49
Năng lượng thủy triều ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA MÔI TRƯỜNG TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN 2 1. Mai Thị Giang. 2. Trần Thu Hà. 3. Vũ Thị Huyền. 4. Ninh Thị Hương. 5. Trương Thị Thu Hương. 1 Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Năng lượng thủy triều

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Năng lượng thủy triều

Năng lượng thủy triều

ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

KHOA MÔI TRƯỜNG

TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN 2

1. Mai Thị Giang.

2. Trần Thu Hà.

3. Vũ Thị Huyền.

4. Ninh Thị Hương.

5. Trương Thị Thu Hương.1Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 2: Năng lượng thủy triều

Nội dung

I. Khái quát về năng lượng thủy triều.

II. Tiềm năng.

1. Thế giới.

2. Việt Nam.

III.Ứng dụng năng lượng thủy triều.

1. Lịch sử phát triển.

2. Điện năng từ thủy triều.

3. Ưu, nhược điểm.

IV.Tình hình sử dụng.

1. Thế giới.

2. Việt Nam

2Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 3: Năng lượng thủy triều

I. Khái quát

1. Định nghĩa:

- Thủy triều sinh ra do lực hấp dẫn giữa Mặt trăng, Mặt trời và chuyển

động quay của Trái đất

(Trái đất tự quay quanh trục → mỗi ngày có 2 lần thủy triều lên cao và xuống

thấp)

- Điện thủy triều (Năng lượng thủy triều): Lượng điện thu được từ năng

lượng chứa trong khối nước chuyển động do thủy triều.

2. Phân loại:

• Triều cường : * Thủy triều cực đại – Khi Mặt trời, Mặt trăng, Trái đất gần

như thẳng hàng - ảnh hưởng của lực hấp dẫn là lớn nhất.

• * Có sự chênh lệch lớn giữa độ cao nước dâng – nước hạ.(Xảy

ra ngay sau khi trăng tròn và trăng non)

• Triều kiệt : Thủy triều cực tiểu - Khi đường thẳng nối Trái đất, Mặt trăng

tạo thành góc 90◦ với đường thẳng nối Trái đất và Mặt trời – ảnh hưởng

của sức hút thấp nhất)

3Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 4: Năng lượng thủy triều

Khái quát - Phân loại

H.1

4Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 5: Năng lượng thủy triều

Theo chu kỳ triều phân thành 3 loại:

1. Triều bán nhật :Nếu chu kỳ dao động của thuỷ triều bằng nửa ngày

Mặt Trăng (12g25ph).

2. Triều toàn nhật :Chu kỳ bằng một ngày Mặt Trăng (24g50ph).

3. Triều hỗn hợp :Chu kỳ biến đổi trong thời gian nửa tháng Mặt

Trăng từ bán nhật sang toàn nhật (ngược lại).

- Bán nhật triều không đều

- Nhật triều không đều

(Nếu số ngày với chu kỳ toàn nhật chiếm ưu thế thì thuỷ triều → triều

toàn nhật không đều, nếu số ngày với chu kỳ bán nhật chiếm ưu thế −

triều bán nhật không đều.)

Khu vực có chế độ bán nhật triều không đều: hầu hết các ngày trong

tháng có có hai lần triều dâng và hai lần triều rút và một số ngày chỉ có

một lần triều lên hoặc một lần triều rút.

Khu vực có chế độ nhật triều không đều: hầu hết các ngày trong tháng

là nhật triều và một số ít ngày là bán nhật triều.

Phân loại thủy triều

5Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 6: Năng lượng thủy triều

Bình thường,chênh lệch mực nước triều dâng – triều hạ ≈ 0,5m. Tuy nhiên,1 số

vùng biển vịnh hẹp có sự chênh lệch lớn: Vịnh Fundy

( Nova Scota- Đông Nam Canada) – 16m (Max).

H.1 Triều lên và triều xuống Vịnh Fundy

Phân loại thủy triều

6Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 7: Năng lượng thủy triều

3. Nguyên nhân hình thành:

Nguyên nhân tạo ra thủy triều

1. Lực hấp dẫn của Mặt trăng và Mặt trời. ( Fhấp dẫn mặt trăng = 2* Fhấp dẫn

mặt trời ).

2. Lực hướng tâm của Trái đất.

7Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 8: Năng lượng thủy triều

Nguyên nhân hình thành thủy triều – Lực hấp dẫn

LỰC HẤP DẪN

LỰC HƯỚNG TÂM

Điểm cân bằng của hệ

thống Trái đất – Mặt

trăng

Nước phình - Do

lực hấp dẫn của

mặt trăng

8Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 9: Năng lượng thủy triều

Tại mỗi điểm của bề mặt Trái đất, có các lực tác động

1. Trọng lực: F1 = G.E/r2 (Định luật Newton) →lực này k đổi về

hướng + độ lớn→góp phần làm thủy triều rút chứ k gây ra hoàn

toàn hiện tượng thủy triều.

2. Lực ly tâm: F2 = ω2 .r.cosα (ω : vận tốc góc của TĐ ; α Vĩ độ đlí

của điểm đã cho).→k đổi về hướng + độ lớn →góp phần làm triều

dâng, k hoàn toàn gây ra hiện tượng thủy triều.

3. Lực kéo của mặt trăng lên TĐ: lên mỗi điểm có khối lượng là 1

đơn vị

F3 = G.M/∆2

Tại những điểm khác nhau trên bề mặt Trái đất độ lớn và hướng

của lực cũng thay đổi (khoảng cách thay đổi), lực này thay đổi theo

thời gian (do sự tự quay của TĐ) → Thay đổi liên tục khoảng cách

giữa 2 chất điểm trên Trái đất – Mặt trăng.

Nguyên nhân hình thành – Lực hướng tâm của Trái đất

9Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 10: Năng lượng thủy triều

4. Lực li tâm của hệ thống trái đất - mặt trăng - mặt trời

Giữa trái đất – mặt trăng xem như chuyển động quanh 1 tâm O – nằm

giữa TĐ, MT do ảnh hưởng của lực hấp dẫn.

(O cách tâm TĐ ≈ 4600km, cách bề mặt 1771,2 km)

Đặc điểm:

– Lực này trong tất cả các điểm cắt của bề mặt trái đất đều bằng

nhau, bằng lực ly tâm xuất hiện trong tâm trái đất cũng với chuyển

động này.

– Có hướng từ mặt trăng, tác động lên tất cả các điểm của Trái đất

theo phương song song với đường nối tâm.

– Có độ lớn = lực ly tâm tại tâm trái đất nhưng có hướng ngược lại.

– Tại cùng một thời điểm, tất các điểm đều chịu cùng một lực như

nhau về độ lớn và hướng.

Nguyên nhân hình thành

10Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 11: Năng lượng thủy triều

Những biến đổi thủy triều trải qua các giai đoạn sau:

Ngập triều :mực nước biển dâng lên trong vài giờ, ngập vùng gian triều.

Triều cao :nước dâng lên đến điểm cao nhất

Triều thấp:nước hạ thấp đến điểm thấp nhất

Thủy triều tạo ra các dòng chảy có tính dao động gọi là dòng chảy triều.

Thời điểm mà dòng triều dừng chuyển động được gọi là nước chùng hoặc

nước đứng. Thủy triều sau đó đổi hướng thì ta có sự biến đổi ngược lại.

(Nước đứng thường xuất hiện gần lúc mực nước triều cao hoặc triều thấp. Nhưng có những

nơi là thời gian nước đứng là khác nhau đáng kể giữa triều cao và triều thấp)

4. Đặc điểm của thủy triều

11Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 12: Năng lượng thủy triều

• …Đặc điểm của thủy

triều

1. Chu kỳ triều: Chu kỳ triều phụ thuộc vào

cơ chế tổ hợp các sóng triều thành

phần.Thông thường, khoảng thời gian giữa

hai lần chân triều trong một ngày gọi là chu

kỳ triều.

2.Thời gian triều dâng: Khoảng thời gian từ

lúc chân triều đến lúc đỉnh triều kế tiếp.

3.Thời gian triều rút: Khoảng thời gian từ

lúc đỉnh triều đến lúc chân triều.

4.Độ lớn triều: Hiệu mực nước nước lớn cao

và mực nước nước ròng thấp trong ngày.

12Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 13: Năng lượng thủy triều

5. Sóng triều.

Thủy triều lan truyền trong thủy quyển dưới dạng sóng dài, chu kỳ nhiều

giờ, bước sóng hàng ngàn km và biên độ bé (so với bước sóng).

Các sóng triều cơ bản là:

Bán nhật triều mặt trăng chính (KH:M2, CK:12h25p)

Nhật triều mặt trăng chính (KH:O1,CK:25h47p)

Bán nhật triều chính (KH:S2, CK:12h)

Nhật triều mặt trời chính (KH:P1, CK:24h4 p)

Lệch nhật triều chính (KH:K1, CK:23h56p)

( Có ≈ 396 sóng triều thành phần có ý nghĩa)

…Đặc điểm của thủy triều

13Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 14: Năng lượng thủy triều

6.Sóng triều tại vùng biển ven bờ và cửa sông:

Tính chất thủy triều tại vùng biển ven bờ, cửa sông rất phức tạp vì

mực nước triều ở đây được hình thành bởi tổ hợp các sóng dài dạng

sóng tiến và sóng đứng bị biến dạng mạnh do sự phản xạ, khúc xạ, tác

động của lực Corriolis, lực ma sát, cấu trúc đáy, đường bờ biển và sông

rạch.

7.Mực nước triều:

Quá trình mặt nước dao động theo thời gian so với mốc cao độ

quy ước. Mực nước triều đo bằng đơn vị độ dài mét (m) hoặc centimet

(cm)

…Đặc điểm của thủy triều

14Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 15: Năng lượng thủy triều

…Đặc điểm của thủy triều

8.Kỳ triều cường và kỳ triều kém:

Cứ trong khoảng nửa tháng có 3-5 ngày triều lên xuống mạnh (lên

rất cao, xuống rất thấp) gọi là triều cường,thường sảy ra vào tuần

trăng rằm và đầu tháng âm lịch ; sau đó độ lớn triều giảm dần kéo

dài chừng 4-5 ngày, tiếp đó là 3-5 ngày triều lên xuống rất yếu gọi

là triều kém thường sảy ra ở thời kỳ trăng non và trăng già . Kế đó,

độ lớn triều tăng dần trong vòng 4-5 ngày và bước vào kỳ nước

cường tiếp theo.

15Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 16: Năng lượng thủy triều

II. Tiềm năng thủy triều

1. Công suất tiềm năng toàn

thế giới: 3 tỷ KW

2. Lượng có thể khai thác:

640.000 KW

3. Dự đoán cung cấp toàn

cầu: 1.800 TWh/năm,

đáp ứng 5% nhu cầu

năng lượng hiện nay.

Mật độ năng lượng thủy triều

[Nguồn: http://tidalenergy.net.au/energy-comparison.html]

16Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 17: Năng lượng thủy triều

Thưc tế có thất thoát năng lượng trong quá trình thành điện năng do:

- Tốc độ dòng chảy không lí

tưởng

- Các thiết bị bị ảnh hưởng bởi:

các điều kiện tự nhiên, sự ăn mòn

hoặc ma sát với dòng biển

- Hệ thống dẫn điện: máy phát

điện, máy biến thế, kết nối lưới điện…

P = 1/2Av3 Cp

Cp = hệ số điện tuabin

= mật độ nước biển

A = diện tích quét của tuabin ( m²)

V = vận tốc của dòng chảy xa bờ

5. Công thức năng lượng do tuabin cánh quạt sinh ra:Tiềm năng thủy triều

17Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 18: Năng lượng thủy triều

Phân bố tiềm năng thủy triều trên Thế giới

[Nguồn: http://www.slideshare.net/gregbriner/tidal-power]

1. Có thể xây đập.

2. Nguồn TN

≈GW.

3. thủy triều thích

hợp

Tiềm năng thủy triều

18Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 19: Năng lượng thủy triều

Tiềm năng trên thế giới

* Canada: tiềm năng > 42 GW

*British Colombia (4000 MW), vịnh Fund, đường biển St Lawrence những

điểm có tiềm năngtốt nhất Thế giới.

* Mỹ: Alaska, Washington, California, Maine → mật độ năng

lượng lớn.

* Chile: ≥ 500 MW.

* Anh: khai thác 18TWh/năm, 40% tập trung ở phía bắc

Scotland.

* Pháp: thủy triều mạnh nhất xung quanh đảo Channel.

* Austraulia: North West có những điểm thủy triều cao nhất thế

giới 10m .

19Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 20: Năng lượng thủy triều

Tiềm năng thủy triều - Thế giới

* Nga: 90.000MW.

* Ấn Độ: 9.000 MW.

- Bờ Tây: vịnh Cambay (7.000 MW).

vịnh Kutch (1200 MW).

- Bờ Đông: Các đồng bằng sông Hằng Tây Bengal phát triển quy mô nhỏ ước

tính 100 MW.

* Hàn Quốc: Hiện tại 500MW.

*(phía Bắc có tiềm năng mạnh nhất thế giới. )

* Trung Quốc: 200.000 KW → Tiềm năng khổng lồ.

Khu vực thủy triều lớn nhất : Thượng Hải , Chiết Giang

20Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 21: Năng lượng thủy triều

Tiềm năng năng lượng thủy triều Việt Nam

Tiềm năng khai thác năng lượng thủy triều do:

- Có nhiều vũng, vịnh, cửa sông, đầm phá, đường bờ biển > 3.200km

- Độ lớn thủy triều: 0.5 -> 4.5m chủ yếu khoảng 1.5 -> 2m

Bà Rịa - Vũng Tàu: 5,2 GWh/km2 → mật độ năng lượng thủy triều lớn nhất,

cực đại.

Phan Thiết: giảm dần tới 2,1 GWh/km2.

Thừa Thiên Huế: giảm còn: 0,3 GWh/km2.

Nghệ An tăng: 2,5 GWh/km2.

Quảng Ninh - Hải Phòng : Mật độ năng lượng 3,7 GWh/km2 → tiềm năng

phát triển nhiều nhất.

Công suất lắp máy có thể đạt 550MW, chiếm 96% tiềm năng kỹ thuật nguồn điện

thủy triều Việt Nam

21Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 22: Năng lượng thủy triều

Quy hoạch xây dựng trạm điện thủy triều Cô Tô (Quảng Ninh)

[Ảnh: Viện KHNL Việt Nam]

Tiềm năng năng lượng thủy triều Việt Nam

22Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 23: Năng lượng thủy triều

Năng lượng thủy triều - dự án đê biển Vũng Tàu

• Vũng Tàu có: mức triều 3-4m. Chế

độ bán nhật triều

• Theo Bernstren:

− Công suất lý thyết: Nlt = 225.A2.F

(KW)

− Điện năng lý thuyết:

Elt = 1.97.106.A2.F (KWh/năm)

A: biên độ triều (m)

F: diện tích mặt nước

(km2)

• Ước tính công suất lắp máy: 300.000

KW

• Điện năng: 2.102 tỷ KWh/năm ( đã

trừ 3 tháng mùa lũ không điều hành

phát điện và chế độ triều bán nhật)

Tiềm năng năng lượng thủy triều Việt Nam

23Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 24: Năng lượng thủy triều

III. Ứng dụng:

1. Lịch sử phát triển:

Khoảng thế kỉ XII: Sử dụng thủy triều như một loại năng lượng, chuyển

động lên xuống của thủy triều → quay cối nghiền ngũ cốc. Sau đó, dần bị

thay thế bởi các loại năng lượng khác rẻ hơn, có sẵn (do cuộc cách mạng

nông nghiệp bùng nổ).

Thế kỉ XIX: nguồn năng lượng này được quan tâm trở lại.

H.1: Nhà máy thủy

triều tại Bồ Đào Nha

(≈ năm 1280)

24Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 25: Năng lượng thủy triều

Nguyên tắc:

khi thủy triều lên → nước giữ lại trong đập → thủy triều xuống, đập xả

nước → tua bin quay → quay máy nghiền ngũ cốc.

Ứng dụng

25Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 26: Năng lượng thủy triều

Hiện nay, năng lượng thủy triều được thiết kế đa dạng

Kết hợp năng lượng gió và thủy triều

Lịch sử phát triển-Ứng dụng

26Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 27: Năng lượng thủy triều

2. Điện năng từ thủy triều

Thủy triều

• Khai thác năng lượng từ sự chênh lệch mực nước giữa triều lên và xuống.

• Vd: Đập Thủy triều.

Thế năng

• Chuyển động của dòng thủy triều làm quay tuabin.

• Vd: Hàng rào thủy triều, tuabin thủy triều.

Động năng

Điện

năng

Độ chênh lệch thủy triều

1. Bình thường: 0.5 m

2. Tại vịnh hẹp, bờ biển gần bờ địa hình thích hợp: 12m

Vd: vịnh Nova Scotia (Đông nam Canada): 10,8m, có khi 16m.

1. Mức thủy triều cần để → điện: > 3-4m (trừ trường hợp quá lớn do tác

động của thiên tai).

Ứng dụng

27Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 28: Năng lượng thủy triều

2.1. Đập thủy triều

1. Địa điểm xây dựng: Vịnh lớn và cửa vịnh nhỏ

2. Kết cấu đập: đập chứa nước, tuabin, đê kè, cổng, hệ thống khóa

3. Nguyên lí làm việc:

Khi thủy triều lên nước qua cổng đi vào đập, tới khi đủ nước cổng sẽ

lập tức đóng lại, lượng nước chứa trong đập được giữ lại → khi thủy

triều xuống kiệt → đập xả nước → tuabin quay → điện.

Ứng dụng-Điện năng

28Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 29: Năng lượng thủy triều

Ưu điểm:

Tạo con đường băng qua cửa sông, giảm xói mòn bãi biển và bờ biển

Chi phí vận hành thấp, nguyên lí hoạt động đơn giản.

Nhược điểm:

Chi phí xây dựng cao.Vd: chi phí XD đập thủy triều công suất 8000MW tại cửa sông Severn-Anh là 15 tỉ USD.

Ảnh hưởng tới hệ động-thực vật sinh sống ở cửa sông

Làm thay đổi mức thủy triều trong khu vực, độ đục nước thay đổi

H.5: Mô hình đập thủy triều

Điện năng từ thủy triều – Đập thủy triều.

29Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 30: Năng lượng thủy triều

H.6: Đập thủy triều La Rance (Pháp) là nhà máy điện thủy triều đầu tiên trên thế

giới, lớn thứ 2 sau nhà máy Shiwa (Hàn Quốc). Xây dựng vắt ngang qua sông

Rance, tổng công suất 240MW/năm, với 24 tuabin nó cung cấp tới 600GWh

điện/năm

Điện năng từ thủy triều – Đập thủy triều.

30Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 31: Năng lượng thủy triều

2.2. Hàng rào thủy triều

1. Gồm: Tường thành bê tông vững

chắc chặn ngang eo biển hoặc

cửa sông, có những khoảng rỗng

lớn để gắn tuabin (sử dụng

tuabin trục đứng)

2. Địa điểm XD: eo biển giữa đất

liền và đảo hoặc giữa các đảo

nhỏ.

3. Nguyên lí: dòng chiều chuyển

động lên - xuống → quay tuabin

→ điện.

4. Ưu điểm: tạo ra con đường băng

qua sông và ít tác động đến môi

trường hơn so với đập thủy triều

5. Nhược điểm: ảnh hưởng tới sự di

chuyển của các sinh vật biển lớn H.7: Mô hình hàng rào thủy triều

Điện năng từ thủy triều

31Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 32: Năng lượng thủy triều

H.8: Tuabin thủy triều trục đứng

và hiệu suất hoạt động

Điện năng từ thủy triều – Hàng rào thủy triều.

32Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 33: Năng lượng thủy triều

H.9: Nhà máy điện thủy triều Uldolmok-Hàn Quốc đi vào hoạt động năm 2009,

được xây tại eo biển Jindo Country với công suất 1 MW là đập ứng dụng công

nghệ tuabin dạng xoắn ốc để hoạt động .

Điện năng từ thủy triều – Hàng rào thủy triều.

33Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 34: Năng lượng thủy triều

2.3. Tuabin thủy triều

1. Công nghệ mới nhất hiện nay, được ưa chuộng hơn đập và hàng rào

thủy triều.

2. Đặc điểm: Khá giống với tuabin gió nhưng đặt dưới nước, tuabin bố trí

thành hàng, tương tự như trang trại tuabin gió. Do nước biển nặng

hơn không khí → một tuabin thủy triều có thể tạo năng lượng nhiều

hơn tuabin gió có cùng kích thước.

3. Tốc độ cần dòng thủy triều để phát điện: 2-3 m/s.

4. Vị trí đặt: cửa sông, cửa vịnh, có độ sâu 20-30m; những nơi có dòng

chảy mạnh.

5. Ưu điểm: ít ảnh hưởng tới môi trường sinh thái, mỹ quan khu vực. Có

thể sử dụng cả khi thủy triều lên - xuống.

6. Nhược điểm: áp lực nước lớn → 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 tuabin. Tuy nhiên các tuabin cải tiến sau này:

tuabin venturi, tuabin tidel, tuabin diều... Công suất cao hơn, an toàn

cho môi trường và sinh vật biển

Điện năng từ thủy triều

34Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 35: Năng lượng thủy triều

Cấu tạo:

1. Cánh quạt

2. Hộp số

3. Máy phát điện

Ba bộ phận này gắn với cấu trúc hỗ trợ. Có 3 loại chính:

Cấu trúc Gravity

Cấu trúc Piled

Cấu trúc Floating

Tuabin-Điện năng-Ứng dụng

35Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 36: Năng lượng thủy triều

H.8: Một số loại tuabin thủy triều

Tuabin-Điện năng từ thủy triều

36Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 37: Năng lượng thủy triều

1. 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.

2. Chuyển động lên xuống của

thủy triều → quay 2 rotor (d =

16m gắn trên một trục) → điện

năng (tốc độ dòng chảy ít nhất =

3,5 km/h).

3. Nguyên lý hoạt động: tương tự

như turbin gió nhưng hoạt động

dưới nước. Turbine → năng

lượng 1,2MW, gấp 4 lần so với

các turbine khác, có thể cung

cấp điện cho ≈ 1.000 hộ dân.

H.9: Turbine SeaGen

Tuabin-Điện năng từ thủy triều

37Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 38: Năng lượng thủy triều

1. Mật độ năng lượng lớn: Nước biển năng hơn không khí 832 lần, một

đợt thủy triều có tốc độ 8 hải lí (khoảng 14.81 km/h) cung cấp năng

lượng nhiều hơn tốc độ gió 380 km/h.

2. Nguồn điện đáng tin cậy: thủy triều hầu như không phụ thuộc theo

mùa, thời tiết, có thể dự đoán trước được nhiều năm nhờ nghiên cứu

quỹ đạo mặt trăng, mặt trời, trái đất. Trong khi đó năng lượng mặt

trời thường biến động mạnh, gió thì khó dự đoán.

3. Chi phí nhiên liệu bằng không: Nhiên liệu là nước – miễn phí, trong

quá trình hoạt động chỉ có chi phí bảo trì.

4. Vòng đời dài: một đập thủy triều sau khi xây dựng có thể hoạt động tới

100 năm, do đó chi phí thủy triều sẽ không cao nếu tính dài hạn.

5. Không phát thải khí nhà kính, chất thải nguy hại...

6. Cải thiện giao thông: Đập, hàng rào có thể làm cầu nối qua các sông, eo

biển...

3.1. Ưu điểmỨng dụng-Năng lượng thủy triều

38Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 39: Năng lượng thủy triều

3.2. Nhược điểm

1. Chi phí đầu tư ban đầu cao: Chi phí nhà máy điện thủy triều gấp 2-3

lần so với đập thủy điện. Chi phí đầu tư lớn → giá điện cao (giá điện gió ≈

85 €/MWh, thì giá điện thủy triều ≈ 317 €/MWh.

2. Phụ thuộc địa lý: Chỉ có thể khai thác ở khu vực có biên độ triều lớn,

liên tục. Trên thế giới hiện hiện có 40 điểm khả thi cho việc XD nhà máy

điện thủy triều, tập trung ở Anh, Pháp, Nga, Canada...Quần đảo Ecoss

(Anh) chiếm ¼ tiềm năng năng lượng châu Âu.

3. Hủy hoại môi trường: Ảnh hưởng xấu đến hệ sinh thái, (quá trình di

cư sinh vật, nơi ở, nguồn thức ăn của sinh vật), chất thải tích tụ tại khu vực

đập → loài thủy sinh.

4. Những rủi ro khác: Độ sâu, độ đục biển-sông thay đổi ảnh hưởng đến

hoạt động du lịch, giải trí tại địa phương...

Ứng dụng-Năng lượng thủy triều

39Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 40: Năng lượng thủy triều

IV- Tình hình

Năng lượng thủy triều ứng một dạng năng lượng có nguồn nhiên liệu

vô tận và miễn phí, lại không đòi hỏi sự bảo trì cao.

Khác với mô hình năng lượng mặt trời và năng lượng gió, năng lượng

thủy triều khá ổn định vì thủy triều trong ngày có thể được dự báo chính

xác.

Hiện nay, các trạm điện thủy triều đang hoạt động ở Pháp, Nga, Trung

Quốc và Canada.

Tuy nhiên, năng lượng thủy triều không phải là một nguồn năng lượng

quan trọng trên toàn thế giới, bởi vì chỉ có một số ít các vị trí có mực nước

triều dâng cao đủ để việc phát điện mang tính khả thi

40Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 41: Năng lượng thủy triều

Hiện nay, nhiều nước trên thế giới đã sử dụng nguồn năng

lượng từ biển

Năm 1966, tại Pháp đã hoàn thành XD nhà máy điện thủy triều

đầu tiên trên thế giới có quy mô công nghiệp, công suất 240 MW

Năm 1984: tại Canada đã vận hành một nhà máy 20 MW, sản

xuất 30 triệu KW điện hằng năm.

Trung Quốc cũng là một nước rất quan tâm đến nguồn năng

lượng sạch, hiện nay Trung Quốc có 7 nhà máy điện thủy triều

đang vận hành với tổng công suất 11 MW.

Hàn Quốc đang chú trọng khai thác năng lượng thủy triều.

Vd: Nhà máy điện thủy triều Shiwa - công suất 254 MW hoàn thành năm

2010; tại thành phố Incheon từ năm 2007 đã xây dựng một nhà máy có

công suất 812 MW lớn nhất thế giới với 32 tổ máy và sẽ đưa vào vận

hành năm 2017

Tình hình

41Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 42: Năng lượng thủy triều

Quốc gia Dự án Công nghệ sử

dụng

Năm vận

hành

Địa điểm Tổng công

suất

Pháp La Rance Đập thủy triều 1966 Cửa sông Rance, miền

Bắc nước Pháp

240

Canada Annapolis

Roya

Đập thủy triều 1984 Vịnh Fundy, Nova

Scotia

20

Trung Quốc c Jiangxia Đập thủy triều 1985 Chiết Giang, Trung

Quốc

3.2

Nga Kislaya Guba Đập thủy triều 2004 Vịnh Kislaya , Guba 1.7

Anh Strangford

Lough Seagen

Tuabin thủy

triều

2007 Strangford , Lough 1.2

Hàn Quốc Uldolmok Đập thủy triều 2009 Jindo County 1

Sihwa Tidal

Power Station

Đập thủy triều 2011 254

Các nhà máy điện thủy triều đã được xây dựngTình hình

42Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 43: Năng lượng thủy triều

Các dự án thủy triều đang được triển khai

Quốc gia Dự án Công nghệ sử dụng Tổng công

suất

(MW)

Năm vận

hành dự kiến

Hàn

Quốc

Incheon Tidal Power

Station

Tuabin thủy triều 2.400 2017

Anh Severn Barrage Đập thủy triều 8.640 2016

Mỹ Skerries Tidal Farm Tuabin thủy triều 10,5 2011

Ấn Độ Dự án Kutch Tuabin thủy triều 50 2013

Nga Tugurskaya Tidal Power

Plant

Tuabin thủy triều 3.640

Mezenskaya Tidal

Power Plant

Tuabin thủy triều 8.000

Penzhinskaya Tidal

Power Plant

Đập thủy triều 87.100

Philipin Dự án Dalupiri Blue

Energy

Hàng rào thủy triều 2.200

Tình hình

43Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 44: Năng lượng thủy triều

DỰ ÁN ĐIỆN NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU LỚN

NHẤT THẾ GIỚI

Nhà máy Điện thủy triều Sihwa bắt đầu được đưa vào vận hành cuối

tháng 8/2011.

Nhà máy được xây trên một khu đất rộng 140 nghìn m2, với 10 động cơ

turbine 25,4MW và 8 cửa cống đã được lắp đặt ở phần dưới của nhà

máy điện cao 15 tầng.

Đường kính của máy phát điện chạy bằng turbine lên tới 14m và chiều

dài cánh quạt là 7,5m.

Những máy phát điện chạy bằng turbine khổng lồ này sản xuất ra 254

nghìn kW điện một ngày và 552,7 triệu kW điện một năm

Sản lượng điện của Nhà máy Điện Sihwa vượt qua Nhà máy Điện La

Rance của Pháp và trở thành nhà máy điện thủy triều lớn nhất thế giới

với hiệu suất năng lượng 544 triệu kWh/năm. Lượng điện này đủ để

cung cấp cho 500 nghìn hộ gia đình.

Tình hình

44Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 45: Năng lượng thủy triều

Nhà máy điện thủy triều sihwa- Hàn Quốc- công suất 254MW

Tình hình

45Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 46: Năng lượng thủy triều

Nhà máy điện thủy triều La Rance - Pháp

Năm 1961: Pháp XD nhà máy điện thủy triều đầu tiên trên thế giới ở

sông LaRance, kết nối thành công với hệ thống đường dây tải điện vào

năm 1967, công suất 240MW/năm, cung cấp tới 600GWh điện → Pháp

dẫn đầu thế giới suốt nhiều thập kỷ về dạng năng lượng này và thu hút

>200.000 khách du lịch mỗi năm.

Tình hình

46Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 47: Năng lượng thủy triều

Dự án năng lượng thủy triều lớn nhất Châu âu đã

được Scotland cấp phép

Khi giai đoạn đầu tiên

của dự án được hoàn

thành vào năm 2020, các

mảng dự kiến sẽ tạo ra đủ

điện cho 42.000 hộ gia

đình - khoảng 40 % nhà ở

trong khu vực Tây

Nguyên của Scotland.

Tình hình

47Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 48: Năng lượng thủy triều

- Việt Nam có tiềm năng lớn để phát triển năng lượng từ sóng biển

- Tuy nhiên, rất tiếc là sự đầu tư và khai thác nguồn năng lượng

sạch này khá chậm so với thế giới đã và đang thực hiện.

- Hiện tại, phát triển năng lượng biển ở nước ta mới chỉ ở giai đoạn

hết sức sơ khai.

- Việt Nam còn khá chậm trong việc xem xét có nên gia nhập Nhóm

Quốc tế về Năng lượng Đại dương (OES).

- Việt Nam cần sớm tham gia các tổ chức quốc tế để có thể triển

khai hiệu quả triệt để chiến lược năng lượng xanh, góp phần phát

triển kinh tế xã hội bền vững

Việt Nam Tình hình

48Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương

Page 49: Năng lượng thủy triều

1. http://www.greenr\hinoenergy.com/renewable/marine/tidal_stream.php

2. http://www.slideshare.net/tonygracious/tidal-power-plants

3. http://nguyenbathanh.net/noi-dung-y-tuong-du-an-de-bien-vung-tau-go-cong.html

4. http://www.energybc.ca/profiles/tidal.html#tbarrages

5. http://www.eai.in/club/users/krupali/blogs/792#sthash.3ZpwimAp.dpuf

6. http://www.eai.in/club/users/krupali/blogs/792

7. http://elib.dostquangtri.gov.vn/thuvien/Include/TVDT.asp?option=4&CSDL=6&ID=6710&I

Dlinhvuc=1618.

8. http://www.slideshare.net/LukeBatten/comparisons-of-tidal-barrages-

worldwide?from_search=12

9. http://www.slideshare.net/febriantoutomo1/2209100010-febrianto-plt-pasang-surut-tidal

10. http://www.slideshare.net/gregbriner/tidal-power

11. http://www.slideshare.net/tonygracious/tidal-power-plants

12. http://www.slideshare.net/wsmenzies/sihwa-tidal-power

13. http://www.slideshare.net/kkublbeck/alternative-energy-3401583

14. http://www.slideshare.net/PatriciaMcCarthy/010-tides?from_search=2

Tài liệu tham khảo

49Giang-Hà-Ninh Hương-Trương Hương