NĂNG LƯỢNG THUỶ TRIỀU

1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO
************
BÁO CÁO
MƠN HỌC: NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO

NĂNG LƯỢNG THUỶ TRIỀU

GVHD: NGUYỄN THỊ MI SA


MỤC LỤC :
1. Khái niệm thuỷ triều
1.1 Lịch sử phát triển
1.2 Khái niệm

2. Các đặc trưng cơ bản của thuỷ triều
2.1 Mực nước triều
2.2 Phân loại
2.3 Ảnh hưởng

3. Phương pháp sản xuất điện thuỷ triều
4. Cấu tạo tuabin
4.1 Tuabin Pelton
4.2 Tuabin Kaplan
4.3 Tuabin Francis

5. Ưu và nhược điểm
5.1 Ưu điểm
5.2 Nhược điểm

6. Hệ thống điện thuỷ triều trên thế giới

2


3

1. Khái niệm thuỷ triều
1.1 Lịch sử phát triển:
- Nhiều cối xoay thủy triều
đã được áp dụng ở Châu
Âu và trên bờ biển Đại
Tây Dương của Bắc Mĩ.
- Quá trình sử dụng dòng
chảy của nước và tua
bin quay để tạo ra điện đã
được xuất hiện ở Mỹ và
châu Âu vào thế kỉ thứ 19.


4

1. Khái niệm thuỷ triều
1.2 Khái niệm
Thuỷ triều là gì?
- Hiện tượng nước biển, nước
sông lên xuống trong một chu
kỳ thời gian
- Sự thay đổi lực hấp dẫn

từ Mặt Trăng và các thiên thể
khác như Mặt Trời tại một điểm
bất kỳ trên bề mặt Trái Đất đã
tạo nên hiện tượng nước dâng
và nước rút

Triều lên và triều xuống ở Vịnh Fundy


5


6

1. Khái niệm thuỷ triều
1.2 Khái niệm
Điện thuỷ triều là gì?
Tidal Powerl: một dạng của thuỷ
năng
năng lượng thu
được từ thuỷ triều

năng lượng hữu
ích khác (điện)


7

2. Các đặc trưng cơ bản của thuỷ triều
2.1 Mực nước triều

Quá trình mặt nước dao động theo thời gian so với
mốc cao độ quy ước. Mực nước triều đo bằng đơn vị
độ dài mét (m) hoặc centimet (cm)


8

2. Các đặc trưng cơ bản của thuỷ triều
2.2 Phân loại
- Triều cường: Thủy triều cực đại – Khi Mặt trời, Mặt trăng, Trái
đất gần như thẳng hàng - ảnh hưởng của lực hấp dẫn là lớn
nhất.

* Có sự chênh lệch lớn giữa độ cao nước dâng - nước hạ. (Xảy
ra ngay sau khi trăng tròn và trăng non)

- Triều kiệt: Thủy triều cực tiểu - Khi đường thẳng nổi Trái đất,
Mặt trăngtạo thành góc 90° với đường thắng nối Trái đất và Mặt
trời – ảnh hưởngcủa sức hút thấp nhất)


9


10

2. Các đặc trưng cơ bản của thuỷ triều
2.3 Ảnh hưởng:
Tích cực
- Cung cấp nước cho sinh

hoạt và sản xuất
- Bồi đắp phù sa
- Có giá trị về thủy điện và
công tác thủy lợi.
- Nuôi trồng đánh bắt hải
sản

Tiêu cực
- Gây ngập úng
- Làm đất ngập mặn.


11

3. Phương pháp sản xuất điện thuỷ triều:
Sử dụng phương pháp
dao động cột nước để
thu được năng lượng từ
sóng. Sóng chảy vào bờ
biển, đẩy mực nước lên
trong một phòng rộng
được xây dựng bên
trong dải đất ven bờ
biển, một phần bị chìm
dưới mặt nước biển.


12

3. Phương pháp sản xuất điện thuỷ triều:

Nước dâng

khơng khí bên trong phòng bị
đẩy ra theo một lỗ trống vào
một tua bin

Sóng rút đi

mực nước hạ xuống bên trong
phịng hút khơng khí đi qua
tuabin theo hướng ngược lại

Với việc tuabin xoay tròn làm quay một máy phát để sản xuất
điện, điện từ đó sinh ra đời


13


14

4. Cấu tạo tuabin:
4.1 Tuabin Pelton:
Tuabin gáo thường dùng với
các nhà máy cột nước rất cao,
lưu lượng nhỏ. Tuabin này
không có buồng xoắn và các
cánh hướng nước.
Tubin Pelton (Tuabin gáo)

15

4. Cấu tạo tuabin:
4.1 Tuabin Pelton:

Lưu lượng và hướng tác
dụng của nước được điều
chỉnh thông qua các mũi
phun. Ưu điểm của loại
tuabin này là nhỏ gọn

Tubin Pelton (Tuabin gáo)


16

4. Cấu tạo tuabin:
4.2 Tuabin Kaplan
-Tuabin Kaplan (Tubin hướng trục)
tuabin nước thuộc dòng tuabin cột
nước thấp, được phát triển vào
năm 1913 bởi giáo sư người Áo
gốc Tiệp - Viktor Kaplan.
- Đặc điểm: sự kết hợp cánh quạt
tự động điều chỉnh với các cửa
wicket tự động điều chỉnh để đạt
được hiệu quả trên một phạm vi
rộng của dòng chảy và mực nước.

17

4. Cấu tạo tuabin:
4.2 Tuabin Kaplan
Tuabin Kaplan là một dòng
chảy
vào
bên
trong
tuabin phản lực (thay đổi
áp suất chất lỏng di chuyển
qua các tuabin và cho năng
lượng của nó) Thiết kế kết
hợp tính năng bố trí hình
trịn và trục.
Cấu tạo Tuabin Kaplan


18

4. Cấu tạo tuabin:
4.2 Tuabin Kaplan
- Bộ gom nước là một ống dự
thảo hình dạng đặc biệt giúp
giảm tốc nước và phục hồi động
năng
- Một yếu tố quan trọng trong
thiết kế của Kaplan là duy trì
một con dấu tích cực để ngăn

chặn việc thải dầu vào đường
thủy.
Cấu tạo Tuabin Kaplan


19

4. Cấu tạo tuabin:
4.3 Tuabin Francis:
Tuabin Francis, Tua
bin tâm trục, là một
loại tuabin nước được
phát triển bởi James
B.Francis ở Lowel,
Massachusetts Nó là
một tuabin phản ứng
dịng chảy bên trong
kết hợp các khái niệm
dòng chảy xuyên tâm
và hướng trục.
Tubin Francis.


20

4. Cấu tạo tuabin:
4.3 Tuabin Francis:








Nguyên lý làm việc:
Dòng nước tác động vào tua bin theo hướng kính rồi chảy theo hướng trục
ra ngoài => tuabin tâm trục
Dùng thế năng của dòng chảy để làm quay tuabin
Nước từ thượng lưu đập được dẫn trong ống thép hoặc hầm bê tông cốt
thép xuống tuabin, nước chảy qua các cánh của bánh xe công tác làm
quay bánh xe công tác, đồng thời quay máy phát do trục bánh xe công tác
nối liền với trục máy phát
Điều chỉnh tốc độ quay bánh xe cơng tác bằng độ đóng mở cánh hướng


21

4. Cấu tạo tuabin:
4.3 Tuabin Francis:
Ở đây nước đi vào theo
chiều ngang trong một
đường ống hình xoắn
ốc (trường hợp xoắn
ốc) quấn xung quanh
bên ngồi của 'tua'
quay của tuabin và
thốt theo chiều dọc
xuống qua trung tâm
của tuabin.
Nhìn từ mặt cắt bên của một Tuabin Francis.

22

5. Ưu và nhược điểm
5.1 Ưu điểm







Nguồn năng lượng sạch khơng tạo ra khí nhà kính hoặc
các chất ơ nhiễm khác
Khơng có nhiên liệu bổ sung được sử dụng.
Phát điện liên tục,đáng tin cậy.
Là vơ tận và dễ dự đốn.
Nguồn năng lượng tái tạo.


23

5. Ưu và nhược điểm
5.2 Nhược điểm

 Những quan ngại đối với môi trường (các sinh vật, thay đổi hệ sinh
thái,…)
 Chi phí đầu tư rất tốn kém.
Báo cáo của Cơ quan Năng lượng Tái tạo Quốc tế (IRENA) năm 2020 chi phí

(LCOE) khoảng 0,2 - 0,45 USD/kWh.
+ > chi phí điện gió ngồi khơi (0,089 USD/kWh - 0,16 USD/kWh)
+ < chi phí điện sóng biển (0,3 - 0,55 USD/kWh)
+ = chi phí điện mặt trời nổi trên biển PV Solar (0,354 Wh)

 Tuỳ thuộc vào địa hình


24

6. Hệ thống điện thuỷ triều trên thế giới:
Hiện nay, nhiều nước trên thế giới đã sử dụng nguồn
năng lượng từ biển

1966
Pháp đã
hoàn thành
XD nhà máy
điện thủy
triều đầu tiên
trên thế giới

1985
Trung Quốc vận
hành dự án
Jangxia

2011
Hàn Quốc hồn
thành cơng trình

thuỷ điện lớn
nhất thế giới

2012
Dự án chuyển
đổi năng lượng
sóng đầu tiên
cho Châu Mỹ
Latinh được xây
dựng ở Brazil


25

6. Hệ thống điện thuỷ triều trên thế giới:

Pháp xây dựng nhà máy
điện thủy triều đầu tiên
trên thế giới ở sông La
Rance, kết nối thành công
với hệ thống đường dây tải
điện vào năm 1967