TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG Tiểu luận Học Phần: Năng lượng kĩ thuật Giảng viên hướng dẫn: PGS-TS Phạm Hùng Thắng NĂNG LƯỢNG SÓNG BIỂN Việt Nam nước có nguồn tài nguyên lượng tái tạo dồi đa dạng gồm: Năng lượng gió, lượng mặt trời, lượng sóng biển, nhiên liệu sinh học địa nhiệt . . . Các nguồn lượng phân bố trải rộng từ Bắc tới Nam. Hiện nay, không khó để nhận thấy nhu cầu sử dụng lượng gia tăng nhanh Việt Nam.Vì việc sớm khai thác nguồn lượng cần thiết. Nó góp phần cung cấp lượng nguồn lượng truyền thống dần cạn kiệt mà có ý nghĩa to lớn việc bảo vệ môi trường phát triển bền vững. Việt Nam có 3200km bờ biển với sóng biển trung bình cao 0,6m suốt 2/3 thời gian năm. Theo (1) sơ đồ phân bố lượng sóng biển lượng trung bình sóng biển nước ta vào khoảng 15-20 kW/m. Năng lượng sóng biển Việt Nam, nguồn lượng quan tâm tiềm lớn. Tính theo chiều dài bờ biển nước ta lượng từ sóng biển mang lại bờ biển từ 45-60 MW đợt sóng. Việc nghiên cứu thiết bị biến đổi lượng sóng có ý nghĩa vô lớn. Nó mở thêm hướng nhằm đáp ứng giải nhu cầu lượng chung đất nước lượng cho phát triển khu vực lĩnh vực hoạt động mà nguồn cung cấp từ nguồn lượng khó khăn (ven biển, hải đảo, hoạt động biển…). Đồng thời, mở hướng cho việc giải nhu cầu lượng tương lai, Trong nguồn lượng tái tạo Việt Nam, lượng sóng biển có ưu điểm tiềm năng lượng lớn nhất, khai thác không cần máy điều hành lớn phức tạp, mức độ ảnh hưởng đến cảnh quan môi trường không cao. Tuy nhiên lượng sóng biển chưa tận dụng nhiều, người ta biết hiệu suất chuyển hóa thành điện nguồn lượng cao nhất. Năng lượng điện từ sóng biển thử nghiệm nhiều năm chưa đạt thành công. Đến khoa học công nghệ phát triển giới phải đối mặt với thiếu hụt trầm trọng dạng lượng truyền thống việc nghiên cứu chuyển hóa lượng sóng thành lượng điện ngày có ý nghĩa to lớn. I.Nguyên lý làm việc số thiết bị chuyển đổi lượng sóng biển: Thiết bị Pelamis: Hoạt động theo nguyên lý sau: Pelamis hệ thống phao, 1. gồm loạt ống hình trụ nửa chìm, nửa nổi, nối với lề. Sóng biển làm chuyển động mạnh hệ thống phao, tác động mạnh vào hệ thống bơm thủy lực làm quay turbin phát điện. Hàng loạt thiết bị tương tự kết nối với nhau, làm cho turbin hoạt động liên tục. Dòng điện truyền qua giây cáp ngầm đáy đại dương dẫn vào bờ, nối với lưới điện, cung cấp cho hộ sử dụng. Nếu xây dựng nhà máy điện có công suất 30 MW chiếm diện tích mặt biển 1km2. Pelamis neo độ sâu chừng 50–70m; cách bờ 10km, nơi có mức lượng cao sóng. Và Pelamis gồm ba modul biến đổi lượng, modul có hệ thống máy phát thủy lực - điện đồng bộ. Mỗi thiết bị pelamis cho công suất 750kW, có chiều dài 140-150m, có đường kính ống 3-3,5m. Tại Bồ Đào Nha, có hệ thống pelamis giới, gồm pelamis có công suất 2,25MW. Năm 2007, Scotland đặt thiết bị pelamis công suất tổng đạt 3MW, với giá thành triệu bảng. 2. Hệ thống phao tiêu: AquaBuOY hệ thống phao nổi, có nguyên lý hoạt động nhằm biến đổi lượng động học chuyển động thẳng đứng đợt sóng biển tạo lượng điện sạch. Nhờ việc trồi lên, ngụp xuống sóng biển làm hệ thống phao dập dềnh lên xuống mạnh làm hệ thống xilanh chuyển động, tạo dòng điện. Điện dẫn qua hệ thống cáp ngầm đưa lên bờ, hòa vào lưới điện. Mỗi phao tiêu đạt công suất tới 250kW, với đường kính phao 6m. Nếu trạm phát điện có công suất 10 MW chiếm 0,13 km2 mặt biển. Bơm ống ống cao su cốt thép, hoạt động bơm bình thường, sóng nén, nước biển phọt mạnh phía sau, có chứa cao áp, làm quay turbin, điện thu được, dẫn qua cáp ngầm vào bờ để hòa chung vào lưới điện. Ngoài Aqua BuOY, đặt pin mặt trời; turbin gió nhỏ nhằm tạo nguồn điện cho thiết bị chuẩn đoán gắn Aqua BuOY. Tất liệu thiết bị truyền công nghệ không dây, vệ tinh khu vực điều hành. Hệ thống Aqua BuOY thường lắp đặt cách bờ chừng 5km nơi biển có độ sâu 50m. Năm 2006, dự án 00kW, Makar Bay, Wahington, thực với giá thành triệu đô la, cung cấp điện cho 150 hộ gia đình. Dự án 2MW Figuera da Foz, Bồ Đào Nha dự án 2MW miền Nam California, Mỹ. 3.Hệ thống phao tiêu chìm AWS: Ở Công ty AWS Ocean Eneny, Scotland người ta phát minh hệ thống máy phát điện nhằm biến chuyển động sóng thành điện năng. Khác với hệ thống tồn tại. Đó hệ thống phao tiêu nằm chìm mặt nước, nên không bị ảnh hưởng điều kiện khí hậu mặt biển. Hệ thống phao tiêu ngầm giống ngư lôi mặt nước biển chừng 50 mét mà tạo điện nhờ sóng biển. Họ thành công năm 2008. Các hệ thống mặt biển dễ bị trận bão tàn phá, hệ thống chìm AWS (Aschimedes Wave Swing) chế tạo vật liệu sử dụng dàn khai thác dầu mỏ khơi, đặt độ sâu yên tĩnh. Hệ thống tạo lượng nhờ sóng biển từ xa, qua biến thiên áp suất sinh biến đổi cột nước. Hệ thống phao tiêu AWS xi lanh dài 35 mét, rộng 10 mét chứa khí nén bên khiến phao không chìm, nửa chuyển động theo chiều thẳng đứng. Khi sóng lướt qua, tăng khối lượng nước làm gia tăng áp suất cột nước phần bên hệ thống bị đẩy xuống dưới. Giữa hai đợt sóng, cột nước hạ xuống, áp suất hạ theo làm lên phần hệ thống. Chuyển động bơm biến thành điện năng. Điện chuyển tải qua cáp ngầm, lên hòa vào lưới điện quốc gia. Mọi công nghệ phát điện, đưa bị chặn giá thành, Anacondaa công nghệ có ưu giá thành thấp, lại tạo nguồn lượng sạch, thân thiện với môi trường. Công nghệ Anaconda mô tả sau: Một ống cao su dài khoảng 200 mét, hai đầu bịt kín, bên chứa đầy nước. Được neo bề mặt nước biển, đầu hứng lấy đợt sóng. Sóng đập vào đầu thiết bị tạo sức ép hình thành nên “sóng phình” (do áp lực chất lỏng động lên xuống sóng, ống) bên ống. Khi có sóng phình chạy qua ống, đợt sóng biển tạo chạy dọc phần ống tốc độ, tạo thêm sức ép lên ống, khiến sóng phình ngày lớn hơn. Liền sóng phình làm quay turbin nằm đầu lại ống cao su. Năng lượng (điện) tạo chuyển lên bờ qua cáp ngầm. Ống cao su, nhẹ, không cần khớp nối, không, chi phí bảo trì, hỏng hóc gần không. Và số hệ thống thiết bị khai thác lượng sóng để chạy máy phát điện khác, giới thiệu sau. Số liệu đưa vào tính toán kết tính toán chế độ trường sóng ven bờ phục vụ xây dựng công trình biển đề tài cấp Nhà nước KHCN–06-10 “Cơ sở khoa học đặc trưng kĩ thuật đới bờ phục vụ xây dựng công trình biển ven bờ” bao gồm phân bố độ cao chu kì sóng. II. kết luận: Từ phân tích đặc điểm nguyên lý làm việc số loại thiết bị chuyển đổi lượng sóng biển thấy việc nghiên cứu thiết bị tối ưu áp dụng cho vùng biển Việt Nam vô cần thiết cấp bách. Tác giả đưa mô hình tính toán khảo sát đặc tính 98 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 41 (6/2013) cho thiết bị, tính thử cho thiết bị với thông số cụ thể. Với kết khảo sát cho thấy với thiết bị dạng phao dao động hoàn toàn đáp ứng yêu cầu chuyển đổi lượng. Thiết bị đưa có tiến mặt cấu tạo làm tăng hiệu suất chuyển đổi. Việc nghiên cứu thiết bị chuyển đổi lượng sóng điện cho vùng biển Việt Nam cần thiết cần có đầu tư nghiên cứu nhà khoa học nhằm sớm đưa thiết bị tối ưu phục vụ nhu cầu lượng đất nước nay. . TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG Tiểu luận Học Phần: Năng lượng mới trong kĩ thuật Giảng viên hướng dẫn: PGS-TS Phạm Hùng Thắng NĂNG LƯỢNG SÓNG BIỂN Việt Nam là một trong những. nguồn tài nguyên năng lượng tái tạo khá dồi dào và đa dạng gồm: Năng lượng gió, năng lượng mặt trời, năng lượng sóng biển, nhiên liệu sinh học và địa nhiệt . . . Các nguồn năng lượng này được. đi cho việc giải quyết nhu cầu năng lượng trong tương lai, Trong các nguồn năng lượng tái tạo ở Việt Nam, năng lượng sóng biển có ưu điểm về tiềm năng năng lượng lớn nhất, khi khai thác không