Nhà máy thủy điện là gì? CÔNG TY TNHH CHẾ TẠO MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC HÀ NỘI

Chu Văn An

1. Khái niệm nhà máy thủy điện là gì?

Nhà máy thủy điện là cơ sở hạ tầng được sử dụng để chuyển đổi năng lượng cơ học của nước chảy thành năng lượng điện. Nhà máy thủy điện là nhà máy sử dụng năng lượng tái tạo, tận dụng nguồn nước tự nhiên từ sông, suối, hồ chứa.

Nhà máy thủy điện

2. Vai trò của nhà máy thủy điện

Hiện nay, các nhà máy thủy điện đóng vai trò vô cùng quan trọng trong việc cung cấp điện cho hệ thống điện quốc gia và nhiều ứng dụng khác. Cụ thể như sau:

• Thủy điện đóng góp 36,5% tổng sản lượng điện
• Thủy điện đóng góp khoảng 36,5% tổng sản lượng điện
• Đóng góp vào sản lượng điện chiếm khoảng 36,5% tổng sản lượng điện quốc gia, cao thứ hai sau nhiệt điện.
• Đóng vai trò quan trọng trong công tác phòng chống lũ lụt ở vùng đồng bằng.
• Cung cấp nước tưới cho sản xuất và chăn nuôi trong nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản.
• Góp phần hạn chế xâm nhập mặn trong bối cảnh biến đổi khí hậu nghiêm trọng.
• Đưa nguồn thu ngân sách về các tỉnh, đẩy mạnh xây dựng các khu tái định cư có hạ tầng đầy đủ.
• Giải quyết việc làm cho nhiều người dân tại khu vực có nhà máy thủy điện.
• Tạo điều kiện tốt để người dân vùng sâu vùng xa có cơ hội tiếp xúc với những kiến ​​thức văn hóa mới.

3. Nguyên lý vận hành nhà máy thủy điện

Nhà máy thủy điện sản xuất điện dựa trên việc chuyển đổi cơ năng của dòng nước thành điện năng thông qua một quy trình kỹ thuật với các bước sau:

Thu gom và cung cấp nước: Các dòng nước ở sông, suối hoặc hồ chứa được dẫn vào khu vực gọi là hồ chứa, tập trung trong một bể chứa lớn. Khi bắt đầu sản xuất điện, nước trong bể sẽ được dẫn qua một đường ống lớn qua hệ thống cổng để tạo ra dòng nước thích hợp. Nước này sau đó được đưa đến tua-bin – một thiết bị có cánh quạt lớn được đặt ở nơi nước có thể chảy. Tua bin quay khi nước chảy qua các cánh quạt, tạo ra áp suất và lực đẩy các cánh quạt quay quanh trục của nó. Trục tuabin được nối với trục máy phát điện. Chuyển động quay của tuabin được truyền đến máy phát điện làm cho cuộn dây quay và tạo ra dòng điện xoay chiều. Cơ năng được chuyển hóa thành điện năng: dòng điện xoay chiều sinh ra được chuyển hóa thành dòng điện một chiều thông qua các thiết bị điều chỉnh, biến đổi. Năng lượng điện do thủy điện tạo ra được đưa vào lưới điện để tiêu thụ, lượng điện này sẽ được đưa đến các trạm biến áp để dẫn đến các hộ dân, phục vụ sản xuất và nhiều mục đích khác. Thông thường, một nhà máy thủy điện có công suất phát điện là 200.000 kW.

4. Cấu trúc nhà máy thủy điện

Cấu trúc nhà máy thủy điện

4.1. Đập thủy điện

Đập thủy điện: có chức năng trữ nước.

4.2. Ống nước

Ống nước: có nhiệm vụ dẫn nước tới tua-bin

4.3. Tuabin

Tua bin: Thường được sử dụng là Tua bin Francis, có hình dạng giống như một chiếc đĩa lớn với các cánh cong. Trọng lượng trung bình của tuabin khoảng 172 tấn, tốc độ quay 90 vòng/phút. Về mặt thiết kế, tuabin sẽ được gắn vào máy phát điện phía trên thông qua một trục.

4.4. Máy phát điện

Máy phát điện: Được cấu tạo với dãy nam châm khổng lồ quay xung quanh một cuộn dây đồng.

4.5. Máy biến áp

máy biến áp CTBA

Máy biến áp: Được đặt bên trong nhà máy điện có chức năng tạo ra dòng điện xoay chiều AC và chuyển đổi thành dòng điện có điện áp cao hơn.

4.6. Đường dây điện

Đường dây điện: Gồm 3 dây dẫn điện được tạo ra và một dây trung tính.

4.7. Làm khô hạn

Thoát nước: Giúp đưa nước qua đường ống và chảy vào hạ lưu sông.

5. Vận hành nhà máy thủy điện bao gồm 4 giai đoạn chính:

Giai đoạn 1: Nước có áp suất cao chảy qua các ống thép lớn gọi là ống nước điều áp, tạo thành những cột nước khổng lồ có áp suất cao đi vào bên trong nhà máy.Giai đoạn 2: Dòng nước chảy mạnh làm quay tua-bin máy phát điện, cơ năng chuyển hóa thành điện năng.Giai đoạn 3: Điện năng sinh ra sẽ đi qua máy biến áp để tạo ra dòng điện cao áp.Giai đoạn 4: Điện cao thế sẽ được đấu nối vào mạng lưới phân phối điện và truyền tải tới các thành phố.

Hình ảnh nhà máy thủy điện Lai Châu

6. Ưu điểm và nhược điểm của năng lượng thủy điện

6.1. Lợi thế:

• Nó là một dạng năng lượng hoàn toàn có thể tái sử dụng được.
• Không có khả năng bị đốt cháy nên giúp giảm ô nhiễm môi trường.
• Có tuổi thọ và thời gian sử dụng lâu dài.
• Mang tính bền vững, nó giúp giảm phát thải khí nhà kính.
• Chi phí nhiên liệu thấp nên tiết kiệm đáng kể chi phí nhân công.
• Tính linh hoạt cao, đáp ứng tốt nhu cầu thời gian cao điểm.
• Chi phí vận hành thấp so với chi phí lắp đặt.
• Đặc biệt hữu ích trong việc kiểm soát dòng chảy của sông để ngăn lũ lụt nguy hiểm.
• Đây là một trong những nguồn năng lượng hiệu quả nhất trên thế giới với hiệu suất chuyển đổi nước thành điện lên tới 90%.
• Tạo điều kiện phát triển các hoạt động giải trí, văn hóa, giáo dục ngoài trời tại các nhà máy thủy điện.
• Đây là nguồn dự phòng và bổ sung cần thiết cho các công nghệ sản xuất điện tái tạo không liên tục. Ví dụ như năng lượng gió, năng lượng mặt trời quang điện…

6.2. Nhược điểm:

• Hậu quả của việc xây dựng ồ ạt thủy điện thiếu quy hoạch vĩ mô
• Hậu quả của việc xây dựng ồ ạt thủy điện thiếu quy hoạch vĩ mô
• Chi phí đầu tư cao
• Dễ dàng thay đổi chất lượng nước hồ chứa, suối.
• Khả năng thay đổi cảnh quan thiên nhiên cao.
• Việc dòng chảy cạn kiệt ảnh hưởng rất lớn đến hoạt động sản xuất và sinh hoạt của con người.
• Gây ra hiện tượng ngăn cản trầm tích chảy về hạ lưu, khiến bờ sông suy yếu và đáy chìm xuống.
• Gây ngập lụt đất liền, nơi cư trú của động vật, làm thay đổi môi trường sống của các loài cá, hải sản.

7. Phân loại nhà máy thủy điện

Có nhiều cách phân loại nhà máy thủy điện, phân loại theo quy mô, theo thiết kế đập,… Về cơ bản có thể chia thành hai loại chính: thủy điện dòng chảy và thủy điện mực nước.

7.1. dòng chảy thủy điện

Thủy điện dòng chảy là sản xuất điện dựa trên sự thay đổi dòng nước theo thời gian. Nước sẽ được giữ lại trong hồ chứa, và khi cần thiết sẽ được xả ra tạo ra dòng chảy cao, từ đó tạo ra năng lượng dòng chảy cho tua-bin phát điện.

7.2. mực nước thủy điện

Thủy điện mực nước: Sản xuất điện dựa trên sự thay đổi mực nước hồ chứa, năng lượng sẽ được tạo ra bằng cách tận dụng sự chênh lệch mực nước giữa hồ chứa và môi trường bên ngoài để đẩy nước qua tua-bin và tạo ra năng lượng điện. Các nhà máy thủy điện góp phần đáng kể vào việc cung cấp năng lượng sạch và tái tạo, giúp giảm thiểu phát thải khí nhà kính và tác động đến môi trường so với các nguồn năng lượng hóa thạch truyền thống khác.

8. Một số link bài viết tham khảo:

Nhà máy nhiệt điện là gì?

Nhà máy điện hạt nhân là gì?

NHÀ MÁY ĐIỆN LÀ GÌ?