Thủy điện là quá trình chuyển đổi năng lượng nước tự nhiên thành năng lượng điện bằng các biện pháp kỹ thuật. Đây là phương pháp cơ bản để sử dụng năng lượng nước. Mô hình này có ưu điểm là không tiêu thụ nhiên liệu và không gây ô nhiễm môi trường, năng lượng nước có thể được bổ sung liên tục bằng lượng mưa, thiết bị cơ điện đơn giản và vận hành linh hoạt, thuận tiện. Tuy nhiên, nhìn chung, vốn đầu tư lớn, thời gian thi công dài và đôi khi gây ra tổn thất do ngập lụt. Thủy điện thường được kết hợp với điều tiết lũ lụt, thủy lợi và vận tải đường thủy để sử dụng tổng hợp. (Tác giả: Pang Mingli)
Có ba loại thủy điện:
1. Nhà máy thủy điện thông thường
Đó chính là thủy điện đập, hay còn gọi là thủy điện hồ chứa. Hồ chứa được hình thành bởi lượng nước tích trữ trong đập, và công suất đầu ra tối đa của nó được xác định bởi thể tích hồ chứa và sự chênh lệch giữa vị trí cửa xả nước và mực nước. Sự chênh lệch mực nước này được gọi là cột nước, hay còn gọi là độ chênh lệch áp suất hoặc cột nước, và thế năng của nước tỷ lệ thuận với cột nước.
2. Nhà máy thủy điện dòng chảy tự nhiên (ROR)
Tức là, thủy điện dòng chảy, còn được gọi là thủy điện bề mặt, là một hình thức thủy điện sử dụng năng lượng thủy điện nhưng chỉ cần một lượng nước nhỏ hoặc không cần tích trữ lượng nước lớn để phát điện. Thủy điện dòng chảy hầu như không cần tích trữ nước, hoặc chỉ cần xây dựng các công trình tích trữ nước rất nhỏ. Khi xây dựng các công trình tích trữ nước nhỏ, loại công trình này được gọi là bể điều tiết hoặc bể chứa sơ bộ. Do không có các công trình tích trữ nước quy mô lớn, việc phát điện thủy điện dòng chảy ở Tứ Xuyên rất nhạy cảm với sự thay đổi lượng nước theo mùa của nguồn nước. Vì vậy, nhà máy thủy điện dòng chảy Tứ Xuyên thường được định nghĩa là nguồn năng lượng không liên tục. Nếu một bể điều tiết có thể điều chỉnh lưu lượng nước bất cứ lúc nào được xây dựng tại nhà máy thủy điện Chuanliu, nó có thể được sử dụng như một nhà máy điện giảm tải đỉnh hoặc nhà máy điện tải nền.
3. Năng lượng thủy triều
Điện năng thủy triều dựa trên sự lên xuống của mực nước biển do thủy triều gây ra. Thông thường, người ta sẽ xây dựng các hồ chứa để sản xuất điện, nhưng cũng có phương pháp sử dụng trực tiếp nước thủy triều để tạo ra điện. Trên thế giới không có nhiều địa điểm thích hợp để sản xuất điện năng thủy triều. Tại Anh, có tám địa điểm thích hợp, và tiềm năng của chúng được ước tính đủ để đáp ứng 20% nhu cầu điện năng của cả nước.
Dĩ nhiên, các nhà máy thủy điện truyền thống chiếm ưu thế trong ba phương thức phát điện thủy điện. Ngoài ra, nhà máy thủy điện tích năng thường sử dụng lượng điện dư thừa của hệ thống điện (điện năng vào mùa lũ, ngày lễ hoặc lúc nửa đêm) để bơm nước từ hồ chứa thấp lên hồ chứa cao để tích trữ; vào thời điểm tải hệ thống đạt đỉnh, nước trong hồ chứa cao sẽ được xả xuống và tuabin nước sẽ dẫn động máy phát điện tuabin nước để tạo ra điện. Với chức năng kép là giảm tải đỉnh và bù tải đáy, đây là nguồn cung cấp điện giảm tải đỉnh lý tưởng nhất cho hệ thống điện. Thêm vào đó, nó cũng có thể được sử dụng để điều chỉnh tần số, điều chỉnh pha, điều chỉnh điện áp và dự phòng, đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hoạt động an toàn và chất lượng cao của lưới điện và nâng cao hiệu quả kinh tế của hệ thống.
Bản thân nhà máy thủy điện tích năng không sản xuất điện năng, mà đóng vai trò điều phối sự mâu thuẫn giữa sản xuất điện và cung cấp điện trong lưới điện; điều tiết phụ tải đóng vai trò quan trọng trong việc đáp ứng phụ tải đỉnh ngắn hạn; khởi động nhanh và thay đổi sản lượng kịp thời có thể đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện của lưới điện và nâng cao chất lượng cung cấp điện. Hiện nay, vai trò này không chỉ thuộc về thủy điện mà còn thuộc về hệ thống lưu trữ năng lượng.
Hiện nay, trên thế giới có 193 nhà máy thủy điện đang hoạt động với công suất lắp đặt trên 1000MW và 21 nhà máy đang được xây dựng. Trong số đó, Trung Quốc có 55 nhà máy thủy điện với công suất lắp đặt trên 1000MW đang hoạt động và 5 nhà máy đang được xây dựng, đứng đầu thế giới.
Thời gian đăng bài: 07/05/2022
