nãng lượng sóng biển palemis

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH  KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY TIỂU LUẬN NĂNG LƯỢNG SÓNG BIỂN PELAMIS Giảng viên hướng dẫn: ThS HOÀNG TRÍ Sinh viên thực hiện: LÊ HỒNG QUANG Tp Hồ Chí Minh, tháng 11/2014 LỜI CẢM ƠN Trên thực tế thành công mà không gắn liền với hỗ trợ, giúp đỡ dù hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp người khác Trong suốt thời gian từ bắt đầu học tập giảng đường đại học đến nay, em nhận nhiều quan tâm, giúp đỡ quý Thầy Cô, gia đình bạn bè Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin gửi đến quý Thầy Cô Khoa Cơ khí máy – Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật với tri thức tâm huyết để truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng em suốt thời gian học tập trường Và đặc biệt, học kỳ này, Khoa tổ chức cho chúng em tiếp cận với môn học mà theo em hữu ích sinh viên ngành Cơ Khí Máy tất sinh viên thuộc chuyên ngành Cơ Khí Máy khác Đó môn học “Năng lượng & quản lý lượng ” Em xin chân thành cảm ơn GS.Ths Hoàng Trí tận tâm hướng dẫn chúng em qua buổi học lớp buổi nói chuyện, thảo luận lĩnh vực sáng tạo nghiên cứu khoa học Nếu lời hướng dẫn, dạy bảo thầy em nghĩ thu hoạch em khó hoàn thiện Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn thầy Bài thu hoạch thực khoảng thời gian gần tuần Bước đầu vào thực tế, tìm hiểu lĩnh vực sáng tạo nghiên cứu khoa học, kiến thức em hạn chế nhiều bỡ ngỡ Do vậy, không tránh khỏi thiếu sót điều chắn, em mong nhận ý kiến đóng góp quý báu Thầy bạn học lớp để kiến thức em lĩnh vực hoàn thiện Sinh viên thực LÊ HỒNG QUANG TÓM TẮT NĂNG LƯỢNG SÓNG BIỂN PALEMIS Ngày nay, với ảnh hưởng nạn hâm nóng toàn cầu nhìn thấy khắp nơi toàn giới, tượng khí hậu thay đổi trở thành mối lo ngại cho toàn thể nhân loại Trong nguồn lượng truyền thống than đá, dầu mỏ dần cạn kiệt, giá thành tăng cao, nguồn cung lại không ổn định, nên thời gian gần nhiều nguồn lượng thay nhà khoa học quan tâm nghiên cứu; số đó, việc sử dụng nguồn lượng sóng biển nhiều nhà khoa học nước quan tâm đặc biệt Việc tiếp cận để tận dụng nguồn lượng không góp phần cung ứng kịp nhu cầu lượng cấp thiết Việt Nam nói riêng toàn xã hội nói chung mà giúp tiết kiệm điện góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường, ra, việc sử dụng nguồn lượng góp phần tạo nên sóng kêu gọi sử dụng lượng xanh thực hầu hết Việt Nam nước có đường bờ biển dài 3000km hàng nghìn đảo lớn nhỏ có cư dân sinh sống nhiều nơi số chưa thể đưa mạng lưới điện đến Vì vậy, sử dụng nguồn lượng sóng biển Palemis , lượng mặt trời để thay cho dạng lượng truyền thống, đáp ứng nhu cầu vùng dân cư kế sách có ý nghĩa mặt kinh tế Trong tiểu luận này, chúng tối xin đưa vài khái niệm làm rõ quan điểm nguồn lượng này, tạo nhìn tổng thể nguồn lượng xanh có sẵn cần đưa vào sử dụng Cũng tiểu luận, xin đưa số kiến nghị góc độ khách quan sách hành động tiến trình thực áp dụng nguồn nượng mới, lượng vô tận - Năng lượng sóng biển Palemis MỤC LỤC Trang LỜI CÁM ƠN 2-3 TÓM TẮT ĐỒ ÁN MỤC LỤC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 6-7 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 7-9 CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 10-12 CHƯƠNG 4: ƯU, NHƯỢC ĐIỂM 13 KẾT LUẬN - ĐỀ NGHỊ 13 TÀI LIỆU THAM KHẢO 14 CHƯƠNG 1: Giới thiệu Giới thiệu môn học Ngày nay, việc khai thác, sử dụng hợp lý nguồn lượng trở thành vấn đề cấp bách mang tính toàn cầu Sở dĩ nhân loại đứng trước hàng loạt nguy mà nguyên nhân vấn đề khai thác, sử dụng lượng: nguồn lượng truyền thống (năng lượng hoá thạch) ngày cạn kiệt, nạn ô nhiễm môi trường nóng lên khí hậu trái đất chất thải trình sử dụng lượng Nhận thức tầm quan trọng vấn đề lượng phát triển bền vững, quốc gia xây dựng cho chương trình phát triển lượng mà trọng tâm hướng đến nguồn lượng sử dụng lượng cách tiết kiệm hiệu CHƯƠNG 2: Tổng Quan Về Nghiên Cứu Đề Tài I Sóng biển Công nghệ khai thác lượng sóng biển, nhằm góp phần hạn chế tối đa phát thải khí CO2 vào môi trường sống Nhiều quốc gia có nhà máy điện dùng lượng sóng biển Việc áp dụng tốt vùng biển nước ta, theo số liệu khảo sát Viện Năng lượng, Viện Khoa hoc, công nghệ Việt Nam Sóng biển tạo nguồn lượng vô tận Các kết tính toán cho thấy lượng sóng dọc dải ven bờ nước ta phong phú Dòng lượng trung bình yếu đạt 15kW/m; mạnh 30kW/m Cụ thể vịnh Hạ Long, Quảng Ninh, vịnh Gành Rái, Bà Rịa - Vũng Tàu hội tụ đủ ba yếu tố: Mật độ lượng GWh/km 2; tiềm GWh; hiệu suất GWh/km Đủ điều kiện để xây dựng nhà máy thủy điện thủy triều Đã có nhiều nước giới khai thác nguồn lượng góp phần tích cực, mục đích giảm phát thải CO2 -Phân loại: Tùy theo nguyên lý hoạt động ,các thiết bị khai thác sóng biển phân loại theo: •Mái dốc •Cánh •Bơm sóng •Một cách phân loại khác chia loại thiết bị thành : •Các chiều •Bộ dao động điện •Bộ dao động không điện •MỤC ĐÍCH:giảm phát thải CO2 II Năng lượng sóng biển Palemis “Rắn biển” Pelamis Nổi mặt nước, thiết bị chuyển đổi lượng sóng biển Pelamis “con rắn biển” khai thác lượng đại dương Thiết bị bao gồm xilanh khổng lồ nối với khớp thủy lực Khi nhấp nhô lên xuống theo nhịp sóng biển, chuyển động xilanh làm vận hành khớp, bơm dầu qua động thủy lực để giúp máy phát điện hoạt động Những cải tiến thiết kế tạo cho khớp thiết bị có tính động Thiết kế khớp ban đầu giống khớp gối người - tạo điện từ chuyển động lên xuống hay qua lại Thiết kế giống khớp hốc tròn vai người giúp tạo điện từ chuyển động theo hướng nào, làm tăng hiệu chuyển sóng biển thành lượng Mỗi “con rắn” Pelamis dài 182m rộng 4m, công suất 0,75MW - đủ cung cấp điện cho khoảng 500 mái nhà năm Công ty Pelamis Wave Power có kế hoạch lắp đặt thêm nhiều “rắn biển” vài địa điểm khác Scotland CHƯƠNG :CƠ SỞ LÝ THUYẾT Hoạt động theo nguyên lý sau: Pelamis hệ thống phao, 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 Mỗi thiết bị pelamis cho công suất 750kW, có chiều dài 140-150m, có đường kính ống 3-3,5m 10 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 Hệ thống phát điện lượng sóng biển có công suất 5÷ 10 kW, lần nghiên cứu, phát triển Việt Nam, hoạt động theo nguyên lý thuỷ tĩnh hãng Pelamis - (Pê-la-mits) - Scotland Thiết bị phát điện dạng rắn biển bao gồm phao rời liên kết với khớp quay theo chiều ngang đứng 02 module lượng: Bơm xilanh thu nhận lượng sóng ngang bơm xilanh nhận lượng sóng đứng Chuyển động tương đối phao bề mặt sóng làm 11 xilanh (bơm thuỷ lực) hoạt động, chuyển đổi lượng chuyển động học thu nhận từ lượng sóng thành lượng dầu ép Các chuyển động chủ yếu lực Acimet cho phép khai thác lượng sóng biển, cung cấp lượng dầu ép cho hệ thống thuỷ lực bên module, lượng nạp vào bình tích, sau cung cấp tới cụm máy phát điện, điện phát đưa trực tiếp tới hộ tiêu thụ, nạp cho ắcquy hay phát lên điện lưới Hệ thống chạy thử nghiệm với mô hình cạn thu kết dự kiến với công suất 5-10kw/h Tuy nhiên, việc đặt hệ thống thiết bị biển thu sóng biển, phụ thuộc vào nhiều yếu tố khách quan tự nhiên đặc biệt vào thông số sóng (độ cao, chu kỳ, bước sóng), tính chất sóng Tuy thiết bị dừng lại công suất nhỏ bước đầu khẳng định hoàn toàn chủ động khai thác nguồn lượng vô tận để cung cấp điện phục vụ sinh hoạt cho khu vực biển đảo, giảm phụ thuộc vào hệ thống lưới điện quốc gia Để nghiên cứu, phát triển NLS cần chiến lược dài hơi, tập hợp đội ngũ nhà nghiên cứu… để bước nâng cao chất lượng, quy mô thiết bị 12 Hệ thống Pelamis thu lượng từ sóng biển Chương Ưu ,nhược điểm I Ưu điểm - Trước tình hình giá xăng dầu tăng cao, đảm bảo an ninh lượng mối quan tâm mang tính toàn cầu, việc kiếm nguồn lượng thay trở thành mục tiêu giải pháp chung nhiều nước - Với ưu điểm : Đầu tiên, tạo lượng xanh hoàn toàn, sản phẩm phụ Gía thành thấp, gây hại cho môi trường, nguồn lượng tái tạo xem nguồn lượng thay hữu ích đặc biệt sản xuất điện từ lượng sóng biển 13 II - • - Nhược điểm Hạn chế chủ yếu công nghệ hiệu suất chuyển đổi lượng thấp Năng lượng sử dụng nhiều suất tạo Có thể phá huỷ nơi sinh sống động thực vật khu vực Gía thành xây dựng hệ thống cao Ứng dụng vào Việt Nam: Việt Nam có tiềm lớn lượng sóng biển với đường bờ biển dài 3200km, có vùng biển rộng lớn Tuy nhiên giá thành cao chưa có đủ công nghệ nên chưa có dự án lớn lượng sóng biển Palemis 14 KẾT LUẬN: Trong tình hình lượng giới tìm kiếm nguồn lượng xanh cần thiết Việt Nam đánh giá quốc gia có nhiều tiềm để phát triển nguồn lượng từ biển Với gia tăng phát triển kinh tế Việt Nam khoảng 7% năm lượng điện tiêu thụ gia tăng khoảng 20% năm, giá dầu, than, khí đốt tăng cao chủ yếu phải nhập nên gây khó khăn cho an ninh lượng quốc gia Việc bổ sung, đa dạng hóa nguồn lượng từ biển cần thiết phục vụ phát triển bền vững Nếu thành công với lượng sóng biển Palemis có thề đáp ứng đủ lượng cho nước ta Tài liệu tham khảo : http://luanvan.co/luan-van/nang-luong-thuy-trieu-54443/ http://vietbao.vn/Khoa-hoc/Tiem-nang-nang-luong-tai-tao-bien-VietNam/20882485/188/ http://udkhcnbinhduong.vn/index.php?mod=farm&cpid=5&nid=135&view=detail 15 ... ĐÍCH:giảm phát thải CO2 II Năng lượng sóng biển Palemis “Rắn biển Pelamis Nổi mặt nước, thiết bị chuyển đổi lượng sóng biển Pelamis “con rắn biển khai thác lượng đại dương Thiết bị bao gồm... lớn lượng sóng biển với đường bờ biển dài 3200km, có vùng biển rộng lớn Tuy nhiên giá thành cao chưa có đủ công nghệ nên chưa có dự án lớn lượng sóng biển Palemis 14 KẾT LUẬN: Trong tình hình lượng. .. I Sóng biển Công nghệ khai thác lượng sóng biển, nhằm góp phần hạn chế tối đa phát thải khí CO2 vào môi trường sống Nhiều quốc gia có nhà máy điện dùng lượng sóng biển Việc áp dụng tốt vùng biển