Thủy điện là nguồn năng lượng được tạo ra từ sức mạnh của dòng nước.. Đập: - Chức năng: Chặn dòng chảy của sông, tạo ra một hồ chứa nước ở phía thượng lưu.. 1.2.1.2.Nguyên lý hoạt động c
Tổng quan về các loại năng lượng mới
Khái niệm
Năng lượng tái tạo hay (năng lượng sạch hoàn toàn) là nguồn năng lượng vô tận được lấy từ thiên nhiên, không gây ô nhiễm môi trường và có thể tái tạo liên tục Năng lượng tái tạo được tạo ra từ các nguồn như gió, mưa, ánh sáng mặt trời, sóng biển, thủy triều, Đây là một giải pháp quan trọng để giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu và đảm bảo nguồn năng lượng bền vững cho tương lai
Hình 1 Một số năng lượng tái tạo
Ưu và nhược điểm của nguồn năng lượng tái tạo
- Sạch và bền vững: Không gây ô nhiễm môi trường, không thải ra khí nhà kính
- Vô tận: Nguồn năng lượng mặt trời, gió, nước là vô hạn
- Giảm phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch: Giảm thiểu tình trạng khai thác quá mức các nguồn tài nguyên không tái tạo
- Tạo việc làm: Phát triển ngành năng lượng tái tạo tạo ra nhiều việc làm mới
- Chi phí đầu tư ban đầu cao: Cần có vốn đầu tư lớn để xây dựng các hệ thống năng lượng tái tạo
- Tính ổn định của nguồn năng lượng: Năng lượng mặt trời và gió phụ thuộc vào điều kiện thời tiết
- Lưu trữ năng lượng: Cần có các giải pháp lưu trữ hiệu quả để đảm bảo cung cấp điện liên tục.
- Do có nguồn gốc từ thiên nhiên nên tính ổn định thấp và thường chịu tác động từ các tác nhân gây ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động
Các nguồn năng lượng tái tạo
Năng lượng gió
Nậm Lụm xã Bản Lang huyện
Nậm Lừm xã Pắc Ngà và Hang Chú huyện Bắc Yên tỉnh Sơn La
Nậm Lừm xã Pắc Ngà huyện
Bắc Yên tỉnh Sơn La
Nậm Mở xã Khoen On huyện Than Uyên tỉnh Lai
Nậm Mở xã Khoen On huyện Than Uyên tỉnh Lai
Mu xã Mường Mùn huyện Tuần Giáo tỉnh Điện Biên
Nậm Mức xã Mường Pồn huyện Điện Biên tỉnh Điện
1″B Nậm xã Pú Xi huyện Tuần
58″Đ Mức Mươn Na Sang Huổi
Mí huyện Mường Chà tỉnh Điện Biên
Nậm Mức xã Mường Mùn huyện Tuần Giáo và xã Pa Ham huyện Mường Chà, tỉnh Điện Biên
Nậm Mức xã Trung Thu huyện Tủa Chùa và xã Pa Ham huyện Mường Chà, tỉnh Điện Biên
Suối Muội xã Chiềng Ngàm huyện Thuận Châu tỉnh Sơn La
Na xã Hoang Thèn huyện
Nậm Na xã Huổi Luông huyện Phong Thổ và xã Phìn
Hồ huyện Sìn Hồ tỉnh Lai Châu
Nậm Na xã Chăn Nưa huyện Sìn Hồ tỉnh Lai Châu
Nậm Nghẹ xã Hua Bum huyện
Nậm Nứa xã Pa Thơm huyện Điện Biên tỉnh Điện
9″B Nậm xã Mường Bú huyện
Nậm Pay xã Nà Tòng huyện
Nậm Pia xã Chiềng Công huyện Mường La tỉnh
Nậm Pia xã Chiềng Hoa huyện
Sập xã Háng Đồng huyện
Bắc Yên tỉnh Sơn La
Sập xã Háng Đồng huyện
Bắc Yên tỉnh Sơn La
Sập xã Phiêng Ban huyện
Bắc Yên & xã Suối Bau huyện Phù Yên
Sập xã Sặp Vạt huyện
Lườn g xã Pa Vệ Sử huyện Mường Tè tỉnh Lai
Lườn g xã Pa Vệ Sử và Bum
Tở huyện Mường Tè tỉnh Lai Châu
Lườn g xã Pa Vệ Sử và Bum
Tở huyện Mường Tè tỉnh Lai Châu
Tô Buôn g xã Tú Nang huyện Yên Châu tỉnh Sơn
Xá xã Chiềng Ân huyện
Nậm Xe xã Nậm Xe và Sin Suối Hồ huyện Phong Thổ tỉnh Lai Châu
Xím Vàng xã Xím Vàng và
Hang Chú huyện Bắc Yên tỉnh Sơn La
Tt Sốp Cộp huyện Sốp Cộp tỉnh Sơn La
Nậm Hua xã Mường Bám huyện Thuận Châu tỉnh Sơn La
Mã xã Phì Nhừ và Mường
Luân huyện Điện Biên Đông tỉnh Điện
Sông Mã xã Mường Hung và Chiềng Cang huyện Sông Mã tỉnh Sơn La
7″B Nậm xã Thanh Minh huyện Điện Biên tỉnh Điện
Nậm Rốm xã Nà Nhạn huyện Điện Biên tỉnh Điện
Nậm Sọi xã Mường Cai huyện Sông Mã tỉnh Sơn La
160 Sông Âm 13 42,7 2018 2020 Sông Âm xã Tam Văn huyện
Lang Chánh tỉnh Thanh Hóa
Ca Nan xã Chiêu Lưu, Hữu Kiệm và Na Ngoi, huyện Kỳ Sơn tỉnh Nghệ An
Nậm Cắn xã Tà Cạ và Nậm Cắn huyện Kỳ Sơn Nghệ An|Kỳ Sơn tỉnh Nghệ
Sông Cáy xã Trí Nang huyện Lang Chánh tỉnh Thanh Hóa
Chà Lạp xã Tam Thái huyện
Tương Dương tỉnh Nghệ An
Nậm Chốt xã Sơn Kim 1 huyện
Sông Chu xã Đồng Văn huyện Quế Phong tỉnh Nghệ
167 Dốc 15 2013 19°57′2 Sông xã Lương Sơn huyện
Sông Chu xã Xuân Mỹ huyện Thường Xuân tỉnh Thanh Hóa
Sông Chu xã Xuân Cẩm huyện
Thường Xuân tỉnh Thanh Hoá
Nậm Giải xã Châu Kim và Nậm Giải huyện Quế Phong tỉnh Nghệ An
Sông Gianh xã Trọng Hóa huyện Minh Hóa tỉnh Quảng
Sông Hiếu xã Châu Thôn huyện
Sông Hiếu xã Yên Hợp huyện Quỳ Hợp tỉnh Nghệ
Nậm Lam xã Lượng Minh huyện Tương Dương tỉnh Nghệ An
Sông Lam xã Con Cuông & Tương Dương tỉnh Nghệ An
Lò xã Tam Thanh huyện Quan Sơn tỉnh Thanh
Lò xã Sơn Lư huyện
Sông Lò xã Trung Xuân huyện Quan Sơn tỉnh Thanh
Mã xã Thành Sơn và
Trung Thành huyện Quan Hóa tỉnh Thanh
Sông Mã xã Thiết Kế huyện Bá Thước tỉnh Thanh
Sông Mã xã Điền Lư huyện Bá Thước tỉnh Thanh
Mã xã Cẩm Thành và
Cẩm Lương huyện Cẩm Thủy tỉnh Thanh
Nậm Mô xã Tà Cạ huyện Kỳ Sơn tỉnh Nghệ An
Mộ xã Xá Lượng huyện
Tương Dương tỉnh Nghệ An
Ngàn Sâu xã Hương Hóa tỉnh Quảng Bình & Hương Khê tỉnh Hà Tĩnh
Nậm Pông xã Châu Hạnh và
Châu Phong huyện Quỳ Châu tỉnh Nghệ
Sông Quàn g xã Châu Thắng huyện Quỳ Châu và xã Tiền Phong huyện Quế Phong tỉnh Nghệ An
Sông Quàn g xã Mường Nọc huyện Quế Phong tỉnh Nghệ
Khe Rôn xã Lê Hóa huyện
Tuyên Hóa tỉnh Quảng Bình
Khe Thơi xã Lạng Khê huyện
Nậm Tột xã Châu Thôn huyện
Khe A Cho xã Húc Nghì huyện Đakrông tỉnh Quảng
Ba Ran xã Thượng Lộ và Hương Lộc huyện Nam Đông, tỉnh Thừa Thiên Huế
Bồ xã Hương Vân huyện
Sông Bồ xã Hồng Hạ huyện A Lưới tỉnh Thừa Thiên
20″Đ Đakrô ng xã Húc Nghì huyện Đakrông tỉnh Quảng
00″Đ Đakrô ng xã Đakrông huyện Đakrông tỉnh Quảng
13″Đ Đakrô ng xã Tà Long huyện Đakrông tỉnh Quảng
56″Đ Đakrô ng xã Ba Nang huyện Đakrông tỉnh Quảng
Hữu Trạch xã Bình Điền huyện Hương Trà tỉnh Thừa Thiên Huế
Khe Nghi xã Hướng Linh huyện
Hướng Hóa tỉnh Quảng Trị
Rào Quán xã Hướng Tân huyện
Hướng Hóa tỉnh Quảng Trị
Rào Quán xã Tân Hợp huyện Hướng Hóa tỉnh Quảng Trị
205 A Lin 42 165 10/201 1/20 16°18′4 A Lin xã Trung Sơn huyện
A Lưới tỉnh Thừa Thiên Huế
Sông Sen xã Hướng Phùng huyện Hướng Hóa tỉnh Quảng Trị
Tả Trạch xã Dương Hòa Tx.
Hương Thủy tỉnh Thừa Thiên Huế
Rào Trăng xã Phong Xuân huyện Phong Điền tỉnh Thừa Thiên Huế
Rào Trăng xã Phong Xuân huyện Phong Điền tỉnh Thừa Thiên Huế
Rào Trăng xã Phong Xuân huyện
Phong Điền tỉnh Thừa Thiên Huế
A Vươn g xã A Vương huyện Tây Giang tỉnh Quảng Nam
A Vươn g xã Za Hung huyện Đông Giang tỉnh Quảng Nam
Tt Thạnh Mỹ huyện Nam Giang tỉnh Quảng Nam
Tt Thạnh Mỹ huyện Nam Giang tỉnh Quảng Nam
Tt Thạnh Mỹ huyện Nam Giang và xã Ka Dăng huyện Đông Giang tỉnh Quảng Nam
Sông Kôn xã Sông Kôn huyện Đông Giang tỉnh Quảng Nam
31″Đ Đăk Mek xã Đăk Choong huyện Đăk Glei tỉnh Kon Tum
Mi xã Đăk Choong huyện Đăk Glei tỉnh Kon Tum
06″Đ Đăk Mi xã Đăk Choong huyện Đăk Glei tỉnh Kon Tum
Mi xã Phước Lộc và
Phước Công huyện Phước Sơn tỉnh Quảng Nam
27″Đ Đăk Mi xã Phước Chánh huyện Phước Sơn tỉnh Quảng Nam
Mi xã Phước Hòa huyện
Phước Sơn tỉnh Quảng Nam
Thu Bồn xã Phước Gia huyện
Hiệp Đức và xã Tiên Lãnh huyện Tiên Phước tỉnh Quảng
Sông Tranh xã Quế Lưu và Thăng Phước huyện Hiệp Đức tỉnh Quảng Nam
Sông Vàng xã Ba huyện Đông
Sông Vàng xã Đại Lãnh huyện Đại Lộc tỉnh Quảng
A Yun xã Lơ Pang huyện Mang Yang và xã H’Nol huyện Đăk Đoa tỉnh Gia Lai
A Yun xã Đê Ar huyện Mang
A Yun xã Đê Ar huyện Mang Yang tỉnh Gia Lai
A Yun xã Bar Măih huyện
Chư Sê và xã Đê Ar huyện Mang Yang tỉnh Gia Lai
Ba xã Kông Chro Kông
Sông Ba xã Yang Nam huyện Kông Chro tỉnh Gia
233 Đăk 18 60 2009 2011 13°40′4 Sông xã Yang Nam huyện
Ba Kông Chro tỉnh Gia
Sông Ba xã Ia RSươm huyện Krông Pa tỉnh Gia Lai
Ba xã Ia RSươm huyện
Krông Pa tỉnh Gia Lai
Sông Ba xã Ea Ly huyện Sông Hinh tỉnh Phú Yên và xã Ea Sô huyện Ea Kar tỉnh Đắk Lắk
Krông Pa xã ĐakRông huyện Kbang tỉnh Gia Lai
Cà Đú xã Trà Thủy huyện
Ea Krông Hin xã Cư Króa huyện M'Drắk tỉnh Đắk Lắk
Ea M'Do al xã Ea M'Doal huyện M'Drắk tỉnh Đắk Lắk
Ea M'Do al xã Ea M'Doal huyện M'Drắk tỉnh Đắk Lắk
243 Đăk 8.1 60 2/2007 9/20 14°31′4 Đăk xã Đăk Tơ Lung
Ne huyện Kon Rẫy tỉnh
16″Đ Đăk Pi Hao xã Chơ Long huyện Kông Chro tỉnh Gia
49″Đ Đăk Bla xã Đăk Ruồng huyện
Ea Đrăng xã Ea Wy huyện Ea H'leo tỉnh Đắk Lắk
Ia Grăng xã Ia Grăng huyện Ia Grai tỉnh Gia Lai
Ia Grai xã Ia Tô huyện Ia
Ia Grai xã Ia Kha huyện Ia Grai tỉnh Gia Lai
43″Đ Đak Heur xã Đưng K'Nớ huyện
Lạc Dương tỉnh Lâm Đồng
Ia Krel xã Ia Dom huyện Đức
Ia Krom xã Đăk Sơ Mei và Đăk Krong huyện Đăk Đoa tỉnh Gia Lai
Ia Krom (Đăk Pơ Tang) xã Hà Tây huyện Chư Păh tỉnh Gia Lai
Krông Kmar Tt Krông Kmar huyện Krông Bông tỉnh Đắk Lắk
Krông Nô xã Nam Ka huyện Lắk tỉnh Đắk Lắk và xã Quảng Phú huyện Krông Nô tỉnh Đắk
Krông Nô xã Đưng K’Nớ huyện Lạc Dương tỉnh Lâm Đồng, và xã Bông Krang huyện Lắk tỉnh Đắk Lắk
Krông Nô xã Đạ Tông huyện Đam Rông tỉnh Lâm Đồng, và xã Krông
Nô huyện Lắk tỉnh Đắk Lắk
Krông Nô xã Quảng Sơn huyện Đăk Glong tỉnh Đắk
Lô xã Ngok Tem huyện
Pô Kô Tt Plei Kần huyện
Tụ huyện Đăk Tô tỉnh
Pô Kô xã Pô Kô và xã Tân
Cảnh huyện Đăk Tô tỉnh Kon Tum
Pô Ne xã Măng Cành và Tt.
Măng Đen huyện Kon Plong tỉnh Kon Tum
Psi xã Đăk Pxi huyện Đăk Hà tỉnh Kon Tum
53″Đ Đăk Psi xã Văn Xuôi và xã Tu
07″Đ Đăk Psi xã Đăk Pxi huyện Đăk Hà và xã Tu Mơ Rông huyện Tu Mơ Rông tỉnh Kon Tum
58″Đ Đăk Psi xã Đăk Pxi huyện Đăk Hà và xã Đăk Hà huyện Tu Mơ Rông tỉnh Kon Tum
17″Đ Đăk Psi xã Đăk Pxi huyện Đăk Hà tỉnh Kon Tum
Psi xã Đăk Long huyện Đăk Hà tỉnh Kon Tum
13″Đ Đăk Trưa xã Đăk Pxi huyện Đăk Hà và xã Tu Mơ Rông huyện Tu Mơ Rông tỉnh Kon Tum
Ia Púch xã Ia O huyện Chư
Ruồi xã Xốp huyện Đăk Glei tỉnh Kon Tum
14 2011 2021 Tt Đăk Glei huyện Đăk Glei tỉnh Kon
Ninh xã Ia Ly huyện Chư Păh tỉnh Gia Lai
Sê San xã Mô Rai huyện Sa Thầy tỉnh Kon Tum và xã Ia O huyện Ia Grai tỉnh Gia Lai
Srêpố k xã Hòa Phú Tp Buôn
Srêpố k Tp Buôn Ma Thuột tỉnh Đắk Lắk
Srêpố k xã Ea Pô huyện Cư Jut tỉnh Đắk Nông
Srêpố k xã Ea Wer và Tân
Hòa huyện Buôn Đôn tỉnh Đắk Lắk và xã
Ea Pô huyện Cư Jút tỉnh Đắk Nông
Srêpố k xã Krông Na, Ea
Huar, Ea Wer huyện Buôn Đôn tỉnh Đắk
09″Đ Đăk Tơ Kan xã Đăk Trăm Ngọc
Tụ huyện Đăk Tô tỉnh Kon Tum
Ba xã Sơn Mùa huyện
Suối Cái xã Tây Thuận huyện
Tây Sơn tỉnh Bình Định
39″Đ Đăk Đrinh xã Sơn Tân huyện Sơn Tây tỉnh Quảng
Sông Hinh xã Ea Trol, huyện
Sông Hinh xã Vĩnh Sơn huyện
Vĩnh Thạnh tỉnh Bình Định
Sông Kôn xã Vĩnh Kim huyện
Vĩnh Thạnh tỉnh Bình Định
Sông Kôn xã Vĩnh Hảo huyện
Vĩnh Thạnh tỉnh Bình Định
Sông Kôn xã Bình Tường huyện Tây Sơn tỉnh Bình Định
La Hiêng xã Phú Mỡ huyện Đồng Xuân tỉnh Phú
Nà xã Trà Linh huyện
Nước Nà xã Trà Nam huyện Nam Trà My tỉnh Quảng Nam
Nước Biêu xã Trà Cang huyện
Nam Trà My tỉnh Quảng Nam
Re xã Hiếu huyện Kon
Tang xã Sơn Bao huyện
Trà Khúc xã Sơn Giang & Sơn
Cao huyện Sơn Hà tỉnh Quảng Ngãi
Khúc xã Sơn Thành, Sơn Giang, Sơn Linh huyện Sơn Hà tỉnh Quảng Ngãi
Trà Khúc xã Sơn Nham huyện
18″Đ Đăk Trúc xã Vĩnh Sơn huyện
Vĩnh Thạnh tỉnh Bình Định
Xà Lò xã Sơn Lập huyện
Sơn Tây và xã Sơn
Kỳ huyện Sơn Hà tỉnh Quảng Ngãi
300 Cần 77 321 2000 2004 11°58′0 Sông xã Đa Kia huyện Bù
Bé Gia Mập và xã Thanh
Hòa huyện Bù Đốp tỉnh Bình Phước
Sông Bé xã Thanh An huyện Hớn Quản và xã Long Hưng huyện Phú Riềng tỉnh Bình Phước
21″Đ Đa Kai xã Lộc Lâm huyện Bảo Lộc tỉnh Lâm Đồng
16″Đ Đa Khai xã Đa Nhim huyện
Lạc Dương tỉnh Lâm Đồng
33″Đ Đa Mbol xã Lộc Bắc huyện
Bảo Lâm tỉnh Lâm Đồng
21″Đ Đa M'bri xã Lộc Tân huyện
Bảo Lâm, xã Phước Lộc huyện Đạ Huoai, xã Triệu Hải huyện Đạ Tẻh, tỉnh Lâm Đồng
41″Đ Đa Chay xã Đạ Chais huyện
Lạc Dương tỉnh Lâm Đồng
39″Đ Đa Siat xã Lộc Bảo huyện Bảo Lâm tỉnh Lâm Đồng
20″Đ Đa R'Nga xã Lộc Nga Tx Bảo
Lộc và xã Lộc An huyện Bảo Lâm tỉnh Lâm Đồng
01″Đ Đan Sách xã Đông Tiến huyện
Hàm Thuận Bắc tỉnh Bình Thuận
01″Đ Đồng Nai xã Trường Xuân huyện Đăk Song tỉnh Đắk Nông
49″Đ Đa Dâng xã Tân Thành huyện Đức Trọng và xã Tân
Hà huyện Lâm Hà, tỉnh Lâm Đồng
28″Đ Đạ Dâng xã Lát huyện Lạc
Dương và xã Phi Tô huyện Lâm Hà tỉnh Lâm Đồng
28″Đ Đồng Nai xã Tân Thượng huyện
Di Linh và Tân Thanh huyện Lâm Hà tỉnh Lâm Đồng
18″Đ Đồng Nai xã Thống Nhất huyện
Bù Đăng tỉnh Bình Phước
00″Đ Đăk G'lun xã Đăk Nhau huyện
Bù Đăng tỉnh Bình Phước
22″Đ Đăk Kar xã Đăk Sin huyện Đắk R'lấp tỉnh Đắk
La Ngà xã Lộc Nam huyện Bảo Lâm tỉnh Lâm Đồng
0″B Đăk xã Đạ Long huyện Đam Rông tỉnh Lâm
Sông Đắk Nông p Nghĩa Tân Tx Gia Nghĩa tỉnh Đắk Nông
31″Đ Đăk R' Keh xã Đăk Sin và Hưng Bình huyện Đăk R’lấp tỉnh Đắk Nông
20″Đ Đăk R'lấp xã Quảng Tín huyện Đăk R'lấp tỉnh Đắk
Ru xã Đăk Ru huyện Đắk
Sông Chò xã Khánh Hiệp huyện Khánh Vĩnh tỉnh Khánh Hòa
Suối Thị xã Đông Tiến huyện
Hàm Thuận Bắc tỉnh Bình Thuận
Sông Giang xã Khánh Trung huyện Khánh Vĩnh tỉnh Khánh Hòa
Ea Krông Rou xã Ninh Tây huyện Ninh Hòa tỉnh Khánh
Ma Đế xã Phan Sơn và Phan
Lâm, huyện Bắc Bình tỉnh Bình Thuận
Sông Pha xã Lâm Sơn huyện
Sông Pha xã Lâm Sơn huyện
Sông Pha xã Lâm Sơn huyện Ninh Sơn tỉnh Ninh
Sông Ông xã Quảng Sơn huyện
Việt Nam với hệ thống sông ngòi dày đặc và địa hình đa dạng đã tạo ra tiềm năng lớn để phát triển năng lượng thủy điện Nguồn năng lượng này đã và đang đóng góp quan trọng vào hệ thống điện quốc gia
Hiện nay Việt Nam có khoảng 385 công trình thủy điện đang vận hành trên cả nước, trong đó có hơn 40 công trình thủy điện lớn, là một trong những nguồn cung cấp năng lượng tái tạo chính của Việt Nam, giúp giảm sự phụ thuộc vào các năng lượng hóa thạch
Hình 5: Cơ cấu công suất nguồn điện toàn hệ thống đến cuối năm 2023
Thủy điện đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo sự ổn định, linh hoạt và an toàn của lưới điện quốc gia Nhờ khả năng điều chỉnh công suất nhanh chóng, thủy điện giúp cân bằng cung và cầu điện, đảm bảo hệ thống điện vận hành ổn định Tóm lại, thủy điện đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp năng lượng, phát triển kinh tế và bảo vệ môi trường tại Việt Nam Tuy nhiên, việc khai thác nguồn năng lượng này cần được thực hiện một cách cân nhắc và bền vững để đảm bảo lợi ích lâu dài cho đất nước
1.2.2 Năng lượng gió. Điện gió là một dạng năng lượng tái tạo, sử dụng sức gió để tạo ra điện năng.
Nhà máy điện gió bao gồm các tuabin gió được lắp đặt tại những nơi có gió mạnh và ổn định. Khi có gió thổi, các cánh quạt của tuabin gió sẽ quay, truyền động đến máy phát điện để tạo ra điện năng.
Công nghệ điện gió đang được phát triển và sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới để giảm thiểu sự phụ thuộc vào nguồn năng lượng hóa thạch và giảm lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính.
Hình 6: Các cột Tua bin tại Điện gió Đầm Nại thuộc huyện Thuận Bắc, Ninh Thuận,
Ngày nay, các tua bin gió thường có quy mô lớn với công suất từ khoảng 600kW đến 9MW. Đây là thiết bị giúp tạo ra một lượng tương đối lớn nhờ vào sức gió thổi Khi tốc độ gió tăng, sản lượng điện cũng tăng lên đạt công suất tối đa cho tuabin.
Những khu vực có gió mạnh liên tục là nơi lý tưởng cho các trang trại điện gió Thông thường, số giờ đầy tải của tuabin gió có thể thay đổi từ 16% đến 57% hàng năm và sẽ cao hơn ở các vị trí ngoài khơi.
1.2.2.1 Nguyên lý hoạt động của năng lượng gió
Tuabin gió có nguyên lý làm việc tương tự với quạt điện chúng ta hay dùng Các tuabin (Turbine) gió nhờ vào lực đẩy khí động học tương tự như cánh máy bay, hay trực thăng
Khi gió thổi qua các cánh, áp suất của một bên cánh giảm Sự chênh lệch áp suất hai bên cánh quạt làm cho cánh quạt xuất hiện hai lực là lực kéo và nâng Lực nâng cao mạnh hơn so với lực kéo và đây là nguyên nhân làm quay roto của tuabin Roto được kết nối với máy phát trực tiếp thông qua trục hoặc qua hộp số Roto quay từ đó cũng làm máy phát tạo ra điện
Như vậy, từ phong năng, tuabin gió biến đổi thành cơ năng và làm cho máy phát tuabin quay sinh ra điện năng. Điện năng sinh ra có dạng 3 pha được truyền dẫn theo đường lưới điện quốc gia và đưa đến phân phối tại các địa phương, nhà máy, xí nghiệp lân cận Các tuabin gió được lắp đặt trên các trụ đỡ cao trên 30m và được bảo vệ bởi các bộ phanh hãm tránh lúc gió lớn gây chập cháy.
1.2.2.1 Cấu tạo của tuabin gió
Hình 8: Cấu tạo của một tuabin gió
2 Roto (các thành phần quay chủ động nhờ lực của gió)
4 Thắng đĩa (dừng tuabin trong trường hợp khẩn cấp)
8 Hệ thống đo tốc độ gió
10 Motor và bánh răng ( để điểu khiển tuabin quay quanh tháp để đón gió)
11 Motor nhỏ ( để điều khiển góc tới của cánh quạt tuỳ theo tốc độ gió)
Ngoài ra còn hệ thống bôi trơn, làm mát hộp số, hệ thống dây dẫn và các hệ thống điện tử khác
Chức năng của các bộ phận:
Cánh quạt trong cấu tạo tuabin gió có nhiều yêu cầu khác nhau, nhưng điều cơ bản là chúng cần có khả năng chịu tải trọng lớn Chúng chính là bộ phận “bắt” gió và thu thập năng lượng từ gió để chuyển đổi động năng thành chuyển động quay của Hub, sử dụng nguyên tắc nâng ở phần trên của rotor.
Số lượng cánh quạt được sử dụng trong mỗi tuabin gió cụ thể có thể là 2, 3 hoặc nhiều hơn, tùy thuộc vào thiết kế Tuy nhiên, theo đánh giá, tuabin gió với 3 cánh và đường kính từ 40 – 90 mét thường mang lại hiệu quả tốt nhất nhờ phân bổ khối lượng cân đối hơn.
2 Roto (các thành phần quay chủ động nhờ lực của gió)
Bộ phận này được gắn với các cánh quạt của tuabin gió để thực hiện việc chuyển đổi năng lượng và tạo ra điện Trên thị trường, các loại tuabin gió thường sử dụng rotor 3 cánh có trục ngang, hình dạng tương tự như cánh máy bay Phần này hoạt động dựa trên nguyên lý nâng: khi gió đi qua phía dưới của cánh quạt, nó tạo ra áp suất cao hơn, trong khi phía trên của cánh quạt tạo ra một lực nâng làm quay rotor.
Làm chậm tốc độ quay của cánh quạt, giúp tốc độ cánh quạt ổn định và không bị phá huỷ
Dừng tuabin trong trường hợp khẩn cấp
Tăng tốc độ quay để có thể cắt ngang từ trường và tạo ra điện
Hộp số của tuabin gió (Gearbox) là một thành phần cực kỳ quan trọng trong hệ thống tuabin gió để tối đa hóa việc khai thác năng lượng tái tạo Chức năng chính của hộp số là kết nối chuyển động quay từ rotor với máy phát điện Nó chịu trách nhiệm chuyển đổi tốc độ quay từ mức khoảng 30 – 60 vòng/phút của rotor thành tốc độ 1.500 vòng/phút, đủ để sinh ra điện năng. Điều này cho phép tối ưu hóa việc chuyển đổi năng lượng từ chuyển động quay chậm thành một tốc độ quay cao hơn, phù hợp với yêu cầu vận hành của máy phát điện để tạo ra điện năng hiệu quả từ năng lượng gió thu được.
Máy phát điện (Generator) trong hệ thống tuabin gió chịu trách nhiệm chuyển đổi năng lượng cơ học thành năng lượng điện Trong trường hợp của các tuabin gió có công suất lớn, thường sử dụng
Năng lượng địa nhiệt
Địa nhiệt là sử dụng nhiệt năng từ tâm trái đất và quá trình phân hủy phóng xạ của vật chất bên trong trái đất, quá trình hấp thụ năng lượng mặt trời và tạo thành nhiệt tự nhiên, nguồn nhiệt tự nhiên này thể hiện thành các dạng nguồn nhiệt như suối nước nóng hay hơi nước nóng, do đó chúng được tập trung lại thành nguồn có áp suất cao làm quay turbine của máy phát để sinh ra điện
Hình 20 : Năng lượng địa nhiệt
Cách khai thác năng lượng địa nhiệt:
Hình 21 : Cách khai thác năng lượng địa nhiệt
Hình 22: Sơ đồ khai thác năng lượng địa nhiệt
Công nghệ thu năng lượng địa nhiệt đã được áp dụng rộng rãi là khoan sâu vào đất có độ sâu từ 3 - 5km Sau đó đưa nước xuống, nhiệt độ trong lòng đất rất cao và sẽ khiến cho nước sôi lên
Hơi nước và nước nóng theo đường ống dẫn sẽ làm quay các tuabin chạy máy phát điện được lắp đặt sẵn, nước sau đó được làm mát và quay trở lại vỏ trải đất nơi nó được làm
70 nóng trở lại là chu trình cứ thế tiếp diễn Với độ sâu này chúng ta đã có thể khai thác được địa nhiệt trong vùng 200 độ C của trái đất
Sử dụng năng lượng địa nhiệt:
Có 2 cách để sử dụng năng lượng địa nhiệt đó là sử dụng trực tiếp và sản xuất điện
Giống như năng lượng mặt trời, năng lượng địa nhiệt cũng có nhiều ứng dụng trực tiếp bao gồm sưởi ấm không gian và làm mát, spa liên quan đến chăm sóc sức khỏe, nuôi cá, sưởi ấm nhà kính, tắm nước nóng
Sản xuất điện Để sản xuất điện người ta sử dụng tuabin được kết nối với máy phát điện, tuabin sẽ quay, sự quay này làm cho nam châm chuyển động xung quanh cuộn dây để tạo ra dòng điện Hiện nay có ba loại nhà máy điện địa nhiệt là nhà máy điện hơi nước khô, nhà máy điện hơi nước chớp và nhà máy điện chu trình nhị phân
Nhà máy điện địa nhiệt chạy bằng hơi khô
Hình 23: Sơ đồ nguyên lý chạy bằng hơi khô
Các nhà máy điện hơi nước khô sử dụng trực tiếp hơi nước từ các nguồn nước ngầm cực nóng bằng cách khoan giếng sản xuất xuống một lớp đá thấm nước dưới lòng đất Hơi nước này được sử dụng làm quay các tuabin và tạo ra điện
Nhà máy điện địa nhiệt chạy bằng nước siêu lỏng
Hình 24: Sơ đồ nguyên lí chạy bằng nước siêu lỏng
Hơi nước địa nhiệt được làm tăng độ nóng lên 182 o C, hơi nước được dồn vào buồng bay hơi để giảm áp lực, do vậy một phần dung tích được biến thành hơi nước.Hơi nước sẽ làm quay tuabin Nếu trong bình chứa còn dư chất lỏng, nó có thể được đưa vào bình bay hơi để tăng thêm công suất
Nhà máy điện địa nhiệt 2 chu trình
Hình 25: Sơ đồ nguyên lý 2 chu trình
Trong sơ đồ trên sử dụng nước nóng có nhiệt độ thấp hơn 200 0 C , là nguồn nước nóng dồi dào nhất trong đa số các vùng địa nhiệt Nước nóng địa nhiệt và chất lỏng thứ cấp có nhiệt độ sôi thấp hơn được đưa qua buồng trao đổi nhiệt
Nhiệt năng của nước địa nhiệt làm chất lỏng thứ cấp bốc hơi nước sẽ làm quay tuabin Bởi đây là hệ thống khép kín nên không hề có chất thải vào khí quyển
1.2.3.1.Ưu điểm, nhược điểm của năng lượng địa nhiệt Ưu điểm:
- Là nguồn năng lượng sạch, chỉ thải ra hơi nước, không làm ô nhiễm nguồn nước
- Hiệu quả kinh tế lâu dài và rất thân thiện với môi trường, khi phát ra lượng khí nhà kính không đáng kể trong quá trình khai thác Hơn nữa, lõi Trái đất sẽ còn tiếp tục cháy trong hàng tỷ năm nữa vì vậy đây là nguồn năng lượng vô tận
-Vị trí bị hạn chế
-Đòi hỏi công nghệ hiện đại
-Tiềm ẩn nguy cơ rủi ro: Nguồn nhiệt điện thường tập trung ở các vị trí tiếp giáp của các mảng kiến tạo địa chất nên việc khai thác tiềm ẩn nhiều nguy cơ động đất
-Khi khai thác phải chú ý khí độc CO2 và h2S hay các nguyên tố nguy hiểm từ lòng đất -Sử dụng nguồn ngước nóng ngầm quá lớn có thể gây sụt lở
Tiềm năng và tương lai của địa nhiệt ở Việt Nam:
-Các nguồn nước nóng theo nhiệt độ và vùng tại Việt Nam:
- Tổng hợp tiềm năng địa nhiệt theo các vùng:
-Tiềm năng nguồn năng lượng địa nhiệt cho sản xuất điện:
Công suất đã lắp đặt và tăng thêm điện địa nhiệt, top 10 quốc gia và phần còn lại của thế giới, năm 2022
Theo khảo sát nước ta có 264 nguồn nước nóng, phân bố rải rác trên vùng lãnh thổ Những vùng có tiềm năng lớn là Tây Bắc, Đông Bắc, Trung Bộ Các nguồn nước nóng như: Kim Bôi (Hòa Bình), Lệ Thủy (Quảng Bình), Mộ Đức, Nghĩa Thắng, Nghĩa
Thuận, Thạch Trụ (Quảng Ngãi)….theo dự báo Việt Nam (sau năm 2045), điện địa nhiệt quy mô vừa và nhỏ có thể được xây dựng phân tán tại nhiều địa điểm trên cả nước
Năng lượng mặt trời
1.2.4.1 Năng lượng mặt trời là gì?
Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng đầu tiên được con người khai thác, thậm chí trước khi chúng ta biết cách tạo ra lửa Năng lượng mặt trời bao gồm năng lượng bức xạ và nhiệt phát ra từ mặt trời Kết hợp với các tài nguyên thứ cấp như sức gió, sức sóng, sức nước, và sinh khối, năng lượng mặt trời tạo thành hầu hết năng lượng tái tạo trên trái đất Sự tồn tại của con người và các sinh vật trên hành tinh này không thể thiếu mặt trời và nguồn năng lượng từ nó.
1.2.4.2 Thành phần của hệ thống điện mặt trời
Hệ thống điện mặt trời cơ bản bao gồm năm thiết bị chính và một số thành phần phụ:
Mảng tấm quang điện (Solar Arrays): Gồm nhiều tấm quang điện kết nối với nhau, nhận năng lượng từ ánh sáng mặt trời và tạo ra dòng điện DC.
Biến tần (Inverter): Chuyển đổi dòng điện DC thành dòng điện AC để cung cấp cho các thiết bị điện và sạc vào pin tích trữ.
Pin tích trữ (Battery): Thông thường là pin Lithium-Ion (LFP), tích trữ điện mặt trời vào ban ngày và xả ra để sử dụng vào ban đêm.
Tủ điện (Electrical Panel): Đóng cắt và bảo vệ hệ thống.
Đồng hồ điện (Meter): Đo đếm và quản lý năng lượng.
Lưới điện (Grid): Lưới điện quốc gia.
Hình 26: Hệ thống điện mặt trời
1.2.4.3 Cách hoạt động của hệ thống điện mặt trời
Khi ánh sáng mặt trời chiếu vào bề mặt tấm quang điện, các photon của ánh sáng truyền năng lượng cho các electron trong tế bào quang điện, làm chúng chuyển động và tạo ra dòng điện DC Bộ biến tần (Inverter) sẽ chuyển đổi dòng điện DC này thành dòng điện xoay chiều (AC) giống như dòng điện của lưới điện quốc gia, để vận hành các thiết bị trong nhà.
1.2.4.4 Các loại tấm quang điện hiện nay
Hiện có ba loạt tấm quang điện phổ biến:
Tấm quang điện Thin Film
Tấm quang điện thế hệ tiếp theo Perovskite
Hình 27 Các loại tấm quang điện hiện nay
Trong số đó, công nghệ Polysilicon vẫn chiếm ưu thế trên thị trường, với khoảng 95% tấm quang điện đang được sử dụng Các tấm quang điện đang lưu hành ở Việt Nam chủ yếu sử dụng công nghệ Polysilicon Trong tương lai, công nghệ N-Type hay còn gọi là công nghệ TopCon dự kiến sẽ chiếm ưu thế.
Hình 21: Tấm PV sử dụng công nghệ TopCon
Tấm quang điện cấp 1 là gì?
Tấm quang điện cấp 1 (Tier 1) là các tấm do các nhà sản xuất lớn và đáng tin cậy sản xuất Phân loại này do BloombergNEF tạo ra vào năm 2012, không phải là hệ thống đánh giá chất lượng mà là thước đo “khả năng thanh toán”, dựa trên tiêu chí tài chính Mặc dù vậy, danh sách cấp 1 thường được coi là một chỉ số tốt để xác định các thương hiệu tấm quang điện uy tín Các công ty cấp 1 như Longi, JA, Jinko, Canadian, Trina Solar, và First Solar là những nhà sản xuất hàng đầu thế giới.
1.2.4.5 Các hệ thống điện mặt trời cơ bản
Có hai loại hệ thống điện mặt trời chính:
1 Hệ thống điện mặt trời nối lưới
Hình 22: Các hệ thống điện mặt trời lắp từ năm 2020 trở về trước
Hệ thống này đấu nối vào lưới điện quốc gia và có thể có hoặc không có pin tích trữ Khi không có pin, lưới điện quốc gia đóng vai trò như một cục pin lớn để tích trữ năng lượng dư thừa Tại Việt Nam, trước năm 2020, gần như tất cả các hệ thống điện mặt trời đều theo nguyên lý này.
2.Hệ thống điện mặt trời tích hợp pin lưu trữ năng lượng
Hệ thống này là thế hệ tiếp theo, khuyến khích việc sử dụng pin tích trữ và bộ chuyển đổi điện thế hệ mới gọi là Hybrid Inverter Hệ thống này cung cấp điện mặt trời trực tiếp cho các thiết bị trong nhà, tích trữ năng lượng dư thừa vào pin Lithium-Ion và cung cấp điện vào ban đêm hoặc trong trường hợp mất điện Nó cũng có thể lắp đặt tại những nơi không có lưới điện, như vùng sâu, vùng xa, và hải đảo.
Hình 1.3 Hệ thống điện mặt trời có Pin lưu trữ năng lượng
1.2.4.6 Lợi ích và ưu điểm của năng lượng mặt trời
Bền vững và tái tạo: Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng tái tạo, không làm tổn hại đến môi trường và có khả năng đáp ứng nhu cầu hiện tại mà không ảnh hưởng đến nhu cầu tương lai.
Có sẵn ở mọi nơi: Năng lượng mặt trời có thể được khai thác ở bất kỳ vị trí địa lý nào và hoạt động hiệu quả ngay cả ở vùng khí hậu lạnh.
Tiết kiệm tiền: Việc lắp đặt hệ thống điện mặt trời giúp tiết kiệm hóa đơn tiền điện và giảm sự phụ thuộc vào giá điện đang tăng.
Lợi ích về môi trường: Năng lượng mặt trời làm giảm lượng khí thải carbon, cải thiện chất lượng không khí và giảm biến đổi khí hậu.
Mang tính ổn định: Cung cấp kiểm soát tốt hơn về lượng điện tiêu thụ và hạn chế tình trạng mất điện.
Bảo trì thấp và tuổi thọ lâu dài: Tấm pin có thể kéo dài đến 30 năm với chi phí bảo trì thấp.
Đơn giản và dễ lắp đặt: Hệ thống điện mặt trời dễ lắp đặt và vận hành, không đòi hỏi sự can thiệp thường xuyên.
1.2.4.7 Nhược điểm của năng lượng mặt trời
Đầu tư trả trước cao: Chi phí đầu tư ban đầu lớn là rào cản chính đối với nhiều hộ gia đình.
Tính không liên tục: Không tạo ra điện vào ban đêm và cường độ mặt trời thay đổi theo thời gian và vị trí.
Yêu cầu không gian lớn: Tấm pin cần nhiều không gian để sản xuất điện hiệu quả.
Không phù hợp với mọi mái nhà: Kích thước và định hướng của mái nhà có thể làm tăng khó khăn trong việc lắp đặt.
Sản xuất có tác động tiêu cực đến môi trường: Quá trình sản xuất thiết bị có thể gây hại cho môi trường.
Khó di chuyển: Tấm pin khó di chuyển và có thể ảnh hưởng đến giá trị tài sản khi bán nhà. Như với bất kỳ công nghệ mới nào, năng lượng mặt trời có những ưu điểm và nhược điểm cần được cân nhắc Những lợi ích rõ ràng bao gồm giảm lượng khí thải carbon, tiết kiệm hóa đơn tiền điện và cung cấp một giải pháp năng lượng bảo trì thấp Nhược điểm bao gồm sự phụ thuộc vào ánh sáng mặt trời và yêu cầu không gian lớn.
1.2.4.8 Tương lai của năng lượng mặt trời ở Việt Nam
Tương lai của năng lượng mặt trời ở Việt Nam đầy hứa hẹn, nhưng cũng đối mặt với nhiều thách thức Dưới đây là những điểm chính về triển vọng của năng lượng mặt trời tại Việt Nam:
Việt Nam được đánh giá là có tiềm năng lớn về năng lượng mặt trời nhờ vào bức xạ mặt trời dồi dào và ổn định Trung bình, Việt Nam có từ 2000 đến 3000 giờ nắng mỗi năm và bức xạ mặt trời trung bình đạt khoảng 150 kcal/m² Các tỉnh miền Nam và miền Trung có số ngày nắng trung bình lên tới khoảng 300 ngày/năm, tạo điều kiện lý tưởng để phát triển các hệ thống điện mặt trời.
2 Chính Sách và Khuyến Khích
Chính phủ Việt Nam đã đưa ra nhiều chính sách khuyến khích đầu tư vào năng lượng mặt trời Một số chính sách chính bao gồm:
Giá mua điện cố định (FiT): Chính phủ đã áp dụng cơ chế giá mua điện cố định cho các dự án năng lượng mặt trời, giúp đảm bảo lợi nhuận cho các nhà đầu tư. Ưu đãi thuế: Miễn thuế nhập khẩu cho thiết bị năng lượng mặt trời và các ưu đãi thuế khác để giảm chi phí đầu tư.
Quy hoạch phát triển: Quy hoạch điện VII điều chỉnh công suất điện mặt trời từ 6-7 MW vào năm 2017 lên khoảng 12.000 MW vào năm 2030, nhằm thúc đẩy sự phát triển nhanh chóng của nguồn năng lượng này.
Trong những năm gần đây, Việt Nam đã chứng kiến sự tăng trưởng nhanh chóng trong lĩnh vực năng lượng mặt trời Nhiều dự án lớn đã được triển khai, và các khu vực như Ninh Thuận, Bình Thuận đã trở thành trung tâm của ngành công nghiệp điện mặt trời.
4 Thách Thức và Rào Cản
Chi phí đầu tư: Mặc dù giá thiết bị và công nghệ đang giảm, chi phí đầu tư ban đầu vẫn là một rào cản lớn đối với nhiều hộ gia đình và doanh nghiệp nhỏ.
