NGH A KHOA HỌC VÀ TH C TI N CỦA ĐỀ TÀI
Gió là luồng không khí lớn chuyển động trên bề mặt Trái đất, bao gồm cả gió mặt trời và gió hành tinh trong không gian Gió mặt trời là sự di chuyển của khí và hạt tích điện từ mặt trời, trong khi gió hành tinh là sự thoát khí nhẹ từ khí quyển Gió được phân loại theo không gian, tốc độ, lực tạo ra, khu vực xảy ra và tác động của chúng Những cơn gió mạnh nhất trong hệ mặt trời được ghi nhận trên sao Hải Vương và sao Thổ Các khía cạnh của gió bao gồm vận tốc, áp suất dòng khí và tổng năng lượng.
Trong khí tượng học, gió được phân loại theo sức mạnh và hướng thổi, với cơn gió mạnh là sự tăng tốc đột ngột và gió giật là tăng tốc kéo dài khoảng một phút Gió có thể được gọi theo tốc độ trung bình, như gió nhẹ, gió mạnh, bão, cơn bão, và cơn bão lớn Gió xuất hiện trên nhiều phạm vi thời gian, từ cơn bão kéo dài hàng chục phút đến gió địa phương do sự nung nóng của bề mặt đất liền kéo dài vài giờ, và gió toàn cầu do sự khác biệt nhiệt độ giữa các vùng khí hậu Hai nguyên nhân chính của gió hoàn lưu khí quyển quy mô lớn là sự chênh lệch nhiệt độ giữa xích đạo và các cực, cùng với hiệu ứng Coriolis từ sự quay của Trái đất Tại vùng nhiệt đới, hoàn lưu nhiệt thấp có thể tạo ra gió mùa, trong khi ở khu vực ven biển, gió thổi từ biển vào đất liền và ngược lại được xem là gió địa phương; còn ở khu vực có địa hình biến động, gió núi và gió thung lũng cũng là những dạng gió địa phương.
Sự hình thành gió
Gió là luồng không khí chuyển động lớn trên bề mặt Trái đất, bao gồm một khối không khí lớn Trong không gian vũ trụ, gió mặt trời là sự di chuyển của khí và hạt tích điện từ mặt trời, trong khi gió hành tinh là khí hóa học nhẹ thoát ra từ bầu khí quyển của các hành tinh Gió được phân loại theo không gian, tốc độ, lực tạo ra, khu vực xảy ra và tác động của chúng Những cơn gió mạnh nhất trong hệ mặt trời được ghi nhận trên sao Hải Vương và sao Thổ Các khía cạnh của gió bao gồm vận tốc, áp suất dòng khí và tổng năng lượng.
Trong khí tượng học, gió được phân loại theo sức mạnh và hướng thổi, với gió mạnh và gió giật là những thuật ngữ chỉ sự tăng tốc đột ngột và kéo dài của gió Các loại gió như gió nhẹ, gió mạnh, bão, cơn bão và cơn bão lớn được đặt tên dựa trên tốc độ trung bình Gió có thể xảy ra trong nhiều khoảng thời gian khác nhau, từ các cơn bão kéo dài hàng chục phút đến gió địa phương kéo dài vài giờ, và gió toàn cầu do sự khác biệt về năng lượng mặt trời Nguyên nhân chính của gió hoàn lưu khí quyển quy mô lớn là sự chênh lệch nhiệt độ giữa xích đạo và các cực, cùng với hiệu ứng Coriolis từ sự quay của Trái đất Tại vùng nhiệt đới, hoàn lưu nhiệt thấp có thể tạo ra gió mùa, trong khi ở khu vực ven biển, các chu kỳ gió từ biển vào đất liền và ngược lại được xem là gió địa phương; ở những nơi có địa hình biến động, gió núi và gió thung lũng cũng là những loại gió địa phương.
Gió trên bề mặt Trái Đất hình thành từ sự chuyển động của không khí từ khu vực áp suất cao đến khu vực áp suất thấp Hiện tượng này xảy ra do bức xạ Mặt Trời không đồng đều, dẫn đến sự chênh lệch nhiệt độ và áp suất trong bầu khí quyển Một nửa bề mặt Trái Đất bị che khuất không nhận được bức xạ Mặt Trời, trong khi các vùng gần xích đạo nhận nhiều bức xạ hơn so với các vùng cực Ngoài ra, sự xoay tròn của Trái Đất cũng tạo ra các dòng không khí theo mùa do trục quay của Trái Đất nghiêng so với mặt phẳng quỹ đạo quanh Mặt Trời.
Hình 2 1 Sự hình thành gió trên mặt đất
Do ảnh hưởng của hiệu ứng Coriolis từ sự quay của Trái Đất, không khí di chuyển từ vùng áp cao đến vùng áp thấp không theo đường thẳng mà tạo thành các cơn gió xoáy với chiều xoáy khác nhau giữa Bắc và Nam bán cầu Cụ thể, ở Bắc bán cầu, không khí vào vùng áp thấp xoay ngược chiều kim đồng hồ và ra khỏi vùng áp cao theo chiều kim đồng hồ, trong khi ở Nam bán cầu thì chiều xoáy ngược lại Bên cạnh các yếu tố toàn cầu, gió cũng bị ảnh hưởng bởi địa hình địa phương Sự khác biệt về nhiệt dung giữa nước và đất khiến ban ngày đất nóng lên nhanh hơn nước, tạo ra áp suất khác biệt và gió thổi từ biển vào đất liền Vào ban đêm, đất liền nguội nhanh hơn nước, dẫn đến gió thổi từ đất liền ra biển.
2.2 Sử dụng năng lượng gió để tạo ra điện
Từ xa xưa, năng lượng gió đã được ứng dụng trong cuộc sống và giao thông qua các phương tiện như thuyền buồm, khinh khí cầu và cối xay gió Ý tưởng sử dụng năng lượng gió để sản xuất điện đã xuất hiện từ khi điện và máy phát điện được phát minh.
Vào năm 1888, Charles F Brush đã phát minh ra turbine gió đầu tiên dùng để phát điện tại Cleveland, Ohio Turbine này có công suất 12 kW và được sử dụng để nạp điện cho bình accu trong tầng hầm của gia đình ông.
Hình 2 2 Turbine gió đầu tiên 12 kW
Tuabin gió đầu tiên được chế tạo bên ngoài nước Mỹ nhằm sản xuất điện là của Poul la Cour, ra đời vào năm 1905 tại Đan Mạch Thiết bị này được sử dụng để điện phân nước, tạo ra hydro phục vụ cho các đèn đốt khí tại trường học.
Hình 2 3 Turbine đầu tiên ngoài nước Mỹ
Hệ thống điện gió đầu tiên tại Mỹ được xây dựng vào cuối những năm 1890, và đến những năm 1930-1940, hàng trăm ngàn hệ thống đã được sử dụng ở các khu vực nông thôn chưa có điện lưới Tuy nhiên, sự quan tâm đến năng lượng gió giảm sút khi lưới điện mở rộng với nguồn điện rẻ và tin cậy Khủng hoảng dầu mỏ vào những năm 1970 đã khơi dậy lại sự quan tâm đến năng lượng gió, nhưng sau đó, chương trình hoàn thuế của chính phủ Mỹ bị dừng lại Từ năm 1990, nghiên cứu và phát triển năng lượng tái tạo, bao gồm điện gió, đã được chú trọng hơn Nhiều quốc gia, không phụ thuộc vào đường lối chính trị, đã đầu tư vào phát triển năng lượng gió, với các nước tiên phong như Đức, Mỹ, Tây Ban Nha, Ấn Độ, Trung Quốc và Đan Mạch Hiện nay, năng lượng gió đã trở thành nguồn năng lượng thương mại phổ biến và được áp dụng rộng rãi trên toàn thế giới, trong đó có Việt Nam.
Mặc dù năng lượng gió được nhiều người ủng hộ, nhưng cũng có những ý kiến trái chiều Các nhà phê bình chỉ trích rằng việc phát triển năng lượng gió có thể gây hại cho cảnh quan tự nhiên Họ cũng nhấn mạnh rằng năng lượng gió thiếu khả năng lưu trữ hiệu quả và tốn kém hơn trong việc mở rộng mạng lưới điện cũng như chi phí cho năng lượng điều khiển.
Hình 2 4 - Cánh đồng gió ở Bình Thuận
2.3 Lợi ích của năng lượng gió
Năng lượng gió là nguồn năng lượng tái tạo, ít gây ô nhiễm môi trường và giúp giảm đáng kể lượng khí thải CO2 Nguồn năng lượng này vô tận và dồi dào, không giống như các nguồn năng lượng hóa thạch Việt Nam, nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, sở hữu nguồn năng lượng gió phong phú Theo khảo sát của Chương trình đánh giá năng lượng châu Á, Việt Nam có tiềm năng gió lớn nhất với tổng công suất điện gió ước đạt 513.360 MW, gấp 200 lần công suất của Nhà máy thủy điện Sơn La và hơn 10 lần tổng công suất dự báo của ngành điện Việt Nam năm 2020.
Chi phí cho năng lượng gió phụ thuộc vào sự phát triển của ngành công nghiệp từng quốc gia Ở các nước có nền công nghiệp phát triển, chi phí sản xuất năng lượng gió thường thấp hơn Tuy nhiên, tại Việt Nam, do phụ thuộc vào công nghệ và thiết bị nhập khẩu, chi phí sản xuất năng lượng gió cao hơn Chẳng hạn, Nhà máy Điện gió Bạc Liêu đề xuất giá bán điện gió lên tới 12 Scents/kWh cho Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) Nếu được chấp thuận, mức giá này sẽ được cộng vào giá điện chung, dẫn đến việc người tiêu dùng phải chịu chi phí cao hơn qua hóa đơn điện hàng tháng, từ đó ảnh hưởng đến sức mua của họ.
Các khoản chi phí để đầu tư một nhà máy điện gió, bao gồm:
Chi phí cho máy phát điện và các cánh đón gió là phần lớn trong tổng chi phí Nhiều hãng sản xuất thiết bị này trên thị trường, nhưng giá cả và chất lượng kỹ thuật của chúng rất đa dạng.
Chi phí cho bộ ổn áp và hòa mạng, tự động đưa dòng điện về điện áp và tần suất với mạng điện quốc gia
Chi phí cho ắc quy, bộ sạc và thiết bị chuyển đổi từ ắc quy sang điện xoay chiều là cần thiết cho các trạm hoạt động độc lập.
Chi phí cho tháp hoặc trụ đỡ phụ thuộc vào chiều cao, trọng lượng thiết bị và điều kiện địa chất của công trình Để tiết kiệm chi phí, phần tháp có thể được sản xuất tại Việt Nam Đối với các trạm phong điện lắp đặt trên nóc nhà cao, chi phí này thường không đáng kể.
Chi phí vận chuyển và lắp đặt trạm xây dựng tại Việt Nam thấp hơn nhiều so với các quốc gia khác Điều này đặc biệt đúng khi xây dựng ở các khu vực ven biển, ven sông hoặc dọc theo các tuyến đường sắt.
Lợi ích của năng lượng gió
Năng lượng gió là nguồn năng lượng tái tạo, ít gây ô nhiễm môi trường và giúp giảm lượng khí thải CO2 Nguồn năng lượng này vô tận và dồi dào, không giống như các nguồn năng lượng hóa thạch có thể cạn kiệt Việt Nam, nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, có tiềm năng gió phong phú Theo khảo sát của Chương trình đánh giá năng lượng cho châu Á, Việt Nam có tổng tiềm năng điện gió ước đạt 513.360 MW, gấp 200 lần công suất của Nhà máy thủy điện Sơn La và hơn 10 lần tổng công suất dự báo của ngành điện Việt Nam năm 2020.
Chi phí cho năng lượng tái tạo, đặc biệt là năng lượng gió, phụ thuộc vào mức độ phát triển của ngành công nghiệp từng quốc gia Tại Việt Nam, do phụ thuộc vào công nghệ và thiết bị nhập khẩu, chi phí sản xuất năng lượng gió tương đối cao Chẳng hạn, nhà máy điện gió Bạc Liêu đề xuất giá bán điện gió lên tới 12 cent/kWh cho Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) Nếu được chấp thuận, chi phí này sẽ được cộng vào giá điện chung, khiến người tiêu dùng phải gánh chịu qua hóa đơn điện hàng tháng, dẫn đến việc giá điện tăng và ảnh hưởng đến sức mua.
Các khoản chi phí để đầu tư một nhà máy điện gió, bao gồm:
Chi phí đầu tư cho máy phát điện và các cánh đón gió là yếu tố chính cần xem xét Trên thị trường hiện nay, có nhiều hãng sản xuất thiết bị này với sự khác biệt rõ rệt về giá cả và chất lượng kỹ thuật.
Chi phí cho bộ ổn áp và hòa mạng, tự động đưa dòng điện về điện áp và tần suất với mạng điện quốc gia
Chi phí cho ắc quy, bộ sạc và thiết bị chuyển đổi từ ắc quy sang điện xoay chiều là cần thiết cho các trạm hoạt động độc lập Những bộ phận này đảm bảo nguồn năng lượng ổn định và hiệu quả cho hệ thống.
Chi phí cho tháp hoặc trụ đỡ phụ thuộc vào chiều cao, trọng lượng thiết bị và điều kiện địa chất Việc sản xuất tháp tại Việt Nam có thể giúp giảm chi phí Đối với các trạm phong điện lắp đặt trên nóc nhà cao, chi phí này thường không đáng kể.
Chi phí vận chuyển và lắp đặt trạm xây dựng tại Việt Nam thường thấp hơn đáng kể so với các quốc gia khác, đặc biệt là ở các khu vực ven biển, ven sông hoặc dọc theo các tuyến đường sắt.
Chi phí và công nghệ không phải là rào cản lớn nhất đối với sự phát triển năng lượng điện gió tại Việt Nam, nơi đang chứng kiến sự tiến bộ mạnh mẽ trong công nghệ, đặc biệt trong lĩnh vực xây dựng như giao thông, cầu đường và đóng tàu Năng lượng điện gió đang nhận được sự ủng hộ và đầu tư mạnh mẽ, hứa hẹn sẽ bùng nổ trong tương lai Phân tích cho thấy ưu điểm của năng lượng tái tạo, đặc biệt là năng lượng gió, vượt trội hơn so với nhược điểm, khiến nó trở thành lựa chọn được ưu tiên tại Việt Nam Hoạt động khai thác tài nguyên quy mô lớn đã diễn ra từ giữa thế kỷ XIX đến nửa đầu thế kỷ XX, và Luật Bảo vệ Môi trường được Quốc hội ban hành vào năm 1993 và 2005 cũng góp phần định hình chính sách phát triển bền vững.
Nghị định 102/2003/NĐ-CP của Chính phủ năm 2003 đã xác định rõ ràng rằng Nhà nước ưu tiên khai thác nguồn năng lượng tái tạo, nhằm giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường.
2.4 Tình hình sử dụng năng lượng điện gió của một số nước trên thế giới
Năng lượng điện gió đang trở thành một nguồn năng lượng tiềm năng và phát triển mạnh mẽ trong thời gian gần đây Nhiều quốc gia, đặc biệt là Đức và Hà Lan, đã đầu tư và phát triển quy mô lớn vào lĩnh vực này.
Mỹ, Anh và 12 quốc gia khác đã thành lập Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) nhằm hợp tác nghiên cứu và trao đổi thông tin về phát triển năng lượng điện gió Các quốc gia thành viên bao gồm Úc, Canada, Đan Mạch, Thụy Điển, Na Uy, Tây Ban Nha, Phần Lan, Đức và Nhật Bản.
Vào năm 1995, các nước như Hà Lan, New Zealand, Thụy Sĩ, Anh và Mỹ đã kết nối khoảng 25.000 tuabin gió với mạng lưới điện, đạt tổng công suất 3.500 MW và sản xuất hàng năm 6 triệu MWh Năng lượng điện gió hiện nay là nguồn năng lượng tái sinh phát triển nhanh nhất trên thế giới, đặc biệt tại châu Âu, nơi chiếm đến 70% tổng công suất.
Theo thống kê ngành điện, sản lượng điện năng từ sức gió toàn cầu đang tăng liên tục, từ 3.527,5 MW năm 1994 lên 10.000 MW hiện nay, với các mức tăng đáng kể: 4.770 MW năm 1995, 6.000 MW năm 1996 và 7.500 MW năm 1997.
Sử dụng điện năng từ sức gió mang lại sự an tâm cho cả nhà sản xuất và người tiêu dùng, bởi nguồn tài nguyên này gần như không gây hại cho môi trường Theo dữ liệu năm 2005, năng lượng gió trên toàn cầu rất phong phú và phân bố rộng rãi ở nhiều quốc gia Mỗi năm, có thể khai thác khoảng 53.000 TWh điện năng từ gió, đủ để đáp ứng nhu cầu điện toàn cầu vào năm 2020 Viện Năng lượng Quốc tế cũng đã chỉ ra rằng nhu cầu tiêu thụ điện trên thế giới đang gia tăng hàng năm.
2020 là 25800 TWh trong đó năng lượng điện gió sẽ chiếm 12% tổng nguồn năng lượng [17]
Bảng 2 1- Bảng phân bố năng lượng điện gió một số nước trên thế giới năm
Số thứ tự Quốc gia Công suất (MW)
9 Liên hiệp Anh và Bắc Ireland 897
Tổng cộng trên toàn thế giới 47.574
2.5 Tình hình cung cầu điện năng ở Việt Nam
Trong 20 năm qua, sản lượng điện ở Việt Nam đã tăng trưởng trung bình rất cao, đạt khoảng 12-13% mỗi năm, gần gấp đôi tốc độ tăng trưởng GDP Dự báo từ Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) cho thấy, nếu GDP tiếp tục duy trì mức tăng trưởng trung bình 7,1% mỗi năm, nhu cầu điện sản xuất của Việt Nam vào năm 2020 sẽ đạt khoảng 200.000 GWh.
Dự báo sản lượng điện cần thiết vào năm 2030 sẽ đạt 327.000 GWh, trong khi sản lượng điện nội địa tối đa chỉ đạt 208.000 GWh, dẫn đến nguy cơ thiếu hụt điện năng nghiêm trọng lên tới 20-30% mỗi năm Nếu tình trạng này xảy ra, chúng ta sẽ phải nhập khẩu điện với chi phí gấp 2-3 lần so với giá sản xuất trong nước, hoặc nền kinh tế sẽ bị đình trệ, ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống người dân.
2.6 Tiềm năng điện gió ở Việt Nam
Tình hình cung cầu điện năng ở Việt Nam
Trong 20 năm qua, sản lượng điện ở Việt Nam đã tăng trưởng mạnh mẽ với mức trung bình khoảng 12-13% mỗi năm, gần gấp đôi tốc độ tăng trưởng GDP Dự báo từ Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) cho biết nếu GDP tiếp tục tăng trưởng ở mức 7,1% mỗi năm, nhu cầu điện sản xuất vào năm 2020 sẽ đạt khoảng 200.000 GWh.
Dự báo đến năm 2030, nhu cầu điện sẽ đạt 327.000 GWh, trong khi sản lượng điện nội địa chỉ đạt 208.000 GWh, dẫn đến thiếu hụt điện năng nghiêm trọng, với tỷ lệ thiếu hụt có thể lên tới 20-30% mỗi năm Nếu kịch bản này xảy ra, chúng ta sẽ phải nhập khẩu điện với giá cao gấp 2-3 lần so với sản xuất trong nước, gây ảnh hưởng tiêu cực đến hoạt động sản xuất và đời sống của người dân.
Tiềm năng điện gió ở Việt Nam
Việt Nam, một quốc gia nằm ở cực đông nam bán đảo Đông Dương, thuộc khu vực Đông Nam Á, có biên giới giáp vịnh Thái Lan ở phía nam và vịnh Bắc.
Việt Nam nằm ở vị trí địa lý đặc biệt, với biển Đông ở phía đông, Trung Quốc ở phía bắc, và Lào, Campuchia ở phía tây Hình dáng đất nước giống như chữ S, kéo dài khoảng 1.648 km từ bắc đến nam và có đường bờ biển dài khoảng 3.260 km Khu vực duyên hải miền Trung và nam Trung Bộ được hưởng nguồn gió biển dồi dào Tuy nhiên, vùng duyên hải miền Trung bị chia cắt bởi các dãy núi cao từ 1.000 - 1.500 m, chủ yếu phục vụ cho nông nghiệp và chăn nuôi, nhưng lại có mật độ dân số đông Đặc biệt, khu vực này thiếu hụt nguồn điện, nhất là vào mùa khô, do số lượng nhà máy thủy điện và nhiệt điện còn hạn chế.
Mặc dù Việt Nam nằm trong vùng nhiệt đới, khí hậu của đất nước này được phân chia thành ba vùng riêng biệt theo phân loại khí hậu Köppen Cụ thể, miền Bắc và Bắc Trung Bộ có khí hậu cận nhiệt đới ẩm, trong khi miền Trung và Nam Trung Bộ trải qua khí hậu nhiệt đới gió mùa, và miền cực Nam lại có đặc điểm khí hậu riêng biệt.
Bộ và Nam Bộ có khí hậu nhiệt đới xavan, nằm ở rìa phía Đông Nam của châu Á, giáp biển Đông, một phần của Thái Bình Dương.
Dương), nên chịu ảnh hưởng trực tiếp của kiểu khí hậu gió mùa mậu dịch, thường thổi ở các vùng vĩ độ thấp
2.6.3 Tiềm năng gió của Việt Nam
Vùng duyên hải miền trung của Việt Nam có tốc độ gió hằng năm là 8 - 10m/s người ta khảo sát tốc độ gió ở độ cao 65 m và 30 m
Tốc độ gió và công suất điện ở độ cao 65m tại miền Trung và miền Nam Việt Nam được ảnh hưởng bởi các dãy núi tạo thành rào chắn, đón nhận gió mùa từ Đông Bắc từ tháng 10 đến tháng 5 và gió Tây Nam từ tháng 6 đến tháng 9 Khu vực này có lượng gió dồi dào với tốc độ gió mạnh, rất thích hợp cho việc khai thác năng lượng gió.
Tại độ cao 30 m, tốc độ gió chỉ phù hợp với các tuabin nhỏ có công suất thấp, lý tưởng cho những khu vực có tốc độ gió trung bình và chậm Những tuabin nhỏ này có thể thay thế cho các tuabin lớn ở những nơi không thể lắp đặt thiết bị lớn hơn.
2.6.4 Lượng gió theo từng mùa
Trong 4 mùa Xuân - Hạ - Thu - Đông mùa có gió nhiều nhất là mùa đông từ tháng 12 đến tháng 2 và mùa hè từ tháng 6 đến tháng 8 Những tháng này là cao điểm của gió mùa Đông Bắc và Tây Nam Hai mùa còn lại chỉ là mùa chuyển tiếp Gió lớn xuất hiện cả mùa đông và mùa hè nhưng nằm ở những vùng khác nhau Ở nước ta gió mạnh xuất hiện phía tây dãy Trường Sơn Gió mùa Đông Bắc cũng kéo theo những cơn gió mạnh ở miền Nam Việt Nam điều này xảy ra những vùng ven biển vì gió thổi theo hướng Đông Bắc tạo ra vùng có áp suất thấp ở phía Bắc và phía Tây của dãy Trường Sơn
2.6.5 Tiềm năng gió ở một số vùng của Việt Nam
Vùng châu thổ sông Mêkông, gần thành phố Hồ Chí Minh, có tiềm năng phát triển năng lượng điện gió do tốc độ gió đạt từ 7 đến 7.5 m/s Khu vực này rất thuận lợi để khai thác năng lượng gió, đáp ứng nhu cầu tiêu thụ điện lớn của thành phố Hồ Chí Minh.
Khu vực phía Nam của dãy núi miền Trung có tốc độ gió mạnh, đặc biệt ở Tây Nguyên với tốc độ gió từ 7 - 7.5m/s Nơi giáp ranh với Campuchia, giữa Pleiku và Buôn Ma Thuột, ghi nhận tốc độ gió đạt tới 7m/s.
Khu vực miền biển phía Nam của vùng duyên hải Miền Trung có các đỉnh núi cao từ 1600 đến 2000 m với tốc độ gió đạt từ 8.5 đến 9.5 m/s, tạo điều kiện lý tưởng cho việc khai thác năng lượng gió Ngoài ra, các đỉnh núi phía Tây của Quy Nhơn và Tuy Hòa, ở độ cao từ 1000 đến 1200 m, cũng có tốc độ gió tương đối lớn từ 8 đến 8.5 m/s Điều này cho thấy các vùng ven biển tại đây có tiềm năng lớn trong việc lắp đặt các tuabin gió công suất lớn.
Khu vực phía Bắc vùng duyên hải miền Trung, nơi có dãy Trường Sơn chạy dài theo biên giới Việt Nam và Lào, có độ cao lên tới 1800 m và tốc độ gió mạnh từ 8.5 đến 9.5 m/s Đặc biệt, khu vực phía Bắc tỉnh Thừa Thiên Huế là địa điểm lý tưởng để lắp đặt các tuabin nhỏ ở độ cao 30 m, với tốc độ gió dao động từ 5 đến 6 m/s.
Khu vực phía Bắc Việt Nam, đặc biệt là gần Hải Phòng, có tốc độ gió khá tốt, có thể đạt tới 7m/s Trên đỉnh núi biên giới Việt Nam - Lào và vùng núi tây nam thành phố Vinh, tốc độ gió còn cao hơn, dao động từ 8 đến 9m/s Tại biên giới phía Bắc với Trung Quốc và khu vực Bắc Đông Bắc của Hải Phòng, gió cũng có thể đạt mức 7 đến 8m/s.
Việt Nam có điều kiện khí hậu và mật độ gió thuận lợi, cho phép xây dựng nhà máy điện gió tại những khu vực có tốc độ gió tốt Điều này giúp đáp ứng nhu cầu điện năng ngày càng tăng của quốc gia.
Cấu trúc cơ bản của hệ thống điện gió
Hình 3 1 Cấu trúc cơ bản của hệ thống điện gió
Các hệ thống điện gió có nhiều loại khác nhau, nhưng nhìn chung, một hệ thống điện gió cơ bản bao gồm các thành phần chính như đã mô tả trong hình 3.1.
Gió có vận tốc và tần suất thay đổi đột ngột, thường xuyên hơn so với các nguồn năng lượng khác như thủy triều và hơi nước trong hệ thống nhiệt điện Để vận hành hiệu quả hệ thống điện gió, việc hiểu rõ về khí động học của gió là rất quan trọng.
Cánh quạt (wind turbine blades): Thường được phân làm 2 loại, turbine tr c ngang (Horizontal Axis Wind Turbine: HAWT) và turbine tr c dọc (Vertical Axis
Bộ truyền động là hệ thống sử dụng hộp số hoặc truyền động trực tiếp để điều chỉnh vận tốc gió Để thích ứng với sự thay đổi liên tục của vận tốc gió, hệ thống truyền động trực tiếp cần sử dụng bộ điện tử công suất, cho phép thay đổi tần số và điện áp của điện phát ra, nhằm phù hợp với tải hoặc lưới điện.
Máy phát điện là thiết bị quan trọng, bao gồm nhiều loại như máy phát đồng bộ, không đồng bộ và máy phát điện một chiều Mỗi loại máy phát lại được chia thành nhiều kiểu khác nhau dựa trên cấu tạo của chúng Trong nghiên cứu này, chúng tôi sẽ tập trung vào máy phát đồng bộ sử dụng nam châm vĩnh cửu để phân tích và tìm hiểu sâu hơn về hiệu suất cũng như ứng dụng của loại máy này.
Phương pháp điều khiển (Control):
Bộ biến đổi điện áp.
Khí động học gió
Cho một khối khí có khối lượng m; chuyển động với vận tốc , động năng của khối khí là,
Công suất của turbine được diễn tả [22],
P C R v (3.2) với, C p là hệ số biến đối năng lượng, được trình bày ở công thức Eq.3.4
R là bán kính cánh quạt (m)
là khối lượng riêng của không khí (kg/m 3 )
Gọi ω là tốc độ rotor, tốc độ đầu cánh λ được tính như sau,
Hệ số biến đổi năng lượng C p được tính theo công thức [22],
Công suất đầu ra tỉ lệ bậc 3 với tốc độ gió, cho thấy rằng vận tốc gió là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến công suất.
Theo công thức Eq.3.4, hệ số công suất C p đạt giá trị cực đại khi β = 0° Khi tỉ lệ tốc độ gió λ được duy trì ở giá trị tối ưu λ opt, hệ số biến đổi năng lượng tại giá trị cực đại là C pM Do đó, công suất cực đại của turbine gió sẽ được xác định bởi C p (λ opt).
Mặt khác, tỉ lệ tốc độ được giữ ở giá trị tối ưu, thì chúng ta có được tốc độ rotor tối ưu, opt opt opt R opt v v R
Các loại cấu trúc của turbine gió
Turbin gió có thể chia làm 2 loại: turbin tr c ngang (Horizontal Axis Wind Turbine: HAWT) và turbine tr c dọc (Vertical Axis Wind Turbine: VAWT) [12], được minh họa ở hình 3.2 [4]
Turbin trục ngang (HAWT) được chia thành hai loại: HAWT thuận chiều gió và HAWT ngược chiều gió Turbin ngược chiều gió ít gây tiếng ồn hơn nhưng cần thiết bị điều khiển (tail vane) để hướng cánh quạt đón gió, trong khi turbin thuận chiều gió tự động quay theo hướng gió nhưng phát ra nhiều tiếng ồn.
Hình 3 2 turbine trục ngang (trái), turbine trục dọc (phải)[4]
Hình 3 3 Turbine ngược chiều gió (trái) và turbine thuận chiều gió (phải).
Các bộ phận của turbine gió
Trong phần này, tác giả chỉ tập trung vào loại turbine trục ngang để khảo sát lực và công suất tác động lên cánh quạt thông qua phương pháp chia cánh quạt thành các phần nhỏ (BEM) Cấu tạo xoắn của cánh quạt tạo ra sự chênh lệch áp suất giữa hai mặt cánh khi có dòng không khí đi qua, từ đó sinh ra lực làm cho cánh quạt quay Tâm cánh quạt được kết nối với bộ truyền động, giúp chuyển đổi chuyển động quay của cánh quạt thành mômen quay rotor máy phát Khí động lực tác động lên cánh quạt có thể được phân tích thành hai lực cơ bản: lực nâng và lực kéo, với các phần nhỏ trên cánh quạt chịu tác động của các lực khác nhau tùy vào vị trí của chúng.
Hình 3 4 Lực nâng và lực kéo tác động vào cánh quạt [15]
Hình 3 5 Mô hình BEM- blade element method [8]
Lực nâng và lực kéo lần lượt được ký hiệu là dF L và dF D được xác định bằng công thức Eq.3.7 và Eq.3.8 [8],
Công thức D D 2 dF C U Cdr (3.9) mô tả mối quan hệ giữa hệ số nâng (C L) và hệ số kéo (C D) với mật độ không khí (ρ), chiều rộng cánh quạt (C) và vận tốc gió tối đa (U) mà cánh quạt có thể nhận được, cùng với chiều dài phần nhỏ cánh quạt (dr) Emrah K [7] bắt đầu từ mô hình đơn giản nhất của cánh quạt turbine, đó là một chiếc đĩa tròn quay Khi dòng khí với vận tốc thổi qua đĩa, sẽ xảy ra hiện tượng giảm áp suất từ p u ở mặt trước đến p d ở mặt sau của đĩa, như minh họa trong hình 3.6.
Giả sử rằng U 2 U 3 U R , áp d ng Bernoulli cho 2 bên mặt dĩa
Hình 3 6 Actuator model [17], [ 18] Độ giảm áp suất p được tính thông qua Eq.3.10 và Eq.3.11
Lực tổng hợp trên đĩa có thể được tính bằng công thức,
T A p 2A U U (3.13) với, A(m 2 ) là diện tích quét của cánh quạt mà không khí đi qua
Mặt khác, áp d ng phương trình động năng để tính lực trên cả 2 mặt của đĩa ta được công thức Eq.3.14
Vận tốc gió U R qua đĩa có thể được xác định bằng cân bằng hệ phương trình Eq.3.13 và Eq.3.14
Vận tốc gió thay đổi sau khi đi qua cánh quạt, ảnh hưởng đến công suất của máy phát điện gió khi nhiều turbine được xây dựng gần nhau Do đó, việc tính toán khoảng cách giữa các turbine là cần thiết trước khi thi công Tuy nhiên, vấn đề này sẽ không được thảo luận thêm trong luận văn vì nằm ngoài phạm vi đề tài.
Dòng chảy không khí liên tục trước và sau khi đi qua cánh quạt, cho thấy không phải toàn bộ động năng của gió được chuyển đổi thành năng lượng quay cánh quạt Thực tế, năng lượng điện sản xuất từ gió chỉ đạt khoảng 30% năng lượng gió đi qua cánh quạt turbine.
Cấu tạo hệ thống cánh quạt và số lượng cánh quạt trên mỗi hệ thống phải thỏa mãn các yêu cầu sau:
Số lượng cánh quạt cần được lựa chọn hợp lý để giảm thiểu sự cản trở dòng chảy giữa các cánh quạt khác, nhằm tối ưu hóa hiệu quả thu năng lượng khi không khí di chuyển qua Việc có quá nhiều cánh quạt có thể làm giảm hiệu suất hoạt động, do đó cần cân nhắc kỹ lưỡng trong thiết kế.
Số lượng cánh quạt trên turbine cần được phân bố đồng đều để duy trì sự cân bằng Trong trường hợp sử dụng một cánh quạt, cần có đối trọng để đảm bảo thăng bằng, một phương pháp đã được NASA áp dụng nhưng chưa có công bố rõ ràng về ưu nhược điểm Hầu hết các hệ thống turbine thường có từ hai cánh quạt trở lên, như minh họa trong hình 3.7.
Cánh quạt dài hơn sẽ thu nhận nhiều năng lượng từ luồng không khí, nhưng nếu quá dài, vận tốc đầu cánh sẽ tăng lên, dẫn đến chi phí xây dựng cao hơn do yêu cầu trục và bên đỡ lớn hơn Do đó, độ dài cánh quạt cần được thiết kế tối ưu để đảm bảo chi phí hợp lý trong khi vẫn đạt được công suất cần thiết từ năng lượng gió.
Trong các hệ thống quạt, số lượng cánh quạt thường được chọn là 3, giúp đảm bảo sự cân bằng và giảm thiểu cản trở lẫn nhau trong quá trình hoạt động Để đơn giản hóa việc tính toán, vận tốc gió được giả định là không đổi trong toàn bộ dòng chảy không khí và được tính bằng công thức v = U R.
Từ phương trình Eq.3.1; Eq.3.2 và Eq.3.3; Công suất nhận được từ cánh quạt tại vận tốc góc được viết lại,
P C Av (3.17) với, C p là hệ số công suất
A R 2(m 2 ) là diện tích quét của cánh quạt mà không khí đi qua
là tỉ số vận tốc đầu cánh (TSR - tip speed ratio) đã được diễn tả bởi Eq.3.3
Từ Eq.3.3, tỉ số vận tốc đầu cánh (TSR) là tỉ lệ giữa vận tốc quay và tốc độ gió, và nó ảnh hưởng lớn đến hiệu suất của turbine Nếu turbine quay quá chậm, phần lớn gió sẽ thổi qua khoảng hở giữa các cánh, dẫn đến lượng năng lượng thu được rất nhỏ do C p (λ) thấp Ngược lại, nếu tốc độ quay quá cao, cánh quạt sẽ cản trở dòng không khí như một bức tường cứng, cũng làm giảm năng lượng thu được Do đó, việc thiết kế turbine với TSR tối ưu là rất quan trọng để tối đa hóa lượng năng lượng thu được, và TSR tối ưu phụ thuộc vào kiểu turbine, kiểu chế tạo cánh, cũng như số lượng cánh được sử dụng.
Hình 3 8 Cp của các loại cánh quạt khác nhau của turbine gió
Vận tốc gió thay đổi liên tục, trong khi tần số nguồn điện cần duy trì ổn định ở mức 50 Hz tại Việt Nam Do đó, tốc độ rotor của máy phát đồng bộ phải được giữ ổn định Để đảm bảo điều này, giữa turbine và trục động cơ cần có bộ truyền động, thường được thiết kế dưới dạng hộp số hoặc truyền động trực tiếp.
Tốc độ gió thường xuyên thay đổi, nhưng trong nhiều trường hợp, tốc độ quay của cánh quạt gió thấp hơn tốc độ quay cần thiết của rotor máy phát, dẫn đến việc cần sử dụng hộp số để tăng tốc Hộp số trong máy phát gió giúp duy trì tốc độ rotor ổn định, phù hợp với tần số dòng điện phát ra, đồng thời giảm kích thước của turbine gió và chiều dài cánh quạt Điều này cho phép lắp đặt máy phát 3 MW ở những khu vực mà tốc độ gió chỉ đủ cho máy phát 1.5 MW.
Theo Jason R.C., tiếng ồn phát sinh từ sự va chạm giữa các bánh răng, với tần số chủ yếu từ 100 Hz đến 200 Hz Tuy nhiên, tai người lại nhạy cảm hơn với âm thanh trong khoảng tần số từ 400 Hz đến 500 Hz.
Hộp số có tiếng ồn bánh răng không ảnh hưởng lớn đến tai người, nhưng điểm yếu của nó là hiệu quả kém do tổn hao ma sát giữa các bánh răng, lớn hơn so với tổn hao trong các khóa điện tử công suất của phương pháp truyền động trực tiếp Thêm vào đó, việc bảo dưỡng định kỳ cho hộp số tốn kém hơn và tuổi thọ của bánh răng cũng ngắn hơn.
Hệ thống phát điện gió truyền động trực tiếp không sử dụng hộp số, với cánh quạt kết nối trực tiếp vào rotor máy phát, dẫn đến tần số điện phát ra thay đổi liên tục Để đảm bảo tương thích với tần số của tải hoặc lưới điện, cần có bộ biến đổi sử dụng linh kiện bán dẫn Nếu tải là điện một chiều, bộ biến đổi sẽ là AC/DC hoặc AC/DC/DC; còn nếu tải là điện xoay chiều hoặc hòa lưới, sẽ sử dụng bộ biến đổi AC/DC/AC hoặc AC/DC/DC/AC Hệ thống turbine cánh quạt loại truyền động trực tiếp thường có kích thước lớn hơn và yêu cầu không gian rộng hơn so với các loại sử dụng hộp số, đồng thời tổng khối lượng cũng lớn hơn Tuy nhiên, ưu điểm của hệ thống này là hiệu suất cao, giảm tiếng ồn và chi phí bảo trì bảo dưỡng thấp hơn.
Hình 3 9 Cấu tạo hộp số (Gearbox)
Truyền động trực tiếp là phương pháp phổ biến trong các máy phát công suất nhỏ, bao gồm máy phát đồng bộ nam châm vĩnh cửu (PMSG), máy phát dây quấn đồng bộ (WRSG) và máy phát dây quấn cảm ứng (WRIG) Trong luận văn này, phương pháp truyền động trực tiếp được trình bày qua sơ đồ khối như hình 3.10.
Các bộ chuyển đổi điện áp
Bài viết này cung cấp cái nhìn tổng quan về các bộ biến đổi AC/DC, DC/DC và DC/AC, là thành phần thiết yếu trong hệ thống biến đổi điện tử công suất AC/DC/DC/AC hoặc AC/DC/AC, nhằm đảm bảo sự tương thích giữa tần số máy phát và tần số tải, bao gồm cả kết nối lưới Các bộ biến đổi này có nhiều dạng khác nhau, mỗi dạng có các tính năng và giá trị điện áp vào ra khác nhau Luận văn chỉ tập trung vào một dạng biến đổi cơ bản và sẽ được phân tích chi tiết trong chương sau, nhưng phần này sẽ trình bày một cách tổng quát hơn để cung cấp cái nhìn toàn diện Tài liệu tham khảo chính cho các bộ biến đổi công suất được trích dẫn từ hai giáo trình giảng dạy tại Việt Nam.
Tần số điện của hệ thống máy phát, đặc biệt là máy phát điện gió truyền động trực tiếp, thường xuyên thay đổi, trong khi tải cần tần số ổn định Để đảm bảo sự tương thích giữa tần số điện phát ra và tải, cần sử dụng bộ biến đổi điện tử công suất AC/DC/AC hoặc AC/DC/DC/AC Bộ biến đổi AC/DC, hay còn gọi là bộ chỉnh lưu, là thành phần thiết yếu trong hệ thống biến đổi công suất Tùy thuộc vào mạng điện và yêu cầu điều khiển, mạch chỉnh lưu được phân loại thành nhiều loại khác nhau.
- Chỉnh lưu một pha, chỉnh lưu 3 pha hay chỉnh lưu nhiều pha (ví d mạch chỉnh lưu 6 pha hay được sử d ng trong máy điện phân)
- Chỉnh lưu bán kỳ hay toàn kỳ
- Chỉnh lưu cầu hay chỉnh lưu hình tia
- Chỉnh lưu có điều khiển hay không có điều khiển
- Chỉnh lưu có t lọc hay không có t lọc,
Các hình và công thức trình bày bên dưới giới thiệu một vài dạng chỉnh lưu thông d ng
Chỉnh lưu một pha bán kỳ không tụ lọc thường được áp dụng trong các ứng dụng dân dụng đơn giản với công suất nhỏ Trong các mạch có tính cảm lớn, dòng điện chạy qua tải thường bị gián đoạn Để tính điện áp DC trung bình trên tải, có thể sử dụng công thức Eq.3.20.
Hình 3 18 Chỉnh lưu 1 pha bán kỳ không tụ lọc
(3.20) với V DC là điện áp một chiều trung bình trên tải
V m là giá trị cực đại của tín hiệu điện áp xoay chiều ngõ vào
Để tính giá trị điện áp DC trung bình trên tải cho các bộ chỉnh lưu, ta thực hiện tích phân tín hiệu điện áp ngõ vào trong một chu kỳ và chia cho chu kỳ (T), như được mô tả trong công thức Eq.3.21.
Mạch chỉnh lưu một pha hai nửa bán kỳ (hình 3.19) cho phép dòng điện qua tải liên tục, tuy nhiên, cần sử dụng máy biến áp một pha với thứ cấp có điểm giữa Giá trị điện áp DC trung bình trên tải được xác định theo công thức Eq.3.22.
Hình 3 19 - Mạch chỉnh lưu một pha hai nửa bán kỳ
Mạch chỉnh lưu cầu 1 pha, hay còn gọi là cầu GRAETZ, rất phổ biến trong các mạch điện một pha Khi sử dụng máy biến áp cách ly, hệ số sử dụng máy biến áp sẽ cao hơn Dòng điện qua tải giữ được tính liên tục, và điện áp DC trung bình trên tải có thể được tính theo công thức Eq.3.22.
Hình 3 20 – Mạch chỉnh lưu cầu một pha không điều khiển
Chỉnh lưu cầu 3 pha không điều khiển có hệ số nhấp nhô nhỏ hơn so với bộ chỉnh lưu một pha, do đó việc sử dụng t lọc mang lại lợi ích hơn Lựa chọn giữa bộ chỉnh lưu 3 pha và 1 pha không phụ thuộc vào người sử dụng mà do nguồn điện cung cấp quyết định Giá trị điện áp trung bình của bộ chỉnh lưu cầu 3 pha không điều khiển được thể hiện qua công thức Eq.3.23.
Hình 3 21 – Mạch chỉnh lưu cầu ba pha không điều khiển
Chỉnh lưu hình tia 3 pha không điều khiển sử dụng ít linh kiện bán dẫn hơn so với mạch chỉnh lưu cầu 3 pha, nhưng độ nhấp nhô của điện áp ra lớn hơn Để đạt được chất lượng điện áp ngõ ra tương đương, mạch chỉnh lưu hình tia cần có bộ lọc lớn hơn Ngoài ra, có thể thiết kế mạch chỉnh lưu với nhiều hơn 3 pha, và khi số tia (số pha) tăng lên, độ nhấp nhô của điện áp giảm Giá trị điện áp một chiều trung bình cho bộ chỉnh lưu nhiều tia được tính theo công thức Eq.3.24, trong đó khi m = 3, công thức tính điện áp một chiều trung bình cho bộ chỉnh lưu hình tia ba pha không điều khiển được trình bày ở công thức Eq.3.25.
Hình 3 22 – Mạch chỉnh lưu hình tia 3 pha không điều khiển
Giá trị điện áp trung bình của chỉnh lưu m tia (m pha)
Giá trị điện áp trung bình của chỉnh lưu hình tia ba pha (m=3)
Mạch chỉnh lưu có điều khiển sử dụng linh kiện SCR (Thyristor) cho phép thay đổi giá trị điện áp trung bình ở ngõ ra Ưu điểm của mạch này là khả năng điều khiển điện áp ngõ ra, trong khi nhược điểm bao gồm độ nhấp nhô và độ méo dạng sóng tăng lên, cùng với khả năng dòng điện bị gián đoạn Để khắc phục những khuyết điểm này, hệ thống lọc thường được thiết kế lớn hơn bình thường Hình 3.23 minh họa mạch chỉnh lưu có điều khiển ba pha sử dụng SCR Giá trị điện áp một chiều (DC) trung bình ngõ ra phụ thuộc vào góc kích của thyristor, được thể hiện qua các công thức Eq.3.26 và Eq.3.27.
Công thức điện áp trung bình ngõ ra của mạch chỉnh lưu có điều khiển hình tia ba pha, dòng qua tải liên t c
Công thức điện áp trung bình ngõ ra của mạch chỉnh lưu có điều khiển hình tia ba pha, dòng qua tải không liên t c
Hình 3 23 – Minh họa mạch chỉnh lưu có điều khiển - Mạch chỉnh lưu tia ba pha điều khiển
Để cải thiện chất lượng sóng ngõ ra và giảm độ nhấp nhô sau chỉnh lưu, hệ thống lọc LC được thiết kế ngay sau ngõ ra của mạch chỉnh lưu Tùy thuộc vào yêu cầu, có thể sử dụng chỉnh lưu nguồn áp hoặc nguồn dòng; trong chỉnh lưu nguồn áp, giá trị t C lớn hơn điện kháng L để đảm bảo điện áp trên tải đạt chất lượng yêu cầu, trong khi đó, trong chỉnh lưu nguồn dòng, giá trị L phải lớn hơn C Hình 3.24 minh họa bộ chỉnh lưu cầu một pha không điều khiển có t lọc, với điện áp trung bình ngõ ra phụ thuộc vào tần số nguồn điện và giá trị t lọc, được thể hiện qua công thức Eq.3.28 và Eq.3.29.
Hệ số nhấp nhô r là một tiêu chí quan trọng để đánh giá chất lượng bộ chỉnh lưu và cần được xác định trước khi thiết kế Dựa vào giá trị r đã chọn, ta có thể tính toán giá trị t điện C cần thiết, theo mối quan hệ được thể hiện trong công thức Eq.3.29.
Trong công thức Eq.3.29: f là tần số của nguồn điện; R là giá trị của tải thuần trở
Hình 3 24 - Chỉnh lưu cầu một pha sử dụng diod có tụ lọc
Luận văn này tập trung vào hệ truyền động trực tiếp và bộ biến đổi AC/DC/DC/AC, trong đó việc điều khiển tìm công suất cực đại được thực hiện ở khâu biến đổi DC/DC Do đó, việc điều khiển ở bộ chỉnh lưu AC/DC không cần thiết, và luận văn sẽ chọn bộ chỉnh lưu cầu để tối ưu hóa hiệu suất.
3 pha (do máy phát ba pha) không điều khiển
3.5.2 Các bộ biến đổi DC-DC (DC/DC Chopper)
Bộ biến đổi DC-DC đóng vai trò quan trọng trong quá trình chuyển đổi AC/DC/AC, với thuật toán tìm điểm công suất cực đại được thực hiện tại đây Có nhiều loại biến đổi DC/DC, bao gồm buck-chopper (giảm áp), boost-chopper (tăng áp) và buck-boost chopper (có khả năng vừa tăng vừa giảm áp) Hầu hết các bộ chopper hoạt động dựa vào việc phóng tích năng lượng của cuộn cảm, do đó cuộn cảm và các khóa đóng cắt điện tử công suất là thành phần không thể thiếu trong cấu trúc của chúng.
3.5.2.1 B ộ biến đổi giảm áp - Buck chopper
The physical model of the buck chopper is illustrated in Figure 3.25, where the IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) can be replaced by an SCR (Silicon Controlled Rectifier).
Hình 3 25 – Sơ đồ nguyên lý bộ chuyển đổi Buck
Nguyên lý hoạt động – phân tích định tính:
Khi khóa IGBT đóng, dòng điện được cho phép chạy qua, tạo ra điện áp chênh lệch giữa ngõ vào và ngõ ra Lúc này, điện áp này đặt lên điện cảm và tải, khiến dòng điện trong điện cảm tăng dần theo thời gian Diod ở trạng thái ngắt do bị phân cực ngược, và khi dòng điện trong cuộn kháng tăng lên, cuộn kháng sẽ tích lũy năng lượng.