Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (7.05 MB, 81 trang )
II. Tiềm năng về năng lượng thủy triều
Năng lượng thủy triều là gì?
Năng lượng thủy triều hay điện thủy triều là lượng điện thu được từ năng
lượng chứa trong khối nước chuyển động do thủy triều.
Năng lượng thủy triều là một dạng năng lượng có nguồn nhiên liệu vô tận
và miễn phí, lại không đòi hỏi sự bảo trì cao. Do vậy nó có tiềm năng vô cùng
lớn.
1. Trên thế giới
•. Nguồn năng lượng thủy triều này được đánh giá là rất có tiềm năng vì có
khả năng sản xuất ra ít nhất 1,3 terawat (1.300 tỷ wat), tương đương với
công suất của toàn ngành điện trên thế giới.
•. Tổng công suất tiềm năng trên toàn thế giới lên tới 3 tỷ KW.
•. Lượng có thể khai thác là: 640.000 KW
•. Dự đoán cung cấp toàn cầu 1800 TWh/năm, đáp ứng ≈ 5% nhu cầu năng
lượng hiện nay.
Các quốc gia có tiềm năng phát triển điện thủy triều lớn trên thế giới:
• Canada tiềm năng >42GW
• Chile ≥ 500KW
• Anh khai thác 18TWh/năm, (40% tập trung ở phía bắc Scotland).
• Nga ≈ 90.000MW
• Ấn Độ ≈ 9000MW
• Hàn Quốc ≈ 500MW
• Trung Quốc 200.000KW
2. Ở Việt Nam
Kết quả đánh giá của Viện Khoa học Năng lượng Việt Nam, Việt Nam có
tiềm năng khai thác nguồn năng lượng thủy triều cao bởi có rất nhiều vũng,
vịnh, cửa sông, đầm phá và đặc biệt là có đường bờ biển dài trên 3.200km. Độ
lớn thủy triều từ 0,5 đến 4,5m chủ yếu khoảng 1,5 đến 2m.
Các khu vực có tiềm năng lớn:
•. Khu vực Quảng Ninh, mật độ năng lượng thủy triều đạt khoảng 3,7
GWh/km2
•. Nghệ An khoảng 2,5 GWh/ km2
•. khu vực Thừa Thiên Huế với 0,3 GWh/ km2.
•. Về phía Nam, Phan Thiết là 2,1 GWh/ km2.
•. Bà Rịa - Vũng Tàu với 5,2 GWh/ km2.
Với đặc điểm địa hình và chế độ thủy triều, vùng biển Đông Bắc thuộc địa
phận tỉnh Quảng Ninh và TP. Hải Phòng là khu vực có tiềm năng phát triển
điện thủy triều lớn nhất nước, với công suất lắp máy có thể lên đến 550MW,
chiếm 96% tiềm năng kỹ thuật nguồn điện thủy triều của Việt Nam.
III. Ứng dụng năng lượng thủy triều
1. Lịch sử hình thành
✓. Khoảng thế kỉ XII: Các nhà máy thủy triều đã được sử dụng ở cả châu Âu
và trên bờ biển Đại Tây Dương của Bắc Mỹ.
✓. Sử dụng thủy triều như một loại năng lượng, sự chuyển động lên xuống
của thủy triều làm quay cối nghiền ngũ cốc.
✓. Nhưng sau đó, dần bị thay thế bởi các loại năng lượng khác rẻ hơn, có sẵn
(do cuộc cách mạng nông nghiệp bùng nổ).
✓. Thế kỉ XIX: Do nhu cầu năng lượng tăng cao, các nguồn nhiên liệu hóa
thạch ngày càng cạn kiệt, không đáp ứng đủ nhu cầu, nên nguồn năng
lượng này lại được quan tâm nghiên cứu và áp dụng trở lại.
Nhà máy sử dụng năng lượng thủy triều được sử dụng vào thế kỷ XII.
Điện năng từ thủy triều
Thế
năng
Động
năng
• Khai thác năng lượng từ sự
chênh lệch mực nước giữa
triều lên và xuống.
• Vd: Đập Thủy triều.
• Chuyển động của dòng thủy
triều làm quay tuabin.
• Vd: Hàng rào thủy triều,
tuabin thủy triều.
Điện
năng
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 phát điện: > 3-4m (trừ trường hợp quá lớn do
tác động của thiên tai).
2. Hiện nay, phương pháp khai thác năng lượng thủy triều được
nghiên cứu và thiết kế đa dạng phù hợp với mọi địa hình biển.
A. Tuabin thủy triều
▪. Khá giống với tuabin gió nhưng đặt dưới nước, tuabin bố trí thành hàng,
tương tự như trang trại tuabin gió. Do nước biển nặng hơn không khí nên
một tuabin thủy triều có thể tạo năng lượng nhiều hơn tuabin gió có cùng
kích thước.
▪. Tốc độ cần dòng thủy triều để phát điện: 2-3 m/s.
▪. Vị trí đặt: cửa sông, cửa vịnh, có độ sâu 20-30m; những nơi có dòng chảy
mạnh.
▪. Ưu điểm: ít ảnh hưởng tới môi trường sinh thái, mỹ quan khu vực. Có thể
sử dụng cả khi thủy triều lên - xuống.
▪. Nhược điểm: do áp lực nước lớn nên thiết bị phải có thiết kế bền vững cao,
khó khăn trong việc bảo trì. Sinh vật biển hoặc rác thải có thể bị cuốn vào,
mắc kẹt trong tuabin. Tuy nhiên các tuabin cải tiến sau này: tuabin venturi,
tuabin tidel, tuabin diều... Công suất cao hơn, an toàn cho môi trường và
sinh vật biển
Cấu tạo tuabin thủy triều:
1.
2.
3.
•.
Cánh quạt
Hộp số
Máy phát điện
Ba bộ phận này gắn với cấu trúc
hỗ trợ. Có 3 loại chính:
✓ Cấu trúc Gravity
✓ Cấu trúc Piled
✓ Cấu trúc Floating
Một số loại tuabin
B. Đập thủy triều
Xây đập thủy triều là sử dụng tiềm năng năng lượng trong nước nhờ sự chênh
lệch của cột nước giữa lúc triều cao và triều thấp. Đập thường được xây dựng ở các
vịnh lớn hoặc cửa vịnh nhỏ để dạt hiệu quả cao nhất.
Khi thủy triều lên nước triều đi qua cổng vào đập, tới khi triều lên hoàn toàn,
của đập được đóng lại, nước được giữ bên trong đập. Khi thủy triều xuống kiệt ta xả
nước trong đập, nước đi qua tuabin, tuabin quay, chạy máy phát điện.
• Ưu điểm
➢ Tạo con đường băng qua cửa sông, giảm xói mòn bãi biển và bờ biển
➢ Chi phí vận hành thấp, nguyên lí hoạt động đơn giản.
• Nhược điểm
➢ Giá thành xây dựng cao.
➢ Ảnh hưởng tới hệ động – thực vật sống ở cửa sông.
➢ Làm thay đổi mực nước thủy triều trong khu vực, ảnh hưởng tới độ đục.