Đánh giá tiềm năng phát triển năng lượng thủy triều trên biển tại Việt Nam

CÁC ĐỀ XUẤT NGHIÊN CỨU KHOA HỌC - SESSION TWO

ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG PHÁT TRIỂN NĂNG LƯỢNG
THỦY TRIỀU TRÊN BIỂN TẠI VIỆT NAM
Hoàng Ngọc Chuyên (),
Vũ Trung Kiên (),
Nguyễn Xuân Trường ()
Trần Thanh Sơn
Viện Điện, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

TÓM TẮT
Xã hội phát triển, năng lượng tái tạo đang

về công nghệ hiện nay, phát triển về mặt

là lựa chọn hàng đầu trong việc phát triển

thiết kế và công nghệ tua bin, cho thấy

năng lượng hiện nay. Mặc dù chưa được

tổng công suất của năng lượng thủy triều

sử dụng rộng rãi, năng lượng thuỷ triều

có thể cao hơn nhiều so với giả định trước

có tiềm năng cho việc sản xuất điện năng

đây, nhờ đó chi phí kinh tế và mơi trường

trong tương lai. Trong số các nguồn năng

có thể được đưa xuống mức cạnh tranh.

lượng tái tạo, năng lượng thuỷ có mức chi

Với bờ biển dài trên 3.200km, đứng thứ 32

phí thực hiện tương đối cao và chỉ thực

trong tổng số 156 quốc gia có biển, Việt

hiện được ở những nơi có thuỷ triều đủ

Nam có tiềm năng năng lượng biển rất

cao hoặc có vận tốc dịng chảy lớn. Tuy

lớn, đặc biệt phải kể đến 2 nguồn năng

nhiên, với nhiều sự cải tiến và phát triển

lượng khả quan nhất là gió và thủy triều.

Từ khóa: năng lượng tái tạo, thủy triều, năng lượng thủy triều.

1. LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, cùng với những ảnh hưởng

mới khơng chỉ góp phần cung ứng kịp

của nạn nóng lên tồn cầu có thể nhìn

nhu cầu năng lượng cấp thiết của Việt

thấy khắp nơi trên thế giới, hiện tượng

Nam nói riêng và của cả xã hội nói chung.

biến đổi khí hậu đã trở thành mối lo

Trong số đó, việc sử dụng nguồn năng

cho tồn thể nhân loại. Trong khi đó các

lượng thủy triều được rất nhiều nhà khoa

nguồn năng lượng truyền thống như

học cả trong và ngoài nước quan tâm đặc

dầu mỏ, than đá đang dần cạn kiệt, giá

biệt hơn cả.

thành cao lại gây ra ơ nhiễm mơi trường
nghiêm trọng. Chính vì vậy, việc tiếp cận

Vào khoảng thế kỉ XII sử dụng thủy triều

để tận dụng những nguồn năng lượng

như một dạng năng lượng, chuyển động

46 | DIỄN ĐÀN SINH VIÊN 2020 - NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO


CÁC ĐỀ XUẤT NGHIÊN CỨU KHOA HỌC - SESSION TWO

lên xuống của thủy triều dẫn đến quay

2,5 GWh/km2 và giảm dần đến khu vực

cối nghiền ngũ cốc sau đó bị thay thế

Thừa Thiên Huế với 0,3 GWh/km2. Về

bởi các dạng năng lượng khác rẻ hơn.

phía Nam, Phan Thiết là 2,1 GWh/km2, Bà

Đến XIX nguốn năng lượng này được

Rịa - Vũng Tàu với 5,2 GWh/km 2. Việc xây

quan tâm trở lại phục vụ cho công

dựng nhà máy điện thủy triều mang lại

nghiệp điện. Hiện nay, có khoảng 100

nhiều ưu điểm như: khơng tạo ra khí thải

cơng ty trên tồn thế giới đang nghiên

có hại tới mơi trường, là nguồn năng

cứu việc chuyển đổi năng lượng từ thủy

lượng sạch và gần như vô tận, giúp cải

triều thành điện năng. Năng lượng từ

thiện giao thơng vì các đập chắn có thể

thủy triều cũng có nhiều tiềm năng hơn

làm cầu nối qua sơng, bảo vệ đường bờ

năng lượng gió vì nước có tỷ trọng cao

biển hỏi những mối nguy cơ về bão. Bên

hơn không khí.

cạnh đó cũng tồn tại những nhược điểm
như: xây dựng các đập chắn thủy triều

Kết quả đánh giá của Viện Khoa học

tại cửa sông làm thay đổi mực nước tại

Năng lượng Việt Nam, Việt Nam có tiềm

lưu vực sơng, đập chắn làm ảnh hưởng

năng khai thác nguồn năng lượng thủy

tới sự di chuyển của sinh vật dưới nước,

triều cao bởi có rất nhiều vũng, vịnh, cửa

nhiều loại sinh vật sống dưới sâu có thể

sơng, đầm phá và đặc biệt là có đường

bị chết bởi các cánh turbine, có thể phá

bờ biển dài trên 3.200km. Khu vực Quảng

hủy nơi sinh sống của các động thực vật

Ninh, mật độ năng lượng thủy triều đạt

ở gần đập, giá thành xây đựng nhà máy

khoảng 3,7 GWh/km2, Nghệ An khoảng

cịn khá cao.

2. PHƯƠNG PHÁP
2.1 Mơ hình đề xuất
Các máy phát điện thủy triều sử dụng
động năng của các dòng chảy di chuyển
tới các tuabin điện. Một số máy phát điện
thủy triều có thể được xây dựng thành các
kết cấu của các cây cầu hiện có hoặc bị
chìm hồn tồn, do đó tránh được những
lo ngại về tác động đến cảnh quan thiên
nhiên. Sơ đồ chuyển đổi thủy triều thành
điện năng được thể hiện qua hình 1
DIỄN ĐÀN SINH VIÊN 2020 - NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO | 47


CÁC ĐỀ XUẤT NGHIÊN CỨU KHOA HỌC - SESSION TWO

2.2 Kỹ thuật

2.3 Phương pháp số

Dữ liệu thu thập được bao gồm

Khi hàm lượng động năng của dịng thủy

•

Biều đồ sự biến đổi thủy triều trong

triều chảy trong một đơn vị thời gian,

1 ngày

giống như thủy năng, năng lượng sẵn có
có thể được tính theo vận tốc, diện tích
mặt cắt ngang qt vng góc với hướng
dịng chảy. Cung cấp vận tốc đồng đều
trên diện tích mặt cắt ngang, tại bất kỳ
thời điểm nào trong chu kỳ thủy triều,
lượng năng lượng sẵn có sẽ là:

Trong đó: Cp là hệ số điện tuabin; ρ là mật
độ nước biển (kg/m3); A là diện tích quét
của tuabin (m2); v là vận tốc của dòng chảy
Lực thủy triều là các biến thiên định kỳ

xa bờ (m/s).

trong lực hút hấp dẫn do các thiên thể

2.4 Phương trình điều chỉnh

gây ra. Do sự hấp dẫn mạnh mẽ tới các đại

Từ biên độ thủy triều và điện tích mặt nước

dương, sự phình ra ở mực nước được tạo ra,

biển, theo Bernstren ta tính được cơng suất

gây ra sự gia tăng tạm thời mực nước biển.

và điện năng lí thuyết của nhà máy:

•

Cơng suất lí thuyết:

Tuabin điện thủy triều

Điện năng lí thuyết:

Trong đó: A là biên độ thủy triều (m); F là
diện tích mặt nước biển (km2)
Các tuabin điện thủy triều sử dụng động
năng của các dòng chảy di chuyển tới các
tuabin điện, theo cách tương tự với tuabin gió
sử dụng năng lượng gió cho các tuabin điện
48 | DIỄN ĐÀN SINH VIÊN 2020 - NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO


CÁC ĐỀ XUẤT NGHIÊN CỨU KHOA HỌC - SESSION TWO

3. KẾT LUẬN

TÁC GIẢ Ý TƯỞNG

Trong tương lai, năng lượng thủy triều

Vũ Trung Kiên, MSSV: 20181190, sinh năm

có thể trở thành một nguồn năng lượng

2000, là sinh viên Kĩ Thuật Điện, K63 Viện

thay thế lớn, nhưng không phải luc này.

Điện, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội.

Việt Nam có đường bờ biển dài cùng hàng

Hướng nghiên cứu hiện tại là điện mặt

ngàn đảo lớn nhỏ, vậy nên việc áp dụng

trời, điện gió và điện thủy triều.

năng lượng thủy triều là rất tiềm năng, đặc
biệt là khu vực miền trung và các đảo. Tuy
nhiên nnăng lượng thủy triều tại Việt Nam
chưa được quan tâm rộng rãi để khai thác
thực tế, cơ sở hạ tầng chưa đủ để thúc đẩy
khai thác các nguồn năng lượng này.

Hoàng Ngọc Chuyên, MSSV:20181098:,
sinh năm 2000, là sinh viên Kĩ Thuật Điện,
K63 Viện Điện, Trường Đại học Bách khoa
Hà Nội. Hướng nghiên cứu chính hiện tại là
năng lượng tái tạo và tối ưu hóa hệ thống
Nguyễn Xuân Trường, MSSV:20181289,
sinh năm 2000, là sinh viên Kĩ Thuật Điện,

K63 Viện Điện, Trường Đại học Bách khoa

THAM KHẢO
[1] “Tidal Stream and Tidal Stream Energy Devices of

Hà Nội. Hướng nghiên cứu chính hiện tại
là điện mặt trời, điện gió và điện thủy triều.

the Sea”. Alternative Energy Tutorials.
[2] Tidal - Capturing tidal fluctuations with turbines,

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

tidal barrages, or tidal lagoons”
[3] Minh Cường. “Tiềm năng phát triển điện thuỷ triều
lớn nhất nước”.
[4] Song Anh. “Điện thuỷ triều ở Việt Nam: Tại sao
không?”. 1

TS. Trần Thanh Sơn - giảng viên, Bộ môn
hệ thống điện. Các hướng nghiên cứu
chính: Chất lượng điện năng, Smart- grid.

[5] “Enhancing Electrical Supply by Pumped Storage
in Tidal Lagoons”

DIỄN ĐÀN SINH VIÊN 2020 - NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO | 49