THUY TRIEU (1)

1.1.KHÁI NIỆM NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU- Thủy triều sinh ra do lực hấp dẫn giữa Mặt trăng, Mặt trời và chuyển động quay của Trái đất.. - Là một dạng thủy điện chuyển năng lượng của thủy triề

Trang 1

THỰC TRẠNG NGUỒN NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU ĐỐI

VỚI XU THẾ PHÁT TRIỂN HIỆN NAY

Trang 4

1.1.KHÁI NIỆM NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU

- Thủy triều sinh ra do lực hấp dẫn giữa Mặt trăng, Mặt trời và chuyển động quay của Trái đất

- Là một dạng thủy điện chuyển năng lượng của thủy triều thành điện năng

- Chi phí đầu tư cao, điều kiện thực hiện khó khan

- Có 2 loại: triều cường và triều kém

(Nguồn: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780857094186500193 )

Trang 5

1.1.KHÁI NIỆM THỦY TRIỀU VÀ NLTT

- Nguyên nhân hình thành:

+ Do lực hấp dẫn của Mặt Trăng và Trái Đất

+ Do lực hướng tâm của Trái Đất

Trang 6

1.1.KHÁI NIỆM THỦY TRIỀU VÀ NLTT

Trang 7

- Tiềm năng phát triển

- Trên thực tế, có thất thoát năng lượng do

1.2 TIỀM NĂNG CỦA NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU

Biểu đồ thể hiện mật độ năng lượng thủy triều (Nguồn: https://tidalenrgy.net.au/energy-comparison.html )

Trang 8

- Tiềm năng trên thế giới

+ Canada: tiềm năng > 42 GW

+ Mỹ: Alaska, Washington, California, Maine là những vùng có mật độ năng lượng lớn

+ Anh: khai thác 18TWh/năm, 40% tập trung ở phía bắc Scotland

+ Pháp: thủy triều mạnh nhất xung quanh đảo Channel

+ Austraulia: North West có những điểm thủy triều cao nhất thế giới khoảng hơn 10m

Trang 9

Bản đồ thể hiện mật độ phân bố tiềm năng thủy triều trên thế giới (Nguồn: http://www.sildeshare.net/grebriner/tidal-power )

Trang 10

- Tiềm năng ở Việt Nam

+ Bà Rịa - Vũng Tàu: 5,2 GWh/km2 + Phan Thiết: 2,1 GWh/

Dự án quy hoạch xây dựng trạm điện thủy triều ở Cô Tô (Quảng Ninh) năm 2012

(Nguồn Viện Khoa học Năng lượng Việt Nam)

Trang 11

- Vận dụng sự thay đổi chiều cao cột nước làm quay tua bin quay tạo ra

điện năng

- Có 2 cách để tạo ra điện năng từ thủy triều

+ Thế năng Ví dụ: đập thủy triều

+ Động năng Ví dụ: Hàng rào thủy triều, tuabin thủy triều

- Độ chênh lệch thủy triều

+ Bình thường: 0,5 m

+ Tại vịnh hẹp, bờ biển gần bờ địa hình thích hợp: 12m

- Mức thủy triều cần để tạo ra điện là lớn hơn 3-4m

1.3 NGUYÊN TẮC HÌNH THÀNH NLTT

Nguyên tắc tạo ra năng lượng thủy triều

Trang 12

1.4.CÁC PHƯƠNG THỨC VẬN HÀNH

ĐẬP THỦY TRIỀU

- Địa điểm xây dựng: vịnh lớn và các cửa vịnh nhỏ

- Kết cấu đập: đập chứa nước, tua pin, đê kè, cổng, hệ thống khoá.

- Nguyên lý hoạt động: khi thủy triều lên nước qua cổng đi vào đập, tới khi đủ nước cổng sẽ lập tức đóng lại, lượng nước chứa trong đập được giữ lại -> khi thủy triều xuống kiệt -> đập xả nước -> tuabin quay

Trang 13

+ Tạo con đường băng qua cửa sông

+ Giảm xói mòn bãi biển

+ Chi phí vận hành thấp, nguyên lí hoạt động đơn giản

- Nhược điểm: Chi phí xây dựng cao

Đập thủy triều Sihwa – Hàn Quốc

Trang 14

- Vị trí nhà máy: Hồ Sihwa, tỉnh Gyeonggi

- Tổng công suất phát điện: 254 MW

- Vận hành bởi công ty nước tài nguyên Hàn Quốc

- Chi phí xây dựng: 13.000 tỷ

Đập thủy triều Sihwa – Hàn Quốc

Trang 15

HÀNG RÀO THỦY TRIỀU

- Gồm: Tường thành bê tông vững chắc chặn ngang eo biển hoặc cửa sông, có những khoảng rộng lớn để gắn tua bin

- Địa điểm xây dựng: eo biển giữa đất liền và đảo hoặc giữa các đảo nhỏ

- Nguyên lí: dòng triều chuyển động lên - xuống -> Tua bin -> Điện

+ Ưu điểm: Tạo đường qua sông, ít tác động tới môi trường

+ Nhược điểm: Ảnh hưởng tới sự di chuyển của các sinh vật biển lớn khác

Trang 16

Trang 17

- Dự kiến hoàn thành: 2020 hoặc 2021

- Được nghiên cứu và phát triển bởi Kepler Energy thuộc khoa khoa học Đại Học Oxford

- Chi phí xây dựng: 3.313 tỷ

Trang 18

TUA BIN THỦY TRIỀU

- Là công nghệ mới nhất

- Đặc điểm: tua bin bố trí thẳng hàng

- Tốc độ dòng thủy triều để phát điện: 2-3m/s

- Vị trí đặt: cửa sông, cửa vịnh có độ sâu 20-30m, những nơi có dòng chảy mạnh

- Cấu tạo: Gồm hộp số, cánh quạt và máy phát điện

Trang 19

- Nguyên lý hoạt động:

+ Sử dụng Động năng làm quay tuabin điện

+ Các tuabin này có thể nằm ngang, thẳng đứng, mở, hoặc ngầm hoá

+ Ít ảnh hưởng tới môi trường sinh thái

+ Sử dụng cho cả thuỷ triều lên và xuống

+ Đòi hỏi chất lượng thiết bị cao

+ Khó bảo trì

Trang 20

Tua bin AR 2000 được sản xuất bởi SIMIEC ATLANTIS ENERGY 2018

Được triển khai và vận hành trong dự án năng lượng thủy triều MeyGen ở Pentland Firth, ngoài khơi

Scotland

Trang 21

Trang 22

2.1.KHÁI NIỆM TUA BIN THỦY TRIỀU

- Tua bin thủy triều là hệ thống quay quy mô lớn bao gồm một số thành phần phụ

- Dùng để chuyển đổi động năng của dòng thủy triều thành năng lượng điện thông

qua việc truyền mô-men xoắn đến máy phát điện

- Giống với thiết kế của tuabin gió ngoài khơi

- Hoạt động không phụ thuộc vào thời tiết và biến đổi khí hậu

- Thu nhận động năng từ biển hoặc sông, được sử dụng để làm quay rôto chìm

DÒNG THỦY TRIỀU

ĐIỆN NĂNG

TUA BIN

Trang 23

Hình ảnh tua bin thủy triều dưới dạng mô phỏng 3D

2.1.KHÁI NIỆM TUA BIN THỦY TRIỀU

Trang 24

(A)Trục tung; (B) Tua bin Polo; (C) Hiệu ứng Venturi (ống dẫn); (D) Trục ngang

2.2.PHÂN LOẠI

- Tua bin thủy triều trục đứng:

+ Trục rôto chính được lắp đặt nằm ngang với hướng chuyển động của nước

+ Hộp số và máy phát điện có thể được lắp đặt ở dưới đáy gần đáy biển hoặc trên đỉnh của thiết

bị gần bề mặt để có thể tiếp cận tốt hơn trong quá trình bảo trì

- Tua bin thủy triều Polo:

+ Dựa trên trục thẳng đứng

+ Cấu tạo tương tự như bánh xe chuột đồng với các lưỡi dao trên chu vi của bánh xe, các lưỡi dao thay đổi độ cao để tăng tính linh hoạt

Trang 25

(A)Trục tung; (B) Tua bin Polo; (C) Hiệu ứng Venturi (ống dẫn); (D) Trục ngang

- Tua bin hiệu ứng Venturi (ống dẫn):

+ Thiết kế dựa trên hiệu ứng Venturi

+ Có thể tạo ra bằng cách thu hẹp ống dẫn ở trung tâm để tăng tốc dòng chảy thủy triều

+ Máy phát được đặt ở trung tâm của ống dẫn để có hiệu suất tối đa

- Tua bin thủy triều trục ngang:

+ Trục của rôto chính song song với hướng của dòng nước

Trang 26

Đánh giá tình trạng áp dụng các công nghệ tua bin vào công nghiệp sản xuất năng lượng thủy triều.

Trang 27

2.3.CÁC CÔNG NGHỆ

Tua bin gió Enercon E126 (trái) và Tua bin thủy triều Hammerfest Strøm (phải) với dòng hướng trục

Trang 28

Tua bin gió Darrieus (trái) và tuabin thủy triều Năng lượng Mới (phải) với dòng chảy ngang và trục thẳng đứng

Trang 29

Tua bin gió Turby (trái) và Harvest-Ethic tuabin thủy triều (bên phải) với dòng chảy ngang

Trang 30

Tua bin thủy triều MCT Seagen mới nổi (trái) và Sabella chìm (phải)

Trang 31

Tuabin dòng hướng trục có ống dẫn

(a) Năng lượng Mặt Trăng (Anh), (b) Alstom / Dòng điện sạch (Pháp), (c) Free Flow Power Corp (Mỹ)

Trang 32

Tuabin dòng ngang có ống dẫn (a) Blue Energy (Canada), (b) DHVT Tidal Energy Ltd (Úc), (c) Harvest-Ethic (Pháp)

Trang 33

3.1 TÌNH HÌNH NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU TRÊN THẾ GIỚI

Trang 34

3.1 TÌNH HÌNH NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU TRÊN THẾ GIỚI

Trang 35

3.2 TẦM NHÌN NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU Ở VIỆT NAM

- Việt Nam là quốc gia có tiềm năng về thuỷ triều do có nhiều vũng, vịnh, cửa sông, đầm phá và đường bờ biển hơn 3200km.

- Độ lớn thuỷ triều: 0,5 đến 4,5m chủ yếu khoảng 1,5 tới 2m.

- Một số nơi có tiềm năng phải kể đến là: Bà Rịa – Vũng tàu, Quảng Ninh - Hải Phòng, Phan Thiết, Huế, Nghệ An.

- Tuy nhiên tính khả thi chưa cao, do

+ Hiệu năng khai thác thấp+ Sự khác biệt của môi trường tự nhiên ở Việt Nam+ Giới hạn kĩ thuật của tuabin trục ngang

Trang 36

3.2 PHÂN TÍCH SWOT

- Ngành năng lượng trọng điểm

- Lợi thế đường bờ biển dài

- Kêu gọi đầu tư

- Giải quyết nguy cơ thiếu năng lượng

- Tận dụng tài nguyên của đất nước

- Nhà nước quan tâm

- Các nước tiên phong sẵn sang hỗ trợ

- Cải thiện giao thông

- Chi phí nhiên liệu bằng không

- Cầu >> cung >< khai thác

- Hạn chế nhân lực + công nghệ

- Chưa có chính sách hỗ trợ từ Chính phủ

- Chưa có quy định về kỹ thuật và pháp lý

- Nhận thức của con người chưa cao

- Thiếu tuyên truyền và giáo dục

- Hiệu năng khai thác thấp

- Giới hạn về mặt kĩ thuật

- Chi phí đầu tư cao

- Nhiều rủi ro

Trang 37

1. Chương trình hỗ trợ năng lượng GIZ, bài viết Điện thủy triều ở Việt Nam: Tại sao không?, tác giả Song Anh

2. Bộ Công Thương Việt Nam, Diễn đàn Năng lượng Việt Nam 2020 “Phát triển năng lượng sạch - Xu thế và thách thức”, tác giả Phương Thảo, 18/06/2020

3. Kênh National Geographic, bài viết Năng lượng thủy triều, tác giả Nick Kaloterakis

4. Kênh ScienceDirect, bài viết Điện thủy triều, tác giả SC Bhatia và Clive Baker, năm 2004

5. Bài báo Concepts, Modeling and Control of Tidal Turbines, tác giả Mohamed Benbouzid, Jacques-André Astolfi, Seddik Bacha, Jean-Frederic Charpentier, Mohamed Machmoum, Thierry Maître, Daniel Roye, Submitted on 19 Feb 2020

Tiêu đề	Thực Trạng Nguồn Năng Lượng Thủy Triều Đối Với Xu Thế Phát Triển Hiện Nay
Tác giả	Nguyễn Thị Mai Trâm, Lê Quang Vinh, Trần Thúy Anh
Người hướng dẫn	ThS. Nguyễn Lê Duy Luân
Trường học	Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Chuyên ngành	Năng Lượng Tái Tạo
Thể loại	Chuyên Đề
Năm xuất bản	2025
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	38
Dung lượng	26,12 MB