Định nghĩa về năng lượng thủy điện

Định nghĩa về năng lượng thủy điện

Năng lượng thủy điện hay còn gọi là thủy năng, là dạng năng lượng sử dụng áp lực của dòng chảy lên cánh quạt, làm quay tuabin phát điện. Từ đó tua bin chuyển đổi thế năng thành điện năng

Năng lượng lấy được từ nước phụ thuộc không chỉ vào thể tích mà cả vào sự khác biệt về độ cao giữa nguồn và dòng 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

Ngoài nhiều mục đích phục vụ cho các mạng lưới điện công cộng, một số dự án thủy điện được xây dựng cho những mục đích thương mại tư nhân. Ví dụ, việc sản xuất nhôm đòi hỏi tiêu hao một lượng điện lớn, vì thế thông thường bên cạnh nhà máy nhôm luôn có các công trình thủy điện phục vụ riêng cho chúng.

Tầm quan trọng của thủy điện

Thủy điện có tầm quan trọng với nhiều quốc gia, đặc biệt đảm bảo an ninh nguồn nước. hoặc lợi dụng các đập thủy điện để tích nước, coi nước là một loại công cụ chiến lược trong đàm phán với các quốc gia khác.

Như hiện nay Trung Quốc đã xây dựng rất nhiều thủy điện trên thượng nguồn sông Mê kông, tích nước trong các hồ thủy điện, gây hạn hán và xâm ngập mặn nghiêm trọng cho đồng bằng Sông Cửu Long của Việt Nam.

Thủy điện khi hoạt động sẽ giúp ngăn chặn lũ lụt, cung cấp nước cho nông nghiệp. giúp ổn định nền nông nghiệp của các Quốc Gia có Thủy Điện.

Ngoài ra việc tích nước trong các đập thủy điện, sẽ là cơ hội phát triển rất lớn đối với các loài như Cá, Ba ba, rùa, thủy sinh. vì nguồn nước và dinh dưỡng gần như vô tận.

Là nơi cung cấp thức ăn cho các loài chim trời,… người dân làm nghề đánh bắt cá,..

Hiện tại đang có 12 đập thủy điện vận hành và đang tích nước để vận hành, ngoài ra phía Trung Quốc còn đang tiến hành xây dựng thêm nhiều thủy điện nữa.

Các thủy điện lớn nhất thế giới

1. Thủy điện Tam Hiệp của  Trung Quốc nằm ở Hồ Bắc, Trung Quốc và cũng là đập thủy điện lớn nhất thế giới về sản lượng điện. Nhà máy này có thể sản xuất được khoảng 22.500MW điện. Chi phí xây dựng con đập này lên tới 37 tỷ USD. Đập bắt đầu xây từ năm 1994 và phải tới năm 2012 mới chính thức hoàn thành.
2. Đập thủy điện Sayano – Shushenskaya nằm trên sông Yenisei, gần Sayanogorsk, Khakassia, Nga. Đây là nhà máy điện lớn nhất ở Nga về công suất lắp đặt. Đập được xây dựng rất kiên cố và có thể chịu được tác động của trận động đất lên đến 8 độ richter
3. Đập Long Than là một đập trọng lực bê tông đầm lăn trên sông Hồng Thủy. Đập cao 216.2 m và dài 849 m, là đập bê tông cao nhất trên thế giới. Đập có 7 đập tràn, 2 cửa xả đáy và một nhà máy điện ngầm
4. Đập Krasnoyarsk là một đập thủy điện được xây dựng băng qua sông Enisei ở miền bắc bang Divnogorsk, Nga, được xây dựng từ năm 1956 đến năm 1972 và cung cấp 6.000 MW điện năng
5. Đập Itaipu là một đập thủy điện trên sông Parana nằm ở biên giới giữa Brazil và Paraguay. Cái tên “Itaipu” được lấy từ một hòn đảo gần vị trí xây đập. Công suất lắp đặt của nhà máy là 14 GW, với 20 tổ máy phát điện.
6. Đập Tucurui là một đập trọng lực bê tông trên sông Tocantins, quận Tucurui, bang Para, Brazil. Đây là dự án thủy điện quy mô lớn đầu tiên trong rừng nhiệt đới Amazon của Brazil. Công suất lắp đặt của nhà máy 25 tổ máy là 8.370 MW
7. Đập Guri cao 162 m là nguồn cung cấp điện chính cho Venezuela. Bắt đầu từ những năm 1960, Venezuela hạn chế tối thiểu dùng dầu mỏ để sản xuất điện nhằm tập trung cho xuất khẩu dầu, từ đó thủy điện trở thành nguồn cung cấp chính.
8. Đập Xiluodu có hình cung được xây dựng trên sông Kim Sa là nhánh thượng nguồn của sông Dương Tử, hoàn thành năm 2014. Ban đầu thủy điện Xiloudu chỉ được xây dựng với mục đích cung cấp điện với công suất thiết kế 13,860 MW.
9. Đập Grand Coulee là đập trọng lực nằm trên sông Columbia, bang Washington, Mỹ là cũng là công trìnhthủy điện lớn nhất nước Mỹ. Mục đích xây dựng đập ngoài cung cấp điện còn là để cung cấp nước tưới tiêu
10. Thủy điện Sơn La Việt Nam là Nhà máy thủy điện lớn nhất Việt Nam, với công suất lắp đặt 2.400 MW. Nhà máy được xây dựng trên sông Đà, tại xã Ít Ong, huyện Mường La, tỉnh Sơn La. Nhà máy thủy điện Sơn La có 6 tổ máy, mỗi tổ máy có công suất 400 MW. Hồ chứa của nhà máy có dung tích 9,26 tỷ m3
11. Nhà máy Thủy điện Hòa Bình được xây dựng tại hồ Hòa Bình, tỉnh Hòa Bình, trên dòng sông Đà thuộc miền bắc Việt Nam. Trước khi nhà máy thủy điện Sơn La khánh thành thì đây là nhà máy thủy điện lớn nhất Việt Nam và Đông Nam Á. Nhà máy do Liên Xô giúp đỡ xây dựng và vận hành.
12. Nhà máy thủy điện được khánh thành năm 1994, với công suất sản sinh điện năng là 1.920 MW, gồm 8 tổ máy, mỗi tổ có công suất 240 MW. Sản lượng điện hàng năm là 8,16 tỷ KWh. Nhà máy thủy điện Hòa Bình được vinh danh trong chương trình “Vinh quang Việt Nam – Dấu ấn những công trình”(Tháng 7/2018)
13. Nhà máy thủy điện Lai Châu là công trình trọng điểm quốc gia Việt Nam, xây dựng trên dòng chính sông Đà tại xã Nậm Hàng huyện Mường Tè tỉnh Lai Châu, Việt Nam. Thủy điện Lai Châu có tổng công suất lắp đặt 1.200 MW với 3 tổ máy

Thủy điện, sử dụng động lực hay năng lượng dòng chảy của các con sông hiện nay chiếm 20% lượng điện của thế giới. Na Uy sản xuất toàn bộ lượng điện của mình bằng sức nước, trong khi Iceland sản xuất tới 83% nhu cầu của họ (2004), Áo sản xuất 67% số điện quốc gia bằng sức nước (hơn 70% nhu cầu của họ).

Canada là nước sản xuất điện từ năng lượng nước lớn nhất thế giới và lượng điện này chiếm hơn 70% tổng lượng sản xuất của họ

Ưu điểm của thủy điện

– Nguồn tài nguyên này đến từ nước mưa và tốt hơn hết là nước được sử dụng trong quá trình này có thể được tái sử dụng

– Nhiên liệu không bị đốt cháy nên có thể giúp giảm ô nhiễm môi trường

– Các công trình thủy điện có thời gian sử dụng lâu dài

– Là nguồn năng lượng có tính bền vững khi giúp giảm phát thải khí nhà kính

– Hạn chế được giá thành nhiên liệu cũng như chi phí thuê nhân công

– Tính linh động cao: Nguồn thủy điện có thể đáp ứng nhu cầu thời gian cao điểm bằng cách sử dụng linh hoạt nước trong các hồ chứa

– Các hồ chứa đặc biệt hữu ích để kiểm soát dòng chảy của các con sông để ngăn chặn lũ lụt nguy hiểm

– Chi phí vận hành thấp so với chi phí lắp đặt

– Các nhà máy linh hoạt này là nguồn bổ sung và dự phòng cần thiết cho các công nghệ phát điện tái tạo gián đoạn khác như năng lượng mặt trời quang điện và năng lượng gió.

– Với khu vực các nhà máy thủy điện, có rất nhiều cơ hội để phát triển các hoạt động giải trí ngoài trời: chèo thuyền, câu cá, trượt nước, bơi, câu cá, chèo thuyền, trượt nước,… hay các hoạt động văn hóa và giáo dục, leo đồi, cắm trại,…

– Là một trong những nguồn năng lượng hiệu quả nhất trên thế giới. Xem xét rằng điện mặt trời chỉ đạt hiệu suất tối đa 30-36%, điện gió chỉ hiệu quả 25-45% và điện than chỉ đạt hiệu suất 33-40%. Tất cả các phương pháp này đều nhạt nhòa so với năng lượng thủy điện, có hiệu quả chuyển đổi nước thành điện lên đến 90%.

Nhược điểm của thủy điện

– Chi phí đầu tư cao

– Phụ thuộc thủy văn (lượng mưa)

– Gây ngập lụt đất và môi trường sống của động vật hoang dã, mất hoặc thay đổi môi trường sống của cá

– Gây ra những quan ngại về độ an toàn của đập thủy điện:

– Người dân sống dọc theo các khu vực trũng thấp thường gặp nguy cơ lũ lụt vì các khu vực này có thể bị cuốn trôi khi nước được xả hết sức từ đập

– Làm thay đổi chất lượng nước hồ chứa và suối

– Làm thay đổi cảnh quan thiên nhiên

– Nhấn chìm rừng đầu nguồn

– Làm cạn kiệt dòng chảy, từ đó xảy ra xâm thực, ảnh hưởng lớn đến đời sống sản xuất và sinh hoạt do nước biển dâng cao

– Khiến nhiều bờ sông suy yếu và sụt đáy sông do ngăn dòng trầm tích chảy xuống hạ lưu

– Nhiều hồ chứa chỉ tập trung vào yếu tố sản lượng dẫn đến việc tích trữ nước dùng cho mục đích phát điện do đó gây ảnh hưởng bất lợi đến việc cung cấp nước cho các mục đích sử dụng khác ở hạ du như: cấp nước sinh hoạt, tưới tiêu, giao thông, thuỷ sản,…Việc xây dựng các con đập quy mô lớn có thể góp phần gây ra thiệt hại địa chất nghiêm trọng.

Tác động về môi trường

Các nhà máy thủy điện không thải các khí độc hại, mà giúp bảo vệ môi trường (chủ yếu từ các hồ trữ),không thải ra các khí ô nhiễm bắt nguồn từ việc đốt nhiên liệu như ở các nhà máy nhiệt điện, các chất khí độc hại khác như SO2, NO­2 mà chỉ thải ra một lượng rất nhỏ các khí CO2 và metan. Tuy nhiên, thủy điện đem đến một số tác động tiêu cực khác cho môi trường như:

– Các con đập cần có hồ chứa. Trên thực tế, chúng biến đổi hệ sinh thái sông thành hệ sinh thái hồ, đồng thời ăn mòn những vùng đất rộng lớn. Hơn nữa, chúng ngăn chặn sự di cư của cá, chẳng hạn như cá hồi ở Tây Bắc Thái Bình Dương. Chúng cũng ngăn cản sự di chuyển xuống dòng của phù sa, vốn thường giàu chất dinh dưỡng.

– Việc xây dựng và vận hành các cơ sở như vậy có thể có tác động nghiêm trọng đến các hệ sinh thái biển và ven biển, nghề cá, và những thứ tương tự. Chúng có thể làm xáo trộn phù sa dưới đáy đại dương, gây ra những hậu quả khôn lường. Hơn nữa, họ có thể chuyển đổi các khu vực tự nhiên đẹp đẽ thành lỗ chân lông.

– Một nhược điểm tiềm ẩn khác đối với các đập thủy điện – hoặc bất kỳ dự án năng lượng nước nào – liên quan đến quyền sở hữu. Các con sông thường chảy qua nhiều quốc gia. Điều này sẽ cung cấp cho một quốc gia thượng nguồn động cơ để chặn dòng chảy của con sông, từ chối nguồn nước và sức mạnh cho các quốc gia thượng nguồn. Kết quả có thể là xung đột khu vực nghiêm trọng