3 Hội Vân, Bình Định
1.6.3.Công nghệ khai thác
Năng lƣợng do thủy triều và sóng biển tạo ra vô cùng to lớn và cũng rất khó khai thác. Có hai giải pháp sử dụng năng lƣợng thủy triều và sóng biển: - Sử dụng thế năng do độ chênh mức nƣớc thủy triều trong ngày và theo tháng để quay turbine phát điện.
- Sử dụng động năng của sóng hoặc dòng hải lƣu quay turbine-máy phát điện.
Nguyên lý làm việc của nhà máy điện thủy triều sử dụng thế năng độ chênh mức thủy triều nhƣ sau: Tại vị trí eo biển hẹp có độ chênh mức thủy triều lớn ngƣời ta xây đập chắn và đặt tổ turbine-máy phát điện. Khi thủy triều lên nƣớc biển qua đập chắn quay tua bin vào hồ chứa, khi thủy triều xuống nƣớc từ hồ qua turbine thoát ra biển. Nhƣ vậy cả hai chu trình nƣớc biển vào, ra hồ chứa đều có khả năng quay turbine và phát ra điện. Năng lƣợng thủy triều E đƣợc tính bằng công thức:
22 2 1 Ah E (1.4) Trong đó A là diện tích bể chứa, ρ là khối lƣợng riêng của nƣớc biển bằng 1025 kg/m3
, h là chiều cao thủy tĩnh.
Nhà máy điện thủy triều quy mô công nghiệp đầu tiên nằm trên cửa sông Rance, thuộc miền Bretagne phía đông nƣớc Pháp và đổ vào biển Manche, hình 1.5. Eo biển này tạo nên hồ chứa rộng 22 km2 độ chênh nƣớc thủy triều cực đại 10 m. Ngày 28-10-1968 đã khánh thành nhà máy điện thủy triều gồm 24 tổ máy với công suất tổ máy 10 MW, tốc độ quay 93,75 v/ph. Máy phát đồng bộ kích từ tĩnh, điện áp định mức 3500 V. Phần đập cố định dài 160m và đập di dộng dài 115m, rộng 53m. Khối lƣợng bê tông 35.000 m3
, 16.000 tấn thép. Nhà máy làm việc hoàn toàn tự động do máy tính PDP 8 điều khiển, có tính đến chu trình nƣớc biển, sự sẵn sàng hoạt động của thiết bị. Vào giờ thấp điểm của hệ thống ngƣời ta sử dụng bơm để hỗ trợ tích nƣớc trong hồ chứa. Sản lƣợng điện bình quân một năm là 600 GWh tƣơng đƣơng công suất trung bình 68 MW. Nhà máy điện thủy triều Annapolis Royal, vịnh Fundy Canađa công suất 18 MW, độ chênh mức nƣớc thủy triều 17 m. Nga có nhà máy điện thủy triều Vislaya Guba 12 MW. Do giá đầu tƣ lớn nên nhà máy điện thủy triều ít đƣợc phát triển.
- Nhà máy thủy điện sóng biển sử dụng động năng sóng biển và dòng hải lƣu để quay turbine và máy phát điện
Trong nhà máy sử dụng động năng sóng biển và dòng hải lƣu, công suất P (kW) đƣợc tính bằng: 3 2 1 Av P (1.5) Trong đó là hiệu suất turbine, là tỷ trọng của nƣớc biển bằng 1025 kg/m3, A là diện tích cánh turbine, v là vận tốc dòng chảy (m/s).
Năm 2008 nhà máy thủy điện sử dụng dòng hải lƣu SeaGen ở Bắc Ailen có công suất 1,2 MW đƣa vào vận hành (hình 1.6)
Hình 1.5 Nhà máy điện thủy triều Rance, CH Pháp
Hình 1.6 Trạm phát điện sử dụng dòng hải lƣu SeaGen, Bắc Ailen