›
›

Bài giảng Các nguồi năng lượng tái tạo - Lê Thị Minh Châu

pdf 183 trang haiha333 08/01/2022 4040
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Các nguồi năng lượng tái tạo - Lê Thị Minh Châu", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfbai_giang_cac_nguoi_nang_luong_tai_tao_le_thi_minh_chau.pdf

Nội dung text: Bài giảng Các nguồi năng lượng tái tạo - Lê Thị Minh Châu

  1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN – BỘ MÔN HỆ THỐNG ĐIỆN CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO Giảng viên: TS. Lê Thị Minh Châu
  2. 1. MÔ TẢ HỌC PHẦN 1. Giới thiệu các khái niệm và vai trò của các nguồn NLTT trong HT năng lượng. 2. Trình bày về nguyên lý biến đổi NL, các phẩn tử chính, đặc điểm vận hành và ưu điểm, nhược điểm của các HT NLTT. Khái quát các vấn đề cơ bản khi vận hành và kết nối. 3. Hướng dẫn tính toán sơ bộ công suất phát của hệ thống. 4. Trong các bài giảng có các bài tập và ví dụ ứng dụng, các giờ trình bày và thảo luận để hướng tới người học có kỹ năng tư duy, trình bày các chuyên đề kỹ thuật liên quan đến các nguồn NLTT. 2
  3. MỤC ĐÍCH MÔN HỌC 1. Nắm được các lý thuyết chung về các nguồn năng lượng tái tạo. 2. Trình bày được các quy trình biến đổi năng lượng tái tạo thành điện năng. 3. Trình bày được các tiềm năng và cơ hội ứng dụng năng lượng sạch và tái tạo ở Việt Nam. 4. Sau khi học xong học phần này, người học có khái niệm tổng quát về năng lượng tái tạo và ứng dụng khi có điều kiện, trong đời sống cũng như công việc. 3
  4. 2. ĐẶT VẤN ĐỀ 4
  5. 2. ĐẶT VẤN ĐỀ Im Im p po C or Ch rt hi t f in fr na ro a om m Pđặt (MW) Thủy điện lớn 16,881 Nhiệt điện than 19,258 Tuabin khí 7,260 Nhiệt điện dầu 1,412 Thủy điện nhỏ 3,530 Điện mặt trời 4,438 Điện gió 305 Wind; 0.57%Biomass; 0.63%Diesel; 0.04% Im_Lao; 1.06% Solar; 8.25% Sinh khối 337 Diesel 24 Small HPP; 6.10% Large HPP; 31.40% Nhập khẩu Lào 572 Oil; 2.63% SUM 54,016 Gas; 13.50% Import from Lao Export to Cambodia Cuu Long Coal; 35.82% Nam Con Son Cơ cấu nguồn điện việt nam, 7/2019 PM3-CAA 5
  6. (MW) 10,000 20,000 30,000 40,000 50,000 60,000 0 2001 7,872 13.0% 2002 8,893 12.6% 2003 Tổng công suất đặt HTĐ Việt Nam giai đoạn 2001-2019 10,010 6.2% 2004 10,627 8.9% 2005 11,576 6.0% 2006 12,270 10.1% 2007 2. ĐẶTĐỀ2. VẤN 13,512 16.7% 2008 15,763 17.2% 2009 18,481 16.6% 2010 21,542 9.2% 2011 23,527 12.5% 2012 26,475 12.5% 2013 29,775 13.0% 2014 33,650 14.8% 2015 7.2% 38,642 2016 9.6% 41,422 2017 8.6% 45,410 2018 9.5% 49,336 2019 54,016 0% 2% 4% 6% 8% 10% 12% 14% 16% 18% 20% Tốc độ tăng trưởng hàng năm (%) 6
  7. (MW) 50,000 60,000 10,000 20,000 30,000 40,000 0 2001 7872 5655 2002 8893 6552 2003 10010 7408 Tương quan tổng công suất đặt và phụ tải đỉnh giai đoạn 2001-2019 đoạn giai đỉnh tải phụ và đặt suất công tổng quan Tương 2004 10627 8283 2005 11576 9255 2006 12270 10187 2007 2. ĐẶTĐỀ2. VẤN P_instal(P1) 13512 11286 2008 15763 12636 2009 18481 Annual peakload Annual (P2) 13867 2010 21542 15416 2011 23527 16490 2012 26475 P2/P1 18603 2013 29775 20010 2014 33650 22210 2015 38642 25809 2016 41422 28109 2017 45410 30931 2018 49336 35126 2019 54016 38219 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 7
  8. 2. ĐẶT VẤN ĐỀ Công suất khả dụng HTĐ QG qua các tuần 8
  9. Nguồn: Vietnam energy outlook report 2017 2. ĐẶT VẤN ĐỀ 12 10 Tăng trưởng GDP hàng năm 8 % 6 4 2 Nguồn: data.worldbank.org 0 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015 2017 9
  10. 2. ĐẶT VẤN ĐỀ 4439 Công suất đặt và công suất phát lớn nhất của điện mặt trời (Cập nhật: June 30, 2019) 4500 4110 4000 3570 3323 3500 Pmax P_instal 2834 3000 2500 2231 W 1780 M 2000 1500 1097 882 712 1000 559 398 260 260 260 260 260 310 500 174 174 174 211 84 84 84 84 Tuần Bản đồ bức xạ mặt trời tại Việt Nam (J. Polo et al., 2015). Tỉnh,0 thành phố MWac Tỉnh, thành phố MWac Tỉnh, thành phố MWac 1 Ha Tinh 40.3 Quang Tri 40 Ninh Thuan 983.4 Thanh Hoa 29 Hue 35 Binh Thuan 892.3 SUM 69.3 Quang Ngai 57.6 Tay Ninh 628.5 9.35 Phu Yen 375.3 Long An 224.5 Binh Dinh 80.2 Ba Ria – Vung Tau 232.5 Uscents/kWh Khanh Hoa 188.4 An Giang 176 11/2017/QĐ-TTg: Cơ chế khuyến khích phát triển các dự Gia Lai 61 Tra Vinh 140 án điện mặt trời tại Việt Nam (Ngày hết hạn: 30/6/2019) Dak Lak 167.8 SUM 3277.2 Dak Nong 86 SUM 1091.3 10
  11. 2. ĐẶT VẤN ĐỀ  Trữ lượng các nguồn năng lượng truyền thống đang ngày càng giảm.  Nhu cầu sử dụng năng lượng của thế giới tiếp tục tăng trong các thập kỷ qua.  Sau cuộc khủng hoảng dầu lửa đầu tiên 1974, thế giới mới khởi động cho sự hỗ trợ ngành năng lượng tái tạo  Nguồn năng lượng chủ yếu: nguồn năng lượng truyền thống (than đá, dầu mỏ, khí đốt, ) => các nguy cơ:  Môi trường (đốt cháy các dạng hóa thạch => CO2, SO2 gây ô nhiễm);  Ảnh hưởng xã hội và sức khỏe con người;  Biến đổi khí hậu, trái đất nóng lên, băng tan làm mực nước biển dâng, => Hiệu ứng nhà kính
  12. THEO CƠ QUAN THÔNG TIN NĂNG LƯỢNG MỸ (EIA), MỨC TIÊU THỤ NL CỦA THẾ GIỚI SẼ TĂNG 57% TỪ 2004-2030 (TIÊU THỤ ĐIỆN NĂNG SẼ TĂNG VỚI TỐC ĐỘ TRUNG BÌNH LÀ 0,46 TỶ GWH/NĂM) => Sự gia tăng rất mạnh lượng CO2 (nếu 2004 có 26,9 tỷ m3 khí này thải vào khí quyển thì năm 2015 là 33,9 và 2030 sẽ là 42,9 tỷ m3)
  13. 2. ĐẶT VẤN ĐỀ  Hiệp định Kyoto liên quan Công ước khung Liên Hiệp Quốc về Biến đổi Khí hậu  Kể từ tháng 9/2011 đã có khoảng 191 nước  Việt Nam đã phê chuẩn Nghị định thư Kyoto ngày 25/9/2005  Chỉ có Năng lượng tái tạo mới đủ điều kiện giúp nhân loại giải quyết lâu bền những vấn đề trọng yếu sau đây:  Chống hiệu ứng nhà kính (thay đổi khí hậu).  Phát triển bền vững kinh tế và xã hội (đem lại nhiều công ăn việc làm).  Dành dụm các nguồn hóa thạch.  Tránh những tai biến quan trọng, những cơn khủng hoảng địa lí về dầu, khí, hạt nhân có thể gây ra chiến tranh.  Hạ mức sản xuất chất thải phóng xạ và sự lan rộng vũ khí nguyên tử.
  14. 3. GIỚI THIỆU CHUNG 3.1. KHÁINLTT NIỆM  Các dạng năng lượng có khả năng tái tạo được tức là trữ lượng của chúng được bổ sung liên tục => còn gọi là năng lượng lựa chọn, năng lượng thay thế hay năng lượng xanh  NL tái tạo được hiểu là người năng lượng vô hạn. Vô hạn có hai nghĩa:  Năng lượng không cạn kiện vì sự sử dụng của con người.  Tự tái tạo trong thời gian ngắn và liên tục.  Nguyên tắc cơ bản của việc sử dụng NLTT là tách một phần năng lượng từ các quy trình diễn biến liên tục trong môi trường và đưa vào sử dụng. Các quy trình này được thúc đẩy đặc biệt là từ Mặt trời.
  15. 3.2. NGUỒN GỐC CÁC NGUỒN NLTT  Phân loại theo nguồn gốc sinh ra  Nguồn gốc từ bức xạ của mặt trời  Nguồn gốc từ nhiệt năng của trái đất  Nguồn gốc từ động năng hệ Trái Đất – Mặt trăng Nguồn gốc từ bức xạ của Mặt trời  NL mặt trời thu được trên Trái đất là NL của dòng bức xạ điện từ. Có thể trực tiếp thu lấy NL này thông qua:  Hiệu ứng quang điện, chuyển NL các photon của Mặt trời thành điện năng (pin mặt trời)  NL photon cũng có thể được hấp thụ để làm nóng vật thể - nhiệt năng (bình đun nước nóng MT, làm sôi nước trong tháp MT của NM điện MT
  16. 3. GIỚI THIỆU CHUNG Nguồn gốc từ bứcNLTT xạ của Mặt trời  Hạt photon hấp thụ và chuyển hóa thành NL trong các liên kết hóa học của các phản ứng quang hóa => Quá trình quang hợp => quá trình này được cho là dự trữ NLMT vào các nguồn nhiên liệu hóa thạch.  NL MT được hấp thụ bởi thủy quyển và khí quyển TĐ để sinh ra các hiện tượng khí tượng học chứa các dạng dự trữ NL có thể khai thác được (Dòng chảy của gió, khí là quay tuabin gió - cối xay gió, chuyển động sóng biển)  Thế năng của nước mưa được dự trữ ở các đập nước và chạy máy phát điện (cối xay nước, nhà máy điện dùng dòng hải lưu)=> thủy điện.  Đại dương nóng hơn không khí vào ban đêm và lạnh hơn không khí vào ban ngày => khai thác chện lệch nhiệt độ để chạy các động cơ nhiệt trong các nhà máy điện dung nhiệt lượng của biển.
  17. 3.2. NGUỒN GỐC CÁC NGUỒN NLTT  Khí nhiệt năng hấp thụ từ photon của MT làm bốc hơi nước biển, một phần NL đó được dự trữ sử dụng tách muối ra khỏi nước biển. Nhà máy nhiệt điện dùng phản ứng nước ngọt – nước mặn thu lại phần NL này khi đưa nước ngọt của dòng sông trở về biển Nguồn gốc từ nhiệt năng của trái đất Địa nhiệt: năng lượng được tách ra từ nhiệt trong lòng Trái Đất.  Nguồn gốc từ sự hình thành ban đầu của hành tinh, từ hoạt động phân hủy phóng xạ của các khoáng vật, và từ năng lượng mặt trời được hấp thụ tại bề mặt Trái Đất.  Năng lượng nhiệt có được thông qua các phản ứng phân rã hạt nhân âm ỉ trong lòng đất => nhà máy nhiệt địa nhiệt và sưởi ấm địa nhiệt
  18. 3.2. NGUỒN GỐC CÁC NGUỒN NLTT Nguồn gốc từ động năng hệ Trái Đất – Mặt Trăng  Trường hấp dẫn không đều trên Trái Đất không đều gây ra bởi Mặt trăng + trường lực quán tính ly tâm không đều trên bề mặt thủy quyển của Trái đất + Trái Đất quay quanh Mặt Trăng => mực nước biển tại một điểm trên TĐ dâng lên hạ xuống trong ngày => hiện tượng thủy triều  Sự nâng hạ của nước biển -> chuyển động các NMĐ trong các NM thủy triều
  19. 3.3. CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO 1. Năng lượng Gió 2. Năng lượng Mặt Trời 3. Năng lượng Thủy điện nhỏ 4. Năng lượng Sinh khối 5. Năng lượng Địa nhiệt 6. Năng lượng Đại dương
  20. 3.3. CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO Đặc trưng các nguồn năng lượng tái tạo  Về mặt kỹ thuật:  Năng lượng tái tạo thường có nguồn gốc từ Mặt Trời, Mặt Trăng và Trái đất  Năng lượng tái tạo là loại năng lượng không bao giờ cạn kiệt theo cách nói thông thường và theo chuẩn mực của con người.  Năng lượng tái tạo thường không ổn định, lúc có lúc không, lúc mạnh lúc yếu phụ thuộc vào nguồn năng lượng thiên nhiên.  Năng lượng tái tạo thường không phát thải các chất độc hại nên khi sử dụng chúng sẽ có lợi cho môi trường
  21. Đặc trưng các nguồn năng lượng tái tạo  NLTT trừ các nguồn thuỷ năng lớn ra còn lại thường là nguồn NL phân tán, nhỏ lẻ, rất phức tạp khi hoà vào lưới điện. Khi kết nối vào lưới điện dễ gây ra các vấn đề về chất lượng điện năng (dao động chậm về điện áp, dao động nhanh hoặc các bước nhảy vọt về điện, nhấp nháy điện, phát sóng hài và các sóng hài đa hài, không cân bằng, gây nhiễu lên các hệ thống tín hiệu), ảnh hưởng đến độ nhạy và độ chọn lọc của toàn bộ hệ thổng bảo vệ,  Về mặt kinh tế:  Giá thành của các thiết bị thu hồi NLTT còn khá cao nên nếu không có sự tài trợ thì chúng rất khó cạnh tranh với các nguồn NL truyền thống.  Ảnh hưởng đến cơ chế giá mua bán điện.
  22. 4. NĂNG LƯỢNG 4.1. Năng lượngGIÓ gió Nguồn năng  Năng lượng gió là động năng lượng tái tao hoàn toàn và của luồng không khí di sạch Tăng chuyển,có nguồn gốc từ năng Sử dụng trưởng được ở kinh tế lượng Mặt Trời. mọi nơi vùng sâu vùng xa Ưu điểm Làm sạch Nguồn không nhiên khí,giảm thiểu liệu vô hiệu ứng nhà tận kính Gía thành thấp
  23. 4.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của tuabin gió - Cánh turbine: là để nâng cao khả năng hứng gió Cánh turbine 25
  24. - Rotor: Khi Rotor gió thổi đến cánh quạt làm rotor quay dẫn đến quay máy phát. 26
  25. 1. Cấu tạo - Pitch: Điều Pitch chỉnh góc nghiêng của cánh quạt, hoạt động nhờ động cơ hoặc cơ cấu thủy lực. 27
  26. 1. Cấu tạo - Bộ hãm: Giảm tốc độ turbine hoặc dừng rotor khẩn cấp Bộ hãm 28
  27. 1. Cấu tạo Trục tốc độ thấp Trục tốc độ cao 29
  28. 1. Cấu tạo - Hộp số: Biến đổi tốc độ rotor cánh turbine sang tốc độ rotor máy phát thông qua trục quay tốc độ cao và thấp. Bánh răng nối với trục có tốc độ thấp với trục có tốc độ cao Hộp số và tăng tốc độ quay từ 30 đến 60 vòng/ phút lên 1200 đến 1500 vòng/ phút -> yêu cầu của hầu hết các máy phát điện sản xuất ra điện. Rất đắt tiền và là một phần của bộ động cơ và tuabin gió. 30
  29. 1. Cấu tạo - Máy phát: Chuyển đổi momen quay nhận được từ Máy phát cánh rotor thành điện năng. 31
  30. - Bộ điều khiển: Khởi động động cơ ở tốc độ gió hoặc 1. Cấu tạo dừng động cơ - Bộ điều khiển sẽ khởi động động Bộ điều khiển cơ ở tốc độ gió khoảng 8 đến 14 dặm/giờ tương ứng với 12 km/h đến 22 km/h và tắc động cơ khoảng 65 dặm/giờ tương đương với 104 km/h bởi vì các máy phát này có thể phát nóng.32
  31. 1. Cấu tạo - Đo tốc độ gió: Đo tốc độ gió, truyền Đo tốc độ gió tín hiệu về hệ thống điều khiển, thường sử dụng thiết bị đo gió kỹ thuật số. 33
  32. 1. Cấu tạo -Đuôi định hướng (wind yane): Là thiết bị xác định hướng gió và gửi tín hiệu về hệ thống điều khiển. Đuôi định hướng 34
  33. 1. Cấu tạo - Điều khiển độ lệch (Yaw drive): Giữ cho rotor luôn hướng về hướng gió chính. Điều khiển độ lệch 35
  34. 1. Cấu tạo Động cơ điều chỉnh hướng tuabin (Yaw motor) : động cơ điều chỉnh tuabin đúng theo hướng gió bằng cách Động cơ điều điều chỉnh rotor đối khiển diện cới hướng gió khi gió thay đổi 36
  35. Tháp (tower) 1. Cấu tạo 37
  36. Nguyên lý làm việc của turbin gió Wind vane (đuôi định hướng) đưa tín hiệu đến Yaw motor (động cơ điều khiển) để giữ cho rotor luôn hướng về hướng gió chính thông qua Yaw drive (điều khiển độ lệch). Gió thổi làm quay cánh quạt dẫn đến rotor quay, thông qua trục quay tốc38 độ thấp truyền động đến trục quay tốc độ cao thông qua hộp số. Trục tốc độ cao quay kéo theo rotor máy phát quay tạo ra điện.
  37. 4.3. Phương trình vật lý về NL gió - Động năng của không khí chuyển động với vận tốc v: Động năng (E) =½mv2, Nm/s - m: khối lượng của dòng không khí chuyển động - v: vận tốc chuyển động 39
  38. 4.3. Phương trình vật lý về NL gió - Khối lượng không khí đi qua một mặt phẳng hình tròn vuông góc với chiều gió là: m .V .A.v.t Với ρ mật độ không khí (kg/m3), A là diện tích vòng quay cánh quạt, v là vận tốc gió, t là thời gian 40
  39. 4.2. Phương trình vật lý về NL gió MẬT ĐỘ KHÔNG KHÍ h 353 e 29.3(T 273) kg / m3 T 273 T: Nhiệt độ không khí (Celsius). h: Độ cao của gió trên mực nước biển (m). - Vì thế, động năng E và công suất P của gió là: 1 1 E m v2 A pt v3 2 2 41
  40. Công suất P của gió E 1 P A. .v3 t 2 Với A là diện tích mặt cắt ngang hình tròn (vòng quay cánh quạt) có bán kính r: E Pi P . .r 2 .v3 t 2 Ta thấy: công suất gió tăng theo lũy thừa 3 của vận tốc gió vận tốc gió là một trong những yếu tố quyết định khi muốn sử dụng năng lượng gió. 42
  41. Tính toán sơ bộ trong thiết kế VD1: Tính toán công suất phát của 01 tuabin gió Biết rằng độ cao tại đây là 150m, vận tốc gió đạt 8m/s, nhiệt độ môi trường 300C. Tuabin gió sử dụng loại có bán kính 41m. Mật độ không khí tại khu vực được tính theo công thức: h 150 353 29,3.(T 273) 353 29,3.(30 273) .e .e 1,1455(kg / m3) T 273 30 273 Trong đó: h: độ cao của khu vực T: nhiệt độ môi trường Từ đó ta có công suất của luồng gió được tính bởi: 43
  42. Công suất của tuabin gió ứng với cánh quạt có bán kính 41m là: Trong đó: v: vận tốc gió ρ: mật độ không khí r: bán kính cánh quạt 44
  43. - Giả sử hiệu suất thực tế của cánh quạt và roto đạt 40%, hộp số 95%, hiệu suất máy phát đạt 70% Như vậy hiệu suất tuabin gió có được là:   . . 0,4.0,95.0,7 26,6% b gret g Từ đó ta tính được công suất thực tế của 1 tuabin gió: tt . 1,54864.26,6 0,4119(MW)
  44. VD2: Xác định NL gió dựa vào vận tốc gió trung bình, r = 10m, ρ = 1,23kg/m3 46 a) Gió thổi liên tục 10h với v=6m/s b) Gió thổi liên tục 5h với v=3m/s sau đó thổi 5 với v=9m/s
  45. Năng lượng gió khi gió thổi liên tục 10h với vận tốc không đổi v=6m/s Pi E .t. .r 2 .v3 417,118Wh 2 Năng lượng gió Pi 2 3  khi gió thổi trong 5h đầu: E .t. .r .v 26,076Wh 2  khi gió thổi trong 5h sau: Pi E .t. .r 2 .v3 703,86Wh 2  NL gió thu được trong 10h với vận tốc thay đổi: E 703,86 26,076 729,956Wh
  46. 4.4. Phân loại tuabin gió Dựa vào hướng của cánh quạt PHÂN LOẠI Dựa vào số lượng cánh quạt
  47. Điện gió trục đứng 4.4. Phân loại tuabin gió 1 Dựa vào hướng Đ củaiệ n cánh g ió trục ngang quạt
  48. 4.4. Phân loại tuabin gió Tuabin trục ngang, loại Tuabin trục đứng, dạng 3 cánh quạt hiệu suất cánh phẳng trục đứng, cao hơn 1 hoặc 2 cánh cánh tròn trục đứng, quạt dạng Darrieur
  49. 4.4. Phân loại tuabin gió 1 Điện gió trục đứng
  50. NĂNG LƯỢNG GIÓ 1. Ưu điểm: - Không cần điều khiển để cho trục hướng theo chiều gió như loại trục ngang - Cấu trúc cơ cồng kềnh và nặng nề nhất có thể bố trí ở dưới đất nên bảo trì dễ hơn, có trụ đỡ nhẹ hơn - Cánh quay đơn giản và rẻ hơn 2. Nhược điểm: - Cánh quạt loại này chỉ có thể ở gần mặt đất nơi có vận tốc gió thường không cao và gió thường 54 quấn quẩn. - Mô men khởi động nhỏ, khi gió to khó bảo vệ máy phát
  51. 4.4. Phân loại tuabin gió 1 Điện gió trục ngang
  52. NĂNG LƯỢNG GIÓ 1. Ưu điểm: - Tuabin gió nằm trên cao nơi có vận tốc gió cao nên loại này có công suất lớn hơn và hiệu suất cũng cao hơn. - Mô men khởi động lớn, Khi gió to có thể thay đổi góc pitch để bảo vệ máy phát 2. Nhược điểm: - Cấu trúc cơ cồng kềnh và nặng nề nhất bố trí ở trên cao nên khó bảo trì, có trụ đỡ lớn hơn - Cánh quay phức tạp hơn và đắt hơn 57
  53. 58 Điện gió nhiều cánh Điện gió 2 cánh 4.4. Phân loại tuabin gió Dựa vào số lượng cánh1 quạt Điện gió 1 cánh
  54. 59 Có điều chỉnh cánh 4.4. Phân loại tuabin gió 1 Dựa vào điều chỉnh cánhKh ông điều chỉnh cánh
  55. Loại Tuabin: không điều chỉnh cánh và điều chỉnh được cánh 60
  56. Máy phát một chiều Máy phát KĐB 4.4. Phân loại tuabin gió Dựa vào cấu tạo của 1 M máy phát áy phát đồng bộ
  57. 4.4. Phân loại tuabin gió Kết nối (coupling):  Direct coupling (không có bộ biến đổi điện AD/DC/AC)  Hệ thốngIndirect truyền coupling động (có (drive bộ biến train): đổi điện AD/DC/AC)  Direct drive (không có hộp số)  Indirect drive (có hộp số) Điều khiển tốc độ (control speed):  Tốc độ (tuabin gió) không đổi  Tốc độ biến đổi 62
  58. 4.4. Phân loại tuabin gió Máy phát điện gió được phân thành 4 loại: Loại A: Máy phát điện gió có vận tốc cố định (máy phát cảm ứng vận tốc cố định – FSIG).  FISG sử dụng một máy phát điện cảm ứng lồng sóc. Khi máy phát vận hành tại tốc độ quá đồng bộ với độ trượt từ 1-2% có thể xem như vận tốc không đổi hoặc cố định.  Tốc độ quạt của tuabin gió cố định, xác định bởi tần số của lưới điện cung cấp, tỷ số truyền và thiết kế máy phát điện  Hấp thụ CSPK để tạo ra từ trường =>lắp đặt bộ tụ bù để cung cấp phần nhu cầu CSPK của máy phát, giảm gánh nặng cho lưới điện tại điểm kết nối. 63
  59. Loại B: Máy phát điện gió có vận tốc thay đổi giới hạn  Sử dụng một máy phát cảm ứng rotor dây quấn và một biến trở bên ngoài được nối với mạch điện rotor. Biến trở ngoài được điều khiển bằng một mạch điện tử và được gắn trên rotor => có thể thay đổi điện trở rotor do đó kiểm soát được độ trượt => công suất của động cơ được kiểm soát.  Phạm vi điều khiển tốc độ của rotor phụ thuộc vào dải biến đổi biến trở, thông thường phạm vi từ 0 đến 10% tốc độ đồng bộ.  Loại này thâm nhập vào thị trường kém nhất 64
  60. Đặc tính công suất theo vận tốc quay của máy Để lấy ra công suất gió Max từ các vận tốc gió khác nhau. Vân tốc máy phát cần thay đổi dọc theo đường cong. Với MF có vận tốc cố định, nó vận hành theo đường màu đỏ nên không trích được công suất Max từ gió => vận tốc máy phát cần thay đổi theo tốc độ gió => sử dụng các giao diện hay các bộ điều khiển công suất. Người ta thường dùng máy phát loại C và D 65
  61. Loại C: Máy phát điện DFIG là máy phát điện cảm ứng rotor dây quấn kích từ kép. Để có thể vận hành với vận tốc thay đổi, ta đưa một điện áp thay đổi vào rotor tại tần số trượt. Điện áp đưa vào rotor có được bằng cách sử dụng hai bộ biến tần nguồn áp (VSC) trên cơ sở chỉnh lưu cầu toàn phần IGBT, được kết nối thông qua một bộ góp DC. Điều khiển để thay đổi vận tốc rất khó filter 66
  62. Loại D: Máy phát điện là loại FDC Máy phát điện nối trực tiếp với lưới điện thông qua công cụ chuyển đổi tần số. Đây là loại tần số thay đổi từ đầu cực máy phát thành dòng điện AC tần số cố định. Sơ đồ này ít gây ra méo dạng sóng hài Hiện đại và được sử dụng nhiều nhất 67
  63. Các phương thức sản xuất Onshore (trên đất liền) 2 phương thức Offshore (Ngoài biển) 68
  64. Danh sách 10 nhà máy điện gió trên bờ lớn nhất thế giới
  65. Danh sách 10 offshore wind farm lớn nhất thế giới: Tên dự án Tổng công suất Quốc gia Năm hoàn (MW) thành London Array 630 Anh 2014 Gwynt y Môr 576 Anh 2015 Greater 504 Anh 2012 Gabbard Anholt 400 Đan Mạch 2013 BARD offshore 400 Đức 2013 1 Global Tech 1 400 Đức 2015 West of 389 Anh 2014 Duddon Sands Walney 367,2 Anh 2012 Thorntonbank 325 Bỉ 2013 Sheringham 315 Anh 2012 Shoal
  66. Tình hình năng lượng gió trên thế giới Công suất lắp đặt tích lũy 72 trên toàn thế giới năm 2000-2015
  67. Tình hình năng lượng gió trên thế giới Công suất lắp đặt hàng 73 năm trên thế giới 2000- 2015
  68. Tình hình năng lượng gió trên thế giới 74
  69. Công suất lắp đặt hằng năm tăng đáng kể,đặc biệt ở khu vực Bắc Mỹ, châu Âu và châu Á 75
  70. 5. NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI
  71.  NL bức xạ MT truyền tới bề mặt trái đất trong những ngày nắng tốt ở thời điểm cao nhất (12h) với khoảng 1.000W/m2  Bức xạ MT chiếu đến TĐ 100% thì 51% được hấp thụ trên bề mặt TĐ, 30% bị phản xạ trở lại khoảng không vũ trụ (4% phản xạ do mặt đất, 6% do khí quyển, 20% do mây), 19% bị hấp thụ bởi khí quyển và mây
  72. 5.1 . Đặc trưng nguồn NL Mặt trời Ưu điểm:  Nguồn năng lượng tái tạo hoàn toàn, sạch và có trữ lượng vô tận, trong quá trình sử dụng NL mặt trời không gây ô nhiễm không khí, mưa axits, chất thải, không gây bức xạ và phá hỏng tầng ôzôn  Tích cực góp phần vào việc giảm phát thải khí nhà kính có hại.  Hoạt động âm thầm, không có bộ phận chuyển động, không có mùi khó chịu.  Độc lập với điện lưới nên có thể sử dụng cho các ứng dụng lưu động.  Sử dụng được bất cứ nơi đâu có ánh mặt trời
  73. 5.1. Đặc trưng nguồn NL Mặt trời Nhược điểm:  Chi phí lắp đặt cao (chi phí của các vật liệu bán dẫn, )  Chiếm nhiều diện tích để cài đặt để đạt được một mức độ tốt hiệu quả.  Nguồn năng lượng bất ổn định, phụ thuộc vào thời tiết, ngày đêm, mây => ảnh hưởng chất lượng điện năng  Nguồn điện năng không sản suất vào ban đêm =>cần có hệ thống pin dự phòng.  Hiệu suất chuyển đổi không cao
  74. 5.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của NLMT
  75. Bán dẫn loại N (Si+P): Có tính chất dẫn điện là các điện tử tự do. Bán dẫn loại P (Si+B): Có tính chất dẫn điện là các lỗ trống.
  76. 5.3. Thị trường NL Mặt trời
  77. THỊ TRƯỜNG NL MẶT TRỜI
  78. THỊ TRƯỜNG NL MẶT TRỜI
  79. THỊ TRƯỜNG NL MẶT TRỜI
  80. THỊ TRƯỜNG NL MẶT TRỜI
  81. 5.4. Công nghệ phát điện a) Có 2 công nghệ chính: Công nghệ nhiệt điện ngưng hơi
  82. 5.4. Công nghệ phát điện  Có 2 công nghệ chính: Công nghệ quang điện biến đổi quang năng thành điện năng qua các tế bào quang điện
  83. INGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA PIN MẶT TRỜI Bằng cách ghép nhiều tấm pin riêng lẻ (modun) lại với nhau ta có hệ thống pin mặt trời 91
  84. b) Tính toán thông số ghép nối các tấm pin PV
  85. 5.4. Đặc tính pin quang điện Đặc tính dòng điện - điện áp của tấm pin được biểu diễn ở Trên hình vẽ, ta thấy điểm làm việc có công suất cực đại nằm tại điểm uốn của đường đặc tính.
  86. Đặc tính của tấm pin quang điện Khi cường độ bức xạ ánh sáng và nhiệt độ thay đổi thì đường đặc tính của tấm pin cũng thay đổi, dẫn theo điểm công suất cực đại thay đổi. 94 Đặc tính I-V của tấm pin khi điều kiện môi trường thay đổi
  87. Khi ta nối trực tiếp pin mặt trời với tải thì điểm làm việc của hệ thống là điểm giao cắt giữa đường đặc tính của pin và đặc tính tải. 95 Đặc tính I-V của tấm pin với các đặc tính tải khác nhau
  88. Các phương pháp MPPT Hiện tại, có rất nhiều phương pháp dò tìm điểm công suất cực đại với các ưu nhược điểm khác nhau: . Open-Circuit Voltage . Short-Circuit Current . Perturb and Observe . Incremental Conductance . Fuzzy Logic Control . Neural Network . Ripple Correlation Control . Current Sweep . DC Link Capacitor Droop Control 96
  89. Các phương pháp MPPT a) Phương pháp Perturb & Observe (P&O) P&O là phương pháp thử sai dựa trên việc thay đổi điện áp và đánh giá công suất đầu ra của pin mặt trời. Ưu điểm của phương pháp này là có tốc độ tính toán nhanh, tuy nhiên công suất đầu ra sẽ bị dao động quanh điểm công suất cực đại. 97 Hình 3.6. Đặc tính P-V của pin mặt trời và phương pháp P&O
  90. a) Phương pháp Perturb & Observe (P&O) Lưu đồ thuật toán P&O 98
  91. a) Phương pháp Perturb & Observe (P&O) 99 Hình 3.8. Một hệ thống NLMT độc lập có sử dụng thuật toán P&O
  92. 5.6. Phân loại 1. Hệ Thống Off-Grid DC 2. Hệ Thống Off-Grid AC 3. Hệ Thống On-Grid 4. Hệ Thống Hybryd PV 5. Micro Grids 6. Smart Grid Phân loại các hệ thống NLMT theo nhiều tiêu chí khác nhau như công suất, ứng dụng hoặc cấu hình kết nối Nhưng nhìn chung, một hệ thống điện NLMT thường được chia thành hai loại cơ bản là: . Hệ thống độc lập (Off-Grid system) 100 . Hệ thống nối lưới (On-Grid system)
  93. Sơ đồ đấu nối nguồn điện mặt trời 1) Hệ thống điện mặt trời độc lập (off -grid solar system): - Được sử dụng cho các đối tượng riêng lẻ - Để đảm bảo yêu cầu cung cấp điện liên tục, các hệ thống ĐMT độc lập phải có thiết bị tích trữ năng lượng và kết hợp với các nguồn điện khác (gió, điezen ). 2) Hệ thống điện mặt trời nối lưới (on -grid solar system): - Khi điện năng phát ra không được sử dụng hết thì sẽ được phát lên lưới. - Được ứng dụng phổ biến cho các hệ thống điện mặt trời nối lưới lắp mái. - Các trang trại điện mặt trời lắp trên mặt đất có công suất trung bình và lớn kinh doanh bán điện cho lưới điện.
  94. 1. Hệ Thống Off-Grid DC Hệ thống sử dụng trực tiếp nguồn điện sinh ra từ các tấm pin quang điện để cấp cho các tải DC, thường sử dụng trong các ứng dụng vũ trụ, các thiết bị cầm tay, các thiết bị công suất nhỏ (thường nhỏ hơn 1 kW) như bơm nước, quạt Hình 1.2. Sơ đồ khối một hệ thống Off-grid DC Một hệ thống Off-grid DC ở Mongolia 104
  95. 2. Hệ Thống Off-Grid AC Hệ thống sử dụng các bộ inverter biến đổi năng lượng DC từ pin mặt trời sang AC để cấp cho tải nhưng không nối lưới. Thông thường, ắc-quy lưu trữ được sử dụng trong hệ thống loại này để tối ưu giữa công suất phát và nhu cầu tải. Hình 1.4. Sơ đồ khối một hệ thống Off-grid AC 105 Hình 1.5. Một hệ thống Off-grid AC ở Ecuador
  96. 3. Hệ Thống On-Grid Hệ thống nối lưới là hệ thống biến đổi năng lượng DC sinh ra từ pin mặt trời sang AC để có thể cấp trực tiếp cho tải hoặc phát ngược lên lưới. Để thực hiện điều này thì hệ thống nối lưới phải đảm bảo được các tiêu chí hòa đồng bộ mà lưới điện yêu cầu. Hình 1.6. Sơ đồ khối một hệ thống on-grid Một hệ thống On-grid ở Lexington, Mỹ 106
  97. 1.3. Hệ Thống On-Grid Hình 1.8. Hệ thống on-grid công suất 300 kW ở Colorado 107
  98. 4. Hệ Thống Hybrid PV Hệ thống lai là thuật ngữ để chỉ một hệ thống NLMT có kết nối với các nguồn dự phòng khác như nguồn điện gió Hình 1.9. Sơ đồ khối một hệ thống Hybrid 108
  99. 5. Micro Grids Các hệ thống Off-grid thường chỉ áp dụng cho từng hộ gia đình hoặc từng tải riêng biệt. Khi có nhu cầu cấp điện ở quy mô lớn hơn (khu dân cư) thì giải pháp Micro Grids được sử dụng để giảm thiểu chi phí lắp đặt. Công suất của một hệ thống Micro Grids thường cỡ vào khoảng 100 kW. Hình 1.10. Sơ đồ khối một hệ thống Micro Grids 109
  100. 6. Smart Grid Hiện chưa có định nghĩa chính thức cho “Smart Grid” nhưng một hệ thống Smart Grid thường bao gồm các yếu tố sau: . Có sự kết hợp giữa nguồn điện lưới và các nguồn phân tán. . Có sử dụng các thiết bị đóng cắt nguồn, tải và có một hệ thống giám sát tổng thể. . Sử dụng các giải pháp truyền thông hiện đại trong quá trình sản xuất và điều phối. . Thường có kết hợp các hệ thống lưu trữ năng lượng. Mục tiêu của Smart Grid là nâng cao độ hiệu quả và tin cậy trong việc quản lý, phân phối nguồn điện lưới và các nguồn phân tán. Hệ thống điện NLMT có khả năng tích hợp tốt vào Smart Grid [1]. 110
  101. 5.6. Phân loại - Các Sơ Đồ Phân Loại Theo Thành Phần Inverter - Các Sơ Đồ Phân Loại Theo Thành Phần Converter
  102. 5.6. Phân loại Converter Inverter MPPT DC Voltage control (Id) DC Current AC Current Control (Iq) Control
  103. TÍNH TOÁN SƠ BỘ 1 HỆ THỐNG MLMT ĐƠN GIẢN a. Lựa chọn mô hình: Dựa trên nhu cầu của phụ tải thực tế để lựa chọn mô hình cung cấp điện từ hệ thống năng lượng mặt trời phù hợp PV array DC/DC DC Loads Charge Regulator Battery 113
  104. TÍNH TOÁN SƠ BỘ 1 HỆ THỐNG MLMT ĐƠN GIẢN b. Tính phụ tải điện theo yêu cầu: Giả sử cần cấp điện cho các tải T1, T2, T3, có công suất tương ứng P1, P2, P3, và thời gian làm việc hàng ngày của chúng là t1, t2, t3, Tổng điện năng phải cấp hằng ngày cho các tải: k P * t Eng = P1.t1 + P2.t2 + P3.t3 = �i=1 i i Từ Eng nếu nhân với số ngày trong tháng hoặc trong năm ta sẽ tính được nhu cầu điện năng trong các tháng hoặc cả năm. 114
  105. III. THIẾT KẾ SƠ BỘ 1 HỆ THỐNG MLMT c. Tính năng lượng điện mặt trời cần thiết Ec: Năng lượng hằng ngày dàn pin mặt trời cần phải cấp cho tải được xác định theo công thức: E E = ng C η Trong đó η là hiệu suất của cả hệ thống. 115
  106. III. THIẾT KẾ SƠ BỘ 1 HỆ THỐNG MLMT 2. Tính toán sơ bộ cho 1 hệ thống: d. Công suất của dàn pin mặt trời: Công suất của dàn pin mặt trời thường được tính ra công suất đỉnh hay cực đại đạt được, đó chính là công suất của dàn pin trong điều kiện chuẩn. EC *1000 E(WP) = ηmβ * E 2 Trong đó: Eβ [kWh/m ] cường độ bức xạ trên mặt phẳng đặt nghiêng một góc β so với mặt phẳng ngang, giá trị này đo được thực tế tại điểm đặt hệ thống PV . 116 ηm là hiệu suất của pin ở nhiệt độ T.
  107. III. THIẾT KẾ SƠ BỘ 1 HỆ THỐNG MLMT 2. Tính toán sơ bộ cho 1 hệ thống: e. Tính số module mắc song song và nối tiếp: Các giá trị đặc trưng cơ bản của module: - U làm việc tối ưu: Vm - I làm việc tối ưu: Im. - Công suất đỉnh: Pm. * Số module cần dùng trong hệ thống: E (WP) với N = N = NSP * N Pm 117
  108. III. THIẾT KẾ SƠ BỘ 1 HỆ THỐNG MLMT 2. Tính toán sơ bộ cho 1 hệ thống: g. Tính số module mắc song song và nối tiếp: V * Số module mắc nối tiếp: NS = Vm (V: điện thế yêu cầu của hệ thống). I * Số module mắc song song: NP = Im (I: dòng điện yêu cầu của hệ thống). 118
  109. III. THIẾT KẾ SƠ BỘ 1 HỆ THỐNG MLMT 2. Tính toán sơ bộ cho 1 hệ thống: f. Tính dung lượng của bộ acquy: * Dung lượng của bộ acquy được tính theo công thức: E*D C = out V*Xη b * D OS D: số ngày cần dự trữ năng lượng (số ngày không có nắng). ηb: hiệu suất nạp phóng điện của acquy. DOS: độ sâu phóng điện thích hợp (khoảng 0,6 - 0,7). Vx: điện áp của bộ acquy được chọn theo điện áp đầu vào của bộ nghịch lưu đã chọn. Eout: điện năng thực tế ở đầu ra của hệ thống pin mặt trời đã được lắp đặt 119
  110. 5.7. Ảnh hưởng của điện gió/MT đối với lưới điện Năng lượng MT không ổn định nên công suất ra của tuabin gió/ MT không được bằng phẳng => ảnh hưởng đến sự cân bằng công suất trong hệ thống. Sự ảnh hưởng này sẽ là đáng kể khi cánh đồng gió có công suất tương đối lớn với hệ thống kết nối Sử dụng thiết bị điện tử nên tuabin gió/HT MT sinh ra các sóng hài bậc cao làm méo sóng điện từ => - Các dao động chậm về điện áp - Các dao động nhanh hoặc các bước nhảy vọt về điện áp - Nhấp nháy điện - Phát sóng hài và các sóng hài đa hài - Không cân bằng - Gây nhiễu lên các hệ thống tín hiệu 120
  111. 5.7. Ảnh hưởng của điện gió/MT đối với lưới điện Quá tải lưới điện:  Đấu nối NL TT vào lưới phân phối sẽ làm thay đổi dòng công suất trên lưới điện. Thay đổi này tích cực khi làm giảm dòng công suất mang tải của lưới điện.  Nếu quy hoạch lưới không tốt hoặc phương án đấu nối chưa tính toán kỹ => nguồn điện gió làm tăng dòng công suất trên lưới. Dòng công suất khi nguồn điện đi vào hoạt động có thể vượt quá giá trị mang tải định mức các thiết bị trên lưới, gây quá tải cục bộ cho lưới phân phối trong một số chế độ vận hành. 121
  112. 5.7. Ảnh hưởng của điện gió/MT đối với lưới điện Vấn đề sự cố và bảo vệ rơle:  Thay đổi dòng ngắn mạch trên lưới: Khi một nguồn NLTT được kết nối tới lưới phân phối, năng lượng từ nó tạo ra có thể làm tăng dòng điện chạy trên lưới, phụ thuộc vào vị trí kết nối và công suất lắp đặt. Trong tình trạng sự cố, các nguồn điện gió lại đóng góp vào dòng điện sự cố trong mạng lưới => sẽ ảnh hưởng tới trạng thái ổn định của hệ thống và khiến cho việc kiểm soát ngắn mạch khó khăn hơn. 122
  113. Lưới trung áp (22kV) Cánh đồng MT Bảo vệ kết nối Bảo vệ đầu xuất tuyến Bảo vệ Nhà dân Fusible AD Lưới hạ áp (0.4kV) Khu thương mại => Bảo đảm hoạt động an toàn cho lưới và và các hệ thống PV
  114. Vấn đề sự cố và bảo vệ rơle:  Nếu dòng giá trị dòng ngắn mạch trên lưới khi chưa kết nối điện gió đã gần đạt đến giá trị dòng ngắn mạch quy định thì giá trị dòng ngắn mạch trên lưới có thể vượt quá quy định khi có nguồn điện này đấu nối vào lưới.  Nếu dòng sự cố tăng quá cao thì gây hư hỏng thiết bị đóng cắt => vốn đầu lưới điện tư cao. Điều đó dẫn đến bài toán kinh tế khi kết nối điện gió vào lưới.  Mức độ tăng của dòng điện sự cố phụ thuộc công suất, mức độ thâm nhập, công nghệ và giao diện kết nối của nguồn NLTT cùng với cấp điện áp hệ 124 thống trước khi sự cố. Công suất càng lớn, mức độ ảnh hưởng càng cao.
  115. 5.7. Ảnh hưởng của điện gió/MT đối với lưới điện  Thay đổi hệ thống bảo vệ của lưới điện: Tăng dòng ngắn mach trên lưới sẽ tác động đến hệ thống bảo vệ của lưới điện như làm thay đổi sự phối hợp của hệ thống của thiết bị bảo vệ, thay đổi tính chọn lọc của rơ le, thay đổi đặc tính thời gian của thiết bị tự động đóng lặp lại, thay đổi đến sự an toàn của hệ thống bảo vệ và thay đổi vùng tác động của rơ le bảo vệ.  Dòng ngắn mạch trên lưới trung áp tăng trong một số cấu hình lưới điện đã làm thay đổi tính chọn lọc của thiết bị bảo vệ. 125
  116. Khi chưa có DG1 nếu sự cố xảy ra ở N1, cầu chì DG CA sẽ tác động cắt sự cố 2 trước cầu chì CB. Khi có DG1 thì dòng sự cố chạy CA DG lại từ DG1 tới N1 khiến N1 3 cho cầu chì CB có thể CB DG cắt trước cầu chì CA làm 1 tính chọn lọc mất đi Việc kết nối DG vào các đường dây lân cận có thể khiến cho các bảo vệ ở đường dây có các DG kết nối hoạt động. Điều này không mong muốn vì sự cố đó không nằm trong phạm vi bảo vệ của các thiết bị bảo vệ trên đường dây có các DG kết nối vào và dẫn đến ngừng cung cấp điện cho 126 các phụ tỉa khi đường dây đó không bị cự cố
  117. VD: Sự cố ở điểm N2. Dòng sự cố cấp DG đến N2 đến từ hai 2 nguồn là: hệ thống và nguồn điện phân C C DG tán (DG2 và DG3). A NC 3 Thông thường ta 2 mong muốn TĐL sẽ CB DG tác động để loại trừ 1 sự cố (giả sử thoáng Tuy nhiên do có sự đóng góp của DG2 vào sự cố nên có qua) thể CC tác động trước để cách ly sự cố làm giảm độ tin cậy cung cấp ddienj sau cho phụ tải CC. Trong trường hợp TĐL tác động trước nhưng có DG2, hồ quang cháy tại N2 127 vẫn duy trì, sự cố chưa loại trừ, TĐL đóng lại sự cố là điều không mong muốn
  118. Thay đổi thời gian đóng lại của TĐL: Khi đấu nối nguồn NLTT vào lưới trung áp, thiết bị TĐL trên lưới phải được chỉnh định lại. Nếu không có yêu cầu đặc biệt khác, nguồn điện gió phải được tách khỏi lưới điện trước khi TĐL tác động và phải có thời gian để sự cố thoáng qua được loại trừ. Nếu thời gian thiết lập không đúng thì sự cố thoáng qua có thể trở thành sự cố vĩnh cửu. Thay đổi sự an toàn của hệ thống bảo vệ: Kết nối nguồn NLTT làm tăng dòng ngắn mạch. Nếu dòng ngắn mạch cao hơn quy định hiện hành hoặc cao hơn khả năng hoạt động của các thiết bị trên lưới => dòng ngắn mạch duy trì => không chỉ làm hỏng thiết bị mà 128 còn gây nguy hiểm cho tính mạng con người
  119. 5.7. Ảnh hưởng của điện gió/MT đối với lưới điện Ảnh hưởng đến chất lượng điện áp:  Biên độ điện áp: tác động đến quá trình điều khiển điện áp lưới. nguồn NLTT làm biên độ điện áp trên lưới tăng cao hoặc sụt xuống hoặc gây dao động điện áp trên lưới.  Nếu nguồn công suất phản kháng phát ra từ nguồn NLTT không được điều chỉnh phù hợp với lượng công suất tác dụng phát ra thì gây biến đổi biên độ điện áp tại điểm kết nối 129
  120.  Sóng hài: Điện áp tại điểm bất kì ẢNH HƯỞNG CỦA SÓNG HÀI BẬC 3 ĐẾN đều có dạng hình sin với tần số DẠNG SÓNG ĐIỆN ÁP TRÊN LƯỚI ĐIỆN danh định (50Hz). Thực tế, trong hệ thống có thành phần sóng hài làm biến dạng sóng điện áp. Nguồn phát ra sóng hài có thể là nguồn phân tán sử dụng mạch nghịch lưu, bóng đèn huỳnh quang, thiết bị thay đổi vận tốc động cơ điện Loại sóng hài và mức độ ảnh hưởng phụ thuộc vào công nghệ của các bộ chỉnh lưu, nghịch lưu và sơ đồ kết nối. Những dạng nguồn điện gió có thể là nguồn phát ra sóng hài bao gồm 130 các máy phát điện quay
  121. Độ nhấp nháy điện áp: những dao động nhanh của điện áp trên lưới phân phối => làm giảm chất lượng điện năng cấp cho khách hàng khi ánh sáng từ bóng đèn sợi đốt nhấp nháy thay vì là ánh sáng liên tục (những dao động với tần số khoảng 8Hz trở xuống). Trong lịch sử phát triển của nguồn phân tán, những dự án tua-bin gió đầu tiên chính là nguyên nhân gây ra nhấp nháy điện áp cho lưới phân phối. Phần lớn các dự án điện gió hiện nay sử dụng tua-bin gió có vận tốc thay đổi, công suất phát của những máy phát loại này ổn định nên không còn gây ra nhấp nháy điện áp. Dòng điện một chiều: xuất hiện trên lưới trung áp là nguyên nhân chính gây ra bão hòa từ trong cuộn dây máy biến áp. Nguồn điện gió với những bộ biến tần đấu nối trực tiếp vào lưới điện không qua máy biến áp sẽ phát một lượng đáng kể dòng điện một chiều vào lưới điện phân phối => làm cuộn dây trong máy biến áp phân phối bị bão hòa,131 gây ra hiện tượng điện áp bị méo, ảnh hưởngchất lượng điện năng và gây ra tổn thất điện năng.
  122. Mất cân bằng pha: Khi điện áp của các nguồn nguồn NLTT không cân bằng pha, sẽ gây ra mất cân bằng điện áp và dòng điện trong hệ thống. Khi đó dòng và áp trong các pha sẽ không bằng nhau nữa. Mất cân bằng điện áp gây ra quá nhiệt trên động cơ và máy phát không đồng bộ vì máy điện không đồng bộ có thành phần điện kháng thứ tự nghịch thấp. Ngoài ra các máy điện đồng bộ và các bộ chỉnh lưu điện tử cũng rất nhạy cảm với mất cân bằng điện áp. 132
  123. 6. NĂNG LƯỢNG sinh khối 133
  124.  Một thuật ngữ với ý nghĩa bao hàm rộng dùng để mô Cây trồng nông nghiệp và các phế liệu tả các vật chất có nguồn Cây trồng lâm nghiệp Nước thải gốc sinh học vốn có để và các phế liệu được sử dụng như một nguồn năng lượng hoặc do các thành phần hóa học của nó  Nguồn NL được sinh ra từ Chất thải công nghiệp Chất thải rắn các chất hữu cơ, nguồn Đô thị Chất thải động vật năng lượng này rất dồi dào, không gây ô nhiễm môi trường và nó được sắp xếp vào năng lượng tái tạo
  125. Sản xuất nhiê êt truyền thống
  126.  Nhiên liệu cho xe hơi, máy công nghiệp,
  127.  Sinh khối có thể được xử lý ở nhiều dạng chuyển đổi khác nhau để tạo ra năng lượng, nhiệt lượng, hơi và nhiên liệu, thể hiện ở sơ đồ sau:
  128. NMĐ sinh Nhà máy điện sinh khối Simmering khối Simmering – 23 MW. NMĐ sinh khối tại Steven's Croft - 44MW NMĐ sinh khối Alholmens, 240 MW điện +160 MW nhiệt NMĐ sinh khối Tùng Tư – 33 MW 138
  129. 4. Một số nhà máy điện Biomass tại Việt Nam Tên nhà máy Cơ sở Công suất. sản lượng Nhà máy điện sinh học Khu Rừng Xanh, thị trấn Phong Công suất: 40MW Biomass Châu, Phù Ninh, Phú Thọ Sản lượng: 331,5 triệu KWh/năm Nhà máy nhiê êt điê ên sinh Khu công nghiê êp Minh Hưng - Công suất: 19 MW khối (Biomass) Hàn Quốc (huyê ên Chơn Thành) Cung cấp hơi nước 70m3/h. Nhà máy nhiệt điện đốt trấu Khu công nghiệp Hòa An, huyện Chợ Mới, tỉnh An Giang Công suất 10 MW Xã Vọng Đông, huyện Thoại Sơn, Tiêu thụ ~ 240.000 tấn tỉnh An Giang trấu/năm. Nhà máy nhiệt điện đốt trấu Tỉnh Kiên Giang Công suất 11 MW Nhà máy nhiệt điện đốt trấu Quận Thốt Nốt, Cần Thơ Công suất 10 MW Tiêu thụ khoảng 80.000 tấn trấu/năm. 17
  130. SẢN XUẤT ĐIỆN NĂNG TỪ NĂNG LƯỢNG SINH KHỐI
  131. 7. NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT  Năng lượng địa nhiệt là dạng năng lượng tồn tại trong lòng đất ở dưới dạng nhiệt năng.  Là nguồn năng lượng sạch và bền vững, không phụ thuộc điều kiện môi trường.
  132. VÙNG ĐỊA NHIỆT TRÊN THẾ GIỚI 142
  133. MÔ HÌNH ĐỊA NHIỆT 143
  134. HÌNH ẢNH MINH HỌA CỦA NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT Suối nước nóng Mạch nước nóng Bãi đất nóng Lỗ phun khí 144
  135. NGUỒN NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT 145
  136. NGUỒN NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT Bồn nhiệt hơi khô: chỉ chứa hơi nóng (với áp suất rất cao). Dùng trực tiếp luồng hơi nóng có áp suất cao để chạy tuabin nhà máy nhiệt điện. Trong h¬i nãng chøa c¸c chÊt khÝ CO2, H2S, NH3 vµ kh«ng cã hoÆc cã mét Ýt h¬i n íc H2O => gäi lµ h¬i kh«. Bồn nhiệt nước nãng: nhiệt độ từ 180oC - 370oC vµ NL d¹ng h¬i nu íc nãng. Theo sè liÖu ®o ®¹c tiÒm năng cña những bån nhiÖt nuíc cã thÓ lín gÊp 20 lÇn so víi lo¹i h¬i kh«.
  137.  Hệ đáNGUỒN nóng khô. NĂNG Bao LƯỢNGgồm các ĐỊAkhối NHIỆTđá ở nhiệt độ cao , từ 90°C đến 650°C, hầu hết đều nằm ở gần bề mặt Trái đất, không tiếp xúc trực tiếp với các mạch nước ngầm nên không có hơi nước hay nước nóng. Hệ đá nóng khô có năng lượng lớn gấp 10 lần tổng năng lượng từ nước nóng và hơi nóng từ mỏ bồn địa nhiệt.  Nguồn năng lượng địa nhiệt từ các núi lửa hoạt động và magma: Magma là đá nóng chảy có nhiệt độ từ 700°C đến 1600°C . Khi còn nằm dưới vỏ Trái đất đá nóng chảy là một phần của vỏ Trái đất có độ dày khoảng 24 đến 48km
  138. NHÀ MÁY ĐIỆN ĐỊA NHIỆT HƠI KHÔ Trong sơ đồ trực tiếp, hơi nóng thổi trực tiếp vào tuốc bin, làm quay máy phát để sinh ra điện. Đây là kiểu nhà máy điện địa nhiệt lâu đời nhất, lần đầu tiên được xây dựng ở Italia năm 1904 và vẫn 148 hoạt động cho đến nay. Tại Caliphocnia có nhà máy lớn nhất thế giới hoạt động theo nguyên lý này.
  139. NHÀ MÁY ĐIỆN ĐỊA NHIỆT NƯỚC NÓNG - Sử dụng nơi các nguồn địa nhiệt ở dạng nước nóng, là loại phổ biến nhất của các nhà máy điện địa nhiệt, hơi nước địa nhiệt được làm tăng độ nóng lên trên 182⁰C 149 - Nước nóng có áp suất cao được phun vào một bể chứa có áp suất thấp hơn nhiều (buồng bay hơi) làm cho nó nhanh chóng hoá hơi. Hơi nước sau đó được dẫn đến một tua bin cùng với một máy phát điện như đối với các nhà máy hơi khô.
  140. NHÀ MÁY ĐIỆN ĐỊA NHIỆT HAI CHU TRÌNH Nước nóng địa nhiệt và chất lỏng thứ cấp có nhiệt độ sôi thấp hơn được đưa qua buồng trao đổi nhiệt. Nhiệt năng của nước địa nhiệt làm chất lỏng thứ cấp, có điểm sôi thấp hơn so với nước (ví dụ isobutan hoặc pentan), bị hoá hơi và giãn nở làm quay các tua bin tạo ra điện. Các chất lỏng làm việc được ngưng tụ và tái chế150 cho các chu kỳ khác. Tất cả các chất lỏng địa nhiệt được đưa xuống đất trong một hệ thống chu trình khép kín.
  141. CÔNG NGHỆ HỆ ĐÁ NÓNG KHÔ 151
  142. CÁC NƯỚC ĐỨNG ĐẦU VỀ SẢN XUẤT ĐIỆN ĐỊA NHIỆT Các nướ c khác 13,35% Sales Mỹ 3450 MW (27,38%) Kenya 4,7% Iceland 5,3% Philippines Italia 1970 MW (14,84%) 7,3% NewZeland 8% Indonesia 1340 MW Mexico (10,63%) 8,5% 152
  143. 8. THỦY ĐIỆN NHỎ 8.1. Tổng quan  Thuỷ điện là nguồn điện có được từ năng lượng nước.  Năng lượng thuỷ điện có được từ thế năng của nước được tích tại các đập nước, biến đổi thành động năng làm quay tua bin nước và máy phát điện.  Kiểu ít được biết đến hơn là sử dụng năng lượng động lực của nước hay các nguồn nước không bị tích bằng các đập nước như năng lượng thuỷ triều, năng lượng dòng hải lưu hay năng lượng sóng biển. Thuỷ điện là nguồn năng lượng có thể tái tạo.  Năng lượng lấy từ nước phụ thuộc: thể tích, sự khác biệt về độ cao giữa nguồn và dòng chảy => áp suất. Để có được áp suất lớn nhất nước có thể được153 cho chảy qua một ống lớn gọi là ống dẫn nước có áp.
  144. THỦY ĐIỆN NHỎ LÀ DẠNG NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO: *Là nguồn năng lượng dồi dào: nước gần như không bao giờ bị cạn kiệt; *Sử dụng nguồn nước cho thủy điện nhỏ không làm cạn kiệt nguồn tài nguyên . *Giá cả hợp lý, ổn định. Nước là nguồn năng lượng tái tạo, không phụ thuộc vào sự dao động của thị trường. *Các trạm thủy điện nhỏ có thể đáp ứng được nhu cầu điện năng tại vùng sâu vùng xa với mức tác động lên môi trường nhỏ nhất. Làm giảm hiệu ứng nhà kính. 154
  145. Nguyên lý chung • DƯỚI TÁC DỤNG CỦA TRỌNG LỰC, NƯỚC ĐỔ TỪ TRÊN CAO XUỐNG THẤP (THẾ NĂNG) THEO KÊNH DẪN VÀ ĐƯỜNG ỐNG ÁP LỰC SẼ LÀM QUAY TURBIN. • TURBIN ĐƯỢC KẾT NỐI VỚI MÁY PHÁT ĐIỆN BỞI TRỤC • ĐIỆN NĂNG TẠO RA TỪ MÁY PHÁT ĐƯỢC ĐƯA QUA TRẠM BIẾN THẾ NÂNG ÁP VÀ KẾT NỐI VÀO MẠNG LUỚI ĐIỆN QUỐC GIA HOẶC MẠNG LƯỚI 155 ĐIỆN ĐỊA PHƯƠNG.
  146. CẤU TRÚC CHÍNH CỦA NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN: - Hồ chứa nước. - Đập dâng-Đập tràn. - Đường ống áp lực. - Cửa nhận nước. - Tua bin- Máy phát. - Kênh dẫn nước. - Kênh xả hạ lưu. 156
  147. 8.2. Phân loại NM thủy điện 1. Nhà máy thuỷ điện có đập chắn và có hồ chứa Đây là loại nhà máy thuỷ điện chính hiện nay. Người ta xây dựng đập tại một địa điểm thích hợp cho việc khai thác. Đập tạo ra cột nước do sự chênh lệch nước giữa thượng lưu và hạ lưu đập. Đồng thời tạo nên hồ chứa có tác dụng tập trung và điều tiết lưu lượng, làm tăng khả năng phát điện trong mùa cạn, nâng cao hiệu quả sử dụng nguồn nước như cắt lũ, chống lụt, cung cấp nước sinh hoạt và chống hạn, nuôi trồng thuỷ sản, vận tải thủy . 157
  148. Phương án này tạo Đập ra cột nước cao giữa mức nước thượng lưu và hạ lưu bằng cách xây dựng đập chắn ngang dòng sông Hồ chứa Nhà máy 158
  149. Nhà máy thủy điện sử dụng phương thức tập trung cột nước như hình trên được gọi là nhà máy thủy điện kiểu đập. Phương thức này có ưu điểm là vừa tập trung được cột nước, vừa điều tiết được lưu lượng phục vụ cho việc sử dụng tổng hợp nguồn nước. Song nó có nhược điểm là đập càng cao, khối lượng xây đắp càng nhiều, kinh phí lớn, gây ngập lụt trên diện rộng, ảnh hưởng lớn đến dân sinh và môi trường phía thượng lưu. 159
  150. 2. Nhà máy thuỷ điện kiểu kênh dẫn hoặc ống dẫn Ở những đoạn sông thượng lưu, độ dốc lòng sông thường lớn, lòng sông hẹp, dùng đập để tạo nên cột nước thường không có lợi. Trong trường hợp này thì cách tốt nhất là dùng kênh dẫnCửa nhậnhoặc ống Kênhdẫn dẫn đểBể tạochứa cột nước. nước Cửa tràn Phương án dẫn nước từ bể chứa thượng lưu qua kênh dẫn với độ dốc nhỏ tương ứng để tạo ra cột Đập nước phát điện Đường ống 160 Nhà máy
  151. 3. Nhà máy thuỷ điện có đập và kênh dẫn Khi vừa có thể tạo ra hồ để tạo ra một phần cột nước và điều tiết lưu lượng, lại vừa có thể lui tuyến nhà máy ra xa đập một đoạn nữa để tận dụng độ dốc lòng sông để tăng cột nước, thì tốt nhất là phối hợp cả 2 phương pháp tập trung cột nước bằng đập và bằng kênh dẫn. Nhà máy thủy điện sử dụng phương pháp này gọi là nhà máy thủy điện kiểu hỗn hợp. 161
  152. Hồ chứa Đập Đây là phương án tạo ra cột nước bằng đập kết hợp với hệ thống kênh dẫn, tận dụng một cách hiệu quả địa Hầm dẫn hình tự nhiên Tháp điều áp 162 Nhà máy
  153. 4. Nhà máy thuỷ điện tích năng Người ta tích trữ nguồn thuỷ năng trong hồ chứa, nước được tích trữ tương ứng với thời gian sử dụng lượng tích trữ này khoảng trên 400h. Trong giờ cao điểm thì nước ở hồ trên chảy qua tuabin làm quay máy phát để phát điện vào lưới. Trong giờ thấp điểm, máy phát biến thành động cơ còn tuabin biến thành máy bơm để sử dụng điện của lưới bơm nước lên hồ. Như vậy hiệu suất của thuỷ điện tích năng là thấp nhưng hiệu quả kinh tế lại cao vì nó đã làm san bằng đồ thị phụ tải bằng cách phát điện vµo lu íi trong giê cao ®iÓm vµ tiªu thô ®iÖn trong giê thÊp ®iÓm vµ cã t¸c dông nh mét nguån dù phßng. 163
  154. THUỶ ĐIỆN NHỎ Thuỷ điện lớn Thuỷ điện nhỏ 165
  155. 8.3. Các thiết bị chính của HT thủy điện nhỏ  Van chính Van chính là van cấp nước từ đường ống áp lực vào tua bin. Van này được đặt ngay trước cửa vào buồng tua bin và nằm trong gian máy. Nó làm nhiệm vụ ngăn dòng nước vào tua bin khi đưa tua bin ra sửa chữa, sự cố hoặc dừng máy bình thường.  Tua bin Tua bin là thiết bị biến đổi năng lượng của dòng nước thành mômen quay tác động lên rôto máy phát. Tốc độ của tua bin được ổn định nhờ bộ điều tốc. Việc thay đổi mômen tác động lên rôto máy phát nhờ việc đóng mở cánh hướng, qua đó thay đổi công suất phát tác dụng của máy phát. Có 3 loại tua bin nược thường gặp là tua bin cánh quạt Kaplan, tua bin Franxis và tua bin bánh xe Pelton. Tất cả đều có thể được lắp theo chiều dọc hoặc chiều ngang.166
  156.  Máy phát: Đây là thiết bị quan trọng nhất trong hệ thống điện của nhà máy. Nó có nhiệm vụ biến đổi cơ năng từ tua bin thành điện năng phát lên lưới.  Máy biến áp: Máy biến áp trong các nhà máy điện thường là máy biến áp tăng áp. Nó có nhiệm vụ biến đổi điện áp đầu cực máy phát thành điện áp cao để tải điện đi xa.  Hệ thống kích từ - Máy biến áp kích từ lấy điện từ đầu cực của máy phát cấp điện cho bộ chỉnh lưu để tạo ra dòng điện một chiều cấp cho rôto máy phát. - Bộ chỉnh lưu: Bộ chỉnh lưu có điều chỉnh làm nhiệm vụ biến đổi dòng điện xoay chiều lấy từ máy biến áp kích từ thành 167 dòng điện một chiều cấp điện cho rôto máy phát.
  157.  Bộ tự động điều chỉnh kích từ Bộ phận này làm các nhiệm vụ: - Tiếp nhận thông tin về điện áp đầu cực và dòng điện phản kháng máy phát. - Tiếp nhận các thông tin về điều chỉnh điện áp và công suất phản kháng từ các khóa điều khiển từ xa hoặc từ máy tính. - Tính toán góc mở cần thiết để điều chỉnh. - Gửi lệnh đến bộ tạo xung. - Tạo ra xung thích hợp để điều khiển các Thyristor. 168
  158.  Máy biến điện áp đầu cực máy phát Trong hệ thống kích từ thì máy biến điện áp đầu cực máy phát có nhiệm vụ đo điện áp đầu cực đưa vào bộ tự động điều chỉnh kích từ.  Máy biến dòng điện đầu cực máy phát Máy biến dòng điện đầu cực máy phát đưa dòng điện vào bộ tự động kích từ, cùng với tín hiệu điện áp có thể tính toán được dòng điện và công suất phản kháng của máy phát.  Hệ thống bảo vệ rơle  Hệ thống hoà đồng bộ Việc đóng các máy phát vào làm việc trong lưới điện có thể tạo ra dòng cân bằng lớn và dao động kéo dài. 169
  159.  Thiết bị truyền động và điều khiển chấp hành Hệ thống truyền động trong quá trình sản xuất gồm các động cơ điện. Đối với nhà máy thủy điện nhỏ, hầu hết động cơ là động cơ hạ thế công suất nhỏ. Tất cả các động cơ được điều khiển nhờ hệ thống điều khiển tự động. Trong dây chuyền còn có thiết bị điều khiển các dòng khí công nghệ, dầu thủy lực hoặc dòng nước công nghệ. Các van được điều khiển tự động thuộc loại yêu cầu bộ dẫn động kiểu đóng/cắt. Ngoài ra còn một số van yêu cầu điều chỉnh tỷ lệ độ mở nhằm điều khiển liên tục lưu lượng hay áp lực. 170
  160.  Thiết bị đo lường Trong dây chuyền công nghệ sản xuất điện trong nhà máy thủy điện nhỏ có các thiết bị đo lường các đại lượng tương tự với chủng loại và dải đo khác nhau.  Một số hệ thống chức năng của nhà máy thủy điện nhỏ -Hệ thống bơm dầu -Hệ thống bơm dầu áp lực cao -Hệ thống cấp nước kỹ thuật -Hệ thống khí nén -Hệ thống đóng mở van chính -Bộ điều tốc tua bin 171
  161. 4 Các tính toán sơ bộ trong NMTĐN Hiệu suất Năng lượng khi vào PEP-in Tổn thất nước trong ống Năng lượng ra ống PEP-out Tổn thất nước trong Turbin Cơ năng Turbin PEm Tổn thất trong máy phát Điện năng đầu ra Eg 172
  162. Các tính toán sơ bộ trong thiết kế Thế năng - THẾ NĂNG TRONG HỒ CHỨA: PER= W.H MÀ W= M.G TRONG ĐÓ: W TRỌNG LƯỢNG NƯỚC TRONG HỒ; H CHIỀU CAO CỘT NƯỚC; M KHỐI LƯỢNG NƯỚC TRONG HỒ - Thế năng vào đường ống: PEP-m= m.g.H Trong đó: m là khối lượng nước đi vào đường ống Lưu lượng nước đi vào trong ống:Q = m/t m=Q.t 173
  163. Các tính toán sơ bộ trong thiết kế Động năng Động năng nước ra khỏi đường ống: 1 2 1 2 PEP out 2 mv 2 vol. .v Trong đó: v là vận tốc nước; ρ là mật độ nước ρ =1000kg/m3 2 PEP-out= 500vol.v Với vol thể tích đường ống (m3) vol=A.L = A.v.t với A là tiết diện đường ống (m2), L=v.t chiều dài đường ống (m) 174
  164. Các tính toán sơ bộ trong thiết kế Ví dụ: TÍNH TOÁN XÂY 1 ĐẬP ĐỂ TẠO HỒ CHỨA CHO NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN NHỎ VỚI ĐƯỜNG ỐNG CÓ ĐƯỜNG KÍNH 2M, HIỆU SUẤT ĐƯỜNG ỐNG NP=97%, HIỆU SUẤT TUABIN NH=60%, HIỆU SUẤT MÁY PHÁT NG=92%. TÍNH ĐỘ CAO CỦA CỘT NƯỚC HIỆU DỤNG ĐỂ PHÁT ĐƯỢC CÔNG SUẤT 2.5 MW? 175
  165. Các tính toán sơ bộ trong thiết kế Ví dụ: CÔNG SUẤT RA TUABIN PEM = PG/ΗG=2.5/0,92=2,7174 MW Công suất ra đường ống: PP-out=Pm/ηh=2,7174 /0,6=7,5483 MW Mà động năng của nước ra khỏi đương ống 3 PEp-out= 500.A.v .t 3 Pp-out= PEp-out /t = 500.A.v Vận tốc nước : 6 P 176 v 3 P out 3 7,5483.10 16.875m / s 500A 500 .12
  166. Các tính toán sơ bộ trong thiết kế Ví dụ: Ta có hiệu suất của đường ống: 1 2 mv 2  PEP out 2 v P PEP in mgH 2.g.H Độ cao cột nước hiệu dụng: H v2 16.8752 14,978m 2.g. p 2.9,8.0,97 Vậy để phát được công suất 2,5MW cần có cột nước cao 15m 177
  167. Các tính toán sơ bộ trong thiết kế Tổn thất cột áp thủy điện nhỏ 1- Tổn thất tại cửa nhận nước: Tổn thất này phụ thuộc vào sự thay đổi tiết diện của cửa nhận nước từ dòng sông có tiết diện lớn hơn và các thiết bị phụ khác 2- Tổn thất trên kênh dẫn nước: Tổn thất này do độ dốc và sự thay đổi vận tốc nước trong kênh dẫn gây nên. 3- Tổn thất tại bể lắng: Tổn thất tại bể chìm. 4- Tổn thất trong đường hầm áp lực: Tổn thất do độ uốn cong và ma sát. 5- Tổn thất trong đường ống áp lực: Tổn thất do ma sát và độ uốn cong của ống dẫn. 6- Tổn thất trên kênh xả: Tổn thất do độ dốc tại đầu kênh xả. 178 178
  168. Các tính toán sơ bộ trong thiết kế Tổn thất cột áp thủy điện nhỏ 179 179
  169. Phạm vi ứng dụng Thủy điện nhỏ tại Việt Nam  Khai thác điều kiện địa hình và khí hậu của Việt Nam, nhiều Nhà máy Thủy điện vừa và nhỏ đã đưa vào vận hành Nguồn thủy điện nhỏ tập trung tại Bắc Bộ và Trung Bộ và Tây Nguyên, vùng gần biên giới với Lào và Campuchia. Toàn quốc hiện đã xây dựng và đưa vào khai thác trên 500 trạm thủy điện vừa và nhỏ có quy mô công suất từ 5 kW đến hàng chục MW với tổng công suất lắp đặt hơn 100 MW và sản lượng điện hàng năm từ 120-150 GWh. 180 180
  170. Thủy điện nhỏ Miền Trung và Tây nguyên Công suất Cấp điện TT Tên Nhà máy Chủ đầu tư (MW) áp (kV) I Quảng Nam 20 1 Khe Diên 9 35 Công ty ĐT & PT Điện Sông Ba 2 Phú Ninh 1,26 22 TCT Điện lực miền Trung 3 An Điềm 5,4 35 TCT Điện lực miền Trung 4 Trà My 1,12 15 Ban quản lý điện Trà My 5 IfTeach 1 15 Công ty Ifteach. 6 Duy Sơn 1 35 Ban quản lý thuỷ điện Duy Sơn 7 Đại Đồng 1,2 15 Công ty CP Phú Đại Lộc II Quảng Ngãi 1 Cà Đú 2,6 22 Công ty TNHH XD TĐ Cà Đú III Điện lực Bình Định 6,6 1 Định Bình 6,6 35 Công ty CP TĐ Định Bình 181 181
  171. Phạm vi ứng dụng Thủy điện nhỏ Miền Trung và Tây nguyên Cấp điện áp TT Tên Nhà máy Công suất (MW) Chủ đầu tư (kV) IV Điện lực Khánh Hòa 28 1 Ea Krông Rou 28 35 Công ty CP ĐT&PT điện MTrung V Điện lực Gia Lai 56,18 1 H'Chan 12 35 Công ty CPTĐ Gia Lai 1 H'Chan 12 35 Công ty CPTĐ Gia Lai 2 Ry Ninh 1 3,6 35 Công ty Điện lực 3 3 Ry Ninh 2 8,1 35 Công ty CPTĐ RyNinh 2 4 Iađrăng 1 0,6 35 Công ty Điện Gia Lai 5 Iađrăng 2 1,2 35 Công ty Điện Gia Lai 6 Iađrăng 3 1,6 35 Công ty Điện Gia Lai 7 Iamuer 3 1,8 35 Công ty Điện Gia Lai 8 Thác Ba 0,15 22 Công ty Điện Gia Lai 9 Ayun Hạ 3,0 22 Công ty Điện Gia Lai 10 Ia Lốp 0,27 22 Công ty Điện Gia Lai 11 IaKren 0,4 22 Công ty 74 Quân đội 12 IaKha 0,15 22 Ban quản lý dự án điện Iagrai 13 Bàu Cạn 0,212 0,4 XN Nông Công nghiệp chè Bàu Cạn 14 Ia grai 3 7,5 35 Công ty TNHH MTV Sông Đà 4 15 ĐăkPihao 2 9 35 Công ty Điện Gia Lai 16 IaPuch3 6,6 35 Công ty Điện Gia Lai 182 182
  172. Phạm vi ứng dụng Thủy điện nhỏ Miền Trung và Tây nguyên TT Tên Nhà máy Công suất (MW) Cấp điện áp (kV) Chủ đầu tư VI Điện lực Kon Tum 8,5 Công ty CP thuỷ điện Đăk Rơ 1 Đakrơsa 7,5 22 Sa 2 Kon Đào 0,6 22 TCT Điện lực miền Trung 3 Đăkpoko 0,4 22 TCT Điện lực miền Trung Điện lực Đăk Lăk 53,7 1 Đrây Hlinh 2 16 35 Công ty CP thuỷ điện - CPC 2 Krông Hin 5 35 Công ty Xây dựng Mê Kông 3 ĐrâyHlinh Pháp Đaklak 0,48 22 TCT Điện lực miền Trung 4 ĐrâyHlinh 1 12 35 TCT Điện lực miền Trung 5 EaHleo 0,33 22 Công ty Cát 5 Sài Gòn 6 KrôngKmar 12 35 Ban QLDA TĐ KrôngKmar 7 EaMĐoal3 1,89 22 Cty TNHH Hoà Long Cty TNHH XL Điện Hưng 8 Đrây Hlinh 3 6 22 Phúc VIII Điện lực Đăk Nông 11,3 1 Đăk Nông (B4) 2 22 Công ty CP Việt Nguyên 2 Đăk Nông 1 (B3) 1,8 22 Công ty CP Việt Nguyên 3 Quảng Tín ĐăkRu 7,5 22 Công ty N&S 183 183