Anh (chị) hãy trình bày về các nhà máy thủy Điện ở việt nam, các nội dung cần thiết bao gồm các nhà máy thủy Điện công suất lớn

CHƯƠNG 1: PHÂN LOẠI NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN - Nhà máy thuỷ điện ngang đập được xây dựng trong các sơ đồ khai thác thuỷ năng kiểu đập với cột nước không quá 35 40 m.. Ngoài cách phân loại cơ b

KHOA CÔNG NGH Ệ NĂNG LƯỢ NG

-*** -

Chủ đề: Anh (ch ) hãy trình bày v các nhà máy thị ề ủy điệ ởn Vi t Nam, ệcác n i dung c n thi t bao g m: các nhà máy thộ ầ ế ồ ủy điện công su t l n; c u t o và ấ ớ ấ ạnguyên lý hoạt động; ưu điểm và nhược điểm c a vi c s d ng các nhà máy ủ ệ ử ụthủy điện

Giới thiệu

Nam

nguyên lý ho ạt động; ưu điểm và nhượ c di m c a vi c s d ng ể ủ ệ ử ụ

nhà máy điện

GIỚI THIỆU

Nhà máy thuỷ điện là công trình thuỷ công trong đó bố trí các thi t b ế ị động l c ự(turbin, máy phát điện) và các h th ng thi t b ph ph c v cho s làm vi c bình ệ ố ế ị ụ ụ ụ ự ệ

thường của các thiết b chính nhằm sản xuất điện ị năng cung cấp cho các hộ dùng điện

Có thể nói đây là một xưởng s n xu t ả ấ điệnnăng của công trình thuỷ điện

CHƯƠNG 1: PHÂN LOẠI NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN

- Nhà máy thuỷ điện ngang đập được xây dựng trong các sơ đồ khai thác thuỷ năng kiểu đập với cột nước không quá 35 40 m Bản thân nhà máy là một thành phần công - trình dâng nước, nó thay thế cho một phần đập dâng Của lấy nước cũng là thành phần cấu tạo của bản thân nhà máy Do vị trí nhà máy nằm trong lòng sông nên loại nhà máy này còn được gọi là nhà máy thuỷ điện kiểu lòng sông Chi tiết kết cấu loại nhà máy này được trình bày trong chương II mục 2-1 - Nhà máy thuỷ điện sau đập được

bố trí ngay sau đập dâng nước Khi cột nước cao hơn 30 45 m thì bản thân nhà máy vì

-lý do ổn định công trình không thể là một thành phần của công trình dâng nước ngay

cả trong các trường hợp tổ máy công suất lớn Nếu đập dâng nước là đập bê tông trọng lực thì cửa lấy nước và đường ống dẫn nước turbin được bố trí trong thân đập bê tông, đôi khi đường ống dẫn nước turbin được bố trí trên mái hạ lưu của đập

- Nhà máy thuỷ điện đường dẫn trong sơ đồ khai thác thuỷ năng kiểu đường dẫn hoặc kết hợp, nhà máy thuỷ điện đứng riêng biệt tách khỏi công trình đầu mối Cửa lấy nước đặt cách xa nhà máy Trong trường hợp công trình dẫn nước là không áp thì cửa lấy nước nằm trong thành phần của bể áp lực; trong trường hợp công trình dẫn nước là đường hầm có áp thì cửa lấy nước bố trí ở đầu đường hầm và là một công trình độc lập Đường dẫn nước vào nhà máy thường là đường ống áp lực nhưng trong trường hợp trạm thuỷ điện đường dẫn cột nước thấp với đường dẫn là kênh dẫn thì có thể bố trí nhà máy thuỷ điện kiểu ngang đập Ngoài cách phân loại cơ bản trên nhà máy thuỷ điện còn được phân loại theo vị trí tương đối của bản thân nhà máy trong bố trí tổng thể: Nhà máy thuỷ điện trên mặt đất (nhà máy thông thường); nhà máy thuỷ điện

ngầm được bố trí toàn bộ trong lòng đất, nhà máy thuỷ điện nửa ngầm với phần chủ yếu của nhà máy bố trí ngầm trong lòng đất, phần mái che có thể bố trí hở trên mặt đất; nhà máy thuỷ điện trong thân đập được bố trí trong thân đập bê tông, trong thân đập đất, giữa các trụ chống của đập trụ chống Về đặc điểm kết cấu của ba loại cơ bản trên, nhà máy thuỷ điện còn có nhiều dạng kết cấu đặc biệt khác như nhà máy kết hợp xả lũ dưới đáy hoặc trong thân đập tràn, trong trụ pin, nhà máy thuỷ điện ngang đập với turbin capxul, nhà máy thuỷ điện thuỷ triều Các loại nhà máy này tạm xếp chung vào loại nhà máy đặc biệt Về công suất nhà máy thuỷ điện chia làm nhiều loại theo công suất lắp máy, cách phân loại này chỉ là tương đối và cụ thể với tiêu chuẩn của từng quốc gia Ở Việt nam cấp công trình được xác định theo tiêu chuẩn TCVN-5060-90: Nhà máy thuỷ điện lớn Nlm ³ 1000 MW Nhà máy thuỷ điện vừa : 15 £

Nlm £ 1000 MW Nhà máy thuỷ điện nhỏ : Nlm £ 15 MW Theo cột nước nhà máy thuỷ điện phân theo ba loại tuỳ thuộc cột nước công tác lớn nhất: Nhà máy thuỷ cột nước cao : Hmax > 400 m Nhà máy thuỷ điện cột nước trung bình: 50 £ Hmax £ 400

m Nhà máy thuỷ điện cột nước th p : Hmax < 50 m Cấ ột nước công tác Hmax có

liên quan đến lo i turbin b trí trong nhà máy ạ ố Ở TTĐ cột nước cao b trí turbin ốtâm tr c t t c bé và khi cụ ỷ ố ột nước Hmax >500 m s d ng turbin gáo ử ụ Ở TTĐ cột

nước trung bình thường b trí các loại turbin tâm tr c với các t tốc từ lố ụ ỷ ớn đến bé

và trong m t sộ ố trượng h p v i cợ ớ ột nước Hmax >150 m có th s d ng turbin cánh ể ử ụchéo Ở TTĐ cột nước thấp thường b trí turbin cánh quay ho c turbin cánh qu t và ố ặ ạcũng có thể bố trí các turbin tâm trục tỷ tốc lớn hoặc turbin cánh chéo Hình thức lắp máy cũng có ảnh hưởng lớn đến kết cấu nhà máy thuỷ điện: V i turbin ph n ớ ảkích công su t lấ ớn thường b trí trố ục đứng Bố trí như vậy nhà máy s gẽ ọn hơn

nhưng chiêu sâu móng nhà máy sẽ lớn Với TTĐ ngang đập cột nước thấp

Hmax <20m có th s d ng turbin cánh quay ki u capxul tr c ngang, ng hút th ng ể ử ụ ể ụ ố ẳVới nhà máy thuỷ điện s d ng turbin tâm tr c công su t nh cho thử ụ ụ ấ ỏ ấy tốt nh t là s ấ ửdụng hình th c l p máy trứ ắ ục ngang khi đó việc lắp đặt và s a ch a turbin và máy ử ữphát không ph thu c lụ ộ ẫn nhau nhưng kích thước m t bặ ằng nhà máy đòi hỏ ớn hơn i l

so v i trớ ục đứng Đố ới TTĐ sử ụi v d ng turbin gáo hình th c l p máy có th tr c ứ ắ ể ụđứng hoặc trục ngang không phụ thuộc vào công suất tổ máy mà phụ thuộc vào số lượng vòi phun và các yếu tố kết c u công trình cụấ thể Kết c u nhà máy thu đi n ấ ỷ ệ

được chia làm hai phần: Phần dưới nước (khối bê tông phía dưới) bố trí turbin,

buồng xo n, ng hút, các h th ng thi t b ph Phắ ố ệ ố ế ị ụ ần trên nước bao g m gian máy ồ

và gian l p ráp-s a ch a, gian máy bắ ử ữ ố trí máy phát điện, thùng d u áp l c và tầ ự ủ điều tốc turbin

Hình 1 Nguyên lýhoạt động của nhà máy nhiệt điện

Chương 2: Thực trạng phát triển của nhà máy thủy điện ở Việt Nam

I Sự phát tri n cể ủa thủy điện qua các thời kỳ

a) Trước năm 1975

Trước năm 1954, các công trình thủy điện được người Pháp nghiên cứu khai thác thủy

được lựa chọn tại các vị trí thuận lợi, có thể xây dựng nhanh, với chi phí thấp, chưa có nghiên cứu sâu về quy hoạch tổng thể

Thời gian tiếp theo (1954 -1975), với sự giúp đỡ của các chuyên gia Liên Xô và Trung

thủy điện cho ngành Điện sau này

Tại miền Nam, năm 1961, người Nhật tài trợ theo chương trình đền bù chiến phí của chiến tranh thế giới thứ hai để xây dựng dự án Thủy điện Đa Nhim, công suất 160

năm 1965, sau gần một năm đưa vào vận hành

Giai đoạn 1975 - 1994, với sự giúp đỡ lớn lao từ nước bạn Liên Xô, Việt Nam đã xây

được thực hiện khẩn trương, và cuối năm 1975, Nhà máy đã vận hành trở lại Để tiếp

thức khởi công xây dựng

Trong giai đoạn này, tại miền Trung, một số thủy điện nhỏ và vừa cũng bắt đầu được các đơn vị khảo sát - thiết kế trong nước bắt tay thực hiện như Thủy điện Đrây H’linh

c) Từ 1995 đến năm 2005

Có thể nói, giai đoạn này là đỉnh cao trong sự nghiệp phát triển thủy điện của đất nước Nhiều công trình thủy điện được xây dựng và đưa vào vận hành, bao gồm cả những công trình thủy điện lớn, đa mục tiêu: Thủy điện Ialy, Thủy điện Hàm Thuận -

Giai đoạn này cũng chứng kiến sự phát triển vượt bậc và chuyển biến về chất của kỹ thuật xây dựng thủy điện trên tất cả các lĩnh vực, từ quản lý dự án, tư vấn xây dựng, thi công và vận hành nhà máy thủy điện Từ việc phải phụ thuộc hoàn toàn vào kỹ thuật từ nước ngoài, đội ngũ người Việt đã tự chủ được tất cả công đoạn để xây dựng thành công các công trình thủy điện, với bất kể qui mô nào

Thời kỳ này đã xuất hiện hàng loạt thành tựu kỹ thuật hoàn toàn do các kỹ sư trong

công tác chế tạo thiết bị cơ khí thủy công cho các dự án thủy điện đã có tiến bộ vượt bậc Hầu như toàn bộ thiết bị cơ khí thủy công trong giai đoạn này là do các nhà máy

cơ khí trong nước đảm nhận

Đây là giai đoạn tiếp nối quan trọng trong việc khai thác năng lượng thủy điện của đất

Huội Quảng (560 MW) Phát triển thủy điện bắt đầ đi u vào chiều sâu

Hiện nay, Quy trình vận hành liên hồ chứa cho các bậc thang thủy điện đã được thiết lập và được Thủ tướng Chính phủ ký quyết định ban hành cho tất cả các lưu vực sông

có bậc thang thủy điện Đến năm 2018, đã có tổng số 80 dự án thủy điện lớn và thủy điện vừa vào vận hành với tổng công suất lắp máy là 15.999 MW

Có thể nói, tới nay các dự án thủy điện lớn có công suất trên 100 MW hầu như đã được khai thác hết Các dự án có vị trí thuận lợi, chi phí đầu tư thấp cũng đã được

nhà máy thủy điện tích năng sẽ được tiến hành đầu tư để phù hợp với cơ cấu nguồn điện trong hệ thống điện quốc gia

II Công tác quy ho ch ngu n th y ạ ồ ủ năng để phát tri n th y ể ủ điện

Đối với thủy điện, mục tiêu là đến năm 2020 đạt tổng công suất lắp đặt 21.600 MW;

các dòng sông, suối đã được nghiên cứu quy hoạch với 824 dự án thủy điện có tổng

hành khai thác 17.987 MW; đang thi công xây dựng 165 dự án có tổng công suất

3.348 MW, bằng 13,51% tổng công suất quy hoạch; đã cho phép nghiên cứu đầu tư

260 dự án có tổng công suất 3.050 MW, bằng 12,31% tổng công suất quy hoạch; còn lại 56 dự án (chủ yếu quy mô nhỏ) chưa phê duyệt chủ trương đầu tư, tổng công suất 393,5 MW, bằng 1,59% tổng công suất quy hoạch Việc đầu tư xây dựng các dự án thủy điện đã thu hút mạnh mẽ các thành phần kinh tế; hầu hết các dự án thủy điện vừa

và nhỏ do doanh nghiệp ngoài nhà nước làm Chủ đầu tư

Các nhà máy thủy điện hiện có đã góp phần quan trọng đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia (năm 2016, đã đóng góp khoảng 44% công suất và gần 40% điện lượng; trong 8 tháng đầu năm 2017, đã đóng góp trên 40% công suất và điện lượng cho hệ thống điện), điều tiết hợp lý giá điện nước ở ta; tạo ra nhiều công việc và thu nhập cho lực lượng lao động trên cả nước; đóng góp đáng kể cho ngân sách Nhà nước, Tại

Lâm Đồng ), các nhà máy thủy điện đóng góp phần lớn trong nguồn thu ngân sách Cùng với phát triển thủy điện, cơ sở hạ tầng kỹ thuật (điện, đường, trường, trạm, ) và điều kiện sinh hoạt, sản xuất của người dân ở các địa phương có dự án được cải thiện, hoàn chỉnh Nhìn chung, việc phát triển thủy điện đã góp phần thúc đẩy phát triển kinh

tế - xã hội của cả nước; người dân tái định cư ngày càng ổn định cuộc sống, tăng thu nhập (theo báo cáo của Bộ NN&PTNT, năm 2016 bình quân đạt 14 triệu

đồng/hộ/năm) Tuy nhiên, để xây dựng các công trình thủy điện, cũng đã phải thu hồi

7,41 ha (trong đó có 0,078 ha đất ở, 0,256 ha đất lúa, 0,808 ha đất màu, 2,726 ha đất rừng, 1,507 ha đất sông suối) và tái định cư 0,16 hộ dân Quá trình xây dựng công trình cũng ảnh hưởng nhất định đến môi trường và công trình giao thông hiện có Việc

tặc” lợi dụng tiếp cận để gia tăng chặt phá, vận chuyển gỗ trái phép

Hình 2 Hướ ng đi để khai thác và quy ho ch ngu n th y ạ ồ ủ năng, thủ điệ y n b n v ng, an ề ữ toàn

III Thực tr ng nh ng b t c p c a s phát tri n th y ạ ữ ấ ậ ủ ự ề ủ điện hi n nay ệ

III.1 V quy ho ch ề ạ

Trước hết, công tác quản lý quy hoạch thủy điện còn chồng chéo giữa các bộ, ngành

Bộ Tài nguyên và Môi trường quy hoạch phát triển tài nguyên nước, Bộ Công Thương quy hoạch bậc thang thủy điện, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn quy hoạch thủy lợi, do vậy, khi triển khai đầu tư xây dựng công trình phải xin thỏa thuận của nhiều bộ, ngành Thậm chí có dự án khi triển khai xây dựng mới phát hiện sự chồng chéo về mặt quy hoạch, phải xử lý gây lãng phí, chậm tiến độ

Thứ hai, việc phân cấp cho địa phương không phù hợp: Các quy hoạch vùng do địa phương quản lý thường được ưu tiên giao cho các đơn vị tư vấn trên địa bàn thực hiện (với lý do là để dễ quản lý), trong khi trình độ, kinh nghiệm còn non kém, hạn chế, điều tra, khảo sát không đầy đủ dẫn đến chất lượng quy hoạch chưa đáp ứng, do vậy, thường xuyên phải điều chỉnh, bổ sung: danh mục, sơ đồ khai thác và quy mô dự án chưa nghiên cứu toàn diện lưu vực, hoặc địa bàn; chưa cập nhật, hoặc đồng bộ với các quy hoạch khác có liên quan Các tài liệu cơ bản cho quy hoạch còn thiếu, hoặc độ chính xác thấp do công tác điều tra, khảo sát thực tế còn hạn chế, yếu kém

Các cơ quan chức năng ở địa phương chưa thực sự quan tâm, phối hợp và chỉ đạo thực hiện trong quá trình lập, góp ý, thẩm định phê duyệt quy hoạch Ngân sách cho công tác lập quy hoạch của địa phương hạn chế và phân bổ theo kế hoạch

Thứ ba, việc quản lý của các địa phương còn buông lỏng: Các dự án thủy điện do địa phương quản lý: việc giao lập dự án đầu tư cho các đơn vị tư vấn, hoặc cấp Giấy chứng nhận đầu tư cho chủ đầu tư chưa xem xét kỹ về năng lực tài chính và kinh nghiệm của các đơn vị, chất lượng hồ sơ dự án đăng ký đầu tư, điều kiện đầu tư không đảm bảo về mặt kỹ thuật Công tác quản lý đầu tư xây dựng chưa được quan tâm chỉ đạo, thực hiện đúng mức

Một số tỉnh chưa chỉ đạo, giao nhiệm vụ cụ thể để các cơ quan chuyên môn triển khai thực hiện đầy đủ các quy định về quản lý đầu tư và chất lượng công trình thủy điện (thậm chí có tỉnh thực hiện chưa đúng quy định) Một số dự án được khởi công xây dựng khi chưa đảm bảo các điều kiện về trình tự xây dựng cơ bản Việc kiểm tra, giám

sát của chủ đầu tư đối với các đơn vị tư vấn và nhà thầu thi công chưa được thường xuyên, đầy đủ về đảm bảo chất lượng công trình, tiến độ thực hiện, bảo vệ và giảm thiểu tác động tiêu cực đối với môi trường xã hội Đa số các tỉnh chưa thực hiện - đúng chế độ và nội dung báo cáo công tác quản lý quy hoạch và đầu tư xây dựng các

dự án thủy điện

III.2 Về thiết kế, thi công công trình

việc cấp có thẩm quyền cấp chủ trương đầu tư nhiều thủy điện trên cùng một dòng sông, nhưng thiếu tính khoa học, vô tình đã gây ra những khó khăn nhất định cho các chủ đầu tư Thủy điện phía hạ lưu thi công trước, đi vào vận hành, sau đó thủy điện ở phía trên mới thi công khiến đất đá cuốn trôi, gây bồi lắng lòng hồ, ảnh hưởng đến hoạt động sản xuất, kinh doanh của nhà máy đã đi vào vận hành Thậm chí, việc cấp đất cho 2 thủy điện liền kề đã có sự chồng lấn về đất đai, khiến việc thực hiện dự án gặp khó khăn, chậm tiến độ

Ngoài ra, một số thủy điện trong quá trình triển khai thực hiện, công tác giải phóng mặt bằng chưa tuân thủ đúng quy định Đơn cử như chủ đầu tư Thủy điện Trà Khúc 1 chưa chi trả tiền bồi thường đã san ủi trên đất của người dân Cũng có trường hợp, người dân cố tình trục lợi chính sách đất đai, đòi bồi thường trái với quy định của pháp luật, gây khó khăn cho chủ đầu tư triển khai xây dựng dự án…

III.3 Về quản lý vận hành hồ chứa

về quy trình vận hành: Quan điểm chủ đạo khi xây dựng quy trình vận hành hồ chứa thủy điện là đảm bảo an toàn tuyệt đối cho công trình đảm bảo hài hòa lợi ích sử dụng nước, giảm thiểu tác động tiêu cực đối với hạ du và linh hoạt trong điều hành thực tế

Về điều tiết lũ là không làm gia tăng lưu lượng đỉnh lũ trong thời gian lũ lên Trong mùa kiệt, phải vận hành đảm bảo xả lưu lượng tối thiểu cho hạ du theo quy định Trên

cơ sở đó, ban quản lý phải lập kế hoạch vận hành chi tiết với từng trường hợp cụ thể

để đáp ứng các nhiệm vụ của công trình, quy trình vận hành cũng được thông báo cho chính quyền và nhân dân địa phương biết, đặc biệt là trước khi xả lũ (hiệu lệnh còi, văn bản, điện thoại, fax, mạng vi tính…) cho từng trường hợp vận hành Đồng thời, quy định rõ trách nhiệm phối hợp giữa ban quản lý với chính quyền địa phương

Tuy nhiên, nhiều trường hợp việc vận hành hồ chứa chỉ ưu tiên cho mục tiêu đảm bảo

an ninh về điện và hiệu quả kinh tế về phát điện, còn mục tiêu xả nước bổ sung cho hạ

du chưa được chú trọng đúng mức dẫn đến lượng dòng chảy về hạ du có thể bị thiếu hụt nghiêm trọng

Có những dự án lượng dòng chảy đến các hồ bị tích lại hoàn toàn, không xả về hạ du nhằm tích nước để phát vào thời kỳ khác có giá trị điện cao hơn đã hạ thấp mực nước giả tạo, gây khó khăn cho các ngành dùng nước hạ du

Để thu được hiệu quả phát điện tối đa, nhiều hồ chứa áp dụng chế độ vận hành điều tiết ngày đêm theo chế độ phủ đỉnh biểu đồ phụ tải điện năng, vì thế trong giờ cao - điểm ban ngày, các hồ đều phát điện với công suất tối đa và trong giờ thấp điểm ban đêm thì phát điện với công suất tối thiểu, hoặc ngừng phát đã gây biến đổi dòng chảy

đột ngột cho hạ du cạn kiệt một số giờ nhất định, ảnh hưởng đến sử dụng nước, cũng như hệ sinh thái hạ lưu

Một số công trình mới hoàn thành, hoặc đang trong thời gian xây dựng do thiếu quy định về công tác đảm bảo an toàn phòng chống lụt, bão, hoặc chế độ phối hợp, thông tin với các cơ quan liên quan khi vận hành xả lũ đã gây nên một số hậu quả không tốt tại địa phương, phải rút kinh nghiệm, sửa chữa

I Turbin thủy lực

Thiết bị động lực bao gồm turbin thuỷ lực và máy phát điện

Các bộ phận cơ bản của turbin phản kích là bộ phận dẫn nước vào (buồng xoắn), phần cơ khí thuỷ lực (trụ chống, cánh hướng nước, bánh xe xông tác),

bộ phận tháo nước (ống hút), hệ thống thiết bị điều khiển turbin (thùng dầu áp lực, tủ điều tốc, máy tiếp lực)

Phụ thuộc vào cột nước mà sử dụng các loại turbin cánh quay, cánh quạt, tâm trục hay turbin gáo Phần turbin thuỷ lực đã được trình bày trong giáo trình turbin thuỷ lực, trong giáo trình này chỉ trình bày một cách tổng quát các thiết

bị khác có liên quan đến việc bố trí và kết cấu nhà máy thuỷ điện

II Máy phát thủy điện

Máy phát là động cơ biến cơ năng của turbin thành điện năng cung cấp cho hệ thống điện Máy phát thuỷ điện về nguyên tắc là máy phát đồng bộ ba pha, các

bộ phận chủ yếu của nó bao gồm: rotor nối với trục turbin trực tiếp hoặc gián tiếp qua hệ thống truyền động Ro to làm nhiệm vụ tạo nên từ trường quay làm xuất hiện dòng điện xoay chiều trong các cuộn dây trong các ổ cực của stator máy máy phát Để đảm bảo tần số dòng điện tiêu chuẩn 50 hec (Ở một số nước

là 60 hec), yêu cầu rotor máy phát phải quay với tốc độ không thay đổi khi làm việc có phụ tải và bằng tốc độ quay đồng bộ Nếu trục turbin và trục máy phát nối trực tiếp thì tốc độ quay của chúng phải như nhau và là tốc độ quay đồng

bộ Ngoài hai bộ phận chủ yếu là rotor và stator máy phát còn có các bộ phận phụ trợ khác như hệ thống kích từ, các hệ thống làm mát, chống cháy, nén nước v.v

II.2 Các thông số cơ bản của máy phát

- Công suất định mức (công suất tác dụng) là công suất hữu công tối đa của máy phát : Nmf, kW