 : Lượng tổng xạ bức xạ mặt trời trung bình ngày của các tháng trong năm ở một số địa phương của Việt Nam (đơn vị: MJ/m2.ngày).

TT

Địa phương

Tổng xạ Bức xạ Mặt Trời của các tháng trong năm

(đơn vị: MJ/m2.ngày)

1

7

2

8

3

9

4

10

5

11

6

12

1Cao Bằng8,21

18,81

8,72

19,11

10,43

17,60

12,70

13,57

16,81

11,27

17,56

9,37

2Móng Cái18,81

17,56

19,11

18,23

17,60

16,10

13,57

15,75

11,27

12,91

9,37

10,35

3Sơn La11,23

11,23

12,65

12,65

14,45

14,25

16,84

16,84

17,89

17,89

17,47

17,47

4Láng (Hà Nội)8,76

20,11

8,63

18,23

9,09

17,22

12,44

15,04

18,94

12,40

19,11

10,66

5Vinh8,88

21,79

8,13

16,39

9,34

15,92

14,50

13,16

20,03

10,22

19,78

9,01

6Đà Nẵng12,44

22,84

14,87

20,78

18,02

17,93

20,28

14,29

22,17

10,43

21,04

8,47

7Cần Thơ17,51

16,68

20,07

15,29

20,95

16,38

20,88

15,54

16,72

15,25

15,00

16,38

8Đà Lạt16,68

18,94

15,29

16,51

16,38

15,00

15,54

14,87

15,25

15,75

16,38

10,07


Như vậy lượng tổng xạ nhận được ở mỗi vùng miền cũng khác nhau ở mỗi tháng. Có thể nhận thấy rằng, các tháng nhận được nhiều nắng hơn là tháng 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10. Nếu sử dụng bình năng lượng mặt trời vào các tháng này sẽ cho hiệu suất rất cao.

Tóm lại, Việt Nam là nước có tiềm năng về năng lượng mặt trời, trải dài từ vĩ độ 8’’ Bắc đến 23’’ Bắc, nằm trong khu vực có cường độ bức xạ mặt trời tương đối cao, với trị số tổng xạ khá lớn từ 100 - 175 kcal/cm2/năm, do đó việc sử dụng năng lượng mặt trời ở nước ta sẽ đem lại hiệu quả kinh tế lớn.

Khu vực Tây Bắc được đánh giá có tiềm năng năng lượng mặt trời vào loại khá trong toàn quốc do không bị ảnh hưởng nhiều bởi gió mùa và hoàn toàn có thể ứng dụng hiệu quả các công nghệ sử dụng năng lượng mặt trời tại khu vực Tây Bắc. Bức xạ mặt trời trung bình năm từ 4,1 - 4,9 kWh/m2/ngày. Số giờ nắng trung bình cả năm đạt từ 1.800 - 2.100 giờ nắng, các vùng có số giờ nắng cao nhất thuộc các tỉnh Điện Biên, Sơn La. Thời điểm trong năm khai thác hiệu quả nhất năng lượng mặt trời tại khu vực Tây Bắc là vào tháng 3 đến tháng 9, trong khi vào các tháng mùa đông hiệu quả khai thác là rất thấp.

Số giờ nắng và cường độ bức xạ tại khu vực Tây Bắc:

cuong-do-buc-xa-nang-luong-mat-troi-tai-cac-khu-vuc-cua-viet-nam


Tiềm năng năng lượng mặt trời tốt nhất ở các vùng Thừa Thiên Huế trở vào Nam và vùng Tây Bắc. Vùng Tây Bắc gồm các tỉnh: Lai Châu, Sơn La, Lào Cai… và vùng Bắc Trung bộ gồm các tỉnh: Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh… có năng lượng mặt trời khá lớn. Mật độ năng lượng mặt trời biến đổi trong khoảng 300 đến 500 cal/cm2/ngày. Số giờ nắng trung bình cả năm trong khoảng 1.800 đến 2.100 giờ. Như vậy, các tỉnh thành ở miền Bắc nước ta đều có thể sử dụng hiệu quả.

Còn ở miền Nam, từ Đà Nẵng trở vào, năng lượng mặt trời rất tốt và phân bố tương đối điều hòa trong suốt cả năm. Trừ những ngày có mưa rào, có thể nói trên 90% số ngày trong năm đều có thể sử dụng năng lượng mặt trời cho sinh hoạt. Số giờ nắng trung bình cả năm trong khoảng 2.000 đến 2.600 giờ. Đây là khu vực ứng dụng năng lượng mặt trời rất hiệu quả./.

TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM

Tổng tiềm năng kỹ thuật điện gió trên bờ và ngoài khơi của Việt Nam

 


 

Theo báo cáo cập nhật các nguồn năng lượng tái tạo ‘phi thủy điện’ của Tạp chí Năng lượng Việt Nam (tháng 8/2020): Tổng tiềm năng kỹ thuật điện gió (trên bờ) của nước ta khoảng 217 GW, còn tổng tiềm năng kỹ thuật điện gió (ngoài khơi) khoảng 160 GW.  

Cụ thể, tổng tiềm năng kỹ thuật điện gió trên bờ của Việt Nam khoảng 217 GW, được chia theo các mức như sau:

1/ Tốc độ gió cao (>6m/s) là 24 GW.

2/ Tốc độ trung bình (5,5 - 6m/s) là 30 GW.

3/ Tốc độ thấp (4,5 - 5,5m/s) là 163 GW.

Điện gió trên bờ của Việt Nam được chia thành 6 vùng. Theo tổng hợp, công suất điện gió trên bờ đã được phê duyệt và đang trình bổ sung quy hoạch như sau:

Tên vùng

Đã được bổ sung quy hoạch (MW)

Đã đăng ký đầu tư (MW)

Bắc bộ

Bắc Trung bộ

372

Trung Trung bộ

560

2.522

Tây Nguyên

286,8

10.174

Nam Trung bộ

2.030

2.461

Nam bộ

2.099

14.775

Toàn quốc

4.975,8

30.304


Còn tổng tiềm năng kỹ thuật điện gió ngoài khơi của nước ta là khoảng 160 GW, trong đó Quảng Ninh (11 GW); Hà Tĩnh (4,4 GW); Ninh Thuận (25 GW); Bình Thuận (42 GW); Trà Vinh (20 GW)./.

BBT TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM

Tổng quan thống nhất về giá trị tiềm năng điện gió ngoài khơi của Việt Nam

 


Với hơn 3.000 km bờ biển và tổng diện tích biển khoảng 1 triệu km2 (gấp 3 lần diện tích đất liền), Việt Nam có tiềm năng điện gió ngoài khơi rất lớn. Có nhiều nghiên cứu khoa học và báo cáo đã đánh giá tiềm năng này theo các khu vực biển có ranh giới, diện tích biển, hay phương pháp khác nhau nên dẫn đến có nhiều kết quả thu được khác nhau. Để thuận lợi cho các cơ quan quản lý tổng hợp tài nguyên, bảo vệ môi trường biển, hải đảo, năng lượng, điện, các nhà đầu tư và các cơ quan truyền thông, trong bài báo ngắn dưới đây, các chuyên gia thuộc Trung tâm Năng lượng, Khí hậu và biển Ai Len, Tổng cục Biển và Hải đảo, Sáng kiến chuyển dịch Năng lượng Việt Nam sẽ tóm tắt, phân tích các tiềm năng kỹ thuật điện gió ngoài khơi và đề xuất thống nhất cách sử dụng.

Arent và cộng sự [1] (Phòng thí nghiệm quốc gia Năng lượng tái tạo Hoa Kỳ 2012)

Nghiên cứu này đã sử dụng bộ dữ liệu gió ngoài khơi toàn cầu NOAA’s Blended Sea Winds, tua bin IEC Class I 3.5 MW và đã loại trừ các vùng bảo tồn biển từ dữ liệu của Protected Planet với diện tích xác định từ Liên minh Bảo tồn Thiên nhiên Quốc tế (IUCN).

Các giả định khác là mật độ công suất 5 MW/km2 tương ứng với khoảng cách giữa tua bin trong một trang trại là 8 lần đường kính rô-to, cũng như việc loại trừ diện tích biển thực tế để lắp dựng từ diện tích tiềm năng khảo sát, và cao đặt tua bin là 90m, độ sâu tối đa là 1.000 m, vận tốc gió trung bình năm tối thiểu là 8.0 m/s (tức là loại trừ các diện tích biển có vận tốc gió trung bình năm thấp hơn 8.0 m/s). Khoảng cách tối đa từ đường bờ (đường mép nước biển thấp nhất trung bình nhiều năm) [2] là 100 hải lý (185 km). Khoảng cách từ đường bờ tối thiểu là 5 hải lý (9.26 km) để loại trừ việc ảnh hưởng đến tầm nhìn và cảnh quan làm cộng đồng phản ứng. Tổng tiềm năng kỹ thuật của điện gió ngoài khơi Việt Nam với các số liệu đầu vào như trên là 942 GW như ở Bảng 1.

Bảng 1: Tổng tiềm năng kỹ thuật của điện gió ngoài khơi Việt Nam với khoảng cách từ bờ tối thiểu 9.26 km và tối đa 185 km và mật độ công suất 5 MW/km2

Vùng biển nông (0 - 30 m) cách bờ từ 9.25 km

Vùng biển trung gian (30 - 60 m)

Vùng biển sâu (60 - 1000 m)

Tổng cộng

Tiềm năng kỹ thuật (đã loại trừ diện tích bảo tồn)

196 GW

280 GW

466 GW

942 GW

Diện tích tiềm năng (vận tốc gió trên 8m/s)

39.288 km2

56.004 km2

92.948 km2

188.440 km2


Diện tích vùng biển mới chỉ được tính phần nội thủy và một phần lãnh hải của Việt Nam, chưa bao gồm toàn bộ vùng đặc quyền kinh tế của Việt Nam tính từ đường cơ sở quốc gia theo “Tuyên bố [3] của Chính phủ nước CHXHCN Việt Nam về đường cơ sở dùng để tính lãnh hải Việt Nam ngày 12 tháng 11 năm 1982” (gọi tắt là “Tuyên bố 1982” trong bài viết này).

Nhóm hợp tác nghiên cứu Việt Nam, Ai-Len và Nhật Bản [6][7]

Động lực ban đầu và cơ sở quan trọng cho nhóm nghiên cứu này tiến hành là Tập bản đồ Năng lượng gió khu vực Biển Đông và biển Việt Nam (Hùng, 2010) [4] - kết quả của Đề tài KC.09.19/2006-2010. Đề tài này đã xác định các vùng tiềm năng năng lượng gió ở biển Nam Trung bộ và Vịnh Bắc bộ của Việt Nam. Sau đó, từ nguồn số liệu của 45 trạm khí tượng vùng duyên hải và hải đảo với khoảng thời gian quan trắc trong 10 năm (1994 - 2004), vận tốc gió trung bình hai mùa trong năm đã được tính toán ngoại suy cho dải biển cách đường bờ 50 km (Bé và Toán, 2013) [5]. Tuy nhiên, việc tính toán tiềm năng năng lượng gió trong các nghiên cứu này chưa kể đến các dải vận tốc gió hữu dụng của tua bin điện gió.

Nhóm hợp tác nghiên cứu từ Việt Nam, Ai-Len và Nhật Bản [6] đã dùng mô hình số trị kiểm chứng với hai bộ số liệu đo cho ra kết quả vận tốc gió trung bình năm ở độ cao 100 m có thể đạt 9 - 10 m/s tại nhiều vùng biển của Việt Nam. Sử dụng các dải vận tốc gió hữu dụng phổ biến của tua bin là vcut-in (vận tốc gió tối thiểu, 4 m/s), vrated (vận tốc mà tua bin bắt đầu hoạt động tối ưu, 13 m/s) và vcut-out (vận tốc mà tua bin ngừng hoạt động, 25 m/s), nghiên cứu này cũng đưa ra kết quả mật độ năng lượng đều lớn ở một số vùng biển Nam Trung bộ, Vịnh Bắc bộ của Việt Nam, và đạt trên 50 GWh/km2/năm. Chỉ tính riêng các vùng biển quanh đảo Phú Quý, hay Bạch Long Vĩ thì tiềm năng công suất lắp đặt lên đến 38 GW mỗi vùng.

Để tiếp tục cung cấp bộ số liệu tin cậy khác cho đánh giá tiềm năng năng lượng gió ngoài khơi, từ kinh nghiệm sử dụng các bộ số liệu khác nhau để đánh giá tiềm năng điện gió sơ bộ ở nhiều nước, nhóm nghiên cứu đã so sánh và lựa chọn bộ số liệu CCMP (Cross-Calibrated Multi-Platform) đo từ vệ tinh và kiểm chứng với kết quả đo từ 7 trạm ở các đảo ngoài khơi Việt Nam (Cô Tô, Bạch Long Vĩ, Hòn Ngư, Lý Sơn, Phú Quý, Trường Sa và Phú Quốc) trước khi tính toán ngoại suy lên độ cao 100 m [7].

Để đánh giá sơ bộ tiềm năng kỹ thuật, dải biển Việt Nam từ bờ ra ngoài khơi 100 hải lý (185 km) đã được chia làm 4 vùng: (I) Quảng Ninh đến Hà Tĩnh, (II) Quảng Bình đến Bình Định, (III) Phú Yên đến Bà Rịa - Vũng Tàu, và (IV) Thành phố Hồ Chí Minh đến Kiên Giang.

Kết quả của nghiên cứu tương thích với kết quả trước của nhóm [6], và được tóm tắt trong Bảng 2 dưới đây. Trong đó, vùng III (đặc biệt là biển Bình Thuận đến Bà Rịa - Vũng Tàu), một phần vùng I (Quảng Ninh - Thái Bình) có tiềm năng nhất cho phát triển điện gió ngoài khơi (ĐGNK) hiện nay. Tổng tiềm năng kỹ thuật ĐGNK trong vùng biển 0 - 185 km từ bờ lên đến 600 GW. Bản dịch chi tiết có trong báo cáo nghiên cứu của VIET SE [8].

Bảng 2: So sánh tiêu chí đánh giá tiềm năng ký thuật của 4 vùng [7] [8], vrated = 12.5 m/s.

Tiêu chí

Vùng I

Vùng II

Vùng III

Vùng IV

Mật độ năng lượng gió (GWh/km2)

14 – 19

12 – 22

14 – 29

12 – 27

Hệ số toàn tải (CF) (%)

30 – 60

25 – 40

40 – 65

25 – 50

Mật độ lắp dựng thực tế (MW/km2)

4 – 7

5 – 6,5

8 – 10

4 – 8


Diện tích vùng biển mới chỉ được tính phần nội thủy và một phần lãnh hải của Việt Nam, chưa bao gồm toàn bộ vùng đặc quyền kinh tế của Việt Nam tính từ đường cơ sở quốc gia theo Tuyến bố 1982 [3].


Chương trình hỗ trợ quản lý năng lượng của Ngân hàng Thế giới (WB-ESMAP) [9]

Chương trình hỗ trợ quản lý năng lượng của Ngân hàng Thế giới (WB-ESMAP), dựa vào bản đồ gió thế giới [10] ở độ cao 100 m và trong dải 200 km từ đường bờ, và số liệu địa hình đáy biển từ GEBCO [11] , đã ước tính tiềm năng kỹ thuật của điện gió ngoài khơi ở các thị trường mới nổi trong đó có Việt Nam [12].

Nghiên cứu này cũng cho thấy, khu vực Bình Thuận và Ninh Thuận có vận tốc gió trung bình hơn 10 m/s ở vùng biển sâu dưới 50 m và vùng có vận tốc gió trên 7 m/s mang lại tiềm năng điện gió cố định ngoài khơi ở vùng này lên đến 165 GW. Tiềm năng điện gió nổi với độ sâu dưới 1.000 m ở các vùng biển phía Nam đến Quảng Nam đạt 175 GW. Ở lãnh hải phía Bắc Việt Nam (ngoài Vịnh Bắc bộ), nơi có vận tốc gió vào khoảng 7 - 8.5 m/s và độ sâu biển dưới 50 m có tiềm năng điện gió cố định khoảng 88 GW, và độ sâu dưới 1.000 m có tiềm năng điện gió nổi lên đến 39 GW. Trên vùng biển Việt Nam từ 0 - 200 km thì tổng tiềm năng kỹ thuật của ĐGNK lên tới 475 GW, trong đó móng cố định là 261 GW và móng nổi lên tới 214 GW. Bản dịch chi tiết có ở báo cáo nghiên cứu của VIET SE [8].

Diện tích vùng biển mới chỉ được tính phần nội thủy và một phần lãnh hải của Việt Nam, chưa bao gồm toàn bộ vùng đặc quyền kinh tế của Việt Nam tính từ đường cơ sở quốc gia theo Tuyên bố 1982 [3].

Hình 3: Tiềm năng gió ngoài khơi (vận tốc và độ sâu) ở Việt Nam 0 - 200 km từ bờ (a) - theo WB-ESMAP [9](Lưu ý: Các quần đảo Hoàng Sa và Trường Sa của Việt Nam thể hiện trên bản đồ (b) - Nguồn: bandovn.vn).


Vận tốc gió toàn lãnh hải, kể cả vùng biển Trường Sa và Hoàng Sa

Đề tài KC.09.19/2006-2010 đã lập được Tập bản đồ Năng lượng gió khu vực Biển Đông (Hùng, 2010) [4]. Nhóm nghiên cứu (Toán và cộng sự) [13] gần đây đã tổng hợp lại các định nghĩa về Tiềm năng lý thuyết, Tiềm năng kỹ thuật, Tiềm năng quy hoạch (hay tiềm năng kinh tế), và Tiềm năng tài chính (hay tiềm năng khả thi), cũng như Vùng loại trừ và Vùng đệm. Nghiên cứu này cũng đã sử dụng số liệu gió trung bình 10 năm 2006 - 2015 (Hình 4) và lưới 10 km ×10 km để đánh giá tiềm năng ĐGNK toàn Biển Đông nước ta (bao gồm cả vùng biển Hoàng Sa và Trường Sa) như Hình 5.

Kết quả nhận thấy có 467.175 kmbiển nước ta có vận tốc gió trung bình năm lớn hơn 7 m/s, và diện tích biển ứng với các dải vận tốc gió như ở Bảng 3. Tuy nhiên, việc tính toán năng lượng gió cần dùng đồng thời vẫn tốc gió theo thời gian và các dải vận tốc hữu dụng của tua bin (như [6] và [7]) thay vì chỉ sử dụng vận tốc gió trung bình.

Bảng 3: Dải vận tốc gió trung bình (m/s) và diện tích biển tương ứng ở Biển Đông, Việt Nam [13].

Vận tốc gió trung bình/năm

7 - 7.5

7.5 - 8

8 - 8.5

8.5 - 9

9 - 9.5

9.5 - 10

> 10

Tổng

Diện tích (km2)

123.559

187.862

85.069

32.816

18.912

10.713

8.244

467.175


Hình 4: Tốc độ gió trung bình 10 năm (2006-2015) sử dụng trong tính toán [13].

Hình 5. Diện tích các khu vực biển Việt Nam dùng tính tiềm năng kỹ thuật ĐGNK (Nguồn: Lê Anh Thắng).

Đánh giá sơ bộ từ Cục Năng lượng Đan Mạch (DEA) và COWI

Theo báo cáo công bố vào tháng 6 năm 2020 tại Hội thảo Phát triển Năng lượng gió [14] và các thông báo [15], nghiên cứu sơ bộ này đã sử dụng số liệu từ các nghiên cứu đã công bố về tiềm năng ĐGNK ở Việt Nam và chỉ đánh giá cho diện tích 31.000 kmtrên vùng biển cách bờ từ 5 đến 100 km như Hình 6.

Kết quả tiềm năng kỹ thuật (technical potential) [15] là 160 GW. Tuy nhiên, do nhiều lý do như (i) diện tích được đánh giá chỉ là một phần nhỏ của tiềm năng kỹ thuật, (ii) việc chỉ xét xa bờ 100 km là đi sau thực tế công nghệ ĐGNK hiện tại và tương lai gần bởi vì trang trại ĐGNK đã vận hành xa bờ trên 100 km như trang trại Hornsea One [16] hơn 1.2 GW cách bờ biển nước Anh 120 km và nhiều trang trại ĐGNK khác trên thế giới cách bờ 150 - 175 km đã được cấp phép [17], và lãnh hải nước ta đa phần cách bờ trên 200 - 400 km. Vì vậy, nghiên cứu sơ bộ này và kết quả chỉ có ý nghĩa cho vùng biển đã xét và cho một số đối tượng sử dụng nhất định, chứ không nên sử dụng cho quy hoạch quốc gia hay văn bản nhà nước.

Diện tích vùng biển chỉ được tính phần nội thủy của Việt Nam, chưa bao gồm toàn bộ vùng đặc quyền kinh tế của Việt Nam tính từ đường cơ sở quốc gia theo Tuyên bố 1982 [3].

Hình 6: Diện tích biển được đánh giá cho điện gió ngoài khơi (a), theo Cục Năng lượng Đan Mạch - DEA [14] (Lưu ý: Các quần đảo Hoàng Sa và Trường Sa của Việt Nam có trên bản đồ (b) - Nguồn: bandovn.vn).



Kết luận và kiến nghị

Phương pháp tính tiềm năng kỹ thuật ĐGNK ở Việt Nam của các nhóm NREL [1] (2012), nhóm hợp tác nghiên cứu từ Việt Nam, Ai-Len và Nhật Bản [6] [7] (2019), và WB-ESMAP [9] (2019) là từ các bộ số liệu khác nhau và được kiểm chứng với số liệu đo, các và nhóm thực hiện nghiên cứu độc lập với nhau, nên đều đủ độ tin cậy. Tuy nhiên, NREL [1] (2012) thực hiện kiểm chứng với số liệu đo ở Hoa Kỳ và có kết quả tiềm năng cho Việt Nam là 942 GW trong vùng biển từ 9.25 km đến 185 km từ bờ (trong đó 476 GW tiềm năng ĐGNK cố định với độ sâu biển dưới 60 m, và 466 GW ĐGNK nổi với độ sâu biển từ 60 - 1.000 m). Trong khi đó kết quả tiềm năng của nhóm Việt Nam, Ai-Len và Nhật Bản [6] [7] là 600 GW trong vùng biển 0 - 185 km gần với kết quả của WB-ESMAP [9] (475 GW trong vùng biển 0 - 200 km).

Chưa thống nhất dùng bản đồ để tính diện tích khu vực (không gian) biển để tính năng lượng gió ngoài khơi. Không gian biển sử dụng nghiên cứu mới chỉ được tính hầu hết chỉ cho diện tích phần nội thủy, hoặc phần nội thủy và một phần lãnh hải của Việt Nam, chưa bao gồm hết vùng đặc quyền kinh tế của Việt Nam tính từ đường cơ sở quốc gia theo Tuyến bố [3] của Chính phủ CHXHCN Việt Nam về đường cơ sở dùng để tính lãnh hải Việt Nam ngày 12 tháng 11 năm 1982 (Tuyên bố 1982). Các diện tích khu vực biển cần được chính xác hóa theo bản đồ biển, khu vực biển của Việt Nam, đặc biệt các đường mép nước biển trung bình thấp nhất nhiều năm (đường bờ) [2], đường cơ sở quốc gia, đường lãnh hải, đường tiếp giáp lãnh hải, và đường đặc quyền kinh tế.

Đề xuất khuyến nghị:

Thứ nhất: Trước mắt, tạm thời nên sử dụng kết quả tiềm năng của WB-ESMAP [9] trong các quy hoạch quốc gia về năng lượng và điện lực và văn bản nhà nước, trong đó ghi rõ: “Tiềm năng kỹ thuật điện gió ngoài khơi của Việt Nam trong vùng biển cách đường mép nước biển thấp nhất trung bình nhiều năm bờ từ 0 - 200 km là 475 GW”. Trong trường hợp cần thiết, nên có thông tin rõ ĐGNK cố định (261 GW) và nổi (214 GW).

Thứ hai: Các kết quả của nhóm Việt Nam, Ai-Len và Nhật Bản [6] [7] và của NREL [1] đều cao hơn, nên có thể dùng để kiểm chứng khi tính toán tiềm năng kinh tế và khả thi. Trong trường hợp sử dụng, cần ghi rõ “tiềm năng trong vùng biển Việt Nam cách bờ 0 - 185 km”.

Thứ ba: Với thực tế công nghệ xây dựng và vận hành ĐGNK hiện tại và tương lai gần, tiềm năng kỹ thuật và quy hoạch ĐGNK cần xét đến các vùng biển xa bờ đến 200 km, như nghiên cứu của WB-ESMAP [9], nhóm Việt Nam, Ai-Len và Nhật Bản [6] [7] và của NREL [1].

Thứ tư: Kết quả tiềm năng ĐGNK của DEA chỉ xét vùng biển diện tích nhỏ là 31.000 km2 và chỉ cách bờ 5 - 100 km nên chỉ có ý nghĩa cho vùng biển đã xét và cho một số đối tượng sử dụng nhất định, chứ không nên sử dụng cho quy hoạch quốc gia hay văn bản nhà nước. Các văn bản và thông tin báo chí (nếu có) rằng “tổng tiềm năng kỹ thuật điện gió ngoài khơi Việt Nam là 160 GW” cần được sửa đổi, hoặc đính chính với kết quả của WB-ESMAP (đã đề xuất tạm thời sử dụng như trên).

Thứ năm: Cần tiếp tục đo gió và đánh giá tiềm năng kỹ thuật ĐGNK toàn vùng biển đặc quyền kinh tế nước ta, kể cả vùng biển Trường Sa và Hoàng Sa như nghiên cứu của (Toán và cộng sự, 2020) [13] để quy hoạch các trang trại ĐGNK xa bờ không nối lưới phục vụ cho đảo và sản xuất hydrogen trong tương lai với nhiều lợi ích lớn khác. Các kết quả tiềm năng kỹ thuật cần kiểm chứng lại trước khi sử dụng. Nghiên cứu này mở ra một hướng mới trong đánh giá tiềm năng ĐGNK toàn Biển Đông.

Thứ sáu: Cần có Đề án Chiến lược, Quy hoạch tổng thể phát triển năng lượng gió ngoài khơi quốc gia để chuẩn hóa bản đồ biển, ranh giới và diện tích biển, đo đạc biển. Cần xây dựng cơ sở dữ liệu tài nguyên năng lượng gió, các khu bảo tồn biển, luồng hàng hải, phương pháp xác định tiềm năng ĐGNK để có được dữ liệu tốt nhất, dùng cho Quy hoạch không gian biển, Quy hoạch tổng thể khai thác, sử dụng tài nguyên vùng bờ, Quy hoạch năng lượng quốc gia và Quy hoạch điện lực quốc gia (như Báo cáo [8] của VIET S.E. đã đề xuất)./.

ĐINH VĂN NGUYÊN - ANTS VÀ TRUNG TÂM QUỐC GIA NĂNG LƯỢNG, KHÍ HẬU VÀ BIỂN (MAREI CENTRE), AI-LEN; THÀNH VIÊN AVSE GLOBAL

DƯ VĂN TOÁN - VIỆN NGHIÊN CỨU BIỂN VÀ HẢI ĐẢO, TỔNG CỤC BIỂN VÀ HẢI ĐẢO, BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

Lưu ý: Không sao chép nội dung bài viết này (dưới mọi hình thức) khi chưa có sự chấp thuận của các tác giả và Tòa soạn Tạp chí Năng lượng Việt Nam.


Ghi chú:

[1]/ D Arent, P Sullivan, D Heimiller, A Lopez, K Eurek, J Badger, HE Jørgensen, M Kelly, L Clarke, and P Luckow (2012). Improved Offshore Wind Resource Assessment in Global Climate Stabilization Scenarios. Technical Report NREL/TP-6A20-55049

[2]Đường bờ: Đường mép nước biển trung bình thấp nhất nhiều năm (http://www.monre.gov.vn/Pages/xac-dinh-duong-mep-nuoc-bien-thap-nhat-trung-binh-nhieu-nam.aspx)

[3]/ http://bienphongvietnam.vn/van-ban-phap-luat/van-kien-phap-ly-dieu-uoc-quoc-te/179-vankien03.html

[4]/ N. M. Hùng (2010). Báo cáo tổng kết Đề tài KC.09/2006-2010: Năng lượng biển, Viện Cơ học, Viện KH và CN Việt Nam.

[5]/ T. T. Bé (2013). Đánh giá tiềm năng năng lượng gió vùng biển ven bờ Việt Nam. LV Thạc sỹ (D. V. Toán hướng dẫn). Đại học QGHN.

[6]/ V. Q. Doan, V. N. Dinh, H. Kusaka, T. Cong, A. Khan, T. V. Du and N. D. Duc (2019). Usability and challenges of offshore wind energy in Vietnam revealed by the regional climate model simulation,” Scientific Online Letters on the Atmosphere (SOLA), 15, 113-118.

[7]/ V. D. Quang, Q. V. Doan, V. N. Dinh and N. D. Duc (2020). Evaluation of resource spatial-temporal variation, dataset validity, infrastructures and zones for Vietnam offshore wind energy. Vietnam Journal of Science, Technology and Engineering 62(1), 3-16; DOI: 10.31276/VJSTE.62(1).03-16, 2020, 2020.

[8]/ Sáng kiến về chuyển dịch năng lượng Việt Nam (2020). Khuyến nghị chính sách phát triển điện gió ngoài khơi ở Việt Nam. https://vietse.vn/publication/khuyen-nghi-chinh-sach-phat-trien-dien-gio-ngoai-khoi-o-viet-nam/.

[9]/ ESMAP, “Going Global: Expanding Offshore Wind to Emerging Markets,” World Bank, Washington DC, 2019.

[10]/ Global Wind Atlas (version 3.0), a free, web-based application developed, owned, and operated by the Technical University of Denmark (DTU) in partnership with the World Bank Group, utilizing data provided by Vortex, with funding provided by ESMAP. Available at: https://globalwindatlas.info.

[11]/ General Bathymetric Chart of the Oceans (GEBCO, 2019). 24GEBCO. 2019. Available at: https://www.gebco.net/.

[12]/ ESMAP, “Going Global: Expanding Offshore Wind to Emerging Markets,” World Bank, Washington DC, 2019.

[13]/ http://nangluongsachvietnam.vn/d6/vi-VN/news/Van-de-ky-thuat-nang-luong-gio-ngoai-khoi-6-183-6533

[14]/ E. Kjaer (2020). Vietnam Offshore Wind Potential and Roadmap. Wind Development in Vietnam and Power Development Plan 8 in Vietnam, organised by GWEC, 10 June 2020. https://gwec.net/wp-content/uploads/2020/06/VWP-Virtual-2020-Erik-Kjear-DEA-Vietnam-Offshore-Wind-Power-Potential-and-Roadmap.pdf.

[15]/ https://danish-energy-agency.mynewsdesk.com/news/the-danish-energy-agency-and-vietnamese-authorities-discuss-steps-to-move-offshore-wind-expansion-forward-in-vietnam-402799.

[16]/ https://www.offshorewind.biz/2020/01/30/worlds-largest-offshore-wind-farm-fully-up-and-running/?fbclid=IwAR19484bNfFj6K7A39EwU6vEhnuyv7AjSm9NiMHpE6zNHwxbRgrIAT7Y5E4.

[17]/ US DOE. (2019). 2018 Offshore Wind Technologies Market Report. U.S. Department of Energy.

Điện gió ngoài khơi Việt Nam có những ưu điểm gì?

 


Việt Nam với đường bờ biển dài tới 3.260 km, được đánh giá là quốc gia có tiềm năng rất lớn về điện gió ngoài khơi. Trong bài viết này, tác giả sẽ đánh giá sơ bộ hệ số công suất (net capacity factor) của 1 trại gió 600 MW nếu phát triển ở các vùng biển ngoài khơi nước ta, sử dụng tua bin gió có gam công suất 10 MW (điển hình cho xu hướng phát triển của công nghệ điện gió hiện nay), cũng như đánh giá sự thay đổi hệ số công suất của trại gió này trong năm và nó có mang lại lợi ích gì cho hệ thống điện nước ta hay không?  

Theo đánh giá của Ngân hàng Thế giới [1], tiềm năng điện gió kỹ thuật Việt Nam vào khoảng 475 GW trong vùng biển cách bờ 200 km - Hình 1; hay theo nhóm nghiên cứu của Việt Nam, Ai-Len và Nhật Bản [2], tiềm năng điện gió ngoài khơi kỹ thuật nước ta trong vùng biển từ 0 - 185 km lên tới 600 GW. Những con số này đã chứng minh phần nào được tiềm năng rất lớn của điện gió ngoài khơi nước ta.

Hình 1. Tiềm năng điện gió ngoài khơi Việt Nam [1].


Mặc dầu tiềm năng điện gió ngoài khơi nước ta không được như tiềm năng điện gió ngoài khơi ở Biển Bắc - châu Âu, nhưng đặc tính gió ngoài khơi ở nước ta có lợi thế rất lớn khi bố trí mặt bằng trại gió - đó là Hướng gió, với 2 mùa gió chính theo 2 hướng chủ đạo là Đông Bắc và Tây Nam - Hình 2. Vì vậy, cùng với mật độ công suất như các trại gió ở Biển Bắc thì ở nước ta việc bố trí mặt bằng trại gió sẽ giảm khoảng cách giữa các tua bin theo hướng gió phụ và tăng khoảng cách giữa các tua bin theo hướng gió chính, sẽ giúp giảm thiểu ảnh hưởng che chắn (wake loss) giữa các tua bin, cũng phần nào giúp tiết giảm khối lượng cáp ngầm liên kết các tua bin và tối ưu việc sử dụng không gian biển.

Trong bài viết này, tác giả minh họa chọn một phương án bố trí tua bin gió với khoảng cách chính giữa tua bin gió là 4 x 18D, khoảng cách theo hướng gió phụ là 4D, theo hướng gió chính là 18D (D là đường kính cánh tua bin gió). Việc bố trí trại gió như vậy cũng phù hợp với xu hướng mật độ công suất của các trại gió trên thế giới [3][4].

Hình 2. Hướng gió chính ở Việt Nam và ở Biển Bắc - châu Âu [5].

Dưới đây phân tích chi tiết hơn về đặc tính của điện gió ngoài khơi nước ta như: Bản đồ hệ số công suất (net capacity factor map), hệ số công suất của trại gió thay đổi như thế nào qua các tháng trong một năm vận hành… Những thông số đầu vào cho việc tính toán như sau:

1/ Tiềm năng gió từ nguồn số liệu Global wind atlas ở cao độ 100 m [5].

2/ Công suất trại gió: 600 MW.

3/ Tua bin gió có công suất định mức 10 MW, đường kính cánh 185 m, vận tốc gió khởi động 3 m/s, vận tốc gió đạt công suất định mức 13 m/s và vận tốc gió ngừng hoạt động 25 m/s.

4/ Mật độ công suất trại gió: Theo như những nghiên cứu [3] và [4], mật độ công suất của trại gió sẽ giảm khi tổng công suất đặt của trại gió tăng lên; như đã trình bày ở phần đầu bài viết, mặt bằng trại gió 600 MW được thiết kế với 15 x 4 tua bin (khoảng cách giữa các tua bin là 4 x 18D). Khi đó mật độ công suất trại gió thiết kế là: 5.8 MW/km2.

5/ Mô hình tính toán tổn thất do che chắn giữa các tua bin (wake loss): Mô hình N.O. Jensen, việc tính toán dựa trên phần mềm chuyên dụng WindPRO [6].

6/ Ước tính sơ bộ các loại tổn thất (ngoài tổn thất do che chắn giữa các tua bin gió) trong quá trình hoạt động của trại gió vào khoảng 10%. Các loại tổn thất này chủ yếu bao gồm: Tính không khả dụng của tua bin (dừng do sự cố hay bảo trì, bảo dưỡng định kỳ), tổn thất do truyền tải công suất, do ảnh hưởng của các yếu tố môi trường…

Hình 3 là kết quả tính toán bản đồ hệ số công suất (net capacity map) của 1 trang trại gió có tổng công suất 600 MW ở các vùng biển ngoài khơi nước ta.

Những khu vực biển dọc các tỉnh Nam Trung bộ có hệ số công suất của trại gió khá cao; đặc biệt là vùng biển tại tỉnh Bình Thuận, hệ số công suất trại gió đạt rất cao (~ 50%) và đa phần khu vực biển này khá nông (độ sâu đáy biển < 50 m/s), rất thích hợp để phát triển các trại gió sử dụng móng cố định trong tương lai gần sắp tới.

Hình 3. Bản đồ hệ số công suất (net capacity map) của trại gió ngoài khơi 600 MW ở nước ta [7].


 



Hình 4. Hệ số công suất trại gió 600 MW theo tháng [7].


Hình 5. Công suất phát của trại gió 600 MW vào nửa đầu tháng 1/2020 của mùa gió Đông Bắc ở nước ta [7].

Theo như những nghiên cứu gần đây [9] [10], nhờ vào việc áp dụng các mô hình dự báo dựa trên trí tuệ nhân tạo (AI), dữ liệu lớn (big data), thiết bị quan trắc gió thế hệ mới (scanning LiDAR), mô hình số mô phỏng thời tiết (Numerical weather prediction - NWP), đã giúp cho độ chính xác của việc dự báo sản lượng điện phát của các dự án điện gió ngày càng được nâng cao. Chính điều này cũng góp phần nâng cao hơn tỷ trọng của nguồn năng lượng tái tạo trong hệ thống điện, đặc biệt là điện gió ngoài khơi.

Như vậy, những trang trại điện gió ngoài khơi ở khu vực biển Nam Trung bộ nếu phát triển sẽ phần nào hỗ trợ cho hệ thống điện bởi: Tính ổn định của công suất phát, mô hình dự báo công suất phát ngày một nâng cao độ chính xác và cũng như những tháng mà điện gió đạt công suất tốt nhất lại trùng với những tháng cao điểm mùa khô ở miền Nam nước ta - khi mà thủy điện đang cạn kiệt nguồn nước./.

LÊ THÀNH VINH - PHÒNG NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO, CÔNG TY CP TƯ VẤN XÂY DỰNG ĐIỆN 3

TS. ĐINH VĂN NGUYÊN - ANTS VÀ TRUNG TÂM QUỐC GIA NĂNG LƯỢNG, KHÍ HẬU VÀ BIỂN (MAREI CENTRE), AI-LEN; THÀNH VIÊN AVSE GLOBAL


Tài liệu tham khảo:

[1]/ ESMAP, “Going Global: Expanding Offshore Wind to Emerging Markets,” World Bank, Washington DC, 2019.

[2]/ V. D. Quang, Q. V. Doan, V. N. Dinh and N. D. Duc, “Evaluation of resource spatial-temporal variation, dataset validity, infrastructures and zones for Vietnam offshore wind energy”, Vietnam Journal of Science, Technology and Engineering 62(1), 3-16; DOI: 10.31276/VJSTE.62(1).03-16, 2020, 2020.

[3]/ Musial, W., P. Beiter, D. Heimiller, and G. Scott, “Offshore Wind Energy Resource Assessment for the United States” (Technical Report, NREL/TP-5000-66599), National Renewable Energy Laboratory (NREL), Golden, CO (US), 2016. http://www.nrel.gov/docs/fy16osti/66599.pdf.

[4]/ The Renewables Consulting Group LLC, “Analysis of Turbine Layouts and Spacing Between Wind Farms for Potential New York State Offshore Wind Development”, New York, 2019.

[5]/ Global Wind Atlas (version 3.0), Technical University of Denmark (DTU). https://globalwindatlas.info.

[6]/ EMD, “WindPRO 3.4 - User manual: Energy calculation”, 2020

[7] EVNPECC3, “Báo cáo kết quả đánh giá sơ bộ tiềm năng điện gió ngoài khơi Việt Nam”, 2021.

[8]/ Copernicus Climate Change Service (C3S), https://cds.climate.copernicus.eu/cdsapp#!/dataset/reanalysis-era5-single-levels?tab=overview.

[9]/ IRENA, “Innovation landscape brief: Advanced forecasting of variable renewable power generation”, International Renewable Energy Agency, Abu Dhabi, 2020.

[10]/ L. Valldecabres and M. Kühn, “On the use of remote sensing measurements for very short-term forecasting of offshore wind power”, Offshore Wind R&D Conference 2018, 2018.

Thứ Bảy, tháng 3 27, 2021

Ярослава - Это любовь

 


VideoELLO
ELLO

Ocean Energy - Tidal Current Turbine