TIểu Luận Năng lượng thủy triều

năng lượng tái tạo là gì?ứng dụng, đặc điểm, khai thác của năng lượng thủy triều. Nêu được ưu điểm và nhược điểm của năng lượng thủy triều. Vì sao năng lượng thủy triều được khai thác ngày càng nhiều.

LỜI MỞ ĐẦU Hiện nay, biến đổi khí hậu ngày gia tăng, người ngày nhận thức nguồn tài nguyên có hạn Các vấn đề liên quan đến lượng theo dõi gắt gao nguồn lượng truyền thống dần bước vào giai đoạn thoái trào trái lại nhu cầu sử dụng lượng sống lại ngày tăng vọt Con người cần phải đẩy nhanh tiến độ tìm nguồn lượng để thay cho dạng lượng truyền thống Chính lượng tái tạo trọng hàng đầu không nước ta mà tồn giới thay hoàn toàn cho nguồn lượng lấy từ tài ngun thiên nhiên Năng lượng tái tạo ví nguồn sống tương lai Bằng hiểu biết sẵn có em, hơm em xin thực tiểu luận để giới thiệu đến người lược tái tạo, đặc biệt lượng thủy triều, ứng dụng lượng thủy triều sống cách sử dụng loại lượng phương tiện giao thông vận tải Đi đơi với kế hoạch học tập rõ ràng để đáp ứng tiêu chuẩn đầu chuyên ngành mà em theo học A NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO I KHÁI NIỆM NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO Thế lượng tái tạo? Năng lượng tái tạo (năng lượng hồn tồn sạch) trái ngược với nhiên liệu hóa thạch Chúng tạo nguồn hình thành liên tục coi vơ hạn, chẳng hạn gió, mưa, ánh sáng mặt trời, sóng biển, thủy triều, v.v Mặc dù tương đối nguồn lượng mang lại thay đổi tích cực tương lai Năng lượng hồn tồn nhanh chóng phổ biến quy mơ lớn nhỏ, dần thay cho lượng truyền thống Theo ý nghĩa mặt vật lý, lượng không tái tạo mà trước tiên Mặt Trời mang lại biến đổi thành dạng lượng hay vật mang lượng khác Tùy theo trường hợp mà lượng sử dụng tức khắc hay tạm thời dự trữ Việc sử dụng khái niệm "tái tạo" nói nơm na dùng để đến chu kỳ tái tạo mà người ngắn nhiều (thí dụ khí sinh học so với lượng hóa thạch) Trong cảm nhận thời gian người Mặt Trờisẽ cịn nguồn cung cấp lượng thời gian dài hay nói gần vô tận Mặt Trời nguồn cung cấp lượng liên tục cho nhiều trình diễn bầu sinh Trái Đất Những trình cung cấp lượng cho người mang lại gọi nguyên liệu tái tăng trưởng Luồng gió thổi, dịng nước chảy nhiệt lượng Mặt Trời người sử dụng khứ Mặc dù lượng tái tạo thường coi công nghệ thực tế người sử dụng nguồn lượng tự nhiên từ lâu, chẳng hạn phơi khơ quần áo (nắng gió), thuyền buồm (lợi dụng sức gió), thiết kế giếng trời cho nhà (ánh sáng mặt trời) Nhưng 500 năm qua, người chuyển sang sử dụng nguồn lượng rẻ hơn, hiệu nhanh lại vô “bẩn” tái tạo than đá khí đốt Bây có cách thức để cải tiến đổi công cụ tận dụng lượng mặt trời gió, cơng cụ dần tốn việc sản xuất vận hành, lượng tái tạo trở thành nguồn lượng quan trọng hứa hẹn tương lai Năng lượng tái tạo dần mở rộng cách nhanh chống quy mô lớn nhỏ; từ nhà máy điện mặt trời, điện gió hệ thống điện lượng mặt trời nhỏ phục vụ cho nhà dân Thậm chí nước phát triển xuất hệ thống điện mặt trời cộng đồng xây dựng hợp tác xã nông nghiệp để phục vụ cho nhu cầu điện họ.Khi việc sử dụng nguồn tái tạo liên tục phát triển, mục tiêu người đứng đầu đại hóa để tích hợp điện tái tạo với lưới điện cách hiệu tất khu vực.Có nhiều dạng lượng tái tạo Phần lớn dạng lượng phục hồi, bằngcách hay cách khác phụ thuộc vào ánh sáng mặt trời Năng lượng từ gió lượng thủy điện kết trực tiếp chênh lệch nhiệt độ nóng lên bề mặt Trái đất, dẫn đến khơng khí chuyển động (gió) lượng mưa hình thành bầu khơng khí nâng lên (liên quan đến thủy điện) Năng lượng mặt trời chuyển đổi trực tiếp từ ánh sáng sang điện hiệu ứng quang điện (thông qua pin lượng mặt trời) Năng lượng sinh khối lưu trữ ánh sáng mặt trời chứa thực vật Các dạng lượng tái sinh khác không phụ thuộc vào ánh sáng mặt trời lượng địa nhiệt, kết phân rã phóng xạ từ khống vật lớp vỏ Trái đất kết hợp với với nhiệt tâm Trái đất, lượng thủy triều chuyển đổi lượng hấp dẫn Năng lượng Gió Năng lượng Mặt Trời Năng lượng thủy triều II NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU Việt Nam nước có đường bờ biển dài 3000km hàngnghìn đảo lớn nhỏ có cư dân sinh sống nhiều nơi số chưa thể đưa mạng lưới điện đến Vìvậy, sử dụng nguồn lượng chỗ lượng thủy triều , lượng mặt trời để thay cho dạng lượng truyền thông, đáp ứng nhu cầu vùng dân cư kế sách có ý nghĩa mặt kinh tế Với nhiều vai trò quan trọng vậy, việc sản xuất điện thủy triều đưa vào sử dụng Việt Nam gặp nhiễu khó khăn như: ngành khí tượng thủy văn chưa có số liệu bước sóng biển để làm sở cho nhà đầu tư khảo sát tiềm thủy triểu đầu tư vào hệ thống sản xuất điệntừ sóng biển Khác với hướng khai thác nguồn lượng khác Việc khai thác thủy triều dựa nguyên lí hoạt động từ hoạt động lên xuống thủy triều Ngoài việc lên xuống thủy triều làm ngập úng ảnh hưởng đến đời sống an sinh người dân quanh mà bên cạnh hoạt động thủy triều cịn cung cấp điện cho ngành điện quốc gia Sau đây, tìm hiểu sâu nguồn lượng tái tạo tiềm - lượng thủy triều KHÁI NIỆM NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU Năng lượng thủy triều loại lượng tái tạo, sản sinh lên xuống thủy triều Vào kỷ 20, kỹ sư phát triển nhiều cách để tận dụng chuyển động sóng biển hoạt động thủy triều để tạo điện Các phương pháp sử dụng loại máy phát điện đặc biệt để chuyển đổi lượng thủy triều thành điện Việc khai thác lượng thủy triều mở triển vọng lớn, hạn chế tối đa phát thải khí cacbonic gây hiệu ứng nhà kính Tại Thuỵ Điển họ phát triển thiết bị để khai thác nguồn lượng từ đại dương Đó diều tua bin-dưới nước với phần diều, mang theo phía tuabin vận hành nhờ thuỷ triều (chúng ta tìm hiểu kĩ diều tua bin phần ngun lí hoạt động) Đã có nhiều kịch dự báo thiệt hại cho quốc gia ven biển mực nước biển dâng bối cảnh toàn cầu gây ngập lụt vùng đất thấp ven biển hải đảo Đồng thời nguồn nhiên liệu hóa thạch cạn kiệt dần làm giá xăng, dầu, khí, than đá ngày gia tăng nguồn dự trữ cạn kiệt, quốc gia giới có việt nam quan tâm đến nguồn lượng tái tạo NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG Đề thu lượng từ sóng, người ta sử dụng phương pháp dao động cột nước Sóng chảy vào bờ biển, đẩy mực nước lên phòng rộng xây dựng bên dải đất ven bờ biển, phần bị chìm mặt nước biển Khi nước dâng, khơng khí bên phòng bị theo lỗ trống vào tua-bin Khi sóng rút đi, mực nước hạ xuống bên phịng hút khơng khí qua tua-bin theo hướng ngược lại Tua-bin xoay tròn làm quay máy phát đề sản xuất điện Điểm mấu chốt hệ thống việc sử dụng thiết bị gọi tua-bin, có cánh quay theo hướng, bất chấp hướng chuyển động luồng khí Hệ thống Limpet ví dụ điển hình hướng khai thác nguồn lượng thủy triều Hệ thống hoạt động theo nguyên lý sau:  Lúc thủy triều thấp : Chu trình nạp  Thủy triều cao : Chu trình nén  Thủy triều xuống thấp : Chu trình xả, kết thúc nạp cho chu kì  Lúc thuỷ triều thấp: Chu trình nạp  Thủy triều lên cao: Chu trình nén  Thủy triều xuống thấp: Chu trình xả, kết thúc nạp cho chu kỳ Sự thay đổi chiều cao cột nước làm quay tua bin quay tạo điện máy Limpet đạt từ 250 KW đến 500 KW tương đương với công suất máy phát điện Hyundai 250kw – 500kw (tương đương với máy phát điện cơng nghiệp chạy nhiên liệu dầu) Ngồi việc gây ảnh hưởng xấu nhiều cho sinh hoạt đời sống người nhiều thập kỷ nhà khoa học cốcơng biến lượng sóng thành lượng có ích Nhưng sóng q phân tán, nên khó khai thác cách kinh tế Tuy nhiên, lượng thủy triều giai đoạn nghiên cứu phát triển Số lượng tạo cịn Trên giới khơng có nhiều trạm lượng thủy triều Trạm lượng thủy triều xây dựng sông Rhine, Pháp Mặt khác số nơi phương pháp tạo dịng điện từ sóng biển dùng máy phát điện đặt nằm ngang bề mặt nước biển bơm, pít tơng nối liền với phao, tùy theo sóng biển lên xuống mà pít tơng chuyển động lên xuống, biến động lực sóng biển thành động lực khơng khí bị nén.Khơng khí bị nén áp suất cao qua miệng phun turbin làm cho máyphát điện hoạt động Khi đó, lượng sóng biển chuyển thành điện Nhưng nói chung loại hình khai thác điện lượng sóng biển khơng tốn chút lượng “khởi động” nào, lại không gây ô nhiễm mơi trường chi phí khơng q cao so với hệ thống khai thác nguồn lượng khác, nguồn lượng sạch, hy vọng giúp giải nguy thiếu lượng tồn giới Ngun lí hoạt động lượng thủy triều ƯU ĐIỂM VÀ NHƯỢC ĐIỂM NGUỒN NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU : 3.1 ƯU ĐIỂM: Năng lượng học thủy triều có triển vọng lớn sóng biển nguồn cung cấp lượng vô tận, suốt ngày đêm điều kiện thời tiết nào, khác với lượng gió lượng mặt trời bên cạnh chứa đựng số hạn chế vận hành khai thác nguồn nhiên liệu tái tạo Ưu điểm phương pháp khai thác nguồn điện từ dòng thủy triều nguồn tài nguyên tái tạo vô tận, sản xuất nhiều lượng hoạt động không cản trở tàu thuyền Cánh quạt tua bin có tốc độ quay chậm, khơng gây q nhiều nguy hiểm loài sinh vật sống đại dương Thiết kế tương tự tua bin gió, nước ổn định dễ điều khiển nên lượng điện sản sinh từ nguồn lượng thủy triều Là nguồn tài nguyên vô tận đồng thời hồn cảnh thời tiết thiết bị vận hành 3.2 NHƯỢC ĐIỂM Tuy nhiên, việc lắp đặt tua bin phức tạp Hệ thống có kích thước lớn có khả ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường Bên cạnh khó khan nằm phần trang thiết bị máy phát điện thường phải đặt chìm nước sâu,khơng thuận tiện cho việc vận hành, nước biển lại mơi trường ăn mịn mạnh mà chưa có giải pháp khắc phục cách triệt để Chính thế,trang thiết bị đắt tiền, chi phí hoạt động lớn Không nhược điểm lượng thủy triều phải phụ thuộc vào lên xuống thủy triều Ảnh hưởng tác động từ thiên nhiên nhiều CÁC ỨNG DỤNG TỪ NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU TRONG CUỘC SỐNG 4.1 MỘT SỐ LOẠI MÁY CHUYỂN HĨA TỪ THỦY TRIỀU: Con người khơng khai thác dầu mỏ, khí đốt từ lịng đại đương mà cịn tận dụng gió, ánh sáng mặt trời tạo nguồn lượng để phục vụ đời sống Bên cạnh đó, lưu chuyển dịng nước khơng bị bỏ qua Mới số thiết bị khai thác lượng thủy triều giới đưa vào ứng dụng Công ty Marine Current Turbines (Anh) cho biết turbine phát điện chạy sóng thủy triều giới kết nối với đường dây tải điện Anh trở thành nguồn cung cấp lượng cho nước này.Tua-bin có tên SeaGen, tháp neo đưới đáy biển, cách bờ khoảng 400m Nơi lắp đặt vịnh Strangford Bắc Ireland, vùng biển có dịng thủy triều chuyển động nhanh giới, với tốc độ lên đến 15 km/giờ Tua-bin phát điện có chuyển động lên xuống thủy triều cách quay rơ-to đường kính 16m gắn trục Sẽ khơng có lượng sinh nêu tốc độ chảy nước 3,5 km/giờ SeaGen hoạt động tương tự nguyên lý hoạt động cối xoay gió, khác chỗ thứ chuyển động đặt nước Khi hoạt động đầy đủ, tua-bin tạo lượng 1,2MW, gấp lần so với tua-bin khác cung cấp điện cho khoảng 1.000 hộ gia đình Tua-bin SeaGen công ty Marine Current Turbines Công ty Minesto, Thụy Điển phát triển thiết bị để khai thác nguồn lượng từ đại đương Đó diều tua-bin nước với phần diều, mang theo phía tua-bin vận hành nhờ thuỷ triều.Các chuyên gia công ty thử nghiệm biển Strangford Lough, Bắc Ireland Diều, có sải cánh từ - 14 mét, mang theo tua-bin phía đưới Chúng neo dây cáp đáy biển Diều "bay" dòng thuỷ triều, theo hình số đề tăng tốc độ dịng chảy qua turbine lên 10 lần Tua-bin quay phát dòng điện Thiết bị phát điện diều tua-bin phát lượng tái tạo nhờ dòng thủy triều thể hệ có quy mơ thương mại lớn, mạnh lần máy phátđiện dung lượng thủy triều khác Diều lơ lửng nước biển miệng turbine bảo vệ không cho cá lọt qua Ander Jansson - giám đốc điều hành Minesto nói: “Diều làm việc dịng chảy có tốc độ - 2,5m/ giây, tùy thuộc vào vị trí kích thước diều, tuabin có cơng suất từ 150 đến 800kW, hoạt động vùng nước sâu 50300m Diều tua-bin cơng ty Minesto Thiết bị có tên gọi AK1000 chế tạo hãng khai thác tài nguyên Atlantis, lắp đặt Trung tâm lượng hải dương châu Âu Orkney, Scotland 4.2.MỘT SỐ DỰ ÁN SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU TRÊN THẾ GIỚI : Trong lĩnh vực lượng xanh, việc khai thác sử dụng lượng gió lượng mặt trời nghiên cứu đưa vào sử dụng nhiều nước giới.Nhưng số quốc gia giới lại nghiên cứu đưa vào sử dụng nguồn lượng điện khai thác từ thủy triều Chính quyền Scotland thức phê chuẩn dự án với tổng trị giá đầu tư lên đến 40 triệu bảng Anh (64 triệu USD) Nhà máy phát điện có tổng cơng suất 10MW/năm Nhà máy điện thủy triều Scotland đặt khơi đảo Islay nằm phía Tây Scotland, bao gồm tổ hợp 10 tua-bin phát điện có khả cung cấp nhu cầu điện sinh hoạt cho 5.000 hộ gia đình hai đảo Islay Jura Chủ dự án Scottish Power Renewables, công ty lượng tái sinh hàng đầu Anh Khi hoàn thành, dự án Islay nhà máy điện thủy triều đâu tiên giới giúp tăng lần công suất dự án sản xuất điện hải đương Anh Nhà máy điện thủy triều lớn giới Scotland Bộ trưởng Quốc phòng Canada Peter MeKay cho biết nước chi 19,8 triệu USD cho dự án lượng thủy triều vịnh Fundy thuộc tỉnh Nova Scotia, bước nhằm biến Canada trở thành "siêu cường lượng sạch." Theo dự án, hệ thống bốn đường cáp ngầm lắp đặt đáy biển khu vực vịnh Fundy đề truyền tải điện từ tua-bin thủy triều hòa vào mạng lưới điện tỉnh Nova Scotia Mỗi đường cáp truyền tải tới 16MW điện, tương đương với nguồn điện đủ cung cấp cho 20.000 hộ gia đình Khi hồn thành, đự án cơng trình cung cấp điện lượng thủy triều lớn giới Được biết Canada có kế hoạch khoảng 800 triệu CAD (hơn 793.3 triệu USD) đề phát triển lượng vòng năm tới Dự án điện lượng thủy triều lớn giới Canada Việt Nam với 3.000 km đường bờ biển có tiềm lớn để phát triển lượng từ sóng biển Tuy nhiên, tiếc đầu tư khai thác nguồn lượng chậm so với giới thực Hiện tại, phát triển lượng biển nước ta giai đoạn sơ khai Bên cạnh đó, Việt Nam cịn chậm việc xem xét có nên gia nhập Nhóm Quốc tế Năng lượng Đại dương.Lúc này, Việt Nam cần sớm tham gia tổ chức quốc tế để triển khai hiệu triệt để chiến lược lượng xanh, góp phần phát triển kinh tế xã hội bền vững Khu vực Quảng Ninh, mật độ lượng thủy triều đạt khoảng 3,7 GWh/km2, Nghệ An khoảng 2,5 GWh/ km2 giảm dần đến khu vực Thừa Thiên Huế với 0,3 GWh/ km2 Về phía Nam, Phan Thiết 2,1 GWh/ km2, Bà Rịa - Vũng Tàu với 5,2 GWh/ km2.Với đặc điểm địa hình chế độ thủy triều, vùng biển Đông Bắc thuộc địa phậntỉnh Quảng Ninh TP Hải Phịng khu vực có tiềm phát triển điện thủy triều lớn nước, với cơng suất lắp máy lên đến 550 MW, chiếm 96% tiềm kỹ thuật nguồn điện thủy triều Việt Nam Tuy nhiên, nguồn lượng chưa quan tâm khai thác, giai đoạn nghiên cứu sơ khai, chưa có ứng dụng cụ thể phát điện từ nguồn lượng 5 NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU TRÊN PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG VẬN TẢI Khi lượng thủy triều chuyển đổi thành điện cung cấp cho người ngày người ứng dụng vào loại phương tiện giao thông vận hành điện như: xe đạp điện, xe ô tô điện, tàu điện ngầm, Trên thực tế, phương tiện giao thông chạy điện ngày phổ biến chúng khơng phát thải mơi trường Khơng giống ô tô, xe máy hay tàu hỏa chạy xăng dầu, lượng khí thải CO2 hạt bụi phương tiện giao thông chạy điện hồn tồn khơng có Các khí thải cho góp phần làm trái đất nóng lên ảnh hưởng lớn đến chất lượng khơng khí, đặc biệt khu vực thị Trong tình trạng ngày giá xăng dầu tăng mạnh việc sử dụng phương tiện điện điều hợp lý Những phương tiện không thải loại khí gây nguy hiểm đến sức khỏe người môi trường xung quanh chúng thân thiện với mơi trường Ngược lại, so sánh,trung bình xe có động xăng sản sinh 350g CO2/1,6 km Cũng cần ý rằng,tuy khơng trực tiếp thải khí thải độc hại q trình sản xuất xe điện lại có ảnh hưởng định đến môi trường Dù vậy, ảnh hưởng giảm dần công nghệ phát triển Động diesel hay động xăng tác nhân lớn gây tình trạng nhiễm tiếng ồn –một tác nhân gây hại cho sức khỏe người Bên cạnh ưu điểm phương tiện chạy điện có nhược điểm không cạnh Hiện tại, phạm vi hoạt động hạn chế nhược điểm lớn xe điện Ví dụ, Nissan Leaf 2016 di chuyển phạm vi 172 km cho lần sạc điện Chính thế, quan niệm xe điện thể di chuyển khoảng 160 km làm khơng khách hang đắn đo số không đáp ứng nhu cầu di chuyển họ Tiếp theo chi phí ban đầu cao, theo giá thị trường ngày xe động diesel có mức giá thấp so với xe điện Cùng với việc trạm sạc cho xe điện không nhiều trạm xăng trở ngại lớn dòng xe điện Tóm lại việc chọn dịng xe điện tốt với môi trường bảo vệ sức khỏe cho người bên cạnh trở ngại không nhỏ bé người tiểu dùng KỸ THUẬT KHAI THÁC NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU : Cho đến thời điểm nay, lượng thủy triều giới khai thác trình nghiên cứu phát triển dạng công nghệ sau đây:  Công nghệ dạng (dạng đập thủy triều),  Công nghệ dạng động (dịng chảy thủy triều)  Cơng nghệ tích hợp (kết hợp đập dịng chảy thủy triều) Tình hình ứng dụng nghiên cứu phát triển dạng công nghệ giới giới thiệu cụ thể phần sau a) Công nghệ khai thác lượng thủy triều dạng năng: Công nghệ khai thác lượng thủy triều dạng đập thủy triều công nghệ truyền thống lâu đời Dự án giới The La-Rance xây dựng đưa vào vận hành Pháp vào năm 1966 với công suất tổng công suất 240 MW gồm 24 tua bin, diện tích hồ chứa 22 km2, mức chênh triều trung bình 8,5m  Tiếp theo, dự án Kislaya Guba xây dựng vận hành Nga vào năm 1968 với tổng công suất 1,7 MW gồm tua bin nhất, diện tích hồ chứa 1,1 km 2, mức chênh triều trung bình 2,3 m  Vào năm 1980, dự án Jangxia đưa vào vận hành Trung Quốc với tổng công suất 3,9 MW gồm tua bin, diện tích hồ chứa 1,4 km 2, mức chênh triều trung bình 5,1 m  Sau đó, dự án Annapolis xây dựng vận hành Canada vào năm 1984 với tổng công suất 20 MW bao gồm tua bin, diện tích hồ chứa 15 km 2, mức chênh triều trung bình 6,4 m Dự án gần dự án điện thủy triều có cơng suất lớn Sihwa xây dựng vận hành Hàn Quốc vào năm 2011 với tổng công suất 254 MW gồm 10 tua bin, diện tích hồ chứa 56 km 2, mức chênh triều trung bình 5,6 m  Ngồi cịn số dự án quy mô nhỏ khác như: Strangford Lough (Anh) - công suất 1,2 MW vận hành năm 2008; Udomok (Hàn Quốc) - công suất 1,5 MW, vận hành năm 2009; Eastern Scheldt (Hà Lan) - công suất 1,25 MW, vận hành năm 2015  Theo thống kế Cơ quan Năng lượng Tái tạo Quốc tế (IRENA), tổng công suất dự án sử dụng công nghệ đập thủy triều tồn giới tính đến cuối năm 2020 xấp xỉ 522 MW  Một số dự án tiêu biểu khai thác lượng thủy triều dạng đập thể Hình b) Cơng nghệ khai thác lượng thủy triều dạng động năng: Để khắc phục hạn chế công nghệ khai thác lượng thủy triều dạng đập, ý tưởng khai thác lượng thủy triều dạng dòng chảy đề xuất vào năm 1981 Tuy nhiên, đến tận năm 2003 nhờ tận dụng thành tựu phát triển công nghệ điện gió, cơng nghệ khai thác lượng thủy triều dạng dòng chảy thủy triều đầu tư nghiên cứu phát triển liên tục Theo khảo sát thực năm 2017, giới có 75 cơng ty nghiên cứu phát triển công nghệ khai thác lượng thủy triều dạng dòng chảy, tập trung chủ yếu châu Âu Mỹ, mơt số Úc, Canada Trung Quốc Trong số có cơng nghệ đạt mức sẵn sàng công nghệ cao TRL9 - mức sẵn sàng thử nghiệm quy mô thương mại 34 đơn vị phát triển công nghệ đạt mức TRL7 (mơ hình cơng nghệ tỉ lệ thực kiểm nghiệm điều kiện môi trường gần giống với thực tế) Các công nghệ phân loại thành: + Công nghệ tua bin trục ngang (Hình 2a) tương tự tua bin điện gió Với cơng nghệ này, tua bin gắn thiết bị nổi, thiết bị cố định đáy biển + Công nghệ tua bin trục đứng (Hình 2b) Với cơng nghệ này, tua bin gắn thiết bị nổi, cố định đáy biển + Công nghệ tua bin có tên quốc tế “oscillating hydrofoil” - tạm dịch “cánh nâng thủy lực” thiết kế dựa nguyên lý hoạt động cánh máy bay (Hình 2c) Loại công nghệ gắn cố định đáy biển + Cơng nghệ tua bin dạng phễu có tên quốc tế “ducted turbine” (Hình 2d) Cơng nghệ có phần dẫn dịng vào tua bin, mặt cắt phần dẫn dòng thu hẹp dần từ bên ngồi vào đến vị trí đặt tua bin với mục đích khuếch đại vận tốc dịng chảy Cơng nghệ tua bin gắn cố định với đáy biển + Cơng nghệ có tên quốc tế “tidal kite” - tạm dịch “cơng nghệ diều bay” (Hình 2e) Công nghệ khai thác tua bin công suất nhỏ nhẹ gắn thiết bị thiết kế diều có khả tăng tự di chuyển mơi trường dòng chảy thủy triều theo quỹ đạo thiết kế sẵn nhằm mục đích khuếch đại vận tốc tương đối dòng chảy thủy triều so với tua bin + Ngồi ra, cịn số dạng cơng nghệ khác “archimedes spiral” - tạm dịch “tua bin xoắn ác-si-mét” (Hình 2f) số cơng nghệ khác phổ biến giai đoạn nghiên cứu phát triển giai đoạn đầu (TRL1-3) Công nghệ tua bin trục ngang phù hợp với khu vực có độ sâu lớn từ 30 m trở lên khai thác dịng chảy đơn hướng Trong cơng nghệ tua bin trục đứng phù hợp với khu vực có độ sâu nhỏ 10 m khai thác dịng chảy đa hướng Với công nghệ cánh nâng thủy lực, nhà thiết kế thay kích thước cánh nâng để phù hợp với khu vực có chiều rộng kênh dịng chảy thủy triều thay đổi, công nghệ diều bay, công nghệ tua bin dạng phễu công nghệ tua bin xoắn ác-si-mét thiết kế để khai thác khu vực có vận tốc dịng triều nhỏ 1,5 m/s Số lượng nhà phát triển công nghệ thống kê theo quốc gia số công nghệ đạt mức độ sẵn sàng công nghệ từ mức TRL7 trở lên thể Hình Theo số liệu thống kê Trung tâm Năng lượng Biển châu Âu (EMEC), số lượng công ty nghiên cứu phát triển công nghệ khai thác dạng lượng thủy triều toàn giới 97 đơn vị tính đến tháng 3/2020  Tổng cơng suất lắp đặt thử nghiệm công nghệ khai thác lượng thủy triều dạng dịng chảy tồn giới tính đến cuối năm 2020 10,6 MW  Cho đến đầu năm 2022, có hai cơng nghệ cơng bố kế hoạch tiến hành thử nghiệm quy mô thương mại Công nghệ thứ phát triển Orbital Marine Power với tua bin đường kính 20 m, cơng suất MW bao gồm tua bin gắn thiết bị (Hình 4a) Ngưỡng vận tốc dịng chảy để tua bin đạt công suất thiết kế (rated velocity) m/s Công nghệ thứ hai phát triển hãng Nova Innovation với tua bin đường kính 8,5 m gắn thiết bị cố định đáy biển (Hình 4b) Ngưỡng vận tốc dòng chảy để tua bin đạt công suất thiết kế m/s c) Công nghệ khai thác lượng thủy triều dạng tích hợp: Ngoài cách thức khai thác lượng thủy triều dạng (đập thủy triều) động (dòng chảy thủy triều) nêu trên, phương thức kết hợp động - có tên quốc tế “Dynamic Tidal Power” gọi tắt DTP “Tidal Fences” nghiên cứu phát triển năm gần Trung Quốc, Hà Lan, Canada, Na-uy Anh  Cơng nghệ áp dụng phù hợp cho khu vực biển hở có biên độ dao động triều thấp cách xây dựng đập nhân tạo chữ T vng góc với bờ biển, có chiều dài lên đến 2030 km, đập nối đất liền đảo cách bờ phạm vi nêu Trong thân đập đặt tua bin cột nước thấp trục ngang (DTP), hay trục đứng (Tidal Fences) Đập vừa có chức khai thác lượng thủy triều vừa có chức kết nối giao thơng (giữa đất liền với đảo), có chức kết hợp hạ tầng kết nối với dự án/cơng trình ngồi khơi khác, kết hợp với chức bảo vệ bờ biển Hiện nay, dạng công nghệ giai đoạn nghiên cứu phát triển mặt lý thuyết mô Công nghệ có ưu điểm có vị trí khai thác phù hợp (đảm bảo môi trường, kỹ thuật) cơng suất khai thác lớn Hình thể mô phân bố mức chênh triều tạo công nghệ mặt cắt ngang giả định thân đập Xét chi phí sản xuất điện, công nghệ khai thác lượng thủy triều dạng năng, nghiên cứu cho dự án đập thủy triều có cơng suất lớn giới La Rance (240 MW) Sihwa Lake (254 MW) chi phí (LCOE) vào khoảng 0,02 - 0,04 USD/kWh Tuy nhiên, dự án đập thủy triều cột nước thấp mà Trung Quốc nghiên cứu gần chi phí cao phải áp dụng công nghệ tua bin hệ cho cột nước thấp hiệu khai thác khơng đập thủy triều truyền thống có cột nước cao Hiện chưa có cơng bố chi phí cho dạng cơng nghệ khai thác thủy triều cột nước thấp Đối với công nghệ khai thác lượng thủy triều dạng dòng chảy (động năng), Báo cáo Cơ quan Năng lượng Tái tạo Quốc tế (IRENA) vào thời điểm năm 2020 rằng: Chi phí (LCOE) vào khoảng 0,2 - 0,45 USD/kWh Chi phí cao chi phí điện gió ngồi khơi (0,089 USD/kWh móng cố định; 0,16 USD/kWh móng nổi) Tuy nhiên, thấp so với chi phí điện sóng biển (0,3 - 0,55 USD/kWh) tương đương với chi phí điện mặt trời biển PV Solar (0,354 USD/kWh)  DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO https://vi.wikipedia.org/wiki/N%C4%83ng_l%C6%B0%E1%BB%A3ng_t %C3%A1i_t%E1%BA%A1o https://vi.wikipedia.org/wiki/N%C4%83ng_l%C6%B0%E1%BB%A3ng_th %E1%BB%A7y_tri%E1%BB%81u https://mayphatnhapkhau.vn/nang-luong-thuy-trieu-nguon-nang-luong-tai-taovo-tan-cho-nganh-cong-nghiep-khai-thac-dien/ https://www.rechargenews.com/technology/pioneering-seagen-tidal-powerturbine-decommissioned/2-1-644606 https://www.power-technology.com/projects/aktidalturbine/ https://www.powerworldanalysis.com/minesto-initiates-dg500-commissioningprogram/