Bài 5. Sản xuất điện năng SVIP

I. KHÁI NIỆM VỀ SẢN XUẤT ĐIỆN NĂNG

- Là quá trình chuyển đổi các dạng năng lượng khác thành năng lượng điện.

- Phần lớn điện năng được sản xuất bởi các nhà máy phát điện thông qua khai thác năng lượng cơ học.

=> Làm quay turbine của máy phát điện.

- Có nhiều nguồn năng lượng khác nhau để tạo ra điện như năng lượng:

+ Nước.

+ Hóa học.

+ Nhiệt,...

II. CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT ĐIỆN NĂNG CHỦ YẾU

1. Thủy điện

* Sử dụng thế năng của nước trong hồ chứa để chuyển thành động năng làm quay turbine của máy phát điện tạo ra điện.

* Ưu điểm:

- Công suất phát điện lớn.

- Năng lượng tái tạo, sạch, không phát thải khí nhà kính.

- Chi phí vận hành thấp.

* Nhược điểm:

- Công suất phụ thuộc vào lưu lượng tích trữ trong hồ chứa:

+ Có thể giảm nghiêm trọng nếu có hạn hán.

+ Thậm chí không đủ nước để phát điện.

- Chi phí đầu tư lớn, thời gian xây dựng dài,...

- Tác động môi trường có thể làm thay đổi:

+ Cơ chế thủy văn.

+ Đa dạng sinh học.

2. Nhiệt điện

* Nhà máy nhiệt điện sử dụng nhiên liệu hóa thạch để đốt, đun nóng nước tạo ra hơi nước có áp suất cao làm quay turbine.

* Ưu điểm:

- Công suất phát điện lớn.

- Chi phí đầu tư không cao, thời gian xây dựng ngắn.

- Có thể vận hành liên tục không phụ thuộc vào thời tiết.

* Nhược điểm:

- Giá thành sản xuất phụ thuộc vào giá thành nhiên liệu.

- Tạo ra nhiều khí thải độc hại gây:

+ Hiệu ứng nhà kính.

+ Chất thải ô nhiễm môi trường.

3. Điện hạt nhân

- Sử dụng năng lượng từ phản ứng phân hạch để đun nóng nước tạo ra hơi nước có áp suất cao.

=> Làm quay turbine của máy phát điện tạo ra điện.

- Ưu điểm:

+ Công suất phát điện lớn, không phụ thộc vào tự nhiên và môi trường.

+ Ít phát thải khí nhà kính.

- Nhược điểm:

+ Chi phí đầu tư, xây dựng lớn.

+ Chi phí vận hành và bảo trì cao.

+ Chất thải hạt nhân và bức xạ gây ảnh hưởng tới hệ sinh thái và con người.

4. Điện gió

- Sử dụng năng lượng gió làm quay turbine gió của máy phát điện tạo điện. Điện năng được:

+ Chuyển đổi từ xoay chiều (AC) thành một chiều (DC).

+ Lưu trữ trong pin tích năng.

=> Sau đó đi qua bộ biến đổi DC - AC trước khi hòa vào lưới điện.

- Ưu điểm:

+ Năng lượng tái tạo, sạch, vô tận.

+ Không gây phát thải khí nhà kính.

- Nhược điểm:

+ Công suất phát điện thấp, không ổn định.

+ Chi phí đầu tư lớn.

+ Các turbine gió có thể tạo ra tiếng ồn lớn và là mối đe dọa tới muôn trường sống của một số loài động vật hoang dã.

5. Điện mặt trời

- Sử dụng các tấm pin mặt trời gồm các tế bào quang điện hấp thu ánh sáng và chuyển đổi thành điện một chiều (DC).

- Nguồn điện một chiều được:

+ Biến đổi thành điện xoay chiều AC trước khi vào lưới điện.

+ Có thể được nạp, lưu trữ trong pin tích năng.

=> Để cấp điện cả khi không đủ ánh sáng mặt trời.

- Ưu điểm:

+ Không gây phát thải khí nhà kính.

+ Năng lượng tái tạo sạch, vô tận.

- Nhược điểm:

+ Chi phí đầu tư ban đầu cao.

+ Nguy cơ ô nhiễm môi trường từ các tấm pin phế thải đã hết tuổi sử dụng.

+ Công suất phát điện thấp, không ổn định do cường độ sáng mặt trời thay đổi.