Năng lượng gió là gì? Kiến thức chi tiết nhất về năng lượng gió – DAKIA Tech | Power Backup & Energy Solutions

Năng lượng gió là gì? _ Năng lượng gió là động năng của không khí di chuyển trong bầu khí quyển Trái Đất. Năng lượng gió là một hình thức gián tiếp của năng lượng mặt trời. Sử dụng năng lượng gió là một trong các cách lấy năng lượng xa xưa nhất từ môi trường tự nhiên và đã được biết đến từ thời kỳ Cổ đại. Cùng Dakia Tech tìm hiểu để hiểu rõ hơn về năng lượng gió nhé!

1. Năng lượng gió là gì?

Gió là một trong những loại năng lượng được sử dụng rất lâu đời. Từ xa xưa cha ông ta đã biết sữ dụng năng lượng gió để di chuyên thuyền buồm trên biển.

Năng lượng gió là quá trình gió sử dụng hoạt động di chuyển của mình quay tuabin gió để tạo ra năng lượng cơ học. Tuabin gió là thiết bị giúp chuyển hóa động năng thành cơ năng. Người ta sử dụng năng lượng gió để tạo ra điện, vận dụng sự chuyển động của luồng không khí trong không trung tạo ra chuyển động. Tuabin gió giữ trách nhiệm mang năng lượng gió chuyển thành điện năng.

2. Lịch sử hình thành năng lượng gió

Bức xạ Mặt Trời chiếu xuống bề mặt Trái Đất không đồng đều làm cho bầu khí quyển, nước và không khí nóng không đều nhau. Một nửa bề mặt của Trái Đất, mặt ban đêm, bị che khuất không nhận được bức xạ của Mặt Trời và thêm vào đó là bức xạ Mặt Trời ở các vùng gần xích đạo nhiều hơn là ở các cực.

Do đó có sự khác nhau về nhiệt độ và vì thế là khác nhau về áp suất mà không khí giữa xích đạo và 2 cực cũng như không khí giữa mặt ban ngày và mặt ban đêm của Trái Đất di động tạo thành gió. Trái Đất xoay tròn cũng góp phần vào việc làm xoáy không khí và vì trục quay của Trái Đất nghiêng đi (so với mặt phẳng do quỹ đạo Trái Đất tạo thành khi quay quanh Mặt Trời) nên cũng tạo thành các dòng không khí theo mùa.

Do bị ảnh hưởng bởi hiệu ứng Coriolis được tạo thành từ sự quay quanh trục của Trái Đất nên không khí đi từ vùng áp cao đến vùng áp thấp không chuyển động thắng mà tạo thành các cơn gió xoáy có chiều xoáy khác nhau giữa Bắc bán cầu và Nam bán cầu. Nếu nhìn từ vũ trụ thì trên Bắc bán cầu không khí di chuyển vào một vùng áp thấp ngược với chiều kim đồng hồ và ra khỏi một vùng áp cao theo chiều kim đồng hồ. Trên Nam bán cầu thì chiều hướng ngược lại.

Ngoài các yếu tố có tính toàn cầu trên gió cũng bị ảnh hưởng bởi địa hình tại từng địa phương. Do nước và đất có nhiệt dung khác nhau nên ban ngày đất nóng lên nhanh hơn nước, tạo nên khác biệt về áp suất và vì thế có gió thổi từ biển hay hồ vào đất liền. Vào ban đêm đất liền nguội đi nhanh hơn nước và hiệu ứng này xảy ra theo chiều ngược lại.

3. Ưu nhược điểm của năng lượng gió

a. ƯU ĐIỂM của năng lượng gió là gì?

Từ 5.000 năm trước Công nguyên, tác dụng của gió đã được biết đến trong chế tạo thuyền buồm. Các thủy thủ là những người đầu tiên tìm ra cách dễ dàng hơn để di chuyển trên biển, đặt nền móng cho sự hiểu biết của loài người về những khái niệm quan trọng như động lực học và lực nâng. Bắt đầu từ chiếc cối xay có cánh, những nguyên lý này trở thành chìa khóa cho sự đổi mới tiếp theo, mở màn cho cuộc cách mạng tự động hóa các hoạt động tốn nhiều thời gian trong nông nghiệp.

Chi tiết cụ thể những ưu điểm của năng lượng gió:

Có thể tái tạo

Gió là nguồn tài nguyên vô hạn sẽ không bao giờ cạn kiệt. Công nghệ sẽ được cải thiện và các tuabin gió hiện tại có thể được thay thế bằng nhiều thiết bị tốt hơn, nhưng gió sẽ luôn ở đó. Gió là nguồn năng lượng sạch và có thể tái tạo.

Tiết kiệm chi phí

Với nguồn năng lượng miễn phí, các tuabin gió trên đất liền sản xuất một số loại điện rẻ nhất trên hành tinh. Theo Văn phòng Năng lượng Hiệu quả & Năng lượng Tái tạo, chỉ 1-2 cent cho mỗi kilowatt-giờ (kWh).Và, đặc biệt năng lượng gió do các trang trại gió sản xuất được bán trong một thời gian dài với giá cố định, không có sự thay đổi giá bất thường ảnh hưởng đến điện sản xuất bằng nhiên liệu hóa thạch.

Hiệu quả về vị trí không gian

Các tua bin gió ngày càng lớn hơn và hiệu quả hơn trong khi vẫn duy trì một dấu ấn tương tự. Mỗi loại hiện tại có thể cung cấp đủ điện cho 600 ngôi nhà điển hình của Hoa Kỳ dựa trên lượng điện được tạo ra chỉ trong một năm sử dụng. Những tuabin lớn này phải trải rộng hơn, nhưng đất ở giữa có thể được sử dụng cho những việc khác như sản xuất lương thực. Vì lý do này, chúng có thể hiệu quả hơn rất nhiều các trang trại năng lượng mặt trời.

Chi phí vận hành thấp

Nhìn chung, sau khi được lắp đặt và đưa vào vận hành, tuabin gió rất ít phải yêu cầu bảo trì. Công nghệ có thể phức tạp, nhưng cơ học rất đơn giản và đáng tin cậy. Mọi thứ có vẻ đơn giản hơn dẫn đến chi phí vận hành thấp giúp chi phí điện năng thấp hơn cho người tiêu dùng, vì vậy nhiều người sử dụng nó hơn.

Tạo công ăn việc làm

Sản xuất năng lượng gió là một ngành công nghiệp phát triển nhanh và ngày càng có nhiều việc làm được tạo ra để phục vụ ngành này. Thiết kế, sản xuất, lắp đặt, bảo trì và hỗ trợ có nghĩa là ước tính khoảng 600.000 việc làm sẽ được tạo ra vào năm 2050. Hiện đã có hơn 100.000 người làm việc trong lĩnh vực sản xuất điện gió ở Mỹ.

b. NHƯỢC ĐIỂM của năng lượng gió là gì?

Bất kỳ loại năng lượng nào cũng có những nỗi đáng lo ngại của nó. Năng lượng gió cũng vậy, cụ thể:

Tiếng ồn và tính thẩm mỹ

Âm thanh tuabin gió tạo ra có thể truyền đi, một số ước tính lên đến 2 km, nhưng chúng không ồn ào hơn đường cao tốc đông đúc và không nằm gần các khu vực đông dân cư. Âm thanh cũng sẽ phụ thuộc vào hướng gió của ngày hôm đó, và nếu không có gió, sẽ không có tiếng ồn.

Về mặt thẩm mỹ, người ta lập luận rằng chúng không hấp dẫn khi nhìn vào, nhưng so với các nguyên nhân khai thác và nứt vỡ trên diện rộng, đây chỉ là một mối quan tâm nhỏ.

Tác động đến động vật hoang dã địa phương

Mặc dù tác động của tuabin gió đối với chim ít hơn so với vật nuôi và các tòa nhà chọc trời, các nhà khoa học và nhà nghiên cứu vẫn đang tiếp tục làm việc để giảm thiểu và lý tưởng nhất là loại bỏ tác động lên chim và các động vật hoang dã khác.

Sự dao động của gió

Một nhược điểm khác của phong điện là sức gió không ổn định. Trên thực tế, nó dao động cả về cường độ và hướng. Công nghệ ngày nay, bao gồm cả điều khiển bằng máy tính, giúp ích rất nhiều cũng như sự tinh vi được thể hiện ở vị trí đặt các tuabin gió và trang trại.

Công nghệ như máy đo gió tự động đo tốc độ gió cung cấp phép đo tốc độ gió và hướng thông qua tuabin giúp giảm lượng gió lãng phí. Các phép đo đó sau đó được sử dụng để quay và tinh chỉnh hướng quay của tuabin để hướng trực tiếp với gió và tạo ra nhiều năng lượng nhất có thể.

Khi khả năng lưu trữ điện được cải thiện, điều này sẽ ít trở thành vấn đề hơn nhiều và việc sử dụng các nguồn năng lượng sạch và tái tạo khác có thể giúp duy trì năng lượng sạch mọi lúc. Tất nhiên, việc đặt các trang trại gió ở những khu vực có gió lớn cũng giúp loại bỏ tiêu cực này.

4. Ứng dụng của năng lượng gió

Gió là nguồn năng lượng dồi dào, xanh và sạch đối với môi trường. Từ nhiều thế kỷ trước, con người đã biết tận dụng sức gió để phục vụ sản xuất và tạo ra điện. Ngoài ra năng lượng gió còn được sử dụng để tạo công cơ học nhờ vào các cối xay gió.

Trước cách mạng công nghiệp, người ta đã biết dùng sức gió cho nhiều hoạt động kinh tế trên đất liền. Người Hà Lan dùng quạt gió làm cạn châu thổ sông Rhin để lấn biển mở rộng lãnh thổ của họ. Sau cách mạng công nghiệp, với sự phát triển của điện lực, người ta đã thử dùng những quạt gió để sản xuất điện.

Ý tưởng dùng năng lượng gió để sản xuất điện hình thành ngay sau các phát minh ra điện và máy phát điện. Lúc đầu nguyên tắc của cối xay gió chỉ được biến đổi nhỏ và thay vì là chuyển đổi động năng của gió thành năng lượng cơ học thì dùng máy phát điện để sản xuất năng lượng điện. Khi bộ môn cơ học dòng chảy tiếp tục phát triển thì các thiết bị xây dựng và hình dáng của các cánh quạt cũng được chế tạo đặc biệt hơn. Ngày nay người ta gọi đó tuabin gió.

Vì gió không thổi đều đặn nên, để cung cấp năng lượng liên tục, năng lượng điện phát sinh từ các tuabin gió chỉ có thể được sử dụng kết hợp chung với các nguồn năng lượng khác như năng lượng mặt trời.

Theo AWEA (Hội năng lượng gió Hoa Kỳ) thì, năm 2009, Hoa Kỳ đã lắp đặt 9.922 MW công suất điện gió, tăng 39% so với 2008 và nâng tổng công suất điện gió lắp đặt ở Hoa Kỳ lên hơn 35.000 MW (công suất tương đương với công suất của 35 lò phản ứng hạt nhân cỡ trung bình).

Nước ta có trên 3.000 km chiều dài bờ biển và 90% lãnh thổ của ta là đồi núi. Có ý kiến nói rằng tổng công suất phong năng của ta ước đạt 513.360 MW, bằng hơn 200 lần công suất của Thủy điện Sơn La thì hơi quá. Nhưng chắc chắn địa thế của ta rất thuận lợi để khai thác phong năng. Nông nghiệp, hơn nửa tổng số lao động của cả nước, dùng sức con người và súc vật là chính. Vài nơi dùng động cơ máy nổ và máy điện. Đây là một thị trường lớn cho những máy bơm nước chạy bằng sức gió cần sớm khai thác.

Để tìm hiểu thêm sản phẩm và bài viết truy cập: TẠI ĐÂY

Fanpage: DAKIA TECH