BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH


KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

TIỂU LUẬN
Đề tài:

“ NĂNG LƯỢNG THỦY ĐIỆN”

Giảng viên hướng dẫn:

ThS. HỒNG TRÍ

Sinh viên thực hiện:

NGUYỄN THIÊN HÙNG

MSSV:

11144043

Lớp:

111441B

Khố:

20011 - 2015
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 10/2014

LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn Thầy Hồng Trí , đã tận tình hướng dẫn
em trong thời gian học kỳ I năm học 2014 – 2015, đặc biệt qua môn học Năng Lượng Và
Quản Lý Năng Lượng. Thầy đã tận tình hướng dẫn lớp nói chung và em nói riêng để
chúng em có thể hiểu biết hơn về các nguồn năng lượng tồn tại xung quanh chúng em,
nhưng đôi khi chúng em dửng dưng không biết và tận dụng chúng, qua môn học Thầy
cũng giúp chúng em biết sử dụng tiết kiệm năng lượng hơn. Và nhờ môn học của Thầy
mà chúng em biết cách tạo ra được các thiết bị do chính tay chúng em làm ra như máy
nước nóng, quạt gió …
Trong thời gian được Thầy hướng dẫn chúng em không chỉ được học những kiến
thức liên quan về môn học, mà Thầy còn tạo điều kiện rất thuận lợi cho chúng em trong
việc làm nhóm với nhau, nhờ việc thảo luận nhóm mà chúng em có thể trao đổi cho nhau
những gì mà mình đọc được, giúp nhau bổ xung những gì cịn thiếu xót, chính cách dạy
của Thầy đã làm cho lớp sơi nổi hẳn lên và khơng có cảm giác buồn ngủ, dù đã là tiết 4-5,
đặc biệt chúng em nhớ bài tốt hơn. Không những thế Thầy hướng dẫn cho chúng em kỹ
năng đứng trước mọi người - một kỹ năng mà đa số các sinh viên như chúng em đang
thiếu – làm thế nào để thu hút mọi người và phải thuyết trình như thế nào để mọi người
chăm chú nghe bài thuyết trình của mình và cịn nhiều điều khác nữa mà chúng em học
được trong thời gian được Thầy hướng dẫn.
Một lần nữa trong tâm tình biết ơn, em xin chân thành cảm ơn sự nhiệt tình của
Thầy trong quá trình hướng dẫn chúng em. Em cũng xin chúc Thầy ln có thật nhiều
sức khỏe để ln hăng say trên con đường giảng dạy của mình.


TÓM TẮT TIỂU LUẬN

Đề tài: “ NĂNG LƯỢNG THỦY ĐIỆN”
Quá trình cơng nghiệp hóa hiện đại hóa đem lại cho nước ta nói riêng và thế giới

nói chung nhiều thuận lợi cùng như thách thức, một trong những thách thức mà thế giới
đang phải đối diện đó là vấn đề về năng lượng. Năng lượng hóa thạch thì càng ngày càng
cạn kiệt dần theo thời gian nên việc đầu tư cho việc nghiên cứu và phát triển các nguồn
năng lượng vô tận và nguồn năng lượng sạch là cần thiết. Năng lượng thủy điện được biết
đến như là một nguồn năng lượng sạch và được ưu tiên cho việc tạo ra nguồn năng lượng
này đối với nước ta.
Trong phần tiểu luận này em xin trình bày nguồn năng lượng thủy điện, bài tiểu
luận sẽ trình bày về năng lượng thủy điện:
Phần 1: Giới Thiệu về năng lượng thủy điện.
Phần 2: Các nhà máy thủy điện ở Việt Nam và nhà máy thủy điện lơn trên thế giới.
Phần 3: Nguyên lý hoạt động của nhà máy thủy điện.
Phần 4: Ưu nhược điểm của nhà máy thủy điện.
Phần 5: Đánh giá chung.


MỤC LỤC
Trang

Lời cám ơn ..................................................................................................................... 1
Tóm tắt tiểu luận ............................................................................................................ 2
Mục lục .......................................................................................................................... 3
Danh mục bảng biểu và sơ đồ, hình vẽ ............................................................................4
Phần 1: Giới thiệu về năng lượng thủy điện.................................................................... 5
Phần 2: Các nhà máy thủy điện ở việt nam và nhà máy thủy điện lơn trên thế giới….....6
Phần 3: Nguyên lý hoạt động của nhà máy thủy điện....................................................12
Phần 4: Ưu nhược điểm của nhà máy thủy điện.............................................................14
Phần 5: Đánh giá chung.................................................................................................16
Tài liệu tham khảo..........................................................................................................18

.



DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1 : Một số nhà máy thủy điện ở Việt Nam có cơng suất > 100 MW, có một số cơng
trình đang xây dựng.

DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ
Hình 1 : Nhà máy thủy điện
Hình 2 : Mặt cắt ngang đập thủy điện
Hình 3 : Đập thủy điện Hịa Bình
Hình 4 : Tua bin của nhà máy thủy điện
Hình 5 : Tuabin Francis


NĂNG LƯỢNG THỦY ĐIỆN
I.

Tìm Hiểu Năng Lượng Thủy Điện


-

Thủy điện là nguồn điện có được từ năng lượng nước. Đa số năng lượng
thủy điện có được từ thế năng của nước được tích tại các đập nước làm
quay một tuốc 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 khơng bị tích bằng
các đập nước như năng lượng thuỷ triều. Thủy điện là nguồn năng lượng có
thể hồi phục. Năng lượng lấy được từ nước phụ thuộc khơng chỉ vào

thể tích mà cả vào sự khác Hình

biệt về
caomáy
giữa
nguồn
1 :độ
Nhà
thủy
điệnvà dịng chảy ra. Sự
khác biệt về độ cao được gọi là áp suất. Lượng năng lượng tiềm tàng trong
nước tỷ lệ với áp suất. Để có được áp suất cao nhất, nước cung cấp cho một
turbine nước có thể được cho chảy qua một ống lớn gọi là ống dẫn nước có
áp (penstock).

Hình 2 : Mặt cắt ngang đập thủy điện


II.

Các nhà máy thủy điện ở việt nam.
1. Điều kiện thuận lợi từ tự nhiên
- Việt Nam có diện tích 330.991 km2, trong đó đồi núi và cao nguyên chiếm
4/5 diện tích. Nước Việt Nam hình chữ S chạy dài 1630 km từ cực bắc đến
cực nam Lượng mưa rơi nhiều nhất đạt tới 4000 - 5000 mm, nơi mưa thấp
nhất cũng đạt trên 1000 mm. Lượng mưa tập trung vào 3 tháng có mưa
nhiều nhất, chiếm khoảng 70 - 80% tổng lượng mưa trong năm. Hệ thống
sơng ngịi Việt Nam có mật độ cao. Tổng số các con sơng có chiều dài lớn
hơn 10 km là 2400.


-


Với những điều kiện thuận lợi từ tự nhiên nên tiềm năng lý thuyết về thuỷ
điện Việt Nam xác định khoảng 300 tỷ kWh (tính cho những con sơng dài
hơn 10 km). Tiềm năng Hình
kỹ thuật
123Bình
tỷ kWh, tương đương
3 : xác
Đậpđịnh
thủykhoảng
điện Hịa
với cơng suất lắp máy khoảng 31.000 MW. Tiềm năng kinh tế, kỹ thuật hiện
được xác định khoảng 75 - 80 tỷ kWh, tương đương với công suất lắp máy
khoảng 18.000 - 20.000 MW.


-

Theo bộ Xây dựng, hiện ở Việt Nam có khoảng 260 cơng trình thủy điện
đang được khai thác và 211 cơng trình đang thi cơng xây dựng. Theo Thứ
trưởng Bộ Nơng nghiệp và Phát triển Nơng thơn Hồng Văn Thắng, hiện cả
nước có hơn 6.500 hồ chứa thủy lợi với tổng dung tích 11 tỷ m³ nước, trong
đó có hơn 560 hồ chứa lớn, còn lại đều là loại hồ chứa nhỏ.Tuy nhiên về
trách nhiệm quản lý các hồ, đập này, Thứ trưởng Bộ Công thương Nguyễn
Cẩm Tú cho biết: "Trong quản lý an toàn đập thủy điện, đến nay vẫn chưa
phân định rõ thẩm quyền và trách nhiệm của Bộ Công thương, UBND các
tỉnh, thành trong việc phê duyệt phương án phòng chống lụt bão".

2. Một số nhà máy thủy điện lớn ở Việt Nam
- Sau đây là một số nhà máy thủy điện ở Việt Nam có cơng suất > 100 MW,


có một số cơng trình đang xây dựng.
TT

1
2
3
4
5
6
7
8
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Tên
A. Đang vận hành
Hịa Bình
Thác Bà
Yali
Đa Nhim
Hàm Thuận

Đa Mi
Thác Mơ
Trị An
B. Đang xây dựng
Tuyên Quang
Bản Chát
Huội Quảng
Sơn La
Bản Vẽ
A Vương
Kanak-An Khê
Sơng Tranh 2
Sơng Ba Hạ
Đại Ninh

Cơng suất lắp
máy (MW)

Tỉnh

1920
108
720
160
300
175
150
400

Hịa Bình

n Bái
Gia Lai
Lâm Đồng
Lâm Đồng
Lâm Đồng
Bình Phước
Đồng Nai

342
220
520
2400
300
210
173
190
220
300

Tuyên Quang
Lai Châu
Sơn La
Sơn La
Nghệ An
Quảng Nam
Gia Lai
Quảng Nam
Phú Yên
Lâm Đồng



11
12
13
14
15
16
17

Plei Krông
Sêsan 3
Sêsan 4
Srêpok 3
Buôn Kuôp
Đồng Nai 3
Đồng Nai 4

110
260
330
220
280
240
270

Kontum
Gia Lai
Gia Lai
Đắc Lắc
Đắc Lắc

Lâm Đồng
Lâm Đồng

Bảng 1 : Một số nhà máy thủy điện ở Việt Nam có cơng suất > 100 MW,
có một số cơng trình đang xây dựng.
3. Một số nhà máy thủy điện lớn trên thế giới
 Nhà máy thuỷ điện Tam Hiệp
Nhà máy thuỷ điện Tam Hiệp được đánh giá là “Vạn Lý Trường
Thành” trên sông Dương Tử, là tượng trưng cho sự kiêu hãnh, lòng tự hào
và là biểu tượng chứng minh con người sẽ chinh phục được tự nhiên dù có
khó khăn đến đâu đi nữa.

Nhà máy Thủy điện Tam Hiệp được khởi công xây dựng năm 1993
với tổng vốn đầu tư xấp xỉ 180 tỷ NDT (22,5 tỷ USD). Nhà máy có 26 tổ
máy phát điện với tổng công suất thiết kế tối đa 18,2 triệu KW và sản lượng
điện hàng năm 84,7 tỷ KW.


Nhà máy Thủy điện Tam Hiệp hiện cung cấp điện cho 15 tỉnh thuộc
miền trung, đông, tây và tây nam Trung Quốc, giúp cải thiện đáng kể tình
trạng thiếu điện ở các khu vực đó.

 Nhà máy thuỷ điện Itaipu
Nhà máy thủy điện Itaipu được xây dựng từ năm 1975 đến năm 1991
trên con sông Parana. Itaipu là biểu tượng cho sự liên kết xây dựng của 2
nước láng giềng, Brazil và Paraguay.
Cơng trình được thực hiện bởi Itaipu Binacional. Nhà máy phát điện
gồm 18 turbine cho tổng công suất sản lượng điện là 12.600 MW và cho
sản lượng 75 triệu MW/năm. Sự quan trọng của thủy điện này được thực tế
chứng minh vào năm 1995, khi mà chỉ riêng Itaipu cung cấp 25% năng

lượng cho Brazil và 78% cho Paraguay.
Itaipu có một con đập tràn nằm ở bên bờ phải, với 14 đoạn cửa cống,
tổng tiềm năng lưu lượng là 62.200 m3/s (đứng thứ 2 trong kỷ lục về lưu
lượng). Lượng sắt, thép được dùng để tạo kết cấu cho con đập này có thể đủ
cho xây dựng 380 tháp Eiffel và lượng xi măng sử dụng cho Itaipu gấp 15
lần lượng dùng để xây dựng đường hầm nối giữa Pháp và Anh.
 Nhà máy thuỷ điện Guri


Guri là một nhà máy thuỷ điện lớn tại Venezuela, nằm tại bang
Bolivar trên sông Caroni. Công suất 10,30GW, được bắt đầu xây dựng vào
năm 1963. Đến năm 200, nhà máy được kết cấu lại. Điểm đặc biệt của nhà
máy thuỷ điện này là những bức tường của phòng cơ khí của nhà máy do
nhà hoạ sỹ nổi tiếng người Venezuela Karlos Kruz-Diez sơn.

 Nhà máy thuỷ điện Churchill Falls


Churchill Falls được xây dựng trên sông Churchill ở tỉnh
Newfoundland và Labrador của Canada. Công suất của nhà máy là
5,43GW. Nhà máy được xây dựng tại địa điểm của thác nước có chiều cao
75m. Sơng, thác nước và nhà máy thuỷ điện được đặt theo tên của vị thủ
tướng nước Anh U. Churchill.
III.

Nguyên lý hoạt động của nhà máy thủy điện.
1. Nguyên lý
- Nguyên lý đơn giản nhất của tất cả các dạng thủy điện từ lớn đến nhỏ đều
giống nhau:
Dưới tác dụng của trọng lực, nước đổ từ trên cao xuống thấp (thế

năng) sẽ làm quay các lưỡi turbin.
-

Các lưỡi turbin này được kết nối với một bộ máy phát điện


Điện tạo ra từ các turbin quay được đưa qua trạm biến thế và kết nối
vào mạng lưới phân phối điện.
Lượng điện năng tạo ra được xác định bởi nhiều yếu tố. Hai trong số
những yếu tố này là khối lượng của dòng chảy và áp suất thủy lực. Áp suất
này có liên quan đến khoảng cách giữa mặt nước – tua bin và phụ thuộc
vào lượng nước trong hồ chứa.

Hình 4 : Tua bin của nhà máy thủy điện

-

Ba loại tuabin chính cho nhà máy thủy điện là tubin Pelton, tuabin Francis
Tuabin Propeller (chân vịt), Tuabin Cross-flow. Thông dụng nhất là tuabin
Francis.


-

Hình 5 : Tuabin Francis

2. Bơm lưu trữ
-

Trong thực tế, nhu cầu sử dụng điện không phải là ” phẳng” và liên tục.

Nhu cầu tăng lên, giảm xuống vào ban ngày và ban đêm thì việc sử dụng
điện trong nhà, trong việc kinh doanh và các thiết bị khác là ít nhất. Ví dụ, ở
Atlanta, Georgia lúc 5:00 chiều vào một ngày cuối tuần tháng Tám nóng
nực, bạn có thể chắc chắn là có một nhu cầu sử dụng điện rất lớn để vận
hành hàng triệu chiếc điều hịa khơng khí. Nhà máy thủy điện có hiệu quả
hơn trong việc cung cấp cho nhu cầu năng lượng ở mức cao nhất trong một
khoảng thời gian ngắn hơn là nhà máy điện hạt nhân và nhiệt điện. Một
cách để đạt được điều đó là bằng cách sử dụng “bơm lưu trữ”, tái sử dụng
nước nhiều hơn một lần.

-

Bơm lưu trữ là phương pháp giữ nước lại để dự trữ cho nhu cầu điện năng
lúc cao điểm bằng cách bơm nước đã chảy qua các tuabin trở lại hồ lưu trữ
ở phía trên nhà máy điện tại thời điểm khi nhu cầu sử dụng năng lượng của


khách hàng thấp. Chẳng hạn như trong thời gian nửa đêm. Sau đó, nước
được cho chảy trở lại qua các tua bin phát điện vào những thời điểm khi
nhu cầu cao và có một sự tải nặng trên hệ thống dây dẫn.
-

IV.

Hồ chứa nước đóng vai trị giống như một cục pin, dự trữ năng lượng dưới
dạng nước khi nhu cầu sử dụng thấp và sản xuất điện năng tối đa trong suốt
giờ cao điểm hàng ngày và theo mùa. Một ưu điểm của bơm lưu trữ là các
đơn vị sản xuất điện có thể vận hành một cách nhanh chóng và sự điều
chỉnh nhanh chóng ở đầu ra. Chúng hoạt động hiệu quả khi được sử dụng
trong một giờ hoặc vài giờ. Bởi vì các hồ bơm lưu trữ này là tương đối nhỏ

nên chi phí xây dựng nói chung là thấp so với các cơ sở thủy điện thông
thường.

Ưu nhược điểm nhà máy thủy điện
1. Ưu điểm .
Không thải ra các khí, hóa chất độc và khí nhà kính
Có tầm hoạt động rộng, chỉ cần một lượng mưa nhất định và dịng
chảy ổn định của sơng ngịi
Các trạm thủy điện nhỏ và cực nhỏ có thể đáp ứng được nhu cầu
điện năng tại các vùng xa với mức tác động lên môi trường rất nhỏ.
-

Thủy năng là nguồn năng lượng luôn rất dồi dào và đáng tin cậy

-

Chi phí lắp đặt và giá thành hợp lý

Ngồi khả năng sản xuất thủy năng cịn có vai trị quan trọng trong
việc quản lý nguồn nước, kiểm soát lũ lụt …
2. Nhược điểm.
- Mặc dù, thủy điện được xem là nguồn năng lượng sạch và tái tạo, việc phát

triển các nhà máy thủy điện có thể gây ra các tác động lớn về môi trường
như:


-

Việc xây dựng hồ trữ làm thay đổi cảnh quan thiên nhiên


Việc thay đổi dịng chảy của sơng dẫn tới sự thay đổi môi trường
sống của cá
Gây ra các đoạn sông chết từ sau đập đến nhà máy và làm giảm
lượng phù sa ở hạ lưu.

V. Đánh giá chung.
-

Hơn nữa thé kỉ qua, công cuộc phát triển thủy điện ở nước ta đã và đang trải
qua một chặng đường đầy khó khăn, gian khổ nhưng đã mang lại hiệu quả
to lớn cho nền kinh tế quốc dân.

-

Các cơng trình đưa vào vận hành có vai trị to lớn trong sản xuất điện
năng, , cấp nước cho nông nghiệp… phục vụ phát triển kinh tế xã hội.

-

Đến năm 2010 đã có khoảng 50 nhà máy đưa vào vận hành và đến năm
2020 sẽ có khoảng 80 nhà máy thủy điện lớn nhỏ được đưa vào vận hành
trong hệ thống điện.

-

Các nhà máy thủy điện được xây dựng hầu hết ở vùng núi, nơi kinh tết x4
hội phát triển còn chậm. Việc xây dựng các cộng trình thủy điện cịn thúc
đẩy sự phát triển kinh tế xã hội các khu vực ấy.


-

Về mặt kinh tế, tỷ lệ thủy điện cao trong hệ thống đã đem lại giá thành sản
phẩm hạ xuống đáng kể.

-

Về mặt kỷ thuật, thủy điện đã tăng cường chất lượng điện trong hệ thống,
vận hành linh hoạt.



TÀI LIỆU THAM KHẢO

Giáo trình :

[1]Nhà máy thủy điện ,tác giả Lã Văn Út, Đặng Quốc Thống, Ngô Văn Dưỡng ,

NXB Khoa học và Kỹ thuật.
[2]Thủy Điện 2 : Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng

Trang wed: /> />