Ce diaporama a bien été signalé.
Nous utilisons votre profil LinkedIn et vos données d’activité pour vous proposer des publicités personnalisées et pertinentes. Vous pouvez changer vos préférences de publicités à tout moment.
NĂNG LƯỢNG ĐẠI DƯƠNG
VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG TẠI VIỆT NAM
1
1. Tổng quan về năng lượng đại dương
2
Tiểu luận Năng lượng tái tạo
Năng lượng đại dương
Năng lượng sóng
Năng lượng thủy t...
NĂNG LƯỢNG SÓNG ĐẠI DƯƠNG
Tiểu luận Năng lượng tái tạo 3
1. Năng lượng sóng đại dương
4
Tiểu luận Năng lượng tái tạo
 Sự hình thành sóng đại dương
Sóng gợn
• Xa bờ, chiều dài thâ...
1. Năng lượng sóng đại dương
5
Tiểu luận Năng lượng tái tạo
 Sự hình thành sóng đại dương
1. Năng lượng sóng đại dương
6
Tiểu luận Năng lượng tái tạo
 Tiềm năng năng lượng sóng
 Sóng biển chứa đựng nguồn năng l...
1. Năng lượng sóng đại dương
7
Tiểu luận Năng lượng tái tạo
 Tiềm năng năng lượng sóng
Khu vực
Tiềm năng năng lượng sóng
...
1. Năng lượng sóng đại dương
8
Tiểu luận Năng lượng tái tạo
Thiết bị chuyển đổi sóng
TBCĐ xa
bờ
TBCĐ xa bờ trực tiếp
TBCĐ ...
1. Năng lượng sóng đại dương
9
Tiểu luận Năng lượng tái tạo
 Thiết bị chuyển đổi sóng xa bờ trực tiếp
 Thiết bị phát tri...
1. Năng lượng sóng đại dương
10
Tiểu luận Năng lượng tái tạo
 Thiết bị chuyển đổi sóng xa bờ trực tiếp
 Thiết bị được ph...
1. Năng lượng sóng đại dương
11
Tiểu luận Năng lượng tái tạo
 Thiết bị chuyển đổi sóng xa bờ trực tiếp
 Thiết bị HEB (Hy...
1. Năng lượng sóng đại dương
12
Tiểu luận Năng lượng tái tạo
 Thiết bị chuyển đổi sóng xa bờ gián tiếp
 Thiết bị OWAP (O...
1. Năng lượng sóng đại dương
13
Tiểu luận Năng lượng tái tạo
 Thiết bị chuyển đổi sóng xa bờ gián tiếp
 Thiết bị của SIE...
1. Năng lượng sóng đại dương
14
Tiểu luận Năng lượng tái tạo
 Thiết bị chuyển đổi sóng xa bờ gián tiếp
 Ưu nhược điểm
Ưu...
1. Năng lượng sóng đại dương
15
Tiểu luận Năng lượng tái tạo
 Thiết bị chuyển đổi sóng gần bờ
 Trạm biến đổi OWC (Oscill...
1. Năng lượng sóng đại dương
16
Tiểu luận Năng lượng tái tạo
 Thiết bị chuyển đổi sóng gần bờ
 Thiết bị Pendulor
Nguyên ...
1. Năng lượng sóng đại dương
17
Tiểu luận Năng lượng tái tạo
 Thiết bị chuyển đổi sóng gần bờ
 Thiết bị Oyster và thiết ...
1. Năng lượng sóng đại dương
18
Tiểu luận Năng lượng tái tạo
 Thiết bị chuyển đổi sóng gần bờ
 Ưu nhược điểm
Ưu điểm Như...
1. Năng lượng sóng đại dương
19
Tiểu luận Năng lượng tái tạo
 Một số nhà máy điện năng lượng sóng
AWS-III | Nước Anh | Tổ...
1. Năng lượng sóng đại dương
20
Tiểu luận Năng lượng tái tạo
 Một số nhà máy điện năng lượng sóng
Oceanlinx | Nước Austra...
NĂNG LƯỢNG NHIỆT ĐẠI DƯƠNG
Tiểu luận Năng lượng tái tạo 21
2. Năng lượng nhiệt đại dương
22
Tiểu luận Năng lượng tái tạo
 Nguồn gốc năng lượng nhiệt đại dương
Khoảng 15% tổng lượng...
2. Năng lượng nhiệt đại dương
23
Tiểu luận Năng lượng tái tạo
 Nguồn gốc năng lượng nhiệt đại dương
2. Năng lượng nhiệt đại dương
24
Tiểu luận Năng lượng tái tạo
 Phương pháp chuyển đổi năng lượng nhiệt đại dương
Phương p...
2. Năng lượng nhiệt đại dương
25
Tiểu luận Năng lượng tái tạo
 Chuyển đổi theo chu trình kín
2. Năng lượng nhiệt đại dương
26
Tiểu luận Năng lượng tái tạo
 Chuyển đổi theo chu trình hở
2. Năng lượng nhiệt đại dương
27
Tiểu luận Năng lượng tái tạo
 Chuyển đổi theo chu trình kết hợp
2. Năng lượng nhiệt đại dương
28
Tiểu luận Năng lượng tái tạo
 Chuyển đổi bằng phương pháp lắp đặt trên mặt đất
 Vị trí ...
2. Năng lượng nhiệt đại dương
29
Tiểu luận Năng lượng tái tạo
 Chuyển đổi bằng phương pháp lắp đặt trên mặt đất
2. Năng lượng nhiệt đại dương
30
Tiểu luận Năng lượng tái tạo
 Chuyển đổi bằng phương pháp lắp đặt kiểu nổi
31
Tiểu luận Năng lượng tái tạo
 Ưu, nhược điểm
Ưu điểm Nhược điểm
Dạng năng lượng tái tạo, sạch, dồi dào. Chi phí đầu tư...
2. Năng lượng nhiệt đại dương
32
Tiểu luận Năng lượng tái tạo
 Một số nhà máy điện năng lượng nhiệt đại dương
Nhà máy OTE...
2. Năng lượng nhiệt đại dương
33
Tiểu luận Năng lượng tái tạo
 Một số nhà máy điện năng lượng nhiệt đại dương
Tổ máy 100 ...
NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU
Tiểu luận Năng lượng tái tạo 34
 Thủy triều hình thành và thay đổi thường xuyên
do lực hấp dẫn và sự thay đổi vị trí luân phiên
giữa Trái đất, Mặt trăng ...
Khi thuỷ triều lên, các cửa cống trên đập
được kéo lên, cho phép vùng lưu vực bên
trong đập đầy nước. Khi thuỷ triều bắt đ...
 Các dòng thủy triều đi qua, làm
quay turbine, dẫn động làm quay
máy phát, sinh ra điện.
 Không giống như các nhà máy
đi...
 Nguyên lý hoạt động của turbine điện thủy
triều tương tự như turbine gió. Các turbine điện
thủy triều được sắp xếp thành...
Nguyên lý hoạt động của hệ thống Limpet như sau:
 Khi nước triều dâng lên, nước dâng theo trong
khoang của hệ thống, làm ...
Hệ thống hoạt động dựa trên phương pháp
turbine thủy triều.
 Mỗi cấu trúc gồm 4 turbine được gắn vào
một cái phao hình ốn...
4.4.1. Ưu điểm
 Là nguồn tài nguyên tái tạo, không cần
nhiên liệu để duy trì, miễn phí.
 Hoàn toàn không gây ô nhiễm, kh...
5.1.2.1. Các lực chủ yếu
 Khí tượng: Lực tiếp tuyến của gió có tác
dụng hình thành hải lưu.
 Thủy văn: Là sự chênh lệch ...
CÁC DẠNG
NĂNG LƯỢNG ĐẠI DƯƠNG KHÁC
Tiểu luận Năng lượng tái tạo 43
 Khái niệm:
 Hải lưu là dòng chuyển động có vận tốc của nước trên đại dương.
 Các dòng hải lưu chứa một lượng lớn năn...
 Sự phân bố các dòng hải lưu chính trên đại dương
5. Năng lượng của các dòng hải lưu
Tiểu luận Năng lượng tái tạo
45
 Phương pháp chuyển đổi năng lượng của các dòng hải lưu
Phương pháp chính để biến đổi dạng năng lượng của các dòng hải l...
 Năng lượng từ sự chênh lệch độ mặn
Dạng năng lượng này sinh ra do quá trình hỗn hợp giữa nước ngọt và nước mặn,
vachạm c...
Hệ thống bao gồm một cấu trúc hệ thống phát
điện trong đó có một bình thủy áp 2 ngăn:
ngăn nước mặn kín và ngăn nước ngọt ...
 Thiết bị có cấu tạo gồm nhiều màng được
xếp chồng lên nhau, một nửa trong số đó là
thẩm thấu Natri- Na và một nửa thẩm t...
TIỀM NĂNG NĂNG LƯỢN ĐẠI DƯƠNG
VÀ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG Ở VIỆT NAM
Tiểu luận Năng lượng tái tạo 50
Đánh giá tiềm năng năng lượng đại dương
Tiểu luận Năng lượng tái tạo
Tiềm năng sóng biển: Trên bản đồ hình 1.1 cho thấy cá...
Đánh giá tiềm năng năng lượng đại dương
Tiểu luận Năng lượng tái tạo
Tiềm năng năng lượng của các dòng biển, của sự chênh ...
Đánh giá tiềm năng năng lượng đại dương
Tiểu luận Năng lượng tái tạo
Tiềm năng thủy triều và dòng chảy biển: Những vùng mà...
Đánh giá tiềm năng năng lượng đại dương
Tiểu luận Năng lượng tái tạo
Hình 1.1: Năng lượng sóng biển Hình 1.2: Năng lượng t...
Khả năng ứng dụng ở Việt Nam
Tiểu luận Năng lượng tái tạo
Tiềm năng năng lượng đại dương là rất lớn, khả năng phát triển l...
Prochain SlideShare
Chargement dans…5
×

Năng lượng đại dương

6 450 vues

Publié le

năng lượng đại dương

Publié dans : Environnement
  • Soyez le premier à commenter

Năng lượng đại dương

  1. 1. NĂNG LƯỢNG ĐẠI DƯƠNG VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG TẠI VIỆT NAM 1
  2. 2. 1. Tổng quan về năng lượng đại dương 2 Tiểu luận Năng lượng tái tạo Năng lượng đại dương Năng lượng sóng Năng lượng thủy triều Năng lượng của dòng chảy Năng lượng nhiệt đại dương Năng lượng của gradient độ mặn
  3. 3. NĂNG LƯỢNG SÓNG ĐẠI DƯƠNG Tiểu luận Năng lượng tái tạo 3
  4. 4. 1. Năng lượng sóng đại dương 4 Tiểu luận Năng lượng tái tạo  Sự hình thành sóng đại dương Sóng gợn • Xa bờ, chiều dài thân sóng ngắn, chiều cao sóng thấp. Tốc độ đỉnh sóng cao Sóng tới • Bước sóng, chiều cao sóng tăng dần. Tốc độ sóng giảm dần Sóng vỗ • Sườn sau dịch chuyển nhanh hơn sườn trước, làm tăng chiều cao sóng.
  5. 5. 1. Năng lượng sóng đại dương 5 Tiểu luận Năng lượng tái tạo  Sự hình thành sóng đại dương
  6. 6. 1. Năng lượng sóng đại dương 6 Tiểu luận Năng lượng tái tạo  Tiềm năng năng lượng sóng  Sóng biển chứa đựng nguồn năng lượng rất lớn. Từ hơn 100 năm trước đây, con người đã dùng sóng biển để phát điện. Phương pháp tạo ra dòng điện từ sóng biển trước đây là dùng máy phát điện đặt nổi trên mặt biển. Sự lên xuống của sóng làm pittong chuyển động theo, sinh ra điện.  Tổng tiềm năng năng lượng sóng lý thuyết được ước tính vào năm 2010 là 32.000 TWh/năm (gần gấp đôi tổng sản lượng điện năng toàn cầu cung cấp trong năm 2008 (16.800 TWh/năm).
  7. 7. 1. Năng lượng sóng đại dương 7 Tiểu luận Năng lượng tái tạo  Tiềm năng năng lượng sóng Khu vực Tiềm năng năng lượng sóng [𝑻𝑾𝒉/𝒏ă𝒎] Tây và Bắc Âu 2800 Vùng Địa Trung Hải và Đại Tây Dương 1300 Bắc Mỹ và Greenland 4000 Trung Mỹ 1500 Nam Mỹ 4600 Châu Phi 3500 Châu Á 6200 Châu Úc & Khu vực Thái Bình Dương 5600 Tổng 29500
  8. 8. 1. Năng lượng sóng đại dương 8 Tiểu luận Năng lượng tái tạo Thiết bị chuyển đổi sóng TBCĐ xa bờ TBCĐ xa bờ trực tiếp TBCĐ xa bờ gián tiếp TBCĐ gần bờ
  9. 9. 1. Năng lượng sóng đại dương 9 Tiểu luận Năng lượng tái tạo  Thiết bị chuyển đổi sóng xa bờ trực tiếp  Thiết bị phát triển của của Đại học bang Oregon Thiết bị này làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ
  10. 10. 1. Năng lượng sóng đại dương 10 Tiểu luận Năng lượng tái tạo  Thiết bị chuyển đổi sóng xa bờ trực tiếp  Thiết bị được phát triển bởi công ty của Thụy Điển Seabased AB
  11. 11. 1. Năng lượng sóng đại dương 11 Tiểu luận Năng lượng tái tạo  Thiết bị chuyển đổi sóng xa bờ trực tiếp  Thiết bị HEB (Hydro Electric Barrel)
  12. 12. 1. Năng lượng sóng đại dương 12 Tiểu luận Năng lượng tái tạo  Thiết bị chuyển đổi sóng xa bờ gián tiếp  Thiết bị OWAP (Ocean Wave Air Piston) Năng lượng thường được chuyển đổi thành chuyển động của piston tạo áp suất nên lên chất lỏng hoặc chất khí, làm chúng di chuyển qua một ống dẫn rồi tác động làm quay turbine của máy phát tạo ra điện.
  13. 13. 1. Năng lượng sóng đại dương 13 Tiểu luận Năng lượng tái tạo  Thiết bị chuyển đổi sóng xa bờ gián tiếp  Thiết bị của SIECAT Các piston nén khí được kết nối với các phao, các phao hấp thu năng lượng từ sóng đại dương làm chuyển động các piston nén không khí vào bình chứa. Không khí được nén với áp suất cao trong bình chứa sẽ được sử dụng làm quay turbine của máy phát sinh ra điện.
  14. 14. 1. Năng lượng sóng đại dương 14 Tiểu luận Năng lượng tái tạo  Thiết bị chuyển đổi sóng xa bờ gián tiếp  Ưu nhược điểm Ưu điểm Nhược điểm Nguyên lý hoạt động đơn giản dễ chế tạo, hiệu suất chuyển đổi khá cao, nhưng thường có công suất nhỏ Việc thử nghiệm, lắp đặt, vận hành và bảo trì sửa chữa gặp nhiều khó khăn Công suất lớn hơn và nguồn điện tạo ra ổn định hơn, có khả năng điều chỉnh. Ảnh hưởng nhiều tới giao thông đường biển Có thể cung cấp điện cho các thiết bị xa bờ như Tổn hao và chi phí truyền tải phân phối vào bờ là rất lớn
  15. 15. 1. Năng lượng sóng đại dương 15 Tiểu luận Năng lượng tái tạo  Thiết bị chuyển đổi sóng gần bờ  Trạm biến đổi OWC (Oscillating Water Column) Ghi chú: Buồng chứa không khí nén (3), van xả an toàn (4), van điều chỉnh (5), van tác động nhanh (6), cánh quạt turbine (7), máy phát không đồng bộ.
  16. 16. 1. Năng lượng sóng đại dương 16 Tiểu luận Năng lượng tái tạo  Thiết bị chuyển đổi sóng gần bờ  Thiết bị Pendulor Nguyên tắc hoạt động: Khi sóng tới tác động vào thiết bị, con lắc sẽ dao động và dẫn động piston bơm của hệ thống thủy lực đặt trên bờ. Hệ thống thủy lực này sẽ truyền động làm quay turbine máy phát sinh ra điện.
  17. 17. 1. Năng lượng sóng đại dương 17 Tiểu luận Năng lượng tái tạo  Thiết bị chuyển đổi sóng gần bờ  Thiết bị Oyster và thiết bị WaveRoller Nguyên tắc hoạt động: Phần dao động của thiết bị sẽ dao động khi sóng biển tác động, ép piston thủy lực làm quay turbine máy phát
  18. 18. 1. Năng lượng sóng đại dương 18 Tiểu luận Năng lượng tái tạo  Thiết bị chuyển đổi sóng gần bờ  Ưu nhược điểm Ưu điểm Nhược điểm Trạm phát điện thường được đặt trên bờ và có công suất rất lớn Chi phí đầu tư cao Điện áp ra có thể điều chỉnh và có độ ổn định cao. Ảnh hưởng nhiều đến cảnh quan, diện tich và môi trường bờ biển. Thuận tiện cho việc thử nghiệm, lắp đặt, vận hành và bảo trì sửa chữa Chi phí truyền tải cho trạm phát điện đến trạm phân phối và nơi tiêu thụ thấp
  19. 19. 1. Năng lượng sóng đại dương 19 Tiểu luận Năng lượng tái tạo  Một số nhà máy điện năng lượng sóng AWS-III | Nước Anh | Tổng công suất nhà máy 2MW | Xây dựng năm 2010
  20. 20. 1. Năng lượng sóng đại dương 20 Tiểu luận Năng lượng tái tạo  Một số nhà máy điện năng lượng sóng Oceanlinx | Nước Australia | Tổng công suất nhà máy 2,5 MW | Xây dựng năm 1997
  21. 21. NĂNG LƯỢNG NHIỆT ĐẠI DƯƠNG Tiểu luận Năng lượng tái tạo 21
  22. 22. 2. Năng lượng nhiệt đại dương 22 Tiểu luận Năng lượng tái tạo  Nguồn gốc năng lượng nhiệt đại dương Khoảng 15% tổng lượng năng lượng mặt trời chiếu lên bề mặt Trái đất được các đại dương hấp thụ lại dưới dạng năng lượng nhiệt, tập trung chủ yếu tại lớp trên. Độ chênh lớn nhất có thể đển 20 – 25 độ C
  23. 23. 2. Năng lượng nhiệt đại dương 23 Tiểu luận Năng lượng tái tạo  Nguồn gốc năng lượng nhiệt đại dương
  24. 24. 2. Năng lượng nhiệt đại dương 24 Tiểu luận Năng lượng tái tạo  Phương pháp chuyển đổi năng lượng nhiệt đại dương Phương pháp chuyển đổi Theo chu trình Chu trình kín Chu trình hở Chu trình kết hợp Theo vị trí Lắp đặt trên mặt đất Lắp đặt kiểu nổi
  25. 25. 2. Năng lượng nhiệt đại dương 25 Tiểu luận Năng lượng tái tạo  Chuyển đổi theo chu trình kín
  26. 26. 2. Năng lượng nhiệt đại dương 26 Tiểu luận Năng lượng tái tạo  Chuyển đổi theo chu trình hở
  27. 27. 2. Năng lượng nhiệt đại dương 27 Tiểu luận Năng lượng tái tạo  Chuyển đổi theo chu trình kết hợp
  28. 28. 2. Năng lượng nhiệt đại dương 28 Tiểu luận Năng lượng tái tạo  Chuyển đổi bằng phương pháp lắp đặt trên mặt đất  Vị trí xây dựng OTEC trên bãi đã ngầm hoặc nơi có thềm lục địa cực dốc.  Land-based OTEC không đòi hỏi hệ thống neo phức tạp, đường dây cáp điện dài, chi phí cao để bảo trì ở môi trường đại dương.  Ngoài ra vị trí lắp đặt này có thể kết hợp với các cụm công nghiệp, nông nghiệp, các nhu cầu làm sạch, nước sạch.
  29. 29. 2. Năng lượng nhiệt đại dương 29 Tiểu luận Năng lượng tái tạo  Chuyển đổi bằng phương pháp lắp đặt trên mặt đất
  30. 30. 2. Năng lượng nhiệt đại dương 30 Tiểu luận Năng lượng tái tạo  Chuyển đổi bằng phương pháp lắp đặt kiểu nổi
  31. 31. 31 Tiểu luận Năng lượng tái tạo  Ưu, nhược điểm Ưu điểm Nhược điểm Dạng năng lượng tái tạo, sạch, dồi dào. Chi phí đầu tư cao Ít tác động xấu đến môi trường từ việc thải nước từ OTEC. Cần rất nhiều nước. Có thể cung cấp nước sạch, nước tưới cho nông nghiệp, các nhu cầu làm lạnh Có thể là thay đổi các tính chất của nước. Giảm thiểu sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch. Thách thức lớn về kĩ thuật 2. Năng lượng nhiệt đại dương
  32. 32. 2. Năng lượng nhiệt đại dương 32 Tiểu luận Năng lượng tái tạo  Một số nhà máy điện năng lượng nhiệt đại dương Nhà máy OTEC ở Ấn Độ với công suất 10 MW
  33. 33. 2. Năng lượng nhiệt đại dương 33 Tiểu luận Năng lượng tái tạo  Một số nhà máy điện năng lượng nhiệt đại dương Tổ máy 100 kW ở Hawaii- Mỹ
  34. 34. NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU Tiểu luận Năng lượng tái tạo 34
  35. 35.  Thủy triều hình thành và thay đổi thường xuyên do lực hấp dẫn và sự thay đổi vị trí luân phiên giữa Trái đất, Mặt trăng và Mặt trời, kết hợp với các lực ly tâm và quán tính.Mặt trời cũng ảnh hưởng đến thủy triều đại dương, mặc dù sức hút của nó yếu hơn sức hút của Mặt trăng.  Mức thủy triều cao nhất, gọi là triều cường, xảy ra khi Mặt trời và Mặt trăng cùng hợp lực với nhau lúc trăng mới và trăng tròn. Mức thủy triều thấp nhất, gọi là triều cạn, xảy ra lúc một phần tư Mặt trăng đầu và cuối, khi lực hút của Mặt trời phần nào kháng lại lực hút của Mặt trăng. 4.1. Sự hình thành thủy triều và năng lượng thủy triều 4.1.1. Khái niệm Thủy triều là hiện tượng nước dâng lên, hạ xuống dưới tác động của Mặt trăng, Mặt trời hay các hành tinh khác. 4.1.2. Cơ chế hình thành thủy triều Hình 4.1. Cơ chế hình thành thủy triều 4. Năng lượng thủy triều Tiểu luận Năng lượng tái tạo 35
  36. 36. Khi thuỷ triều lên, các cửa cống trên đập được kéo lên, cho phép vùng lưu vực bên trong đập đầy nước. Khi thuỷ triều bắt đầu xuống, các cửa cống được đóng lại, buộc nước bên trong đập thoát ra ngoài biển qua hệ thống turbine gắn ở bên dưới cửa đập. Các hệ thống điện thuỷ triều tạo điện năng từ thủy triều lên hoặc thuỷ triều lên và xuống cũng được thiết kế song không phổ biến bằng hệ thống thuỷ triều xuống. 4.2. Các phương pháp chuyển đổi năng lượng thủy triều 4.2.1. Đập chắn thủy triều Hệ thống sử dụng phương pháp đập chắn thủy triều là một trong những phương pháp đơn giản nhất, sử dụng một đập chắn ngang cửa sông. Hình 4.2. Nguyên lý phương pháp sử dụng đập chắn thủy triều 4. Năng lượng thủy triều Tiểu luận Năng lượng tái tạo 36
  37. 37.  Các dòng thủy triều đi qua, làm quay turbine, dẫn động làm quay máy phát, sinh ra điện.  Không giống như các nhà máy điện thuỷ triều nêu trên, hàng rào thuỷ triều có thể được sử dụng trong các lưu vực không giới hạn, như eo biển giữa đất liền và một hòn đảo gần kề hoặc giữa hai hòn đảo. 4.2. Các phương pháp chuyển đổi năng lượng thủy triều 4.2.2. Hàng rào thủy triều Thực chất đó là những bức tường bê tông rỗng có gắn các turbine khổng lồ, chắn ngang một eo biển, buộc dòng nước phải đi qua chúng. Hình 4.3. Nguyên lý hoạt động của phương pháp sử dụng hàng rào thủy triều 4. Năng lượng thủy triều Tiểu luận Năng lượng tái tạo 37
  38. 38.  Nguyên lý hoạt động của turbine điện thủy triều tương tự như turbine gió. Các turbine điện thủy triều được sắp xếp thành từng hàng dưới mặt nước biển. Hiệu suất của turbine cao nhất khi dòng triều có vận tốc từ hải lý/h). Với tốc độ đó, một turbine có bán kính quét 15m có thể sinh ra sản lượng điện tương đương với turbine gió có bán kính 60m.  Vị trí lý tưởng để xây dựng turbine điện thủy triều là các khu vực gần bờ biển, nơi có độ sâu mực nước biển từ . 4.2. Các phương pháp chuyển đổi năng lượng thủy triều 4.2.3. Phương pháp sử dụng turbine điện thủy triều Hình 4.4. Nguyên lý hoạt động của phương pháp sử dụng turbine điện thủy triều 4. Năng lượng thủy triều Tiểu luận Năng lượng tái tạo 38
  39. 39. Nguyên lý hoạt động của hệ thống Limpet như sau:  Khi nước triều dâng lên, nước dâng theo trong khoang của hệ thống, làm cho không khí tràn qua cánh turbine làm turbine quay, sinh ra điện.  Khi nước triều rút, nước trong khoang hạ thấp. Không khí từ bên ngoài tràn vào khoang, làm cánh turbine quay, sinh ra điện.  Turbine được thiết kế sao cho khi nước triều dâng lên và rút đi, chuyển động quay của turbine là cùng một chiều quay. 4.2. Các hệ thống điện thủy triều 4.3.1. Hệ thống Limpet Hình 4.5. Nguyên lý hoạt động của hệ thống Limpet 4. Năng lượng thủy triều Tiểu luận Năng lượng tái tạo 39
  40. 40. Hệ thống hoạt động dựa trên phương pháp turbine thủy triều.  Mỗi cấu trúc gồm 4 turbine được gắn vào một cái phao hình ống. Nước được đổ đầy vào phao để cho nó chìm xuống, chỉ để đỉnh đầu phao nhô lên, kéo các turbine vào vị trí hoạt động.  Một cánh tay dài nối phao với một đế nặng nằm trên đáy biển. Cánh tay này được thiết kế để có thể di chuyển lên xuống, trái phải, cho phép các turbine dạt tới vị trí dòng thủy triều chảy mạnh nhất.  Khi cần bảo dưỡng, người ta sẽ bơm nước ra khỏi phao, khiến các turbine nổi lên bề mặt, nơi chúng được lấy lên để sửa chữa. 4.2. Các hệ thống điện thủy triều 4.3.2. Hệ thống Tidal Stream Hình 4.7. Hệ thống Tidal Stream 4. Năng lượng thủy triều Tiểu luận Năng lượng tái tạo 40
  41. 41. 4.4.1. Ưu điểm  Là nguồn tài nguyên tái tạo, không cần nhiên liệu để duy trì, miễn phí.  Hoàn toàn không gây ô nhiễm, không giống như nhiên liệu hóa thạch, nó không tạo ra khí nhà kính hoặc chất thải khác.  Độc lập với thời tiết và biến đổi khí hậu.  Hiệu suất cao hơn turbine gió, do khối lượng riêng của nước lớn hơn không khí.  Có khả năng bảo vệ cùng bờ biển một phẩn khỏi các cơn bão.  Giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch, góp phần đảm bảo an ninh năng lượng thế giới. 4.4.2. Nhược điểm  Chi phí đầu tư và bảo trì cao: Để xây dựng và duy trì 1 cơ sở có công suất 1085MW cần đến chi phí khoảng 1,2 tỷ USD.  Cản trở giao thông đường thủy và đời sống hoang dã.  Công nghệ chưa phát triển đầy đủ.  Thời gian cung cấp năng lượng trong ngày chỉ kéo dài khoảng 10h, trong khoảng thời gian thủy triều thực sự hoạt động. 4.4. Ưu, nhược điểm của năng lượng thủy triều 4. Năng lượng thủy triều Tiểu luận Năng lượng tái tạo 41
  42. 42. 5.1.2.1. Các lực chủ yếu  Khí tượng: Lực tiếp tuyến của gió có tác dụng hình thành hải lưu.  Thủy văn: Là sự chênh lệch về mật độ hay tỉ trọng của nước, mực nước.  Thiên văn: Các lực sinh ra thủy triều cũng có thể gây ra hải lưu. 5.1.2.2. Các lực thứ yếu  Lực ma sát: Phát sinh do có sự chênh lệch về tốc độ giữa các lớp nước trong quá trình chuyển động làm cho các lớp nước bên dưới chuyển động được.  Lực Coriolis: Làm lệch hướng của các dòng hải lưu. Lệch phải ở Bắc bán cầu và lệch trái ở Nam bán cấu.  Lực li tâm: Có tác dụng ở các đoạn chảy vòng, tuy nhiên lực này rất nhỏ. 5.1. Các dòng hải lưu 5.1.1. Khái niệm Dòng hải lưu là chuyển động trực tiếp, liên tục và tương đối ổn định của nước biển và lưu thông ở một trong các đại dương của Trái Đất. 5.1.2. Nguyên nhân hình thành các dòng hải lưu trên đại dương 4. Năng lượng thủy triều Tiểu luận Năng lượng tái tạo 42
  43. 43. CÁC DẠNG NĂNG LƯỢNG ĐẠI DƯƠNG KHÁC Tiểu luận Năng lượng tái tạo 43
  44. 44.  Khái niệm:  Hải lưu là dòng chuyển động có vận tốc của nước trên đại dương.  Các dòng hải lưu chứa một lượng lớn năng lượng tiềm tàng, có thể được thu nhận và chuyển đổi sang một hình thức có thể sử dụng. 5. Năng lượng của các dòng hải lưu Tiểu luận Năng lượng tái tạo 44
  45. 45.  Sự phân bố các dòng hải lưu chính trên đại dương 5. Năng lượng của các dòng hải lưu Tiểu luận Năng lượng tái tạo 45
  46. 46.  Phương pháp chuyển đổi năng lượng của các dòng hải lưu Phương pháp chính để biến đổi dạng năng lượng của các dòng hải lưu sang một dạng năng lượng có thể sử dụng (điện năng) là phương pháp sử dụng turbine điện (tương tự như phương pháp sử dụng turbine điện thủy triều). 5. Năng lượng của các dòng hải lưu Tiểu luận Năng lượng tái tạo 46
  47. 47.  Năng lượng từ sự chênh lệch độ mặn Dạng năng lượng này sinh ra do quá trình hỗn hợp giữa nước ngọt và nước mặn, vachạm của nước ngọt và muối cung cấp một lượng lớn năng lượng. Ở những khu vực có sự chênh lệch độ mặn lớn, đặc biệt như vùng cửa sông đổ ra biển, hay những nơi xả nước thải đã xử lý ra đại dương, thì từ sự chênh lệch độ mặn này có thể tạo ra một nguồn năng lượng mới mà hiện nay con người chưa khai thác. 6. Năng lượng của sự chênh lệch độ mặn Tiểu luận Năng lượng tái tạo 47
  48. 48. Hệ thống bao gồm một cấu trúc hệ thống phát điện trong đó có một bình thủy áp 2 ngăn: ngăn nước mặn kín và ngăn nước ngọt hở, ngăn cách giữa chúng là màng thẩm thấu được chế tạo đặc biệt. Do nồng độ muối trong nước ngọt và nước biển khác nhau, tạo ra một áp lực thẩm thấu khá lớn và nước ngọt không ngừng thấm qua màng thẩm thấu sang phía bể chứa nước mặn vốn đã đầy nước biển và kín, khiến cho áp suất nước trong ngăn nước mặn tăng cao. Nước có áp suất cao từ ngăn nước mặn qua một đường ốn dẫn được dẫn tới làm quay tuabin thủy lực, dẫn động máy phát, sinh ra dòng điện.  Các phương pháp biến đổi  Phương pháp thẩm thấu áp suất chậm Phương pháp thẩm thấu áp suất chậm (Pressure Retarded Osmosis- PRO) hoạt động dựa theo nguyên lý sau đây: Hình 5.2. Nguyên lý hoạt động của phương pháp thẩm thấu áp suất chậm 6. Năng lượng của sự chênh lệch độ mặn Tiểu luận Năng lượng tái tạo 48
  49. 49.  Thiết bị có cấu tạo gồm nhiều màng được xếp chồng lên nhau, một nửa trong số đó là thẩm thấu Natri- Na và một nửa thẩm thấu Clo- Cl. Nước biển và nước ngọt chảy luân phiên, xen kẽ giữa các lớp màng.  Tại các ngăn xếp (được tạo thành bởi 1 lớp thẩm thấu Na- 1 lớp thẩm thẩu Cl), xảy ra quá trình khuếch tản ion Na+ và Cl- trong nước), sau đó gây ra quá trình oxy hóa và khử ở các cực dương và cực âm sắt, sinh ra dòng điện.  Phương pháp thẩm tách điện tử ngược Phương pháp thẩm tách điện tử ngược (Reverse Electro Dialysis- RED) là phương pháp sử dụng công nghệ màng lọc dựa trên một phản ứng điện hóa, chứ không phải là áp suất thẩm thấu như phương pháp PRO. Hình 5.3. Nguyên lý hoạt động của phương pháp thẩm tách điện tử ngược 6. Năng lượng của sự chênh lệch độ mặn Tiểu luận Năng lượng tái tạo 49
  50. 50. TIỀM NĂNG NĂNG LƯỢN ĐẠI DƯƠNG VÀ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG Ở VIỆT NAM Tiểu luận Năng lượng tái tạo 50
  51. 51. Đánh giá tiềm năng năng lượng đại dương Tiểu luận Năng lượng tái tạo Tiềm năng sóng biển: Trên bản đồ hình 1.1 cho thấy các vùng xanh đậm là những vùng có mật độ năng lượng biển lớn nhất, đây là vùng biển Trung Bộ và Đông Nam Bộ Việt Nam. Theo [3] đã chia ven biển Việt Nam làm 54 vùng theo mật độ năng lượng sóng biển Quảng Ninh đến Nghệ An, Thanh Hóa đến Dung Quất, Quảng Ngãi, Dung Quất-đến Ninh Thuận, Ninh Thuận – Cà Mau, Cà Mau-Kiên Giang. Vào mùa gió Đông Bắc công suất điện sóng đat cực đại 40kW/m phía Bắc bờ biển Việt Nam và 30kW/h vùng phía Nam. Trung bình năm 25kW/h vùng ven biển ngoài khơi Nam Trung Bộ. Mật độ cao nhất tại vùng biển Phú Quý đạt 40 kW/m. Vào mùa gió Tây Nam công suất đạt 20 kW/h vào tháng 7, 8 tại các vùng Nam Trung Bộ và Đông Nam Bộ, các vùng khác công suất trung bình đạt 10 kW/m. 51
  52. 52. Đánh giá tiềm năng năng lượng đại dương Tiểu luận Năng lượng tái tạo Tiềm năng năng lượng của các dòng biển, của sự chênh lệch độ mặn và chênh lệch nhiệt độ: Các dòng chảy lớn trên biển thường chảy theo một hướng tương đối ổn định và có lưu lượng lớn, do đó ẩn chứa một nguồn năng lượng rất lớn. Ở Việt Nam chưa có nghiên cứu chính xác về dạng năng lượng này, nhưng tiềm năng là rất lớn. Việt Nam có tổng số 112 cửa sông đổ ra biển, ở những khu vực này có tiềm năng về năng lượng từ sự chênh lệch độ mặn giữa nước ngọt và nước biển. Độ sâu tối đa của vùng Biển Đông là 5016 m, năng lượng nhiệt đại dương chỉ cần độ sâu 1000m là có thể đưa vào khai thác. 52
  53. 53. Đánh giá tiềm năng năng lượng đại dương Tiểu luận Năng lượng tái tạo Tiềm năng thủy triều và dòng chảy biển: Những vùng màu vàng là vùng có tiềm năng năng lượng thủy triều biển nhất, đó là vùng bắc vịnh Bắc Bộ, vùng ven biển Vũng Tầu-Cà Mau. Các địa điểm tiềm năng thủy triều phân bố từ phía Bắc đến phía Nam, Vịnh Hạ Long- 4,7 GWh, Diễn Châu- 620 GWh, Văn Phong- 308 GWh, Quy Nhơn- 135 GWh, Cam Ranh- 185 GWh, Gành Rái- 714GWh, Đồng Tranh- 371 GWh, Rạch Giá- 139 GWh.Vùng có tiềm năng dòng chảy, ngoài khơi Ninh Thuận- Bình Thuận đạt 40- 60W/m2, ngoài khơi Cà Mau-Hòn Khoai đạt 100-300 W/m2. 53
  54. 54. Đánh giá tiềm năng năng lượng đại dương Tiểu luận Năng lượng tái tạo Hình 1.1: Năng lượng sóng biển Hình 1.2: Năng lượng thủy triểu 54
  55. 55. Khả năng ứng dụng ở Việt Nam Tiểu luận Năng lượng tái tạo Tiềm năng năng lượng đại dương là rất lớn, khả năng phát triển là có, nhưng rõ ràng, để có những bước phát triển cao là ứng dụng mang tính hiệu quả, Việt Nam phải xây dựng Chiến lược, quy hoạch, kế hoạch, cơ chế chính sách phát triển năng lượng biển sớm cùng quy hoạch không gian biển, ứng phó thiên tai và biến đổi khí hậu. Điện biển Việt Nam, có thể đạt hàng chục GW, góp phần bảo vệ an ninh năng lượng quốc gia, bảo vệ chủ quyên lãnh thổ, cung cấp điện cho các hải đảo, vùng ven biển. Việt Nam cần tăng cường đào tạo nguồn nhân lực khoa học công nghệ về năng lượng biển; lồng ghép phát triển điện biển và quy hoạch phát triển kinh tế xã hội khu vực và từng địa phương cụ thể, lồng ghép với Chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu, chương trình phát triển năng lượng tái tạo. 55

×