Thủy điện trong đời sống hiện nay

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
VIỆN MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN
MÔN HỌC:
CÔNG NGHỆ XANH VÀ NĂNG LƯỢNG SẠCH

CBHD: PGS. TS. Lê Thanh Hải
HVTH: Chu Thành Chung
Nguyễn Vũ Khải
Trần Thị Nguyệt
Hoàng Oanh
Đinh Tiến Phong
Dương Trọng Phước


NỘI DUNG
GIỚI THIỆU
TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN Ở VIỆT NAM
NGUYÊN LÝ VÀ PHƯƠNG PHÁP KHAI

THÁC THỦY NĂNG
PHÂN LOẠI NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN
CÁC DẠNG TURBIN NƯỚC
CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG VÀ SỰ CỐ


MỤC TIÊU
Tình hình phát triển thủy điện ở Việt Nam
Giới thiệu về nguyên lý khai thác thủy

năng.
Phân tích các tác động có lợi và hại của

thủy điện đối với mơi trường.


TÀI LIỆU THAM KHẢO
Đặng Đình Thống, Lê Danh Liên – Cơ sở năng lượng mới

và tái tạo – NXB Khoa học kỹ thuật – 2006
Phan Kỳ Nam - Sổ tay kỹ thuật thủy lợi (tập 6) - Cơng trình
trên tuyến năng lựợng và thiết bị thuỷ điện.
Bộ mơn cơng trình thủy, Khoa Xây dựng Thủy lợi – Thủy
Điện - Bài giảng thủy điện (tập 1 – 2)
Các báo cáo đánh giá tác động môi trường của thủy điện
Bản Vẽ, La Trọng, Hịa Bình.
Quyết định số: 110/2007/QĐ-TTg ngày 18 tháng 7 năm
2007 v/v Phê duyệt Quy hoạch phát triển điện lực quốc gia
giai đoạn 2006 - 2015 có xét đến năm 2025
Website:


KHÁI NIỆM VỀ 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
nước và máy phát điện
Năng lượng theo cách nhìn là vơ tận. Tuy nhiên nguồn năng lượng mà

cịn người có thể khai thác hiện nay đang trở lên khan hiếm và trở thành
một vấn đề lớn trên thế giới.
Thuỷ năng là một dạng năng lượng tiềm tàng trong nước. Năng lượng

tiềm tàng đó thể hiện dưới ba dạng: Hoá năng - nhiệt năng - cơ năng.
Hoá năng của nước thể hiện trong việc làm thành các dung dịch muối
hoà tan, các loại trong nước sông để biến thành năng lượng.
Nhiệt năng của nước sinh ra do sự chênh lệch nhiệt độ giữa các lớp nước
trên mặt và dưới đáy sông, biển, giữa nước trên mặt đất và trong các mỏ
nước ngầm.
Cơ năng của nước thể hiện trong mưa, trong dịng chảy của sơng suối,
trong sóng nước và thuỷ triều. Trong đó năng lượng của dịng sơng là
nguồn năng lượng rất lớn và khai thác thuận tiện,


TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN THỦY ĐIỆN TẠI VIỆT NAM
Việt Nam là một quốc gia được thiên nhiên ưu đãi có hệ thống sơng

ngịi phong phú, đa dạng trải khắp chiều dài đất nước nên rất thuận lợi
cho việc phát triển thủy điện. Có trên 1000 con sơng suối với trữ năng
tiềm tàng rất lớn (sông Đà, sông Lô, hệ thống sông Đồng Nai…)
Những năm gần đây nhịp độ phát triển của Việt Nam ngày càng tăng,
đặc biệt là nhà máy điện Hồ Bình. Một cơng trình lớn nhất khu vực
Đơng Nam Á đem lại nguồn lợi kinh tế rất lớn. Bên cạnh đó các nhà
máy thuỷ điện Thác Bà, Thác Mơ, Trị An, Yaly… đang đóng góp tích
cực cho cơng ngiệp hoá hiện đại hoá đất nước.
Tiềm năng về thủy điện của Việt Nam khoảng 31.000 MW. Hiện nay,
các công trình thuỷ điện đã khai thác được khoảng 10.000 MW và ứng
với khai thác được khoảng 30% tiềm năng thủy điện.


TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN THỦY ĐIỆN TẠI VIỆT NAM
TT

Các cơng trình

Tổng Cơng suất
(MW)

CS của Thủy điện
(MW)

Tỉ lệ % của Thủy
điện/Tổng

1

Cơng trình vào vận hành năm 2006

861

401

46%

2

Cơng trình vào vận hành năm 2007

2.096

746

36%

3

Cơng trình vào vận hành năm 2008

3.271

1.551

47%

 4

Cơng trình vào vận hành năm 2009

3.393

1.239

36%

5

Cơng trình vào vận hành năm 2010

4.960

1.846

37%

6

Cơng trình vào vận hành năm 2011

5.401

1.901

35%

7

Cơng trình vào vận hành năm 2012

6.554

2.754

42%

8

Cơng trình vào vận hành năm 2013

7.309

1.759

24%

9

Cơng trình vào vận hành năm 2014

7.177

1.752

24%

7.722

1.022

13%

 10 Cơng trình vào vận hành năm 2015

Nguồn: Quyết định số: 110/2007/QĐ-TTg ngày 18 tháng 7 năm 2007


TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN THỦY ĐIỆN TẠI VIỆT NAM

Ghi chú:
So sánh tỷ lệ của Nhà máy Thủy điện đưa vào sử dụng so với tổng Nhà máy điện đưa vào hoạt động qua các năm


DANH SÁCH MỘT SỐ HÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐANG KHAI
THÁC > 100MW

STT

Tên

Cơng suất lắp máy
(MW)

Tỉnh

1

Hịa Bình

1920

Hịa Bình

2

Thác Bà

108

n Bái

3

Yali

720

Gia Lai

4

Đa Nhim

160

Lâm Đồng

5

Hàm Thuận

300

Lâm Đồng

6

Đa Mi

175

Lâm Đồng

7

Thác Mơ

150

Bình Phước

8

Trị An

400

Đồng Nai

9

Sơng Tranh 2

160

Quang Nam


NGUYÊN LÝ KHAI THÁC THỦY NĂNG
Đánh giá năng lượng tiềm tàng của 1 đoạn sông


NGUYÊN LÝ KHAI THÁC THỦY NĂNG
Phương trình Becnulli: năng lượng tiềm tàng chứa trong thể tích

nước W(m3) khi chảy qua mặt cắt (1-1) trong thời gian t(s) sẽ là:

Giả thiết rằng lượng nước W chảy qua mặt cắt (1-1) và (2-2) là

khơng đổi. Khi đó năng lượng qua mặt cắt (2-2) là:








Z - cao trình mặt nước
p - áp suất trên mặt nước
γ - trọng lượng thể tích của nước; γ= 9,81.103 N/m3
v - vận tốc dòng chảy
α - hệ số xét đến sự phân bố lưu tốc
g - gia tốc trọng trường.


NGUYÊN LÝ KHAI THÁC THỦY NĂNG
Vậy năng lượng tiềm tàng của đoạn sông sẽ là:


NGUYÊN LÝ KHAI THÁC THỦY NĂNG
Những hạn chế trong việc lợi dụng năng lượng tiềm tàng

của đoạn sơng:
 Có thể đoạn sơng nào đó khơng thể lợi dụng được do khó khăn về

kỹ thuật, hoặc do ngập lụt các cơng trình, các mỏ quý các khu dân
cư lớn, các khu canh tác phì nhiêu… dẫn đến khơng thuận lợi về
mặt kinh tế.
 Mặt khác trong q trình khai thác khơng thể tránh khỏi tổn thất
lưu lượng do bốc hơi, rò rỉ và thấm, tổn thất cột nước khi chảy
qua các cơng trình lấy nước và dẫn nước và máy móc thuỷ
lực.vv…


NGUYÊN LÝ KHAI THÁC THỦY NĂNG
Công suất và điện lượng của trạm thuỷ điện:
Muốn khai thác thuỷ năng để phát điện, chúng ta phải xây

dựng trạm thuỷ điện. Cơng trình chủ yếu của trạm thuỷ điện là
cơng trình dâng nước (đập), cơng trình tràn và xả nước thừa,
cơng trình lấy nước và dẫn nước, các thiết bị máy móc thuỷ lực
và cơ điện trong nhà máy của trạm thuỷ điện. trong q trình
khai thác có tổn thất. Tổn thất thuỷ năng của trạm thuỷ điện thể
hiện ở:
 Tổn thất lưu lượng do bốc hơi, ngấm theo các đường nước ngầm, thấm

qua lòng hồ, vai đập và thân đập rò rỉ qua cơng trình và một phần lưu
lượng thừa phải xả bỏ khi lưu lượng đến nhiều mà cơng trình khơng đủ
khả năng trữ, turbine không đủ khả năng tháo lưu lượng lớn.
 Tổn thất cột nước khi chảy qua cửa lấy nước, cơng trình dẫn nước
turbine cũng như các tổn thất khác trong máy phát điện và hệ thống
truyền động.

BIỆN PHÁP KHAI THÁC THỦY NĂNG
Tuỳ theo biện pháp tăng cột nước, mà ta có các

phương thức khai thác thuỷ năng sau đây:
Dùng đập để tạo thành cột nước.
Dùng đường dẫn để tạo thành cột nước.
Dùng hỗn hợp cả đập và đường dẫn để tạo thành cột nước.


BIỆN PHÁP KHAI THÁC THỦY NĂNG
Dùng đập để tạo thành cột nước.


BIỆN PHÁP KHAI THÁC THỦY NĂNG
Tập trung cột nước bằng đường dẫn



BIỆN PHÁP KHAI THÁC THỦY NĂNG
Tập trung cột nước bằng đập và đường dẫn


KHÁI QUÁT NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN
Trạm thuỷ điện là tổ hợp các cơng trình thuỷ cơng được

xây dựng để đạt mục đích sử dụng tổng hợp nguồn nước
chủ yếu vào việc phát điện, ngồi ra cịn nhằm mục đích
tưới, cấp nước, cải thiện điều kiện vận tải thuỷ, chống lũ,
nuôi trồng thuỷ sản
Các cơng trình chính

 Các cơng trình dâng nước và tháo
 Các cơng trình năng lượng :
 Các cơng trình vận chuyển tàu thuyền
 Cơng trình ni trồng thuỷ sản
 Cơng trình tưới tiêu
 Cơng trình giao thơng vận tải nội bộ

Các cơng trình phục vụ
Các cơng trình tạm thời


NHÀ MÁY ĐIỆN THỦY TRIỀU
"Điện thủy triều" là một loại năng lượng sạch và gần như
vô tận.
- Điện thủy triều được khai thác từ sự thay đổi của thủy
triều lên xuống hàng ngày. Lợi dụng dòng thủy triều người
ta sẽ lắp đặt hệ thống thiết bị sản xuất điện.


NHÀ MÁY ĐIỆN THỦY TRIỀU
- Ưu điểm: dựa vào động năng dịng chảy triều làm

giảm được tính khơng ổn định của năng lượng thủy
triều
- Nhược điểm:

xây đập để tạo
nên các hồ chứa
tại các vùng
biển thường có

điều kiện địa
hình phức tạp.


NHÀ MÁY ĐIỆN THỦY TRIỀU
- Một loại máy phát điện thủy triều mới có tên là
Searaser với kết cấu rất đơn giản, có thể sản xuất ra
điện năng. Về nguyên lý hoạt động của Searaser giống
như một chiếc bơm xe đạp.
- Ưu điểm: vận hành
an tồn trong thời tiết
khơng thuận lợi như
biển động, mưa bão.
- Nhược điểm: trang

thiết bị đắt tiền, chi
phí hoạt động lớn.
vận hành phức tạp.


PHÂN LOẠI NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN
Phân loại theo công suất lắp máy
Trạm thuỷ điện nhỏ, khi: Nlm < 5MW
Thủy điện trung bình khi: Nlm = 5 – 50MW
Thuỷ điện lớn, khi: Nlm > 50 - 1.000MW.

Theo TCVN 285 - 2002 đã phân ra các cấp TTĐ sau:
Trạm thuỷ điện cấp V, khi: Nlm < 0,200 MW;
Trạm thuỷ điện cấp IV, khi: Nlm < 5 – 0,2MW;
Trạm thuỷ điện cấp III, khi: Nlm < 50 – 5MW;

Trạm thuỷ điện cấp II, khi: Nlm < 300 – 50MW;
Trạm thuỷ điện cấp I, khi: Nlm ≥ 300MW;
Khi TTĐ có > 1.000 MW thường được coi là TTĐ cấp đặc

biệt.

Ghi chú: 1MW = 1.000KW


PHÂN LOẠI NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN
Phân loại theo điều kiện nhà máy chịu áp lực nước thượng

lưu

 Nhà máy thuỷ điện ngang đập
 Nhà máy thuỷ điện sau đập và nhà máy đường dẫn

Phân loại theo cột nước của trạm Thuỷ điện
 Trạm thuỷ điện cột nước thấp, khi:Hmax < 50 m
 Trạm thuỷ điện cột nước trung bình, khi: 50 m ≤ Hmax ≤ 400 m
 Trạm thuỷ điện cột nước cao, khi:Hmax > 400 m.

Phân loại theo kết cấu nhà máy
 Nhà máy thuỷ điện không kết hợp xả lũ
 Nhà máy thuỷ điện kết hợp xả lũ
 Nhà máy thuỷ điện kết hợp về kết cấu
 Nhà máy ngầm và nửa ngầm
 Nhà máy thuỷ điện tích năng
 Nhà máy thủy điện thủy triều