Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Năng lượng xanh - Coggle Diagram
Năng lượng xanh
Tuabin gió
Nguyên lý HĐ
Các turbine gió sẽ hoạt động, chuyển năng lượng của gió thành năng lượng cơ học và phát ra điện. Turbine gió được đặt trên trụ cao để đón năng lượng gió giúp tốc độ quay nhanh hơn và ít bị các luồng gió bất thường.
Khi có gió, chuyển động sẽ tác động lực, đẩy cho cánh quạt quay và dọc theo trục của tuabin. Đó là phần lực cơ học mà cánh quạt tạo ra.
Từ đó, các bộ phận chuyển động khác của động cơ máy phát điện sẽ quay khi kết nối với trục của tuabin. Đây chính là cơ chế tạo ra năng lượng tái tạo. Nguồn điện từ năng lượng gió này nhằm phục vụ cho con người để sử dụng cho các thiết bị trong đời sống sinh hoạt.
Ưu
Cho phép phát triển các hệ thống động cơ tuabin điện gió phù hợp với mọi nhu cầu sử dụng, điều kiện địa hình, môi trường…
-
Năng lượng gió bảo vệ môi trường luôn xanh. Giảm khí thải nhà kính và không gây tình trạng nhiễu xạ điện từ trường.
Có khả năng lắp đặt và ứng dụng ngay cả trong các vùng địa hình phức tạp, hiểm trở như: các khu vực đồi núi, biển, hải đảo có diện tích nhỏ, nhà dân…
Cấu tạo
Anemometer: Bộ đo lường tốc độ gió. Chúng có trách nhiệm truyền dữ liệu của tốc độ gió đi tới bộ phận điểu khiển.
Blades: Đây là cánh quạt, khi gió thổi sẽ tạo lực vào cánh quạt. Làm quay trục của động cơ tuabin và sau đó là dẫn tới các chuyển động liên hoàn của hệ thống tuabin điện gió.
Brake: Bộ hãm (hay còn được gọi là phanh), chúng dùng để dừng hoạt động motor trong trường hợp khẩn cấp.
-
-
Gear box: Bộ phận hộp số. Trong bộ phần này, phần bánh răng của hệ thống sẽ được nối với trục tốc độ cao và trục tốc độ thấp. Bánh răng này không thể thiếu và chúng khá đắt tiền.
-
-
-
Nacelle: Đây là phần vỏ của động cơ. Bao gồm lớp vỏ bọc ngoài và vỏ của Rotor. Được dùng để làm lớp bảo vệ, che chở cho các thành phần chi tiết cấu tạo bên trong của động cơ.
-
Nhược
Gió là nguồn năng lượng không liên tục như năng lượng mặt trời vì vậy không phù hợp cho việc lưu trữ điện bằng pin hay ắc quy.
-
Đặt xa khu dân cư vì các cánh quạt tạo nên tiếng ồn, lâu ngày sẽ gây khó chịu và ảnh hưởng đời sống.
-
Thủy điện
Ưu
-
Thủy điện cung cấp hơn 3.000 terawatt/năm, tương đương khoảng 19% nguồn cung năng lượng của thế giới.
Hoa Kỳ là một trong những nhà sản xuất thủy điện lớn nhất thế giới hiện nay, ngay cả khi giảm các cơ sở sản xuất thủy điện. Người Mỹ tạo ra hơn 103.000 megawatt điện tái tạo với nguồn tài nguyên này.
- Giữ lại nguồn cung cấp nước
Khi chúng ta có xây đập trên một con sông, nước sẽ chảy thành một hồ chứa phía sau con đập.
Kết quả này cho phép thu thập nước ngọt trong thời kỳ mưa lớn để sử dụng trong thời gian khô hạn hoặc hạn hán.
Chúng ta cũng sử dụng tuyệt tác kỹ thuật này để kiểm soát nước lũ hoặc để cung cấp một lượng nước cố định phục vụ tưới tiêu nông nghiệp.
Khoảng 10% diện tích đất trồng trọt ở Hoa Kỳ hiện đang được tưới bằng cách sử dụng nước được lưu trữ trong các hồ chứa phía sau một con đập.
Điều đó có nghĩa là một con đập có thể cung cấp một vùng đệm cho toàn bộ khu vực chống lại các sự kiện thời tiết khắc nghiệt hoặc các hình thái mưa bất thường.
-
Nhiều hồ chứa nước trên khắp Hoa Kỳ mang đến cơ hội đi cắm trại, chèo thuyền và lướt ván.
Những điểm đến này có thể là nơi hoàn hảo để dã ngoại, đi bộ đường dài và dành thời gian nghỉ ngơi cho gia đình.
- Cung cấp hệ thống vận chuyển ổn định
-
Cài đặt một hệ thống khóa với công nghệ này tạo ra một nơi an toàn để vận chuyển hàng hóa và nhiều lợi ích bổ sung.
- Bảo vệ môi trường nhờ “Đập đuôi”
Đập đuôi khá khác với đập nước. Những con đập này được sử dụng để lưu trữ chất thải từ các hoạt động khai thác, bảo vệ môi trường các dòng sông dễ tổn thương khỏi bị ô nhiễm.
Nhược
- Lượng lớn người dân phải di dời
-
Khi các khu vực khô xung quanh bị ngập lụt, các hoạt động nông nghiệp địa phương đương nhiên trải qua một quá trình gián đoạn.
- Hồ chứa có thể dẫn đến phát thải khí nhà kính cao hơn
Khi thảm thực vật bị nhấn chìm trong nước, chúng cuối cùng sẽ chết. Hậu quả, vật chất hữu cơ chết sẽ giải phóng khí mê-tan vào khí quyển.
Sự gia tăng sản xuất khí nhà kính là rất đáng kể vì khí mê-tan mạnh hơn gấp 20 lần so với carbon dioxide.
Việc sử dụng đập ở một số khu vực nhất định cũng có thể góp phần làm mất rừng. Khi chúng ta mất một số lượng đáng kể các cây cùng một lúc, quá trình quang hợp sẽ giảm mạnh, dẫn dến sự hấp thụ carbon dioxide tăng cao.
- Phá vỡ hệ sinh thái địa phương
Các con đập tạo ra một vấn đề lũ lụt đằng sau cấu trúc như một cách để hình thành hồ chứa. Điều này không chỉ làm gián đoạn các hoạt động của con người, mà còn phá hủy môi trường sống hoang dã hiện có.
Nhiều hồ chứa cũng lưu trữ các loài xâm lấn, chẳng hạn như tảo hoặc ốc sên, làm suy yếu các cộng đồng tự nhiên của thực vật và động vật sống trên sông trước đây.
Đập Vajont, Venice (Italy) gặp sự cố vào năm 1963, chỉ 4 năm sau khi hoàn thành.
Một trận lở đất trong lần lấp đầy ban đầu đã gây ra sóng thần trong hồ chứa, tạo ra hơn 50.000.000m3 nước lũ. Một số báo cáo nói rằng sóng thần thậm chí cao hơn 820 feet. Gần 2.000 người chết trong thảm họa này.
Một sự cố khác xảy ra tại đập hồ chứa Ban Kiều (Trung Quốc) năm 1975, khiến 171.000 người thiệt mạng.
- Tác động xấu đến mực nước ngầm
Khi lòng sông nằm sâu sẽ tạo ra một mực nước ngầm thấp hơn dọc theo sông. Điều đó có nghĩa là khó khăn hơn cho rễ cây để đạt được những gì cần thiết cho sự sống.
-
-
Trên khắp thế giới hiện có hơn 57.000 đập cao trên 15m. Trong số đó, có khoảng hơn 300 đập cao hơn 150m. Trung Quốc có nhiều đập quy mô lớn nhất, với hơn 23.000 công trình hoạt động. Hoa Kỳ đứng thứ hai với 9.200, bằng chưa đến một nửa.
Đập lớn được định nghĩa là một cấu trúc cao hơn 15 mét. Chi phí cho một đập lớn hiện nay có thể lên tới hơn 20 tỷ USD và mất từ 7-10 năm để hoàn thành.
- Đập có thể làm cho nước quá nông để điều hướng
Nếu nước quá cạn để sử dụng trong một dòng sông, thì không có cách nào để sử dụng nó cho lợi ích vận chuyển.
- Duy trì hồ chứa nước là thách thức
Khi hạn hán là một vấn đề quan trọng đối với một cộng đồng, thì một hồ chứa phía sau đập có thể là một nguồn tài nguyên quan trọng.
Việc duy trì lượng nước mới này đi kèm với một loạt các thách thức của riêng nó bởi vì sự bốc hơi có thể xảy ra trong thời gian khô hạn và dẫn đến sự gia tăng các vấn đề môi trường.
Nguyên lý HĐ
-
Giai đoạn 1: Dòng nước với áp lực lớn chảy qua các ống thép lớn được gọi là ống dẫn nước có áp tạo ra các cột nước khổng lồ với áp lực lớn đi vào bên trong nhà máy.
Giai đoạn 2: Nước chảy mạnh làm quay tuabin của máy phát điện, năng lượng cơ học được chuyển hóa thành điện năng.
-
Giai đoạn 4: Dòng điện cao thế sẽ được kết nối vào mạng lưới phân phối điện và truyền về các thành phố.
Cấu tạo
-
-
Tua bin: Tua bin giúp gắn liền với máy phát điện ở phía trên nhờ một trục. Loại tuabin phổ biến dùng cho nhà máy thủy điện là Turbine Francis, có hình dạng giống như một đĩa lớn với những cánh cong. Mỗi chiếc tuabin có khối lượng lên tới khoảng 172 tấn và quay với tốc độ 90 vòng mỗi phút.
-
Máy biến áp đặt bên trong nhà máy điện tạo ra dòng điện xoay chiều AC và chuyển đổi nó thành dòng điện có điện áp cao hơn.
Đường dây điện: Đường dây điện gồm ba dây pha của năng lượng điện được sản xuất và một dây trung tính.
-