Bài giảng Thủy năng và thiết bị thủy điện

10/5/2022 Trường Đại học Thủy lợi Khoa Cơng trình Bộ môn Thủy điện NLTT THỦY NĂNG THIẾT BỊ THỦY ĐIỆN Hà Nội, tháng năm 2022 Thủy Thiết bị thủy điện Giới thiệu môn học Phần Thủy Chương Khai thác trữ dòng chảy Chương Trạm thủy điện làm việc hệ thống điện Chương Chọn thông số chủ yếu TTĐ Phần Thiết bị Thủy điện Chương Phân loại, cấu tạo thiết bị thủy điện Chương Đặc tính Tuabin nước Chương 6: Tính tốn lựa chọn Tuabin cho TTĐ Chương 7: Điều chỉnh Tuabin nước 10/5/2022 Thủy Thiết bị thủy điện Tài liệu học tập: Giáo trình: [1] Thuỷ năng: Giáo trình //Bộ môn thuỷ điện - Hà Nội: Nông thôn, 1975 (#000000885) [2] Giáo trình tua bin thuỷ lực //Võ Tiến Tân ; Phạm Văn Khang bổ sung hiệu đính - Hà Nội ::Xây dựng,,2004 (#000000886) Các tài liệu tham khảo: [1] Thuỷ văn cơng trình Tập //Biên soạn: Hà Văn Khối chủ biên, Lê Văn Nghinh, [và người khác] - Hà Nội ::Xây dựng,,2012 (#000015016) [2] Thuỷ văn cơng trình Tập //Biên soạn: Hà Văn Khối chủ biên, Lê Văn Nghinh, [và người khác] - Hà Nội ::Xây dựng,,2013 (#000016306) [3] Thuỷ điều tiết dịng chảy //Nguyễn Thượng Bằng, Hồng Đình Dũng, Vũ Hữu Hải - Hà Nội :Xây dựng,,2005 (#000008130) [4] Thiết kế thi công trạm thuỷ điện nhỏ //Nguyễn Duy Thiện - Hà Nội ::Xây dựng,,2003 (#000011829) [5] Giáo trình thiết bị phụ trợ nhà máy thuỷ điện //Võ Tiến Tân biên soạn - Hà Nội: Nông nghiệp,,2006 (#000000888) [6] Lắp ráp thiết bị chủ yếu trạm thuỷ điện //Huỳnh Tấn Lượng, Phạm Văn Khang - Hà Nội: Xây dựng,,2007 (#000001895) Chun ngành Thủy điện cơng trình lượng Các môn học BM TĐ NLTT dạy / tham gia dạy:  Nhập môn ngành Kỹ thuật xây dựng cơng trình thủy  Thủy Thiết bị Thủy điện (3TC): HK7  Cơng trình trạm thủy điện (3TC): HK  Đồ án Thủy Thiết bị Thủy điện (1TC)  Đồ án thiết kế nhà máy thủy điện thủy điện (1TC)  Tin học ứng dụng thủy điện (1TC)  Vận hành trạm thủy điện (2TC)  Các nguồn lượng tái tạo (2TC)  Đồ án nguồn lượng tái tạo (1TC) 10/5/2022 Mơ hình sơ đồ TTĐ Cửa lấy nước Bể điều tiết ngày Kênh dẫn NMTĐ Mô hình sơ đồ TTĐ Tháp điều áp Đường hầm Đường ống áp lực NMTĐ 10/5/2022 TTĐ Hồ Bình  Nlm=1920 MW, E=8.16x109 KWh  tổ máy  Khởi cơng 11/1979  Hịa lưới: TM 1, 12/1988 TM 8, 4/1994  Khánh thành: 12/1994  Vốn: 905 tỷ đồng (2007) Mặt sơ đồ tổng thể TTĐ Hoà Bình 10/5/2022 TTĐ Sơn La       Nlm=2400 MW, E=10.25x109 KWh tổ máy Khởi cơng 12/2005 Hịa lưới: TM 1, 12/2010 ; TM 6, 9/2012 Khánh thành: 12/2012 (sớm năm) Vốn: 60 196 tỷ đồng TTĐ Tam hiệp Trung Quốc  Ntm=700 MW, 32 tổ máy, Nlm=22.400 MW, E=87.109 KWh, h=3880  Số tổ máy: bên trái 14, bên phải 12, ngầm 10/5/2022 TTĐ Tam hiệp Trung Quốc Mơ hình phận TTĐ 10/5/2022 Chương Khai thác trữ dòng chảy Giới thiệu chung Khái quát Thủy * Thủy năng: lượng tiềm tàng nước * Môn Thủy năng: n/c cách khai thác sử dụng nguồn lượng nước * Các dạng thủy năng: Hóa năng, Nhiệt năng, Cơ (chủ yếu) Cơ năng: mưa, sóng biển, thủy triều, dịng chảy sông suối Trữ lượng thủy * Trên giới Giới thiệu chung Trữ lượng thủy * Ở Việt Nam Phân bố trữ theo khu vực VN Khu vực Công suất lý thuyết (MW) Điện lượng (GWh/năm) Tỷ trọng (%) Đông Bắc 771,12 6760,5 2,25 Sơng Hồng Sơng Thái Bình 90960 79689 26,56 Sơng Đà 8100 70882 23,62 Sông Mã, Sông Cả, Sông Nậm U 2717 23814 7,94 Giữa Miền Trung 3228 28283 9,43 Duyên hải miền Trung 2903 25433 8,48 Tây Nguyên 4024 35298 11,76 Sông Đồng Nai 3410 29872 9,96 Tổng cộng 34251 300040 100 + E lý thuyết = 300 tỷ KWh, N lý thuyết = 34.251 MW + E kinh tế-kỹ thuật = 75 - 80 tỷ KWh, N = 18–20 nghìn MW + E kinh tế-kỹ thuật TĐ nhỏ = 30 tỉ KWh 10/5/2022 Giới thiệu chung Theo Quy hoạch VII, điều chỉnh: Điện Hệ thống điện Việt Nam sản xuất nhập 3.1 Nhu cầu tiêu thụ điện + Năm 2020: E = 265 - 278 tỷ kWh + Năm 2025: E = 400 - 431 tỷ kWh + Năm 2030: E = 572 - 632 tỷ kWh Tương quan tăng trưởng nguồn (Nlm) phụ tải cực đại (Pmax) 60000 50000 Nlm (MW) Pmax (MW) 40000 30000 20000 10000 Nlm (MW) Pmax (MW) 2000 6233 4893 2001 7871 5655 2002 8884 6552 2003 10010 7408 2004 10626 8283 2005 11576 9255 2006 12270 10187 2007 13512 11286 2008 15763 12636 2009 2010 2011 17521 21542 23559 13867 15217.9 16505 2015 37604 23575 2017 43100 30881 2018 47900 34154 Giới thiệu chung Hệ thống điện Việt Nam 3.2 Cơ cấu nguồn điện Năm 2020 (dự kiến) Năm 2017 Nhiệt điện Khí, 21.0% Nguồn nhỏ, 6.8% Nhập khẩu, 1.2% Thủy điện, 38.5% Nhiệt điện khí, 14.9% NLTT, 9.9% Nhiệt điện Than, 32.6% Nhập khẩu, 2.4% Thủy điện, 30.1% Nhiệt điện than, 42.7%  Tình hình TTĐ Việt Nam - Đang vận hành: 306 TTĐ, Nlm = 15.474,3 MW - Đang thi công : 193 TTĐ, Nlm = 5.662,6 MW - Đang nghiên cứu: 245 TTĐ, Nlm = 3.006 MW 10/5/2022 § 1.1 Đánh giá trữ dòng chảy Hệ thống điện Việt Nam 3.3 Kết hoạch phát triển nguồn điện Nlm hệ thống qua năm dự kiến năm 2020 2030 Năm 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2030 Nlm (MW) 4.461 6.233 11.576 21.542 37.604 60.000 129.500 Nlm tăng thêm theo Quy hoạch điện VII * Từ 2011-2015: + Tổng Nlm tăng = 21.450 MW + Nlm TĐ tăng = 7.507 MW (35%), TĐ vừa nhỏ tăng = 2.380 MW (32% TĐ) * Từ 2011 – 2020: khoảng 900 TTĐ vừa nhỏ xây dựng, với Nlm = 6.600MW Giới thiệu Hệ thống điện Việt Nam Một số TTĐ lớn VN Số tổ máy Nlm (MW) Chủ sở hữu Sơn La TTĐ 2400 EVN Hồ Bình 1920 EVN Thác Bà 120 Cổ phần Tuyên Quang 342 EVN Bản Vẽ 320 EVN Ialy 720 EVN Sê San 260 EVN Sê San 360 EVN Đồng Nai 180 EVN Trị An 400 EVN Đa Nhim 160 EVN Thác Mơ 150 Cổ phần Hàm Thuận 300 EVN 10/5/2022 Giới thiệu chung Chính sách giá điện * Đối với TTĐ có Nlm > 30MW Hiệu ích TĐ tính dựa điện bình qn theo mùa - Mùa khô : (01/10 - 30/06) : 2,50 – 5,00 US cent/kWh - Mùa mưa: (01/07 - 30/09) : 2,00 – 4,70 US cent/kWh * Đối với TTĐ có Nlm