Thủy điện là gì? Ưu, nhược điểm và vai trò của thủy điện
Năng lượng điện (điện năng) là một nguồn năng lượng cực thiết yếu đối với cuộc sống sinh hoạt cũng như sản xuất của xã hội con người. Thủy điện là một trong những công nghệ giúp chuyển đổi năng lượng từ dạng cơ năng của dòng nước thành năng lượng điện. Nó đóng góp khoảng gần 40% sản lượng điện cho quốc gia.Tại bài viết này, hãy theo chân Thiết Bị Điện Goldsun cùng tìm hiểu xem thủy điện là gì nhé!
Thủy điện là gì?
Thủy điện là nguồn điện có được từ năng lượng nước. Đa số năng lượng thủy điện có được từ thế năng của nước được tích tại các đập nước làm quay một tuốc bin nước và máy phát điện. Kiểu ít được biết đến hơn là sử dụng năng lượng động lực của nước hay các nguồn nước không bị tích bằng các đập nước như năng lượng thủy triều. Thủy điện là nguồn năng lượng tái tạo.
Thủy điện mang lại tiềm năng đáng kể trong việc giảm phát thải carbon, vì lượng phát thải khí nhà kính (GHG) nói chung là rất thấp, thường dưới 1% lượng phát thải từ các nhà máy điện than. Thủy điện có thể cung cấp cả dịch vụ quản lý năng lượng và nước, đồng thời cũng giúp hỗ trợ các nguồn năng lượng tái tạo biến đổi khác như gió và mặt trời, bằng cách cung cấp các dịch vụ lưu trữ và cân bằng tải.
Lịch sử về thủy điện
Lịch sử của thủy điện có từ hàng nghìn năm trước. Ví dụ, người Hy Lạp đã sử dụng guồng nước để xay lúa mì thành bột từ hơn 2.000 năm trước. Sự phát triển của tuabin thủy điện hiện đại bắt đầu vào giữa những năm 1700 khi một kỹ sư quân sự và thủy lực người Pháp, Bernard Forest de Bélidor, viết Architecture Hydraulique.
Nhiều phát triển quan trọng trong công nghệ thủy điện đã xảy ra trong nửa đầu thế kỷ 19, và gần đây, thế kỷ qua đã chứng kiến một số tiến bộ về thủy điện đã giúp thủy điện trở thành một phần không thể thiếu trong tổ hợp năng lượng tái tạo ở Hoa Kỳ.
Nguyên lý hoạt động của thủy điện
Các nhà máy thủy điện biến sự chênh lệch tiềm năng của nước thành điện năng bằng cách chuyển nó giữa hai điểm ở độ cao khác nhau.
Để làm được điều này, một dòng nước bị ép qua một mạch thủy lực nối hai điểm ở các độ cao khác nhau gọi là mớn nước, trong đó nước tăng tốc độ khi thế năng được chuyển hóa một phần thành động năng. Tua bin biến động năng này thành cơ năng, sau đó máy phát điện biến thành điện năng.
Cuối cùng, dòng nước rời tuabin và được xả trở lại sông, hầu như không có tốc độ và với thế năng tương ứng với độ cao của cửa xả.
Ưu điểm và nhược điểm của năng lượng thủy điện
Dưới đây là các ưu điểm về năng lượng thủy điện:
Ưu điểm
- Là dạng năng lượng hoàn toàn có thể tái sử dụng.
- Không có khả năng bị đốt cháy nên giúp giảm tình trạng ô nhiễm môi trường.
- Có tuổi thọ, thời gian sử dụng lâu dài.
- Có tính bền vững nên giúp giảm phát thải khí nhà kính.
- Giá thành nhiên liệu rẻ nên tiết kiệm đáng kể chi phí thuê nhân công.
- Tính linh động cao, đáp ứng tốt nhu cầu thời gian cao điểm.
- Chi phí vận hành thấp so với chi phí lắp đặt.
- Đặc biệt hữu ích để kiểm soát dòng chảy của con sông để ngăn chặn lũ lụt nguy hiểm.
- Là một trong những nguồn năng lượng hiệu quả nhất trên thế giới với hiệu quả chuyển đổi nước thành điện lên đến 90%.
- Tạo điều kiện để phát triển các hoạt động giải trí ngoài trời, văn hóa giáo dục tại các nhà máy thủy điện.
- Là nguồn dự phòng và bổ sung cần thiết cho các công nghệ phát điện tái tạo gián đoạn. Ví dụ năng lượng gió, năng lượng mặt trời quang điện…
Bên cạnh những ưu điểm về thủy điện thì cũng có không ít những nhược điểm
Nhược điểm
- Chi phí đầu tư cao
- Dễ làm thay đổi chất lượng nước hồ chứa và suối.
- Khả năng cao làm thay đổi cảnh quan thiên nhiên.
- Làm cạn kiệt dòng chảy ảnh hưởng lớn đến đời sống sản xuất và sinh hoạt của con người.
- Gây ra hiện tượng ngăn dòng trầm tích chảy xuống hạ lưu khiến bờ sông suy yếu, sụt đáy.
- Gây ra tình trạng ngập lụt đất, môi trường sống của các loại động vật, thay đổi môi trường sinh sống của thủy, hải sản.
Vai trò của thủy điện
- Đóng góp sản lượng điện năng chiếm khoảng 36,5% tổng sản lượng điện quốc gia, cao thứ 2 sau nhiệt điện.
- Đóng vai trò chính trong công tác phòng chống lũ lụt tại các khu vực đồng bằng.
- Cung cấp nguồn nước tưới tiêu phục vụ cho công tác sản xuất, chăn nuôi trong nông nghiệp, thủy hải sản.
- Góp phần hạn chế tình trạng xâm nhập mặn trong bối cảnh biến đổi khí hậu nghiêm trọng.
- Mang lại nguồn thu ngân sách có các tỉnh, thúc đẩy xây dựng các khu tái định cư với đầy đủ cơ sở hạ tầng.
- Giải quyết tình trạng công ăn việc làm cho nhiều người dân trong khu vực có nhà máy thủy điện.
- Tạo điều kiện tốt cho đồng bào ở vùng sâu, vùng xa có cơ hội tiếp xúc với tri thức văn hóa mới.
Tình hình khai thác thủy điện ở Việt Nam
Việt Nam là nước có tiềm năng lớn về thủy điện: Đất nước ta có nguồn tài nguyên thủy năng tương đối lớn do điều kiện địa hình và khí hậu Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới, nóng ẩm mưa nhiều. Sở hữu 2860 sông ngòi lớn nhở trên khắp lãnh thổ với hai hệ thống sông lớn nhất là sông Cửu Long ở Nam Bộ và sông Hồng ở Bắc Bộ.
Nguồn thế năng to lớn do chênh lệch địa hình dài từ Bắc vào Nam với bờ biển hơn 3400 km cùng với sự thay đổi cao độ từ hơn 3100m cho đến độ cao mặt biển.
Theo nghiên cứu đánh giá, Việt Nam có thể khai thác được nguồn công suất thủy điện vào khoảng 25.000 – 26.000 MW, tương ứng với khoảng 90 -100 tỷ kWh điện năng. Trên thực tế, tiềm năng về công suất thủy điện có thể khai thác còn nhiều hơn với ước tính từ 30.000 MW đến 38.000 MW.
Đến năm 2018, đã có tổng số 80 dự án thủy điện lớn và thủy điện vừa vào vận hành với tổng công suất lắp máy là 15.999 MW.
Sau khi đọc bài viết trên của Thiết Bị Điện Goldsun hy vọng sẽ đem lại cho các bạn những kiến thức thú vị xoay quanh về chủ đề thủy điện và phần nào đó giải đáp thắc mắc cho bạn đọc.
