Xem mẫu
- 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
15
- Năng lượng Sóng Biển
4.4 Thiết Bị Kiểu Anaconda (Con Rắn)
➢ Anacondaa là công nghệ có ưu thế về giá thành thấp, lại tạo ra
nguồn năng lượng sạch, thân thiện với môi trường.
* Công nghệ Anaconda được mô tả như sau
➢ Một ống cao su dài khoảng 200 mét, hai đầu bịt kín, bên trong
chứa đầy nước. Được neo ngay dưới bề mặt nước biển, một đầu
hứng lấy các đợt sóng.
➢ Sóng đập vào một đầu của thiết bị tạo sức ép hình thành nên
“sóng phình” (do áp lực chất lỏng do động lên xuống bởi sóng,
trong mỗi ống) bên trong ống.
➢ Khi có sóng phình chạy qua ống, đợt sóng biển tạo ra nó chạy
Kiểu Anaconda
dọc phần ngoài của ống cùng một tốc độ, tạo thêm sức ép lên
ống, khiến sóng phình ngày càng lớn hơn. Liền đó sóng phình
làm quay turbin nằm ở đầu còn lại của ống cao su. Năng lượng
(điện) được tạo ra thì chuyển lên bờ qua cáp ngầm.
➢ Ống cao su, rất nhẹ, không cần khớp nối, không, chi phí bảo trì,
hỏng hóc gần bằng không. 16
- Năng Lượng Sóng Biển
5 Tàu Thu Năng Lượng
➢ Hệ thống tái tạo năng lượng từ sóng mới bao
gồm các phao nổi và hàng loạt cánh tay. Khi
những chiếc phao lắc lên lắc xuống trên sóng thì
những cánh tay cũng làm việc tương tự để thu
năng lượng.
➢ Năng lượng thu được sau đó sẽ tích vào hệ thống
ắc quy trên tàu. Khi tàu cập bến, năng lượng sẽ
được đưa lên lưới điện trong giờ cao điểm.
➢ Theo ước tính hệ thống có thể tạo ra điện với chi
phí 15 cent cho mỗi KW trong khi đối với hệ
thống cũ là từ 30 đến 65 cent.Tất nhiên nguồn
năng lượng sẽ được ưu tiên sử dụng cho động cơ
tàu hay những động cơ kéo tàu.
17
- 2.1. Năng lượng sóng đại dương
❖Thiết bị chuyển đổi sóng gần bờ
▪ Trạm biến đổi OWC (Oscillating Water Column)
18
- 2.1. Năng lượng sóng đại dương
❖Tình hình phát triển:
Sản lượng điện từ sóng biển của các nước theo từng năm
19
- 2.1. Năng lượng sóng đại dương
❖Dự kiến tương lai
20
nguon tai.lieu . vn
