Tìm Hiểu Công Nghệ Sản Xuất Điện Từ Các Nguồn Năng Lượng Tái Tạo

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN LỜI MỞ ĐẦU Trong nghiệp công nghiệp hóa đại hóa đất nước ngành công nghiệp giữ vai trò vô cung quan trọng với tăng trưởng kinh tế quốc dân Để ngành kinh tế luân tăng trưởng cách bền vững nghành công nghiệp điện đóng vai trò đặc biệt quan trọng Sự phát triển công nghiệp lượng điện đảm bảo hoạt động bình thường phát triển sản xuất mà nhu cầu thiết yếu để nâng cao đời sống vật chất tinh thần nhân dân, nguồn động lực cho phát triển kinh tế - xã hội Chính mà sản xuất điện quốc gia trọng phát triển Nhu cầu sử dụng điện nước giới ngày tăng nhanh nguần lượng hóa thạch để sản xuất điện ngày lâm vào tình trang thiếu hụt Người ta cho tương lai không xa nguồn lượng hóa thạch dầu mỏ than đá bị cạn kiệt Theo tài liệu thống kê lượng giới BP ( BP Statistical Review of World Energy ) năm 1985 trữ lượng dầu lại số lượng dầu lại khai thác mặt kinh tế 770 tỷ thùng, vào năm 2005 số lại đánh giá 1200 tỷ thùng Song nguần lương có hạn, với tốc độ tiêu thụ nay, người ta cho cạn khiệt nguần tài nguyên vòng 40 – 50 năm Hơn công nghệ sản xuất điện từ nguần nguyên liệu hiệu xuất thấp gây nhiều tác hại xấu môi trường , làm suy thoái chất lượng môi trường sống phạm vi toàn cầu Do việc tìm nguồn lượng thay mối quan tâm hàng đầu quốc gia Sinh viên thực : Nhom I Lơp : LT CĐ – ĐH ĐIÊN Trước tình hình đó, nguồn lượng tái tạo giải pháp đầy tiềm cho người để giải thiếu hụt lượng Nguồn lượng tái tạo đem lại lợi ích cao mặt kinh tế mà không gây ô nhiễm môi trường môi trường Dưới hướng dẫn thầy giáo Nguyễn Quang Thuấn nhóm chúng em tìm hiểu hoàn thành đồ án môn học Cung Cấp Điện với chuyên đề "Tìm hiểu công nghệ sản xuất điện từ nguồn lượng tái tạo" Do hạn chế mặt kiến thức thời gian nên báo cáo chúng em không tránh khỏi thiếu sót, mong thông cảm góp ý kiến từ phía thầy cô bạn để báo cáo đầy đủ xác Chúng em xin chân thành cảm ơn ! Mục Lục PHẦN I : ĐẶT VẤN ĐỀ I- Khái quát chung II- Khái niệm phân loại lượng tái tạo III- Khả phát triển nguần lượng tái tạo IV- Ý nghĩa sản xuất điện từ nguồn lượng tái tạo 10 PHẦN II : SẢN XUẤT ĐIỆN TỪ NGUỒN NĂNG LƯỢNG GIÓ I- Khái quát chung 11 II- Nguyên lý làm việc 12 III- Cấu tạo máy phát điện sức gió 15 1- Máy phát 15 2- Turbine gió 17 3- Thân tháp đế tháp 18 IV- Kết luận 20 PHẦN III : SẢN XUẤT ĐIỆN TỪ NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI I- Cấu tạo pin mặt trời 21 1- Phân loại vật liệu pin mặt trời 21 2- Cấu tạo 22 II- Nguyên lý hoạt động Pin mặt trời 23 1- Hiệu ứng quang điện 23 2- Nguyên lý hoạt động pin mặt trời 25 3- Các yếu tố ảnh hưởng tới điện pin mặt trời: 27 III- Ứng dụng pin mặt trời 27 1- Ứng dụng sản xuất điện 27 2- Một số ứng dụng khác lượng mặt trời 29 IV- Kết luận 34 PHẦN IV : SẢN XUẤT ĐIỆN TỪ CÁC NGUÔN NĂNG LƯỢNG KHÁC I- Sản xuất điện từ thuỷ 36 II- Sản xuất điện từ lượng địa nhiệt 39 III- Sản xuất điện từ lượng sinh khối 41 1- Khái quát chung 41 2- Công nghệ sản xuất điện từ nguồn lượng sinh khối 43 3- Kết luận 43 PHẦN V : CÔNG NGHỆ LƯU ĐIỆN I- Khái quát chung hệ thống lưu điện 45 II- Giới thiệu số loại ắc-quy 46 III- Công nghệ nạp ắc-quy 47 Kết Luận 50 PHẦN I : ĐẶT VẤN ĐỀ I- Khái quát chung Năng lượng tái tạo có tiềm thay nguồn lượng hóa thạch lượng nguyên tử Người ta hy vọng việc sử dụng lượng tái tạo mang lại nhiều lợi ích sinh thái lợi ích gián tiếp cho kinh tế So sánh với nguồn lượng khác, lượng tái tạo có nhiều ưu điểm tránh hậu có hại đến môi trường Theo dự tính hệ thống sản xuất điện từ ánh sáng Mặt trời cung cấp 0,5% nhu cầu điện giới tăng lên 2,5% vào năm 2025, sau tăng vọt lên 16% vào năm 2040 Hiện nay, không 60 quốc gia có chương trình nhà nước nhằm gia tăng sản xuất lượng tái tạo 48 quốc gia sử dụng sách cung cấp ưu đãi khác cho công nghiệp sản xuất "năng lượng sạch", tức cách khuyến khích từ chối nguồn lượng điện hạt nhân hyđrôcácbon II-Khái niệm phân loại lượng tái tạo  Khái niệm lượng tái tạo: Trong cách nói thông thường "Năng lượng tái tạo hay lượng tái sinh lượng từ nguồn liên tục mà theo chuẩn mực người vô hạn Nguyên tắc việc sử dụng lượng tái sinh tách phần lượng từ quy trình diễn biến liên tục môi trường đưa vào sử dụng kỹ thuật Các quy trình thường thúc đẩy đặc biệt từ Mặt Trời Trong khái niệm vô hạn có hai nghĩa: Hoặc lượng tồn nhiều đến mức mà trở thành cạn kiệt sử dụng người (thí dụ lượng Mặt Trời) lượng tự tái tạo thời gian ngắn liên tục (thí dụ lượng sinh khối) quy trình diễn tiến thời gian dài Trái Đất  Phân loại: Việc sản xuất điện từ lượng tái tạo chủ yếu từ nguồn lượng như: Năng lượng gió, lượng mặt trời, lượng đại dương, lượng địa nhiệt  Sản xuất điện từ lượng mặt trời: Năng lượng Mặt Trời lượng dòng xạ điện từ xuất phát từ Mặt Trời, cộng với phần nhỏ lượng hạt hạ nguyên tử khác phóng từ Dòng lượng tiếp tục phát phản ứng hạt nhân Mặt Trời hết nhiên liệu, vào khoảng tỷ năm nữa.Có thể trực tiếp thu lấy lượng thông qua hiệu ứng quang điện, chuyển lượng photon Mặt Trời thành điện năng, pin Mặt Trời Ngành công nghiệp lượng Mặt trời ngày bùng nổ cung cấp 2,5% nhu cầu điện giới vào năm 2025 thay cho nguồn nhiên liệu hoá thạch Theo hai tổ chức Tổ chức Hòa bình xanh (TTO) Hiệp hội công nghiệp sản xuất điện từ ánh sáng Mặt trời châu Âu (EPIA) cho biết vào năm 2025, “nguồn lượng Mặt trời thay cho sản lượng điện hàng năm khoảng 150 nhà máy điện chạy than đá” Hiện nay, nguồn điện mặt trời cung cấp lượng cho chiếu sáng, sưởi ấm nhu cầu nhiêu liệu khác khoảng 50 triệu nhà giới Năng lượng mặt trời ngày thu hút nhiều quan tâm đầu tư Trên giới hàng năm có khoảng 1,5 triệu người chết ngộ độc từ chất đốt nấu nướng gia đình.Vì việc sử dụng lượng mặt trời hứa hẹn mang lại lợi ích sức khỏe cho người nghèo thay phải dùng đèn dầu sinh hoạt Tuy nhiên, vấn đề giá nguồn điện mặt trời nỗi lo đeo đẳng 1,6 tỷ dân sống thiếu điện  Sản xuất điện từ gió: Năng lượng gió động không khí di chuyển bầu khí Trái Đất Năng lượng gió hình thức gián tiếp lượng mặt trời vận tốc gió yếu tố định muốn sử dụng lượng gió Năng lượng gió bên cạnh sức nước nguồn lượng rẻ tiền Do việc phát triển lượng gió tài trợ nhiều nước không phụ thuộc vào đường lối trị Sản xuất điện từ lượng gió không tiêu tốn nhiên liệu, không gây ô nhiễm môi trường nhà máy nhiệt điện, dễ chọn địa điểm tiết kiệm đất xây dựng, khác hẳn với nhà máy thủy điện xây dựng gần dòng nước mạnh với điều kiện đặc biệt cần diện tích lớn cho hồ chứa nước.Các trạm phong điện đặt gần nơi tiêu thụ điện, tránh chi phí cho việc xây dựng đường dây tải điện  Sản xuất điện từ đại dương: Đại dương loại lượng tái lập sản xuất hai loại lượng: nhiệt từ sức nóng mặt trời, từ thủy triều sóng biển Đại dương bao bọc 70% diện tích địa cầu, nguồn tiếp nhận ánh sáng mặt trời quan trọng Sức nóng mặt trời làm ấm mặt nước đại dương, độ ấm cao gấp nhiều lần độ ấm dòng nước biển sâu Sự khác biệt nhiệt độ hai luồng nước biển tạo nhiệt Từ nhiệt có biến cải thành điện theo ba công nghệ khác nhau: công nghệ chu kỳ kín, công nghệ chu kỳ hở, công nghệ hỗn hợp  Sản xuất điện từ nguồn lượng tái tạo khác: Thủy điện: Xuất từ 70 năm trước đây, nguồn hy vọng cho nhân loại thời gian dài Theo quan niệm nhà khoa học thời thủy điện nguồn điện hoàn hảo không tạo ô nhiễm môi trường Nhưng khoảng 20 năm trở lại đây, giới khoa học nhận định đắn thảm nạn môi trường thủy điện gây là: Thủy điện làm đảo lộn hoàn toàn hệ sinh thái vùng rộng lớn chung quanh hồ chứa; làm giảm thiểu hủy diệt đa dạng sinh học toàn vùng, chi phí cần thiết để tái tạo lại môi trường thiên nhiên bị đánh cao lợi nhuận việc cung cấp điện đem lại Năng lượng từ sức nóng địa cầu hay địa nhiệt Đây loại lượng tái tạo từ thiên nhiên, nghiên cứu qua nhiều công nghệ khai triển loại lượng để biến thành điện năng, dùng để sưởi nóng quy trình công nghệ cần nhiệt độ cao Hiện Hoa Kỳ thử nghiệm loại lượng Nevada, có nhiều kết khích lệ Năng lượng sinh khối (biomass) hay gọi lượng vi sinh (biogas): Đây loại lượng tái tạo đặc biệt loại lượng sản xuất trực tiếp khí đốt, xăng dầu cho hệ thống giao thông xe cộ, xe lửa, chí nguyên liệu cho máy bay Hầu hết nhà máy điện từ biomass giới áp dụng phương pháp đốt trực tiếp Còn lượng sinh khối từ phế thải động vật sản xuất nóng sau đốt nóng chạy qua turbine máy phát điện để biến thành điện III-Khả phát triển nguần lượng tái tạo Trên giới: Như biết nguồn tái tạo tiềm lớn để phát triển đất nước quốc gia giới, đặc biệt ứng dụng lượng tái tạo ngành công nghiệp sản xuất điện quan tâm hàng đầu Đứng trước dự kiến khủng hoảng lượng tương lai, quốc gia giới chạy đua với thời gian để truy tìm loại lượng tái tạo mới, hầu hết thỏa mãn tiến trình toàn cầu hóa qua Nghị định thư Kyoto 1997 ô nhiễm không khí hiệu ứng nhà kính Anh quốc dự kiến đầu tư 100 triệu mỹ kim cho nghiên cứu lượng đại dương hy vọng loại lượng cung ứng 10% tổng số lượng sử dụng cho toàn quốc năm 2010, lên đến 15% cho năm 2015 Chính phủ Scotland đưa tín hiệu xanh cho trạm phát điện sức gió gần bờ lớn châu Âu Trạm phát điện sức gió Clyde gồm 152 tuabin đặt gần bờ biển Abington phía Nam Lanarkshire có khả cung cấp điện cho 320.000 hộ gia đình Trung Quốc nước sản xuất lượng tái tạo hàng đầu giới, đáp ứng 50% nhu cầu lượng nước Dự kiến đến năm 2009, tổng đầu tư cho lượng tái tạo Trung Quốc đạt khoảng 400 tỉ USD Nguồn lượng tái tạo Việt Nam: "Năng lượng tái tạo - giàu tiềm năng, thiếu ứng dụng" Trong nhiều nước giới đưa việc sử dụng lượng tái tạo trở thành yêu cầu bắt buộc Chiến lược phát triển lượng quốc gia, Việt Nam dừng lại mức nghiên cứu mà chưa có kế hoạch xây dựng phát triển Các đánh giá ban đầu cho thấy, Việt Nam quốc gia có đầy đủ điều kiện để phát triển phát triển mạnh dạng lượng tái tạo, đặt mục tiêu khiêm tốn đến 2010, tỉ trọng lượng tái tạo chiếm 3% so với nguồn lượng truyền thống khác Nằm vùng nhiệt đới Việt Nam xem quốc gia tiềm lượng mặt trời Tuy nhiên, đến ứng dụng lượng mặt trời chủ yếu pin mặt trời để cấp điện cho hộ gia đình vùng sâu, vùng xa, làm giàn đun nước nóng Năng lượng gió địa nhiệt có tiềm Vùng có tiềm gió tốt tập trung khu vực ven biển vùng cao nguyên, ứng dụng loại động gió phát điện Với hệ thống sông chảy Việt Nam, hàng ngàn sông suối nhỏ với vận tốc dòng chảy lớn, Việt Nam 14 nước giàu thủy giới Đến nay, tổng công suất thuỷ điện nhỏ đạt 135MW với 500 trạm thuỷ điện nhỏ Mặc dù nhiều tiềm năng, song Việt Nam chưa ứng dụng lượng tái tạo vào phát triển sản xuất, đặc biệt sản xuất điện nhiệt Do phần lớn công nghệ lượng tái tạo thường đắt, vận hành bảo dưỡng tương đối phức tạp chúng thường ứng dụng cho khu vực nông thôn, miền núi xa mạng lưới công trình lượng tái tạo thường phát triển có nguồn tài trợ nước sách hỗ trợ Nhà nước Trong số trường hợp dạng lượng thương mại bao cấp, trợ giá Nhà nước, doanh nghiệp không mặn mà đầu tư rủi cao Liên quan đến sách khung pháp chế để khuyến khích lượng tái tạo, theo chuyên gia, chưa đủ mạnh, đặc biệt điện tái tạo, kể hợp đồng mua bán điện giá mua điện khiến nhà đầu tư vào nhà máy điện gặp nhiều khó khăn IV-Ý nghĩa sản xuất điện từ nguồn lượng tái tạo Đứng trước dự kiến khủng hoảng lượng tương lai việc sử dụng nguồn lượng tái tạo để sản xuất điện đem lại nhiều lợi ích người sản xuất, sinh hoạt, Các nguồn lượng tái tạo nguồn lượng vừa giải thay nguồn lượng thiên nhiên bị cạn kiệt, bảo vệ môi trường thiên nhiên, đồng thời giải phần ô nhiễm môi trường người tạo đổ đầy vào phao chìm xuống, để đỉnh đầu phao nhô lên, kéo turbine vào vị trí hoạt động Một cánh tay dài nối phao với đế nặng nằm đáy biển Cánh tay thiết kế để di chuyển lên xuống, trái phải, cho phép turbine dạt tới vị trí dòng thủy triều chảy mạnh Khi cần bảo dưỡng, người ta bơm nước khỏi phao, khiến turbine lên bề mặt, nơi chúng lấy lên để sửa chữa Sản xuất điện thuỷ có nhiều lợi thế, chẳng hạn giúp cải thiện giao thông (các đập chắn làm cầu nối qua cửa sông) không gây ô nhiễm môi trường không tạo khí thải nhà kính Tuy nhiên, số tác động môi trường làm cho điện thuỷ triều trở nên hấp dẫn Tác động thứ làm thay đổi thuỷ triều Việc xây dựng đập chắn thuỷ triều cửa sông làm thay đổi mức thuỷ triều lưu vực cửa sông Sự thay đổi khó dự đoán, làm cho mức thuỷ triều tăng giảm Thuỷ triều thay đổi tác động rõ nét tới trình lắng đọng trầm tích độ đục nước lưu vực cửa sô Về tiềm năng, bất lợi lớn điện thuỷ triều tác động động, thực vật sống vùng cửa sông Do số lượng đập thuỷ triều chưa nhiều nêu giới khoa học chưa hiểu rõ tác động đầy đủ chúng tới môi trường địa phương II-Sản xuất điện từ lượng địa nhiệt Năng lượng địa nhiệt nguồn lượng sạch, thân thiện gần vô tận, đáp ứng cao gấp 250.000 lần nhu cầu hàng năm giới Đó nguồn lăng lượng vô vô tận mà sử dụng phần vô nhỏ bé Nhà máy nhiệt điện Iceland Trên toàn giới có 24 quốc gia khai thác sử dụng lượng địa nhiệt để sản xuất điện đủ trì cho 60 triệu người Dự tính đến năm 2010 có 46 quốc gia sử dụng tài nguyên lượng tương ứng với 27 nhà máy sử dụng nhiên liệu hóa thạch Hiện nay, tất nước công nghiệp phát triển Mỹ, Nga, Nhật, nước phát triển Trung Quốc, Philippines, Malaysia riết, nỗ lực không ngừng để xây dựng nhà máy địa nhiệt, vốn coi nguồn lượng cho kỷ 21 Theo thống kê tổng công suất nhà máy địa nhiệt hoạt động Mỹ 3.170 MW Con số Nhật 458 MW; Indonesia 379 MW; New Zealand 300 MW Riêng Philippines có tiềm lên tới 2.164 MW Nhà máy điện địa nhiệt Philipin Việt Nam quốc gia có tiềm sản suất điện từ lượng địa nhiệt Theo khảo sát ban đầu nhà khoa học Việt Nam tổng công suất nhà máy địa nhiệt xây dựng Việt Nam lên tới khoảng 400 MW Những vùng có tiềm địa nhiệt lớn Tây Bắc, Đông Bắc, Bắc Bộ đặc biệt Trung Bộ : Quảng Bình, Quảng Ngãi, Bình Định, Khánh Hòa Đây vùng dự án địa nhiệt có tính khả thi cao Để sản xuất điện lượng địa nhiệt người ta phải sử dụng phương pháp khoan xuống lòng đất lỗ sâu tới hàng kilomet trí hàng chục kilomet để tạo thành giếng Các giếng sâu đun nước nóng lên lấy nước để chạy tuabin máy phát điện Tính ưu việt nguồn lượng sạch, vĩnh cửu không thải chất khí, nước, chất rắn độc hại môi trường, không tạo khí nhà kính, không đóng góp vào việc tạo trận mưa axít Năng lượng địa nhiệt nguồn lượng vô tận có tiềm khai thác hàng trăm nghìn megawatt Nhưng ngành non trẻ chiếm thứ yếu sản xuất lượng Trong tương lai không xa, với ưu điểm bật so với lượng từ nhiên liệu hoá thạch hiệu chi phí thấp, không phát thải khí nhà kính, người ta kỳ vọng lượng địa nhiệt nhanh chóng trở thành nguồn lượng chủ đạo cung cấp điện cho giới III-Sản xuất điện từ lượng sinh khối 1- Khái quát chung Sinh khối công nghiệp lượng hiểu vật chất sinh học sống chết dùng làm nhiên liệu Phổ biến vật chất thuộc thực vật trồng để sử dụng vào mục đích lượng, chất thuộc thực vật động vật dùng vào mục đích khác Sinh khối bao gồm chất thải phân giải sinh học tạo sản phẩm dùng làm nhiên liệu Không bao gồm chất hữu chuyển hoá trình địa chất thành chất than đá dầu mỏ (nhiên liệu hoá thạch) Hiện sinh khối nguồn lượng lớn thứ tư, chiếm tới 14-15% tổng lượng tiêu thụ giới Ở nước phát triển, SK thường nguồn lượng lớn nhất, trung bình đóng góp khoảng 35% tổng cung cấp lượng Năng lượng sinh khối giữ vai trò quan trọng sản xuất lượng có khả giữ vai trò sống việc đáp ứng nhu cầu lượng giới tương lai Nhà máy sản xuất điện sinh khối Tây Ba Nha Khác với công nghệ lượng tái tạo khác, công nghệ lượng sinh khối không thay lượng hóa thạch mà góp phần xử lý chất thải, giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường Việt Nam nước nhiệt đới nhiều nắng mưa nên sinh khối phát triển nhanh Ba phần tư lãnh thổ đất rừng nên tiềm phát triển gỗ lớn Là nước nông nghiệp nên nguồn phụ phẩm nông nghiệp phong phú Nguồn ngày tăng trưởng với việc phát triển nông nghiệp lâm nghiệp 2- Công nghệ sản xuất điện từ nguồn lượng sinh khối Công nghệ chung để sản xuất điện từ nguồn lượng sinh khối đa dạng nhìn chung thực qua bước: nguyên liệu dùng sản xuất điện sinh khối đưa vào xử trình vật lý, nhiệt, sinh học, tạo thành nhiệt để chạy máy phát điện Quá Nén chặt,xấy trình Giảm kich cỡ vật Ép lý Nguyên liệu sinh khối Quá trình nhiệt hóa Quá trình sinh học Viên,Bó,Bánh Gỗ vụn Dầu thực vật Đốt Khí hoá Nhiệt Khí phân Dầu Lên men rượu Etanol Phân giải khí Khí sinh học Sản suất điện Quy trình sản xuất lượng sinh khối 3- Kết luận Lợi to lớn sinh khối so với nguồn lượng tái tạo khác lượng gió mặt trời dự trữ sử dụng cần, đồng thời ổn định, tình hình cấp điện không bị thất thường Nguồn sinh khối chủ yếu Việt Nam trấu, bã mía, sắn, ngô, có dầu, gỗ, phân động vật, rác sinh học đô thị phụ phẩm nông nghiệp Sản xuất điện từ lượng sinh khối có tác dụng tốt bảo vệ cải tạo môi trường Năng lượng sinh khối không gây ô nhiễm môi trường mà sử dụng lượng lớn rác thải , phế phẩm thải sinh hoạt sản xuất Hiện tiềm phát triển lượng sinh khối Việt Nam dồi dào, theo tính toán năm nước ta có thẻ sản xuất khoảng triệu kwh điện từ lượng sinh khối Tuy nhiên nguồn lượng sử dụng nhỏ lẻ hộ dân, trang trại … Tuy lượng sinh khối chiếm tỷ lệ lớn tiêu thụ lượng toàn quốc lâu không quan tâm Việc khai thác sử dụng theo lối cổ truyền nên hiệu thấp, hiệu suất thấp gây ô nhiễm môi trường Hiện nhiều công nghệ sinh khối đắt công nghệ truyền thống sử dụng nhiên liệu hoá thạch trang thiết bị lẫn nhiên liệu nên việc đưa công nghệ vào Việt Nam gặp trở ngại lớn Việt Nam nước nghèo nên thiếu kinh phí đầu tư phát triển công nghệ rào cản lớn Máy phát điện chạy khí gas Việt Nam chế tạo PHẦN V : CÔNG NGHỆ LƯU ĐIỆN I-Khái quát chung hệ thống lưu điện Hệ thống lưu điện giữ vai trò đặc biệt quan trọng việc sản xuất điện từ nguần lượng tái tạo Nó có nhiệm vụ tích trữ lượng dư thừa công suất phụ tải nhỏ công suất máy phát cung cấp lượng cho lưới công suất máy phát nhỏ công suất yêu cầu phụ tải Ngoài hệ thống lưu điện có tác dụng trì hệ thống máy phát bị ngừng hoạt động không đủ điều kiện sản suất khôi phục lại trang thái làm việc bình thường có đủ điều kiện Một hệ thống lưu điện đơn giản bao gồm phận : khâu chỉnh lưu điện áp chiêu, khâu điều khiển nạp ắc-quy Module lưu điện ghép nối vào mạch chiều giưa môdule chỉnh lưu môdule nghịch lưu Bộ lưu điện đòi hỏi tuổi thọ cao, phải bảo dưỡng có giá thành cao việc lựa chọn lưu điện dung lượng lớn dẫn đến việc đẩy giá thành hệ thống lên cao II-Giới thiệu số loại ắc-quy  Ắc-quy chì-axít (Lead-Acid): Là loại kinh tế dung ứng dụng công suất lớn khối lượng ý nghĩa lớn (xe cộ, tầu thuyền, xe lăn, chiếu sáng an toàn, hệ UPS), mật độ lượng thấp (energy density: 30-50 Wh/kg), giá thành hạ, điện áp ngăn (cell voltage) 2V, nạp thường dùng phương pháp điều khiển áp, dùng điều khiển dòng  Ắc-quy chì-axít vỏ gắn kín (Sealed Lead Acid: SLA, Gelcell): Là loại ắc-quy không cần bảo dưỡng có điện cực ngăn axít ẩm, vỏ gắn kín, sử dụng loại xe di động, thời gian nạp đặc trưng nằm khoảng 816 giờ, cất giữ trạng thái nạp đầy, 200-300 chu kỳ xả/nạp  Ắc-quy Nickel Cadmium (NiCd): Là loại có công nghệ chín muồi hay dùng ứng dụng thường xuyên xả/nạp (radios, video cameras), loại mang tính tiêu chuẩn hay dùng để so sánh với loại khác, mật độ lượng không cao (45-80 Wh/kg), điện áp ngăn (cell voltage) 1.25V, chu kỳ xả/nạp 1000-1500 lần  Ắc-quy Nickel-Metal Hydride (NiMH): Có mật độ lượng lớn (60-120Wh/kg) tuổi thọ ngắn so với ắc-quy NiCd, không dùng kim loại độc, sử dụng chủ yếu điện thoại di động máy tính xách tay, điện áp ngăn 1.25V, chu kỳ xả/nạp 300-500 lần  Ắc-quy Lithium Ion (Li-ion): Thuộc loại có tốc độ tăng trưởng nhanh số lượng sử dụng, có mật độ lượng lớn (110-160 Wh/kg) khối lượng nhỏ, đòi hỏi công nghệ tinh xảo có mạch bảo vệ an toàn, thường sử dụng máy tính xách tay mobile phones, điện áp ngăn 3.6V, tuổi thọ chừng 500-1000 lần nạp  Ắc-quy Lithium Polymer (Li-polymer): Sử dụng điện môi có dạng màng polymer khô, bề dầy ngăn thường 1mm, thường có điện dẫn nhỏ (điện trở nội lớn)  Ắc-quy Lithium Ion Polymer (Li-ion polymer): Sử dụng điện môi dạng màng polymer khô kết hợp với điện môi lỏng, kích cỡ cực mỏng, mật độ lượng lớn (100-130 Wh/kg), dùng mobile phones, điện áp ngăn 3.6V, tuổi thọ chừng 300-500 lần nạp Vì lý thương mại nên nhiều nhà sản xuất thường gọi tắt loại ắc-quy Li-polymer III- Nạp ắc-quy  Chế độ nạp với dòng không đổi : Dòng nạp trì không thay đổi suốt trình nạp nhờ điều chỉnh (ĐC) dòng Ắc-quy mắc nối tiếp nạp Có thể chọn ngưỡng dòng đủ lớn để bảo đảm nạp nhanh an toàn tốt cho tuổi thọ ắc-quy  Chế độ nạp với áp không đổi : Điện áp trì không thay đổi suốt trình nạp nhờ điều chỉnh (ĐC) điện áp Ắc-quy mắc song song nạp Chỉ phép mắc song song đủ số bình để tránh dòng ban đầu nguồn nạp Do dòng nạp ban đầu lớn, ắc-quy đầy nhanh, đồng thời khó nạp đầy hoàn toàn Có thể nạp đồng thời nhiều ắc-quy với dung lượng khác  Chế độ nạp hỗn hợp dòng áp : Phương pháp cho phép kết hợp ưu điểm hai phương pháp Ban đầu ta nạp với dòng không đổi, tới ắc-quy bắt đầu no ta chuyển sang giai đoạn nạp bổ sung với điện áp không đổi  Chế độ nạp hỗn hợp dòng áp theo giai đoạn : Còn gọi chế độ nạp thông minh, đòi hỏi cấu trúc điều chỉnh dòng áp phức hợp với vòng điều chỉnh dòng áp Chế độ nạp (xuất phát từ trạng thái ắc-quy hoàn toàn rỗng) chia thành giai đoạn sau:  Giai đoạn nạp khởi động (Trickle): Khi điện áp ắc-quy thấp ngưỡng cho phép UTRL ta nạp với dòng khởi động nhỏ Ikđ nhằm bảo vệ ngắn mạch thoát khí cho ắc-quy Bộ điều chỉnh dòng có nhiệm vụ giữ dòng Ikđ không đổi  Giai đoạn nạp (Bulk): Trong giai đoạn ắc-quy nạp với dòng lớn Imax đạt tới ngưỡng áp Uoc Bộ điều chỉnh dòng có nhiệm vụ giữ dòng Imax không đổi  Giai đoạn nạp áp (Over Charge): Được thực cách trì điện áp nạp không đổi mức Uoc = 1,1UTRL Dòng tự động giảm dần từ mức dòng giai đoạn nạp xuống cỡ 1/10 mức  Giai đoạn nạp trì (Floate): Chỉ nhằm trì dung lượng nạp bù dòng tổn thất (như: dòng dò) Kết luận Năng lượng tái tạo ngày quan tâm đầu tư phát triển Đến cuối năm 2005, có 43 nước (trong có 25 nước Cộng đồng Châu Âu 10 nước phát triển: Ai Cập, Ấn Độ, Bra-xin, Cộng hoà Đô-mi-nic, Ma-lai-xi-a, Ma-li, Nam Phi, Phi-lip-pin, Thái Lan Trung Quốc) có mục tiêu quốc gia lượng tái tạo, 48 nước (34 nước phát triển có kinh tế chuyển đổi, 14 nước phát triển) có sách khuyến khích phát triển điện tái tạo Kế hoạch hành động lượng giai đoạn 2005 – 2010 nước ASEAN có đề mục tiêu đạt 10% điện tái tạo cấu sản xuất điện Nhiều tổ chức quốc tế quan tâm phát triển công nghệ lượng tái tạo Việt Nam: họ tổ chức nhiều hội thảo, tài trợ nhiều dự án phát triển lượng tái tạo nước ta Các dự án lượng tái tạo có hội tận dụng chế phát triển để thu hút vốn đầu tư Mặc dù chưa có sách lượng nói chung lượng tái tạo nói riêng bước lượng tái tạo đề cập đến văn nhà nước Gần Quyết định Thủ tướng phủ số 176/2004/QĐ-TTg ban hành ngày 05 tháng 10 năm 2004 việc phê duyệt chiến lược phát triển ngành Điện Việt Nam giai đoạn 2004 – 2010, định hướng đến năm 2020 Luật Điện lực Quốc hội thông qua ngày 03 tháng 12 năm 2004 có ghi sử dụng nguồn lượng mới,tái tạo để cung cấp điện cho vùng nông thôn, miền núi hay hải đảo Chỉ thị Thủ tướng phủ số 35/2005/CT-TTg ban hành ngày 17 tháng 10 năm 2005 việc tổ chức thực nghị định thư Kyoto thuộc công ước khung Liên Hợp Quốc biến đổi khí hậu sở pháp lý thuận lợi cho lượng tái tạo Năng lượng tái tạo chiếm tỷ lệ lớn tiêu thụ lượng toàn quốc lâu không quan tâm Hiện Việt Nam chưa có sách lượng nói chung sách lượng tái tạo nói riêng Năng lượng tái tạo mục tiêu cụ thể kế hoạch phát triển nhà nước trung ương địa phương Hiện chưa có quan nhà nước chịu trách nhiệm quản lý lĩnh vực Việc khai thác sử dụng theo lối cổ truyền nên hiệu thấp: hiệu suất thấp gây ô nhiễm môi trường Vấn đề cấp bách để phát triển lượng tái tạo cần có chiến lược phát triển, sách, thể chế quy hoạch cụ thể nhà nước Trên sở có biện pháp huy động vốn đầu tư từ nguồn nhà nước, tư nhân, quốc tế cho nghiên cứu triển khai phát t riển ứng dụng [...]... giờ nạp điện dưới ánh sáng mặt trời PHẦN IV : SẢN XUẤT ĐIỆN TỪ CÁC NGUÔN NĂNG LƯỢNG KHÁC I -Sản xuất điện từ thuỷ năng Sản xuất điện từ năng lượng thủy chiều ( thủy năng ) là phương pháp biến đổi năng lượng thủy chiều thành điện năng dựa vào biên độ lên xuống hai lần một ngày của thủy chiều Ngày nay có nhiều phương pháp sản xuất điện từ năng lượng thủy chiều như: sử dụng đập ngăn nước, sử dụng các tua...PHẦN II : SẢN XUẤT ĐIỆN TỪ NGUỒN NĂNG LƯỢNG GIÓ I-Khái quát chung Năng lượng gió là động năng của không khí di chuyển trong bầu khí quyển trái đất Năng lượng gió là một hình thức gián tiếp của năng lượng mặt trời Sử dụng năng lượng gió là một trong các cách lấy năng lượng xa xưa nhất từ môi trường tự nhiên và đã được biết đến từ thời kì cổ đại Năng lượng gió đã được sử dụng từ hàng trăm năm... năng lượng gió để di chuyển thuyền buồm hay khinh khí cầu, ngoài ra năng lượng gió còn được sử dụng để tạo công cơ học nhờ vào các cối xay gió Ý tưởng dùng năng lượng gió để sản xuất điện hình thành ngay sau các phát minh ra điện và máy phát điện Ban đầu các máy phát điện sức gió được chế tạo rất đơn giản, năng lượng gió chuyển thành năng lượng cơ học quay máy phát Sau này khi khoa học phát triển các. .. tiếp năng lượng bức xạ mặt trời thành điện năng nhờ hiệu ứng quang điện 1- Hiệu ứng quang điện Xét một hệ hai mức năng lượng điện tử E1 < E2, bình thường điện tử chiếm mức năng lượng thấp hơn E1 Khi nhận bức xạ mặt trời, lượng tử ánh sáng photon có năng lượng hv (trong đó h là hằng số Planck, v là tần số ánh sáng) bị điện tử hấp thụ và chuyển lên mức năng lượng E2 Ta có phương trình cân bằng năng lượng: ... học phát triển các máy phát điện sức gió đuợc chế tạo đặc biệt hơn với công xuất lớn hơn và hiệu suất cao hơn Khi mà những cuộc khủng hoảng dầu trong thập niên 1970 xảy ra thì việc nghiên cứu sản xuất năng lượng từ các nguồn khác được đẩy mạnh trên toàn thế giới, và người ta đã phát triển các tuốc bin gió hiện đại Theo thống kê của ngành điện, sản lượng điện năng sản xuất từ sức gió hiện nay trên thế... bằng năng lượng: hv = E2 – E1 Trong các vật thể rắn, do tương tác rất mạnh của mạng tinh thể lên điện tử vòng ngoài, nên các mức năng lương của nó bị tách ra nhiều mức năng lượng sát nhau và tạo thành các vùng năng lượng Vùng năng lượng thấp bị các điện tử chiếm đầy khi ở trạng thái cân bằng gọi là vùng hoá trị, mà mặt trên của nó có mức năng lượng Ev Vùng năng lượng phía trên tiếp đó hoàn toàn trống... với các tổ hợp có công suất 50 MW giai đoạn 1 và sẽ nâng công suất lên 350 MW PHẦN III : SẢN XUẤT ĐIỆN TỪ NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI Pin mặt trời là thiết bị ứng dụng hiệu ứng quang điện trong bán dẫn (thường gọi là hiệu ứng quang điện trong - quang dẫn) để tạo ra dòng điện một chiều từ ánh sáng mặt trời Pin mặt trời được sản xuất và ứng dụng phổ biến hiện nay là các pin mặt trời được chế tạo từ vật liệu tinh... thống điện dùng pin mặt trời với công suất lớn Hiện nay giá thành thiết bị pin mặt trời còn khá cao, trung bình hiện nay khoảng 5WP, nên ở những nước đang phát triển pin mặt trời hiện mới chỉ có khả năng duy nhất là cung cấp năng lượng điện sử dụng cho các vùng sâu, xa nơi mà đường điện quốc gia chưa có Pin năng lượng mặt trời (tạo thành các module hay các tấm năng lượng mặt trời) xuất hiện trên nóc các. .. Như vậy giữa hai phần đáy của hai bề mặt lớp kim loại II, đã xuất hiện một suất điện động là u(v) Và đây chính là năng lượng do ánh sáng mặt trời chuyển hóa tạo thành điện năng III- Ứng dụng của pin mặt trời 1- Ứng dụng sản xuất điện năng Pin mặt trời là phương pháp sản xuấy điện trực tiếp từ năng lượng mặt trời qua thiết bị biến đổi quang điện Pin mặt trời có ưu điểm là gọn nhẹ có thể lắp ở bất kì... trình thu và phát năng lượng Nếu năng lượng thu về từ máy phát lớn hơn năng lượng tiêu thụ của lưới bộ phận ắc-quy rơi vào chế độ nạp và sẽ ngừng khi được nạp đầy Khi năng lượng thu nhỏ hơn năng lượng tiêu thụ ắc-quy sẽ chuyển sang chế độ phát đưa năng lượng ra phần một chiều bù đắp vào phần thiếu hụt Ắc-quy chỉ ở chế độ phát khi năng lượng dự trữ trong nó giảm đến mức giới hạn  Module điện trở hãm ... 34 PHẦN IV : SẢN XUẤT ĐIỆN TỪ CÁC NGUÔN NĂNG LƯỢNG KHÁC I- Sản xuất điện từ thuỷ 36 II- Sản xuất điện từ lượng địa nhiệt 39 III- Sản xuất điện từ lượng sinh khối ... nhiệt Từ nhiệt có biến cải thành điện theo ba công nghệ khác nhau: công nghệ chu kỳ kín, công nghệ chu kỳ hở, công nghệ hỗn hợp  Sản xuất điện từ nguồn lượng tái tạo khác: Thủy điện: Xuất từ 70... nguồn lượng tái tạo Đứng trước dự kiến khủng hoảng lượng tương lai việc sử dụng nguồn lượng tái tạo để sản xuất điện đem lại nhiều lợi ích người sản xuất, sinh hoạt, Các nguồn lượng tái tạo nguồn