Tìm hiểu về máy phát điện

1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN ĐIỆN
*&*
BÁO CÁO
TÌM HIỂU VỀ MÁY PHÁT ĐIỆN
Nhóm sinh viên thực hiện: NGUYỄN KHẮC TẦN
LÊ THANH TÂN
VŨ VĂN TÂN
NGUYỄN ĐỨC TẤN
Giảng viên hướng dẫn: TS Hà Xuân Hòa
HÀ NỘI 4/201
2
MỤC LỤC
I.Khái quát chung về máy phát Điện 4
1.Khái niệm về máy phát Điện 4
2.Phân loại máy phát điện 4
2.1 Máy phát điện công suất thấp 4
2.2 Máy phát điện - động cơ nổ 5
2.3 Máy phát điện động cơ nổ- công suất trung bình 6
2.4 Máy phát điện tua bin nước 7
2.5 Máy phát điện tua bin hơi và tua bin khí 7
II.Ứng dụng của máy phát điện hiện nay 10
1.Trong nhà máy thủy điện 10
1.1.Khái niệm về nhà máy thủy điện 10
1.2.Ưu điểm của nhà máy thủy điện 10
1.3.Nhược điểm của nhà máy thủy điện 12
1.4.Tầm quan trọng của nhà máy thủy điện 13
2.Trong nhà máy nhiệt điện 14
2.1. Khái niệm về nhà máy nhiệt điện 14
2.2 Nguyên lý chung của nhà máy nhiệt điện 15

2.3. Tiềm năng của nhà máy nhiệt điện 16
3.Trong nhà máy điện hạt nhân 16
3.1. Khái niệm về năng lượng hạt nhân 16
3.2. Công nghệ lò phản ứng hạt nhân 16
3.3. Tiềm năng cảu nhà máy điện hạt nhân 18
4.Nhà máy điện Mặt Trời 19
4.1. Khái niệm về năng lượng mặt trời 19
3
4.2. Nguyên lý hoạt động 20
4.3. Triển vọng của năng lượng mặt trời 21
5.Tạo năng lượng từ gió 23
5.1Khái niệm về năng lượng gió 23
5.2 Mô hình chuyển đổi chung 23
5.3. Công suất các lại tuabin gió: 24
4
I.Khái quát chung về máy phát Điện
1.Khái niệm về máy phát Điện
Máy phát điện là thiết bị biến đổi cơ năng thành điện năng thông thường
sử dụng nguyên lý cảm ứng điện từ. Nguồn cơ năng sơ cấp có thể là các động
cơ tua bin hơi, tua bin nước, động cơ đốt trong, tua bin gió hoặc các nguồn cơ
năng khác.
Máy phát điện giữ một vai trò then chốt trong các thiết bị cung cấp điện.
Nó thực hiện ba chức năng: phát điện, chỉnh lưu, hiệu chỉnh điện áp.
2.Phân loại máy phát điện
2.1 Máy phát điện công suất thấp
Một số máy phát điện nhỏ nhất có thể thấy là các máy phát điện cho đèn
xe đạp. Các máy này thường là các máy phát nam châm vĩnh cửu, 0,5 A cung
cấp một công suất 3 đến 6 w ở điện thế 6 đến 12 V. Để có thể quay được bằng
sức người đạp, vấn đề hiệu suất phải đặt ra hàng đầu, và phải được thiết kế và
chế tạo rất tinh xảo, với những nam châm vĩnh cửu đất hiếm. Tuy nhiên, hiệu

suất của nó chỉ có thể đạt được đến 60% với những máy phát tốt nhất, và 40%
với loại thông thường, do phải sử dụng nam châm vĩnh cửu. Nhưng nếu muốn
dùng máy phát điều chỉnh được kích từ, lại phải dùng bình ắc quy. Điều này
không thể chấp nhận được, vì nó làm tăng trọng lượng và kích thước.
Những thuyền buồm thường sử dụng các máy phát kéo bằng sức
nước hoặc sức gió, để nạp điện từ từ cho các bình ắc quy. Những
chiếc chân vịt, các tua bin gió hoặc các bánh xe công tác sẽ được kết
nối với các máy phát công suất thấp và bộ chỉnh lưu để có dòng điện
đến 12 A ở tốc độ nhỏ nhất.
5
2.2 Máy phát điện - động cơ nổ

Máy phát điện - động cơ của một trạm thu phát vô tuyến. (nhà bảo tàng
quân sự Dubendorf). Máy phát chỉ phát điện khi cần phát tín hiệu vô tuyến. Còn
phía máy thu thì dùng nguồn ắc quy.
Máy phát điện quay tay của trạm thu phát vô tuyến (nhà bảo tàng quân sự
Dubendorf)
Một máy phát điện - động cơ nổ là tổ hợp một máy phát điện và một động
cơ nổ kéo nó thành một khối thiết bị. Tổ hợp này có khi được gọi là bộ máy
phát điện - động cơ (engine-generator set) hoặc bộ máy phát (gen-set). Trong
nhiều ngữ cảnh khác nhau, người ta có thể quên đi cái động cơ nổ, mà chỉ gọi
đơn thuần cả tổ hợp là máy phát điện (generator).
Đi kèm với máy phát điện và động cơ nổ, các bộ máy phát điện - động cơ
nổ thường có kèm theo một bồn chứa nhiên liệu, một bộ điều tốc cho động cơ
nổ và một bộ điều thế cho máy phát điện. Nhiều khối máy còn kèm theo bình ắc
quy và bộ động cơ điện khởi động. Những tổ máy dùng làm máy phát dự phòng
thường bao gồm cả hệ thống tự động khởi động và một bộ chuyển mạch đảo
nguồn transfer switch để tách tải ra khỏi nguồn điện dịch vụ và nối vào máy
phát.
Các bộ máy phát điện - động cơ nổ cung cấp công suất điện xoay chiều

sao cho nó có thể được sử dụng thay thế nguồn điện lưới thường phải mua từ
các trạm phân phối của công ty điện lực. Các thông số diện áp (volt), tần
số (Hz) và công suất (watt) định mức của máy phát được lựa chọn sao cho phù
hợp với tải cần nối vào máy phát. Có cả hai loại máy một pha và ba pha. Rất ít
loại máy ba pha là máy xách tay di động. Thường máy xách tay người ta chỉ
làm máy một pha và hầu hết các máy ba pha là loại máy lớn dùng trong công
nghiệp.
6
bộ máy phát điện - động cơ nổ thường được chế tao trong một dải công suất khá
rộng. Nó có thể bao gồm từ các máy di động quay tay có thể cấp điện cỡ vài
trăm watt, loại xách tay như hình vẽ trên, có thể cấp điện cỡ vài nghìn watt và
loại tĩnh hoặc loại đặt trên rơ moóc có thể cấp điện đến vài triệu watt. Các máy
nhỏ thường dùng nhiên liệu là xăng, và các máy lớn hơn sử dụng nhiều nguyên
liệu khác nhau, từ dầu diesel, khí tự nhiên hay khí propane.
Khi sử dụng máy phát điện - động cơ nổ, bạn có thể phải quan tâm đến
chất lượng của dạng sóng ra của nó. Điều này rất quan trong khi sử dụng những
thiết bị điện tử nhạy cảm. Một bộ điều hòa điện năng power conditioner có thể
lấy những sóng vuông do máy phát điện - động cơ nổ phát ra, và làm cho nó đẹp
đẽ lại bằng cách cho nó chạy qua một mạch điện trong đó có phần trung gian là
một bình ắc quy. Sử dụng một bộ nghịch lưu cao cấp thay thế máy phát điện có
thể tạo ra điện áp có dạng sóng thuần sin hơn. Một vài loại nghịch lưu chạy rất
êm, tạo ra điện áp sin rất sạch sẽ, phù hợp với máy tính điện tử và các thiết bị
điện tử nhạy cảm. Tuy nhiên một số bộ nghịch lưu rẻ tiền không phát ra được
điện áp sin hoàn hảo, và có thể làm hư hỏng một số thiết bị điện tử.
Các máy phát điện động cơ nổ thường được sử dụng để cung cấp điện
cho các vùng mà nguồn điện lưới không kéo đến được, và trong những tình
huống phải cấp điện ngắn hạn tạm thời. Các máy phát nhỏ đôi khi có thể dùng
để cấp điện cho các dụng cụ tại các công trường xây dựng. Các máy phát điện
loại rơ moóc có thể dùng cấp điện cho chiếu sáng, và các trò chơi giải trí trong
các hội chợ di động.

Các máy phát điện dự phòng thường được lắp đặt cố định và luôn sẵn
sàng hoạt động để cấp điện cho những tải quan trọng khi nguồn điện lưới bị
gián đoạn. Bệnh viện, các cơ sở thông tin liên lạc, các trạm bơm và rất nhiều
các dịch vụ quan trọng đều được lắp đặt máy phát điện dự phòng.
Các máy phát điện cỡ nhỏ hoặc cỡ trung đặc biệt phổ biến ở các nước
trong thế giới thứ ba, nơi nguồn điện lưới không tin cậy. Các máy phát điện đặt
trên rơ moóc có thể được kéo đến những vị trí thiên tai khi nguồn điện lưới bị
gián đoạn.
Máy phát điện cũng có thể được vận hành bằng sức người để tạo ra nguồn
điện tức thời trong lĩnh vực thông tin liên lạc.
2.3 Máy phát điện động cơ nổ- công suất trung bình
Máy phát điện - động cơ nổ công suất trung bình như hình vẽ dưới đây là
một bộ máy có công suất 100 kVA cấp điện áp 415 V với dòng điện khoảng 110
A per phase. Nó được kéo bằng một máy Perkins Phaser, sê ri 1000 dung tích
7
xy lanh 6,7l có hệ thống nạp gió kiểu turbo. Máy này tiêu thụ khoảng 27l nhiên
liệu mỗi giờ, có bồn chứa 400 l. Các máy phát điện tĩnh có thể được thiết kế đến
hàng nghìn kW và thường quay ở tốc độ 1500 vòng/phút với tần số 50 Hz, và
1800 vòng/phút với tần số 60 Hz. Các bộ máy sử dụng động cơ diesel ở công
suất tối ưu có thể phát được khoảng 3 kWh với mỗi kG nhiên liệu, và có thể có
hiệu suất thấp hơn khi làm việc ở các tải khác.
2.4 Máy phát điện tua bin nước
Thông thường, các tua bin nước có tốc độ thấp. Vì thế các máy phát điện
kéo bằng tua bin nước cũng có tốc độ rất thấp. Các máy này thường có nhiều
đôi cực, trục ngắn, đường kính lớn, chế tạo theo kiểu cực lồi. Tùy theo thể loại,
và tùy theo tốc độ của tua bin nước, các máy này có thể được đặt đứng hay nằm
ngang.
Đối với những máy phát điện nhỏ, có đường kính ngoài nhỏ hơn 1 m,
mạch từ của stator chỉ là một khối hình xuyến làm bằng các lớp lá thép kỹ thuật
điện có sơn cách điện ghép lại. Đối với các máy có đường kính lớn hơn 1 m,

thường phải làm từ nhiều khối dạng vòng cung.
Rotor của máy phát điện thường làm bằng nhiều khối thép rèn ghép lại
với nhau thành nhiều cực từ. Trên mỗi cực từ có các cuộn dây kích thích quấn
tập trung.
2.5 Máy phát điện tua bin hơi và tua bin khí
Máy phát điện kéo bằng Tua bin hơi nước
8
Các tua bin hơi và tua bin khí có tốc độ cao hơn tua bin nước. Các máy
phát điện tua bin hơi hoặc tua bin khí thường được chế tạo với tốc độ cao nhất
(3000 vòng/phút đối với máy có tần số 50 Hz, và 3600 vòng/ phút đối với máy
60 Hz). Hầu hết các máy phát điện tua bin hơi và máy phát điện tua bin khí là
loại trục nằm ngang, chế tạo theo kiểu cực ẩn. Loại này có rotor dài hơn nhiều
so với đường kính.
Stator của máy cũng giống như máy phát cực lồi. Thông thường với đa số
các máy có đường kính lớn hơn 1 m, lõi thép stator được chế tạo thành nhiều
cung, bằng thép silicon cao cấp, có tính định hướng, phủ chất cách điện để giảm
thiểu tổn thất điện năng. Người ta thường không ghép thành một khối như các
máy điện cỡ nhỏ, mà làm thành nhiều lớp, có khe hở ở giữa để thông gió làm
mát.
Các đầu dây Stator của một máy phát điện sau khi tháo nắp máy phát
Cuộn dây stator được làm từ các thanh dẫn đồng xếp nằm trong các rãnh,
hai đầu nối lại với nhau thành các vòng dây. Các thanh dẫn thường không phải
là thanh đặc nguyên khối, mà được làm từ các dây dẹp quấn bện theo kiểu
Roebel, sao cho mỗi thanh nhỏ trong bó đều có một chiều dài bằng nhau, dù có
phải uốn lượn theo nhiều hướng khác nhau. Các dây nối ra ngoài và dây nối
giữa các pha, các vòng dây với nhau được cố định chắc chắn hai đầu bằng các
vật liệu cách điện có độ bền điện và độ bền cơ học cao.
Điện áp ra của stator thường nằm trong khoảng vài kV đến 14,4 kV.
Muốn truyền đi xa hơn, người ta thường phải dùng một máy biến áp tăng áp. Để
9

lấy điện đưa xuống sử dụng cho các thiết bị điện phụ vụ cho tổ máy vận hành,
người ta dùng một máy biến áp hạ áp, trong trường hợp này gọi là máy biến áp
tự dùng.
Rotor của một máy phát điện tua bin khí sau khi được rút ra ngoài, và
chuẩn bị cầu về cơ xưởng
Rotor của nó có dạng trụ có xẻ rãnh, quấn nhiều cuộn dây kích từ đồng
tâm. Hai đầu chỗ các mối hàn nối các thanh và các cuộn dây với nhau được bảo
vệ bằng một vòng thép hình trụ, gọi là vòng hộ hoàn. Các dây dẫn ra ngoài được
dẫn xuyên qua dọc theo trục máy để đưa ra phía đầu rotor. Từ đó có thể nối vào
các vành nhận điện, để có thể đưa dòng điện từ bên ngoài vào qua các chổi than.
Dòng điện đưa vào rotor máy phát điện thường là dòng điện một chiều, gọi
là dòng kích thích.
Thông thường, hai đầu của rotor đều có lắp đặt cánh quạt để thổi chất khí
đi vào theo các dường dẫn đặt sẵn, để làm mát máy. Chất khí đó có thể là không
khí tự nhiên, thông với môi trường bên ngoài, hoặc khí hydrogen, tuần hoàn kín.
Trong trường hợp tuần hoàn kín, có thể phải lắp đặt thêm một số bộ trao đổi
nhiệt, để làm mát chất khí đó bằng nước.
Các máy phát điện tua bin hơi và máy phát điện tua bin khí có thể chế tạo
từ một vài MW đến 700 MW.
10
II.Ứng dụng của máy phát điện hiện nay
1.Trong nhà máy thủy điện
1.1.Khái niệm về nhà máy thủy điện
Thuỷ điện là nguồn điện có được từ năng lượng nước. Đa số năng lượng
thuỷ điện có được từ thế năng của nước được tích tại các đập nước làm quay
một tuốc bin nướcvà máy phát điện. Kiểu ít được biết đến hơn là sử dụng năng
lượng động lực của nước hay các nguồn nước không bị tích bằng các đập nước
như năng lượng thuỷ triều. Thuỷ điện là nguồn năng lượng có thể hồi phục.
Năng lượng lấy được từ nước phụ thuộc không chỉ vào thể tích mà cả vào sự
khác biệt về độ cao giữa nguồn và dòng chảy ra. Sự khác biệt về độ cao được

gọi là áp suất. Lượng năng lượng tiềm tàng trong nước tỷ lệ với áp suất. Để có
được áp suất cao nhất, nước cung cấp cho một turbine nước có thể được cho
chảy qua một ống lớn gọi là ống dẫn nước có áp (penstock).
1.2.Ưu điểm của nhà máy thủy điện
Những ngôi nhà đã bị ngập chìm từ năm 1955, tái xuất hiện sau một thời gian
dài khô hạn
11
Hồ chứa nước thuỷ điện Vianden,Luxembourg (tháp)
Lợi ích lớn nhất của thuỷ điện là hạn chế được giá thành nhiên liệu. Các
nhà máy thuỷ điện không phải chịu cảnh tăng giá của nhiên liệu hóa
thạch như dầu mỏ,khí thiên nhiên hay than đá, và không cần phải nhập nhiên
liệu. Các nhà máy thuỷ điện cũng có tuổi thọ lớn hơn các nhà máy nhiệt điện,
một số nhà máy thuỷ điện đang hoạt động hiện nay đã được xây dựng từ 50 đến
100 năm trước. Chi phí nhân công cũng thấp bởi vì các nhà máy này được tự
động hoá cao và có ít người làm việc tại chỗ khi vận hành thông thường.
Các nhà máy thuỷ điện hồ chứa bằng bơm hiện là công cụ đáng chú ý
nhất để tích trữ năng lượng về tính hữu dụng, cho phép phát điện ở mức thấp
vào giờ thấp điểm (điều này xảy ra bởi vì các nhà máy nhiệt điện không thể
dừng lại hoàn toàn hàng ngày) để tích nước sau đó cho chảy ra để phát điện vào
giờ cao điểm hàng ngày. Việc vận hành cách nhà máy thuỷ điện hồ chứa bằng
bơm cải thiện hệ số tải điện của hệ thống phát điện.
Những hồ chứa được xây dựng cùng với các nhà máy thuỷ điện thường là
những địa điểm thư giãn tuyệt vời cho các môn thể thao nước, và trở thành điểm
thu hút khách du lịch. Các đập đa chức năng được xây dựng để tưới tiêu, kiểm
soát lũ, hay giải trí, có thể xây thêm một nhà máy thuỷ điện với giá thành thấp,
tạo nguồn thu hữu ích trong việc điều hành đập.
12
1.3.Nhược điểm của nhà máy thủy điện
Một biển cảnh báo những người bơi thuyền tại Đập O'Shaughnessy
Trên thực tế, việc sử dụng nước tích trữ thỉnh thoảng khá phức tạp bởi vì

yêu cầu tưới tiêu có thể xảy ra không trùng với thời điểm yêu cầu điện lên mức
cao nhất. Những thời điểm hạn hán có thể gây ra các vấn đề rắc rối, bởi vì mức
bổ sung nước không thể tăng kịp với mức yêu cầu sử dụng. Nếu yêu cầu về mức
nước bổ sung tối thiểu không đủ, có thể gây ra giảm hiệu suất và việc lắp đặt
một turbine nhỏ cho dòng chảy đó là không kinh tế.
Những nhà môi trường đã bày tỏ lo ngại rằng các dự án nhà máy thuỷ
điện lớn có thể phá vỡ sự cân bằng của hệ sinh thái xung quanh. Trên thực tế,
các nghiên cứu đã cho thấy rằng các đập nước dọc theo bờ biểnĐại Tây
Dương và Thái Bình Dương của Bắc Mỹ đã làm giảm lượng cá hồi vì chúng
ngăn cản đường bơi ngược dòng của cá hồi để đẻ trứng, thậm chí ngay khi đa số
các đập đó đã lắp đặt thang lên cho cá. Cá hồi non cũng bị ngăn cản khi chúng
bơi ra biển bởi vì chúng phải chui qua các turbine. Điều này dẫn tới việc một số
vùng phải chuyển cá hồi con xuôi dòng ở một số khoảng thời gian trong năm.
Các thiết kế turbine và các nhà máy thuỷ điện có lợi cho sự cân bằng sinh
thái vẫn còn đang được nghiên cứu.
Sự phát điện của nhà máy điện cũng có thể ảnh hưởng đến môi trường
của dòng sông bên dưới. Thứ nhất, nước sau khi ra khỏi turbine thường chứa rất
ít cặn lơ lửng, có thể gây ra tình trạng xối sạch lòng sông và làm sạt lở bờ sông.
Thứ hai, vì các turbine thường mở không liên tục, có thể quan sát thấy sự thay
đổi nhanh chóng và bất thường của dòng chảy. Tại Grand Canyon, sự biến đổi
dòng chảy theo chu kỳ của nó bị cho là nguyên nhân gây nên tình trạng xói
mòn cồn cát ngầm. Lượng oxy hoà tan trong nước có thể thay đổi so với trước
đó. Cuối cùng, nước chảy ra từ turbine lạnh hơn nước trước khi chảy vào đập,
điều này có thể làm thay đổi số lượng cân bằng của hệ động vật, gồm cả việc
gây hại tới một số loài. Các hồ chứa của các nhà máy thuỷ điện ở các vùng nhiệt
đới có thể sản sinh ra một lượng lớn khí methane và carbon dioxide. Điều này
13
bởi vì các xác thực vật mới bị lũ quét và các vùng tái bị lũ bị tràn ngập nước,
mục nát trong một môi trường kỵ khí và tạo thành methane, một khí gây hiệu
ứng nhà kính mạnh. Methane bay vào khí quyển khí nước được xả từ đập để

làm quay turbine. Theo bản báo cáo của Uỷ ban Đập nước Thế giới (WCD), ở
nơi nào đập nước lớn so với công suất phát điện (ít hơn 100 watt trên mỗi
km
2
diện tích bề mặt) và không có việc phá rừng trong vùng được tiến hành
trước khi thi công đập nước, khí gas gây hiệu ứng nhà kính phát ra từ đập có thể
cao hơn những nhà máy nhiệt điện thông thường. Ở các hồ chứa phương
bắc Canada và Bắc Âu, sự phát sinh khí nhà kính tiêu biểu chỉ là 2 đến 8% so
với bất kỳ một nhà máy nhiệt điện nào.
Một cái hại nữa của các đập thuỷ điện là việc tái định cư dân chúng sống
trong vùng hồ chứa. Trong nhiều trường hợp không một khoản bồi thường nào
có thể bù đắp được sự gắn bó của họ về tổ tiên và văn hoá gắn liền với địa điểm
đó vì chúng có giá trị tinh thần đối với họ. Hơn nữa, về mặt lịch sử và văn hoá
các địa điểm quan trọng có thể bị biến mất, như dự án Đập Tam Hiệp ở Trung
Quốc, đập Clyde ở New Zealand và đập Ilisu ở đông nam Thổ Nhĩ Kỳ.
Một số dự án thuỷ điện cũng sử dụng các kênh, thường để đổi hướng
dòng sông tới độ dốc nhỏ hơn nhằm tăng áp suất có được. Trong một số trường
hợp, toàn bộ dòng sông có thể bị đổi hướng để trơ lại lòng sông cạn. Những ví
dụ như vậy có thể thấy tại Sông Tekapo và Sông Pukaki.
Những người tới giải trí tại các hồ chứa nước hay vùng xả nước của nhà
máy thuỷ điện có nguy cơ gặp nguy hiểm do sự thay đổi mực nước, và cần thận
trọng với hoạt động nhận nước và điều khiển đập tràn của nhà máy.
Việc xây đập tại vị trí địa lý không hợp lý có thể gây ra những thảm hoạ
như vụ Đập Vajont tại Ý, gây ra cái chết của 2001 người năm 1963.
1.4.Tầm quan trọng của nhà máy thủy điện
Thuỷ điện, sử dụng động lực hay năng lượng dòng chảy của các con sông
hiện nay chiếm 20% lượng điện của thế giới. Na Uy sản xuất toàn bộ lượng điện
của mình bằng sức nước, trong khi Iceland sản xuất tới 83% nhu cầu của họ
(2004), Áo sản xuất 67% số điện quốc gia bằng sức nước (hơn 70% nhu cầu của
họ). Canada là nước sản xuất điện từ năng lượng nước lớn nhất thế giới và

lượng điện này chiếm hơn 70% tổng lượng sản xuất của họ.
Ngoài một số nước có nhiều tiềm năng thuỷ điện, năng lực nước cũng
thường được dùng để đáp ứng cho giờ cao điểm bởi vì có thể tích trữ nó vào giờ
thấp điểm (trên thực tế các hồ chứa thuỷ điện bằng bơm – pumped-storage
hydroelectric reservoir - thỉnh thoảng được dùng để tích trữ điện được sản xuất
14
bởi các nhà máy nhiệt điện để dành sử dụng vào giờ cao điểm). Thuỷ điện
không phải là một sự lựa chọn chủ chốt tại các nước phát triển bởi vì đa số các
địa điểm chính tại các nước đó có tiềm năng khai thác thuỷ điện theo cách đó đã
bị khai thác rồi hay không thể khai thác được vì các lý do khác như môi trường.
2.Trong nhà máy nhiệt điện
2.1. Khái niệm về nhà máy nhiệt điện
Trong nhà máy nhiệt điện, cơ năng được tạo ra bởi động cơ nhiệt. Động
cơ nhiệt tạo ra cơ năng bằng nhiệt được lấy bằng cách đốt nhiên liệu. Cơ năng ở
đây được lưu trữ dưới dạng động năng quay của tuabin. Khoảng 80% các nhà
máy điện dùng tuabin hơi nước, tức là dùng sử dụng hơi nước đã được làm bốc
hơi bởi nhiệt để quay tuabin. Theo định luật hai nhiệt động lực học, nhiệt năng
không thể chuyển hết thành cơ năng. Do đó luôn có mất mát nhiệt ra môi
trường. Lượng nhiệt mất mát này có thể được sử dụng vào các mục đích khác
như sửi ấm, khử muối của nước.
15
2.2 Nguyên lý chung của nhà máy nhiệt điện
•
Than (nhiên liệu) được vận chuyển tới một hầm ngầm, từ đó được nghiền
nhỏ và đưa vào lò hơi. Bên trong bức tường lò hơi có các đường ống dẫn nước.
Khi lò hơi hoạt động nước ở trong các đường ống bị bay hơi. Hơi nước tạo ra (ở
nhiệt độ và áp suất cao) được đưa tới trụ hơi, ở đó nó được đưa qua máy sưởi
rồi thông qua các đường ống phân phối hơi nước để tới cánh quạt của tua bin,
một phần hơi nước ngưng tụ được bơm quay trở lại lò. tua bin được nối với máy
phát điện. Một phần hơi nước ngưng tụ được bơm quay trở lại lò. Điện năng tạo

ra được nối tới hệ thống máy biến áp, rồi đưa ra mạng lưới điện. Phần xỉ than,
khói bụi được đưa qua hệ thống lọc xử lý rồi đưa ra ngoài.
16
2.3. Tiềm năng của nhà máy nhiệt điện
3.Trong nhà máy điện hạt nhân
3.1. Khái niệm về năng lượng hạt nhân
Năng lượng hạt nhân là một loại công nghệ hạt nhân được thiết kế để
tách năng lượng hữu ích từ hạt nhân nguyên tử thông qua các lò phản ứng hạt
nhân có kiểm soát. Phương pháp duy nhất được sử dụng hiện nay là phân hạch
hạt nhân, mặc dù các phương pháp khác có thể bao gồm tổng hợp hạt
nhân và phân rã phóng xạ. Tất cả các lò phản ứng với nhiều kích thước và mục
đích sử dụng khác nhau
[1]
đều dùng nước được nung nóng để tạo ra hơi nước và
sau đó được chuyển thành cơ năng để phát điện hoặc tạo lực đẩy. Năm 2007,
14% lượng điện trên thế giới được sản xuất từ năng lượng hạt nhân. Có hơn 150
tàu chạy bằng năng lượng hạt nhân và một vài tên lửa đồng vị phóng xạ đã được
sản xuất.
3.2. Công nghệ lò phản ứng hạt nhân
Cũng giống như một số trạm năng lượng nhiệt phát điện bằng nhiệt
năng từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch, các nhà máy năng lượng hạt nhân biến
đổi năng lượng giải phóng từ hạt nhân nguyên tử thông qua phản ứng phân
hạch.
17
Khi một hạt nhân nguyên tử dùng để phân hạch tương đối lớn (thường
là urani 235 hoặc plutoni-239) hấp thụ nơtron sẽ tạo ra sự phân hạch nguyên tử.
Quá trình phân hạch tách nguyên tử thành 2 hay nhiều hạt nhân nhỏ hơn kèm
theo động năng (hay còn gọi là sản phẩm phân hạch) và cũng giải phóng tia
phóng xạ gamma và nơtron tự do.
[45]

Một phần nơtron tự do này sau đó được
hấp thụ bởi các nguyên tử phân hạch khác và tiếp tục tạo ra nhiều nơtron hơn.
[46]
Đây là phản ứng tạo ra nơtron theo cấp số nhân.
Phản ứng dây chuyền hạt nhân này có thể được kiểm soát bằng cách sử
dụng chất hấp thụ nơtron và bộ đều hòa nơtron để thay đổi tỷ lệ nơtron tham gia
vào các phản ứng phân hạch tiếp theo.
[46]
Các lò phản ứng hạt nhân hầu hết có
các hệ thống vận hành bằng tay và tự động để tắt phản ứng phân hạch khi phát
hiện các điều kiện không an toàn.
[47]
Hệ thống làm lạnh giải phóng nhiệt từ lõi lò phân ứng và vận chuyển
nhiệt đến bộ phận phát điện từ nhiệt năng này hoặc sử dụng vào những mục
đích khác. Đặc biệt chất làm lạnh nóng là nguồn nhiệt sẽ được dùng cho các lò
nung, và hơi nước nén từ lò nung sẽ làm quay các tuốc bin hơi nước vận hành
các máy phát điện.
[48]
Có nhiều kiểu lò phản ứng khác nhau sử dụng các nguyên liệu, chất làm
lạnh và các cơ chế vận hành khác nhau. Một vài trong các mẫu này được thiết
đạt yêu cầu kỹ thuật. Lò phản ứng dùng trong các tàu ngầm hạt nhân và các các
tàu hải quân lớn, ví dụ, thường sử dụng nhiên liệu urani được làm giàu rất cao.
Việc sử dụng nguyên liệu urani làm giàu rất cao sẽ làm tăng mật độ năng lượng
của lò phản ứng và gia tăng hệ số sử dụng của tải lượng nhiên liệu hạt nhân,
nhưng giá của nó đắt và có nhiều rủi ro hơn so với các nguyên liệu hạt nhân
khác.
Một số kiểu lò phản ứng mới dùng cho các nhà máy máy điện hạt nhân,
như các lò phản ứng hạt nhân thế hệ IV, là đối tượng nghiên cứu và có thể được
sử dụng để thí nghiệm phát điện trong tương lai. Một vài trong số các kiểu mới
này đang được thiết kế để đạt được các phản ứng phân hạch sạch hơn, an toàn

hơn và ít rủi ro hơn đối với sự gia tăng nhanh chóng các vũ khí hạt nhân. Các
nhà máy an toàn thụ động (như lò phản ứng ESBWR) đang được xây
dựng
[50]
và các kiểu khác đang được thuyết phục.
[51]
Các lò phản ứng hợp
hạch có thể có triển vọng trong tương lai nhằm giảm bớt hoặc loại bỏ những rủi
ro liên quan đến phân hạch hạnh nhân.
18
3.3. Tiềm năng cảu nhà máy điện hạt nhân
Theo Tổ chức Hạt nhân Thế giới, nhìn trên góc độ toàn cầu trong suốt
thập niên 1980 cứ trung bình 17 ngày là có một lò phản ứng hạt nhân mới đưa
vào hoạt động, và tỷ lệ đó có thể sẽ tăng lên 5 ngày vào năm 2015.
Một số quốc gia vẫn duy trì hoạt động phát triển năng lượng hạt nhân như
Pakistan, Nhật Bản, Trung Quốc, và Ấn Độ, tất cả đều đang phát triển công
nghệ nhiệt và nơtron nhanh, Hàn Quốc (Nam Hàn) và Hoa Kỳ chỉ phát triển
công nghệ nhiệt, Nam Phi và Trung Quốc đang phát triển các phiên bản Lò
phản ứng modun đáy cuội (PBMR). Một số thành viên của Liên minh châu Âu
thuyết phục thúc đẩy các chương trình hạt nhân, trong khi các thành viên khác
vẫn tiếp tục cấm sử dụng năng lượng hạt nhân. Nhật Bản có một chương trình
xây dựng nhạt nhân còn hoạt động với một lò phản ứng mới được hòa vào mạng
lưới năm 2005. Ở Hoa Kỳ, 3 côngxoocxiom hưởng ứng vào năm 2004 về những
thúc giục của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ trong chương trình năng lượng hạt nhân
2010 và được trao chi phí cho hoạt động này — Hành động chính sách năng
lượng 2005 được ủy quyền bảo lãnh các khoản vay để xây dựng khoảng 6 lò
phản ứng mới và cho phép Bộ Năng lượng xây dựng một lò phản ứng theo công
nghệ Thế hệ IV lò phản ứng nhiệt độ rất cao để sản xuất cả điện năng và thủy
điện. Vào đầu thế kỷ 21, năng lượng hạt nhân có một sức hấp dẫn đặc biệt đối
với Trung Quốc và Ấn Độ theo công nghệlò phản ứng breeder nhanh vì nguồn

năng lượng này giúp họ phát triển kinh tế một cách nhanh chóng (xem
thêm phát triển năng lượng). Trong chính sách năng lượng của Liên liệp Vương
quốc Anhcũng nêu rằng có sự sụt giảm cung cấp năng lượng trong tương lai, để
bù đắp vào sự thiếu hụt đó hoặc là xây dựng các nhà máy năng lượng hạt nhân
mới hoặc là kéo dài tuổi thọ của các nhà máy hiện tại.
[cần dẫn nguồn]
Một trở ngại trong việc sản xuất các nhà máy điện hạt nhân là chỉ có 4
công ty toàn cầu (Japan Steel Works, China First Industries, OMX Izhora và
Doosan Heavy Industries) có khả năng sản xuất các bộ vỏ bọc
[33]
, bộ phân này
có chức năng làm giảm rủi ro rò rỉ hạt nhân. Japan Steel Works chỉ có thể sản
xuất 4 vỏ bọc lò phản ứng 1 năm, tuy nhiên sản lượng có thể tăng lên gấp đôi
trong 2 năm tới. Các nhà sản xuất khác đang xem xét những lựa chọn khác nhau
bao gồm cả việc tự làm các bộ phận của lò phản ứng cho riêng họ hoặc tìm
kiếm cách khác để làm những bộ phận tương tự bằng cách sử dụng các phương
pháp thay thế.
[34]
Các giải pháp khác bao gồm việc sử dụng các mẫu thiết kế
không đòi hỏi các lớp vỏ bọc chịu áp suất riêng biệt như ở lò phản ứng CANDU
cải tiến, Canada hoặc lò phản ứng nhanh làm lạnh bằng natri.
19
Các công ty khác có thể làm những xưởng luyện kim lớn đòi hỏi các vỏ
bọc chịu áp suất như OMZ của Nga, là loại đang được nâng cấp có thể sản xuất
từ 3 đến 4 vỏ bọc một năm Doosan Heavy Industries Hàn Quốc và Mitsubishi
Heavy Industries đang tăng công suất sản xuất các vỏ bọc chịu áp lực và các bộ
phận lò hạt nhân lớn khác lên gấp đôi.
[38]
Sheffield Forgemasters của Anh đang
đánh giá lợi nhuận của việc chế tạo các công cụ này đối với xưởng đúc vật liệu

hạt nhân.
Theo báo cáo năm 2007 của tổ chức, European Greens, chống hạt nhân
tuyên bố rằng "thậm chí nếu Phần Lan và Pháp xây dựng một lò phản ứng nước
áp lực kiểu châu Âu (EPR), thì Trung Quốc đã khởi động xây dựng thêm 20 nhà
máy và Nhật Bản, Hàn Quốc hoặc đông Âu sẽ thêm 1 hoặc hơn. Xu hướng
chung trên toàn cầu về công suất năng lượng hạt nhân sẽ giảm trong vòng 2 đến
3 thập kỷ tới vì với khoảng thời gian dài từ hàng chục năm để xây dựng xong
một nhà máy hạt nhân, nên về mặt thực tế thì khó có thể tăng sản lượng thậm
chí duy trì vận hành các nhà máy hiện tại cho tới 20 năm tới, trừ khi tuổi thọ của
các nhà máy có thể được tăng lên trên mức trung bình là 40 năm."
[39]
Thực tế,
Trung Quốc lên kế hoạch xây dựng hơn 100 nhà máy,
[40]
trong khi ở Hoa Kỳ
giấy phép của gần phân nửa các lò phản ứng đã được gia hạn đến 60 năm,
[41]
và
các dự án xây mới 30 lò phản ứng đang được xem xét.
[42]
Hơn thế, U.S. NRC và
Bộ Năng lượng Hòa Kỳ đã bước đầu đặt vấn đề cho phép gia hạn giấy phép lò
phản ứng hạt nhân lên 60 năm, cấp lại cứ sau mỗi 20 năm nhưng phải chứng
minh được độ an toàn, giảm tải phát thải chất không phải CO
2
từ các lò phản
ứng hết tuổi thọ. Các lò này có thể góp phần vào cung cầu điện đang mất cân
bằng nhằm phục vụ cho yêu cầu an toàn năng lượng Hoa Kỳ, nhưng có khả
năng gia tăng phát thải khí nhà kính.
[43]

Năm 2008, IAEA dự đoán rằng công
suất điện hạt nhân có thể tăng gấp đôi vào năm 2030, mặc dù nó không đủ để
tăng tỷ lệ điện hạt nhân trong ngành điện
4.Nhà máy điện Mặt Trời
4.1. Khái niệm về năng lượng mặt trời
Năng lượng Mặt Trời là một nguồn năng lượng sạch và dường như là vô
tận, theo nghiên cứu dòng năng lượng này sẽ tiếp tục phát ra cho đến khi phản
ứng hạt nhân trên Mặt Trời hết nhiên liệu, vào khoảng 5 tỷ năm nữa. Năng
lượng Mặt Trời có thể chuyển hóa thành điện năng, nhiệt năng Trong phần này
chúng ta sẽ nghiên cứu cách biến đổi quang năng thành điện năng, cụ thể sẽ
nghiên cứu thiết bị để thực hiện công việc đó, đó chính là tấm năng lượng mặt
trời hay còn gọi là pin mặt trời.
20
4.2. Nguyên lý hoạt động
Từ giàn pin mặt trời, ánh sáng được biến đổi thành điện năng, tạo ra dòng
điện một chiều (DC). Dòng điện này được dẫn tới bộ điều khiển là một thiết bị
điện tử có chức năng điều hoà tự động các quá trình nạp điện vào ắc-quy và
phóng điện từ ắc-quy ra các thiết bị điện một chiều (DC). Trường hợp công suất
giàn pin đủ lớn, trong mạch điện sẽ được lắp thêm bộ đổi điện để chuyển dòng
một chiều thành dòng xoay chiều (AC), chạy được thêm nhiều thiết bị điện gia
dụng (đèn, quạt, radio, TV…).
H1. Nguyên lý hoạt động
21
4.3. Triển vọng của năng lượng mặt trời
Ứng dụng NLMT dưới dạng này được phát triển với tốc độ rất nhanh,
nhất là ở các nước phát triển. Ngày nay ứng dụng NLMT để chạy xe thay thế
dần nguồn năng lượng truyền thống. Tuy nhiên giá thành thiết bị pin mặt trời
còn khá cao, trung bình hiện nay khoảng 5 - 10 USD/Wp, nên ở những nước
đang phát triển, pin mặt trời hiện mới chỉ có khả năng duy nhất là cung cấp
năng lượng điện sử dụng cho các vùng sâu, vùng xa, nơi đường điện quốc gia

chưa có.
Ở Việt Nam với sự hỗ trợ của nhà nước (các bộ, ngành) và một số tổ chức
quốc tế đã thực hiện thành công việc xây dựng các trạm pin mặt trời có công
suất khác nhau phục vụ nhu cầu sinh hoạt và văn hóa của các địa phương vùng
sâu, vùng xa, các công trình nằm trong khu vực không có lưới điện. Tuy nhiên
hiện nay pin mặt trời vẫn đang còn là món hàng xa xỉ đối với các nước nghèo
như chúng ta.
Khu vực phía Nam ứng dụng các dàn PMT phục vụ thắp sáng và sinh
hoạt văn hoá tại một số vùng nông thôn xa lưới điện. Các trạm điện mặt trời có
công suất từ 500 - 1.000 Wp được lắp đặt ở trung tâm xã, nạp điện vào ắc qui
cho các hộ gia đình sử dụng. Các dàn PMT có công suất từ 250 - 500 Wp phục
vụ thắp sáng cho các bệnh viện, trạm xá và các cụm văn hoá xã. Đến nay có
khoảng 800 - 1.000 dàn PMT đã được lắp đặt và sử dụng cho các hộ gia đình,
công suất mỗi dàn từ 22,5 - 70 Wp. Khu vực miền Trung có bức xạ mặt trời khá
tốt và số giờ nắng cao, rất thích hợp cho việc ứng dụng PMT. Hiện tại ở khu
vực miền Trung có hai dự án lai ghép với PMT có công suất lớn nhất Việt Nam.
- Dự án phát điện ghép giữa PMT và thuỷ điện nhỏ, công suất 125 kW được lắp
đặt tại xã Trang, huyện Mang Yang, tỉnh Gia Lai, trong đó công suất của hệ
22
thống PMT là 100 kWp (kilowatt peak) và của thuỷ điện là 25 kW. Dự án được
đưa vào vận hành từ cuối năm 1999, cung cấp điện cho 5 làng. Hệ thống điện do
Điện lực Mang Yang quản lý và vận hành.công suất là 9 kW, trong đó PMT là 7
kW. Dự án trên được lắp đặt tại làng Kongu 2, huyện Đak Hà, tỉnh Kon Tum,
do Viện Năng lượng thực hiện. Công trình đã được đưa vào sử dụng từ tháng
11/2000, cung cấp điện cho một bản người dân tộc thiểu số với 42 hộ gia đình.
Hệ thống điện do sở Công thương tỉnh quản lý và vận hành.
- Các dàn pin đã lắp đặt ứng dụng tại các tỉnh Gia Lai, Quảng Nam, Bình
Định, Quảng Ngãi và Khánh Hoà, hộ gia đình công suất từ 40 - 50 Wp. Các dàn
đã lắp đặt ứng dụng cho các trung tâm cụm xã và các trạm y tế xã có công suất
từ 200 - 800 Wp. Hệ thống điện sử dụng chủ yếu để thắp và truyền thông; đối

tượng phục vụ là người dân, do dân quản lý và vận hành.
Ở khu vực phía Bắc, việc ứng dụng các dàn PMT phát triển với tốc độ
khá nhanh, phục vụ các hộ gia đình ở các vùng núi cao, hải đảo và cho các trạm
biên phòng. Công suất của dàn pin dùng cho hộ gia đình từ 40 - 75 Wp. Các dàn
dùng cho các trạm biên phòng, nơi hải đảo có công suất từ 165 - 300 Wp. Các
dàn dùng cho trạm xá và các cụm văn hoá thôn, xã là 165 - 525 Wp. Tại Quảng
Ninh có hai dự án PMT do vốn trong nước (từ ngân sách) tài trợ:
- Dự án PMT cho đơn vị bộ đội tại các đảo vùng Đông Bắc. Tổng công
suất lắp đặt khoảng 20 kWp. Dự án trên do Viện Năng lượng và Trung tâm
Năng lượng mới Trường đại học Bách khoa Hà Nội thực hiện. Hệ thống điện sử
dụng chủ yếu để thắp sáng và truyền thông, đối tượng phục vụ là bộ đội, do đơn
vị quản lý và vận hành.
- Dự án PMT cho các cơ quan hành chính và một số hộ dân của huyện
đảo Cô Tô. Tổng công suất lắp đặt là 15 kWp. Dự án trên do Viện Năng lượng
thực hiện. Công trình đã vận hành từ tháng 12/2001.
Công ty BP Solar của Úc đã tài trợ một dự án PMT có công suất là 6.120 Wp
phục vụ cho trạm xá, trụ sở xã, trường học và khoảng 10 hộ gia đình. Dự án trên
được lắp đặt tại xã Sĩ Hai, huyện Hà Quảng, tỉnh Cao Bằng.
Dự án “Ứng dụng thí điểm điện mặt trời cho vùng sâu, vùng xa” tại xã Ái Quốc,
tỉnh Lạng Sơn đã hoàn thành vào tháng 11/2002. Tổng công suất dự án là 3.000
Wp, cung cấp điện cho trung tâm xã và trạm truyền hình, chủ yếu để thắp sáng
và truyền thông; đối tượng phục vụ là người dân, do dân quản lý và vận
hành.Trung tâm Hội nghị Quốc gia sử dụng ĐMT: Tổng công suất pin mặt trời
154 kWp là công trình ĐMT lớn nhất ở Việt Nam. Hệ thống pin mặt trời hòa
23
vào mạng điện chung của Trung tâm Hội nghị quốc gia.Trạm pin mặt trời nối
lưới Viện Năng lượng công suất 1.080 Wp bao gồm 8 môđun.
Trạm pin mặt trời nối lưới lắp đặt trên mái nhà làm việc Bộ Công thương,
54 Hai Bà Trưng, Quận Hoàn Kiếm, Hà Nội. Công suất lắp đặt 2.700 Wp.
Lắp đèn năng lượng mặt trời trên đường phố Đà Nẵng sử dụng nguồn năng

lượng mặt trời. Hệ thống thu góp điện năng được “dán” thẳng trên thân trụ đèn.
Bên trong trụ có tám bình ắc qui dùng để tích năng lượng.
Hai cột đèn năng lượng mặt trời kết hợp năng lượng gió đầu tiên được lắp đặt
thành công tại Ban quản lý dự án Công nghệ cao Hòa Lạc. Hai cột đèn trị giá
8.000 USD, do Công ty cổ phần tập đoàn quốc tế Kim Đỉnh lắp đặt. Hiện tại,
hai cột đèn này có thể sử dụng trong 10 h mỗi ngày, có thể thắp sáng bốn ngày
liền nếu không có nắng và gió.
5.Tạo năng lượng từ gió
5.1Khái niệm về năng lượng gió
Gió là một dạng của năng lượng mặt trời. Gió được sinh ra là do nguyên
nhân mặt trời đốt nóng khí quyển, do trái đất xoay quanh mặt trời và do sự
không đồng đều trên bề mặt trái đất. Luồng gió thay đổi tuỳ thuộc vào địa hình
trái đất, luồng nước, cây cối, con người sử dụng luồng gió hoặc sự chuyển động
năng lượng cho nhiều mục đích như: đi thuyền, thả diều và phát điện.
Năng lượng gió được mô tả như một quá trình, nó được sử dụng để phát ra năng
lượng cơ hoặc điện. Tuabin gió sẽ chuyển đổi từ động lực của gió thành năng
lượng cơ. Năng lượng cơ này có thể sử dụng cho những công việc cụ thể như là
bơm nước hoặc các máy nghiền lương thực hoặc cho một máy phát có thể
chuyển đổi từ năng lượng cơ thành năng lượng điện.
5.2 Mô hình chuyển đổi chung
1/. Turbine - quạt gió : Một hệ thống cánh quạt, hứng lấy năng lượng chuyển
động của không khí và biến thành chuyển động quay ở trục của cánh quạt gió
này. Hệ thống còn có má phanh (hãm) để giới hạn tốc độ phòng ngừa hư hỏng
cơ khí và bộ hạn dòng nạp của máy phát.
2/. Máy phát điện : Năng lượng gió từ turbine gió truyền vào một máy phát điện
qua bộ chuyển tốc, làm máy phát quay > phát điện. Điện tạo ra theo dây dẫn
truyền xuống bộ trữ năng.
3/. Bộ trữ năng : Gồm bộ nạp hạn dòng và hệ thống Accu trữ năng.
- Bộ hạn dòng (regulator) : Là hệ thống điện tử hay điện cơ, có tác dụng điều
khiển dòng nạp vào hệ thống accu, tránh làm hư hỏng máy phát và Accu, và

cũng là cơ chế ổn định khi mà năng lượng gió luôn luôn thiếu sự bình ổn trong
thời gian dài.
24
- Bộ trữ năng (battery) : Là một tổ hợp Accu lớn nhỏ tuỳ theo mục đích chế tạo,
năng lượng dự phòng và công năng của hệ thống máy phát điện chạy năng
lượng gió.
Bộ trữ năng accu có độ bền thấp, giá đắt và là một tác nhân gây ô nhiễm
môi trường.
4/. Bộ chuyển năng ( DC – AC converter): Là một mạch điện tử công suất lớn,
chuyển đổi từ dòng điện một chiều (DC) của bộ Accu thành điện xoay chiều
công nghiệp (Sinnoptic AC / 50 – 60 Hz). Đi kèm trong bộ chuyển năng còn có
bộ tự động đóng ngắt nạp khi bình đầy, đóng diện từ converter vào mạng điện
trong nhà – cắt điện lưới khi mất điện … Bộ này khá phức tạp, giá thành rất cao
với những linh kiện chuyên dùng khó kiếm, lại rất dễ hư hỏng khi mất tải đột
ngột hay khi ngắn mạch (chập, chạm tải).
5.3. Công suất các lại tuabin gió:
Dãy công suất tuabin gió thuận lợi từ 50 kW tới công suất lớn hơn cỡ vài
MW. Để có dãy công suất tuabin gió lớn hơn thì tập hợp thành một nhóm nhưng
tuabin với nhau trong một trại gió và nó sẽ cung cấp năng lượng lớn hơn cho
lưới điện.
Các tuabin gió loại nhỏ có công suất dưới 50kW được sử dụng cho gia
đình. Viễn thông hoặc bơm nước đôi khi cũng dùng để nối với máy phát điện
diezen, pin và hệ thống quang điện. Các hệ thống này được gọi là hệ thống lai
gió và điển hình là sử dụng cho các vùng sâu vùng xa, những địa phương chưa
có lưới điện, những nơi mà mạng điện không thể nối tới các khu vực này.
5.4. Nguyên lý hoạt động của các tuabin gió
Các tuabin gió tạo ra điện như thế nào? Một cách đơn giản là một tuabin
gió làm việc trái ngược với một máy quạt điện, thay vì sử dụng điện để tạo ra
gió như quạt điện thì ngược lại tuabin gió lại sử dụng gió để tạo ra điện.
Các tuabin gió hoạt động theo một nguyên lý rất đơn giản. Năng lượng

của gió làm cho 2 hoặc 3 cánh quạt quay quanh 1 rotor. Mà rotor được nối với
trục chính và trục chính sẽ truyền động làm quay trục quay máy phát để tạo ra
điện.
Các tuabin gió được đặt trên trụ cao để thu hầu hết năng lượng gió. Ở tốc
độ 30 mét trên mặt đất thì các tuabin gió thuận lợi: Tốc độ nhanh hơn và ít bị
các luồng gió bất thường.
25
Các tuabin gió có thể sử dụng cung cấp điện cho nhà cửa hoặc xây dựng,
chúng có thể nối tới một mạng điện để phân phối mạng điện ra rộng hơn.
5.5 Tiềm năng gió của Việt Nam
Nằm trong khu vực cận nhiệt đới gió mùa với bờ biển dài, Việt Nam có
một thuận lợi cơ bản để phát triển năng lượng gió. So sánh tốc độ gió trung bình
trong vùng Biển Đông Việt Nam và các vùng biển lân cận cho thấy gió tại Biển
Đông khá mạnh và thay đổi nhiều theo mùa .
Trong chương trình đánh giá về Năng lượng cho Châu Á, Ngân hàng Thế
giới đã có một khảo sát chi tiết về năng lượng gió khu vực Đông Nam Á, trong
đó có Việt Nam. Như vậy Ngân hàng Thế giới đã làm hộ Việt Nam một việc
quan trọng, trong khi Việt Nam còn chưa có nghiên cứu nào đáng kể. Theo tính
toán của nghiên cứu này, trong bốn nước được khảo sát thì Việt Nam có tiềm
năng gió lớn nhất và hơn hẳn các quốc gia lân cận là Thái Lan, Lào và
Campuchia. Trong khi Việt Nam có tới 8,6% diện tích lãnh thổ được đánh giá
có tiềm năng từ „tốt“ đến „rất tốt“ để xây dựng các trạm điện gió cỡ lớn thì diện
tích này ở Campuchia là 0,2%, ở Lào là 2,9%, và ở Thái-lan cũng chỉ là 0,2%.
Tổng tiềm năng điện gió của Việt Nam ước đạt 513.360 MW tức là bằng hơn
200 lần công suất của thủy điện Sơn La, và hơn 10 lần tổng công suất dự báo
của ngành điện vào năm 2020. Tất nhiên, để chuyển từ tiềm năng lý thuyết
thành tiềm năng có thể khai thác, đến tiềm năng kỹ thuật, và cuối cùng, thành
tiềm năng kinh tế là cả một câu chuyện dài; nhưng điều đó không ngăn cản việc
chúng ta xem xét một cách thấu đáo tiềm năng to lớn về năng lượng gió ở Việt
Nam.