BÁO CÁO TIỂU LUẬN CƠ SỞ KINH TẾ NĂNG LƯỢNG THỦY ĐIỆN VÀ MÔI TRƯỜNG

• Đa số năng lượng thuỷ điện có được từ thế năng của nước được tích tại các đập nước làm quay một tuốc bin nước và máy phát điện.. Với những sông có lưu lượng nước lớn nhưng độ dốc nh

Nhóm 7

THỦY ĐIỆN VÀ MÔI TRƯỜNG

Nội dung

TỔNG QUAN VỀ THỦY ĐiỆN

THỰC TRẠNG PHÁT TRIỂN THỦY ĐIỆN VÀ TÁC ĐỘNG CỦA THỦY ĐIỆN ĐẾN MÔI TRƯỜNG

3

1 2

GIẢI PHÁP VÀ ĐỊNH HƯỚNG

Khái niệm về thủy điện

Các đặc điểm của nhà máy thủy điện

Phận loại

VỀ THỦY ĐIỆN

4

1.1 KHÁI NIỆM THỦY ĐIỆN

• Thuỷ điện là nguồn điện có được từ năng lượng

nước.

• Đa số năng lượng thuỷ điện có được từ thế năng

của nước được tích tại các đập nước làm quay

một tuốc bin nước và máy phát điện

• Thuỷ điện là nguồn năng lượng có thể hồi phục.

• Công suất lý thuyết

Ntđ = 9.81.η Q.Ho

• NMTĐ lớn:Nln ≥ 1000 (MW).

• NMTĐ vừa : 15 (MW) ≤ Nln < 1000 (MW)

• NMTĐ nhỏ : Nln < 15 (MW)

• NMTĐ cột nước cao : Hmax > 400 (m).

• NMTĐ cột nước trung bình : 50 ≤ Hmax ≤ 400 (m).

• NMTĐ cột nước thấp : Hmax < 50m

Theo công suất lắp máy

Theo cột nước

Theo kết cấu nhà máy

Theo kết cấu nhà máy

6

Với những sông có lưu lượng

nước lớn nhưng độ dốc nhỏ để tạo

ra sự chênh lệch cột nước ∆H lớn, có

thể xây dựng đập chắn, từ đó xây

dựng nhà máy thủy điện gọi là nhà

máy thủy điện kiểu đập

Phân loại

+ NMTĐ kiểu ngang đập

+ NMTĐ sau đập

Ưu điểm

- Công suất lớn

- Tạo được hồ chứa nước để điều

tiết và vận hành tối ưu NMTĐ trong

hệ thống.

Nhược điểm

- Vốn đầu tư cao

- Đập không thể xây dựng quá cao , đập quá cao có thể làm ngập một vùng rộng lớn, ảnh hưởng đến sinh thái môi trường

1.2.1 NMTĐ KIỂU ĐẬP

NM TĐ c

ó t

hể xây

g l ên d

o k

hả năn

g dòn ủa g c ượn g l ăn n iết u t điề

g hơn ốt ảy t ch

Phân loại :

- Xây dựng ở những nơi cột nước cao tạo thành một cách tự nhiên từ các thác nước

- Xây dựng ở những nơi có lưu lượng nước ít, nhưng độ dốc lớn

Kênh trong được cấu tạo bởi 2 phần: phần đầu được xây dựng dưới dạng kênh dẫn hở với độ dốc rất

nhỏ Phần cuối được xây dựng dưới dạng các ống dẫn kín

ƯĐ : cột nước lớn trong khi

vốn đầu tư nhỏ -> xây dựng

NM có công suất lớn ngay khi

lưu lượng dòng chảy rất nhỏ

NĐ :

- K hôn

g c

ó h

ồ ch

ứa n ước

-> k hôn

c k hôn

8

1.2.3 NMTĐ KIỂU TÍCH NĂNG

Là NMTĐ có hồ chứa gồm 2 quá trình:

+ Vào những giờ cao điểm của phụ tải hệ thống điện:

NMTĐ tích năng sử dụng nước của hồ chạy tuabin nước quay máy phát điện để cung cấp cho lưới.

+ Vào những giờ thấp điểm của phụ tải hệ thống điện:

NMTĐ tích năng sử dụng điện của hệ thống chạy bơm để bơm nước lên hồ.

NMTĐ tích năng có tác dụng san phẳng đồ thị phụ tải

-> giảm tổn thất công suất, nâng cao hiệu quả làm việc của NM điện

trong hệ thống

Một số NMTĐ Tích năng : Matxcova (1200MW), Litva (1600MW),

Đnhep (2200MW)

- Làm việc dưa trên sự thay đổi mức nước khi thủy triều lên xuống được

xây dựng tại các vịnh và biển bằng các đập ngăn vịnh với biển.

+ Khi thủy triều lên mức nước ngoài biển cao hơn mức nước trong

vịnh,ta được độ chênh lệch cột nước và có thể cho nước chảy qua tuabin từbiển vào vịnh để phát điện.

+ Khi thủy triều rút nước mức nước trong vịnh cao hơn mức nước

ngoài biển tạo nên độ chênh cột nước và có thể cho nước qua tuabin từ vịnh vào biển để phát điện

- NM được xây dựng nối liền với hệ thống và ở những nơi có chênh lệch

thủy triều cao (8-10)m.

- Tại Việt Nam do sự chênh lệch thủy triều nhỏ nên nhà máy thủy điện

thủy triều không được quan tâm

10

1.3 CÁC ĐẶC ĐIỂM CỦA NMTĐ

Sử dụng nguồn thủy năng dồi dào cuả thiên nhiên

Giá thành điện năng ở nhà máy thủy điện thường thấp hơn nhiều so

với nhà máy nhiệt điện

Vận hành đơn giản, an toàn, dễ dàng tự động hóa, chi phí cho quản lý lao

động nhỏ

Vốn đầu tư lớn, thời gian xây dựng lâu

Nguồn nước thay đổi thường xuyên và biến động mạnh theo thời gian

NMTĐ thường lợi dụng tổng hợp

ảnh hưởng đến môi trường sinh thái

here

TRIỂN THỦY ĐIỆN Ở VIỆT NAM

QUY HOẠCH NGUỒN THỦY NĂNG

THỰC TRẠNG PHÁT TRIỂN THỦY ĐIỆN VÀ TÁC ĐỘNG CỦA THỦY ĐiỆN ĐẾN MÔI TRƯỜNG

THỦY ĐIỆN ĐẾN MÔI

TRƯỜNG

2

12

2.1 KHÁI QUÁT VỀ TIỀM NĂNG SỬ DỤNG

THỦY ĐIỆN TRÊN THẾ GiỚI VÀ VIỆT NAM

• Khái quát tiềm năng thủy điện trên TG

Khái quát tiềm năng thủy điện trên TG

Theo thống kê của WEC năm 2001

+ Thủy điện cung cấp 19% (~2.650 TWh/năm) sản lượng điện toàn cầu

+ Tiềm năng thủy điện có tính khả thi kỹ thuật đạt đến 14.400 TWh/ năm, trong đó 8.000 TWh/năm được xem là hoàn toàn có khả

năng khai triển mang lại lợi tức kinh tế

+ Tổng công suất lắp đặt thủy điện toàn cầu là 692 GW

tiềm năng khả thi kinh tế của thủy điện có thể còn được khai triển là 5.400 TWh (công suất lắp đặt cần thiết là 1.400 GW)

(tương ứng với khoảng 20 ngàn NMTĐ công suất từ 50-100 MW).

14

• Tiềm năng thủy điện ở VN

- VN nằm ở vùng nhiệt đới gió mùa, mưa nhiều, nóng và ẩm Lượng mưa trung bình 2000 mm/năm Lượng mưa rơi nhiều nhất đạt tới 4000 - 5000 mm, nơi mưa thấp nhất cũng đạt trên

1000 mm.

- Mùa mưa trong năm thường từ 3 - 5 tháng

- Lượng mưa tập trung vào 3 tháng có mưa nhiều nhất, chiếm khoảng 70 - 80% tổng lượng mưa trong năm.

- Hệ thống sông ngòi VN có mật độ cao Tổng số các con sông

có chiều dài ≥10 km là 2400 Hàng năm, mạng lưới sông suối Việt Nam vận chuyển ra biển lượng nước 870 km3/năm (lưu lượng bình quân khoảng 37.500 m3/s).

2.1 KHÁI QUÁT VỀ TIỀM NĂNG SỬ DỤNG

THỦY ĐIỆN TRÊN THẾ GiỚI VÀ VIỆT NAM

Kwh ( tính cho sông dài hơn 10 km)

Tiềm năng kỹ thuật 123 tỷ Kwh ( Tương đương

31 MW)

Tiềm năng kinh tế,

kỹ thuật 75 – 80

tỷ Kwh ( Tương đương

18000 - 20000

TRỮ NĂNG KINH TẾ KỸ THUẬT CỦA HỆ THỐNG

SÔNG CHÍNH THEO THỨ TỰ TỪ BẮC VÀO NAM

STT Tên sông Công suất lắp máy NLM (MW) Điện lượng TB hằng năm (E0 năm) (triệu

+ Các tỉnh có tiềm năng thủy điện nhỏ lớn là Lào Cai (23 dự án,

500 MW), Yên Bái (29 dự án, 240 MW), Sơn La (19 dự án,115 MW)…

- Về thuỷ điện tích năng: trên cơ sở nghiên cứu 38 địa điểm và kiến nghị 10 dự án có tính khả thi với khoảng 10.000 MW (Sơn La: 7 dự án, Hoà Bình: 1 dự án, Ninh Thuận: 1 dự án, Bình

Thuận: 1 dự án)

18

2.2 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN THỦY ĐIỆN Ở

• 1975 – 1980: NMTĐ Hòa Bình được chính thức đưa vào thi công (1979) Đến năm 1994, NMTĐ Hòa Bình được khánh thành (1920MW)

• 1981 – 1985: TĐ Hòa Bình – Trị An vẫn trong giai đoạn xây dựng nên nguồn cung cấp điện năng chủ yếu vẫn là thủy điện Thác Bà – Đa Nhim.

vào hoạt động, nâng sản lượng điện của thủy điện lên 5368,7 GWh chiếm 61.86% tổng sản lượng điện cả nước.

• 1991 – 1994: hàng loạt các NMTĐ được đưa vào hoạt động : Hòa Bình với đủ 8 tổ máy (1920MW), Trị An (400MW), Thác Mơ (150MW), Vĩnh Sơn (66MW), An Điểm (5,4MW) -> sản lượng điện năng từ TĐ lên

10581,8 GWh, chiếm 72.29% tổng sản lượng điện cả nước.

• 1995 – 2000: TĐ Yaly với 2 tổ máy (360MW), Sông Ninh (70MW) ->

nâng cao sản lượng điện năng từ thủy điện, tuy nhiên do sự phát triển của các lĩnh vực sản xuất điện khác mà tỷ lệ điện năng từ thủy điện chỉ chiếm 58.35% tổng điện năng sản xuất.

20

• 2001 – 2005: một chương trình phát triển thủy điện “đại qui mô” được phát động Từ 2001 các thủy điện được đưa vào vận hành thêm là Hàm Thuận – Đa Mi (475 MW), Yaly vận hành bốn tổ máy (720 MW) Do năm

2005 là năm ít nước, thủy điện Đa Nhim sửa chữa nâng cấp, nên điện

lượng sản xuất thủy điện giảm sút so với các năm trước.

• Từ 2006 đến nay: nhiều NMTĐ đã được đưa vào vận hành : Đại Ninh (300MW), Tuyên Quang (342MW), Se San (260MW),

• Dự kiến năng lượng phát của thủy điện trong những năm 2010 – 2015 -

2020 - 2025 : 40,083GWh – 61,912GWh – 65,921GWh – 66,480GWh

2.2 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN THỦY ĐIỆN Ở

VIỆT NAM

• Qui hoạch nguồn thủy năng là một phần quan trọng, đôi khi quyết

định trong qui hoạch nguồn nước Đồng thời qui hoạch nguồn thủy năng cũng là phần quan trọng trong qui hoạch phát triển nguồn điện quốc gia, bởi vì chỉ có những công trình thủy điện nằm trong qui

hoạch thủy năng lưu vực sông được duyệt, mới được đưa vào qui

hoạch phát triển nguồn điện quốc gia ở từng giai đoạn Chính vì vậy, qui hoạch thủy năng các lưu vực sông là bước đi đầu tiên và quyết

định trình tự đưa các dự án thủy điện vào khai thác.

• Hiệu quả rõ nét nhất của công tác qui hoạch nguồn thủy năng là sự hiện diện các công trình thủy điện đã, đang và sẽ xây dựng, trong các qui hoạch phát triển điện các giai đoạn.

22

2.4 THỰC TRẠNG CHIẾN LƯỢC PHÁT

TRIỂN THỦY ĐIỆN HIỆN NAY

• Không có sự thống nhất giữa trung ương

và địa phương trong lập quy hoạch

• Quy hoạch tùy tiện theo hướng tăng số lượng tăng quy mô

• Chỉ chú ý đến lợi ích phát điện, không chú ý đến lợi dụng tổng hợp công trình

• Cấp phép sử dụng tài nguyên nước mặt cho các công trình đã sử dụng nhiều năm, việc thay đổi kết cấu công trình để đảm bảo điều kiện trong giấy phép là rất khó khăn, thậm chí nhiều công trình không có biện pháp để thực hiện

• Nhiều công trình chưa thực hiện nghiêm chỉnh các quy định của quy trình vận hành

Quy hoạch

Thiết kế thi công xây dựng

Thiết kế thi công xây dựng

Quản lý vận

hành

Quản lý vận

hành

• Trong xây dựng cũng như quản lý vận hành công trình, các

chủ đầu tư hoặc chủ công trình đề không thực hiện việc thu

thập thông tin khí tượng thủy văn cần thiết nên thường vận

hành không hợp lý, có trường hợp gây lũ về sớm, lên quá

nhanh, làm gia tăng mức độ ngập lụt

• Việc xây dựng công trình không bảo đảm phương án chống lũ cần thiết hoặc công trình không an toàn dẫn đến vỡ đập gây hậu quả nghiêm trọng cho hạ du (như trường hợp vỡ đập Cửa Đạt năm 2007 khi đang thi công, vỡ đập Khe Mơ năm

16/10/2010 khi đang sửa chữa, vỡ đập Z20, đập Thầu Dầu

năm 2008,

24

Lũ lụt lịch sử ở Hà Tĩnh, Quảng Bình năm

2009 (do sự cố công trình thủy điện Hố Hô,

Kẻ Gỗ)

Lũ lụt năm 2009

• Ở hạ lưu sông Hương-Bồ (do sự cố vận

hành cửa van công trình thủy điện Bình

• Để xây dựng 4000MW điện hạt nhân năm 2020

cần 12 tỷ USD Tương đương 60 tỷ đồng/MW

• Ngay giai đoạn đầu cần 900 triệu USD, sau đó cứ

18 tháng lại thêm 320 triệu USD tiền nhiên

liệu.Thêm vào đó là chi phí xử lý các thanh nhiên

liệu khi đã sử dụng xong

• Giá thành điện năng của điện hạt nhân đến 5.000

đồng/kWh

2.5 ẢNH HƯỞNG CỦA THỦY ĐIỆN ĐẾN

MÔI TRƯỜNG

Con người sống không thể thiếu đi môi trường thiên nhiên Mọi ảnh hưởng đến các môi trường thiên nhiên đều có tác động đến con người

Môi trường sống của con người

28

2.5.1 ẢNH HƯỚNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG ĐẤT

Ví dụ điển hình thường nêu cho NMTĐ xây dựng ở Ai Cập (với đập Aswan ngăn sông Nile) Nhờ xây dựng nhà máy này mà một diện tích lớn đất đai khô cằn ở Sudan và Ai Cập được tưới nước

Nền nông nghiệp phát triển dài lâu đã nhanh chóng thu hồi vốn đầu tư cho cả nhà máy

Điều tiết nước

Thay đổi nguồn nước

www.themegallery.com 30

Để có 1 MW điện phải mất ít nhất 7,5 – 10 ha đất

Tiêu diệt các loài

thực vật, thậm chí

cả những loài quý

hiếm

Mất đi nguồn thức ăn

Mất đi môi trường sống

Không có phù sa bồi đắp gây sói mòn bờ sông

Xâm thực mặn ở cửa biển

2.5.1 ẢNH HƯỚNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG ĐẤT

www.themegallery.com 32

Suy giảm thức ăn

Ảnh hưởng đến môi trường sống

2.5.2 ẢNH HƯỚNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG

NƯỚC

www.themegallery.com 34

Ảnh hưởng đến khí hậu

của các vùng lân cận sông

• Tại Siberi về mùa đông, nước nóng chảy dài trong

một không gian lớn đã không đóng băng hoàn toàn,

là nguyên nhân gây ra hiện tượng sương mù, gây khó khăn cho sinh hoạt của nhân dân trong vùng và làm thay đổi theo hướng tiêu cực hệ sinh thái khu vực.

• Giải pháp: người ta đã nghiên cứu xây dựng kết

cấu đặc biệt cho các công trình lấy nước, cho phép điều hoà được chế độ nhiệt của nước ở vùng hạ lưu bằng cách làm tường vây che nước ở các độ sâu khác nhau trong hồ chứa nước, do đó làm giảm được khoảng cách không gian ảnh hưởng của nước nông Trong tương lai, kết cấu đặc biệt của công trình dẫn nước nóng này có thể được áp dụng cho các công trình thuỷ điện trên các sông miền Đông Sibiri và Viễn Đông

2.5.3 ẢNH HƯỚNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG

KHÔNG KHÍ

• Theo Ủy hội Đập thế giới, ở nơi nào mà hồ chứa khá lớn so với

năng lực của đập (dưới 10W/m2 diện tích bề mặt) và không có sự phát triển trở lại của bất cứ loại thực vật nào đã bị phát quang thì lượng khí thải nhà kính phát thải từ đập khi sản xuất điện cũng

ngang như việc đốt dầu mỏ để sản xuất cùng một lượng điện.

• Năm 1990, các nhà khoa học đã ước tính được lượng phát thải khí nhà kính của đập Curua- Una ở Para (Braxin) là cao hơn 3,5 lần so với cùng lượng điện được tạo ra từ dầu mỏ

• 52.000 con đập lớn của thế giới đã đóng góp hơn 4% tác động gây nóng lên toàn cầu do hoạt động của con người.

• Nghiên cứu của Viện Nghiên cứu không gian Quốc gia Braxin

(INPE) chỉ ra rằng, các đập thủy điện lớn có thể tạo ra lượng khí

CH4 hàng năm trên toàn cầu tương đương khoảng 800 triệu tấn khí CO2

36

• Lượng CO2 phát thải vào khí quyển trên một đơn vị diện tích rừng bị mất ( 16.1 triệu ha

rừng trên thế giới bị mất giải phóng 1.6 Giga tấn cacbon đioxit/năm)

• Khả năng của rừng nhiệt đới có thể hấp thu

CO2 (là 9,62 tấn/ha/năm)

Đóng góp vào sự biến đổi khí hậu thông qua việc gián tiếp làm tăng phát thải CO2 của thủy điện ở các nước nhiệt đới

2.5.3 ẢNH HƯỚNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG

KHÔNG KHÍ

www.themegallery.com 38

Mất đất sinh hoạt, đất nông nghiệp

Các giá trị văn hóa Mất đất trồng trọt, lâm sản,

thủy sản

Vấn đề tái định cư

• Theo một đề án nghiên cứu của cơ quan chuyên

ngành, hồ thủy điện Hoà Bình làm ngập 6.609 héc ta, tương đương với dung tích điều tiết 5 tỉ m3 nước ,

bình quân ngập 1,3 héc ta/1 triệu m3; hồ Thác Bà

ngập 16.629 héc ta, ứng với dung tích điều tiết 1,8 tỉ

m3, trung bình ngập 9,2 héc ta/1 triệu m3 Tổng diện tích ngập lụt quy về đất nông nghiệp của các hồ chứa trên sông Đà, sông Lô tham gia chống lũ cho đồng

bằng sông Hồng là 47.534 héc ta Tổng số dân phải di chuyển 174.607 người, với tổng chi phí đền bù

khoảng 622 triệu đô la Mỹ.

2.5.4 ẢNH HƯỚNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG

SỐNG CỦA CON NGƯỜI

www.themegallery.com 40

Sạt lở các khu nhà ở ven sông

Đất đai kém màu mỡ

Gây ảnh hưởng đên dân cư khu vực ven biển

Ảnh hưởng đến nguồn lợi thủy sản

Lân Kali Đạm Mùn

2.5.3 Ảnh hưởng của thủy điện đến môi trường

sống của con người

www.themegallery.com 42

80.000 người chết và mất tích ở tỉnh Tứ Xuyên, Trung Quốc tháng 5/2008 có thể khởi nguồn sâu xa từ việc tích trữ

320 triệu tấn nước ở hồ chứa Zipingpu, cách nơi xảy ra động đất hơn 1,5km

Đập Vajont, nước Ý vào năm 1963 đã bị một trận lở đất lớn ập xuống, tạo nên đợt sóng thần quét qua đỉnh đập và lao xuống thung lũng bên dưới Và kết quả 2000 dân thường chết

Sự cố vỡ Đập Bản Kiều, trên sông Ru, tỉnh Hà Nam (Trung Quốc) Công suất khổng lồ đến 18 GW , tương đương 20 lò phản ứng hạt nhân Hậu quả hết sức nặng nề, mãi đến năm 2005 mới được công bố: 175.000 người thiệt mạng ( 26.000 người chết trực tiếp vì lũ lụt và 145.000 người chết do dịch bệnh và nạn đói sau đó), trên 11 triệu người mất sạch nhà cửa do 5 triệu ngôi nhà bị phá hủy

2.5.3 Ảnh hưởng của thủy điện đến môi trường

sống của con người

www.themegallery.com 44

Sự cố đập thủy điện Sông Tranh – Việt Nam-

2012

2.5.3 Ảnh hưởng của thủy điện đến môi trường

sống của con người

Thủy điện Sông Tranh 2 có tổng mức đầu tư

5.194 tỉ đồng, xây dựng từ tháng 3-2006, 2 tổ

máy với tổng công suất 190 MW, dung tích

hồ chứa nước khoảng 730 triệu m3, thiết kế

cao hơn vùng hạ lưu 100 m

Trước khi có thủy điện Sông Tranh 2, khu vực này

chỉ xảy ra 8 trận động đất Thế nhưng, sau khi có

thủy điện, từ ngày 3-11-2011 đến 22-10-2012, khu

vực này xảy ra 66 trận động đất (trong đó có 2 trận

mạnh 4 độ Richter và 4,7 độ Richter; riêng trận động

đất ngày 22-10 có cường độ 4,6 độ Richter

5.100 tỉ đồng không thể

so được với 40.000 sinh mạng người dân hạ lưu

và các xã xung quanh Dưới chân con đập cao gần 100m là hàng chục ngàn dân Bắc Trà My, là hơn 1 triệu dân sống ở lưu vực sông Thu Bồn -

hạ lưu sông Tranh