Năng lượng thủy điện

Năng lượng thủy điện Năng lượng thủy điện Năng lượng thủy điện Năng lượng thủy điện Năng lượng thủy điện Năng lượng thủy điện Năng lượng thủy điện Năng lượng thủy điện Năng lượng thủy điện Năng lượng thủy điện Năng lượng thủy điện

ĐẠI HỌC QUỐC GIA ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH  BÀI TẬP LỚN MƠN HỌC CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO ĐỀ TÀI NĂNG LƯỢNG THỦY ĐIỆN LỚP: L01 NHÓM: HK 211 GVHD: ThS Bùi Thị Thảo Nguyên SINH VIÊN THỰC HIỆN STT MSSV HỌ VÀ TÊN 1912248 Nguyễn Thị Thùy Trang 1915889 Đinh Thị Hồng Vân 1915852 Lương Chí Tường 1915904 Huỳnh Trung Việt ĐIỂM BTL Thành phố Hồ Chí Minh – 2021 GHI CHÚ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TPHCM MỤC LỤC PHẦN I: PHẦN MỞ ĐẦU PHẦN II: PHẦN NỘI DUNG Chương 1: GIỚI THIỆU VỀ THỦY ĐIỆN 1.1 Sự đời lượng thủy điện 1.1.1 Sự đời lượng thủy điện 1.2 Khái niệm cấu tạo lượng thủy điện 1.2.1 Khái niệm 1.2.2 Cấu tạo 1.2.3 Nguyên lý hoạt động 1.3 Vai trò Chương 2: GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN 10 2.1 Khái niệm nhà máy thủy điện 10 2.2 Đặc điểm nhà máy thủy điện 10 2.3 Các loại nhà máy thủy điện 12 2.3.1 Nhà máy thủy điện kiểu đập 12 2.3.2 Nhà máy thủy điện kiểu kênh dẫn 13 2.4 Thành phần cấu tạo nhà máy thủy điện 14 Chương 3: THỦY ĐIỆN Ở VIỆT NAM VÀ THẾ GIỚI 17 3.1 Thủy điện giới 17 3.1.1 Nguồn gốc 17 3.1.2 Vị trí quan trọng tranh tồn cảnh lượng điện toàn cầu 17 3.2 Thủy điện Việt Nam 18 3.2.1 Phát triển thủy điện VN qua giai đoạn 18 Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TPHCM 3.2.2 Tiềm thủy điện nước ta 21 3.2.3 Điều tiết nguồn nước 23 3.2.4 Những mặt hạn chế 23 3.2.5 Một số khuyến nghị 25 3.3 Một số đập thủy điện tiêu biểu 26 Chương 4: ƯU ĐIỂM VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA THỦY ĐIỆN 28 4.1 Ưu điểm thủy điện 28 4.2 Nhược điểm thủy điện 30 PHẦN III: PHẦN KẾT LUẬN 33 PHẦN IV: TÀI LIỆU THAM KHẢO 34 Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TPHCM PHẦN I: PHẦN MỞ ĐẦU Hiện nay, nguồn lượng tái tạo phát triển dồi mạnh mẽ khắp giới Bên cạnh đó, việc ưu tiên để phát triển nguồn điện sử dụng lượng tái tạo để tạo đột phá việc bảo đảm an ninh quốc gia, góp phần bảo tồn nguồn tài nguyên lượng, giải thiểu tác động tiêu cực đến với mơi trường việc sản xuất điện Chính lẽ đó, Việt Nam quốc gia đánh giá quốc gia có nhiều tiềm để phát triển lượng tái tạo có vị trí địa lý thuận lợi, đường bờ biển dài, đặc thù khí hậu nhiệt đới gió mùa kinh tế nơng nghiệp, có nguồn lượng tái tạo dồi đa dạng, khai thác cho sản xuất lượng thủy điện, điện gió, điện mặt trời, sinh khối, địa nhiệt, nhiên liệu sinh học Việc khai thác nguồn lượng tái tạo có ý nghĩa quan trọng kinh tế, xã hội, an ninh lượng phát triển bền vững cho quốc gia Ưu tiên hết mà Việt Nam đặt để phát triển việc khai thác nguồn lượng tái tạo, đặc biệt lượng thủy điện, dự án lợi ích tổng hợp (chống lũ, cấp nước, sản xuất điện); nghiên cứu đưa nhà máy thủy điện tích vào vận hành phù hợp với phát triển hệ thống điện quốc gia nhằm nâng cao hiệu vận hành hệ thống điện Tổng công suất nguồn thủy điện (bao gồm thủy điện vừa nhỏ, thủy điện tích năng) từ gần 17.000 MW (2016) lên khoảng 21.600 MW vào năm 2020, khoảng 24.600 MW vào năm 2025 (thủy điện tích 1.200 MW) khoảng 27.800 MW vào năm 2030 (thủy điện tích 2.400 MW) Tuy nhiên, bên cạnh gặp khơng khó khăn thách thức thực khai thác nguồn tài nguyên nhiều yếu tố như: Khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa nước ta có phân mùa, lượng nước tập chủ yếu vào mùa mưa (khoảng 75%), trình độ kỹ thuật cịn kém, chi phí đầu tư cao, thời gian xây dựng lâu, thiếu nhân lực, … Đến với tiểu luận hôm nay, làm rõ vấn đề liên quan đến thủy điện, cấu tạo nhà máy thủy điện, cách vận hành ưu, nhược điểm chúng để hiểu thêm loại lượng tiềm khai thác nhiều Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TPHCM PHẦN II: PHẦN NỘI DUNG Chương 1: GIỚI THIỆU VỀ THỦY ĐIỆN 1.1 Sự đời lượng thủy điện 1.1.1 Sự đời lượng thủy điện Nước ln ln di chuyển vịng tuần hồn tồn cầu Nước bốc từ sông hồ biển, tạo thành mây, đất lại thẩm thấu nước mưa tuyết để trở thành nước ngầm rơi sông hồ, sơng hồ lại chảy biển Người ta “khai thác” sức mạnh dòng chảy nước chuyển động dòng chảy thành điện Dạng chuyển đổi lượng gọi thủy điện Việc khai thác sức nước 2000 năm trước người Hy Lạp cổ đại sử dụng bánh xe nước để xay giã gạo Cho đến gần 100 năm trở lại đây, thủy điện liên tục sản xuất điện cho ngành công nghiệp nông nghiệp người tiêu dùng Ngày thủy điện trở thành nguồn lượng quan trọng thứ nhì sau lượng hóa thạch (dầu mỏ, than đá, khí tự nhiên), chiếm gần 1/5 tổng lượng điện sản xuất toàn cầu Cho đến năm 1999, theo thống kê quan lượng quốc tế, năm nước dẫn đầu khai thác thủy điện Hoa Kỳ (11%), Canada (9%), Trung Quốc (9%), Brazil (8%), Nga (6%) Từ kỷ thứ 19 suốt kỷ 20 thời kỳ phát triển số lượng đập thủy điện hồ chứa nước nhiều lịch sử nhân loại Hầu chưa có hệ thống sông giới chưa người xây dựng đập thủy điện, khác quy mô lớn nhỏ mà Thủy điện nguồn lượng tái tạo, rẻ điện than điện khí, coi chìa khóa mấu chốt cho động lực phát triển kinh tế quốc gia Hơn nữa, cịn chưa có mạng lưới ắc-quy điện đủ mạnh đập “viên pin” khổng lồ, sử dụng để lưu trữ lượng điện tái tạo lớn Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TPHCM 1.2 Khái niệm cấu tạo lượng thủy điện 1.2.1 Khái niệm Thủy điện nguồn điện có từ lượng nước Đa số lượng thủy điện có từ nước tích đập nước làm quay turbine nước máy phát điện Kiểu biết đến sử dụng lượng động lực nước hay nguồn nước khơng bị tích đập nước lượng thủy triều Thủy điện nguồn lượng tái tạo 1.2.2 Cấu tạo Nhà máy thủy điện cấu tạo thành phần sau đây: Hồ thượng lưu Đập thủy điện Cửa chắn rác Cửa điều tiết nước Kênh dẫn Turbine Máy phát Máy biến áp Đường dây truyền tải Hình 1.1: Cấu tạo nhà máy thủy điện 10 Cửa xả 11 Mực nước hạ lưu H: Độ chênh lệch mực nước thượng lưu hạ lưu gọi chiều cao cột nước hiệu dụng Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TPHCM Công dụng thành phần [1] Hồ thượng lưu: Khu vực cao dùng để chứa nước [2] Đập thủy điện: Giúp chứa nước tạo hồ chứa lớn [3] Cửa chắn rác: Ngăn loại rác thải, dị vật khác lọt xuống hệ thống cống thoát nước bên [4] Cửa điều tiết nước (ống dẫn nước): Dẫn nguồn nước đến tuabin [5] Kênh dẫn: Dẫn mực nước thượng lưu [6] Tua bin: Tua bin giúp gắn liền với máy phát điện phía nhờ trục Loại tuabin phổ biến dùng cho nhà máy thủy điện Turbine Francis, có hình dạng giống đĩa lớn với cánh cong Mỗi tuabin có khối lượng lên tới khoảng 172 quay với tốc độ 90 vòng phút [7] Máy phát điện: Là loại máy gồm loạt nam châm khổng lồ quay quanh cuộn dây đồng [8] Máy biến áp đặt bên nhà máy điện tạo dòng điện xoay chiều AC chuyển đổi thành dịng điện có điện áp cao [9] Đường dây truyền tải: Đường dây điện gồm ba dây pha lượng điện sản xuất dây trung tính [10] Cửa xả: Giúp đưa nước chảy qua đường ống chảy vào hạ lưu sông [11] Mực nước hạ lưu: Mực nước thấp để truyền tải điện Công suất nhà máy thủy điện Công suất nhà máy thủy điện phụ thuộc vào lưu lượng nước chảy qua Turbine Q(m /s), Chiều cao cột nước hiệu dụng (m), hiệu suất thiết bị dẫn nước, hiệu suất turbine thủy lực, … Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TPHCM 𝑃𝑓 = 9,81 𝑄 𝐻 𝜂 (𝑘𝑊) 1.2.3 Nguyên lý hoạt động Quá trình vận hành nhà máy thủy điện gồm có bốn giai đoạn chính: Giai đoạn 1: Dịng nước với áp lực lớn chảy qua ống thép lớn gọi ống dẫn nước có áp tạo cột nước khổng lồ với áp lực lớn vào bên nhà máy Giai đoạn 2: Nước chảy mạnh làm quay tuabin máy phát điện, lượng học chuyển hóa thành điện Giai đoạn 3: Điện tạo qua máy biến áp để tạo dòng điện cao Giai đoạn 4: Dòng điện cao kết nối vào mạng lưới phân phối điện truyền thành phố 1.3 Vai trò Thủy điện với chế sử dụng động lực hay lượng dịng chảy sơng chiếm 20% lượng điện toàn giới Ngoài số nước có nhiều tiềm thủy điện, lực nước thường dùng để đáp ứng cho cao điểm tích trữ vào thấp điểm (trên thực tế hồ chứa thủy điện bơm – pumped-storage hydroelectric reservoir - dùng để tích trữ điện sản xuất nhà máy nhiệt điện để dành sử dụng vào cao điểm) Thủy điện lựa chọn chủ chốt nước phát triển đa số địa điểm nước có tiềm khai thác thủy điện theo cách bị khai thác hay khai thác lý khác mơi trường Các nhà máy thủy điện EVN đóng vai trị quan trọng hệ thống điện quốc gia, đóng vai trò chủ đạo việc cung cấp điện cho hệ thống, phục vụ phát triển kinh tế - xã hội đất nước hội nhập quốc tế Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TPHCM Bên cạnh đó, nhà máy thủy điện cịn đóng vai trị việc chống lũ lụt cho vùng đồng cung cấp nước tưới tiêu cho vùng hạ du, đồng thời hạn chế xâm nhập mặn bối cảnh biến đổi khí hậu, nước biển dâng Nhà máy thủy điện mang lại nguồn thu ngân sách cho tỉnh, xây dựng khu tái định cư với đầy đủ sở hạ tầng "điện, đường, trường, trạm", giải công ăn việc làm cho phận niên địa bàn, tạo điều kiện để đồng bào vùng sâu, vùng xa tiếp xúc với tri thức văn hóa Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TPHCM Chương 2: GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN 2.1 Khái niệm nhà máy thủy điện Nhà máy thủy điện nhà máy điện biến đổi nước thành điện Nhà máy thủy điện gồm loại: Thủy điện kiểu đập, thủy điện kiểu kênh dẫn, thủy điện kiểu kết hợp đập kênh dẫn, thủy điện tích năng, thủy điện thủy triều, … 2.2 Đặc điểm nhà máy thủy điện Nhà máy thủy điện bao gồm đặc điểm sau: - Thời gian xây dựng lớn - Phụ tải địa phương nhỏ - Thủy điện kiểu đập làm việc với đồ thị phụ tải - Thời gian khởi động nhỏ 3-5 phút - Lượng điện tự dùng nhỏ - Hiệu suất cao - Có khả tự động hóa cao - Giá thành điện thấp Phân loại nhà máy thủy điện: Phân loại theo công suất lắp máy Phân loại theo cách mang tính tương đối tuỳ thuộc vào mức độ phát triển kinh tế - kỹ thuật quốc gia quốc gia tuỳ theo thời kỳ Thường phân cách tương đối loại nhà máy sau: - Trạm thuỷ điện nhỏ, khi: công suất lắp máy Nlm < 5.000 kW - Trạm thuỷ điện trung bình, Nlm = 5.000 - 50.000 kW - Trạm thuỷ điện lớn, khi: Nlm > 50.000 - 1.000.000 kW Theo TCVN 285 - 2002 phân cấp trạm thủy điện sau: - Trạm thuỷ điện cấp V, khi: Nlm < 200 kW 10 Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TPHCM Ở miền Trung, khó khăn nguồn vốn đầu tư nên xây dựng Nhà máy Thủy điện: Drây-H'ling 12 MW sông Srepok Vĩnh Sơn (66 MW) sông Côn Chuẩn bị xây dựng Nhà máy Thủy điện: Yaly (720 MW) sông Sê San, Thủy điệnHàm Thuận (300 MW) Đa My (172 MW) sơng La Ngà (nhánh trái sơng Đồng Nai) Hình 3.1: Phát triển nhà máy thủy điện Việt Nam qua giai đoạn Các nhà máy thủy điện VN trước có nhu cầu làm ĐTM (Đánh giá tác động môi trường) Thời kỳ từ 1990 đến 2005 Có thể nói, giai đoạn đỉnh cao nghiệp phát triển thủy điện đất nước Nhiều cơng trình thủy điện xây dựng đưa vào vận hành, bao gồm cơng trình thủy điện lớn, đa mục tiêu: Thủy điện Ialy, Thủy điện Hàm Thuận Đa Mi, Thủy điện Sê San 3, Thủy điện Tuyên Quang… Giai đoạn chứng kiến phát triển vượt bậc chuyển biến chất kỹ thuật xây dựng thủy điện tất lĩnh vực, từ quản lý dự án, tư vấn xây dựng, thi công vận hành nhà máy thủy điện Từ việc phải phụ thuộc hoàn toàn vào kỹ thuật từ nước ngoài, đội ngũ người Việt tự chủ tất công đoạn để xây dựng thành công cơng trình thủy điện, với qui mơ 20 Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TPHCM Thời kỳ xuất hàng loạt thành tựu kỹ thuật hoàn toàn kỹ sư nước làm chủ Cùng với việc áp dụng thành công kết cấu xây dựng đập, công tác chế tạo thiết bị khí thủy cơng cho dự án thủy điện có tiến vượt bậc Hầu tồn thiết bị khí thủy cơng giai đoạn nhà máy khí nước đảm nhận Từ 2006 đến Đây giai đoạn tiếp nối quan trọng việc khai thác lượng thủy điện đất nước Những dự án thủy điện lớn xây dựng hoàn thành thời kỳ như: Thủy điện Sơn La (2400 MW), Thủy điện Lai Châu (1200 MW) Thủy điện Huội Quảng (560 MW) Phát triển thủy điện bắt đầu vào chiều sâu Hiện nay, Quy trình vận hành liên hồ chứa cho bậc thang thủy điện thiết lập Thủ tướng Chính phủ ký định ban hành cho tất lưu vực sơng có bậc thang thủy điện Đến năm 2018, có tổng số 80 dự án thủy điện lớn thủy điện vừa vào vận hành với tổng công suất lắp máy 15.999 MW Có thể nói, tới dự án thủy điện lớn có cơng suất 100 MW khai thác hết Các dự án có vị trí thuận lợi, chi phí đầu tư thấp triển khai thi công Một số nhà máy thủy điện xây dựng mở rộng nhà máy thủy điện tích tiến hành đầu tư để phù hợp với cấu nguồn điện hệ thống điện quốc gia 3.2.2 Tiềm thủy điện nước ta Ngồi hệ thống sơng sông Hồng, sông Đà, sông Mã, sông Cả, sông Thu Bồn, sông Đồng Nai, sông Cửu Long, Việt Nam cịn có hệ thống sơng, suối dày đặc Nếu tính chiều dài dịng sơng 10 km có tới 2.300 sơng khắp nước 90% số thuộc loại sông, suối nhỏ (MPI SIDA, 2009) Các sơng, suối Việt Nam hình thành từ dãy núi cao dài Trường Sơn, Hoàng Liên Sơn, Tây Cơn Lĩnh nên có độ dốc lớn, đặc biệt đoạn đầu nguồn Với đặc điểm độ dốc lưu lượng nước lớn song, cộng với kiểu khí hậu nhiệt đới gió mùa có lượng mưa trung bình hang năm cao điều kiện thuận lợi cho xây dựng phát triển công trình thủy điện Theo nghiên cứu 21 Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TPHCM quy hoạch thủy điện Việt Nam (Bảng 2.1), mặt lý thuyết, tổng trữ sông Việt Nam vào khoảng 300 tỷ kWh, công suất lắp máy đạt khoảng 34.647 kWh/năm; trữ kỹ thuật xác định khoảng 123 tỷ kWh, tương đương công suất lắp máy khoảng 31.000 MW Nhiều nghiên cứu đánh giá rằng, Việt Nam khai thác nguồn cơng suất thủy điện vào khoảng 25.000 - 26.000 MW, tương ứng với khoảng 90 -100 tỷ kWh điện Tuy nhiên, thực tế, tiềm cơng suất thủy điện khai thác nhiều Theo kinh nghiệm khai thác thủy điện giới, công suất thủy điện Việt Nam khai thác tương lai từ 30.000 MW đến 38.000 MW điện khai thác 100 - 110 tỷ kWh Đóng góp tích cực thủy điện – số biết nói Cung cấp lượng cho sản xuất tiêu dùng Xét điện lượng từ thủy điện phát hệ thống điện quốc gia, năm 1990, nguồn điện cịn hạn chế, tổng sản lượng điện hệ thống đạt khoảng 8,7 tỷ kWh, thủy điện đóng góp 5,4 tỷ kWh, chiếm tỉ trọng 62% Đến năm 2000, sản lượng điện tồn hệ thống đạt 27,04 tỷ kWh thủy điện cung cấp đến 14,537 tỷ kWh (chiếm tỷ trọng 54%) Tính đến cuối năm 2019 tổng cơng suất tồn hệ thống đạt khoảng 56.000 MW, tổng cơng suất thủy điện đạt 21.000 MW, chiếm tỷ lệ 37% so với cấu nguồn điện toàn hệ thống Hình 3.2: Cơ cấu cơng suất nguồn năm 2019 Xét cấp độ quốc gia, đóng góp thủy điện có ý nghĩa quan trọng bối cảnh nhu cầu sản xuất tiêu dùng lượng điện tiếp tục gia tăng 22 Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TPHCM thời gian tới Việt Nam Ở khía cạnh kinh doanh doanh nghiệp, đầu tư thủy điện thật có hiệu kinh tế cao, thu hồi vốn nhanh Những cơng trình thủy điện có cơng suất lớn, địa hình tốt cơng suất đầu tư thấp Theo tính tốn Tập đồn Điện lực Việt Nam dự án thủy điện với cơng suất đầu tư bình qn 25 tỉ đồng/MW từ - 10 năm thu hồi vốn (Tập đoàn Điện lực VN, 2012) 3.2.3 Điều tiết nguồn nước Với tổng dung tích hồ chứa lên tới hàng chục tỉ m3 nước, thủy điện đóng vai trị quan trọng việc chủ động tích trữ để bổ sung lưu lượng, cấp nước mùa kiệt cắt giảm lũ phục vụ sinh hoạt, sản xuất, bảo vệ môi trường cho hạ du Và nguồn dung tích trữ nước quan trọng, năm qua góp phần quan trọng bảo đảm an ninh nguồn nước, đóng vai trị chủ chốt, đảm bảo chủ động điều tiết cấp nước chống, giảm lũ cho hạ du đặc biệt khu vực miền Bắc Đồng thời với việc đầu tư xây dựng dự án thủy điện, số sở hạ tầng kinh tế - xã hội điện, đường, trường học, trạm y tế, nhà văn hóa khu vực tái định cư nâng cấp, xây dựng đồng kiên cố, tạo điều kiện thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội văn hóa cho người dân địa phương Những dự án thủy điện Hịa Bình, Trị An, Thác Bà, v.v khơng có hệ thống tưới trực tiếp lại có vai trị tạo nguồn nước đặc biệt vào mùa khô cho hạ lưu phục vụ tưới tiêu cho nơng nghiệp Bên cạnh đó, vào mùa mưa, cơng trình thủy điện lớn cịn có nhiệm vụ chống lũ coi nhiệm vụ quan trọng phát điện 3.2.4 Những mặt hạn chế Tác động tiêu cực mặt xã hội Việc xây dựng thủy điện, đặc biệt thủy điện lớn thường phải di dời số lượng lớn người dân sống khu vực thuộc lịng hồ thủy điện ví dụ thủy điện Hịa Bình, Yaly, Sơn La, Lai Châu Việc tái định cư cho cộng đồng gây nhiều hệ lụy không tốt sinh kế, 27 phát triển thủy điện Việt Nam: Thách thức giải pháp việc làm đời sống sinh hoạt người dân tái định cư Tái định cư vấn đề phức tạp có ảnh hưởng lâu dài tới hộ dân thuộc diện di dời, nhường đất cho việc xây dựng thủy điện Việc thay đổi đối 23 Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TPHCM với hộ gia đình thuộc diện tái định cư đến nơi gây nhiều tác động xã hội đời sống khó khăn Trường hợp di dân tái định cư cho xây dựng thủy điện Hịa Bình (58.000 người) với phần lớn người dân tộc (nhiều dân tộc Mường 79%) cho thấy lợi ích (điện nước) từ xây dựng thủy điện phần lớn thuộc khu vực thành thị đồng người dân tái định cư gặp nhiều khó khăn chuyển tới nơi Nhiều hộ dân tận năm 2009 chưa có điện lưới quốc gia tiếp cận nước sạch, nhiều gia đình phải di chuyển tới vùng sâu vùng xa để sinh sống nên tình trạng trẻ em đối mặt với nguy thất học, v.v Tác động tiêu cực tới môi trường Mất rừng xây dựng thủy điện Mỗi dự án thủy điện “nuốt chửng” hàng trăm hécta rừng! Theo tính tốn chuyên gia, để làm 160 dự án thủy điện, phải 20.000ha rừng, trung bình dự án thủy điện hình thành, có 125ha rừng bị xóa sổ Một thống kê khác cho thấy, MW điện 10ha rừng Từ thực tế xây dựng nhà máy thủy điện: Sông Tranh 2, Krong Kma khiến cho diện tích rừng bị lớn, chưa kể nhiều hệ lụy khác đất, tranh chấp nước thủy lợi thủy điện Theo phân tích TS Lê Thị Thanh Hà - Học viện Chính trị Quốc gia Hồ Chí Minh, việc phát triển ạt thủy điện sông lớn Tây Nguyên gây nhiều hệ lụy lớn đến môi trường hệ sinh thái tự nhiên Tính trung bình 1MW thủy điện chiếm tới 14,5ha đất loại, làm ảnh hưởng 5,5 hộ dân, 1,5 hộ phải di dời Mất rừng tài nguyên, nhiệt độ tăng cao hơn, biến đổi khí hậu nghiêm trọng hơn, trước mắt thảm họa lũ lụt đổ ập xuống nhanh hơn, khốc liệt hơn, thiệt hại ngày lớn phát triển chẳng bền vững Trong thời gian dài, hậu việc phá rừng khiến diện tích rừng phịng hộ, đầu nguồn tỉnh thành miền Trung bị san để làm thủy điện, gây khó khăn khiến cho việc điều tiết nước khu vực thượng nguồn bị ảnh hưởng mưa lớn Diện tích rừng phịng hộ, rừng đầu nguồn bị chặt phá gây khả điều tiết nước 24 Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TPHCM thượng nguồn xảy mưa lớn Đây nguyên nhân khiến mưa lũ, lũ lụt… nghiêm trọng Rừng đầu nguồn bị chặt phá khiến cho cường độ nước dâng lên cao hơn, lũ nhanh Ngoài ra, số lượng lớn dự án thủy điện phân bố dày đặc lưu vực sông gây nên nhiều tác động tiêu cực như: thay đổi chế độ dòng chảy, ảnh hưởng tới hệ sinh thái thủy sinh, ảnh hưởng tới nước sinh hoạt, tưới tiêu, thủy sản vùng hạ du Do đó, vấn đề phát triển thủy điện ạt tạo nên thách thức lớn vấn đề quy hoạch quản lý lưu vực sông Việt Nam 3.2.5 Một số khuyến nghị Phát triển thủy điện nhỏ không gây hại nhiều tới môi trường xã hội hoạt động bổ sung nguồn lượng địa phương phần cho lưới điện quốc gia năm tới Đầu tư thủy điện nhỏ thường không yêu cầu vốn lớn thời gian thu hồi vốn nhanh Nhìn chung, thủ tục xin phép khơng q khó khăn, kỹ thuật thiết kế công tác thi công tương đối đơn giản Song song với lưu ý phát triển thủy điện nhỏ lượng tái tạo cho Việt Nam, việc thúc đẩy khuyến khích vận động tiết kiệm lượng cần xác định sách cộng đồng xã hội Tiết kiệm lượng bao gồm hợp lý hoá sản xuất, giảm thiểu tiêu thụ tổn thất điện áp dụng tiến kỹ thuật chiếu sáng, chuyển hoá lượng kiểm soát tiêu thụ điện Tiết kiệm kW điện có ý nghĩa nhiều việc tạo kW điện Tiết kiệm lượng đóng vai trị giải pháp giảm thiểu phát thải khí nhà kính, hạn chế tác động biến đổi khí hậu quy mơ tồn cầu Cần đạo bộ, ngành, nhà máy thủy điện vận hành theo quy trình phê duyệt, bảo đảm hiệu phát điện, đáp ứng nhu cầu sử dụng nước hạ du, cắt giảm lũ, hạn chế tác động tiêu cực hạ du; nghiên cứu ban hành quy định giám sát thực công tác bảo vệ giảm thiểu tác động tiêu cực mơi trường, quy định dịng chảy tối thiểu hạ du hồ chứa, quy trình vận hành liên hồ chứa mùa kiệt lưu vực sông, tăng cường kiểm tra công tác quản lý vận hành cơng trình thủy điện đảm bảo an tồn cho cơng trình, người dân 25 Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TPHCM Cần có sách hợp lý để nhà sản xuất nước quan tâm đến lĩnh vực thiết bị công nghệ thuỷ điện vừa nhỏ, khuyến khích nhà sản xuất nước, hạn chế đến mức tối thiểu thiết bị nhập từ nước ngồi, khơng cho lắp đặt mà cho sữa chữa, đại tu sau 3.3 Một số đập thủy điện tiêu biểu Hình 3.3: Đập Tam Điệp – dự án kì vĩ đầy tham vọng Trung Quốc Là đập thủy điện lớn giới, bắt đầu xây dựng vào năm 1994 Trừ âu thuyền, dự án hoàn thành vận hành đầy đủ chức vào ngày tháng năm 2012, tuốc-bin cuối bắt đầu cho điện Mỗi tuốcbin có cơng suất 700 MW Thân đập hoàn thành năm 2006 Ngoài 32 tuốc-bin cịn có máy phát điện nhỏ (mỗi máy 50 MW) phục vụ cho nhà máy, tổng công suất phát điện đập 22.500 MW Giống nhiều đập nước xây dựng khác, dự án gây nhiều ý kiến trái ngược sai Trung Quốc Các đề xuất xây dựng dựa vào lợi ích kinh tế từ việc kiểm soát ngập lụt lượng từ thủy điện Các ý kiến chống lại chủ yếu e ngại tương lai 1,9 triệu người phải di chuyển chỗ mực nước tăng lên, nhiều địa điểm có giá trị khảo cổ học văn hóa, tác động tới môi trường 26 Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TPHCM Được làm từ bê tông thép, đập có chiều dài 2.355m đỉnh đập cao 185 mét mực nước biển Cơng trình sử dụng 27,2 triệu mét khối bê tông (chủ yếu cho thành đập), 463.000 thép (đủ xây 63 tháp Eiffel, đào 102,6 triệu mét khối đất Thành đập cao 181 mét so với đá Mực nước đập cao tối đa 175m mực nước biển, cao mực nước sơng hạ nguồn 110 m, vùng hồ chứa có chiều dài trung bình khoảng 660 km rộng 1,12 km Vùng hồ chứa tích 39,3 km3 tổng diện tích bề mặt nước 1045 km2 Nhà máy thủy điện giới - tiên phong lịch sử phát triển lượng thủy điện: Hình 3.4: Nhà máy thủy điện giới Xây dựng sông Fox, Appleton, Wisconsin Sau đặt tên Appleton Edison Light Company, khởi xướng nhà sản xuất giấy Appleton H.J Rogers, người lấy cảm hứng từ kế hoạch Thomas Edison nhà máy sản xuất điện New York 27 Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TPHCM Chương 4: ƯU ĐIỂM VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA THỦY ĐIỆN 4.1 Ưu điểm thủy điện Thủy điện xuất từ lâu khoảng vài chục năm trước thủy điện xem niềm hy vọng nhân loại nhiều phương diện, đặc biệt cung cấp nguồn lương Về nhìn tổng quan ta thấy lợi ích thủy điện mang lại lớn so với nhược điểm Thúc đẩy khả kinh tế: hiệu cao sản xuất nguồn lương sạch, tuổi thọ lớn khảng 100 năm Chi phí bảo trì hàng năm chi phí vận hành thấp so với vốn đầu tư so với nhà máy điện khác thấp Nhiều cơng trình nhỏ phân tán đóng vai trị chương trình điện hóa khí nơng thơn khắp giới Nhờ thủy điện phát triển, sở hạ tầng khu vực đầu tư xây dựng đồng với tốc độ nhanh Tiềm thủy điện khai thác kỹ mang lại nguồn lợi lớn cho khu vực địa phương quốc gia Hình 4.1: Xung quanh nhà máy thủy điện Hịa Bình Giữ ngun hệ sinh thái: nhà máy thủy điện sử dụng lượng dòng nước để phát điện mà không làm cạn kiệt nguồn tìa nguyên thiên nhiên giữ nguyên đặc tính nguồn nước chảy qua turbine 28 Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TPHCM Có thể khởi động phát công suất tối đa vài phút, nhiệt điện phải vài Do đó, thủy điện đáp ứng phần có yêu cầu cao tính linh hoạt mang tải Hạn chế giá thành nhiên liệu, chịu cảnh tăng giá nhiên liệu hóa thạch dầu mỏ, khí thiên nhiên, than đá,… không cần nhập nguyên liệu Chi phí nhân cơng thấp: nhà máy thủy điện thường tự động hóa cao khơng cần nhiều người để vận hành Các hồ chứa tích trữ lượng nước lớn, sử dụng cho nhiều mục đích khác cung cấp nước cho nhà máy sản xuất lương thực, sử dụng để tưới tiêu làm nước sinh hoạt cho khu vực lân cận Hồ chứa cịn có khả kiểm sốt lũ lụt, sử dụng cho mục đích giải trí cắm trại, chèo xuồng, câu cá,… Hình 4.2: Lịng hồ thủy điện Sơn La Ưu điểm nhà máy thủy điện kiểu đập - Có hồ chứa lớn, tập trung cột nước với trữ lượng lớn ổn định - Dễ dàng điều tiết lưu lượng phục vụ nhiều mục đích khác cho khu vực - Tiềm du lịch nuôi thủy sản lớn 29 Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TPHCM - Bảo vệ môi trường nhờ đập đuôi, đập dung để lưu trữ chất thải từ hoạt động khai thác, bảo vệ môi trường hạ lưu tránh bị ô nhiễm Ưu điểm nhà máy thủy điện kiểu kênh dẫn - Vốn đầu tư thấp so với với nhà máy thủy điện kiểu đập, cấu đơn giản, khối lượng xây lắp thấp, thời gian xây dựng nhanh chóng - Có thể tạo cơng suất lớn với lưu lượng nước vừa phải - Tận dụng độ dốc sông để phát điện mà không cần xây dựng cơng trình - Do chiếm diện tích nhỏ khơng gian sử dụng nên kiểu kênh dẫn gây ảnh hưởng đến mơi trường xung quanh 4.2 Nhược điểm thủy điện Không thể phủ nhận dự án thủy điện mang lại điện cho vùng quốc gia, ngồi cịn đem lại nhiều lợi đáng kể khác điều tiết nguồn nước mùa mưa lũ mùa cạn, hạn chế lũ lụt, cấp nước sinh hoạt,… ta thấy thủy điện có khơng hạn chế gây ảnh hưởng đến môi trường đời sống sinh hoạt người dân khu vực Tác động thủy điện tới rừng đầu nguồn rừng nguyên sinh: rừng có vai trị quan trọng mơi trường sống người, đa số dự án thủy điện chiếm nhiều diện tích rừng Tây Nguyên, chủ yếu rừng phòng hộ, rừng đầu nguồn rừng nguyên sinh Một dự án đập thủy điện phải khai phá hàng tram hecta rừng, đào bới làm đảo lộn cảnh quan khu rừng, hệ sinh thái Diện tích rừng bị lấy nhiều nguyên nhân làm cho lũ lụt ngày gia tang Các nhà máy khơng làm tăng lũ, chí cản bớt với diện tích rừng bị khiến lũ lụt xối mịn nặng nề 30 Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TPHCM Hình 4.3 Khai phá rừng xây dựng thủy điện Suy giảm đa dạng sinh học: sản xuất thủy điện ảnh hưởng không tới hệ sinh thái khu vực, khu vực hạ lưu bị suy giảm lượng phù sa bị hạn chế, không đủ cung cấp dinh dưỡng cho cối loài sinh vật Phù sa bị giữ lại lớn nước chảy qua turbine làm giảm lượng bồi lắng lịng sơng sạt ở bờ sông Hồ chứa làm thay đổi chế độ dịng chảy sơng, dịng chảy bị thay đổi hệ sinh thái bên bờ sơng bị thay đổi theo, dẫn đến tình trang thiếu độ phì nhiêu đất, gây ảnh hưởng sinh hoạt người dân lân cận Một số đập thủy điện cịn dẫn đến tình trạng sơng chết kéo dài đến hàng chục km Ngồi ra, dịng chảy thay đổi dẫn đến thay đổi môi trường sống cá, theo vài chuyên gia cho biết lượng cá tra dầu cá heo Irawaddy quý giảm đáng kể Tác động từ đập thủy điện dẫn đến suy thối mơi trường: nhìn tổng quan ta thấy nguồn lượng sạch, thật gây lượng khí thải làm tăng phát thải khí nhà kính, điển hình khí metan loại khí nhà kính mạnh Loại khí sinh chủ yếu vi khuẩn phân hủy chất hữu điều kiện khơng có khí oxi; xác động, thực vật bị ngập chìm lịng hồ, phân hủy tạo thành khí metan Ngồi ra, hồ thủy điện hình thành đập nhấn chìm rừng nhiệt đới đồng nghĩa với việc làm bể chứa CO2, hay làm tăng lượng CO2 vào khí Rừng có chức sinh thái quan trọng việc điều tiết khí hậu, giữ điều tiết lượng nước cải thiện môi trường sống trái đất Việc khai phá rừng để làm thủy 31 Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TPHCM điện năm gần gây hậu sinh thái nghiêm trọng cho khu vực, rõ ràng gia tăng nhiệt độ vùng, dẫn đến hạn hán số vùng Tác động thủy điện đến đời sống tronng khu vực: Đa số dự án thủy điện xây dựng nơi địa hình dốc, vùng sâu, vùng xa; đồng thời nơi nơi sinh sống lượng lớn người dân dân tộc thiểu số Điều tác động đến sinh kế văn hóa họ, lượng lớn người dân phải di cư; điều gây phai nhạt sắc văn hóa đồng bào dân tộc thiểu số, văn hóa có nghĩa phần sức bền xã hội Trong nhiều trường hợp không khoản bồi thường bù đắp gắn bó văn hóa, tổ tiên với địa điểm chúng có giá trị tinh thần với họ Nhược điểm nhà máy thủy điện kiểu đập - Khối lượng xây lắp lớn, kinh phí đầu tư vào xây dựng lớn; thời gian xây dựng kéo dài lâu - Ảnh hưởng đến hệ sinh thái lớn Nhược điểm nhà máy thủy điện kiểu kênh dẫn - Độ tin cậy cung cấp điện kém; công suất phát điện thấp - Địa điểm xây dựng khu vực có độ dốc lớn, lịng sơng hẹp - Khơng có hồ chứa nên nên khơng có khả điều tiết nước điều chỉnh công suất 32 Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TPHCM PHẦN III: PHẦN KẾT LUẬN Năng lượng thủy điện có nguồn tiềm dồi giúp đẩy mạnh việc khai thác nguồn lượng tái tạo – lượng lượng khác Có ý nghĩa lớn việc đổi đất nước, tiềm kinh tế dồi Bên cạnh nguồn cung cấp lượng phổ biến Thủy điện cung cấp 3.000 terawatt/năm, tương đương khoảng 19% nguồn cung lượng giới Ngoài nơi dự trữ nguồn cung cấp nước, cung cấp hệ thống vận chuyển ổn định, đồng thời bảo vệ môi trường, giúp giảm thiểu tối đa lượng chất thải có hại cho mơi trường,… Tuy nhiên, khơng thiếu khó khăn thách thức mà giới chưa khắc phục hoàn toàn như: lượng lớn người dân phải di dời nơi sống Ước tính khoảng 500 triệu người bị di dời ảnh hưởng đập hai thập kỷ qua Hồ chứa dẫn đến thải khí nhà kính cao hơn, gia tăng sản xuất khí nhà kính đáng kể khí metan mạnh gấp 20 lần so với carbon dioxide Ngoài ra, phá vỡ hệ sinh thái địa phương, tác động đến mực nước ngầm, đầu tư tốn kém, trì hồ chứa nước thách thức lớn, … Bên cạnh ưu khuyết điểm mà nguồn lượng mang lại cho nhân loại chúng ta, bước tiến cho phát triển giới Tuy cịn nhiều khó khăn thách thức đặt trước mắt mối e ngại nhiều nơi giới, có phát minh khác, bật hơn, thành công để ứng dụng vào sống để mang đến cho xã hội nguồn tài nguyên quý giá gấp nhiều lần so với Đồng thời, giúp cải thiện tối đa việc tác động đến mội trường xung quanh thiên nhiên khắp nơi giới để bảo vệ Trái đất ngày xanh tươi 33 Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TPHCM PHẦN IV: TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đánh thức tiềm thủy điện (2021) Được truy lục từ https://baolaichau.vn/kinh-t%E1%BA%BF/%C4%91%C3%A1nhth%E1%BB%A9c-ti%E1%BB%81m-n%C4%83ng-th%E1%BB%A7y%C4%91i%E1%BB%87n [2] Đập nước - Lợi hay hại? (2020) Được truy lục từ https://nongnghiep.vn/5-uu-va8-nhuoc-d269396.html [3] Khai thác tiềm thủy điện: Cơ hội thúc đẩy phát triển kinh tế (2013) Được truy lục từ https://pvpower.vn/khai-thac-tiem-nang-thuy-dien-co-hoi-thuc-dayphat-trien-kinh-te/ [4] Thủy điện mang lại lợi ích gì?.(2018) Được truy lục từ: https://tintucvietnam.vn/thuy-dien-mang-lai-loi-ich-gi-d192152.html [5] Thủy điện.(2021) Được truy lục từ https://vi.wikipedia.org/wiki/Th%E1%BB%A7y_%C4%91i%E1%BB%87n?fbclid=I wAR20qjEd1dNRZ479SrOpJkAXlv_0o34HYNnYKiu0qCWACAV0Hil6NDL8jeI#N h%C6%B0%E1%BB%A3c_%C4%91i%E1%BB%83m [6] Đánh thức tiềm thủy điện Được truy lục từ https://baolaichau.vn/kinht%E1%BA%BF/%C4%91%C3%A1nh-th%E1%BB%A9c-ti%E1%BB%81mn%C4%83ng-th%E1%BB%A7y-%C4%91i%E1%BB%87n 34 ... NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN 2.1 Khái niệm nhà máy thủy điện Nhà máy thủy điện nhà máy điện biến đổi nước thành điện Nhà máy thủy điện gồm loại: Thủy điện kiểu đập, thủy điện kiểu kênh dẫn, thủy điện kiểu... để lưu trữ lượng điện tái tạo lớn Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TPHCM 1.2 Khái niệm cấu tạo lượng thủy điện 1.2.1 Khái niệm Thủy điện nguồn điện có từ lượng nước Đa số lượng thủy điện có từ... kênh dẫn, thủy điện tích năng, thủy điện thủy triều, … 2.2 Đặc điểm nhà máy thủy điện Nhà máy thủy điện bao gồm đặc điểm sau: - Thời gian xây dựng lớn - Phụ tải địa phương nhỏ - Thủy điện kiểu