Ở nhà máy thuỷ điện, các thiết bị phụ và thiết bị do lường bố trí trong các phịng riêng, phần lớn các phịng đó bố trí trong nhà máy. Theo chức năng có thể chia các phịng này thành hai nhóm: Phịng đặt các thiết bị điều khiển thường gọi là phòng thao tác, phịng bố trí các thiết bị để sửa chữa và trạm vận hành các thiết bị thường gọi là phòng sản xuất. Ngồi các phịng trên cịn bố trí các phịng làm việc, Phịng sử dụng công cộng như câu lạc bộ, các phịng phục vụ sinh hoạt và đời sống vv...
Nhìn chung các phòng quản lý vận hành ở một nhà máy thuỷ điện bao gồm các thành phần sau: Các phịng có liên quan trực tiếp đến vận hành nhà máy (các phòng thao tác) gồm:
- Phòng điều khiển trung tâm và phịng cáp điện dưới nó, phịng trực ban và điều độ, phịng thơng tin liên lạc, phòng ácquy, phòng nạp điện, phòng axit ..
- Các phòng sản xuất gồm: Phòng sửa chữa cơ điện, phịng thuỷ cơng, phịng kiểm tra và sửa chứa các đồng hồ đo, phịng thí nghiệm điện thế cao, phịng hố nghiệm dầu, phịng tái sinh dầu, phịng đặt thiết bị thơng gió, phịng đặt máy bơm, phịng khí nén, trạm cung cấp nước kỹ thuật, kho dụng cụ.
- Phòng trực ban các bộ phận. Công nhân đường dây, công nhân bộ phận máy thuỷ lực, cơng nhân phịng hoả .
-Phịng hành chính gồm: Phịng giám đốc, phòng kỹ sư trưởng, văn phòng đảng uỷ và các đồn thể, phịng kỹ thuật,phòng hội họp,phòng sự vụ, phòng y tế,hội trường, vv.... Ngồi ra cịn có phịng phục vụ sinh hoạt và đời sống.
Chương 3 Nguyên lí làm việc của nhà máy thuỷ điện.
Quá trình vận hành nhà máy thủy điện gồm có bốn giai đoạn chính:
-Giai đoạn 1: Dòng nước với áp lực lớn chảy qua các ống thép lớn được gọi là ống dẫn nước có áp tạo ra các cột nước khổng lồ với áp lực lớn đi vào bên trong nhà máy.
-Giai đoạn 2: Nước chảy mạnh làm quay tuabin của máy phát điện, năng lượng cơ học được chuyển hóa thành điện năng. -Giai đoạn 3: Điện tạo ra đi quá máy biến áp để tạo ra dòng điện cao thế.
-Giai đoạn 4: Dòng điện cao thế sẽ được kết nối vào mạng lưới phân phối điện và truyền về các thành phố
Nguyên lí làm việc làm của nhà máy thủy điện.
Chương 4 Lợi ích và ảnh hưởng của cơng trình thuỷ điện. -Thủy điện xuất hiện cách đây trên 70 năm và trở thành niềm hy vọng của nhân loại trên nhiều phương diện, đặc biệt là cung cấp nguồn năng lượng tái tạo và tương đối sạch. 1.Thúc đẩy các khả năng kinh tế.
Thơng thường các cơng trình thuỷ điện có vốn đầu tư lớn, thời gian xây dựng kéo dài, song hiệu quả cao và tuổi thọ đến 100 năm hoặc hơn. Về lâu dài mà nói thì khơng có cơng nghệ năng lượng nào rẻ bằng thuỷ điện. Các chi phí vận hành và bảo dưỡng hàng năm là rất thấp, so với vốn đầu tư và thấp hơn nhiều các nhà máy điện khác.
Các dự án nhỏ và phân tán sẽ đóng vai trị quan trọng trong chương trình điện khí hố nơng thơn trên khắp thế giới.
Khai phóng tiềm năng thủy điện sẽ mang lại nguồn lợi lớn cho địa phương và cả nước. Thông qua việc phát triển thủy điện, kết cấu hạ tầng khu vực cũng sẽ được đầu tư xây dựng đồng bộ, và hiện đại với tốc độ rất nhanh.
2.Bảo tồn các hệ sinh thái.
Thuỷ điện sử dụng năng lượng của dòng nước để phát điện, mà không làm cạn kiệt các nguồn tài ngun thiên nhiên, cũng
khơng làm biến đổi các đặc tính của nước sau khi chảy qua tuabin.
3.Linh hoạt.
Trong cung cấp điện năng, thủy điện là nguồn cung ứng linh hoạt, bởi khả năng điều chỉnh công suất. Nhờ công suất phủ đỉnh của thủy điện, có thể tối ưu hóa biểu đồ phụ tải chạy nền bởi các nguồn kém linh hoạt hơn (như các nhà máy nhiệt điện hoặc điện hạt nhân).
Nhà máy thủy điện tích năng làm việc như acquy, trữ khổng lồ bằng cách tích và xả năng lượng theo nhu cầu hệ thống điện.
Một ưu điểm của thủy điện là có thể khởi động và phát đến cơng suất tối đa chỉ trong vịng vài phút, trong khi nhiệt điện (trừ tuốc bin khí – gas turbine) phải mất vài giờ hay nhiều hơn trong trường hợp điện nguyên tử. Do đó, thủy điện thường dùng để đáp ứng phần đỉnh là phần có u cầu cao về tính linh hoạt mang tải.
4.Vận hành hiệu quả.
Nguyên tắc vận hành một nhà máy thủy điện với mục tiêu tối đa hóa lượng điện phát ra, được thể hiện trong ba tiêu chuẩn:
(i) giữ mực nước hồ càng cao càng tốt để tối đa hóa thế năng của nước; (ii) duy trì lượng nước chạy máy càng nhiều càng tốt, hay nói cách khác là giảm thiểu lượng nước xả thừa; và
(iii) chạy tuốc bin ở điểm có năng suất cao nhất.
Tiêu chuẩn (i) và (ii) mâu thuẫn với nhau vì khi mực nước hồ cao thì xác suất xả thừa cũng sẽ cao.
Tiêu chuẩn (iii) có thể mâu thuẫn với tiêu chuẩn (ii) khi nước có quá nhiều, cần phát tối đa là điểm mà năng suất của tuốc bin không phải là cao nhất.
Trong một thị trường mua bán điện tự do với giá điện theo thị trường, có thể thay đổi từng giờ thì bài tốn trở thành tối đa hóa lợi nhuận từ bán điện chứ khơng phải tối đa hóa lượng điện phát ra. Cộng thêm yếu tố bất định từ dự báo giá điện,
bài toán tối ưu vận hành nhà máy hay hệ thống thủy điện càng trở nên phức tạp hơn. Dự báo dài hạn lượng nước vào hồ, do đó trở nên cần thiết để có thể sử dụng tài nguyên nước một cách hiệu quả nhất cũng như giảm thiểu những tác động xấu khi hạn hán hay lũ lụt.
5.Tương đối sạch.
So với nhiệt điện, thủy điện cung cấp một nguồn năng lượng sạch, hầu như khơng phát khí thải gây hiệu ứng nhà kính. Góp phần vào phát triển bền vững.
Về khía cạnh bền vững, thuỷ năng có tiềm năng rất lớn về bảo tồn hệ sinh thái, cải thiện khả năng kinh tế và tăng cường sự công bằng xã hội.
6.Giảm phát thải.
Bằng cách sử dụng nguồn nước thay vì các loại nhiên liệu hố thạch (đặc biệt là than), thuỷ điện giảm bớt ô nhiễm môi
trường, giảm bớt các trận mưa axít, giảm axit hố đất và các hệ thống thủy sinh. Thuỷ điện thải ra rất ít khí hiệu ứng nhà kính so với các phương án phát điện quy mô lớn khác, do vậy làm giảm sự nóng lên của trái đất.
Lượng khí nhà kính mà thuỷ điện thải ra nhỏ hơn 10 lần so với các nhà máy tuabin khí chu trình hỗn hợp và nhỏ hơn 25 lần so với các nhà máy nhiệt điện than. Nếu tiềm năng thuỷ năng thực tế còn lại mà được sử dụng thay cho các nhà máy nhiệt điện đốt nhiên liệu hố thạch thì hằng năm cịn có thể tránh được 7 tỷ tấn khí thải nữa. Điều này tương đương với việc mỗi năm tránh được một phần ba các chất khí do con người thải ra hiện nay, hoặc ba lần các khí thải của xe hơi trên hành tinh.
7.Sử dụng nước đa mục tiêu.
Thuỷ điện khơng tiêu thụ lượng nước mà nó đã dùng để phát điện, mà xả lại nguồn nước quan trọng này để sử dụng vào những việc khác.
Hơn nữa, các dự án thuỷ điện còn sử dụng nước đa mục tiêu. Trên thực tế, hầu hết các đập và hồ chứa đều có nhiều chức năng như: cung cấp nước cho sản xuất lương thực. Hồ chứa cịn có thể cải thiện các điều kiện ni trơng thủy sản và vận tải thủy.
Tuy nhiên, lợi ích cục bộ của một nhà máy thủy điện đôi lúc mâu thuẫn với chức năng căn bản của một hồ chứa. Ví dụ, trong mùa khơ hạn, nhà máy có thể quyết định ngưng phát điện trong một thời gian nào đó (nghĩa là khơng xả nước về hạ lưu) vì nhiều lý do khác nhau (ví dụ để sửa chữa tuốc bin). Tương tự trong mùa lũ, nhà máy có thể giữ mực nước hồ cao (để tăng công suất phát điện) do đó làm giảm khả năng điều tiết lũ của hồ chứa.
Để phát huy được tối đa tài nguyên nước, các cơ quan chức năng với vai trò là người quản lý tài ngun và điều hịa lợi ích chung cho cả khu vực – cần có những quy định hợp lý trong việc vận hành các nhà máy thủy điện để bảo đảm tài nguyên nước được sử dụng một cách cơng bằng và hiệu quả cho tồn xã hội.
Lưu lượng tối thiểu được quy định dựa trên nhu cầu và lợi ích của hạ lưu, được cân bằng với thiệt hại của nhà máy điện, làm sao để đảm bảo lợi ích chung của xã hội. Lưu lượng tối thiểu được xác định qua các nghiên cứu về môi trường và nhu cầu khác nhau của hạ lưu, và có thể thay đổi tùy theo lượng mưa trên lưu vực của hồ chứa. Quy định về lưu lượng tối thiểu của dịng sơng đặc biệt quan trọng khi nhà máy thủy điện (là nơi xả nước về hạ lưu) khơng nằm cùng dịng sơng với hồ chứa (chuyển nước) (như trường hợp nhà máy thủy điện Đa Nhim). Trong trường hợp này hồ chứa phải xả nước thường xuyên qua đường hầm ở chân đập để duy trì lưu lượng tối thiểu trong sơng ở phía hạ lưu của hồ chứa.
Hiện nay, thủy điện là nguồn năng lượng chính đáp ứng nhu cầu điện quốc gia. Đến nay, các cơng trình thuỷ điện đã khai thác được khoảng 4.238 MW, chiếm hơn 40% tổng cơng suất lắp máy của tồn hệ thống điện quốc gia (khoảng 10.445 MW). Lượng nước sử dụng để phát điện từ dung tích hữu ích của các hồ chứa thuỷ điện khoảng 13,6 tỉ m3.
Theo quy hoạch thuỷ điện trên 9 lưu vực sơng chính, dự kiến thuỷ điện sẽ cung cấp khoảng 16.200MW, chiếm 62% trong tổng số 26.000MW cần bổ sung đến năm 2020. Trong giai đoạn sau đó, tỷ trọng, khi tiềm năng thủy điện đã cơ bản được sử dụng, thì tỷ trọng thủy điện sẽ giảm xuống. Góp phần phát triển cơ sở hạ tầng
Ngồi ra, thu nhập nhờ bán điện cịn cho phép tài trợ cho các nhu cầu hạ tầng cơ sở cơ bản khác, cũng như để xố đói giảm nghèo cho những người dân bị ảnh hưởng bởi việc xây dựng thuỷ điện, và cộng đồng dân cư nói chung.
9.Cải thiện cơng bằng xã hội.
Thuỷ điện có tiềm năng rất lớn trong việc cải thiện công bằng xã hội trong suốt thời gian dự án được triển khai và quản lý theo cách thức đẩy mạnh sự công bằng giữa các thế hệ hiện tại và tương lai, giữa các cộng đồng bản địa và trong khu vực, giữa các nhóm bị thiệt hại và tồn xã hội nói chung.
Do chi phí đầu tư ban đầu cao cho các nhà máy thủy điện đã được các thế hệ hiện tại trang trải, nên các thế hệ tương lai sẽ nhận được nguồn điện trong thời gian dài với chi phí bảo trì rất thấp.
Doanh thu của các nhà máy thủy điện thường “gánh thêm” phần chí phí cho các ngành sử dụng nước khác như: nước sinh hoạt, tưới và chống lũ, do vậy nó trở thành công cụ để chia sẻ nguồn tài nguyên chung một cách công bằng.
Các dự án thuỷ điện cịn có thể là một cơng cụ để thúc đẩy sự cơng bằng giữa các nhóm người bị thiệt hại và tồn xã hội nói chung, khi thực hiện cả những chương trình di dân và tái định
cư được quản lý tốt dẫn đến một sự chia sẻ lợi nhuận để bảo đảm rằng những người bị thiệt hại sẽ có cuộc sống tốt hơn sau khi dự án hoàn thành so với trước kia.
Chương 5. Kết luận.
Qua bài báo cáo nhập môn em đã mở rộng được thêm kiến thức hết sức bổ ích về nhiều khía cạnh khác nhau của nhà máy như cách thức tổ chức vận hành nhà máy, công tác phát điện, quá trình truyền tải và phân phối điện… cho đến cả những công việc của đội ngũ cơng nhân viên , kĩ sư trong tồn nhà máy.Trong thời gian làm bài báo cáo em đã tìm hiểu thêm về các trang thiết bị trong nhà máy, cũng như nguyên lý hoạt động của chúng như Tuabine, Máy biến áp,…Qua đó em hiểu biết thêm và hệ thống của nhà máy thuỷ điện cũng như những lợi ích của nói đối với đất nước ta.
Bài báo cáo nhập mơn này là một hành trang kiến thức không nhỏ cho công việc của chúng em sau này. Giúp chúng em học tập tốt hơn các mơn học trong chương trình học, để sau này ra trường sẽ phát huy năng lực bản thân, xây dựng đất nước giàu đẹp.
Một lần nữa em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến thầy Lê Công Cường giáo viên hướng dẫn bộ môn đã tạo điều kiện để giúp em hoàn thành bài báo cáo này.