Là nguồn năng lượng tái tạo lớn nhất, năng lượng thủy điện chiếm 22% lượng điện năng trên thế giới và tạo ra nhiều điện năng hơn các nguồn năng lượng tái tạo khác như hệ thống năng lượng mặt trời, gió, các nguồn địa nhiệt.
Đây là những nhà máy phát điện lớn thứ hai sau các nhà máy chạy bằng nhiên liệu. Nhà máy thủy điện được xây dựng để sản xuất điện cho phụ tải cơ bản hoặc phụ tải đỉnh và trong một số trường hợp, nó mang cả hai phụ tải.
Các nhà máy điện này cung cấp điện đáng tin cậy do có nhiều đặc điểm khác nhau như khả năng theo dõi phụ tải, cung cấp phụ tải cao điểm, vận hành nhanh hơn ngay từ đầu, v.v.
Phụ lục bài viết
Nhà máy thủy điện hoạt động như thế nào
Thủy điện được tạo ra từ nước chảy từ sông hoặc từ một số công trình nhân tạo có sẵn hoặc trữ nước. Các nhà máy thủy điện bao gồm hồ chứa với đập, ống xả, tua-bin, máy phát điện và đường dây truyền tải.
Đập được xây dựng gần hồ hoặc sông lớn để trữ nước trong hồ chứa. Con đập giữ nước và làm tăng áp lực của nước ở mức đáy. Nó được xây dựng ở độ cao cao hơn để tăng tốc độ dòng chảy.
Nước từ các hồ chứa được dẫn qua các ống dẫn nước là những đường hầm khổng lồ để dẫn nước. Ở những nhà máy này, nước rơi xuống được dùng để quay trục động cơ.
Khi nước được cấp từ bể chứa qua các đường hầm trên các cánh tuabin, tuabin bắt đầu quay theo hướng của lực nước. Vì tuabin này được ghép nối với trục máy phát điện nên năng lượng điện được tạo ra bởi máy phát điện.
Ở đây động năng của dòng nước chảy được chuyển thành điện năng và được truyền tiếp đến các trạm biến áp thông qua đường dây truyền tải như hình trên.
Lượng điện phụ thuộc vào hai yếu tố đó là
- Đầu nước
- Tốc độ dòng nước xả của nước
Cột nước cho biết khoảng cách giữa mặt nước và bề mặt tuabin và nó phụ thuộc vào lượng nước có sẵn trong hồ chứa và kích thước của hồ chứa. Nếu cột nước lớn hơn, nước từ độ cao lớn hơn sẽ rơi xuống với lực lớn hơn, làm tăng vòng quay của tuabin.
Điều này dẫn đến nhiều kết quả hơn trong việc tạo ra nhiều năng lượng hơn. Tương tự, nếu tốc độ xả nước nhiều hơn, năng lượng sẽ được tạo ra cao hơn do lượng nước rơi xuống nhiều hơn và tốc độ nước phụ thuộc vào dung lượng của sông như lượng nước lớn hoặc nhiều nước chảy ở các sông lớn hơn.
Các bộ phận/bộ phận của nhà máy thủy điện
Xây dựng nhà máy thủy điện cần chi phí ban đầu cao để xây dựng đập, hồ chứa, nhà máy điện. Nhưng một khi nó được khởi động thì chi phí bảo trì ít hơn so với các nhà máy chạy bằng nhiên liệu.
Một số bộ phận hoặc thành phần chính của nhà máy thủy điện được mô tả dưới đây.
Đập:
Đây là những công trình được xây dựng trên sông để ngăn dòng nước chảy và trữ nước trong hồ chứa. Đập thu thập và lưu trữ nước trong mùa mưa và cho phép nhà máy vận hành liên tục ngay cả trong mùa hè. Nó nâng cột nước lên nên độ cao của nước rơi tăng lên.
Đường ống áp lực:
Nó giúp tăng vận tốc của nước với tốc độ cao hơn để làm quay tua-bin. Đây là những đường ống dài dẫn nước từ hồ chứa đến nhà tuabin.
Tua bin nước:
Thế năng và động năng của nước từ bể chứa được cấp vào tuabin thủy điện được chuyển thành chuyển động quay. Khi nước chạm vào các cánh tuabin, nó bắt đầu quay theo hướng của lực nước.
Các loại tua bin khác nhau bao gồm tua bin bánh xe Kaplan, Francis và Pelton. Tua bin Francis là loại tua bin phổ biến nhất được sử dụng trong các nhà máy thủy điện khác nhau. Loại tuabin phụ thuộc vào cột nước hoặc lượng nước và công suất phát điện.
Máy phát điện:
Chúng còn được gọi là máy phát điện xoay chiều trong đó trục rôto được ghép với trục tuabin. Vì vậy khi tuabin quay sẽ làm trục máy phát điện quay. Vòng quay này tạo ra năng lượng điện được truyền tiếp đến các trạm biến áp thông qua đường dây truyền tải.
Các loại nhà máy thủy điện
Các nhà máy thủy điện được phân thành ba loại cơ bản theo cách thức vận hành. Các phương pháp tạo ra này là các nhà máy sản xuất theo dòng nước, bể chứa và bơm tích năng và được giải thích ngắn gọn dưới đây.
Nhà máy thủy điện dòng chảy sông
Nó còn được gọi là loại cây chuyển hướng. Trong đó, một phần nước được chuyển vào kênh từ sông. Những loại cây này có thể không cần đập để trữ nước. Thiết kế và hình thức của các nhà máy này khác với các nhà máy thủy điện thông thường. Chúng được sử dụng để cung cấp năng lượng cho tải nền.
Những nhà máy này sử dụng một ao nước nhỏ gọi là Forebay để đáp ứng nhu cầu cấp bách trong thời gian ngắn hơn. Forebay điều chỉnh lưu lượng nước tới tổ máy tuabin nên tổng điện năng tạo ra cũng rất đa dạng. Nó làm giảm nhu cầu xây dựng các hồ chứa lớn cho cột nước cao hoặc mực nước dâng cao nên chi phí ban đầu giảm so với các nhà máy lưu trữ.
Nhà máy thuỷ điện tích trữ
Đây là loại nhà máy thủy điện phổ biến nhất cần có đập để trữ nước trong hồ chứa. Đập tạo điều kiện cho việc tăng cột nước cũng như vận tốc của nước.
Các ống áp lực dẫn nước từ đập đến tổ máy tua-bin nên điện năng tạo ra phụ thuộc vào nguồn cung cấp nước từ hồ chứa. Chúng được sử dụng làm cơ sở cũng như các nhà máy tải cao điểm. Năng lượng ròng được tạo ra nhiều hơn hoạt động của các nhà máy trên sông.
Nhà máy lưu trữ bơm
Trong đó, cách bố trí bơm-tua-bin đảo chiều và ống xả sẽ trao đổi nước giữa phần đầu (bể chứa phía trên) và phần đuôi. Trong trường hợp điện yếu, nhu cầu nước được bơm từ ao đuôi lên ao đầu bằng máy thủy lực. Điều này được thực hiện bằng cách sử dụng năng lượng được tạo ra từ các nhà máy đốt nhiên liệu.
Vào giờ cao điểm hoặc cao điểm, nước được xả ngược từ ao đầu xuống ao đuôi qua ống xả. Hiệu suất năng lượng của các nhà máy này thay đổi từ 70 đến 80%. Do có thể cung cấp điện cho phụ tải cao điểm với chi phí thấp nên doanh thu tăng lên.
Ưu điểm của nhà máy thủy điện
- Chi phí vận hành thấp: Khi đập được xây dựng, điện được sản xuất với tốc độ không đổi vì không cần nhiên liệu.
- Không gây ô nhiễm: Nhà máy thủy điện không tạo ra bất kỳ chất thải độc hại hoặc khí nhà kính nào; do đó ô nhiễm không khí ít hơn so với các nhà máy nhiệt điện và hạt nhân.
- Năng lượng tiết kiệm: điện được tạo ra bằng năng lượng tái tạo nên không cần tốn chi phí nhiên liệu trong quá trình sản xuất. Điều này làm cho chi phí điện thấp hơn so với việc tăng giá nhiên liệu hóa thạch.
- Tích trữ nước: Việc xây dựng nhà máy này còn tạo điều kiện thuận lợi cho việc cung cấp nước tưới tiêu và giảm lũ lụt, hạn hán bằng cách trữ nước. Điều này rất hữu ích vì nó khắc phục được tình trạng lãng phí nước không cần thiết.
Mong rằng các bạn đã hiểu rõ những kiến thức cơ bản về năng lượng thủy điện và cách hoạt động của nó. Ngoài ra, mọi thắc mắc liên quan đến các dự án điện và điện tử, vui lòng viết đề xuất và nhận xét của bạn về bài viết này trong phần bình luận bên dưới.
Nếu bạn cần thiết bị đo điện chính hãng, uy tín
Lidinco là công ty cung cấp các loại thiết bị do điện uy tín nhập khẩu trực tiếp với giá cạnh tranh. Các sản phẩm đều được bảo hành theo chính sách hãng, tư vấn kỹ thuật tận tình.
Ngoài ra, Lidinco còn cung cấp các loại thiết bị phân tích, đo lường viễn thông, vật tư nhà máy, công nghiệp, thiết bị giáo dục, thiết bị SMT và các loại thiết bị chuyên dụng khác.
Công Ty TNHH Đầu Tư Phát Triển Cuộc Sống
Địa chỉ: 487 Cộng Hòa, Phường 15, Quận Tân Bình, TPHCM, Việt Nam
Điện thoại: 028 3977 8269 / 028 3601 6797
Di động: 0906 988 447
Email: sales@lidinco.com
Xem thêm: Các loại sự cố và ảnh hưởng trong hệ thống điện
