NĂNG LƯỢNG THỦY ĐIỆN

Quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đem lại cho nước ta nói riêng và thế giới nói chung nhiều thuận lợi cùng như thách thức, một trong những thách thức mà thế giới đang phải đối diện đó là vấn đề về năng lượng. Năng lượng hóa thạch thì càng ngày càng cạn kiệt dần theo thời gian nên việc đầu tư cho việc nghiên cứu và phát triển các nguồn năng lượng vô tận và nguồn năng lượng sạch là cần thiết. Năng lượng thủy điện được biết đến như là một nguồn năng lượng sạch và được ưu tiên cho việc tạo ra nguồn năng lượng này đối với nước ta. Trong phần tiểu luận này em xin trình bày nguồn năng lượng thủy điện, bài tiểu luận sẽ trình bày về năng lượng thủy điện:Phần 1: Giới Thiệu về năng lượng thủy điện.Phần 2: Các nhà máy thủy điện ở Việt Nam và nhà máy thủy điện lơn trên thế giới.Phần 3: Nguyên lý hoạt động của nhà máy thủy điện.Phần 4: Ưu nhược điểm của nhà máy thủy điện.Phần 5: Đánh giá chung. 

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 Đề tài: “ NĂNG LƯỢNG THỦY ĐIỆN” Giảng viên hướng dẫn: ThS HỒNG TRÍ Sinh viên thực hiện: NGUYỄN THIÊN HÙNG MSSV: 11144043 Lớp: 111441B Khố: 20011 - 2015 Tp Hồ Chí Minh, tháng 10/2014 LỜI CẢM ƠN Lời em xin chân thành cảm ơn Thầy Hồng Trí , tận tình hướng dẫn em thời gian học kỳ I năm học 2014 – 2015, đặc biệt qua môn học Năng Lượng Và Quản Lý Năng Lượng Thầy tận tình hướng dẫn lớp nói chung em nói riêng để chúng em hiểu biết nguồn lượng tồn xung quanh chúng em, chúng em dửng dưng tận dụng chúng, qua môn học Thầy giúp chúng em biết sử dụng tiết kiệm lượng Và nhờ môn học Thầy mà chúng em biết cách tạo thiết bị tay chúng em làm máy nước nóng, quạt gió … Trong thời gian Thầy hướng dẫn chúng em không học kiến thức liên quan môn học, mà Thầy tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em việc làm nhóm với nhau, nhờ việc thảo luận nhóm mà chúng em trao đổi cho mà đọc được, giúp bổ xung cịn thiếu xót, cách dạy Thầy làm cho lớp sôi hẳn lên khơng có cảm giác buồn ngủ, dù tiết 4-5, đặc biệt chúng em nhớ tốt Không Thầy hướng dẫn cho chúng em kỹ đứng trước người - kỹ mà đa số sinh viên chúng em thiếu – làm để thu hút người phải thuyết trình để người chăm nghe thuyết trình cịn nhiều điều khác mà chúng em học thời gian Thầy hướng dẫn Một lần tâm tình biết ơn, em xin chân thành cảm ơn nhiệt tình Thầy trình hướng dẫn chúng em Em xin chúc Thầy ln có thật nhiều sức khỏe để hăng say đường giảng dạy TĨM TẮT TIỂU LUẬN Đề tài: “ NĂNG LƯỢNG THỦY ĐIỆN” Q trình cơng nghiệp hóa đại hóa đem lại cho nước ta nói riêng giới nói chung nhiều thuận lợi thách thức, thách thức mà giới phải đối diện vấn đề lượng Năng lượng hóa thạch ngày cạn kiệt dần theo thời gian nên việc đầu tư cho việc nghiên cứu phát triển nguồn lượng vô tận nguồn lượng cần thiết Năng lượng thủy điện biết đến nguồn lượng ưu tiên cho việc tạo nguồn lượng nước ta Trong phần tiểu luận em xin trình bày nguồn lượng thủy điện, tiểu luận trình bày lượng thủy điện: Phần 1: Giới Thiệu lượng thủy điện Phần 2: Các nhà máy thủy điện Việt Nam nhà máy thủy điện lơn giới Phần 3: Nguyên lý hoạt động nhà máy thủy điện Phần 4: Ưu nhược điểm nhà máy thủy điện Phần 5: Đánh giá chung MỤC LỤC Trang Lời cám ơn Tóm tắt tiểu luận Mục lục Danh mục bảng biểu sơ đồ, hình vẽ Phần 1: Giới thiệu lượng thủy điện Phần 2: Các nhà máy thủy điện việt nam nhà máy thủy điện lơn giới… Phần 3: Nguyên lý hoạt động nhà máy thủy điện 12 Phần 4: Ưu nhược điểm nhà máy thủy điện 14 Phần 5: Đánh giá chung .16 Tài liệu tham khảo 18 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng : Một số nhà máy thủy điện Việt Nam có cơng suất > 100 MW, có số cơng trình xây dựng DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ Hình : Nhà máy thủy điện Hình : Mặt cắt ngang đập thủy điện Hình : Đập thủy điện Hịa Bình Hình : Tua bin nhà máy thủy điện Hình : Tuabin Francis NĂNG LƯỢNG THỦY ĐIỆN I Tìm Hiểu Năng Lượng Thủy Điện - Thủy điện nguồn điện có từ lượng nước Đa số lượng thủy điện có từ nước tích đập nước làm quay tuốc bin nước máy phát điện Kiểu biết đến sử dụng lượng động lực nước hay nguồn nước khơng bị tích đập nước lượng thuỷ triều Thủy điện nguồn lượng hồi phục Năng lượng lấy từ nước phụ thuộc khơng vào thể tích mà vào khác Hình biệt caomáy nguồn :độ Nhà thủy điệnvà dòng chảy Sự khác biệt độ cao gọi áp suất Lượng lượng tiềm tàng nước tỷ lệ với áp suất Để có áp suất cao nhất, nước cung cấp cho turbine nước cho chảy qua ống lớn gọi ống dẫn nước có áp (penstock) Hình : Mặt cắt ngang đập thủy điện II Các nhà máy thủy điện việt nam Điều kiện thuận lợi từ tự nhiên - Việt Nam có diện tích 330.991 km2, đồi núi cao nguyên chiếm 4/5 diện tích Nước Việt Nam hình chữ S chạy dài 1630 km từ cực bắc đến cực nam Lượng mưa rơi nhiều đạt tới 4000 - 5000 mm, nơi mưa thấp đạt 1000 mm Lượng mưa tập trung vào tháng có mưa nhiều nhất, chiếm khoảng 70 - 80% tổng lượng mưa năm Hệ thống sơng ngịi Việt Nam có mật độ cao Tổng số sơng có chiều dài lớn 10 km 2400 - Với điều kiện thuận lợi từ tự nhiên nên tiềm lý thuyết thuỷ điện Việt Nam xác định khoảng 300 tỷ kWh (tính cho sơng dài 10 km) Tiềm Hình kỹ thuật 123Bình tỷ kWh, tương đương : xác Đậpđịnh thủykhoảng điện Hịa với cơng suất lắp máy khoảng 31.000 MW Tiềm kinh tế, kỹ thuật xác định khoảng 75 - 80 tỷ kWh, tương đương với công suất lắp máy khoảng 18.000 - 20.000 MW - Theo Xây dựng, Việt Nam có khoảng 260 cơng trình thủy điện khai thác 211 cơng trình thi cơng xây dựng Theo Thứ trưởng Bộ Nông nghiệp Phát triển Nơng thơn Hồng Văn Thắng, nước có 6.500 hồ chứa thủy lợi với tổng dung tích 11 tỷ m³ nước, có 560 hồ chứa lớn, lại loại hồ chứa nhỏ.Tuy nhiên trách nhiệm quản lý hồ, đập này, Thứ trưởng Bộ Công thương Nguyễn Cẩm Tú cho biết: "Trong quản lý an toàn đập thủy điện, đến chưa phân định rõ thẩm quyền trách nhiệm Bộ Công thương, UBND tỉnh, thành việc phê duyệt phương án phòng chống lụt bão" Một số nhà máy thủy điện lớn Việt Nam - Sau số nhà máy thủy điện Việt Nam có cơng suất > 100 MW, có số cơng trình xây dựng TT 8 10 Tên A Đang vận hành Hòa Bình Thác Bà Yali Đa Nhim Hàm Thuận Đa Mi Thác Mơ Trị An B Đang xây dựng Tuyên Quang Bản Chát Huội Quảng Sơn La Bản Vẽ A Vương Kanak-An Khê Sông Tranh Sông Ba Hạ Đại Ninh Công suất lắp máy (MW) Tỉnh 1920 108 720 160 300 175 150 400 Hịa Bình n Bái Gia Lai Lâm Đồng Lâm Đồng Lâm Đồng Bình Phước Đồng Nai 342 220 520 2400 300 210 173 190 220 300 Tuyên Quang Lai Châu Sơn La Sơn La Nghệ An Quảng Nam Gia Lai Quảng Nam Phú Yên Lâm Đồng 11 12 13 14 15 16 17 Plei Krông Sêsan Sêsan Srêpok Buôn Kuôp Đồng Nai Đồng Nai 110 260 330 220 280 240 270 Kontum Gia Lai Gia Lai Đắc Lắc Đắc Lắc Lâm Đồng Lâm Đồng Bảng : Một số nhà máy thủy điện Việt Nam có cơng suất > 100 MW, có số cơng trình xây dựng Một số nhà máy thủy điện lớn giới  Nhà máy thuỷ điện Tam Hiệp Nhà máy thuỷ điện Tam Hiệp đánh giá “Vạn Lý Trường Thành” sông Dương Tử, tượng trưng cho kiêu hãnh, lòng tự hào biểu tượng chứng minh người chinh phục tự nhiên dù có khó khăn đến đâu Nhà máy Thủy điện Tam Hiệp khởi công xây dựng năm 1993 với tổng vốn đầu tư xấp xỉ 180 tỷ NDT (22,5 tỷ USD) Nhà máy có 26 tổ máy phát điện với tổng công suất thiết kế tối đa 18,2 triệu KW sản lượng điện hàng năm 84,7 tỷ KW Nhà máy Thủy điện Tam Hiệp cung cấp điện cho 15 tỉnh thuộc miền trung, đông, tây tây nam Trung Quốc, giúp cải thiện đáng kể tình trạng thiếu điện khu vực  Nhà máy thuỷ điện Itaipu Nhà máy thủy điện Itaipu xây dựng từ năm 1975 đến năm 1991 sông Parana Itaipu biểu tượng cho liên kết xây dựng nước láng giềng, Brazil Paraguay Cơng trình thực Itaipu Binacional Nhà máy phát điện gồm 18 turbine cho tổng công suất sản lượng điện 12.600 MW cho sản lượng 75 triệu MW/năm Sự quan trọng thủy điện thực tế chứng minh vào năm 1995, mà riêng Itaipu cung cấp 25% lượng cho Brazil 78% cho Paraguay Itaipu có đập tràn nằm bên bờ phải, với 14 đoạn cửa cống, tổng tiềm lưu lượng 62.200 m3/s (đứng thứ kỷ lục lưu lượng) Lượng sắt, thép dùng để tạo kết cấu cho đập đủ cho xây dựng 380 tháp Eiffel lượng xi măng sử dụng cho Itaipu gấp 15 lần lượng dùng để xây dựng đường hầm nối Pháp Anh  Nhà máy thuỷ điện Guri Guri nhà máy thuỷ điện lớn Venezuela, nằm bang Bolivar sông Caroni Công suất 10,30GW, bắt đầu xây dựng vào năm 1963 Đến năm 200, nhà máy kết cấu lại Điểm đặc biệt nhà máy thuỷ điện tường phòng khí nhà máy nhà hoạ sỹ tiếng người Venezuela Karlos Kruz-Diez sơn  Nhà máy thuỷ điện Churchill Falls Churchill Falls xây dựng sông Churchill tỉnh Newfoundland Labrador Canada Công suất nhà máy 5,43GW Nhà máy xây dựng địa điểm thác nước có chiều cao 75m Sơng, thác nước nhà máy thuỷ điện đặt theo tên vị thủ tướng nước Anh U Churchill III Nguyên lý hoạt động nhà máy thủy điện Nguyên lý - Nguyên lý đơn giản tất dạng thủy điện từ lớn đến nhỏ giống nhau: Dưới tác dụng trọng lực, nước đổ từ cao xuống thấp (thế năng) làm quay lưỡi turbin - Các lưỡi turbin kết nối với máy phát điện Điện tạo từ turbin quay đưa qua trạm biến kết nối vào mạng lưới phân phối điện Lượng điện tạo xác định nhiều yếu tố Hai số yếu tố khối lượng dòng chảy áp suất thủy lực Áp suất có liên quan đến khoảng cách mặt nước – tua bin phụ thuộc vào lượng nước hồ chứa Hình : Tua bin nhà máy thủy điện - Ba loại tuabin cho nhà máy thủy điện tubin Pelton, tuabin Francis Tuabin Propeller (chân vịt), Tuabin Cross-flow Thông dụng tuabin Francis - Hình : Tuabin Francis Bơm lưu trữ - Trong thực tế, nhu cầu sử dụng điện ” phẳng” liên tục Nhu cầu tăng lên, giảm xuống vào ban ngày ban đêm việc sử dụng điện nhà, việc kinh doanh thiết bị khác Ví dụ, Atlanta, Georgia lúc 5:00 chiều vào ngày cuối tuần tháng Tám nóng nực, bạn chắn có nhu cầu sử dụng điện lớn để vận hành hàng triệu điều hịa khơng khí Nhà máy thủy điện có hiệu việc cung cấp cho nhu cầu lượng mức cao khoảng thời gian ngắn nhà máy điện hạt nhân nhiệt điện Một cách để đạt điều cách sử dụng “bơm lưu trữ”, tái sử dụng nước nhiều lần - Bơm lưu trữ phương pháp giữ nước lại để dự trữ cho nhu cầu điện lúc cao điểm cách bơm nước chảy qua tuabin trở lại hồ lưu trữ phía nhà máy điện thời điểm nhu cầu sử dụng lượng khách hàng thấp Chẳng hạn thời gian nửa đêm Sau đó, nước cho chảy trở lại qua tua bin phát điện vào thời điểm nhu cầu cao có tải nặng hệ thống dây dẫn - IV Hồ chứa nước đóng vai trị giống cục pin, dự trữ lượng dạng nước nhu cầu sử dụng thấp sản xuất điện tối đa suốt cao điểm hàng ngày theo mùa Một ưu điểm bơm lưu trữ đơn vị sản xuất điện vận hành cách nhanh chóng điều chỉnh nhanh chóng đầu Chúng hoạt động hiệu sử dụng vài Bởi hồ bơm lưu trữ tương đối nhỏ phí xây dựng nói chung thấp so với sở thủy điện thông thường Ưu nhược điểm nhà máy thủy điện Ưu điểm Không thải khí, hóa chất độc khí nhà kính Có tầm hoạt động rộng, cần lượng mưa định dịng chảy ổn định sơng ngịi Các trạm thủy điện nhỏ cực nhỏ đáp ứng nhu cầu điện vùng xa với mức tác động lên môi trường nhỏ - Thủy nguồn lượng dồi đáng tin cậy - Chi phí lắp đặt giá thành hợp lý Ngoài khả sản xuất thủy cịn có vai trị quan trọng việc quản lý nguồn nước, kiểm soát lũ lụt … Nhược điểm - Mặc dù, thủy điện xem nguồn lượng tái tạo, việc phát triển nhà máy thủy điện gây tác động lớn môi trường như: - Việc xây dựng hồ trữ làm thay đổi cảnh quan thiên nhiên Việc thay đổi dịng chảy sơng dẫn tới thay đổi môi trường sống cá Gây đoạn sông chết từ sau đập đến nhà máy làm giảm lượng phù sa hạ lưu V Đánh giá chung - Hơn thé kỉ qua, công phát triển thủy điện nước ta trải qua chặng đường đầy khó khăn, gian khổ mang lại hiệu to lớn cho kinh tế quốc dân - Các cơng trình đưa vào vận hành có vai trị to lớn sản xuất điện năng, , cấp nước cho nông nghiệp… phục vụ phát triển kinh tế xã hội - Đến năm 2010 có khoảng 50 nhà máy đưa vào vận hành đến năm 2020 có khoảng 80 nhà máy thủy điện lớn nhỏ đưa vào vận hành hệ thống điện - Các nhà máy thủy điện xây dựng hầu hết vùng núi, nơi kinh tết x4 hội phát triển cịn chậm Việc xây dựng cộng trình thủy điện thúc đẩy phát triển kinh tế xã hội khu vực - Về mặt kinh tế, tỷ lệ thủy điện cao hệ thống đem lại giá thành sản phẩm hạ xuống đáng kể - Về mặt kỷ thuật, thủy điện tăng cường chất lượng điện hệ thống, vận hành linh hoạt TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo trình : [1]Nhà máy thủy điện ,tác giả Lã Văn Út, Đặng Quốc Thống, Ngô Văn Dưỡng , NXB Khoa học Kỹ thuật [2]Thủy Điện : Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng Trang wed: http://vi.wikipedia.org/wiki/Th%E1%BB%A7y_%C4%91i%E1 http://tech.vietfuji.com/chuyen-de-nha-may-thuy-dien-nguyen-li-va-dactrung-phan-1/ ... Bình Hình : Tua bin nhà máy thủy điện Hình : Tuabin Francis NĂNG LƯỢNG THỦY ĐIỆN I Tìm Hiểu Năng Lượng Thủy Điện - Thủy điện nguồn điện có từ lượng nước Đa số lượng thủy điện có từ nước tích đập... tiểu luận trình bày lượng thủy điện: Phần 1: Giới Thiệu lượng thủy điện Phần 2: Các nhà máy thủy điện Việt Nam nhà máy thủy điện lơn giới Phần 3: Nguyên lý hoạt động nhà máy thủy điện Phần 4: Ưu... triển nguồn lượng vô tận nguồn lượng cần thiết Năng lượng thủy điện biết đến nguồn lượng ưu tiên cho việc tạo nguồn lượng nước ta Trong phần tiểu luận em xin trình bày nguồn lượng thủy điện, tiểu