Các nguồn năng lượng sử dụng để phát điện

CÁC NGUỒN NĂNG
LƯỢNG SỬ DỤNG ĐỂ
PHÁT ĐIỆN
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
TS. NGUYỄN THẾ BẢO
CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG ĐỂ PHÁT ĐIỆN
Than đá, dầu và khí đốt được
gọi là “Fossil Fuels”. Bởi vì chúng
được hình thành từ hóa thạch của cây
cối và động vật thời tiền sử.
Chúng cung cấp khoảng 66%
năng lượng điện trên thế giới, và 95%
tổng năng lượng
CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG ĐỂ PHÁT ĐIỆN
Than đá được nghiền nhỏ và đốt cháy.
Khí và dầu có thể được đốt trực tiếp.
Đốt dầu tạo ra sulphur dioxide, hình thành dạng mưa axit.
Điều này có thể tránh bằng cách sử dụng “thiết bị khử
sulphur trong khói” để làm sạch khói trước khi thải chúng ra
môi trường khí quyển. Thường dùng đá vôi.
Dầu thô (còn gọi là petroleum) dễ sử dụng hơn so với than vì
nó có thể vận chuyển trong các ống. Vận chuyển rẻ hơn.
Hoạt động:
CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG ĐỂ PHÁT ĐIỆN
Gas tự nhiên cung cấp khoảng
20% tiêu thụ năng lượng của thế giới, và
chúng cũng được đốt ở các nhà máy nhiệt
điện và sử dụng để làm nguồn nhiệt ở
nhà.
Gas dễ vận chuyển bằng các

đường ống, sản phẩm đốt khí ít ô nhiễm
hơn.
Các dạng khác của nhiên liệu hoá
thạch cũng được khai thác như: nhựa
đường và dầu khoáng. Cái khó là muốn
sử dụng chúng phải trải qua quá trình chế
biến rất tốn kém.
CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG ĐỂ PHÁT ĐIỆN
Ưu điểm:
Sản xuất lượng điện năng lớn và tương đối rẻ.
Vận chuyển dầu và khí đốt dễ dàng.
Nhà máy điện đốt khí có hiệu suất rất cao.
Có thể xây dựng bất cứ nơi đâu, nếu có nhiên liệu.
Nhà máy điện Didcot, Oxfordshire có cả một đường
rây riêng để vận chuyển than đá.
CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG ĐỂ PHÁT ĐIỆN
Nhược điểm:
Gây ô nhiễm. Tạo ra carbon dioxide,
gây hiệu ứng nhà kính
Đốt than tạo ra nhiều carbon đioxide
hơn đốt dầu và gas. Tạo ra sulphur
dioxide gây mưa axít.
Khai thác mỏ than khó và nguy
hiểm,tàn phá phong cảnh tự nhiên.
Nhà máy điện đốt than cần một lượng
lớn nhiên liệu. Cần phải có một diện
tích lớn gần nhà máy để dự trữ than.
CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG ĐỂ PHÁT ĐIỆN
Khả năng tái tạo?
Nhiên liệu hoá thạch là nguồn nhiên liệu không

thể tái tạo.
Bởi vì chúng ta đã đốt hết chúng và sự tiêu thụ
năng lượng hoá thạch tăng gấp đôi sau 20 năm từ
1900.
Điều này phổ biến ở dầu, do chúng ta sử dụng
chúng để tạo sản phẩm nhựa plastics và các sản phẩm
khác.
CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG ĐỂ PHÁT ĐIỆN
Năng lượng hạt nhân - năng lượng từ việc bắn phá hạt nhân
Uranium.
Tàu quân sự và tàu ngầm sử
dụng năng lượng hạt nhân cho động
cơ.
Năng lượng hạt nhân cung cấp
khoảng 11% nhu cầu năng lượng
của thế giới, và tạo ra một lượng lớn
năng lượng từ một lượng nhỏ nhiên
liệu.
Không gây ô nhiễm như khi đốt
nhiên liệu hoá thạch.
CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG ĐỂ PHÁT ĐIỆN
Nhà máy điện hạt nhân làm việc tương tự như nhà
máy điện đốt nhiên liệu hoá thạch, ngoại trừ “phản ứng
hạt nhân” sinh ra nhiệt lượng.
Phản ứng sử dụng Uranium làm nhiên liệu, nhiệt
lượng sinh ra từ sự phân rã hạt nhân. Notron sinh ra bắn
phá các hạt nhân uran khác, năng lượng dạng nhiệt tăng
lên.
Hoạt động:
CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG ĐỂ PHÁT ĐIỆN

Ơû Anh, nhà máy điện hạt nhân được xây dựng trên bờ
biển, và sử dụng nước biển để làm mát. Vì thế họ không cần tháp
giải nhiệt khổng lồ như thấy ở các nhà máy khác.
Phản ứng được điều chỉnh bởi các thanh “điều chỉnh”,
làm bằng nguyên tố Bo để hấp thụ nơtron. Khi các thanh được hạ
vào vùng phản ứng, chúng hấp thụ các notron và làm giảm sự
phân rã xuống. Để tăng công suất, kéo thanh điều chỉnh lên và có
nhiều notron bắn phá các hạt nhân Uran.
Uranium tự nhiên chỉ có 0,7% Uranium 235, là dạng
Uranium trải qua quá trình phân rã của các phản ứng hạt nhân.
Còn lại là Uranium 238. Hiện nay, người ta làm giàu nhiên liệu
Uranium, để có Uran 235 có hàm lượng cao hơn.
CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG ĐỂ PHÁT ĐIỆN
Ưu điểm:
Giá điện của nhà máy hạt nhân tương đương với than đá.
Không tạo ra carbon dioxide, không gây hiệu ứng nhà kính.
Tạo ra lượng lớn năng lượng từ rất ít nhiên liệu.
Tạo ra ít chất thải.
Nhược điểm:
Mặc dù không tạo nhiều chất thải, nhưng nó rất nguy hiểm.
Chất thải phải được bịt kín và chôn cất nhiều năm.
Chi phí rất lớn cho việc đảm bảo an toàn.
Khả năng tái tạo?
Năng lượng hạt nhân từ Uranium không thể tái tạo bởi vì
chúng ta đã khai thác hết Uranium trên Trái Đất và sử dụng chúng,
chúng không còn nữa.
CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG ĐỂ PHÁT ĐIỆN
Năng lượng gió – năng lượng từ
không khí.
Sử dụng làm nguồn năng lượng

trong nhiều năm qua.
Người Babylonians và Trung
Quốc để bơm nước tưới cho các cánh
đồng cách đây 4000 năm và thuyền
buồm.
Thời kỳ Middle Age, châu Aâu để
xay ngũ cốc.
CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG ĐỂ PHÁT ĐIỆN
Mặt trời làm nóng khí quyển
không đều, vì thế có những vùng
trở nên ấm hơn các vùng khác.
Không khí ở vùng đó sẽ đi lên,
không khí ở vùng khác sẽ chuyển
đến để thay thế – vì thế tạo ra gió.
Chúng ta có thể sử dụng năng lượng gió bằng cách xây dựng tháp
cao, với những cánh quạt rộng ở trên đỉnh.
Gió làm quay cánh quạt, làm quay tuabin máy phát, sản xuất ra điện
năng.
Hoạt động:
CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG ĐỂ PHÁT ĐIỆN
Chúng ta có thể xây dựng nhiều
tháp gió, tạo nên một cánh
đồng tháp và tạo ra được nhiều
điện năng hơn.
Những nơi thích hợp là vùng ven biển, đỉnh của các
ngọn đồi, khu vực đất đai rộng bằng phẳng, khe núi, nơi có
gío mạnh và đều đặn.
Cần có tốc độ gió trung bình khoảng 25km/h.
Ơû California những cánh đồng gió cung cấp điện cho
các hộ xung quanh Los Angeles.

CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG ĐỂ PHÁT ĐIỆN
Ưu điểm:
Năng lượng gió là miễn phí, cánh đồng gió không cần nhiên
liệu.
Không tạo ra chất thải hay khí nhà kính.
Đất bên dưới vẫn có thể sử dụng cho trồng trọt.
Cánh đồng gió thu hút khách du lịch.
Cách tốt nhất để cung cấp năng lượng cho vùng sâu vùng xa.
Nhược điểm:
Gió không thường xuyên dự báo, có nhiều ngày không có gió.
Vùng thích hợp thường gần bờ biển, đất đó rất đắt.
CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG ĐỂ PHÁT ĐIỆN
Nhược điểm:
Nhiều người cảm thấy rằng choáng phong cảnh với
những tháp gió thì không đẹp mắt.
Giết chết các loài chim di cư thích nguồn gió mạnh.
Aûnh hưởng đến sóng TV nếu bạn sống gần đó.
Oàn ào.
Khả năng tái tạo?
Năng lượng gió là có thể tái tạo. Gió luôn thổi và an
tâm khi sử dụng.
CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG ĐỂ PHÁT ĐIỆN
Có thể cung cấp khoảng 20% nhu cầu
năng lượng ở Anh.
Chuyển nó thành công suất điện thì thật
không dễ.
Ơû Anh có 8 nơi có thể xây dựng nhà máy
điện thuỷ triều như ở các cửa sông Severn,
Dee, Solway và Humber.
Trên thế giới chỉ có khoảng 20 nơi có thể

phù hợp cho việc xây dựng nhà máy điện thuỷ
triều.
Năng lượng thuỷ triều- năng lượng từ biển
Thuỷ triều chuyển một lượng lớn nước hai lần mỗi ngày
CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG ĐỂ PHÁT ĐIỆN
Giống nhà máy thuỷ
điện,khác là đập lớn hơn.
Đập khổng lò xây
ngang qua cửa sông.
Khi thuỷ triều xuống
và lên, dòng chảy của thuỷ
triều quay tuabin
Hoạt động:
Nhà máy điện thuỷ triều lớn nhất trên thế giới ở cửa
sông Rance Bắc nước Pháp, xây dựng vào 1966.
Có 200 tuabin lớn, và cung cấp công suất hơn
8000MW (bằng khoảng 12 nhà máy điện hạt nhân trên thế
giới) mất 7 năm để xây dựng và cung cấp 7% năng lượng
của nước Anh và Wales.
Có nhiều lợi ích bao gồm việc bảo vệ bờ biển chống
lại ảnh hưởng của các cơn bão thuỷ triều, và làm cầu đi
qua.
CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG ĐỂ PHÁT ĐIỆN
Ưu điểm:
Chỉ một lần xây dựng, năng lượng thuỷ triều là miễn phí.
Không gây hiệu ứng nhà kính và các ô nhiễm khác.
Không cần nhiên liệu.
Tạo ra nguồn điện tin cậy.
Không đắt để bảo trì.
Thuỷ triều có thể dự báo trước.

Nhược điểm:
Xây dựng đập nước rất đắt, ảnh hưởng đến một diện tích lớn - môi
trường bị thay đổi phía thuận dòng và ngược dòng.
Chỉ cung cấp năng lượng khoảng 10 giờ mỗi ngày.
Khả năng tái tạo?
Năng lượng thuỷ triều có thể tái tạo. Thuỷ triều lên và xuống liên
tục và có thể thu nhận được.
CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG ĐỂ PHÁT ĐIỆN
Năng lượng sóng- năng
lượng từ gió biển.
Sóng đại dương được hình
thành do gió thổi qua biển.
Sóng là một nguồn năng
lượng hữu ích.
Vấn đề là không dễ khai thác và chuyển đổi thành điện
năng với một lượng lớn.
Nhà máy điện năng lượng sóng rất hiếm.
CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG ĐỂ PHÁT ĐIỆN
Ưu điểm:
Không đắt để vận hành và bảo trì.
Có thể tạo ra một năng lượng lớn.
Chỉ cần một lần xây dựng, năng lượng thì miễn phí
Không cần nhiên liệu
Không tạo ra chất thải và ô nhiễm.
Nhược điểm:
Phụ thuộc vào sóng- năng lượng gián đoạn.
Cần một nơi thích hợp, có sóng mạnh.
Ôàn ào.
Xây dựng và neo giữ ở điều kiện trên biển.
Khả năng tái tạo?

Năng lượng sóng là năng lượng có khả năng tái tạo.
CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG ĐỂ PHÁT ĐIỆN
Thuỷ điện: năng lượng
sinh ra từ thác nước.
Sử dụng dòng chảy của nước như
là một nguồn năng lượng trong nhiều năm
qua.
Nước được sử dụng đầu tiên để
phát điện vào năm 1882 ở sông Fox, Mỹ,
công suất tạo ra để thắp sáng.
Hiện nay có rất nhiều nhà máy
thuỷ điện, cung cấp khoảng 20% năng
lượng điện của thế giới.
CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG ĐỂ PHÁT ĐIỆN
Một đập xây dựng như một
bẫy nước, ở các thung lũng có hồ.
Đập nước có bề dày đáy
dày hơn ở trên, vì áp suất của nước
tăng theo chiều sâu.
Nhà máy thuỷ điện có thể
tạo ra công suất lớn và rẻ.
Có rất nhiều nơi phù hợp
trên thế giới, nhưng xây dựng đập
nước thuỷ điện thì khá đắt.
CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG ĐỂ PHÁT ĐIỆN
Hoạt động:
Ưu điểm:
Chỉ cần xây đập xong, năng lượng hầu như miễn phí.
Không tạo ra chất gây ô nhiễm.
Độ tin cậy cao hơn so với năng lượng gió, mặt trời hay sóng.

Nước được dự trữ ở các đập đối phó với sự thiếu hụt nước yêu cầu.
Có thể tăng công suất nhanh hơn so với nhà máy khác.
Điện phát ra tương đối ổn định
Nhược điểm:
Xây dựng đập nước rất tốn kém.
Gây ảnh hưởng đến sinh vật thường sống ở đó.
Tìm nơi phù hợp rất khó vì đụng chạm đến dân cư và môi trường
Khả năng tái tạo?
Năng lượng thuỷ điện có thể tái tạo. Mặt trời cung cấp hơi nước từ
biển và các hồ nên duy trì hoạt động.
CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG ĐỂ PHÁT ĐIỆN