b. Chu trình Brayton khơng lý tưởng
2.4. Nhà máy thủy điện 1 Giới thiệu
2.4.1. Giới thiệu
Nhà máy thủy điện dùng năng lượng của dịng nước để sản xuất ra điện năng. Trong đĩ, thủy năng từ dịng nước làm quay turbine thủy lực để làm quay rotor máy phát điện (thủy năng → cơ năng → điện năng). Các cơng trình chủ yếu của một nhà máy thuỷ điện là cơng trình dâng nước (đập), cơng trình tràn và xả nước thừa, cơng trình lấy nước và dẫn nước, các thiết bị máy mĩc thuỷ lực và cơ điện trong nhà máy thuỷ điện.
Trang 68
Việc xây dựng hồ chứa nước khơng những cĩ lợi cho việc sản xuất điện mà cịn phục vụ cơng tác trị thủy, giao thơng, nuơi cá, phục vụ tưới tiêu và nhiều lợi ích khác.
Tùy theo thể tích hồ chứa mà khả năng điều tiết cơng suất của nhà máy thủy điện cĩ thể thực hiện:
- Theo mùa: chỉ điều tiết cơng suất trong một năm.
- Nhiều năm: tích nước và điều chỉnh cơng suất trong nhiều năm.
Trong quá trình khai thác nhà máy thủy điện sẽ cĩ sự tổn thất năng lượng chủ yếu ở:
- Tổn thất lưu lượng do bốc hơi, ngấm theo các đường nước ngầm, thấm qua lịng hồ, vai đập và thân đập, rị rỉ qua cơng trình và một phần lưu lượng thừa phải xả bỏ khi lưu lượng đến nhiều mà cơng trình khơng đủ khả năng trữ, turbine khơng đủ khả năng tháo lưu lượng lớn.
- Tổn thất cột nước khi chảy qua cửa lấy nước, cơng trình dẫn nước turbine cũng như các tổn thất khác trong máy phát điện và hệ thống truyền động.
Để đơn giản, cơng suất của nhà máy thủy điện xác định theo lưu lượng nước Q thực sự qua turbine nước và chiều cao cột nước H.
P 9,81.Q.H.= η (2.5)
Trong đĩ:
- P: cơng suất thực của nhà máy điện.
- η: hiệu suất của nhà máy phụ thuộc vào nhiều yếu tố của cơng trình thủy, các thiết bị thủy lực, máy phát điện.
- Q: lưu lượng nước, chủ yếu do thiên nhiên tạo sẵn của các dịng sơng suối. Để chủ động điều chỉnh cơng suất theo yêu cầu phải xây dựng hồ tích nước.
- H: chiều cao cột nước. Chiều cao cột nước càng lớn thì hiệu suất η càng lớn, suất hao nước được sinh ra trên 1 kWh điện năng càng nhỏ (m3nước/kWh). Tùy theo địa hình của khu vực cĩ tiềm năng thủy điện mà các nhà thiết kế sẽ chọn các loại nhà máy thủy điện nhằm tối đa hĩa năng lượng thu được cũng như phải đảm
Trang 69
bảo các yếu tố giảm thiệt hại về mơi trường, đáp ứng giao thơng thủy, các hệ thống thủy lợi… ở cả phía thượng lưu và hạ lưu, giúp phát triển bền vững ở khu vực cĩ nhà máy thủy điện.