Đối với hệ thống nhà máy điện thủy triều loại một hồ chứa có điều tiết sẽ có hai điểm phụ tải đỉnh trong một chu kỳ thủy triều diễn ra trong một khoảng thời gian ngắn. Như vậy, ở thời điểm này đòi hỏi cần phải có tua bin và máy phát công suất lớn. Tuy nhiên, các thời điểm xảy ra phụ tải đỉnh cũng thay đổi theo từng ngày, thông thường là sẽ trễ hơn 50 phút sau mỗi ngày kế tiếp.
Tại thời điểm triều cường và triều kiệt, hầu như chắc chắn sẽ không trùng với thời điểm mà nhu cầu tiêu thụ điện cao, và vì vậy đòi hỏi các nhà thiết kế sẽ đưa ra một số giải pháp vận hành sao cho khi hòa vào mạng lưới thì nhà máy điện thủy triều hoạt động tối ưu.
Chu trình hoạt động
Hình 3.1 Chu trình hoạt động của nhà máy điện thuỷ triều
Trong hệ thống này, tại trạng thái điểm 1 của giai đoạn C1 mực nước trong
hồ chứa và mực nước thủy triều đều xuống thấp, mực nước thủy triều tăng dần khi đạt đến trạng thái 2, giai đoạn này tất cả các cửa cấp cho tua bin đầu đóng lại.
Khi cột nước đạt đến trạng thái điểm 2, các cửa cấp cho các tua bin được mở ra và nước từ đại dương đi qua các cửa này để chạy Tua bin. Điện năng được
39
sản xuất trong giai đoạn G1, đây cũng là giai đoạn mà mực nước trong hồ chứa và
mực nước thủy triều đều dâng cao.
Khi mực nước thủy triều đạt đến đỉnh và bắt đầu giảm xuống, mực nước trong hồ chứa vẫn tăng cho đến khi đạt trạng thái 3, độ chênh lệch cột nước là quá thấp để có thể chạy tua bin hiệu suất cao. Do đó, các cửa cấp nước cho tua bin được đóng lại, nhưng các cửa cấp nước cho hồ chứa vẫn mở để lấy đầy vào hồ đến trạng thái 4 (giai đoạn F).
Tại trạng thái 4, tất cả các cửa một lần nữa được đóng lại. Trong giai đoạn
C2 thì mực nước thủy triều đang giảm dần, đến trạng thái 5 các cửa cấp nước cho
tua bin lại một lần nữa được mở để cho phép chạy tua bin nhưng theo hướng
ngược lại và điện năng được sản xuất trong giai đoạn G2, đây cũng là giai đoạn
mà mực nước trong hồ và mực nước thủy triều đều giảm thấp.
Khi mực nước thủy triều đạt đến vị trí thấp nhất và bắt đầu dâng lên trong khi mực nước trong hồ chứa vẫn giảm cho đến khi đạt trạng thái 6, độ chênh lệch cột nước là quá thấp để có thể chạy tua bin đạt được hiệu suất cao. Do đó, tất cả các cửa nước cấp được đóng lại để bắt đầu một chu kỳ làm việc mới.
Tuy nhiên, trong giới hạn của Luận văn này, tôi chỉ nghiên cứu phương thức khai thác vận hành ảnh hưởng đến hiệu quả khai thác năng lượng của trạm thuỷ điện thuỷ triều phát điện bằng tua-bin Kaplan cột nước thấp kiểu bóng đèn (Tua bin Bulb).