Nội dung chính Công nghệ 12 Điện - điện tử Kết nối bài 5: Sản xuất điện năng

BÀI 5: SẢN XUẤT ĐIỆN NĂNG

I. KHÁI NIỆM VỀ SẢN XUẤT ĐIỆN NĂNG

- 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 máy phát điện thông qua khai thác năng lượng cơ học để làm quay turbine của máy phát điện.

- Có nhiều nguồn năng lượng khác nhau dùng để tạo ra điện như: năng lượng nước, năng lượng gió, năng lượng nhiệt, năng lượng mặt trời, năng lượng hóa học.

II. CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT ĐIỆN NĂNG CHỦ YẾU

1. Thủy điện

- Nhà máy thuỷ 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 phát điện phụ thuộc vào lưu lượng nước 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; chi phí truyền tải điện cao do các nhà máy thường được xây dựng ở miền núi, xa nơi tiêu thụ điện.

• Tác động môi trường có thể làm thay đổi cơ chế thuỷ văn và đa dạng sinh học.

2. Nhiệt điện

- Nhà máy nhiệt điện sử dụng nguyên liệu hoá thạch ví dụ như than đá, khí hoặc dầu,... để đốt, 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.

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

• Có thể vận hành liên tục, không phụ thuộc vào điều kiện thời tiết.

- Nhược điểm:

• Sử dụng năng lượng hoá thạch, giá thành sản xuất điện phụ thuộc vào giá thành nhiên liệu.

• Tạo ra nhiều khí thải gây hiệu ứng nhà kính, chất thải gây ô nhiễm môi trường.

3. Điện hạt nhân

- Nhà máy 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 thuộc 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 có thể ảnh hưởng nghiêm trọng tới hệ sinh thái và con người.

4. Điện gió

- Điện gió sử dụng năng lượng gió làm quay turbine gió của máy phát điện tạo điện. Điện được chuyển đổi từ xoay chiều (AC) thành một chiều (DC) và lưu trữ trong pin tích năng sau đó đi qua bộ biến đổi DC-AC trước khi hoà 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 doạ tới môi trường sống của một số loài động vật hoang dã như chim, dơi,...

5. Điện mặt trời

- Điện gió sử dụng năng lượng gió làm quay turbine gió của máy phát điện tạo điện. Điện được chuyển đổi từ xoay chiều (AC) thành một chiều (DC) và lưu trữ trong pin tích năng sau đó đi qua bộ biến đổi DC-AC trước khi hoà 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 doạ tới môi trường sống của một số loài động vật hoang dã như chim, dơi,…