Ngày nay, khi những ảnh hưởng của nạn hâm nóng toàn cầu có thể nhìn thấy khắp nơi trên thế giới, hiện tượng khí hậu thay đổi đã trở thành mối quan tâm lớn cho mọi người, và việc đốt nhiên liệu hóa thạch như là than đá để phát điện là một nguồn nguyên nhân lớn gây khủng hoảng môi sinh. Tuy nhiên, vô số nguồn năng lượng xanh, bền vững không làm hại địa cầu hiện đang có sẵn. Một trong những kỹ thuật bền vững đó là “Ðộng lực thủy triều,” một tiến trình mà một số quốc gia đã phát triển đã áp dụng. Dĩ nhiên để đạt tới mục tiêu cho con người giảm bớt sự tùy thuộc vào nhiên liệu hóa thạch để có năng lượng, chúng ta cần phải bắt đầu dùng những nguồn năng lượng xanh bền vững khác để tạo ra điện lực. Nhiều nguồn năng lượng ấy hiện hữu, nhưng đó là tùy vào chúng ta những người tiêu thụ phải viết thư đến công ty điện lực và yêu cầu họ sử dụng những loại này. Chúng ta cũng có thể viết thư đến các đại biểu chính quyền địa phương và kêu họ thực thi những đề xướng về môi sinh. Những giải pháp cho nạn hâm nóng hoàn cầu đã có đây rồi nhưng cần phải được áp dụng trên một bình diện lớn hơn bởi tất cả các chính phủ và quốc gia trên khắp thế giới. Vậy hãy cùng lên tiếng và làm sự thay đổi trước khi quá trễ.
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 triều dạng Tubine Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: ThS HỒNG TRÍ PHẠM NGỌC ANH Q MSSV: 11243040 Lớp: Khố: 112430A 2011 - 2015 Tp Hồ Chí Minh, tháng 10/2014 LỜI CẢM ƠN Trên thực tế khơng có thành cơng mà khơng 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 , em nhận nhiều quan tâm, giúp đỡ q Thầy Cơ, gia đình bạn bè Em xin chân thành cảm ơn ThS Hồng Trí ân cần hướng dẫn chúng em qua buổi học lớp buổi nói chuyện ,thảo luận lĩnh vực sáng tạo nghiên cứu khoa học lượng mơi trường Nếu khơng có lời hướng dẫn, dạy bảo thầy em nghĩ tiểu luận em khó hồn thiện Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn Thầy Bài tiểu luận thực khoảng thời gian ngắn Bước đầu vào thực tế, tìm hiểu lĩnh vực sáng tạo nghiên cứu khoa học, kiến thức em hạn chế nhiều bỡ ngỡ Do , 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 Phạm Ngọc Anh Quý TÓM TẮT TIỂU LUẬN NĂNG LƯƠNG THỦY TRIỀU DẠNG TUBINE Ngày nay, ảnh hưởng nạn hâm nóng tồn cầu nhìn thấy khắp nơi giới, tượng khí hậu thay đổi trở thành mối quan tâm lớn cho người, việc đốt nhiên liệu hóa thạch than đá để phát điện nguồn nguyên nhân lớn gây khủng hoảng môi sinh Tuy nhiên, vô số nguồn lượng xanh, bền vững khơng làm hại địa cầu có sẵn Một kỹ thuật bền vững “Ðộng lực thủy triều,” tiến trình mà số quốc gia phát triển áp dụng Dĩ nhiên để đạt tới mục tiêu cho người giảm bớt tùy thuộc vào nhiên liệu hóa thạch để có lượng, cần phải bắt đầu dùng nguồn lượng xanh bền vững khác để tạo điện lực Nhiều nguồn lượng hữu, tùy vào người tiêu thụ phải viết thư đến công ty điện lực yêu cầu họ sử dụng loại Chúng ta viết thư đến đại biểu quyền địa phương kêu họ thực thi đề xướng mơi sinh Những giải pháp cho nạn hâm nóng hồn cầu có cần phải áp dụng bình diện lớn tất phủ quốc gia khắp giới Vậy lên tiếng làm thay đổi trước trễ Phạm Ngọc Anh Quý MỤC LỤC Trang LỜI CÁM ƠN TÓM TẮT MỤC LỤC DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU DẠNG TUBINE…… CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG TRONG NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU 10 KẾT LUẬN 13 TÀI LIỆU THAM KHẢO 14 DANH MỤC HÌNH VẼ Trang Hình 1.1: Lực hấp dẫn trái đất mặt trăng………………………………… Hình 1.2: Triều cường Hình 1.3: Triều kiệt Hình 2.1: Tuabin HS1000 Hình 2.2: Tuabin diều 10 Hình 3.1: Tuabin 11 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU 1.1/ Giới thiệu: Năng lượng thủy triều hay điện thủy triều lượng điện thu từ lượng chứa khối nước chuyển động thủy triều 1.2/ Nguyên nhân: Thủy triều sinh sức hút mặt trăng, mặt trời lên trái đất (ảnh hưởng mặt trăng lớn hơn) Có lần triều cao thấp ngày Nguyên nhân thủy triều thủy có hình cầu dẹt bị kéo cao lên hai miền đối diện tạo thành hìnhellipsoid Một đỉnh ellipsoid nằm trực diện với Mặt Trăng - miền nước lớn thứ nhất, lực hấp dẫn Mặt Trăng gây Còn miền nước lớn thứ hai nằm đối diện với miền nước lớn thứ qua tâm Trái Đất, lực li tâm tạo Giữa hai nước lớn liên tiếp nước rịng Một vận tốc góc (tốc độ quay) Quả Đất khơng đổi lực li tâm lớn nằm nơi có bán kính quay lớn khí miền xích đạo Trái Đất Tuy nhiên bán kính quay chưa bán kính Quả đất Xích đạo, vì: Quả đất khơng hồn tồn quay quanh trục nó, Mặt Trăng khơng hồn tồn quay quanh Trái Đất, mà là: Hệ Quả Đất-Mặt Trăng quay xung quanh điểm trọng tâm hệ Do khối lượng Trái Đất lớn Mặt Trăng nhiều nên trọng tâm hệ Trái Đất-Mặt Trăng nằm lòng Trái Đất, đường nối tâm chúng Tóm lại: Trái Đất vừa quay, vừa lắc Hình 1.1: Lực hấp dẫn trái đất mặt trăng (Nguồn :http://thienvanhoc.jimdo.com/t%C3%ACm-hi%E1%BB%83u/th %E1%BB%A7y-tri%E1%BB%81u/) 1.3/ Triều cường: Thủy triều cực đại ( triều cường): xảy sau trăng tròn trăng non, có chênh lệch lớn độ cao nước dâng nước hạ Hình 1.2: Triều cường 1.4/ Triều kiệt: Khi ảnh hưởng sức hút thấp nhất, đường thẳng nối trái đất mặt trăng tạo thành góc 90 độ với đường thẳng nối trái đất với mặt trời Hình 1.3: Triều kiệt CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU DẠNG TUBINE 2.1/ Tua bin thủy triều : Là phương pháp sử dụng nhiều cột có gắn tuabin đặt ngầm nước nơi có mật độ dịng thủy triều di chuyển qua lại với lưu lượng lớn , phương pháp giống cánh đồng tuabin gió đặt nước Có hai loại tuabin trục đứng tuabin trục ngang Giống turbine gió, turbine thủy triều có nhiều lợi so với hệ thống đập chắn hàng rào thủy triều, đặc biệt giảm tác động môi trường Turbine thủy triều sử dụng dòng thủy triều di chuyển với tốc độ 2-3 m/s để tạo 4-13 kW/m Các dòng thủy triều di chuyển nhanh ( > m/s) gây ứng suất mức với cánh quạt quay, gây hỏng turbine Các dòng thủy triều có tốc độ thấp lại khơng đạt giá trị kinh tế mong muốn Hình 2.1: Tua-bin Hammerfest Strom HS1000 (Ảnh: Physorg) (Nguồn : http://www.khoahoc.com.vn/congnghemoi/cong-nghe-moi/39618_thunghiem-thanh-cong-tua-bin-thuy-trieu.aspx) Turbine có tên SeaGen, tháp neo đáy biển, cách bờ khoảng 400 m Nơi lắp đặt vịnh Strangford Bắc Ireland, vùng biển có dịng thủy triều chuyển động nhanh giới, với tốc độ lên đến 15 km/giờ Turbine phát điện có chuyển động lên xuống thủy triều cách quay rotor đường kính 16 m gắn trục Sẽ khơng có lượng sinh tốc độ chảy nước 3,5 km/giờ SeaGen hoạt động tương tự nguyên lý hoạt động cối xay gió, khác chỗ thứ chuyển động đặt nước Khi hoạt động đầy đủ, turbine tạo lượng 1,2 megawatt, gấp lần so với turbine khác cung cấp điện cho khoảng 1.000 hộ gia đình Mặc dù chi phí để đầu tư cho nguồn điện đắt dự báo nguồn lượng lý tưởng tương lai, tốt lượng gió mặt trời; đồng thời chìa khóa để giảm phụ thuộc vào nhiên liệu dầu mỏ đảm bảo an ninh lượng giới Cơ quan Năng lượng giới đặt Paris (Pháp) dự đốn tiềm năng lượng thủy triều tồn cầu khoảng 800 tỷ kwh/năm, đáp ứng khoảng 5% nhu cầu lượng Hình 2.2: Diều Tubine (Nguồn : http://vietpictures.net/vi/y-tng-xanh/958-khai-thac-nng-lng-xanh-t-thytriu.html#.VFEVbGGVOGJ) CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG TRONG NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU 3.1/ Ứng dụng : Trước tình hình giá xăng dầu tăng cao, đảm bảo an ninh lượng trở thành quan tâm mang tính tồn cầu, việc kiếm nguồn lượng thay trở thành mục tiêu giải pháp chung nhiều nước Với ưu điểm: giá thành thấp,ít gây hại cho môi trường, nguồn lượng tái tạo xem nguồn lượng thay hữu ích đặc biệt sản xuất điện từ lượng thủy triều 3.2/ Ứng dụng vào Việt Nam Việt Nam có tiềm lớn lượng thủy triều với đường bờ biển dài 3200km, có nhiều cửa sơng lớn Tuy nhiên, giá thành cao chưa có đủ cơng nghệ nên chưa có dự án điện thủy triều 3.3/ Những thành tựu giới lượng thủy triều Một số quốc gia Thủy Điện , Scotland ….đã đạt thành tựu định Tua-bin Hammerfest Strom HS1000 hạ thủy hồi mùa đơng đảo Eday nằm phía bắc Orkey Scotland Đây thiết bị thử nghiệm nhằm chứng minh cơng nghệ hoạt động hiệu đợt thủy triều nhanh Scotland HS1000 cao 30m có trụ đỡ chân, phát triển công ty Andritz Hydro Hammerfest, phiên tua-bin gió Tuy nhiên, cánh quạt tua-bin thủy triều ngắn tua-bin gió quay chậm Năng lượng tạo hoạt động cánh quạt dòng hải triều Sau giai đoạn thử nghiệm, HS1000 tiếp tục hoạt động để cung cấp điện cho gia đình quan đảo Eday Trung tâm Năng lượng Thủy triều Châu Âu chịu trách nhiệm kiểm soát tua-bin Các kỹ sư theo dõi tua-bin qua điện thoại camera Thành công HS1000 xem bước tiến đáng khích lệ dự án điện thủy triều đầy tham vọng Scotland khuyến khích quốc gia đưa thêm nhiều tua bin nước vào hoạt động địa điểm định sẵn Theo báo cáo, phủ Scotland cam kết đáp ứng 100% nhu cầu sử dụng điện nguồn lượng tái tạo năm 2030 10 Hình 3.1: Tubine (Nguồn :http://mayphatdien247.net/news/54/tua-bin-phat-dien-bang-thuytrieu-lon-nhat-dat-ky-luc-guinness.html) Công ty Minesto, Thuỵ Điển phát triển thiết bị để khai thác nguồn lượng từ đại dương Đó diều tua bin- nước với phần diều, mang theo phía tuabin vận hành nhờ thuỷ triều Các chuyên gia công ty thử nghiệm biển Strangford Lough, Bắc Ireland mùa hè vừa qua Diều, có sải cánh - 14 mét, mang theo tuabin phía Chúng neo dây cáp đáy biển Diều "bay" dòng thuỷ triều, theo hình số để tăng tốc độ dịng chảy qua tuabin lên 10 lần Tuabin quay phát dòng điện Thiết bị phát điện diều – tuabin phát lượng tái tạo nhờ dòng thủy triều hệ có quy mơ thương mại lớn, mạnh lần máy phát điện dung lượng thủy triều khác Diều lơ lửng nước biển miệng tua-bin bảo vệ không cho cá lọt qua 11 Việc lắp ráp thiết bị bước khó khăn Cịn Jansson cho rằng, cơng nghệ đạt tính khả thi thương mại hố, cạnh tranh chi phí với cáchaphst điện khác Ông cho xây dựng lắp đặt hai tua bin, cơng suất 1MW, chi phí 1,8 - triệu bảng, hy vọng thiết bị triển khai quy mô kinh tế Dù chiếm 1% lượng điện nước Anh số khơng phải Lượng điện đủ cung cấp cho thành phố Newcastle, song chủ yếu lượng Các nhà khoa học hy vọng tuabin diều gió, diều thủy triều lượng tuyệt vời cho Trái Đất 3.4/ Ưu nhược điểm Ưu điểm : Chi phí thấp so với đập thủy triều Ít tác động đến môi trường so với đập thủy triều Nhược điểm: Ảnh hưởng đến di chuyển sinh vật Ảnh hưởng đến giao thong đường thủy 12 KẾT LUẬN Thế giới phải đối mặt với khủng hoảng lượng, cần tìm nguồn lượng thay lượng truyền thống Vì vậy, lượng lượng thủy triều, cần nước giới trọng phát triển để thay phần nguồn lượng truyền thống Chúng ta tiếp tục chờ đợi theo dõi động thái lĩnh vực lượng nóng bỏng Với phát triển vượt bậc khoa học cơng nghệ, người có quyền đặt niềm tin vào tương lai ổn định ngành công nghiệp lượng Đại dương mở kỷ nguyên uranium, lượng hạt nhân hay lượng thuỷ triều,song, nhiệt Trong bối cảnh tình hình mơi trường ngày cành trầm trọng, ngành lượng tái tạo lối cho tương lai lồi người 13 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Những Cách Tốt Nhất Để Bảo Vệ Môi Trường - Tiết Kiệm Năng Lượng (Tác giả :Kim Phụng) [2] Biến Đổi Khí Hậu & Năng Lượng (Tác giả: Nguyễn Thọ Nhân) [3] Năng Lượng Cho Thế Kỷ 21 - Những Thách Thức Và Triển Vọng (Tác giả: GS.TS Trần Mạnh Trí - GS.TS Hồ Sĩ Thoảng.) [4] Cơ sở lượng Tái tạo (Tác giả :Đặng Đình Thống , Lê Danh Liên ) 14 ... GIỚI THIỆU VỀ NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU 1.1/ Giới thiệu: Năng lượng thủy triều hay điện thủy triều lượng điện thu từ lượng chứa khối nước chuyển động thủy triều 1.2/ Nguyên nhân: Thủy triều sinh sức... CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU DẠNG TUBINE? ??… CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG TRONG NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU 10 KẾT LUẬN ... 1.3: Triều kiệt CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU DẠNG TUBINE 2.1/ Tua bin thủy triều : Là phương pháp sử dụng nhiều cột có gắn tuabin đặt ngầm nước nơi có mật độ dòng thủy triều