CHUONG-2-GIAI-PHAP-SU-DUNG-NLTT-PART02-TUAN3

MÔN HỌC NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO Lớp: 20TĐ1-20TĐ3 Số giờ: 45 Giảng viên hướng dẫn: Trần Minh Hiếu CHƯƠNG GIẢI PHÁP SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO Năng lượng mặt trời Năng lượng gió Năng lượng địa nhiệt Năng lượng thủy điện nhỏ Năng lượng thủy triều sóng biển Năng lượng sinh khối 2 NĂNG LƯỢNG GIÓ (NLG) 2.1 Lịch sử ứng dụng NLG (tự nghiên cứu) 2.2 Nguyên lý lượng gió Bức xạ mặt trời chiếu xuống bề mặt Trái đất không đồng làm cho bầu khí quyển, nước khơng khí nóng khơng Một nửa bề mặt Trái Đất, mặt ban đêm, bị che khuất không nhận xạ Mặt Trời thêm vào xạ Mặt Trời vùng gần xích đạo nhiều cực, có khác nhiệt độ khác áp suất mà khơng khí xích đạo cực khơng khí mặt ban ngày mặt ban đêm Trái Đất di động tạo thành gió Trái Đất xoay trịn góp phần vào việc làm xốy khơng khí trục quay Trái Đất nghiêng (so với mặt phẳng quỹ đạo Trái Đất tạo thành quay quanh Mặt Trời) nên tạo thành dịng khơng khí theo mùa.3 Do bị ảnh hưởng hiệu ứng Coriolis tạo thành từ quay quanh trục Trái Đất nên không khí từ vùng áp cao đến vùng áp thấp khơng chuyển động thẳng mà tạo thành gió xốy có chiều xốy khác Bắc bán cầu Nam bán cầu Nếu nhìn từ vũ trụ Bắc bán cầu khơng khí di chuyển vào vùng áp thấp ngược với chiều kim đồng hồ khỏi vùng áp cao theo chiều kim đồng hồ Trên Nam bán cầu chiều hướng ngược lại Ngồi yếu tố có tính tồn cầu gió bị ảnh hưởng địa hình địa phương Do nước đất có nhiệt dung khác nên ban ngày đất nóng lên nhanh nước, tạo nên khác biệt áp suất có gió thổi từ biển hay hồ vào đất liền Vào ban đêm đất liền nguội nhanh nước hiệu ứng xảy theo chiều ngược lại Năng lượng gió động khơng khí chuyển động với vận tốc v Người ta chứng minh rằng, cơng suất gió tính cơng thức: • P: cơng suất gió • Ekin: động gió • v: vận tốc gió qua mặt cắt ngang hình trịn có diện tích A, bán kính r thời gian t • : tỉ trọng khơng khí Ta nhận thấy cơng suất gió tăng theo lũy thừa vận tốc gió vận tốc gió yếu tố định muốn sử dụng lượng gió 2.3 Năng lượng gió Việt Nam (tự nghiên cứu) 2.4 Turbine gió Có hai loại chính: Turbine gió trục ngang (HAWT) turbine gió trục đứng (VAWT) Các cánh quạt gió thường có dạng hình dáng: cánh buồm, mái chèo, hình chén dùng để “bắt” lượng gió để tạo mơ men quay trục turbine Turbine gió trục ngang (HAWT) có rotor kiểu chong chóng với trục nằm ngang Số lượng cánh quạt thay đổi, nhiên thực tế cho thấy loại cánh có hiệu suất cao HAWT có thành phần cấu tạo nằm thẳng hàng với hướng gió, cánh quạt quay truyền động thông qua nhông trục Loại turbine trục ngang không bị ảnh hưởng xáo trộn luồng khí (khí động học), yêu cầu phải có hệ thống điều chỉnh hướng gió khí để đảm bảo cánh quạt ln ln hướng thẳng góc với chiều gió Turbine gió trục đứng (VAWT) có cánh nằm dọc theo trục đứng Loại không cần phải điều chỉnh cánh quạt theo hướng gió hoạt động hướng gió Việc tu bảo quản trì vận hành dễ dàng phận máy phát, hệ thống truyền động đặt mặt đất Tuy nhiên cần có không gian rộng cho dây chằng chống đỡ hệ thống Chiều gió đến HAWT Đường kính rotor Chiều cao Hub Cánh rotor Hộp số Máy phát Vỏ Tháp HAWT Chiều gió phía sau rotor 10 Chiều cao rotor 11 Tháp VAWT 12 Độ cao kính xích đạo 13 Cánh rotor với góc bước cố định 14 Nền rotor Các thành phần turbine gió 2.5 Ưu khuyết điểm NLG 2.5.1 Ưu điểm Nguồn sạch, khơng gây nhiễm khơng khí Nguồn tái tạo Chi phí hiệu Tiết kiệm thêm cho chủ sở hữu đất Sử dụng công nghệ đại Tăng trưởng nhanh tiềm lớn Có thể xây dựng trang trại có 2.5 Ưu khuyết điểm NLG 2.5.2 Khuyết điểm Độ tin cậy gió không ổn định Đe dọa động vật hoang dã Ô nhiễm tiếng ồn thị giác Đắt tiền để thiết lập An toàn người dân Thích hợp với số địa điểm định Ảnh hưởng đến môi trường 10 NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT 3.1 Tổng quan lượng địa nhiệt Năng lượng địa nhiệt dạng nhiệt tự nhiên sâu lòng trái đất, phát sinh từ nguồn nhiệt sơ khai lòng đất Theo chuyên gia địa chất, xuống sâu 33m nhiệt độ lịng đất lại tăng 10C Tại lớp lõi ngồi có nhiệt độ bình qn 40000C, cịn taik lớp lõi khoảng 60000C 11 3.1 Tổng quan lượng địa nhiệt (tt) Nguồn nhiệt đưa lên mặt đất dạng nóng nước nóng Ta sử dụng trực tiếp để sưới ấm hộ dùng để sản xuất điện Địa nhiệt dạng lượng bền vững Địa nhiệt khơng phụ thuộc vào thời tiết, khí hậu, địa nhiệt có hệ số cơng suất cao Hiện nay, 30 quốc gia giới khai thác tổng cộng 12000MW địa nhiệt cho ứng dụng trực tiếp sản xuất 8000MW điện Tại Hội thảo Địa nhiệt khu vực châu Á - Thái Bình Dương Viện Khoa học Địa chất Khoáng sản (Bộ Tài ngun Mơi trường) phối hợp với Chương trình hợp tác công nghệ quốc tế Cơ quan lượng quốc tế (IEA) tổ chức Hà Nội, đại diện lãnh đạo Bộ Tài nguyên Môi trường cho biết: Năm 2011, Chính phủ Việt Nam đề chủ trương phát triển kinh tế phải gắn với bảo vệ môi trường, xây dựng kinh tế xanh Phát triển kinh tế xanh xu hướng lựa chọn cho tương lai không thảm họa, thân thiện với môi trường sinh thái ổn định lượng khí thải mức thấp… 12 3.1 Tổng quan lượng địa nhiệt (tt) Khai thác địa nhiệt giới 13 3.1 Tổng quan lượng địa nhiệt (tt) Tìm địa nhiệt Việt Nam Việt Nam có nguồn địa nhiệt phong phú, nước có 300 nguồn nước khống nóng có nhiệt độ bề mặt lên tới 1050C Gần với hợp tác công ty ORMAT Hoa Kỳ chuyên gia địa chất đánh giá địa hóa học 60 nguồn nước nóng chọn địa điểm thuộc tỉnh Quảng Ngãi, Bình Định, Khánh Hịa Bà Rịa-Vũng Tàu có khả phát triển nhà máy điện địa nhiệt với tổng công suất 200 MW TT Địa điểm Bang-Lệ Thủy, Quảng Bình Mộ Đức, Quảng Ngãi Hội Vân, Bình Định Tu Bơng, Khánh Hịa Đảnh Thanh, Khánh Hịa Bình Châu, Vũng tàu Nhiệt độ max (0C ) 184 187 142 151 131 142 14 3.2 Các dạng nguồn địa nhiệt: có dạng sau 3.2.1.Bể địa nhiệt (Hydrothermal reservoirs): bể chứa nước nóng bị bẩy đá xốp Có đăc điểm có tính thẩm thấu; nguồn có độ sâu từ vài trăm mét đến 3000 mét; nhiệt độ đạt đến 3700C Nguồn địa nhiệt Nước mưa Nước mưa Nước nóng Đá nóng Đá nóng 15 3.2 Các dạng nguồn địa nhiệt: (tt) 3.2.2.Đá khơ nóng (Dry hot rock): nguồn đá khơ nóng nằm sâu long đất, không thấm nước Người ta khoan giếng đưa nguồn nước lạnh chạy qua nguồn đá khơ, nước lạnh gia nhiệt, sau đưa đến môt giếng khoang khác trữ bể địa nhiệt Nguồn đá khơ nóng có đặc điểm chưa khơng có nước nước khơng có tính thẩm thấu; Lượng nước chảy qua nguồn đá khơ gia nhiệt Giếng sản xuất Giếng nạp nước 16 3.2 Các dạng nguồn địa nhiệt: (tt) 3.2.3 Nước muối địa áp (Geopressureed brime): dạng nước nóng, áp suất cao chứa methane hòa tan Cả nhiệt methane sử dụng để sản xuất điện thông qua turbine 3.2.4 Magma: sâu lớp đá nóng có nhiệt độ đặc biệt cao lớp đá nóng chảy gọi Magma Hiện chưa có kỹ thuật khai thác trực tiếp nhiệt lượng từ Magma 17 3.3 ƯU VÀ KHUYẾT ĐIỂM NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT 3.3.1 Ưu điểm:  Cung cấp nguồn lượng an tồn  Diện tích đất sử dụng nhỏ  Có thể sử dụng trực tiếp dễ dàng  Ít phát thải khí nhà kính, nhỏ lần so với NLMT, nhỏ 20 lần so với khí gas thiên nhiên  Là nguồn lượng tái tạo bền vững  Phát điện liên tục, không bị ảnh hưởng thời tiết  Bảo tồn nguồn nhiên liệu hóa thạch  Sử dụng nước vòng đời phát điện 18 3.3 ƯU VÀ KHUYẾT ĐIỂM NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT 3.3.2 Khuyết điểm:  Không phải nguồn lượng phổ biến rộng rãi  Chi phí xây dựng nhà máy phát điện cao  Khơng thể vận hành hết nguồn cung cấp đầu vào  Chỉ phù hợp cho số vùng đặc trưng  Có thể phát thải khí độc hại  Không thể vận chuyển đến nơi khác để sử dụng sau khai thác khỏi long đất 19 3.4 ỨNG DỤNG NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT  Sản xuất điện  Sử dụng trục tiếp: • Trong nơng nghiệp: sấy khô nông, lâm, thủy, hải sản; cấp nhiệt cho nhà kinh để trồng rau quả; sưởi ấm cho gia súc • Trong cơng nghiệp: cấp nhiệt cho xí nghiệp đường, giấy, vải sợi, chế biến thực phẩm • Phục vụ đời sống: sưởi ấm, chữa bệnh 20 CÁM ƠN CÁC EM ĐÃ LẮNG NGHE 21