NANG LUONG THUY DIEN - CAC DANG NHA MAY THUY DIEN

Về mặt kỹ thuật, thủy năng được xem là dạng năng lượng sạch và tái tạo là do các yếu tố sau: - Thủy điện hầu như không thải ra các khí, hóa chất độchại như Nitơ, Sulfur oxides và khí nhà

1

Mục lục:

I Năng lượng vật chất chuyển hóa toàn phần

II Năng lượng tái tạo (Renewable Energy)

I Tổng quan về năng lượng thủy điện

II Nguyên lý hoạt động

Mục lục:

I Năng lượng vật chất chuyển hóa toàn phần

I.1 Năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch (Fossil Fuels)

Năng lượng nguyên tử được sản sinh từ Uranium thôngqua những quá trình phản ứng chuỗi liên kết

I Năng lượng vật chất chuyển hóa toàn phần

I.2 Năng lượng từ nhiên liệu nguyên tử(Nuclear Power)

Sức nóng của ánh nắng mặt trời được tập trung lại bằngnhững thiết bị đặc biệt để đun nóng nước sử dụng trong giađình hay tạo ra hơi nước để sản xuất điện

II Năng lượng tái tạo (Renewable Energy)

II Năng lượng tái tạo (Renewable Energy)

II.2 Năng lượng Gió (Wind-Power)

II Năng lượng tái tạo (Renewable Energy)

II.3 Năng Lượng Thủy Triều (Tidal-Power)

Nước được lưu trữ lại

trong hồ bởi những đập

ngăn nước khổng lồ Khi

nước được rơi tự do từ

độ cao sẽ tạo một khối

năng lượng nhất định

tượng ứng với khối

lượng của nước Khối

năng lượng đó sẽ quay

cánh quạt của máy phát

điện và tạo ra điện năng

để sử dụng

II Năng lượng tái tạo (Renewable Energy)

II.4 Năng Lượng Sức Nước (Hydro-Power)

nguồn năng lượng

dồi dào nhưng lại

II Năng lượng tái tạo (Renewable Energy)

II.5 Năng Lượng từ Sóng Biển (Wave-Power)

II Năng lượng tái tạo (Renewable Energy)

II.6 Năng Lượng từ Lòng Đất (Geothermal-Power)

Sinh khối là các phế phẩm từ nông nghiệp, phế phẩm lâmnghiệp các bãi chôn lấp Nhiên liệu sinh khối có thể ở dạngrắn, lỏng, khí được đốt để phóng thích năng lượng./.(V)

II Năng lượng tái tạo (Renewable Energy)

II.7 Năng Lượng từ Sinh Khối (Biomass Energy)

I Tổng quan về năng lượng thủy

điện:

Nước luôn luôn di chuyển trong

một vòng tuần hoàn toàn cầu

Nuớc bốc hơi từ sông hồ và biển,

tạo thành mây, đất lại thẩm thấu

nước mưa hoặc tuyết để trở

thành nước ngầm hoặc rơi về

sông hồ, sông hồ lại chảy ra biển

Người ta có thể "khai thác" sức

mạnh dòng chảy của nước,

chuyển động năng và thế năng

của dòng chảy thành điện năng

Dạng chuyển đổi năng lượng này

được gọi là thủy điện

Việc khai thác sức nước bắt đầu từ 2000 năm trước khi người

Hy Lạp cổ đại sử dụng các bánh xe nước để xay giã gạo Ngày naythủy điện đã trở thành nguồn năng lượng quan trọng thứ nhì saunăng lượng hóa thạch (dầu mỏ, than đá, khí tự nhiên), chiếm gần1/5 tổng lượng điện năng sản xuất trên toàn cầu

Về mặt kỹ thuật, thủy năng được xem là dạng năng lượng sạch

và tái tạo là do các yếu tố sau:

- Thủy điện hầu như không thải ra các khí, hóa chất độchại như Nitơ, Sulfur oxides và khí nhà kính

- Thủy điện có tầm hoạt động rất rộng, chỉ cần có mộtlượng mưa nhất định và dòng chảy ổn định của sông ngòi

- Với khả năng quản lý hợp lý và thời tiết tương đối ổnđịnh, thủy điện không bao giờ bị cạn kiệt hoặc làm cạn kiệtnguồn tài nguyên

- Các trạm thủy điện nhỏ và cực nhỏ có thể đáp ứng đượcnhu cầu điện năng tại vùng sâu vùng xa với mức tác động lên môitrường nhỏ nhất

Về mặt kinh tế xã hội, thủy điện ngày càng phổ biến vì:

- Thủy năng là nguồn năng lượng độc lập, luôn rất dồi dào và đáng tin cậy

- Công nghệ thủy điện đã phát triển ổn định, với mức giá cả phải chăng và lợi tức đã được xác định rõ.

- Các nhà máy thủy điện nằm trong số nhà máy năng lượng có hiệu suất cao nhất, với tuổi thọ có thể lên đến hơn 100 năm.

- Thủy điện có thể đáp ứng nhanh chóng (hầu như tức thời) với

sự thay đổi nhu cầu về điện.

- Ngoài khả năng sản xuất điện, thủy năng còn có vai trò quan trọng trong việc quản lý nguồn nước, kiểm soát lũ lụt, và các dạng giải trí du lịch (thác nước)

Tuy nhiên, mặt bất lợi của các đập thủy điện cỡ vừa và lớn là chúng gây

ra một số các thay đổi lớn về môi sinh và các tác động về môi trường sinh thái./.

turbin này được kết

nối với một bộ máy

Các chi tiết vận hành của một nhà máy thủy điện

Các chi tiết vận hành của một nhà máy thủy điện

Các chi tiết vận hành của một nhà máy thủy điện

Các chi tiết vận hành của một nhà máy thủy điện

Các chi tiết vận hành của một nhà máy thủy điện

Các thủy điện lớn trên thế giới

II Các dạng thủy điện:

- Điện năng được sản xuất ra trong các nhà máy thủy điện phụthuộc vào dung tích nước xả và cột áp Khi nước ở các dòngsông chảy bởi độ dốc tự nhiên, hầu hết thế năng của nó bị mất

đi do các hiện tượng vật lý như ma sát, va chạm và xoáynước.v.v Vì vậy công suất phát ra có thể lớn hơn bằng cách sửdụng hiệu quả cột nước, điều đó có nghĩa là với cùng mộtlượng nước thì dòng nước sẽ chảy xiết với cột nước cao;

- Thông thường các nhà máy thủy điện được phân loại theocác phương án tạo ra cột nước cao hơn bằng các tác động củacon người.(Phân loại theo phương án tạo ra cột nước)

II Các dạng thủy điện:

- Nhà máy thủy điện kiểu hồ chứa;

- Nhà máy thủy điện kênh dẫn;

- Nhà máy thủy điện kiểu tích năng;

- Nhà máy thủy điện kiểu đập;

- Nhà máy thủy điện kiểu hổn hợp (đập và kênh dẫn);

- Nhà máy thủy điện kiểu Run-of-rive (sử dụng dòng chảy tựnhiên;

- Nhà máy thủy điện kiểu điều tiết;./ (HM.)

Có 7 dạng thủy điện chính:

26

27

28

31

32

33

34

35

36

37

38

40

41

42

44

45

46

47

48

50

51

52

54

55

56

60

61

62

(sông, suối,

thủy triều, )

Cơ năng(Tua bin nước)

Điện năng(máy phát)

64

Phụ tải(SD điện)Thế năng của

dòng nước

(sông, suối,

thủy triều, )

Cơ năng(Tua bin nước)

Điện năng(máy phát)

65

Phụ tải(SD điện)

Tích năng

Thế năng của dòng nước

Cơ năng(Bơm nước)

66

67

68

69

70

71

72

76

77

78

80

81

82

- Có thể tạo ra những NMTĐ

công suất rất lớn, do có khả

năng tận dụng được toàn bộ

lưu lượng của dòng sông;

- Có hồ chứa nước, là công cụ

hiệu quả để điều tiết nước và

vận hành tối ưu NMTĐ, điều

tiết lũ, phục vụ tưới tiêu và

nhiều lợi ích khác

83

- Vốn đầu tư lớn;

- Ảnh hưởng nhiều đến môi trường sống, hệ sinh thái tự nhiên(phải di dân để xây dựng nhà máy; ngăn đập làm hạn chếluồng di cư của cá, làm thay đổi điều kiện sinh sản; ảnhhưởng đến khí hậu,…)

- Thời gian xây dựng lâu;

84

- Nếu đập thủy điện bị vỡ,phải sơ tán khẩn cấp31.000 người dân

- Thủy điện Sông Tranh 2

công suất 190 MW, vốn đầu tư

5.194 tỉ, trong một lần xả lũ

85

- Vốn đầu tư nhỏ so với

- Không có hồ chứa nước, do đó không có khả năng điều

tiết nước và điều chỉnh công suất;

- Khắc phục nhược điểm này trong nhiều trường hợp, với địa

hình cho phép, người ta xây dựng các hồ nhân tạo ở các vị trí

cao (cuối của các kênh dẫn hở) Tuy nhiên khi đó vốn đầu tư

tổng cộng của công trình lại tăng lên

87

- Khả năng điều chỉnh

công suất nhanh trong

phạm vi rộng (từ âm sang

dương);

- Tổn thất điện năng trên

lưới giảm (theo chế độ

vận hành tối ưu)

Có thể hiểu đơn giản hiệu quả của NMTĐ tích năng là khả

năng cắt đỉnh và bù đáy biểu đồ phụ tải hệ thống điện

88

- Khi trong HTĐ có nhiều NMĐ không mong muốn điềuchỉnh công suất và không có khả năng giảm thấp công suất(như NĐ than, NMĐ nguyên tử) thì vai trò của các NMTĐtích năng càng quan trọng hơn.

- Nhờ thế khi vận hành tối ưu, chi phí vận hành chung củatoàn hệ thống giảm nhiều, đặc biệt trong trường hợp có mộttỷ lệ lớn các NMTĐ làm việc với hiệu suất thay đổi (khi điềuchỉnh công suất)

89

- Tổn thất năng lượng qua 2 lần biến đổi ở NMTĐ tích năngkhá lớn (tới gần 30%) và phụ thuộc nhiều vào cột nước,

- Cột nước càng cao thì tỷ lệ tổn thất càng ít (hiệu suấtbiến đổi lớn hơn), do đó vị trí có hồ cao sẽ thuận lợi choviệc lựa chọn xây dựng NMTĐ tích năng

90

NMTĐ sử dụng nguồn

nước tự nhiên để biến

đổi thành điện năng,

đó là nguồn năng

lượng vô tận, ít gây ô

nhiễm môi trường và

không mất tiền mua

Bảng so sánh lượng thải CO 2 theo các dạng

nguồn năng lượng khác nhau

91

+ Chi phí vận hành thấp, vận hành đơn giản, do đó giá thành điện năng rất thấp.

92

Vận hành đơn giản, có thể tự động hóa ở nhiều khâu vận hành, do đó không cần nhiều nhân công.

VD: Số người phục vụ ở NMTĐ thường ít hơn khoảng 8-10 lần so với nhà máy nhiệt điện NMTĐ ở Bratxkaia 4500 MW(Liên Xô cũ) biên chế chỉ 350 người, NMTĐ Kratxno-iaxkaia

5000 MW cũng chỉ có 350 người Trong khi đó NM nhiệt điện cùng công suất ở Nga cần biên chế đến 800 người

NMTĐ Thác Bà biên chế lúc đầu chỉ có 72 người (kể cả 13 người làm công tác hành chính)

93

- Suất đầu tư cho NMTĐ (tính cho 1 đơn vị công suất đặt) thường gấp từ 5 đến 10 lần của nhà máy nhiệt điện.

- Thời gian xây dựng thường kéo dài từ 5 đến 10 năm NhữngNMTĐ lớn có thể kéo dài vài chục năm

VD: + NMTĐ Hòa Bình, công suất 1.920 MW, khởi côngnăm 1979, sau 9 năm mới đưa vào vận hành tổ máy đầu tiên(1988), và khánh thành với đầy đủ 8 tổ máy năm 1994

+ NMTĐ Sơn La, công suất 2.400 MW, khởi công xây dựng ngày 02/12/2005, khánh thành ngày 23/12/2012 sớmhơn kế hoạch 03 năm

94

triệu USD), So với thủy

điện Sơn La, công suất

2.400 MW, vốn đầu tư

60.196 tỷ đồng

95

VD: + Trong vận hành (khi công suất NMTĐ và dung tích hồ chứa đã xác định) việc lập ra các phương án điều tiết tối ưu dòng chảy (dài hạn, ngắn hạn), tích nước mùa lũ, sử dụng cho mùa khô, … là điều hết sức quan trọng nhằm nâng cao hiệu quả cho NMTĐ.

+ Trong HTĐ có tỷ lệ công suất thủy điện càng lớn thì

dự phòng phải càng cao mới đảm bảo đươ85c an ninh năng lượng

- Nguồn nước cung cấp thay đổi theo mùa, nên trong quy hoạch thiết kế vận hành cần phải tính đến giới hạn về lượng nước cho các NMTĐ Với nhiệt điện thì không cần

96

Theo dự thảo, điện sản xuất

từ gió sẽ được Tập đoàn

Điện lực Việt Nam (EVN)

mua với giá cố định là 1.317

đồng/kWh (6,8 cent)

Nếu so sánh với giá bán của

các nhà máy thuỷ điện vừa

và nhỏ cho EVN (450-700

đồng/kWh) thì điện gió đắt

gấp đôi”

97

- Việc phát triển nguồn năng

lượng này đòi hỏi công nghệ

hiện đại cùng với nguồn vốn

đầu tư là rất lớn Ước tính có

thể lên tới 2,5 triệu USD cho

1MW công suất theo thiết kế

Hệ thống công nghệ HDR (Hot Dry Rock)

- Bên cạnh đó còn có những rủi ro khác về môi trường như đưakhí độc lên mặt đất, tạo biến dạng địa chất Đặc biệt, kỹ thuật xử

lý địa chất cũng rất là phức tạp vì phải tìm kiếm đúng vùng tậptrung địa nhiệt thì việc khai thác địa nhiệt mới hiệu quả

98

- Là nguồn năng lượng

- Công suất hạn chế (cần khoảng rộng để tập trung năng

lượng và ban đêm thì không thể)

99

- Vốn đầu tư cao;

- Công nghệ hiện đại, đòi

hỏi phải đào tạo nguồn

101

102

Tên NMTĐ Miền lãnh thổ  Công suất đặt MW Năm VH Ghi chú

Tuyên Quang Miền Bắc 342 2008 13

Sông Ba Hạ Miền trung 220 2009 14

Các nhà máy Thủy điện của Việt Nam:

- Thủy điện Thác Bà:``

104

105

106

107

108

Về cơ cấu nguồn điện, sản lượng điện được sản xuất chủ yếu

từ các nhà máy thủy điện và nhiệt điện than, dầu, tuabin khídầu và các nguồn phát điện độc lập (IPP) Trong cơ cấu nguồnđiện tính đến cuối năm 2007 thì thủy điện chiếm 37% và nhiệtđiện chiếm 56% Nhiệt điện vẫn chiếm tỷ trọng lớn nhất.Tương lai, trong cơ cấu nguồn điện sẽ vẫn tiếp tục nâng dần tỷtrọng các nguồn phi thủy điện Theo kế họach đến năm 2020,thuỷ điện chỉ chiếm 28,5%; nhiệt điện dầu và khí chiếm 26,7%;nhiệt điện than chiếm 30,2%; nhập khẩu 5,8%

109

110

TT Tên Sông

Công suất có tính khả thi (MW)

Ước tính sản lượng điện năng (TWh)

Tỷ lệ phần trăm (%)

1 Sông Lô, Gâm, Chảy 820 3.159 4,6

TT Tên công trình Công suất lắp máy

(MW)

Tỉnh

Qui hoạch

112

a- Tổng quan về tiềm năng thủy điện thế giới:

Năm 2007, tổng công suất thủy điện trên toàn thế giới là 807

GW Sản xuất điện lượng hàng năm là 3030GWh Năm 2008,

có 150 GW thủy điện đang xây dựng ở 150 quốc gia và cókhoảng 60 quốc gia, thủy điện chiếm hơn 50% tổng điệnnăng

113

Trong châu lục của thế giới, trừ Úc, sản xuất điện năng từthủy điện đều tăng, châu Á là châu lục có số lượng lớn nhất

về phát triển thủy điện tăng từ khoảng 933 TWh/năm lên

1061 TWh/năm Công suất thủy điện đang xây dựng ở châu

Á, tăng khoảng 27% là hơn 99 GW lên hơn 126 GW Cácquốc gia dẫn đầu về tốc độ vẫn là Trung Quốc, An Độ, ViệtNam, Nga, Iran, …

114

Tiềm năng kỹ thuật thủy điện thế giới được đánh giá gần14.400 TWh/năm, trong đó tiềm năng kinh tế khoảng 8.200TWh/năm (57%),các nước công nghiệp hóa lớn nhất đã khaithác hơn 70% tiềm năng kinh tế (như Pháp hơn 85%), nhưngnay cũng đang khai thác thêm Các nước khác trên thế giới,chủ yếu là các nước đang phát triển, mới khai thác được 20%tiềm năng kinh tế, nơi mà nước và năng lượng là rất cần thiếtcho phát triển kinh tế xã hội đất nước.

115

Thống kê của Cơ quan Thông tin năng lượng Mỹ (EIA) ở cácnước phát triển, năng lượng thủy điện chỉ chiếm vai trò thứyếu Ví dụ với Nhật Bản, thủy điện chỉ chiếm 3% nguồn cungcấp năng lượng trong năm 2005, so với 20% từ năng lượngthan đá và 13% năng lượng nguyên tử.

116

Ở các nước có nhiều điểm tương đồng với VN như Indonesia

và Malaysia, theo số liệu của EIA năm 2009, thủy điện chỉchiếm 2% nhu cầu năng lượng quốc gia Còn Trung Quốc,mặc dù các nhà máy thủy điện đã được chính quyền Bắc Kinhxây dựng khá rầm rộ, nhưng thống kê của EIA cho thấy trênthực tế năng lượng thủy điện chỉ chiếm 6% tổng nguồn cungcấp năng lượng của nước này

Trong khi đó, thống kê của EIA thì thủy điện chiếm 20%nguồn năng lượng cung cấp ở Việt Nam, cao nhất ở ĐôngNam Á

117

b-Tình hình thủy điện thới giới trong tương lai:

Hiện nay, một số quốc gia trên thế giới đã hạn chế phát triểnthủy điện như:

- Mỹ, Nhật Bản, Trung Quốc , Nga đang giảm dần phát triểnnăng lượng thủy điện và chuyển sang năng lượng gió, thủytriều, năng lượng sinh học và các năng lượng có thể tái chếkhác

118

-Nhấn chìm rừng đầu nguồn

-Dòng chảy nước cạn kiệt

-Thay đổi dòng chảy

-Hạn chế cấp nước cho các mục tiêu khác

-Thay đổi xấu chất lượng nước

-Một trong những nguyên nhân gây lũ lụt

-Diện tích rừng giảm

NHỮNG TÁC HẠI CỦA CÁC CÔNG TRÌNH THỦY ĐIỆN:

119

Phải Phá vở 100

hecta rừng để xây

NMTĐ 1MW

120

PHẦN CUỐITÁC ĐỘNG CỦA CÔNG TRÌNH THUỶ ĐIỆN

ĐẾN MÔI TRƯỜNG VÀ XÃ HỘI

1- TÁC ĐỘNG VỀ MÔI TRƯỜNG:

1.1 Thuận lợi:

Thủy điện có rất nhiều mặt lợi thế trong các dạng năng lượng sảnxuất điện khác, trong đó cần kể đến mức độ tin cậy cao, giá thànhphải chăng và dễ dàng đáp ứng với sự thay đổi nhanh chóng vềtiêu thụ điện Do các tổ máy phát điện có thể vận hành hoặc ngưnglại một cách tương đối nhanh chóng và dễ dàng, thủy điện có thể

tự điều chỉnh đáp ứng linh hoạt theo mức nhu cầu tải Mặt khác,tại các nhà máy thủy điện, người ta còn có khả năng điều chỉnhlưu lượng nước cho phù hợp với nhu cầu tải theo từng ngày hoặctheo mùa

PHẦN CUỐITÁC ĐỘNG CỦA CÔNG TRÌNH THUỶ ĐIỆN

ĐẾN MÔI TRƯỜNG VÀ XÃ HỘI

1- TÁC ĐỘNG VỀ MÔI TRƯỜNG:

1.1 Thuận lợi:

Mặt khác, các nhà máy thủy điện không thải các khí độc hại Cácnhà máy thủy điện chỉ thải ra một lượng rất nhỏ các khí CO2vàmêtan (chủ yếu từ các hồ trữ), và không thải ra các chất khí độchại khác như SO2, NO2 và các khí ô nhiễm bắt nguồn từ việc đốtnhiên liệu như ở các nhà máy nhiệt điện

PHẦN CUỐITÁC ĐỘNG CỦA CÔNG TRÌNH THUỶ ĐIỆN

ĐẾN MÔI TRƯỜNG VÀ XÃ HỘI

1- TÁC ĐỘNG VỀ MÔI TRƯỜNG:

1.1 Thuận lợi:

Hồ trữ nước còn có thể được sử dụng như một phương tiện cungcấp nước, kiểm soát lũ lụt Tại khu vực các nhà máy thủy điện, córất nhiều cơ hội để phát triển các sinh hoạt giải trí ngoài trời Các

hồ trữ tạo các khu vực cho các hoạt động như chèo thuyền, câu cá,trượt nước và bơi Khu vực hạ lưu có thể tạo điều kiện cho cáchoạt động giải trí liên quan đến dòng chảy như câu cá, chèothuyền, trượt nước (water rafting) Khu vực đất đai xung quanhnhà máy thủy điện có thể tạo ra rất nhiều nguồn lợi, ví dụ như cáchoạt động cắm trại, pinic, leo đồi, cũng như các hoạt động văn hóa

và giáo dục khác