Bài giảng Năng lượng đại dương - TS. Lê Thị Minh Châu

Bài giảng gồm có 3 nội dung chính như sau: Tổng quan về năng lượng đại dương, các nguồn năng lượng đại dương, tiềm năng năng lượng đại dương và khả năng áp dụng ở Việt Nam. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Năng lượng đại dương - TS. Lê Thị Minh Châu NĂNG LƯỢNG ĐẠI DƯƠNG Giảng viên: TS. Lê Thị Minh Châu 1 NĂNG LƯỢNG ĐẠI DƯƠNG 1 Tổng quan 2 Năng lượng thủy triều Năng lượng sóng biển 3 4 Năng lượng nhiệt đại dương 2 1. TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG ĐẠI DƯƠNG 3 1. Tổng quan về năng lượng đại dương Năng lượng đại dương là một nguồn năng lượng tái tạo vô tận trong sản xuất điện năng sử dụng cho thế giới Năng lượng sóng Năng lượng thủy triều Năng lượng đại dương Năng lượng nhiệt đại dương Một số dạng năng lượng khác 4 2. CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG ĐẠI DƯƠNG 5 2.1. Năng lượng sóng đại dương ❖Sự hình thành sóng đại dương • Xa bờ, chiều dài thân sóng ngắn, chiều Sóng cao sóng thấp. Tốc độ đỉnh sóng cao gợn • Bước sóng, chiều cao sóng tăng dần. Sóng Tốc độ sóng giảm dần tới • Sườn sau dịch chuyển nhanh hơn sườn Sóng trước, làm tăng chiều cao sóng. vỗ 6 2.1. Năng lượng sóng đại dương ❖Sự hình thành sóng đại dương 7 2.1. Năng lượng sóng đại dương ❖Tiềm năng sóng đại dương ▪ Sóng biển chứa đựng nguồn năng lượng rất lớn. Từ hơn 100 năm trước đây, con người đã dùng sóng biển để phát 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). 8 2.1. Năng lượng sóng đại dương ❖Tiềm năng sóng đại dương Đóng góp của năng lượng sóng đại dương trong hoạt động sáng chế, cải tiến và áp dụng sản xuất điện (nguồn: Patent Cooperation Treaty – PCT) 9 2.1. Năng lượng sóng đại dương ❖Nguyên lý: Lợi dụng sự vận động của nước biển do gió thổi tạo thành sóng nhấp nhô trên mặt biển để chuyển đổi động năng đó thành điện Bản đồ phân bố công suất điện mà sóng biển có thể tạo ra. 10 Năng Lượng Sóng Biển 4.1Thiết bị Pelamis ➢ Pelamis neo ở độ sâu chừng 50–70m; cách bờ dưới 10km, là nơi có mức năng lượng cao trong các con sóng. ➢ Pelamis gồm ba modul biến đổi năng lượng, mỗi modul có hệ thống máy phát thủy lực - điện đồng bộ. ➢ Mỗi thiết bị pelamis có thể cho công suất 750kW, nó có chiều dài 140-150m, có đường kính ống 3-3,5m. ➢ Tại Bồ Đào Nha, có hệ thống pelamis đầu tiên trên thế giới, gồm 3 pelamis có công suất 2,25MW. ➢ Năm 2007, Scotland đã đặt 4 thiết bị pelamis công suất tổng đạt 3MW, với giá thành 4 triệu bảng. Cấu Tạo Của Modul Biến Đổi Năng Lượng Năng Lượng Sóng Biển Hệ Thống Phao Tiêu AquaBuOY ➢ AquaBuOY là một hệ thống phao nổi, có nguyên lý hoạt động nhằm biến đổi năng lượng động học của chuyển động thẳng đứng do các đợt sóng biển tạo ra năng lượng điện sạch. ➢ Nhờ việc trồi lên, ngụp xuống của sóng biển làm hệ thống phao nổi dập dềnh lên xuống mạnh làm hệ thống xilanh chuyển động, tạo ra dòng điện. Điện dẫn qua hệ thống cáp ngầm đưa lên bờ, hòa vào lưới điện. ➢ Mỗi phao tiêu có thể đạt công suất tới 250kW, với đường kính phao 6m. Nếu trạm phát điện có công suất 10MWchỉ chiếm 0,13 km2 mặt Hệ Thống Phao Tiêu Nổi biển. AquaBuOY 12 Năng Lượng Sóng Biển 4.2 Hệ Thống Phao Tiêu AquaBuOY ➢ Ngoài ra trên các Aqua BuOY, đặt các tấm pin mặt trời, turbin gió nhỏ nhằm tạo ra nguồn điện năng cho các thiết bị chuẩn đoán gắn trong Aqua BuOY. ➢ Tất cả dữ liệu về thiết bị đều được truyền bằng công nghệ không dây, vệ tinh về khu vực điều hành. Hệ thống Aqua BuOY thường lắp đặt cách bờ chừng 5km ở nơi biển có độ sâu 50m. ➢ Năm 2006, dự án 8 00kW, ở Makar Bay, Wahington, đã thực hiện với giá thành 3 triệu đô la, nó cung cấp điện Hệ Thống Phao Tiêu Nổi cho 150 hộ gia đình. AquaBuOY 13 Năng Lượng Sóng Biển 4.3 Hệ Thống Phao Chìm AWS ➢ Do Công ty AWS Ocean Eneny, Scotland phát minh vào năm 2008. ➢ Khác với những hệ thống đang tồn tại. Đó là hệ thống phao tiêu nằm chìm dưới mặt nước, nên không bị ảnh hưởng bởi điều kiện khí hậu trên mặt biển. ➢ Hệ thống phao tiêu ngầm giống như những quả ngư lôi dưới mặt nước biển chừng 50 mét mà vẫn tạo ra điện năng nhờ sóng biển. ➢ Hệ thống tạo ra năng lượng nhờ sóng biển từ xa, qua các biến thiên áp suất sinh ra do biến đổi của cột nước. Hệ Thống Phao Chìm AWS 14 Năng Lượng Sóng Biển 4.3 Hệ Thống Phao Chìm AWS ➢ Hệ thống phao tiêu AWS là một xi lanh dài 35 mét, rộng 10 mét chứa khí nén bên trong khiến phao không chìm, nửa trên chỉ chuyển động theo chiều thẳng đứng. ➢ Khi sóng lướt qua, sự tăng khối lượng nước làm gia tăng áp suất cột nước và phần bên trên hệ thống bị đẩy xuống dưới. Giữa hai đợt sóng, cột nước hạ xuống, áp suất hạ theo làm nổi lên phần trên của hệ thống. Hệ Thống Phao Chìm AWS ➢ Chuyển động bơm biến thành điện năng. Điện được chuyển tải qua cáp ngầm, lên hòa vào lưới điện quốc gia ...