a) Tua bin dòng thuỷ triều
- Công nghệ mới nhất hiện nay, được ưa chuộng hơn đập và hàng rào thủy triều. Rào chắn thuỷ triều bao gồm: Tường thành bê tông vững chắc chặn ngang eo biển hoặc cửa sông, có những khoảng rỗng lớn để gắn tua bin (sử dụng tua bin trục đứng) [5].
26
- Địa điểm xây dựng: eo biển giữa đất liền và đảo hoặc giữa các đảo nhỏ. - Nguyên lí làm việc: Khi dòng thuỷ triều chuyển động lên - xuống tạo độ chênh cột áp và dòng chảy làm quay tua bin để phát điện.
- Ưu điểm: tương tự đập thủy triều, hàng rào thủy triều có thể tạo con đường băng qua sông, nhưng ít tác động tiêu cực lên môi trường hơn đập.
- Hạn chế: gây khó khăn cho việc di chuyển của các sinh vật biển lớn. - Đặc điểm: Khá giống với tua bin gió nhưng đặt dưới nước, tua bin bố trí thành hàng, tương tự như trang trại tua bin gió. Do nước biển nặng hơn không khí nên một tua bin thuỷ triều có thể tạo năng lượng nhiều hơn tua bin gió có cùng kích thước.
- Tốc độ cần dòng thuỷ triều để phát điện: 2-3 m/s.
- Vị trí đặt: cửa sông, cửa vịnh, có độ sâu 20-30m; những nơi có dòng chảy mạnh.
- Ưu điểm: ít ảnh hưởng tới môi trường sinh thái, mỹ quan khu vực. Có thể sử dụng cả khi thuỷ triều lên - xuống.
- Nhược điểm: áp lực nước lớn nên thiết bị phải có thiết kế bền vững cao, khó khăn trong việc bảo trì. Sinh vật biển hoặc rác thải có thể bị cuốn vào, mắc kẹt trong Tua bin. Tuy nhiên các tua bin cải tiến sau này: tua bin venturi, tua bin tidel, tua bin diều... Công suất cao hơn, an toàn cho môi trường và sinh vật biển.
27
Hình 2.6 Cấu tạo tua bin thủy triều
- Cấu tạo: + Cánh quạt + Hộp số
28
29
Hình 2.8 Tua bin SeaGen (Nguồn Turbine phát điện chạy bằng sóng thủy triều - Tuổi Tr nline tuoitre vn
- Tua bin SeaGen:
+ Là một tháp được neo dưới đáy biển, cách bờ - 400 m, tại vịnh Strangford - Bắc Ireland (dòng thủy triều tại đây chuyển động rất nhanh, vận tốc có thể đạt 15 km/h.
+ Chuyển động lên xuống của thủy triều làm quay 2 rotor (d = 16m gắn trên một trục) tạo ra điện năng (tốc độ dòng chảy ít nhất = 3,5 km/h).
+ Nguyên lý hoạt động: tương tự như tua bin gió nhưng hoạt động dưới nước. Tua bin năng lượng 1,2MW, gấp 4 lần so với các tua bin khác, có thể cung cấp điện cho gần 1.000 hộ dân.
30
- Diều biển
Hình 2.9 "Diều biển" Deep Green đã được thử nghiệm hơn 5 năm
Thiết bị có hình dáng giống chiếc diều được Công ty Minesto (Thụy Điển) phát triển, có thể tạo ra năng lượng từ thủy triều.
"Cha đ " của công nghệ “diều biển” là kỹ sư Magnus Landberg. Ban đầu, kỹ sư Landberg đặt tên cho công nghệ là Enerkite. Sau này, khi Công ty Minesto (Thụy Điển) mua lại và phát triển dự án, họ đổi tên là Deep Green.
Công nghệ Deep Green khai thác dòng chảy dưới nước, tạo ra lực nâng thủy động lực trên cánh, sau đó đẩy nó lên trên. Một bánh lái điều khiển con diều quay theo quỹ đạo hình số 8 và khi nó quay, nước sẽ chảy qua Tua bin, tạo ra điện.
Hai mô hình diều biển Deep Green mà Minesto đang phát triển đều có thể hoạt động trong dòng thủy triều tốc độ thấp (1,2-2,4m/s). Mô hình DG500 có sải cánh 12m, nặng 10 tấn và có công suất 500 kW; mô hình DG100 nhỏ hơn, có sải cánh 4-5m, nặng khoảng 1-2 tấn và có công suất 100 kW.
Việc có thể hoạt động tốt ở dòng chảy tốc độ thấp (dưới 2,5m/s) là ưu thế của công nghệ này. Bởi hầu hết các công nghệ năng lượng thủy triều khác yêu cầu dòng chảy phải có tốc độ tối thiểu 2,5m/s hoặc nhanh hơn để sản xuất điện hiệu quả. Trong khi thực tế, phần lớn tài nguyên năng lượng thủy triều toàn cầu có đặc tính vận tốc thấp, dòng chảy thường chậm hơn 2,5m/s.
Sau hơn 5 năm thử nghiệm Deep Green ở dưới biển, gần đây Công ty Minesto đã ký thoả thuận chính thức về việc lắp đặt thiết bị này cho quần đảo Faroe - một vùng tự trị thuộc Đan Mạch nằm trên biển Bắc Đại Tây Dương.
31