Năng lượng tái tạo - Phần 5 pptx

92Bài giảng Năng lượng tái tạo 1. Thủy triều: Là hiện tượng nước dâng lên hay hạ xuống dưới tác động của mặt trăng, mặt trời, hay các hành tinh khác. 1.1. Các đặc trưng cơ bản của thủy triều 1.1.1. Mực nước triều 1.1.2. Phân loại thủy triều theo chu kỳ Quá trình mực nước triều: là đồ thị của quá trình thay đổi mực nước triều theo thời gian t, được ký hiệu là Z(t). - Bán nhật triều đều - Nhật triều đều - Bán nhật triều không đều - Nhật triều không đều V. NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU và SÓNG 93Bài giảng Năng lượng tái tạo 1.1. Các đặc trưng cơ bản của thủy triều 1.1.3. Các yếu tố ảnh hưởng thủy triều 1.1.4. Dòng triều - Địa hình lòng sông cao dần khi bờ thu hẹp lại - Lưu lượng dòng chảy trong sông - Quá trình truyền triều vào sông: - Dòng triều là dòng chuyển dịch ngang có tính chất tuần hoàn của các phân tử nước mà tốc độ và hướng biến thiên trong ngày quan hệ với chu kì và biên độ thuỷ triều. - Dòng triều thuận nghịch: Dòng triều có hướng ngược nhau ở những eo biển hẹp V. NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU và SÓNG 94Bài giảng Năng lượng tái tạo 1.1.4. Dòng triều  Các đặc trưng của dòng triều - Lưu lượng triều: là lưu lượng nước đi qua một mặt cắt sông trong khoảng thời gian 1s. Kí hiệu: Q. Đơn vị: m3/s Với: Q + là thành phần lưu lượng có giá trị dương Q - là thành phần lưu lượng có giá trị âm Nếu Q > 0: dòng triều lên Nếu Q < 0: dòng triều xuống Nếu Q = 0: điểm ngưng triều −+ + = QQQ (5.1) V. NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU và SÓNG 95Bài giảng Năng lượng tái tạo 1.1.4. Dòng triều  Các đặc trưng của dòng triều - Tốc độ dòng triều: Được đặc trưng bởi phân bố tốc độ tại một mặt cắt ngang và giá trị bình quân của nó tại mặt cắt đó Với A là diện tích mặt cắt ngang sông. + V + : khi chảy xuôi dòng + V - : khi chảy ngược dòng - Quá trình dòng triều: là sự thay đổi lưu lượng hoặc tốc độ dòng triều theo thời gian Q(t) hoặc V(t). - Tổng lượng triều: là lượng nước chảy qua mặt cắt nào đó tại đoạn sông ảnh hưởng triều trong một khoảng thời gian nhất định. K/h: W AQV / = (5.2) V. NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU và SÓNG 96Bài giảng Năng lượng tái tạo 1.2. Phương pháp sản xuất điện thủy triều Điện thủy triều: Là lượng điện thu được từ năng lượng chứa trong khối nước chuyển động do thủy triều. Có 3 phương pháp:  Sử dụng đập chắn thủy triều.  Sử dụng hàng rào thủy triều.  Sử dụng Tuabin điện thủy triều. V. NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU và SÓNG 97Bài giảng Năng lượng tái tạo 1.3. Ưu nhược điểm 1.3.1. Ưu điểm - Nguồn năng lượng lý tưởng trong tương lai. - Làm giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu dầu mỏ. - Đảm bảo an ninh thế giới. 1.3.2. Nhược điểm - Chi phí đầu tư cao - Chi phí bảo trì cao - Cản trở giao thông đường thủy và đời sống hoang dã. V. NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU và SÓNG 98Bài giảng Năng lượng tái tạo 1.4. Hệ thống điện thủy triều - Hệ thống Limpet. - Hệ thống điện thủy triều TidEl - Hệ thống TidalStream V. NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU và SÓNG 99Bài giảng Năng lượng tái tạo 2. Năng lượng sóng: 2.1. Khái niệm: Năng lượng sóng là một dạng năng lượng gián tiếp từ năng lượng mặt trời. 2.2. Phương pháp sản xuất điện từ sóng: Đê thu điện từ sóng người ta dùng phương pháp dao động cột nước. Ngoài ra còn dùng một sô cách khác như: Máy cuộn sóng, máy phát điện cánh ngầm, thiết bị Ananconda (Anh). V. NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU và SÓNG 100Bài giảng Năng lượng tái tạo 2. Năng lượng sóng: 2.2. Phương pháp sản xuất điện từ sóng: Phương pháp Cockerell Raft - Bộ biến đổi DEXA được phát minh năm 1980 bởi Christopher Cockerell - Ban đầu, Cockerell Raft bao gồm 2 cái phao nổi được lắp bản lề với nhau và được làm ướt với một hệ thống truyền năng lượng thủy lực. -Trong DEXA, Cockerell Raft bao gồm 2 cái phao và một hệ thống thủy lực từ công nghệ ban đầu. Cockerell Raft DEXA conveter V. NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU và SÓNG 101Bài giảng Năng lượng tái tạo 2.2. Phương pháp sản xuất điện từ sóng: Phương pháp Cockerell Raft - Bằng cách bố trí lực nổi và khối lượng tại điểm cuối bên ngoài của phao, lực nổi có thể được tối ưu hóa chống lại tiêu hao vật liệu. Vì vậy, lực giữ thăng bằng bây giờ là 50% thay vì 44% và tiêu hao vật liệu cũng được giảm bớt khi so sánh với phao đặc. Nguyên tắc cơ bản của DEXA - Cockerell Raft dựa trên nguyên lý: có một cái phao phẳng, di chuyển ra khỏi vị trí cân bằng của nó. Nó sẽ lấy lại cân bằng với một lực của 44% trong khối lượng tổng của nó. Cockerell Raft Phao đặc V. NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU và SÓNG [...]... truy n năng lư ng (như hình v ) Quãng ư ng ư c gi m xu ng nhưng l c ư c tăng lên Khi năng lư ng là l c (N) x quãng ư ng (m) thì năng lư ng không thay i Bài gi ng Năng lư ng tái t o 104 V NĂNG LƯ NG TH Y TRI U và SÓNG 2.2 Phương pháp s n xu t i n t sóng: Phương pháp Cockerell Raft - M i sóng v i chi u cao trên gi i h n l c nâng s b t u chuy n ng c a lưu ch t trong h th ng và phát ra i n năng - Năng lư... 1 xylanh 50 mm cung c p 180 bar áp su t làm vi c (ch n xylanh phù h p cho 200 bar áp su t làm vi c 39 kN) Lưu lư ng lưu ch t trong 1 dao ng sóng (Kí hi u: FLW) ư c tính: FLW = r2.π.l = 1, 252 (cm).3,14 .50 (mm) = 0, 25 lít/dao TP = 3s s l n dao ng n: n = 20 dao Lưu lư ng lưu ch t ch y qua ng ng/phút ng cơ trong 1 phút (FLM) FLM = FLW.N = 0, 25. 20 = 5 lít /phút Bài gi ng Năng lư ng tái t o 109 V NĂNG LƯ NG...V NĂNG LƯ NG TH Y TRI U và SÓNG 2.2 Phương pháp s n xu t i n t Phương pháp Cockerell Raft sóng: - M i phao DEXA g m 2 phao d ng ng ư c n i v i thanh gi ng ch c ch n s phân ph i năng lư ng ư c t i ưu - Phao DEXA xu t hi n v i 4 cái phao nhưng ch có các phao ng ư c n i ôi vì v y, nó ch có 2 phao Bài gi ng Năng lư ng tái t o 102 V NĂNG LƯ NG TH Y TRI U và SÓNG 2.2 Phương... kì là 3 giây (s) - M i sóng s sinh ra m t l c nâng cho tr ng lư ng 1 t n c a phao là 9,8 kN - Do s d ng bán kính truy n năng lư ng c a 1:4 L c nâng nâng tr ng lư ng 4 t n là: 4 x 9,8 kN =39,2 kN Bài gi ng Năng lư ng tái t o 107 V NĂNG LƯ NG TH Y TRI U và SÓNG 2.2 Phương pháp s n xu t i n t sóng: Phương pháp Cockerell Raft Ví d : ư ng kính ngoài c a chuy n ng là: (60 cm – 20cm/2) = 50 cm Do dó, bán kính... 20cm/2) = 50 cm Do dó, bán kính bên trong PTO là 12 ,5 cm Năng lư ng do sóng sinh ra: Q = F.S (Kj) Công su t do sóng sinh ra: P = Q/TP = 39.0,1 25/ 3 = 1,6 25 kW V i F (kN), S (m), TP (s) Vì công su t tr c là 1 kW nên ph i gi m công su t ra b ng cách ưa s m t mát h th ng th y l c ra kh i h th ng Ta l y m c quy chi u là lít/phút Bài gi ng Năng lư ng tái t o 108 V NĂNG LƯ NG TH Y TRI U và SÓNG 2.2 Phương pháp... Raft S truy n l c trong DEXA Converter su t ¼ chu kì sóng Bài gi ng Năng lư ng tái t o 103 V NĂNG LƯ NG TH Y TRI U và SÓNG 2.2 Phương pháp s n xu t i n t Phương pháp Cockerell Raft - L c ư c sinh ra có th nén và truy n năng lư ng kép sóng: y xylanh th y l c, cho phép - N u l c ư c tách ra n chu vi ngoài c a phao nghiêng l c s là 44% (hay 50 %) kh i lư ng t ng hay l c n i c a phao quãng ư ng S tương i l... Hd v i chi u cao sóng quá gi i h n áp su t c a h th ng th y l c - Bây gi phao s di chuy n v i l c nào ó t ư c áp su t th y l c yêu c u (thư ng là 160 – 200 bar) -T l n quãng ư ng tính toán s lư ng lưu ch t b nén s qua ng cơ và x y ra bao nhiêu l n/phút bi t ư c lư ng (lít) lưu ch t ch y qua trong 1 phút Bài gi ng Năng lư ng tái t o 1 05 V NĂNG LƯ NG TH Y TRI U và SÓNG 2.2 Phương pháp s n xu t i n t Phương... c a sóng: ng cơ th y l c: c ưa vào ng cơ m t lư ng lưu ch t là 4 lít/phút thì s phát ra 1 kW Do ó v i lưu lư ng là 5 lít/phút thì Công su t d ki n là: 5/ 4 = 1, 25 kW Công su t này trên tr c ng cơ th y l c là phù h p v i d ki n m t mát c a h th ng th y l c là 25 – 30% Bài gi ng Năng lư ng tái t o 110 ... Cockerell Raft sóng: T datasheet c a ng cơ, ta có th có th tr c ti p chuy n thành kWh/phút ta có i n năng s n xu t trung bình cho s lư ng sóng ư c cung c p S tiêu th lưu ch t t i 200 bar (T datasheet c a ng cơ th y l c) Công su t tr c: 1 kW Năng lư ng: 1 kWh Bài gi ng Năng lư ng tái t o 4 lít/phút 240 lít/phút 106 V NĂNG LƯ NG TH Y TRI U và SÓNG 2.2 Phương pháp s n xu t i n t sóng: Phương pháp Cockerell Raft . triều - Hệ thống Limpet. - Hệ thống điện thủy triều TidEl - Hệ thống TidalStream V. NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU và SÓNG 99Bài giảng Năng lượng tái tạo 2. Năng lượng sóng: 2.1. Khái niệm: Năng lượng. triều. V. NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU và SÓNG 97Bài giảng Năng lượng tái tạo 1.3. Ưu nhược điểm 1.3.1. Ưu điểm - Nguồn năng lượng lý tưởng trong tương lai. - Làm giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu dầu mỏ. -. được ký hiệu là Z(t). - Bán nhật triều đều - Nhật triều đều - Bán nhật triều không đều - Nhật triều không đều V. NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU và SÓNG 93Bài giảng Năng lượng tái tạo 1.1. Các đặc trưng