Hi-Tech Centre

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
KC06.20CN

Mục tiêu:
Nghiên cứu và chế tạo thiết bị phát điện từ năng lượng gió có công suất danh định từ 10KW đến 30KW phù hợp với điều kiện Việt Nam.

Sản phẩm:
Hiện tại Trung tâm Công nghệ cao đã chế tạo, lắp đặt và bàn giao cho bên sử dụng (nhà nghỉ Cát Biển của Công ty SIC Hà Nội, tại xã Tam Tiến, huyện Núi Thành, tỉnh Quảng Nam) thiết bị có công suất danh định là 20kW với các thông số sau đây:

1. Thông số về kích thước:

Turbine loại gió ngang 3 cánh, đường kính khi quay là 10,4m.

Trụ đỡ (cột tháp chính) là ống thép (mạ kẽm nóng hai mặt và sơn bảo vệ bên ngoài) có đường kính ngoài là 324mm, đường kính trong 314mm. Chế tạo dưới dạng module dài 6m, cho phép ghép thành cột cao 24 hoặc 30m, tùy nhu cầu cụ thể.

Có thể nâng/hạ cột dễ dàng bằng tời quay tay, hoặc quay bằng động cơ 3 pha AC loại 4,5kW (do ắc-quy cấp điện).

Vật liệu chế tạo cánh Turbine là hỗn hợp Carbon-Sợi thủy tinh-Epoxy. Vật liệu trụ đỡ (cột tháp) là thép ống nhập ngoại có khối lượng tổng (cột chính và cần kéo) là 3500kg. Khối lượng Turbine (gồm hệ thống cánh, thân và máy phát điện đồng bộ) là 750kg.

Máy phát - Cột tháp - Nhà điều khiển

2. Đặc tính kỹ thuật:

Máy phát loại đồng bộ kích thích vĩnh cửu với công suất danh định là 20kW, số đôi cực là 18. Không sử dụng hộp số.

Điện áp ra danh định (pha-pha): 220V (AC, 50Hz). Điện áp ra hở mạch danh định (pha-pha): 360V (AC, 50Hz).

Tần số: 0-50Hz (thay đổi theo sức gió).

Tốc độ quay danh định (ứng với công suất ra danh định 20kW, tần số 50Hz): 166,7vòng/phút.

Tốc độ bắt đầu quay (cut-in): 2,5m/s. Tốc độ phát thông thường: 8-9m/s. Tốc độ gió danh định (phát 20kW): 14m/s.

Hệ thống điều khiển: Cấp hiện trường sử dụng DSP của Texas Instruments loại TMS320F2812. Cấp hệ thống sử dụng PLC của Siemens loại Simatic S7-200.

Cung cấp điện tiêu dùng: 3 pha AC 220V/380V - 50Hz, có dây trung tính. Có biến áp 3 pha cách ly an toàn cho phía phụ tải.

3. Các hạn chế sử dụng:

Cơ chế an toàn kiểu thụ động: Khi gió mạnh hơn 16m/s, cơ chế gập đuôi và/hay lật góc cánh sẽ tác động để hạn chế ở tốc độ quay an toàn 166,7vòng/phút.

Cần chủ động hạ cột khi có dự báo bão lớn (sức gió >20m/s, tức là >70km/giờ).

Hạ cột để kiểm tra và bảo dưỡng

Máy phát khi nhìn từ xa

Nếu phía người sử dụng có nhu cầu tham quan thiết bị của Trung tâm Công nghệ cao đang vận hành sử dụng tại tỉnh Quảng Nam, Trung tâm sẽ bố trí cán bộ đưa đi xem.
Hiện tại thiết bị này cũng đang được một số địa phương (như Nghệ An, Quảng Nam), ngành (như Tổng Công ty Than - Khoáng sản, Tổng Công ty hải sản biển Đông, trang bị ngoài hải đảo) quan tâm để có thể đưa vào sử dụng.

Máy phát 1-5 Kw

Ngoài ra, Trung tâm Công nghệ cao đã thiết kế và chế tạo thành công hệ thống năng lượng lai (Hybrid Renewable Energy System) sức gió và năng lượng mặt trời có công suất trong khoảng 1-2kW. Hệ thống này không chỉ đáp ứng nhu cầu của một gia đình ở vị trí biệt lập, cách xa lưới điện, mà còn giúp giải quyết vấn đề năng lượng cho các đối tượng sử dụng (ví dụ: các trạm phát sóng) đặt tại các nơi hiểm yếu, không có khả năng cung cấp điện năng hay nhiên liệu như xăng, dầu.