CÁC NHÀ MÁY THUỶ ĐIỆN I.NMTĐ kiểu đập Thủy điện kiêu đập hay còn gọi là thủy điện hồ chứa Impoundment Hydropower su dung phuong thức tập trung cột nước như hình I được gọi là phương th
Trang 1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
KHOA CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG
Dal HOC DIEN LUC
BAO CAO HOC PHAN
NANG LUONG CHO PHAT TRIEN BEN VUNG
Chi dé: CAC NHA MAY THUY DIEN TAI VIET NAM
GVHD: TS Trinh Ngoc Tuan
Sinh vién: Nguyén Dire Binh Lớp: DI7THĐK&TDHI MSV: 22810440367
Ha N6i, ngay 18 thang 7 nam 2023
Trang 2MỤC LỤC
0)809:11 0728 1a H 1 CHƯƠNG I CÁC NHÀ MÁY THUÝ ĐIỆN - 5: 522522 x2 tre 2 I.NMTĐ kiếu đập _ So nhe 2
II NMTĐ kiểu đường ống 5 St TT HT ng gio 2
TH.NMTTĐ tích năng Q C00000 000 2n nnn cv n nền kh ten eteeee tanned
CHUONG II CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 00c cccerrererrerrrree 4 I0 5c CN“ (((|A,AHHẬÄẬHạà),H) ,ÔỎ 4
II NMTĐ kiểu đường ống 5 St TT HT ng gio 4
08 0/06)0; J6 5
CHƯƠNG III UU VA NHUGC DIEM CUA CAC NHA MAY THUY DIEN
I0 5c CN“ (((|A,AHHẬÄẬHạà),H) ,ÔỎ
II NMTĐ kiểu đường ống 5 St TT HT ng gio 7
lì 0/660 ) an 7
IV 10H11 009:7 9.8047 (01 -= 8
Trang 3DANH MUC HINH VE, BANG BIEU Hình 1 Nhà máy thuỷ điện kiểu đập c 22 22 cà se
Hình 2 Nhà máy thuỷ điện kiểu ống dẫn c c2
Hình 4 Cầu tạo nhà máy thuỷ điện kiêu đập
Hình 5 Cầu tạo nhà máy thuỷ điện kiêu đường ống
Hình 6 Cầu tạo nhà máy thuỷ điện tích năng
Hinh 7 Nguyên lí hoạt động của nhà máy thuỷ điện tích năng ¬— GŒœ
Trang 4DANH MỤC THUẬT NGỮ, CHỮ VIET TAT
1 NMTD Nha may thuy dién
Trang 5
Năng lượng cho phát triển bền vững 2022-2023
GIỚI THIỆU
Điện năng được tạo ra từ các dạng năng lượng khác tiềm tang trong tự nhiên nhờ công nghệ biến đổi năng lượng Chắng hạn, nhiệt năng tiềm tang trong các loại nhiêu liệu (than đá, dầu mỏ, khí đốt, ) được giải phóng qua phản ứng cháy,biến đôi thành cơ năng và cuối cùng thành điện năng ở các nhà máy nhiệt điện Cơ năng của dòng nước (sông, suối, thuỷ triều, ) được biến thành điện năng ở các nhà máy thuỷ
điện Tại các nhà máy điện nguyên tử, năng lượng giải phóng từ phản ứng hạt nhận
(của các nguyên tô có nguyên tử lượng lớn) cũng đợc biến thành điện năng qua các quá trình biến đôi nhiệt —› cơ — điện từ Ngoài các công nghệ quan trọng đó, những céng nghé nang lượng mới đang được nghiên cứu áp dụng như: Năng lượng mặt trời, năng lượng địa nhiệt, năng lượng ø1ó, năng lượng sinh khói, sinh khi,
Vào những năm 50 của thế kỹ trước, tuyệt đại đa số điện năng được sản xuất ra
là ở các nhà máy nhiệt điện (trên 90%) Tuy nhiên theo thời p1an tỉ lệ điện năng do các nhà máy nhiệt điện phát ra có xu hướng giảm dân, thuỷ điẹn tang dần và có sự phát triển nhanh của phần điện năng do các nhà máy điện nguyên tử sản xuất Điều này có thé duoc giải thích bởi sự cạn dần của các loại nhiên liệu và nhu cầu ứng dụng của nó vào lĩnh vực kinh tế khác ngày càng có giá trị hơn Trong khi đó kỹ thuật xây đựng và khai thác thuỷ năng lại có những bước thay đôi vượt bậc, cho phép lắp đặt những tô máy công suất lớn, đắp đập ngăn song xây dựng những nhà máy thuỷ điện không lồ làm cho giá thành xây đựng (tính trên một đơn vị công suất lắp máy) ngày cảng giảm Nhìn ra thế giới, chúng ta thấy sự phồn vinh kinh tế toàn cầu đã làm chuyên động mạnh mẽ tiêu thụ năng lượng ở mức kỷ lục Tuy nhiên hậu quả đáng, kê về môi trường ở nhà máy nhiệt điện đã đặt ra nhiệm vụ quan trọng của chính sách năng lượng,
bên vững là phát triên mạnh mẽ nguồn năng lượng phục hồi Trong đó nguồn năng
lượng phục hồi lớn nhất đã được công nghệ chứng minh là thuỷ điện Đây chính là lời khẳng định to lớn về giá trị thực của thuỷ điện,
Chính vì những lí do trên, trong khuôn khô bài tiêu luận này, em sẽ tìm hiểu sâu hơn về các nhà máy thuỷ điện và những vẫn đề liên quan đến sự phát triển thuỷ điện ở Việt Nam
Trang 6Năng lượng cho phát triển bền vững 2022-2023
CHƯƠNG I CÁC NHÀ MÁY THUỶ ĐIỆN
I.NMTĐ kiểu đập
Thủy điện kiêu đập hay còn gọi là thủy điện hồ chứa (Impoundment Hydropower) su dung phuong thức tập trung cột nước như hình I được gọi là phương thức khai thác kiêu đập chắn Bằng cách xây dựng các đập chắn ngang sông sẽ làm cho mức nước ở trước đập dâng cao tạo thành cột nước Đập càng cao thì công suất của nhà máy thủy điện có thê phát ra cảng lớn Tuy nhiên, chiều cao của đập cần phải được lựa chọn kỹ lưỡng, khi thiết kế xây dựng phải thông qua tính toán kinh tế kỹ thuật, so sánh lựa chọn phương án có lợi nhất
=D Duidng nude dang \
me thiện thiện
Hình 1 Nhà máy thuỷ điện kiểu đập
Sơ đồ khai thác kiểu đập chắn thường thích ứng với các vùng trung du của các sông nơi có độ đốc lòng sông tương đối nhỏ, địa hình địa thế thuận lợi cho việc tạo nên hồ chứa có dung tích lớn và tôn thất ngập lụt tương đối nhỏ Ngược lại ở vùng thượng lưu, do lòng sông hẹp, độ dốc lòng sông lớn nên dù có làm đập cao cũng khó tạo thành hồ chứa có dung tích lớn Ở hạ lưu, độ dốc lòng sông nhỏ, xây đập cao sẽ gây ngập lụt lớn, dẫn đến thiệt hại nhiều Cho nên ở vùng trung du của các sông sẽ tạo điều kiện tốt cho việc khai thác nhà máy thủy điện kiểu đập chắn
II NMTD kiểu đường ống
Ở những đoạn sông thượng lưu, độ dốc lòng sông thường lớn, lòng sông hẹp, dùng đập đê tạo nên cột nước thường không có lợi cả về tập trung cột nước, tập trung
và điều tiết lưu lượng Trong trường hợp này cách tốt nhất nên xây dựng thủy điện kiểu đường ống (Diversion hydropower) đề tạo thành cột nước Đặc điểm của phương
thức này là cột nước do đường dẫn tạo thành Đường dẫn có thê là kênh máng, ống
dẫn hay đường hầm Đường dẫn có độ dốc nhỏ hơn sông suối, nên dẫn càng đi xa độ chênh lệch giữa đường dẫn và sông suối cảng lớn, ta được cột nước càng lớn Hay nói cách khác, đường dẫn dài chủ yếu dé tăng thêm cột nước cho trạm thủy điện Đập ở đây thấp và chỉ có tác dụng ngăn nước lại để lấy nước vào đường dẫn Do đập thấp nên nói chung tôn thất do ngập lụt nhỏ
Trang 7
Năng lượng cho phát triển bền vững 2022-2023
Bé điều áp
& nhà van `
Kênh xã nước
Hình 2 Nhà máy thuỷ điện kiểu Ống dẫn
HH NMTTĐ tích năng
Nha máy thủy điện tích năng (Pumped storage hydropower) duoc thiét ké dé giải quyết nhu cầu đỉnh tải giờ cao điểm, nước được bơm từ bể có cao trình thấp lên
bể có cao trình cao hơn trong giờ thấp điểm (giá điện thấp) và được xả đề phát điện vào giờ cao điểm (giá điện cao) Quá trình bơm và xả này dùng chung một máy phát — turbine có thể chạy thuận nghịch Các đập dạng nảy, ngoài chức năng thông thường của một đập thủy điện, còn có khả năng hoạt động như máy bơm nước phục vụ tưới tiêu hoặc đáp ứng nhu cầu tiêu thụ nước thông thường Dạng thủy điện nảy ngày càng trở nên phô biến do khả năng thích ứng cao, giảm chi phí vận hành và tăng hiệu suất hoạt động của nha may
Hình 3 Nhà máy thuỷ điện tích năng
Trang 8Năng lượng cho phát triển bền vững 2022-2023
CHƯƠNG II CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
I.NMTĐ kiểu đập
NMTD kiéu đập cấu tạo cơ bản gồm: Hỗ thượng lưu (1), đập thuý điện (2), cửa
chắn rác (3), cửa điều tiết nước (4), kênh dẫn (5), turine (6), máy phát (7), máy biến áp (8), đường dây truyền tải (9), cửa xả (10), hạ lưu (11)
Hình 4 Cấu tạo nhà máy thuỷ) điện kiểu đập [1]
Về nguyên lý hoạt động: Nước ở thượng lưu được dẫn vảo qua ống dẫn với áp lực lớn tạo ra các cột nước ổi vào bên trong nhà máy Nước chảy mạnh làm quay tuabin của máy phát điện, năng lượng cơ học được chuyền hoá thành điện năng Năng lượng điện do máy phát phát ra đi qua máy biến áp để tạo ra dòng điện cao thế Dòng điện cao thế sẽ được kết nỗi vào mạng lưới phân phối điện và truyền về các thành phố
I NMTĐ kiểu đường ống
Cầu tạo cơ bản của NMTĐ kiểu đường ống gồm có: Thượng lưu, đập chắn, ống
hoặc máng dẫn, bê điều áp và nhà van, ống dẫn áp lực, nhà máy điện, đường dây truyền tải, cửa xả, hạ lưu
Trang 9Năng lượng cho phát triển bền vững 2022-2023
điện
Thượng
lưu
Hình 5 Cấu tạo nhà máy thuỷ điện kiểu đường Ống Nguyên lý hoạt động của NMTĐ kiêu đường ống cũng tương tự như NMTĐ kiểu đập, khác ở chỗ nước sẽ được đi qua bê áp lực rồi mới đi vào tuabin
HH.NMTTĐ tích năng
Về cấu tạo, NMTĐ tích năng gồm có: 2 hồ chứa ở thượng lưu và hạ lưu, đập chắn, nhà máy thuỷ điện với tuabin thuận ngịch, đường ống áp lực, đường dây truyền
tải
Pumped-Storage Plant
Elevator J}
Main Access Tunnei
526 — eee
‘7
| \ Powerplant Chamber
| SG ted Transformer Vault
Hình 6 Cấu tạo nhà máy thuỷ điện tích năng
Trang 10Năng lượng cho phát triển bền vững 2022-2023
NMTD tich năng hoạt động theo 2 chế độ:
+ Chế độ phát điện: Hoạt động tương tự như các nhà máy thuỷ điện
khác
+ Chế độ bơm: Tiêu thụ công suất của hệ thông để dẫn nước từ
hồ chứa hạ lưu lên hồ chứa thượng lưu bởi tuabin Lúc nảy tuabin sẽ hoạt động như một máy bơm nước
Đường dây
truyền tải ne aoe?
ye
Hình 7 Nguyên lí hoạt động của nhà máy thuỷ điện tích năng
Trang 11Năng lượng cho phát triển bền vững 2022-2023
CHUONG III UU VA NHUOC DIEM CUA CAC NHA MAY THUY
DIEN I.NMTĐ kiểu đập
+ Ưu điểm: Với kết cấu kiểu đập chắn, có thê tạo ra các nhà máy thủy điện công suất rất lớn do có khả năng tận dụng được toàn bộ lưu lượng của dòng sông Ngoài ra, kết cấu kiêu đập chắn sẽ tạo ra hồ chứa nước, mà hỗ chứa là một công cụ hết sức hiệu quả đề điều tiết nước và vận hành tố ưu nhà máy thủy điện, điều tiết lũ, phục
vụ tưới tiêu và nhiều lợi ích khác Đồng thời, trên cùng một dòng sông chúng ta có thé xây dựng nối tiếp rất nhiều nhà máy thủy điện kiếu đập chắn Trường hợp như vậy chúng ta sẽ tận dụng được tối đa nguồn thủy năng của đòng sông, cùng với đó là hiệu quả điều tiết vận hành phối hợp giữa các nhà máy thủy điện sẽ tốt hơn rất nhiều khi
chỉ có duy nhất một nhà máy thủy điện
+ Nhược điểm: Để xây dựng nhà máy thủy điện kiểu đập chắn, đòi hỏi phải có nguồn vốn đầu tư lớn, thời gian xây dựng lâu và vùng ngập nước có thê ảnh hưởng nhiều đến sinh thái môi trường
II NMTĐ kiểu đường ống
+ Ưu điểm: Nhà máy thủy điện kiêu đường ống hoạt động tương đối ôn định vì
ít phụ thuộc vào mức nước, đồng thời, vốn đầu tư để xây dựng nha máy kiểu này tương đối nhỏ
+ Nhược điểm: bởi vì cột nước do đường dẫn tạo thành, nên trong nhà máy thủy điện kiều đường ống sẽ không có hồ chứa nước, do đó việc điều tiết nước và điều chỉnh công suất sẽ không được đễ dàng
HH NMTTĐ tích năng
+ Ưu diểm: Thủy điện tích năng làm tăng tính hiệu quả của hệ thông, khi tận dụng được điện năng dư thừa giúp tăng hiệu suất hoạt động và ôn định vận hành Khi nhu cầu sử dụng điện tăng đột ngột thì thủy điện tích năng vẫn đáp ứng được nhu cầu kịp thời hiệu quả Điều này làm cho đảm bảo an toàn cung cấp điện, ôn định tần số
mạng lưới điện, đồng thời rất thân thiện với môi trường Thủy điện tích năng không
cần nhiều tới hồ chưa, không bị ảnh hướng và phụ thuộc nhiều vào chế độ thủy văn hàng năm
+ Nhược điểm: Hiệu suất vẫn hành chưa cao (đạt khoảng 70- 85%) Thủy điện tích năng đòi hỏi một địa hình khá đặc biệt, là những khu vực có chênh lệnh độ cao lớn nhưng phải ở gần nguồn nước đề bồ trí hai hồ chứa (lý tưởng nhất là các ngọn núi có đỉnh rộng bên cạnh các con sông, suối lớn) Địa hình này thực sự khá khó đề lựa chọn như nơi phong cảnh hữu tình cần được bảo tồn sao cho phù hợp nhất
Trang 12Năng lượng cho phát triển bền vững 2022-2023
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Giáo trình Năng lượng cho phát triển bền vững
[2] https://mbt.com.vn/tin-tuc/cau-tao-va-nguyen-ly-hoat-dong-cua-nha- may-thuy-dien
[3] http://onaprsc.com.vn/thuy-dien-tich-nang/