การพัฒนาใบพัดกังหันลมให้เหมาะสมกับลักษณะเฉพาะของเวียดนาม

การพัฒนาและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีพลังงานสีเขียว เช่น การผลิตกังหันลมและแผงโซลาร์เซลล์ ได้รับการมุ่งเน้นเพิ่มมากขึ้น

ในระยะหลังนี้ เวียดนามได้ดำเนินนโยบายต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาพลังงานสีเขียวและพลังงานสะอาด เช่น ยุทธศาสตร์ชาติว่าด้วยการเติบโตสีเขียวในช่วงปี 2021-2030 วิสัยทัศน์ถึงปี 2050 ยุทธศาสตร์การพัฒนาพลังงานแห่งชาติเวียดนามถึงปี 2030 วิสัยทัศน์ถึงปี 2045 แผนพัฒนาพลังงานแห่งชาติในช่วงปี 2021-2030 วิสัยทัศน์ถึงปี 2050 (แผนพัฒนาพลังงาน VIII)... ด้วยข้อได้เปรียบทางภูมิศาสตร์และสภาพภูมิอากาศ พลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์จึงเป็นโซลูชันที่ให้ความสำคัญในการพัฒนาและประยุกต์ใช้ในนโยบายข้างต้น

โรงไฟฟ้าพลังงาน ลมบั๊กเลียว มีกังหันผลิตไฟฟ้า 62 เครื่อง กำลังการผลิตรวมประมาณ 99 เมกะวัตต์ ภาพ: Phan Tuan Anh/VNA

สำหรับพลังงานลม ในเวียดนาม พื้นที่ราบ พื้นที่ชายฝั่ง และพื้นที่บางส่วนที่มีความเร็วลมสูง ได้ลงทุนสร้างโครงการพลังงานลมขนาดใหญ่เพื่อเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าแห่งชาติ อย่างไรก็ตาม การนำทรัพยากรพลังงานลมมาใช้ยังไม่เพียงพอต่อศักยภาพที่มีอยู่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่ที่มีความเร็วลมปานกลางและต่ำ การออกแบบและพัฒนาแบบจำลองใบพัดกังหันลมที่เหมาะสมกับสภาพภูมิอากาศและภูมิประเทศของแต่ละภูมิภาคยังไม่ได้รับการศึกษาโดยเฉพาะ โดยเฉพาะในพื้นที่ที่มีความเร็วลมต่ำ

จากข้อเท็จจริงข้างต้น ทีมวิจัยจากศูนย์วิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีพลังงานหมุนเวียน สถาบันพลังงานและ วิทยาศาสตร์ สิ่งแวดล้อมและเทคโนโลยี (สถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเวียดนาม) ได้ดำเนินโครงการระดับสถาบัน “การวิจัยการออกแบบ การจำลอง และการผลิตแบบจำลองใบพัดกังหันลมที่เหมาะสมกับความเร็วลมต่ำในเวียดนาม” (รหัส: VAST07.01/22-23) วัตถุประสงค์ของการวิจัยคือการออกแบบและจำลองแบบจำลองใบพัดกังหันลมที่ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพในสภาวะความเร็วลมต่ำ ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของเวียดนาม เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการดำเนินงานและลดต้นทุนการผลิต ส่งเสริมความเป็นอิสระทางเทคโนโลยีในสาขาพลังงานหมุนเวียน

ดร. เล กวาง ซาง หัวหน้าโครงการ กล่าวว่า ทีมวิจัยประสบความสำเร็จในการพัฒนาแบบจำลองใบพัดกังหันลมแบบใหม่ โดยอ้างอิงจากแบบจำลองใบพัดดั้งเดิมบางรุ่นที่วางจำหน่ายในท้องตลาด แบบจำลองใบพัดรุ่นใหม่ได้รับการปรับแต่งรูปทรงเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพทางอากาศพลศาสตร์ โดยการปรับพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น ความหนาสูงสุด ตำแหน่งความหนาสูงสุด ความโค้งสูงสุด และตำแหน่งความโค้งสูงสุด ผลการจำลองโดยใช้ซอฟต์แวร์ Ansys Fluent (ซอฟต์แวร์คำนวณอุทกพลศาสตร์ที่มีประสิทธิภาพสูงสุด) แสดงให้เห็นว่าแบบจำลองใบพัดรุ่นใหม่มีประสิทธิภาพทางอากาศพลศาสตร์สูงกว่าแบบจำลองใบพัดรุ่นเดิม

ทีมวิจัยยังได้เสร็จสิ้นกระบวนการจำลองและสร้างแบบจำลองใบพัดที่สมจริง ซึ่งนำไปทดสอบในอุโมงค์ลมของสถาบันวิศวกรรมเครื่องกล มหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ฮานอย แบบจำลองใบพัดเหล่านี้ไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพทางอากาศพลศาสตร์เท่านั้น แต่ยังเปิดโอกาสในการพัฒนาใบพัดกังหันลมขนาดเล็กที่มีกำลังการผลิตสูง เพื่อตอบสนองความต้องการการพัฒนาพลังงานอย่างยั่งยืนสำหรับพื้นที่ชนบท ห่างไกล และห่างไกล รวมถึงพื้นที่อื่นๆ ที่มีความเร็วลมต่ำ

ในการศึกษานี้ นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาและผลิตใบพัดกังหันลมสำเร็จแล้ว 5 รุ่น ได้แก่ VAST-EPU-E387, VAST-EPU-S1010, VAST-EPU-S1223, VAST-EPU-NACA0009 และ VAST-EPU-NACA6409 โดยมีขนาด 25 x 15 (10) x (3 - 5) ซม. ใบพัดกังหันลมเหล่านี้ทำจากวัสดุคอมโพสิต จึงมั่นใจได้ถึงความทนทานและประสิทธิภาพในสภาวะความเร็วลมต่ำ และปัจจุบันเก็บรักษาไว้ที่สถาบันพลังงานและวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ ทีมวิจัยยังได้จัดทำแบบร่างการออกแบบโดยละเอียดจำนวน 5 ชุด สำหรับแบบจำลองใบพัดรุ่นใหม่ เพื่อนำไปใช้ในการวิจัยและการประยุกต์ใช้ในอนาคต ผลการวิจัยได้รับการตีพิมพ์ในบทความวิทยาศาสตร์ระดับชาติและนานาชาติที่มีชื่อเสียง เช่น วารสารนานาชาติในหมวด SCIE/Scopus ซึ่งอ้างอิงถึงการวิเคราะห์อากาศพลศาสตร์และศักยภาพในการพัฒนาพลังงานลมนอกชายฝั่งในเวียดนาม

ดร. เล กวาง ซาง เปิดเผยว่างานวิจัยนี้เป็นก้าวสำคัญในการปรับปรุงและพัฒนาใบพัดกังหันลมให้เหมาะสมกับสภาพความเร็วลมต่ำในเวียดนามอย่างต่อเนื่อง โดยมุ่งหวังที่จะใช้ประโยชน์จากพลังงานลมได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ในอนาคต ทีมวิจัยจะมุ่งเน้นไปที่การปรับปรุงการออกแบบและกระบวนการผลิตใบพัดที่สมบูรณ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการปรับพื้นผิวของแบบจำลองใบพัดให้เรียบ และการเลือกใช้วัสดุที่เหมาะสมยิ่งขึ้นเพื่อลดค่าสัมประสิทธิ์แรงต้านของแบบจำลองใบพัด นอกจากนี้ จะพิจารณาการประยุกต์ใช้เครื่องมือที่ทันสมัย เช่น ปัญญาประดิษฐ์ (AI) ในการออกแบบ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพด้านอากาศพลศาสตร์

ศาสตราจารย์ ดร. ตรินห์ วัน เตวียน สมาชิกสภาวิทยาศาสตร์แห่งสถาบันพลังงานและวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมและเทคโนโลยี ประเมินว่างานวิจัยนี้ถือเป็นก้าวสำคัญในการออกแบบและผลิตใบพัดกังหันลมสำหรับพื้นที่ที่มีความเร็วลมต่ำโดยเฉพาะ จุดเด่นของงานวิจัยนี้คือความสามารถในการปรับปรุงสมรรถนะทางอากาศพลศาสตร์เมื่อเทียบกับใบพัดแบบดั้งเดิม ด้วยการประยุกต์ใช้วิธีการออกแบบที่ทันสมัยโดยใช้ซอฟต์แวร์จำลองพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ (CFD) ขั้นสูง ผลการวิจัยไม่เพียงแต่ตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพการดำเนินงานเท่านั้น แต่ยังเปิดโอกาสในการนำไปประยุกต์ใช้จริง ซึ่งมีส่วนสำคัญในการเพิ่มความสามารถในการใช้ประโยชน์จากทรัพยากรพลังงานลมในเวียดนาม

ที่มา: https://baotintuc.vn/khoa-hoc-cong-nghe/phat-trien-canh-tuabin-gio-phu-hop-voi-dac-thu-cua-viet-nam-20250401113652157.htm