Khác biệt giữa các bản “Năng lượng thủy triều”

n
replaced: . → . (3), , → , using AWB
n (clean up using AWB)
n (replaced: . → . (3), , → , using AWB)
 
[[File:Sihwa Lake Tidal Power Station 01.png|right|thumb|Trạm điện thuỷ triều Sihwa Lake, nằm ở [[Gyeonggi]], Hàn Quốc, là công trình thủy điện lớn nhất thế giới, với tổng công suất đầu ra là 254 MW.]]
{{Năng lượng tái tạo}}
[[File:Tide type.svg|thumb|250px|right|Sự biến đỗi của thuỷ triều trong một ngày]]
 
Năng lượng thủy triều được lấy từ [[thủy triều ]] đại dương của Trái Đất. Lực thủy triều là các biến thiên định kỳ trong lực hút hấp dẫn do các thiên thể gây ra. Các lực lượng này tạo ra các chuyển động hoặc dòng điện tương ứng trong các đại dương của thế giới. Do sự hấp dẫn mạnh mẽ tới các đại dương, sự phình ra ở mực nước được tạo ra, gây ra sự gia tăng tạm thời mực nước biển. Khi trái đất quay,sự phình ra ở đại dương này gặp nước nông tiếp giáp với bờ biển và tạo ra một thủy triều. Sự xuất hiện này xảy ra một cách bất thường, do mô hình phù hợp của quỹ đạo của mặt trăng quanh trái đất.<ref>{{cite book|last=DiCerto|first=JJ|title=The Electric Wishing Well: The Solution to the Energy Crisis|date=1976|publisher=Macmillan|location=New York}}</ref> Tầm quan trọng và đặc điểm của chuyển động này cho thấy các vị trí thay đổi của Mặt Trăng và Mặt Trời liên quan đến Trái đất, sự [[Hiệu ứng Coriolis| ảnh hưởng của vòng quay Trái đất]], và [[Phép đo sâu| tính chất địa lý của đáy biển và bờ biển]].
 
Năng lượng thủy triều là công nghệ duy nhất khai thác năng lượng vốn có trong các đặc điểm quỹ đạo của hệ thống [[Trái Đất]]–[[ Mặt Trăng]], và ở mức độ thấp hơn trong hệ thống Trái Đất–[[Mặt Trời]]. Các nguồn năng lượng tự nhiên khác được khai thác bằng công nghệ của con người có nguồn gốc trực tiếp hoặc gián tiếp với Mặt trời, bao gồm [[Nhiên liệu hoá thạch]], [[Thuỷ điện|Thuỷ điện thông thường]], [[Năng lượng gió|gió]], [[Nhiên liệu sinh học]], [[Năng lượng sóng|sóng]] và [[Năng lượng Mặt Trời]]. [[Năng lượng hạt nhân]] tận dụng nguồn gốc khoáng của các yếu tố phân hạch, trong khi năng lượng địa nhiệt khai thác của Trái Đất [[Nội nhiệt]] của Trái Đất, nhiệt từ sự kết hợp nhiệt dư từ sự bồi tụ hành tinh (khoảng 20%) và nhiệt sinh ra do sự [[Phóng xạ| phân rã phóng xạ]] (80%).<ref name="turcotte">{{cite book| last=Turcotte| first=D. L.|author2=Schubert, G. | title=Geodynamics | publisher=Cambridge University Press| location=Cambridge, England, UK| date=2002 | edition=2nd| pages=136–137 | chapter=Chapter 4 | isbn=978-0-521-66624-4 }}</ref>
 
Một máy phát điện thủy triều chuyển đổi năng lượng của dòng thủy triều thành điện năng. Biến thể thủy triều lớn hơn và vận tốc dòng triều cao hơn có thể làm tăng đáng kể tiềm năng của một vị trí để phát ra điện thủy triều.
 
Bởi vì thủy triều của Trái đất hình thành là do sự tương tác của lực hấp dẫn với Mặt trăng và Mặt trời và sự di chuyển của Trái đất, năng lượng thủy triều thực tế là vô tận và được phân loại như là một nguồn [[Năng lượng tái tạo]]. Sự dịch chuyển thủy triều làm tiêu hao năng lượng cơ học trong hệ thống Trái Đất - Mặt Trăng: đây là kết quả của việc bơm nước qua các hạn chế tự nhiên xung quanh đường bờ biển và do đó xuất hiên sự phân tán [[Độ nhớt|độ nhớt]] ở dưới [[Đáy đại dương]] và ở [[Dòng chảy rối]]. Sự tiêu hụt năng lượng này đã làm cho sự di chuyển vòng của trái đất chậm lại trong 4,5 tỷ năm kể từ khi hình thành. Trong suốt 620 triệu năm qua, thời gian quay của trái đất (chiều dài một ngày) đã tăng từ 21,9 giờ lên 24 giờ;<ref>{{cite journal | author=George E. Williams | bibcode=2000RvGeo..38...37W | title=Geological constraints on the Precambrian history of Earth's rotation and the Moon's orbit | journal=Reviews of Geophysics | volume=38 | issue=1 |date=2000 | pages=37–60 | doi=10.1029/1999RG900016 }}</ref> trong giai đoạn này Trái đất đã mất 17% năng lượng quay của nó. Mặc dù thủy triều làm tiêu hao thêm năng lượng từ hệ thống, ảnh hưởng của nó không đáng kể và sẽ chỉ được nhận thấy trong hàng triệu năm.
 
== Các phương thức vận hành ==
Các máy phát điện thủy triều sử dụng [[Động năng]] của các dòng chảy di chuyển tới các tuabin điện, theo cách tương tự với [[Turbine gió|tuabin gió]] sử dụng năng lượng gió cho các tuabin điện Một số máy phát điện thủy triều có thể được xây dựng thành các kết cấu của các cây cầu hiện có hoặc bị chìm hoàn toàn, do đó tránh được những lo ngại về tác động đến cảnh quan thiên nhiên. Các hạn chế về đất đai như eo biển hoặc cửa hút gió có thể tạo ra vận tốc cao tại các địa điểm cụ thể, có thể thu được bằng việc sử dụng tuabin. Các tuabin này có thể nằm ngang, thẳng đứng, mở, hoặc ngầm hóa.<ref name="Tethys">{{Chú thích web|tiêu đề=Tidal - Capturing tidal fluctuations with turbines, tidal barrages, or tidal lagoons|url=http://tethys.pnnl.gov/technology-type/tidal|website=Tidal / Tethys|nhà xuất bản=[[Pacific Northwest National Laboratory]] (PNNL)|ngày truy cập=2 February 2016|deadurl=no|archiveurl=https://web.archive.org/web/20160216190319/https://tethys.pnnl.gov/technology-type/tidal|archivedate=16 February 2016|df=}}</ref>
 
Năng lượng dòng chảy có thể được sử dụng ở tốc độ cao hơn nhiều so với tuabin gió do nước dày đặc hơn không khí. Sử dụng công nghệ tương tự như tua-bin gió, chuyển đổi năng lượng trong năng lượng thủy triều sẽ hiệu quả hơn nhiều. Gần 10 &nbsp;mph (khoảng 8,6 hải lý) dòng thuỷ triều đại dương sẽ có công suất bằng hoặc lớn hơn tốc độ gió 90 &nbsp;mph cho hệ thống tuabin cùng một kích thước .<ref>{{Chú thích web|url=http://www.alternative-energy-tutorials.com/tidal-energy/tidal-stream.html|tiêu đề=Tidal Stream and Tidal Stream Energy Devices of the Sea|website=Alternative Energy Tutorials|ngôn ngữ=en-GB|access-date=2018-05-07}}</ref>
 
=== Đập thuỷ triều ===
=== Động năng thuỷ triều ===
[[File:DTP T dam top-down view.jpg|thumb|right| Góc nhìn từ trên xuống của đập DTP. Màu xanh lam và đỏ đậm cho thấy thủy triều thấp và cao tương ứng.]]
Động năng thuỷ triều (hoặc DTP, Dynamic tidal power) là một công nghệ chưa được thử nghiệm nhưng hứa hẹn sẽ khai thác sự tương tác giữa động năng và tiềm năng trong dòng thủy triều. Nó được đề xuất rằng các đập rất dài (30-50 30–50&nbsp;km) được xây dựng từ bờ biển thẳng ra biển hoặc đại dương. Chênh lệch pha thuỷ triều sẽ xuất hiện trên đập, dẫn đến sự chênh lệch mực nước đáng kể trong vùng biển ven biển nông – có tiềm năng cao ở những nơi có các dòng thủy triều dao động song song mạnh như ở Vương quốc Anh, Trung Quốc và Hàn Quốc..
 
===Đầm phá thuỷ triền===
Cũng có một báo cáo về Ủy ban Quốc tế vào tháng 4 năm 1961, mang tên "Điều tra dự án điện thủy triều Quốc tế Passamaquoddy", do Chính phủ Liên bang Mỹ và Canada thực hiện. Theo báo cáo, theo lợi ích về tỷ lệ chi phí, dự án này sẽ tạo ra lợi nhuận cho Hoa Kỳ chứ không phải cho Canada. Một hệ thống đường cao tốc dọc theo đỉnh đập cũng đã được lên ý tưởng thực hiện.
 
Năm 1977, một nghiên cứu khác lại được thực hiện bởi các chính phủ Canada, chính quyền tỉnh Nova Scotian và New Brunswick, mang tên "Đánh giá lại sức mạnh tài nguyên thủy triều", nhằm xác định tiềm năng của các đập thủy triều tại vịnh Chignecto và vịnh Minas - tại cuối cửa sông vịnh Fundy . Có ba địa điểm được xác định là khả thi về mặt tài chính: vịnh Shepody (1550 MW), Cumberline Basin (1085 MW) và vịnh Cobequid (3800 MW). Nhưng những nhà máy điện thủy triều tại nhưng địa điểm này vẫn không thể trở thành hiện thực mặc dù chúng có tính khả thi cao.
 
===Nghiên cứu của Hoa Kỳ trong thế kỷ XXI===
 
===Sự phát triển của điện thủy triều tại Anh===
Cơ sở thử nghiệm năng lượng biển đầu tiên trên thế giới được thành lập vào năm 2003, với mục đích bắt đầu phát triển ngành công nghiệp năng lượng từ sóng và thủy triều ở Anh. Trung tâm Năng lượng Biển Châu Âu (EMEC) , có trụ sở tại Orkney, Scotland đã hỗ trợ việc triển khai nhiều thiết bị năng lượng sóng và thủy triều hơn bất kỳ địa điểm nào khác trên thế giới. EMEC cũng cung cấp nhiều địa điểm thử nghiệm trong điều kiện biển thực tế . Trụ sở kiểm tra thủy triều nối lưới của trung tâm này nằm ở Fall of Warness, ngoài đảo Eday, trong một kênh hẹp tập trung nhiều dòng hải lưu, chảy giữa Đại Tây Dương và Biển Bắc. Những dòng hải lưu này có tốc độ rất cao có thể lên tới 4 &nbsp;m/s (8 hải lý) vào mùa xuân.Các nhà phát triển năng lượng thủy triều đã thử nghiệm tại nhiều địa điểm khác nhau bao gồm: Alstom (trước đây là Tidal Generation Ltd); ANDRITZ HYDRO Hammerfest; Tập đoàn Tài nguyên Atlantis; Nautricity; OpenHydro; Công suất thủy triều Scotrenewables; Voith.Công suất tại những địa điểm này có thể đạt tới 4TJ hằng năm. Ở những nơi khác ở Anh, công suất năng lượng hàng năm còn có thể đạt tới 50 TWh nếu trong tua bin được lắp đặt lưỡi xoay với công suất 25 GW.
 
===Những đề án năng lượng thủy triều hiện tại và trong tương lai===
====Các tua bin thủy triều====
 
Mối quan tâm chính về môi trường đối với năng lượng thủy triều có liên quan đến sự tấn công của lưỡi quay và sự vướng víu của sinh vật biển khi nước tốc độ cao được tạo ra làm tăng nguy cơ sinh vật bị đẩy gần lại hoặc thông qua các thiết bị này. Cũng như tất cả các nguồn năng lượng khác có khả năng tái tạo từ đại dương, cũng có một vài mối quan tâm về việc tạo ra Điện từ trường và âm thanh của các tua bin thủy triều có thể ảnh hưởng đến sự sống của các sinh vật biển. Vì các thiết bị này nằm trong nước nên đầu ra âm thanh có thể lớn hơn các thiết bị được tạo ra bằng năng lượng gió ngoài khơi. Tùy thuộc vào tần số và biên độ của âm thanh được tạo ra bởi các thiết bị năng lượng thủy triều, âm thanh này có thể có các hiệu ứng khác nhau trên động vật biển có vú (đặc biệt là những loài có khả năng giao tiếp và điều hướng trong môi trường biển bằng tín hiệu, chẳng hạn như cá heo và cá voi). Việc khai thác năng lượng thủy triều cũng có thể gây ra những lo ngại về môi trường như làm giảm chất lượng nước và phá vỡ các quá trình trầm tích. Tùy thuộc vào quy mô của dự án, các ảnh hưởng này có thể dao động từ các dấu tích nhỏ của các lớp trầm tích gần thiết bị thủy triều đến ảnh hưởng nghiêm trọng tới các hệ sinh thái và quá trình ven bờ.
 
====Đập thủy triều====
==Dự án điện thuỷ triều ở Việt Nam==
 
Việt Nam có bờ biển dài trên 3.200 &nbsp;km và ven biển có nhiều vũng, vịnh, cửa sông, đầm phá, là tiền đề để khai thác năng lượng thủy triều. Tại khu vực Quảng Ninh, mật độ năng lượng thủy triều đạt khoảng 3,7 GWh/km2, Nghệ An khoảng 2,5 GWh/ km2 và giảm dần đến khu vực Thừa Thiên Huế với 0,3 GWh/ km2. Về phía Nam, Phan Thiết là 2,1 GWh/ km2, Bà Rịa - Vũng Tàu với 5,2 GWh/ km2. Vùng biển Đông Bắc thuộc địa phận tỉnh Quảng Ninh và TP. Hải Phòng là khu vực có tiềm năng phát triển điện thủy triều lớn nhất nước, với công suất lắp máy có thể lên đến 550MW, chiếm 96% tiềm năng kỹ thuật nguồn điện thủy triều của Việt Nam. Tuy nhiên, nguồn năng lượng này chưa được quan tâm khai thác, mới ở giai đoạn nghiên cứu sơ khai, chưa có những ứng dụng cụ thể phát điện từ nguồn năng lượng này <ref>{{Chú thích web|url=http:// http://nangluongvietnam.vn/news/vn/dien-hat-nhan-nang-luong-tai-tao/tiem-nang-phat-trien-dien-thuy-trieu-lon-nhat-nuoc.html|tiêu đề=Tiềm năng phát triển điện thuỷ triều lớn nhất nước| author=Minh Cường |ngày truy cập=25 May 2018|deadurl=no|df=}}</ref><ref>{{Chú thích web|url=http:// http:// http://nangluongvietnam.vn/news/vn/dien-hat-nhan-nang-luong-tai-tao/nang-luong-tai-tao/dien-thuy-trieu-o-viet-nam-tai-sao-khong.html|tiêu đề=Điện thuỷ triều ở Việt Nam: Tại sao không?|author=Song Anh |ngày truy cập=25 May 2018|deadurl=no|df=}}</ref>.
 
{{thể loại Commons|Tidal power}}