Thiết kế chế tạo mô hình máy phát điện bằng năng lượng sóng biển theo nguyên lý pelamis

Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS TS. Lê Hiếu Giang
HVTH: Nguyễn Duy Hà -5-

DANH MC CÁC HỊNH

Hình 2.1 Thiết bị chế tạo theo ngun lý Pelamis 15
Hình 2.2 Cấu tạo của modul biến đổi năng lượng. 16
Hình 2.3 Hệ thống phao tiêu nổi AquaBuOY. 16
Hình 2.4 Hệ thống phao tiêu chìm AWS. 17
Hình 2.5 Sóng điện đứng tại châu Ểu 18
Hình 2.6 Bản đồ v khu vực bức xạ mặt tri trên bin Đơng 19
Hình 2.7 Bản đồ v khu vực gió trên bin Đơng 19
Hình 2.8 Bản đồ v khu vực sóng bin trên bin Đơng 20
Hình 2.9 Ngun lý Pelamis sử dụng 5 cylinder 21
Hình 2.10 Ngun lý Pelamis sử dụng 4 cylinder 21
Hình 3.1 Mặt cắt ngang đập thủy điện 23
Hình 3.2 Tuabin nước và máy phát điện 24
Hình 3.3 Quá trình khai thác năng lượng đòa nhiệt 25
Hình 3.4 Khai thác năng lượng gió 25
Hình 3.5 Tuabin chạy bằng năng lượng thủy triều 26
Hình 3.6 Khai thác năng lượng sóng biển 27
Hình 3.7 Máy phát kiu đòn bẩy 28
Hình 3.8 Máy phát kiu phao nổi 28
Hình 3.9 Máy phát điện kiu Pittong thủy khí. 29
Hình 3.10 Máy phát kiu giàn khoan 29
Hình 3.11 Ngun lý máy phát điện sử dụng tuabin khí và tuabin well 30
Hình 3.12 Hệ thống phát điện sử dụng tuabin Well 30
Hình 3.13 Hệ thống phát điện sử dụng van một chiu 30
Hình 3.14 Kiểu máy phát điện tua bin hơi và máy phát điện tua bin khí 31
Hình 3.14 Máy phát điện dạng chuyển động tònh tiến 31
Hình 3.15 Máy phát điện kiểu rắn biển 32

Hình 3.16 Máy phát điện kiểu rắn biển 33
Hình 3.17 Sơ đồ ngun lý của máy phát điện cánh ngầm. 33
Hình 3.18 Mơ hình dạng rắn bin 35
Hình 3.19 Cấu tạo hệ thống máy phát điện dạng rắn bin 36
Hình 3.20 Mơ hình tính tốn 36
Hình 3.21 Lực đẩy Acsimet 37
Hình 3.22 Điu kiện nổi của vật 38
Hình 3.23 Động lượng dòng chảy 44
Hình 3.24 Mặt cắt ướt 47
Hình 3.25 Chu vi ướt 47
Hình 3.26 Hệ thống các dạng cánh turbine thơng dụng 49
Hình 4.1 Mơ hình tính tốn phao 56
Hình 4.2 Mặt cắt ngang ống phao 57
Hình 4.3 Vận tốc dòng lưu chất truyn cho bánh turbine 59
Hình 4.4 Kích thước cánh turbine 60
Hình 4.5 Ngun lý hoạt động của thiết bị trên ngun lý Pelamis 61
Hình 4.6 Ngun lý hoạt động của thiết bị trên ngun lý cảm ứng điện từ 62
Hình 4.7 Mơ hình rắn bin phát điện theo ngun lý Pelamis 63
Hình 5.1 Đế mơ hình 64
Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS TS. Lê Hiếu Giang
HVTH: Nguyễn Duy Hà -6-

Hình 5.2 Thanh treo mô hình 64
Hình 5.3 Mô đun không mang máy phát 65
Hình 5.4 Đầu nối + hệ thống ống 65
Hình 5.5 Đầu nối + van 1 chiu 66
Hình 5.6 Xi lanh đẩy 66
Hình 5.7 Tua bin phát 67
Hình 5.8 Động cơ điện 1 chiu 67
Hình 5.10 Mô hình tiếp nhận điện từ máy phát 68

Hình 5.11 Đồng hồ VOM 68
Hình 5.12 Mô hình thực nghiệm 69

Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS TS. Lê Hiếu Giang
HVTH: Nguyễn Duy Hà -7-

DANH MC BNG BIU

Bảng 3-1. Tuabin cánh quay đặt đứng 51
Bảng 3-2. Tuabin cánh quay đặt nằm 51
Bảng 3-3. Tuabin chéo trục quay 51
Bảng 3-4. Tuabin tâm trục 51
Bảng 3-5. Tuabin gáo 51
Bảng 3-6. Phân nhóm tuabin theo tỷ tốc  tuabin cùng loại 52
Bảng 3-7 .Phạm vi sử dụng của các tuabin 52

Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS TS. Lê Hiếu Giang
HVTH: Nguyễn Duy Hà -8-

MC LC
CHNG I: GII THIU 10
1.1 Tính cấp thiết của đ tài 10
1.2 Ý nghĩa khoa học và thực tin của đ tài 10
1.3 Mục tiêu nghiên cứu của đ tài 11
1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 11
1.4.1 Đối tượng nghiên cứu 11
1.4.2 Phạm vi nghiên cứu 11
1.5 Phương pháp nghiên cứu 11
CHNG II: TNG QUAN 13
2.1 Tổng quan chung v lĩnh vực nghiên cứu 13

2.2 Các kết quả nghiên cứu trong và ngồi nước đã cơng bố 14
2.2.1. Các kết quả nghiên cứu ngồi nước. 14
2.2.2. Các kết quả nghiên cứu trong nước 18
CHNG III: C S Lụ THUYT 23
3.1.Năng lượng truyền thống. 23
3.1.1.Năng lượng thủy điện . 23
3.1.2.Năng lượng đòa nhiệt. 24
3.1.3.Tổng quan về năng lượng gió . 25
3.1.4.Tổng quan về năng lượng thủy triều. 26
3.1.5. Năng lượng sóng biển: 27
3.1.5.1.Máy phát kiu phao – trục – đòn bẩy. 27
3.1.5.2.Máy phát kiu phao nổi: 28
3.1.5.3.Máy phát sử dụng sóng bin kiu pittơng thủy khí: 28
3.1.5.4.Máy phát kiu giàn khoan. 29
3.1.5.5.Máy phát điện sử dụng tuabin khí và hơi. 29
3.1.5.6.Máy phát điện dạng chuyển động tònh tiến. 31
3.1.5.7.Máy phát điện kiu rắn bin. 32
3.1.5.8.Máy phát điện kiu cánh ngầm. 33
3.2. Kết luận: 34
3.3. Lựa chọn phương án khai thác và mơ hình tính tốn: 35
3.4 . Cơ s tính tốn thiết kế 36
3.4.1. Tính tốn thiết kế phao 36
3.4.1.1. Cơ s lí luận v vật nổi 36
3.4.1.1.2. Phản lực theo phương ngang 37
3.4.1.1.3. Phản lực theo phương đứng 37
3.4.1.2 Điu kiện nổi của các vật : 38
3.4.2. Tính tốn xilanh thủy lực 39
3.4.2.1. Khái niệm chung v xilanh thủy lực 39
3.4.2.2. Những đặc tính vật lí chủ yếu của chất lỏng 39
3.4.2.3. Các thơng số cơ bản của xilanh thủy lực 42

3.4.2.4. Tính tốn và thiết kế piston : 44
3.4.2.5. Tính tốn đưng ống dẫn và vòi phun 45
3.4.2.5.1. Phân loại dòng chảy 45
3.4.2.5.2. Dòng chảy khơng điu và dòng chảy điu 45
3.4.2.5.3. Dòng chảy có áp, khơng áp, dòng tia : 46
3.4.2.5.4. Dòng chảy có áp, khơng áp, dòng tia : 46
Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS TS. Lê Hiếu Giang
HVTH: Nguyễn Duy Hà -9-

3.4.2.5.5. Tính toán dòng lưu chất trong đưng ống 467
3.4.2.5.6. Tính dòng lưu chất tại vòi phun 49
3.4.2.6. Cơ s thiết kế tuabin nước : 49
3.4.2.6.1. Giới thiệu tuabin nước : 49
3.4.2.6.2. Giới thiệu một số dạng turbine nước thông dụng: 49
3.4.2.6.3. Giới thiệu một số dạng turbine nước thông dụng: 49
3.4.2.6.4. Phân loại tuabin và phạm vi sử dụng : 52
CHNG IV: TệNH TOÁN VÀ THIT K 55
4.1.Thông số ban đầu 55
4.2.Tính toán 56
4.2.1. Tính toán phao 56
4.2.2. Tính áp lực của sóng tác động vào phao 57
4.2.3. Tính lưu lượng và áp suất trong xilanh 58
4.2.4. Tính lưu lượng, áp suất trong đưng ống vòi phun và turbine 59
4.2.5. Tính toán trục của turbin 60
4.3. Nguyên lý hoạt động của thiết bị 61
4.3.1. Theo nguyên lý Pelamis 61
4.3.2. Theo nguyên lý cảm ứng điện từ: 61
4.4.Mô hình máy phát điện theo nguyên lý Pelamis 63
4.4.1. Cấu tạo mô hình 63
4.4.2. Nguyên lý hoạt động mô hình : 63

CHNG V: THI CỌNG MỌ HỊNH 64
5.1. Đế mô hình : 64
5.2. Thanh treo mô hình: 64
5.3. Mô đun không mang thiết bị phát điện. 64
5.4. Đầu nối dẫn dầu thủy lưc + hệ thống ống. 65
5.5. Van một chiu. 65
5.6. Xi lanh tạo lực đẩy. 66
5.7. Tua bin phát. 66
5.8. Các thiết bị phụ trợ khác. 67
CHNG VI: KT LUN ậ KIN NGH 70
6.1 Kết quả thực nghiệm: 70
6.2 Kết luận: 73
6.3 Kiến nghị: 73
TÀI LIU THAM KHO 75
PH LC 76






Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS TS. Lê Hiếu Giang
HVTH: Nguyễn Duy Hà -10-

CHNG I: GII THIU
1.1 Tính cấp thit của đ tƠi
Sự phát trin của nn công nghiệp toàn cầu kéo theo nhu cầu ngày càng lớn năng
lượng phục vụ cho nó mà năng lượng chủ yếu được sử dụng là năng lượng điện. Trong khi
đó, tim năng đ khai thác, sản sinh ra điện theo phương pháp truyn thống như thủy điện,
nhiệt điện đã dần cạn kiệt. Riêng tại Việt Nam một phần nguồn năng lượng rất lớn được

khai thác từ thủy điện, tuy nhiên theo báo cáo khoa học gần đây cho thấy, tim năng này sẽ
không còn trong vài mươi năm nữa. Bên cạnh đó, trong những năm gần đây bài toán v môi
trưng toàn cầu được đưa vào trong tất cả các ngành công nghiệp, chúng ta phải hạn chế
đến mức thấp nhất những yếu tố có ảnh hưng xấu tới môi trưng. Trong khi đó các nhà
máy kiu nhiệt điện truyn thống thì không th tránh được việc thải ra môi trưng một
lượng lớn các chất ảnh hưng tới môi trưng như oxit cacbon, oxit nitơ, oxit lưu huỳnh,
trong quá trình vận hành.
Trái đất có 70% là nước trong đó phần lớn là bin. Do đó khai thác năng lượng từ
bin có tim năng rất lớn, được đánh giá là nguồn năng lượng vô tận, có khả năng cung cấp
năng lượng cho toàn thế giới là nguồn năng lượng chủ yếu trong tương lai. Mọi nguồn năng
lượng được hình thành từ bin đu từ tự nhiên và có năng lượng lớn. Việc tận dụng thủy
triu và sóng bin thực sự là một bước ngoặc trong sản xuất năng lượng điện. Đây là nguồn
năng lượng sạch ít gây ô nhim môi trưng.
Hệ thống phát điện bằng năng lượng sóng bin đang là hướng nghiên cứu mới hiện
nay. Đặc biệt là hệ thống phát điện theo nguyên lý Pelamis và thực hiện phát điện gián tiếp
được tập trung nghiên cứu nhiu do nó có ưu đim hơn hệ thống phát điện trực tiếp là kết
cấu đơn giản d chế tạo, chi phí chế tạo thấp, hiệu suất thiết bị cao, bảo dưỡng đơn giản….
1.2 ụ nghĩa khoa hc vƠ thực tin của đ tƠi
Việt Nam đang trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước do đó nhu cầu
tiêu thụ năng lượng là rất lớn. Với hàng ngàn ki lô mét b bin, một vùng bin rộng lớn vì
vậy Việt Nam có nhiu tim năng v năng lượng bin. Đồng thi việc khai thác năng lượng
từ bin cũng là hướng đi cho bài toán ô nhim môi trưng hiện nay tại Việt Nam.
Với những điu kiện thực tế đó, được sự hướng dẫn của PGS.TS Lê Hiếu Giang tác
giả đã lựa chọn đ tài tốt nghiệp của tôi là: ắThit k vƠ ch to mô hình máy phát đin
bằng năng lng sóng bin theo nguyên lý Pelamis”.
Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS TS. Lê Hiếu Giang
HVTH: Nguyễn Duy Hà -11-

Nhằm tạo ra thiết bị phục vụ việc nghiên cứu và phát trin các hệ thống máy phát
điện bằng năng lượng sóng bin, với mục tiêu giảm tải cho điện lưới quốc gia và tiến đến

việc sử dụng năng lượng sóng bin là nguồn năng lượng chủ yếu. Đ tài “Thiết kế và chế
tạo mô hình máy phát điện bằng năng lượng sóng bin theo nguyên lý Pelamis” sẽ đáp ứng
nhu cầu nghiên cứu và phát trin thành sản phẩm thực tế đưa vào phục vụ đi sống và cung
cấp nguồn điện năng dồi dào cho các khu vực dân cư ven bin và hải đảo.
1.3 Mc tiêu nghiên cu của đ tƠi
Mục tiêu và nhiệm vụ của đ tài là: Dựa trên cơ s lý thuyết tính toán các thông số
kỹ thuật cho máy phát điện bằng năng lượng sóng bin theo nguyên lý Pelamis bên cạnh đó
chế tạo “mô hình máy phát điện bằng năng lượng sóng bin theo nguyên lý Pelamis” dùng
đ trang bị cho việc khảo sát và chế tạo máy phát điện bằng năng lượng sóng bin.
1.4 Đi tng vƠ phm vi nghiên cu
1.4.1 Đi tng nghiên cu
Đối tượng nghiên cứu của đ tài : Mô hình máy phát điện bằng năng lượng sóng bin
theo nguyên lý Pelamis
1.4.2 Phm vi nghiên cu
Đ tài chỉ nghiên cứu thiết kế và chế tạo mô hình máy phát điện bằng năng lượng
sóng bin theo nguyên lý Pelamis với quy mô áp dụng cho các phòng thí nghiệm và khảo
sát v năng lượng.
1.5 Phng pháp nghiên cu
- Phương pháp nghiên cứu tài liệu, phân tích và tổng hợp
- Tính toán, thiết kế chế tạo mô hình.
- Phương pháp lấy số liệu khảo sát
1.6 Kt cấu của lun văn
Kết cấu luận văn tốt nghiệp gồm 6 chơng:
Chương 1: Giới thiệu.
Chương 2: Tổng quan.
Chương 3: Cơ s lý thuyết.
Chương 4: Tính toán và thiết kế
Chương 5: Thi công mô hình
Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS TS. Lê Hiếu Giang
HVTH: Nguyễn Duy Hà -12-

Chương 6: Kết luận – Kiến nghị

Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS TS. Lê Hiếu Giang
HVTH: Nguyễn Duy Hà -13-

CHNG II: TNG QUAN
2.1 Tng quan chung v lĩnh vực nghiên cu
Trong thi gian vừa qua ngành điện  nước ta phát trin rất nhanh, nhưng vẫn không
đáp ứng đủ điện cho nn kinh tế đang tăng trưng nhanh và nhu cầu tiêu dùng của nhân dân.
Ngành điện đã phải nhập khẩu thêm điện của Trung Quốc mà vẫn còn thiếu điện nghiêm
trọng, ảnh hưng lớn đến sản xuất và đi sống của nhân dân. Nguồn điện của ta rất đa dạng:
nhiệt điện chạy than, nhiệt điện chạy khí, nhiệt điện chạy dầu, thủy điện, điện chạy bằng
năng lượng gió, điện chạy bằng năng lượng mặt tri, Trong thi gian sắp tới ta sẽ phải xây
dựng nhà máy điện chạy bằng năng lượng hạt nhân.
Than đá của ta tuy khá nhiu, nhưng thi gian tới cũng không đủ, sẽ phải nhập khẩu
với giá cao đ chạy các nhà máy phát điện chạy bằng than  phía nam. Khí đốt của ta cũng
có hạn, chỉ có th đáp ứng được một phần nhu cầu phát điện của đất nước. Phát điện chạy
dầu thì giá thành rất cao và ta cũng không đủ dầu, đang phải nhập khẩu thêm xăng, dầu từ
nước ngoài. V thủy điện,  những nơi có khả năng xây dựng nhà máy thủy điện lớn và vừa,
ta đã và đang xây dựng gần hết quỹ đất có th. Điện hạt nhân cũng chỉ có khoảng chục địa
đim có th xây dựng được nhà máy. Động đất và sóng thần  Nhật Bản cũng đã làm cho cả

thế giới phải cảnh giác với điện hạt nhân.
Điện chạy bằng năng lượng gió và điện chạy bằng năng lượng mặt tri  nước ta mới
chỉ chiếm một tỷ trọng rất nhỏ và giá thành còn cao hơn nhiu so với thủy điện và nhiệt điện
chạy than, chạy khí.
Trong Quyết định số 1208/QĐ-TTg ngày 21 tháng 7 năm 2011 v việc Phê duyệt
Quy hoạch phát trin điện lực quốc gia giai đoạn 2011 – 2020 có xét đến năm:
“+ u tiên phát triển nguồn điện từ năng lợng tái tạo (điện gió, điện mặt trời, điện sinh
khối, ), phát triển nhanh, từng bớc gia tăng tỷ trọng của điện năng sản xuất từ nguồn
năng lợng tái tạo : Đa tổng công suất nguồn điện gió từ mức không đáng kể hiện nay lên
khoảng 1.000 MW vào năm 2020, khoảng 6.200 MW vào năm 2030; điện năng sản xuất từ
nguồn điện gió chiếm tỷ trọng từ 0,7% năm 2020 lên 2,4% vào năm 2030.Phát triển điện
sinh khối, đồng phát điện tại các nhà máy đờng, đến năm 2020, nguồn điện này có tổng
công suất khoảng 500 MW, nâng lên 2.000 MW vào năm 2030; tỷ trọng điện sản xuất tăng
từ 0,6% năm 2020 lên 1,1% năm 2030.”
Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS TS. Lê Hiếu Giang
HVTH: Nguyễn Duy Hà -14-

Theo tính toán của Bộ Công Thương tại thi đim năm 2009 khi làm t trình Chính
phủ nghị định khuyến khích phát trin năng lượng tái tạo, bình quân giá điện gió tại Việt
nam vào khoảng 12,5UScent/kWh, nhưng giá điện bình quân tại thi đim đó mới chỉ
khoảng 5,3UScent/kWh. Nếu tính cả lần điu chỉnh giá điện gần đây nhất (1.8.2013) thì giá
điện bình quân mới bằng 1.508đ/kWh (tương đương 7,56UScent).
Than đá, dầu mỏ, khí đốt, ngày càng cạn kiệt dần nên việc nghiên cứu và xây dựng
các nhà máy phát điện chạy bằng năng lượng tái tạo  nhiu nước trên thế giới ngày càng
được đẩy mạnh. Việc sử dụng năng lượng sóng bin đ chạy máy phát điện đã được nhiu
nhà khoa học  một số nước trên thế giới nghiên cứu từ lâu bằng những công nghệ rất hiện
đại. Trong các bản tin thi sự ta thưng được nghe các nước đang tích cực đẩy nhanh tỷ lệ
phát điện bằng năng lượng tái tạo lên cao. Nhưng rất tiếc rằng năng lượng tái tạo  đây mới
chỉ đ cập đến năng lượng mặt tri và năng lượng gió.
Qua đó ta thấy tuy điện gió còn rất đắt so với điện chạy bằng các loại năng lượng đã

có, nhưng nước ta và các nước trên thế giới vẫn tích cực phát trin. Vấn đ đặt ra là tại sao
điện chạy bằng năng lượng sóng bin vẫn chưa được đưa vào? Phải chăng việc nghiên cứu
sử dụng năng lượng sóng bin đ chạy máy phát điện của các nhà khoa học thế giới còn
nhiu vấn đ và giá thành phát điện còn rất cao so với các dạng năng lượng khác?[15]
2.2 Các kt qu nghiên cu trong vƠ ngoƠi nc đƣ công b
2.2.1. Các kt qu nghiên cu ngoƠi nc.
Các sáng chế đầu tiên đ tận dụng năng lượng từ sóng bin đã có từ năm 1799 và đã
được tập hợp tại Paris bi Girard và con trai của ông. Từ 1855-1973 có 340 sáng chế đã có
mặt tại Vương quốc Anh. Một ứng dụng ban đầu của sóng điện là một thiết bị được xây
dựng vào khoảng năm 1910 bi Bochaux-Praceique cho đèn và điện năng phục vụ cho nhà
của ông  Royan, gần Bordeaux, Pháp. Nó chứng tỏ rằng đây là lần đầu tiên một loại thiết bị
năng lượng sóng bin được sử dụng .
Khoa học hiện đại đã và đang theo đuổi năng lượng sóng bin và tiên phong là thí
nghiệm của Yoshio Masuda trong thập niên 1940. Ông đã thử nghiệm những khái niệm
khác nhau của các thiết bị năng lượng sóng trên bin, với hàng trăm thí nghiệm được sử
dụng đ chuyn hướng đèn điện. Trong số này đã có khái niệm chiết điện từ các chuyn
động góc tại khớp của một mảng khớp nối, được đ xuất bi Masuda trong năm 1950.
Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS TS. Lê Hiếu Giang
HVTH: Nguyễn Duy Hà -15-

Quan tâm v năng lượng sóng được thúc đẩy bi cuộc khủng hoảng dầu mỏ vào năm
1973. Một số nhà nghiên cứu thuộc một số trưng đại học đã tiến hành kim tra tim năng
tạo ra điện từ sóng bin, trong đó đáng chú ý là Stephen Salter từ Đại học Edinburgh, Kjell
Budal và Johannes Falnes từ Viện Công nghệ Na Uy (nay sáp nhập vào Đại học Khoa học
và Công nghệ Na Uy), Michael E. McCormick từ Học viện Hải quân Hoa Kỳ, David Evans
từ Đại học Bristol, Michael của Pháp từ Đại học Lancaster, John Newman và Chiang C.Mei
từ MIT.
Trong những năm 1980, khi giá dầu đi xuống, làn sóng tài trợ năng lượng từ sóng đã
giảm mạnh. Tuy nhiên, một vài nguyên mẫu đầu tiên của thế hệ đã được thử nghiệm trên
bin. Gần đây, từ sau vấn đ biến đổi khí hậu, thế giới đang quan tâm phát trin năng lượng

tái tạo, bao gồm cả sóng năng lượng.[15]
Tại Bồ Đào Nha, có hệ thống pelamis đầu tiên trên thế giới, gồm 3 pelamis có công
suất 2,25MW. Năm 2007, Scotland đã đặt 4 thiết bị pelamis công suất tổng đạt 3MW, với
giá thành 4 triệu bảng.

Hình 2.1 Thiết bị chế tạo theo nguyên lý Pelamis
* Nguyên lý hot đng của thit b ch to theo nguyên lý Pelamis:
Thiết bị là một hệ thống phao, gồm một loạt các ống hình trụ nửa chìm, nửa nổi, nối
với nhau bằng bản l. Sóng bin làm chuyn động mạnh hệ thống phao, nó tác động mạnh
vào hệ thống bơm thủy lực làm quay turbin phát điện. Hàng loạt thiết bị tương tự sẽ kết nối
với nhau, làm cho turbin hoạt động liên tục. Dòng điện được truyn qua giây cáp ngầm dưới
đáy đại dương dẫn vào b, nối với lưới điện, cung cấp cho hộ sử dụng. Nếu xây dựng nhà
máy điện có công suất 30 MW sẽ chiếm diện tích mặt bin là 1km
2
.
Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS TS. Lê Hiếu Giang
HVTH: Nguyễn Duy Hà -16-

Thiết bị được neo  vùng bin có độ sâu chừng 50–70m; cách b dưới 10km, là nơi
có mức năng lượng cao trong các con sóng. Và Thiết bị pelamis gồm ba modul biến đổi
năng lượng, mỗi modul có hệ thống máy phát thủy lực - điện đồng bộ. Mỗi thiết bị pelamis
có th cho công suất 750kW, nó có chiu dài 140-150m, có đưng kính ống 3-3,5m.[11]

Hình 2.2 Cấu tạo của modul biến đổi năng lợng.
Năm 2006, dự án 2MW,  min Nam California, Mỹ, đã thực hiện với giá thành 3
triệu đô la, nó cung cấp điện cho 150 hộ gia đình.

Hình 2.3 Hệ thống phao tiêu nổi AquaBuOY.
AquaBuOY là một hệ thống phao nổi, có nguyên lý hoạt động nhằm biến đổi năng
lượng động học của chuyn động thẳng đứng do các đợt sóng bin tạo ra năng lượng điện .

Nh việc nhấp nhô lên xuống của sóng bin làm hệ thống phao nổi dập dnh lên xuống
mạnh làm hệ thống xilanh chuyn động, tạo ra dòng điện. Điện dẫn qua hệ thống cáp ngầm
đưa lên b, hòa vào lưới điện.
Mỗi phao tiêu có th đạt công suất tới 250kW, với đưng kính phao 6m. Nếu trạm
phát điện có công suất 10 MW chỉ chiếm 0,13 km
2
mặt bin.
Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS TS. Lê Hiếu Giang
HVTH: Nguyễn Duy Hà -17-

Bơm ống là ống cao su cốt thép, nó hoạt động như cái bơm bình thưng, khi sóng
nén, nước bin đẩy mạnh v phía sau, có chứa một bộ cao áp, làm quay turbin, điện thu
được, dẫn qua cáp ngầm vào b đ hòa chung vào lưới điện.
Ngoài ra trên các
AquaBuOY còn đặt các tấm pin mặt tri; turbin gió nhỏ nhằm tạo
ra nguồn điện năng cho các thiết bị chuẩn đoán gắn trong AquaBuOY. Tất cả dữ liệu v
thiết bị đu được truyn bằng công nghệ không dây, vệ tinh v khu vực điu hành. Hệ thống
AquaBuOY thưng lắp đặt cách b chừng 5km  nơi bin có độ sâu 50m.[15]
Năm 2008 Công ty AWS Ocean Eneny, Scotland đã phát minh ra hệ thống máy phát
điện mới nhằm biến chuyn động sóng thành điện năng. Khác với những hệ thống đang tồn
tại. Đó là hệ thống phao tiêu nằm chìm dưới mặt nước, nên không bị ảnh hưng bi điu
kiện khí hậu trên mặt bin. Hệ thống phao tiêu ngầm giống như những quả ngư lôi dưới mặt
nước bin chừng 50 mét mà vẫn tạo ra điện năng nh sóng bin.

Hình 2.4 Hệ thống phao tiêu chìm AWS.
Các hệ thống nổi trên mặt bin d bị các trận bão tàn phá, thì hệ thống chìm của
AWS (Aschimedes Wave Swing) đã chế tạo bằng vật liệu được sử dụng như dàn khai thác
dầu mỏ ngoài khơi, được đặt  độ sâu yên tĩnh. Hệ thống tạo ra năng lượng nh sóng bin từ
xa, qua các biến thiên áp suất sinh ra do biến đổi của cột nước.[8]
Hệ thống phao tiêu AWS là một xi lanh dài 35 mét, rộng 10 mét chứa khí nén bên

trong khiến phao không chìm, nửa trên chỉ chuyn động theo chiu thẳng đứng. Khi sóng
lướt qua, sự tăng khối lượng nước làm gia tăng áp suất cột nước và phần bên trên hệ thống
bị đẩy xuống dưới. Giữa hai đợt sóng, cột nước hạ xuống, áp suất hạ theo làm nổi lên phần
trên của hệ thống. Chuyn động bơm biến thành điện năng. Điện được chuyn tải qua cáp
ngầm, lên hòa vào lưới điện.
Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS TS. Lê Hiếu Giang
HVTH: Nguyễn Duy Hà -18-


Hình 2.5 Sóng điện đứng tại châu Âu
Châu Ểu hiện nay đang đi đầu trong công nghệ năng lượng thay thế và dần đạt được
một chỗ đứng tốt trong công nghệ khai thác sóng điện.
Gần đây, công ty năng lượng thủy triu Anh [Lunar Energy], đã đồng ý xây dựng lắp
đặt hệ thống điện năng thủy triu lớn nhất thế giới tại Hàn Quốc với giá 500 triệu bảng.
300 tua bin cao 60 foot [1 foot = 30,48cm] sẽ đặt  đáy bin và sử dụng năng lượng
từ các dòng thủy triu đ xoay tua bin tạo ra điện. Họ hy vọng sẽ được tạo ra đủ điện cho
200.000 căn nhà vào năm 2015.
OpenHydro của Ireland và RWE của Đức sẽ thực hiện một số dự án công nghệ khai
thác thủy triu của họ, sử dụng sóng trên b bin đ làm xoay tua bin. Cho đến nay, cả hai
công ty có đặt thử nghiệm một số hệ thống tại các đại dương, hy vọng sẽ hạn chế tối thiếu
sự tác động đến hệ sinh thái và các hệ thống có th tồn tại trong điu kiện bin khắc nghiệt
nhất.
Venture Capitalists đặc biệt vui mừng v sự tăng trưng trong ngành công nghiệp
này và đang đầu tư số tin chưa từng có vào đây. công ty VC tin rằng làn sóng điện sẽ thay
thế cho 20% năng lượng của châu Ểu vào năm 2020, so với 40% dự báo của năng lượng
gió.[15]
2.2.2. Các kt qu nghiên cu trong nc
Nước ta có b bin dài trên 3.200 km, đứng thứ 32 trong tổng số 156 quốc gia có
bin. Do đó nước ta có tim năng năng lượng bin rất lớn, đặc biệt phải k đến hai nguồn
năng lượng khả quan nhất đó là gió và sóng.

Hiện tại, nghiên cứu năng lượng bin Việt Nam mới  giai đoạn sơ khai, tuy chúng ta
có các nghiên cứu sơ bộ và đã có được một vài tài liệu v mật độ của các dạng năng lượng
bin chủ yếu: bức xạ mặt tri vùng bin, gió bin, sóng bin và thủy triu mà chưa có
những ứng dụng cụ th phát điện trên bin. Các nghiên cứu mới chỉ được thực hiện thông
qua đ tài khoa học công nghệ, chưa có đại diện đầu mối quốc gia v nghiên cứu, trin khai,
Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS TS. Lê Hiếu Giang
HVTH: Nguyễn Duy Hà -19-

lắp đặt, chưa được giao nhiệm vụ đ chuẩn hóa các hoạt động R&D v năng lượng bin
quốc gia và hợp tác quốc tế, chủ yếu là các nghiên cứu nhỏ lẻ, ri rạc, chưa hệ thống.
Tiềm năng bức xạ mặt trời trên biển: Trên bin Đông tim năng bức xạ có xu
hướng tăng dần từ phía Bắc xuống phía Nam .

Hình 2.6 Bản đồ về khu vực bức xạ mặt trời trên biển Đông
Trên khu vực phía bắc vĩ tuyến 20
o
N tổng xạ đạt 4000 Wh/m2/ngày. Phía nam vĩ
tuyến 20
o
N tổng xạ đạt gần 5000 Wh/m2/ngày. Vùng nhiu tim năng nhất Việt Nam là
vùng ngoài khơi bin Nam Trung Bộ gồm cả Hoàng Sa và Trưng Sa, vùng bin Vũng Tàu-
Côn Đảo.
Tiềm năng gió biển: Trên bản đồ hình 2.7 cho thấy các vùng  ngoài khơi vịnh Bắc
Bộ và ngoài khơi Vũng Tàu-Côn Đảo là những vùng có mật độ năng lượng gió bin lớn
nhất. Theo tính toán thì mật độ cao nhất tại vùng bin Vũng Tàu-Côn Đảo tầng 80 m đạt
300-600 W/m2, vùng giữa vịnh Bắc Bộ đạt 300-400 W/m2
Theo phân cấp của Mỹ và UNEP (Chương trình môi trưng Liên hợp Quốc) thì cấp
điện gió Việt Nam đạt cấp III trên thang 4 cấp, chứng tỏ tim năng điện gió bin tại vùng
bin này là rất khả thi.

Hình 2.7 Bản đồ về khu vực gió trên biển Đông
Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS TS. Lê Hiếu Giang
HVTH: Nguyễn Duy Hà -20-

Tiềm năng sóng biển: Trên bản đồ hình 2.8 cho thấy những vùng có mật độ năng
lượng bin lớn nhất là vùng bin Trung Bộ và Đông Nam Bộ Việt Nam. Chia ven bin Việt
Nam làm 54 vùng theo mật độ năng lượng sóng bin, từ Quảng Ninh đến Nghệ An, Thanh
Hóa đến Dung Quất, Quảng Ngãi, Dung Quất - Ninh Thuận, Ninh Thuận - Cà Mau, Cà Mau
- Kiên Giang. Vào mùa gió Đông Bắc công suất điện sóng đạt cực đại 40kW/m phía bắc b
bin Việt Nam và 30kW/m  vùng phía Nam. Trung bình một năm là 25kW/m  vùng ven
bin ngoài khơi Nam Trung Bộ. Mật độ cao nhất tại vùng bin Phú Quý đạt 40 kW/m. Vào
mùa gió Tây Nam công suất đạt 20 kW/m vào tháng 7, 8 tại các vùng Nam Trung Bộ và
Đông Nam Bộ, các vùng khác công suất trung bình đạt 10 kW/m.

Hình 2.8 Bản đồ về khu vực sóng biển trên biển Đông
Tiềm năng thủy triều và dòng chảy biển : Những vùng có tim năng v năng lượng
thủy triu bin nhất, đó là vùng bắc vịnh Bắc Bộ, vùng ven bin Vũng Tàu-Cà Mau. Các
địa đim v tim năng thủy triu được phân bố từ phía Bắc đến phía Nam, Vịnh Hạ Long-
4,7 GWh, Din Châu-620 GWh, Văn Phong - 308 GWh, Quy Nhơn-135 GWh, Cam Ranh
-185 GWh, Gành Rái-714GWh, Đồng Tranh - 371 GWh, Rạch Giá-139 GWh.Vùng có
tim năng dòng chảy là ngoài khơi Ninh Thuận- Bình Thuận đạt 40-60W/m2, ngoài khơi
Cà Mau-Hòn Khoai đạt 100-300 W/m2.[5,6,7]
Có nhiu phương pháp đ chuyn đổi năng lượng cơ học của sóng bin sang năng
lượng điện. Có th phân chia thành các dạng như: khí động, thuỷ động, thủy tĩnh chuyn
động tương đối của phao… Tuy nhiên, loại thiết bị tổ hợp năng lượng dựa trên nguyên lý
khí động (turbine khí), thuỷ động (turbine nước) tuy có công suất lớn và rất lớn (vài chục
kW đến vài MW), nhưng đòi hỏi vùng bin có sóng lớn, b bin có vách cao hoặc phải xây
công trình trạm nổi tốn kém trên bin, chi phí đầu tư cao và công nghệ hạ tầng phức tạp.
Khắc phục vấn đ này, nhóm tác giả của Trung tâm nghiên cứu thuỷ khí, thuộc Viện nghiên
Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS TS. Lê Hiếu Giang

HVTH: Nguyễn Duy Hà -21-

cứu cơ khí đã đ xuất trin khai “Hệ thống phát điện bằng năng lượng sóng bin có công
suất 5÷ 10 kW, lần đầu tiên được nghiên cứu, phát trin  Việt Nam, hoạt động theo nguyên
lý thuỷ tĩnh của hãng Pelamis - (Pê-la-mits) - Scotland.

Hình 2.9 Nguyên lý Pelamis sử dụng 5 cylinder
Thiết bị phát điện dạng rắn bin này bao gồm các phao ri liên kết với nhau bi các
khớp quay theo chiu ngang và đứng cùng 02 module năng lượng: Bơm xilanh thu nhận
năng lượng sóng ngang và bơm xilanh nhận năng lượng sóng đứng. Chuyn động tương đối
giữa các phao trên b mặt sóng làm các xilanh (bơm thuỷ lực) hoạt động, chuyn đổi năng
lượng chuyn động cơ học thu nhận được từ năng lượng sóng thành năng lượng dầu ép.
Các chuyn động  đây chủ yếu là lực Acimet và cho phép khai thác năng lượng
sóng bin, cung cấp năng lượng dầu ép cho hệ thống thuỷ lực bên trong các module, năng
lượng được nạp vào bình tích, sau đó cung cấp tới cụm máy phát điện, điện phát ra có th
được đưa trực tiếp tới các hộ tiêu thụ, hoặc nạp cho ắcquy hay phát lên điện lưới.

Hình 2.10 Nguyên lý Pelamis sử dụng 4 cylinder

Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS TS. Lê Hiếu Giang
HVTH: Nguyễn Duy Hà -22-

Hệ thống đã được chạy thử nghiệm với mô hình trên cạn và thu được kết quả như dự
kiến với công suất 5-10kw/h. Tuy nhiên, việc đặt hệ thống thiết bị này trên bin và thu cơ
năng sóng bin, còn phụ thuộc vào nhiu yếu tố khách quan tự nhiên đặc biệt là vào các
thông số sóng (độ cao, chu kỳ, bước sóng), tính chất sóng
Tuy thiết bị mới chỉ dừng lại  công suất nhỏ nhưng bước đầu khẳng định chúng ta
hoàn toàn có th chủ động khai thác nguồn năng lượng vô tận này đ cung cấp điện phục vụ
sinh hoạt cho khu vực bin đảo, giảm sự phụ thuộc vào hệ thống lưới điện quốc gia. Đ
nghiên cứu, phát trin năng lượng sạch cần một chiến lược dài hơi, tập hợp đội ngũ các nhà

nghiên cứu… đ từng bước nâng cao chất lượng, quy mô thiết bị.[13]



















Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS TS. Lê Hiếu Giang
HVTH: Nguyễn Duy Hà -23-

CHNG III: C S Lụ THUYT
3.1.Năng lượng truyền thống.
Năng lượng sơ cấp là những nguồn năng lượng truyền thống sử dụng cho máy phát
điện từ khi nó mới ra đời. Đó là những nguồn năng lượng có thể làm cho động cơ chuyển
động như : dầu diesel, xăng được sử dụng trong động cơ đốt trong để làm quay động cơ
nối với rotor, than đá và khí đốt dùng làm nhiên liệu đốt nóng để tạo ra hơi nước làm
quay tuabin, ngoài ra các nhà máy phát điện thường sử dụng sức nước để làm quay tuabin

tạo ra điện. Phần lớn những nguồn năng lượng truyền thống này đều lấy từ tự nhiên nên
có một số nhược điểm:
 Nguồn năng lượng bò giới hạn, phụ thuộc vào thiên nhiên.
 Gây ô nhiễm môi trường, tạo ra nhiều tiếng ồn.
 Giá thành cao, không ổn đònh.
Tuy nhiên cho đến nay những nguồn năng lượng này vẫn được sử dụng nhiều nhất
do nguồn cung cấp có sẵn trong tự nhiên, đồng thời nhiều thiết bò và các loại máy phát
điện có cấu tạo hoạt động dựa trên những nguồn năng lượng này. Hiện nay nhiều quốc
gia, viện nghiên cứu và các nhà khoa học đang tìm cách tạo ra những nguồn năng lượng
mới để thay thế chúng trước tình trạng nguồn năng lượng này ngày càng cạn kiệt đồng
thời góp phần bảo vệ thiên nhiên và bảo vệ môi trường.
3.1.1.Năng lượng thủy điện .


Hình 3.1 Mặt cắt ngang đập 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 tuabin nước và
máy phát điện. Kiểu ít được biết đến hơn là sử dụng năng lượng động lực của nước hay
Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS TS. Lê Hiếu Giang
HVTH: Nguyễn Duy Hà -24-

các nguồn nước không bò tích bằng các đập nước như năng lượng thủy triều. Thuỷ điện là
nguồn năng lượng có thể phục hồi.
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 tuabin nước có thể được cho chảy qua một ống lớn gọi là ống dẫn
nước có áp (penstock).

Hình 3.2 Tuabin nước và máy phát điện

Ngoài nhiều mục đích phục vụ cho các mạng lưới điện công cộng, một số dự án
thuỷ điện được xây dựng cho những mục đích thương mại tư nhân.[1,2]
3.1.2.Năng lượng đòa nhiệt.
Đòa nhiệt nói chung là nhiệt bên trong lòng đất, có hai nguồn chính đó là :
1 - Nguồn nhiệt từ nhân trái đất được đưa lên bề mặt thông qua sự phun trào núi
lửa. Nguồn nhiệt này rất lớn nhưng con người không thể chế ngự được.
2 - Nhiệt sinh ra từ sự giải phóng năng lượng của quá trình phân hủy các nguyên tố
phóng xạ nằm trong lớp vỏ trái đất. Chúng được đưa lên bề mặt thông qua các dòng nước
ngầm, suối nước nóng, giếng tự phun dưới dạng nước nóng hoặc hơi. Nguồn nhiệt từ các
dòng nước phun đã được con người sử dụng cách đây hàng ngàn năm để nấu ăn, sưởi ấm
nhà cửa, thậm chí chữa bệnh (do có chứa một số khoáng). Khi khoa học kỹ thuật phát
triển, nguồn đòa nhiệt này mới được ứng dụng để sản xuất điện năng.
Thông thường những nhà máy đòa nhiệt đều sử dụng nhiệt bằng cách khoan các
giếng sâu khoảng 4-5km sau đó đưa nước xuống và nước sẽ bò nung nóng bốc hơi lên.
Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS TS. Lê Hiếu Giang
HVTH: Nguyễn Duy Hà -25-

Hơi nước sẽ được sử dụng để làm quay tuabin máy phát điện. Nguồn nước này sẽ được
tuần hoàn liên tục.[15]

Hình 3.3 Quá trình khai thác năng lượng đòa nhiệt
Năng lượng đòa nhiệt là nguồn năng lượng vô tận có tiềm năng khai thác hàng
trăm nghìn megawatt. Nhưng hiện nay, đây vẫn là một ngành còn non trẻ và chiếm thứ
yếu trong sản xuất năng lượng. Trong tương lai không xa, với những ưu điểm nổi bật so
với năng lượng từ nhiên liệu hoá thạch như hiệu quả chi phí thấp, không phát thải khí nhà
kính, người ta kỳ vọng rằng năng lượng đòa nhiệt sẽ nhanh chóng trở thành nguồn năng
lượng chủ đạo cung cấp điện cho thế giới.[15]
3.1.3.Tổng quan về năng lượng gió .

Hình 3.4 Khai thác năng lượng gió

Gió là nguồn năng lượng vô tận, ngay từ xa xưa con người đã biết sử dụng năng
lượng gió phục vụ cho công việc hằng ngày của mình như lấy sức gió để làm phương tiện
vận chuyển và đi lại như thuyền buồn, khinh khí cầu, lợi dụng sức gió thay sức người như
sử dụng năng lượng gió để làm cối xay gió. Ngày nay, với sự phát triển của khoa học kỹ
Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS TS. Lê Hiếu Giang
HVTH: Nguyễn Duy Hà -26-

thuật, năng lượng gió được sử dụng để tạo ra điện.Tuy nhiên cũng giống như các nguồn
năng lượng khác,năng lượng gió cũng có ưu điểm và nhược điểm của nó[9].
3.1.4.Tổng quan về năng lượng thủy triều.
Thủy triều là hiện tượng nước biển, nước sông lên xuống trong ngày do sự tác
động của lực hút từ mặt trăng, mặt trời và các thiên thể khác trong hệ mặt trời lên một
vùng nào đó trên bề mặt trái đất tại những thời điểm nhất đònh trong ngày.

Hình 3.5 Tuabin chạy bằng năng lượng thủy triều
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. Ngày nay với sự phát triển của khoa học
kỹ thuật người ta sử dụng năng lượng thủy triều để tạo ra điện. Việc khai thác năng lượng
điện từ thủy triều là khai thác biên độ lên xuống 2 lần/ngày của thuỷ triều. Theo lý
thuyết thì các nhà máy điện thuỷ triều tương tự như các nhà máy thuỷ điện.
Mặc dù có một số nhược điểm như chỉ có thể được sản xuất tại khu vực có biên độ
lên xuống của thuỷ triều lớn, liên tục và không thể sản xuất vào thời điểm mực nước
không thay đổi nhưng điện thủy triều lại có những ưu điểm vượt trội so với năng lượng
gió và năng lượng mặt trời. 70% bề mặt trái đất là nước vì thế nguồn năng lượng này là
vô tận, đồng thời việc khai thác nguồn năng lượng này không gây ô nhiễm môi trường.
Do nguồn năng lượng này tự phát sinh nên chỉ cần biến chuyển động lên xuống của thủy
triều thành điện thì tiết kiệm được rất nhiều chi phí so với việc khai thác năng lượng từ
Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS TS. Lê Hiếu Giang
HVTH: Nguyễn Duy Hà -27-

các nguồn khác, vì vậy giá thành điện năng sản xuất từ năng lượng thủy triều thấp( tương
tự như giá điện năng tạo ra từ nhà máy điện vận hành bằng khí đốt hoặc than đá).[15]
3.1.5. Năng lượng sóng biển:

Hình 3.6 Khai thác năng lượng sóng biển
Sóng biển là các sóng bề mặt xuất hiện tại tầng trên cùng của biển hay đại dương.
Chúng thường được tạo ra do tác dụng của gió, nhưng đôi khi cũng do các hoạt động đòa
chấn, và có thể lan truyền hàng nghìn kilômét. Độ cao của sóng có thể chỉ nhỏ cỡ chục
xentimét nhưng cũng có thể lớn tới cỡ sóng thần. Các phân tử nước biển tham gia vào
chuyển động sóng chỉ xoay vòng tại chỗ và có ít chuyển động tònh tiến theo hướng lan
truyền của sóng; tuy rằng một lượng năng lượng lớn có thể được lan truyền theo sóng.
Với nguồn năng lượng lớn như vậy năng lượng sóng biển nếu được sử dụng vào
việc chế tạo máy phát điện sẽ là một nguồn cung cấp cơ năng tốt. Hiện nay các nhà khoa
học đang nghiên cứu đưa nguồn năng lượng này vào phục vụ cho việc tạo ra điện. Những
máy phát điện kết hợp với hệ thống phao lợi dụng sức nâng của sóng để tạo nên chuyển
động cần thiết.
Năng lượng từ sóng biển có những ưu điểm như : nguồn năng lượng lớn, vô tận.
Tuy nhiên việc sản xuất năng lượng từ sóng biển còn gặp nhiều khó khăn vẫn cần phải
có những nghiên cứu để có thể thu năng lượng từ sóng biển một cách hiệu quả nhất.[15]
3.1.5.1.Máy phát kiu phao ậ trc ậ đòn bẩy.
Máy có cấu tạo như hình dưới. Khi có sóng đánh qua phao sẽ nâng lên làm quay
khớp trụ đỡ (hình 3.7a). Ngun lý được chỉ ra  hình (hình 3.7b)[11]
Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS TS. Lê Hiếu Giang
HVTH: Nguyễn Duy Hà -28-


a). cấu trúc máy phát phao trục đòn bẩy b). Nguyên lý máy phát phao trục đòn bẩy
Hình 3.7
3.1.5.2.Máy phát kiu phao ni:
Khi có con sóng đi qua, phao sẽ bị sóng nâng lên, hạ xuống theo mặt sóng. Phao có

gắn cuộn dây có khả năng dao động trong từ trưng. Sơ đồ bố trí như hình dưới:
Các hệ thống trên đu có chung một nhược đim: đó là cả hệ thống không chịu được
trong điu kiện sóng lớn và gió lớn.[11]


Hình 3.8 Máy phát kiểu phao nổi
3.1.5.3.Máy phát s dng sóng bin kiu pittông thủy khí:
Khi có con sóng đi qua, áp suất trong lòng nước cũng thay đổi.  chỗ đỉnh sóng
chiếu xuống thì áp suất tăng lên, trong khi  chân sóng chiếu xuống thì áp suất lại giảm. Hệ
thống được bố trí như hình vẽ 3.9. Ễp suất tăng lên, khí trong lòng phao bị nén lại. Ngược
lại khi áp suất giảm, khí giãn ra. Phao nhỏ (trên đó đã được bố trí nam châm) được di
chuyn trong lòng phao lớn(nơi đã được gắn những cuộn dây) theo mặt nước. Và điện được
sinh ra.
Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS TS. Lê Hiếu Giang
HVTH: Nguyễn Duy Hà -29-


Hình 3.9 Máy phát điện kiểu Pittong thủy khí.
3.1.5.4.Máy phát kiu giƠn khoan.
Đó là hệ thống giống như những giàn khoan đặt giữa bin khơi và được bố trí giống
như hình 3.10 bên dưới. Trong đó chính bộ phận định hướng chuyn động của phao có gắn
sẵn những cuộn dây. Còn trên những trục gắn vào phao được bố trí sẵn những nam châm.
Khi có sóng đánh qua thì phao sẽ dao động và điện sẽ sinh ra  các cuộn dây. [11]

Hình 3.10 Máy phát kiểu giàn khoan
3.1.5.5.Máy phát đin s dng tuabin khí vƠ hi.
Lợi dụng những dao động lên xuống của sóng, ngưi ta xây những “hốc nổi”  gần
b. Khi có sóng đánh vào b thì áp suất không khí trong hốc sẽ dao động. Ngưi ta dẫn khí
đó qua một ống dẫn mà trên đó có gắn những tuabin gió. [15]