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 triều dạng Tubine

Giảng viên hướng dẫn:
Sinh viên thực hiện:

ThS. HỒNG TRÍ
PHẠM NGỌC ANH Q

MSSV:

11243040

Lớp:
Khố:

112430A
2011 - 2015

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 10/2014
1


LỜI CẢM ƠN
Trên thực tế khơng có sự thành cơng nào mà không gắn liền với những sự hỗ trợ ,

giúp đỡ dù ít hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp của người khác .Trong suốt
thời gian từ khi bắt đầu học tập ở giảng đường đại học đến nay , em đã nhận được rất
nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của q Thầy Cơ, gia đình và bạn bè.
Em xin chân thành cảm ơn ThS. Hồng Trí đã ân cần hướng dẫn chúng
em qua từng buổi học trên lớp cũng như những buổi nói chuyện ,thảo luận về lĩnh vực
sáng tạo trong nghiên cứu khoa học năng lượng và mơi trường. Nếu khơng có những
lời hướng dẫn, dạy bảo của thầy thì em nghĩ bài tiểu luận này của em rất khó có thể hồn
thiện được. Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn Thầy .
Bài tiểu luận được thực hiện trong khoảng thời gian ngắn. Bước đầu đi vào thực
tế, tìm hiểu về lĩnh vực sáng tạo trong nghiên cứu khoa học, kiến thức của em còn hạn
chế và còn nhiều bỡ ngỡ. Do vậy , khơng tránh khỏi những thiếu sót là điều chắc chắn ,
em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của Thầy và các bạn học cùng
lớp để kiến thức của em trong lĩnh vực này được hoàn thiện hơn.
<Sinh viên thực hiện>

Phạm Ngọc Anh Quý

2


TÓM TẮT TIỂU LUẬN
NĂNG LƯƠNG THỦY TRIỀU DẠNG TUBINE
Ngày nay, khi những ảnh hưởng của nạn hâm nóng tồn cầu có thể nhìn thấy khắp
nơi trên thế giới, hiện tượng khí hậu thay đổi đã trở thành mối quan tâm lớn cho mọi
người, và việc đốt nhiên liệu hóa thạch như là than đá để phát điện là một nguồn nguyên
nhân lớn gây khủng hoảng môi sinh. Tuy nhiên, vô số nguồn năng lượng xanh, bền vững
không làm hại địa cầu hiện đang có sẵn. Một trong những kỹ thuật bền vững đó là “Ðộng
lực thủy triều,” một tiến trình mà một số quốc gia đã phát triển đã áp dụng .
Dĩ nhiên để đạt tới mục tiêu cho con người giảm bớt sự tùy thuộc vào nhiên liệu hóa
thạch để có năng lượng, chúng ta cần phải bắt đầu dùng những nguồn năng lượng xanh

bền vững khác để tạo ra điện lực. Nhiều nguồn năng lượng ấy hiện hữu, nhưng đó là tùy
vào chúng ta những người tiêu thụ phải viết thư đến công ty điện lực và yêu cầu họ sử
dụng những loại này. Chúng ta cũng có thể viết thư đến các đại biểu chính quyền địa
phương và kêu họ thực thi những đề xướng về môi sinh. Những giải pháp cho nạn hâm
nóng hồn cầu đã có đây rồi nhưng cần phải được áp dụng trên một bình diện lớn hơn bởi
tất cả các chính phủ và quốc gia trên khắp thế giới. Vậy hãy cùng lên tiếng và làm sự thay
đổi trước khi quá trễ.

<Sinh viên thực hiện>

Phạm Ngọc Anh Quý

3


MỤC LỤC
Trang
LỜI CÁM ƠN .............................................................................................................................. 2
TÓM TẮT .................................................................................................................................... 3
MỤC LỤC ................................................................................................................................... 4
DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ .................................................................................................5
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU................................................ 6
CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU DẠNG TUBINE……..8
CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG TRONG NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU..................................... 10
KẾT LUẬN................................................................................................................................ 13
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................................... 14

4



DANH MỤC HÌNH VẼ
Trang
Hình 1.1: Lực hấp dẫn giữa trái đất và mặt trăng…………………………………...........6
Hình 1.2: Triều cường .................................................................................................... 7
Hình 1.3: Triều kiệt ........................................................................................................ 7
Hình 2.1: Tuabin HS1000 .............................................................................................. 9
Hình 2.2: Tuabin diều ................................................................................................... 10
Hình 3.1: Tuabin ........................................................................................................... 11

5


CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU.
1.1/ Giới thiệu:
Năng lượng thủy triều hay điện thủy triều là lượng điện thu được từ năng lượng
chứa trong khối nước chuyển động do thủy triều.
1.2/ Nguyên nhân:
Thủy triều sinh ra do sức hút của mặt trăng, mặt trời lên trái đất (ảnh hưởng
của mặt trăng lớn hơn). Có 2 lần triều cao và thấp trong 1 ngày.
Nguyên nhân của thủy triều là do thủy quyển có hình cầu dẹt nhưng bị kéo cao lên
ở hai miền đối diện nhau tạo thành hìnhellipsoid. Một đỉnh của ellipsoid nằm trực
diện với Mặt Trăng - là miền nước lớn thứ nhất, do lực hấp dẫn của Mặt Trăng gây ra.
Còn miền nước lớn thứ hai nằm đối diện với miền nước lớn thứ nhất qua tâm Trái Đất,
do lực li tâm tạo ra. Giữa hai nước lớn liên tiếp là nước ròng. Một khi vận tốc góc (tốc độ
quay) của Quả Đất khơng đổi thì lực li tâm lớn nhất nằm ở nơi có bán kính quay lớn nhất
khí đó là miền xích đạo của Trái Đất. Tuy nhiên bán kính quay chưa hẳn là bán kính Quả
đất tại Xích đạo, là vì: Quả đất khơng hồn tồn quay quanh trục của nó, cũng như là Mặt
Trăng khơng hồn tồn quay quanh Trái Đất, mà là: Hệ Quả Đất-Mặt Trăng quay xung
quanh điểm trọng tâm của hệ này. Do khối lượng của Trái Đất lớn hơn của Mặt Trăng rất
nhiều nên trọng tâm của hệ Trái Đất-Mặt Trăng nằm trong lòng Trái Đất, trên đường nối

tâm của chúng. Tóm lại: Trái Đất vừa quay, vừa lắc.

Hình 1.1: Lực hấp dẫn giữa trái đất và mặt trăng.
(Nguồn : />%E1%BB%A7y-tri%E1%BB%81u/)
6


1.3/ Triều cường:
Thủy triều cực đại ( triều cường): xảy ra ngay sau khi trăng trịn và trăng non, có
sự chênh lệch lớn giữa độ cao nước dâng và nước hạ.

Hình 1.2: Triều cường
1.4/ Triều kiệt:
Khi ảnh hưởng của sức hút thấp nhất, khi đường thẳng nối trái đất và mặt trăng tạo thành
góc 90 độ với đường thẳng nối trái đất với mặt trời.

Hình 1.3: Triều kiệt
7


CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU DẠNG
TUBINE.
2.1/ Tua bin thủy triều :
Là phương pháp sử dụng nhiều cột có gắn các tuabin được đặt ngầm dưới nước
nơi có mật độ dịng thủy triều di chuyển qua lại với lưu lượng lớn , phương pháp này
giống như cánh đồng tuabin gió được đặt dưới nước .Có hai loại tuabin trục đứng và
tuabin trục ngang
Giống như turbine gió, turbine thủy triều có nhiều lợi thế hơn so với hệ thống đập
chắn và hàng rào thủy triều, đặc biệt là giảm tác động về môi trường.
Turbine thủy triều sử dụng các dòng thủy triều đang di chuyển với tốc độ 2-3 m/s

để tạo ra 4-13 kW/m
Các dòng thủy triều di chuyển nhanh ( > 3 m/s) gây ứng suất quá mức với cánh
quạt quay, gây hỏng turbine
Các dòng thủy triều có tốc độ thấp lại khơng đạt giá trị kinh tế như mong muốn.

Hình 2.1: Tua-bin Hammerfest Strom HS1000 (Ảnh: Physorg)
(Nguồn : />8


Turbine này có tên SeaGen, là một tháp được neo dưới đáy biển, cách bờ khoảng 400 m. Nơi
lắp đặt là vịnh Strangford ở Bắc Ireland, một trong những vùng biển có dịng thủy triều
chuyển động nhanh nhất thế giới, với tốc độ có thể lên đến 15 km/giờ.
Turbine sẽ phát điện khi có sự chuyển động lên xuống của thủy triều bằng cách quay 2 rotor
đường kính 16 m gắn trên một trục. Sẽ khơng có năng lượng sinh ra nếu tốc độ chảy của
nước dưới 3,5 km/giờ.
SeaGen hoạt động tương tự như nguyên lý hoạt động của các cối xay gió, chỉ khác ở chỗ mọi
thứ chuyển động đều đặt dưới nước. Khi hoạt động đầy đủ, turbine này tạo ra năng lượng 1,2
megawatt, gấp 4 lần so với các turbine khác và có thể cung cấp điện cho khoảng 1.000 hộ gia
đình.
Mặc dù chi phí để đầu tư cho nguồn điện này khá đắt nhưng nó được dự báo là nguồn năng
lượng lý tưởng trong tương lai, tốt hơn năng lượng gió và mặt trời; đồng thời là chìa khóa để
giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu dầu mỏ và đảm bảo an ninh năng lượng thế giới.
Cơ quan Năng lượng thế giới đặt ở Paris (Pháp) dự đốn tiềm năng của năng lượng thủy triều
trên tồn cầu khoảng 800 tỷ kwh/năm, đáp ứng khoảng 5% nhu cầu năng lượng hiện nay.

Hình 2.2: Diều Tubine
(Nguồn : />CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG TRONG NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU.
3.1/ Ứng dụng :
9



Trước tình hình giá xăng dầu tăng cao, đảm bảo an ninh năng lượng đang trở thành
mỗi quan tâm mang tính tồn cầu, việc kiếm các nguồn năng lượng thay thế đang trở
thành mục tiêu và giải pháp chung của nhiều nước
.
Với những ưu điểm: giá thành thấp,ít gây hại cho môi trường, các nguồn năng
lượng tái tạo được xem là nguồn năng lượng thay thế hữu ích đặc biệt là sản xuất điện từ
năng lượng thủy triều.
3.2/ Ứng dụng vào Việt Nam.
Việt Nam có tiềm năng lớn về năng lượng thủy triều với đường bờ biển dài hơn
3200km, có nhiều cửa sông lớn.
Tuy nhiên, do giá thành cao và chưa có đủ cơng nghệ nên hiện tại chúng ta chưa
có dự án nào về điện thủy triều.
3.3/ Những thành tựu của thế giới về năng lượng thủy triều.
Một số quốc gia như Thủy Điện , Scotland ….đã đạt những thành tựu nhất định.
Tua-bin Hammerfest Strom HS1000 được hạ thủy hồi mùa đơng tại đảo Eday nằm
ở phía bắc Orkey của Scotland. Đây là thiết bị thử nghiệm nhằm chứng minh cơng nghệ
có thể hoạt động hiệu quả bởi những đợt thủy triều nhanh của Scotland.
HS1000 cao hơn 30m và có một trụ đỡ 3 chân, được phát triển bởi công ty Andritz
Hydro Hammerfest, là một phiên bản của tua-bin gió. Tuy nhiên, cánh quạt của tua-bin
thủy triều ngắn hơn tua-bin gió và quay chậm hơn. Năng lượng sẽ được tạo ra bởi hoạt
động của cánh quạt trong dòng hải triều.
Sau giai đoạn thử nghiệm, HS1000 vẫn tiếp tục hoạt động để cung cấp điện cho
các gia đình và cơ quan ở đảo Eday. Trung tâm Năng lượng Thủy triều Châu Âu sẽ chịu
trách nhiệm kiểm soát tua-bin này. Các kỹ sư có thể theo dõi tua-bin qua điện thoại hoặc
camera.
Thành công của HS1000 được xem là bước tiến đáng khích lệ trong dự án điện
thủy triều đầy tham vọng của Scotland và khuyến khích quốc gia này đưa thêm nhiều tua
bin nước vào hoạt động tại những địa điểm đã được định sẵn.
Theo một báo cáo, chính phủ Scotland đã cam kết sẽ đáp ứng 100% nhu cầu sử

dụng điện bằng nguồn năng lượng tái tạo cho đến năm 2030.

10


Hình 3.1: Tubine
(Nguồn : />Cơng ty Minesto, Thuỵ Điển đã phát triển một thiết bị để khai thác nguồn năng
lượng từ các đại dương. Đó là diều tua bin- dưới nước với phần trên là một chiếc diều,
mang theo ở phía dưới một tuabin vận hành nhờ thuỷ triều..
Các chuyên gia của công ty đã thử nghiệm tại biển Strangford Lough, Bắc Ireland trong
mùa hè vừa qua. Diều, có sải cánh 8 - 14 mét, mang theo một tuabin phía dưới. Chúng
được neo bởi một dây cáp ở đáy biển. Diều "bay" trong dịng thuỷ triều, theo hình số 8 để
tăng tốc độ dòng chảy qua tuabin lên 10 lần. Tuabin quay sẽ phát ra dòng điện.
Thiết bị phát điện diều – tuabin phát ra năng lượng tái tạo nhờ các dịng thủy triều là thế
hệ đầu tiên có quy mơ thương mại lớn, mạnh hơn 4 lần các máy phát điện dung năng
lượng thủy triều khác. Diều lơ lửng trong nước biển và miệng tua-bin được bảo vệ không
cho cá lọt qua.

11


Việc lắp ráp các thiết bị là một trong những bước khó khăn nhất. Cịn Jansson cho
rằng, cơng nghệ đã đạt tính khả thi thương mại hố, có thể cạnh tranh về chi phí với
những cáchaphst điện khác. Ơng cho xây dựng và lắp đặt hai tua bin, công suất 1MW, có
thể chi phí 1,8 - 2 triệu bảng, và hy vọng các thiết bị này sẽ được triển khai trên quy mô
kinh tế.
Dù chỉ chiếm 1% năng lượng điện của nước Anh nhưng con số đó khơng phải là ít.
Lượng điện năng ấy đủ cung cấp cho thành phố Newcastle, song chủ yếu đó là năng
lượng sạch.
Các nhà khoa học rất hy vọng về tuabin diều gió, diều thủy triều là năng lượng tuyệt vời

cho Trái Đất.
3.4/ Ưu và nhược điểm.
Ưu điểm :
Chi phí thấp hơn so với đập thủy triều.
Ít tác động đến mơi trường hơn so với đập thủy triều.
Nhược điểm:
Ảnh hưởng đến sự di chuyển của sinh vật.
Ảnh hưởng đến giao thong đường thủy.

12


KẾT LUẬN
Thế giới đang phải đối mặt với khủng hoảng năng lượng, và cần tìm các nguồn
năng lượng thay thế năng lượng truyền thống.
Vì vậy, những năng lượng mới như năng lượng thủy triều, cần được các nước trên
thế giới chú trọng phát triển để có thể thay thế 1 phần nguồn năng lượng truyền thống.
Chúng ta hãy cùng tiếp tục chờ đợi và theo dõi những động thái mới nhất trong
lĩnh vực năng lượng đang rất nóng bỏng hiện nay. Với sự phát triển vượt bậc của khoa
học công nghệ, con người có quyền đặt niềm tin vào tương lai ổn định của ngành công
nghiệp năng lượng mới. Đại dương biết đâu sẽ mở ra một kỷ nguyên mới của uranium,
năng lượng hạt nhân hay như năng lượng thuỷ triều,song, nhiệt... Trong bối cảnh tình
hình mơi trường ngày cành trầm trọng, bất kì ngành năng lượng tái tạo mới nào cũng là
một lối thốt cho tương lai lồi người.

13


TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt

[1] Những Cách Tốt Nhất Để Bảo Vệ Môi Trường - Tiết Kiệm Năng Lượng
(Tác giả :Kim Phụng).
[2] Biến Đổi Khí Hậu & Năng Lượng
(Tác giả: Nguyễn Thọ Nhân)
[3] Năng Lượng Cho Thế Kỷ 21 - Những Thách Thức Và Triển Vọng
(Tác giả: GS.TS. Trần Mạnh Trí - GS.TS. Hồ Sĩ Thoảng.)
[4] Cơ sở năng lượng mới và Tái tạo
(Tác giả :Đặng Đình Thống , Lê Danh Liên )

14