Chuong 6: Năng lượng thuỷ điện

Thủy điện

Giảng viên: Lưu Văn Phúc
Viện Vật lý tự nhiên
Email:
DĐ: 0976452820


Vòng tuần hoàn của nước



1. Tổng quan về Thủy điện
 Thủy điện là nguồn điện
từ năng lượng nước hay
thế năng của nước được
tích tại các đập nước làm
quay một turbine và chạy
máy phát điện
 Năng lượng này phụ
thuộc vào V và áp suất
cột nước (chênh cao cột
nước vào/ra)
 Để tăng p,dòng nước
được dẫn qua 1 ống lớn
(penstock) trước khi vào
turbine



1. Tổng quan về Thủy điện

 Hiện nay thuỷ điện chiếm 20% sản lượng điện của thế giới
(Na Uy >90%,Iceland 83%,Áo 67%, Canada > 70%...).
 Thủy điện là dạng năng lượng sạch và tái tạo,do : 
 Không thải khí,hóa chất độc hại,là nguồn năng lượng độc
lập,dồi dào,mức giá điện thấp. Nhà máy thủy điện có hiệu suất,
tuổi thọ cao (hàng chục-trăm năm).
 Ngoài ra, nó có vai trò quan trong trong việc quản lý nguồn
nước,tưới tiêu,kiểm soát lũ lụt...
 Tuy nhiên,mặt bất lợi của các đập thủy điện cũng gây ra các
biến đổi về môi trường sinh thái,… (gây ngập ở thượng lưu)
 


Tiềm năng thủy điện trên thế giới


Tiềm năng thủy điện trên thế giới


Tiềm năng thủy điện ở Việt Nam


Tiềm năng thủy điện ở Việt Nam


2. Phân loại nhà máy thủy điện
 Cột áp: Là độ chênh giữa mực nước của đập và
mức nước tại điểm xả ở cửa ra turbine
 Đập thủy điện: có 3 loại
 Đập cao (>= 244m)

 Đập trung bình (31 – 243m)
 Đập thấp (<= 30m)
 Năng lượng nước sinh ra tỉ lệ với cột áp của nước
và lưu lượng nước chảy qua turbine


2. Phân loại nhà máy thủy điện
 Loại lớn: > 100 MW cung cấp cho mạng điện lớn
 Loại trung bình: 15 -100 MW thường cũng cấp lên lưới
 Loại nhỏ: 1 - 15 MW thường cấp lên lưới
 Loại mini :Từ 100 kW -1 MW; có thể cấp điện độc lập

hoặc phát lên lưới
 Loại Micro: Từ 5kW -100 kW ; thường cung cấp cho cộng

đồng nhỏ ở vùng xa vùng sâu cách xa lưới điện trung
tâm
 Loại Pico: Từ vài trăm W- 5 kW: Cấp cho vùng xa vùng

sâu.


2. Phân loại nhà máy thủy điện
 Kiểu đập ngăn dòng (hay còn gọi là thủy điện kiểu
truyền thống)
 Kiểu chuyển hướng dòng chảy (sử dụng ống dẫn
nước có áp-penstock hay kênh dẫn nước để chuyển
hướng dòng chảy vào turbine của máy phát điện)
 Kiểu đập chứa sử dụng bơm:
 Nước được bơm lên bể chứa vào giờ thấp điểm và

phát điện vào giờ cao điểm
 Mục đích là để dự trữ năng lượng để cân bằng phụ tải


2. Phân loại nhà máy thủy điện
 Kiểu đập ngăn dòng (kiểu truyền thống)


Kiểu đập ngăn dòng (kiểu truyền thống)


Thủy điện kiểu chuyển hướng dòng chảy


Thủy điện kiểu chuyển hướng dòng chảy

Thủy điện Nậm Ngân (Hà Giang)


Thủy điện micro kiểu chuyển hướng dòng chảy.


Thủy điện kiểu đập chứa dùng bơm


3. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN TẮC LÀM VIỆC
CỦA NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN


3.1 Kết cấu chính của nhà máy thủy điện

 Turbine: là bộ phận động lực chính của nhà máy thủy điện có
chức năng chuyển đổi năng lượng của dòng nước (thủy năng)
thành điện năng
 Tùy vào phương án khai thác hay dự án mà đưa ra lựa chọn
loại turbine cho phù hợp,như:
 Turbine tâm trục (Francis): Dùng cho nhà máy có cột nước
cao, η=95-98%).Tuy nhiên, CT phức tạp,vòng quay
lớn,yêu cầu vật liệu,công nghệ chế tạo cao nên giá thành
thường đắt


 Turbine tâm trục (Francis):


Tua bin Francis loại nhỏ và máy phát


Turbine Francis tại đập Grand Coulee