LỜI NÓI ĐẦU Điện tạo từ dạng lượng khác tiềm tàng tự nhiên nhờ công nghệ biến đổi lượng Chẳng hạn, nhiệt tiềm tàng loại nhiên liệu (than đá,dầu mỏ,khí đốt,…) giải phóng qua phản ứng cháy, biến đổi thành cuối thành điện nhà máy nhiệt điện Cơ dòng nước (sông,suối,thủy triều,…) biến thành điện nhà máy thủy điện.Tại nhà máy điện nguyên tử, lượng giải phóng từ phản ứng hạt nhân (của nguyên tố có nguyên tử lượng lớn) biến thành điện qua trình biến đổi nhiệt → → điện từ Ngồi cơng nghệ quan trọng cơng nghệ lượng nghiên cứu áp dụng như: Năng lượng mặt trời, lượng đia nhiệt, lượng gió, lượng sinh khối, sinh khí,… Vào năm 50 kỷ trước, tuyệt đại đa số điện sản xuất nhà máy nhiệt điện (trên 90%) Tuy nhiên theo thời gian tỉ lệ điện nhà máy nhiệt điện phát có xu hướng giảm dần, thủy điện tăng dần có phát triển nhanh phần điện nhà máy điện nguyên tử sản xuất Điều giải thích cạn dần loại nhiên liệu nhu cầu ứng dụng vào lĩnh vực kinh tế khác ngày có giá trị Trong kỹ thuật xây dựng khai thác thủy lại có bước thay đổi vượt bậc, cho phép lắp đặt tổ máy công suất lớn, đắp đập ngăn sông xây dựng nhà máy thủy điện khổng lồ làm cho giá thành xây dựng (tính đơn vị công suât lắp máy) ngày giảm Nhìn giới, thấy phồn vinh kinh tế toàn cầu làm chuyển động mạnh mẽ tiêu thụ lượng mức kỷ lục Tuy đáng kể môi trường nhà máy nhiệt điện đặt nhiệm vụ quan trọng sách lượng bền vững phát triển mạnh mẽ nguồn lượng phục hồi Trong nguồn lượng phục hồi lớn công nghệ chứng minh thủy điện Đây lời khẳng định to lớn giá trị thực thủy điện, nguồn lượng phục hồi,sạch bền vững Chính lí trên, khn khổ tiểu luận này, nhóm tìm hiểu sâu thủy điện vấn đề liên quan đến phát triển thủy điện giới Việt Nam Tuy nhiên, vấn đề chúng em đề cập đến có nội dung lý luận lớn nên tiểu luận không tránh khỏi hạn chế thiếu sót định, chúng em mong nhận ý kiến đóng góp từ giảng viên tất bạn sinh viên Chúng em xin chân thành cảm ơn! Mục lục CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ THỦY ĐIỆN 1.1 Khái niệm thủy điện .5 1.2 Phân loại nhà máy thủy điện .5 1.2.1 Phân loại theo công suất lắp máy 1.2.2 Phân loại theo cột nước 1.2.3 Phân loại theo kết cấu nhà máy 1.3 Các đặc điểm nhà máy thủy điện 1.3.1 Sử dụng nguồn thủy dồi thiên nhiên .8 1.3.2 Vận hành đơn giản, an toàn, dễ dàng tự động hóa, chi phí cho quản lý lao động nhỏ 1.3.3 Giá thành điện nhà máy thủy điện thường thấp nhiều so với nhà máy nhiệt điện 1.3.4 Vốn đầu tư lớn, thời gian xây dựng lâu nhà máy nhiệt điện 1.3.5 Nhà máy thủy điện thường lợi dụng tổng hợp 1.3.6 Nguồn nước thay đổi ngẫu nhiên biến động mạnh theo thời gian 1.3.7 Ảnh hưởng đến môi trường sinh thái CHƯƠNG THỰC TRẠNG PHÁT TRIỂN THỦY ĐIỆN VÀ TÁC ĐỘNG CỦA THỦY ĐIỆN ĐẾN MÔI TRƯỜNG .10 2.1 Khái quát tiềm phát triển thủy điện Thế giới Việt Nam .10 2.2 Lịch sử phát triển thủy điện Việt Nam 13 2.3 Công tác qui hoạch nguồn thủy 15 2.4 Thực trạng chiến lược phát triển thủy điện 17 2.4.1 Về quy hoạch .17 2.4.2 Về thiết kế, thi cơng xây dựng cơng trình 17 2.4.3 Về quản lý vận hành hồ chứa .18 2.5 Tác động thủy điện đến môi trường tự nhiên 19 2.5.1 Ảnh hưởng đến môi trường đất: 19 2.5.2 Ảnh hưởng đến môi trường nước .21 2.5.3 Ảnh hưởng đến mơi trường khơng khí .22 2.5.4 Ảnh hưởng đến mơi trường sống người 23 CHƯƠNG GIẢI PHÁP VÀ ĐỊNH HƯỚNG 31 3.1 Giải pháp khắc phục ảnh hưởng thủy điện đến môi trường 31 3.2 Định hướng phát triển lượng bền vững 33 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ THỦY ĐIỆN 1.1 Khái niệm thủy điện Thuỷ điện nguồn điện có từ lượng nước Đa số lượng thuỷ điện có từ nước tích đập nước làm quay tuốc bin nước máy phát điện Kiểu biết đến sử dụng lượng động lực nước hay nguồn nước khơng bị tích đập nước lượng thuỷ triều Thuỷ điện nguồn lượng hồi phục Năng lượng lấy từ nước phụ thuộc khơng vào thể tích mà vào khác biệt độ cao nguồn dòng chảy Sự khác biệt độ cao gọi áp suất Lượng lượng tiềm tàng nước tỷ lệ với áp suất Để có áp suất cao nhất, nước cung cấp cho turbine nước cho chảy qua ống lớn gọi ống dẫn nước có áp (penstock) 1.2 Phân loại nhà máy thủy điện 1.2.1 Phân loại theo công suất lắp máy  Nhà máy thủy điện lớn: Nln ≥ 1000 (MW)  Nhà máy thủy điện vừa: 15 (MW) ≤ Nln < 1000 (MW)  Nhà máy thủy điện nhỏ: Nln < 15 (MW) 1.2.2 Phân loại theo cột nước  Nhà máy thủy điện cột nước cao: Hmax > 400 (m)  Nhà máy thủy điện cột nước trung bình: 50 (m) ≤ Hmax ≤ 400 (m)  Nhà máy thủy điện cột nước thấp: Hmax < 50 (m) 1.2.3 Phân loại theo kết cấu nhà máy  Nhà máy thủy điện kiểu đập Với sơng có lưu lượng nước lớn độ dốc nhỏ để tạo chênh lệch cột nước ∆H lớn, xây dựng đập chắn, từ xây dựng nhà máy thủy điện gọi nhà máy thủy điện kiểu đập Đập cao cơng suất lớn nhiên cột nước đập tạo nên bị hạn chế điều kiện kinh tế kĩ thuật không cho phép  Phân loại o Nhà máy thủy điện kiểu ngang đập: nhà máy nằm đập có kết cấu phức tạp, để đảm bảo điều kiện kinh tế kĩ thuật cột nước khoảng (35 - 40)m o Nhà máy thủy điện sau đập: nhà máy nằm sau đập dâng nước Khi cột nước cao lý ổn định nhà máy phải nằm sau đập, đường dẫn nước không qua đập mà bố trí vịng ngồi đập ( Hịa Bình) cột nước khoảng (35 – 40)m  Phân tích o Ưu điểm: Có cơng suất lớn tận dụng tồn lưu lượng dịng sơng, tạo hồ chứa nước để điều tiết vận hành tối ưu nhà máy thủy điện hệ thống o Nhược điểm: Vốn đầu tư cao, đập xây dựng cao điều kiện kinh tế kĩ thuật, đập cao làm ngập vùng rộng lớn, ảnh hưởng đến sinh thái môi trường  Nhà máy thủy điện đường dẫn Nhà máy thủy điện xây dựng nối tiếp dịng sơng gọi hệ thống khai thác bậc thang, trường hợp công suất nhà máy tăng lên khả điều tiết lượng dòng chảy tốt  Phân loại o Xây dựng nơi cột nước tạo cách tự nhiên từ thác nước, lợi dụng độ cao thác nước ta đặt đường ống dẫn nước vào nhà máy tạo cột áp o Xây dựng nơi có lưu lượng nước ít, độ dốc lớn Kênh cấu tạo phần: phần đầu xây dựng dạng kênh dẫn hở với độ dốc nhỏ Có nhiệm vụ đưa nước xa không làm thay đổi nhiều mức nước đến vị trí thuận lợi tạo thành cột nước cao để xây dựng nhà máy thủy điện Phần cuối xây dựng dạng ống dẫn kín có nhiêm vụ đưa nước từ cao xuống thấp giữ nguyên cột áp vào tuabin nhà máy  Phân tích o Ưu điểm: Có cột nước lớn vốn đầu tư nhỏ, xây dựng nhà máy có cơng suất lớn lưu lượng dòng chảy nhỏ o Nhược điểm: Khơng có hồ chứa nước, khơng có khả điều tiết vận hành tối ưu, lưu lượng nước khơng lớn cơng suất hạn chế Trường hợp đặc biệt sông lượn vòng đoạn dài tạo thành chênh lệch lớn mức nước Kênh dẫn ngắn nên không tốn nhiều cộng xây dựng Trường hợp hai sơng gần có mức độ chênh lệch nhiều Nước chảy vào kênh dẫn lấy từ sơng có mức nước cao chảy vào dịng sơng có mức nước thấp Một ví dụ điển hình cho nhà máy thủy điện kênh dẫn nhà máy thủy điện Đa Nhim Nhà máy xây dựng từ năm 60 kỉ trước Kênh gồm ống kín dài gần km dẫn nước từ thung lũng đỉnh cao nguyên Đà Lạt xuống vùng đất thấp tạo cột nước tới 1020 m Nhờ cột nước lớn nên với lưu lượng nhỏ, công suất nhà máy đáng kể  Nhà máy thủy điện kiểu hỗn hợp Áp dụng hỗn hợp cách để tạo thành cột nước, tạo thành phần đập, phần kênh dẫn  Nhà máy thủy điện kiểu tích năng: Là nhà máy thủy điện có hồ chứa xây dựng bao gồm trình:  Vào cao điểm phụ tải hệ thống điện nhà máy thủy điện tích sử dụng nước hồ chạy tuabin nước quay máy phát điện để cung cấp cho lưới  Vào thấp điểm phụ tải hệ thống điện nhà máy thủy điện tích sử dụng điện hệ thống chạy bơm để bơm nước lên hồ Nhà máy thủy điện tích có tác dụng san phẳng đồ thị phụ tải giảm tổn thất công suất nâng cao hiệu làm việc nhà máy điện hệ thống Trên giới có số lượng lớn nhà máy thủy điện tích vận hành Ở hệ thống điện thuộc Liên xơ cũ nhiều nhà máy thủy điện tích xây dựng ngoại ô thành phố lớn Matxcova (1200MW), Litva (1600MW), Đnhep (2200MW) Ở Pháp hàng chục nhà máy thủy điện tích phát triển đồng thời với trình xây dựng nhà máy nguyên tử nhằm đảm bảo nhu cầu điều chỉnh cơng suất tích lũy điện  Nhà máy thủy điện thủy triều Nhà máy thủy điện thủy triều làm việc dưa thay đổi mức nước thủy triều lên xuống xây dựng vịnh biển đập ngăn vịnh với biển Khi thủy triều lên mức nước biển cao mức nước vịnh, ta độ chênh lệch cột nước cho nước chảy qua tuabin từ biển vào vịnh để phát điện Khi thủy triều rút nước mức nước vịnh cao mức nước biển tạo nên độ chênh cột nước cho nước qua tuabin từ vịnh vào biển để phát điện Mỗi ngày thủy triều lên xuống lần nên vịnh trư nước lần Khi chuyển chiều làm việc, nhà máy phải ngừng làm việc thời gian để có đủ độ chênh mức nước cần thiết Như ngày nhà máy phải nghỉ làm việc lần cột nước phần mức chênh lệch thủy triều Do nhà máy xây dựng nối liền với hệ thống nơi có chênh lệch thủy triều cao (8-10)m Tại Việt Nam chênh lệch thủy triều nhỏ nên nhà máy thủy điện thủy triều không quan tâm 1.3 Các đặc điểm nhà máy thủy điện 1.3.1 Sử dụng nguồn thủy dồi thiên nhiên Nhà máy thủy điện sử dụng lượng dòng nước tự nhiên để biến đổi thành điện Đó nguồn lượng vô tận thiên nhiên Nhiên liệu vận chuyển, nguồn nước thiên nhiên phong phú Trái lại nhiên liệu nhà máy nhiệt điện( than, dầu, đốt,…) có hạn cần cho nhiều nghành kinh tế quốc dân khác Sử dụng nguồn thủy tiết kiệm nhiên liệu ngồi cịn tiết kiệm chi phí khai thác vận chuyển dẫn đến giá thành điện giảm mang lại lợi ích lớn kinh tế quốc dân 1.3.2 Vận hành đơn giản, an tồn, dễ dàng tự động hóa, chi phí cho quản lý lao động nhỏ Thời gian mở máy ngừng máy nhỏ Hiệu suất cao ( 80-90)% phụ thuộc vào tình trạng làm việc Thiết bị nhà máy thủy điện tương đối đơn giản so với nhiệt điện nên thực tự động hóa cao Ở nhà máy thủy điện suất lao động thường cao nhà máy nhiệt điện khơng phải khai thác vận chuyển, bảo quản, chế biến nguyên liệu vào việc đốt lò, cung cấp nước cho lò hơi, 1.3.3 Giá thành điện nhà máy thủy điện thường thấp nhiều so với nhà máy nhiệt điện Nước loại nhiên liệu khai thác, vận chuyển, chế biến, bảo quản khả thực tự động hóa cao, nhân cơng phục vụ Khối lượng thiết bị phí cho thiết bị, khấu hao nhỏ 1.3.4 Vốn đầu tư lớn, thời gian xây dựng lâu nhà máy nhiệt điện Các cơng trình thủy điện địi hỏi khối lượng xây dựng lớn, chi phí nhiều, thời gian thăm dò xây dựng lâu 1.3.5 Nhà máy thủy điện thường lợi dụng tổng hợp Khi xây dựng nhà máy thủy điện thường lợi dụng tổng hợp nhiệm vụ sau:  Thủy lợi: Xây dựng trạm thủy điện kiểu đập tạo nên hồ chứa nước lớn, giữ khối lượng lớn nước mùa nước lũ để tưới cho vùng đồng hay đồi núi rộng lớn vào mùa khô đảm bảo việc tăng suất  Chống lũ: Xây dựng nhà máy thủy điện kiểu đập tạo thành hồ chứa nước lớn có khả trữ phần lớn lượng nước mùa lũ hạn chế mức nước lũ phía hạ lưu, tránh hiểm họa lũ lụt gây  Giao thông: Xây dựng nhà máy thủy điện với hồ chứa nước lớn tạo điều kiện cho thuyền bè lại dễ dàng Ngoài ra, xây dựng đập qua sông thường kết hợp xây dựng đường sắt, đường bộ, cầu qua sông  Phát triển chăn nuôi: Những hồ chứa nước lớn hồ nuôi cá tốt 1.3.6 Nguồn nước thay đổi ngẫu nhiên biến động mạnh theo thời gian Vận hành nhà máy thủy điện cần đặc biệt ý đến tính chất ln biến đổi dịn chảy Vì cần đề phương án điều tiết vận hành hợp lý kết hợp với nhà máy điện khác hệ thống điện 1.3.7 Ảnh hưởng đến môi trường sinh thái Xây dựng hồ chứa lớn làm ngập vùng rộng lớn làm ảnh hưởng mạnh đến sinh thái môi trường CHƯƠNG THỰC TRẠNG PHÁT TRIỂN THỦY ĐIỆN VÀ TÁC ĐỘNG CỦA THỦY ĐIỆN ĐẾN MÔI TRƯỜNG 2.1 Khái quát tiềm phát triển thủy điện Thế giới Việt Nam Việc đánh giá tiềm thủy điện giới dựa hiểu biết vịng tuần hồn nước Hình 7.1: Chu kỳ tuần hoàn nước Chu kỳ tuần hoàn nước dòng chuyển động liên tục nước từ đại dương, sơng, hồ bốc vào khơng khí thấm vào đất từ lại quay trở lại sơng, hồ đại dương tạo thành chu trình kín Mặt trời hun nóng bề mặt trái đất khiến nước bốc Hơi nước bốc lên tầng khí quyển, hạ nhiệt ngưng tụ lại thành giọt nước Các giọt tụ lại với nhau, phát triển rộng nặng rơi xuống mặt đất dạng mưa tuyết Nước giữ tạm thời hồ, tảng băng, long đất Từ nước di chuyển từ nơi sang nơi khác dạng dịng chảy, suối, sơng ngịi để trở lại đại dương hấp thụ cối động vật bốc trực tiếp trở lại khí Thủy điện dạng khai thác lượng dòng di chuyển nước từ đất liền đại dương Trên toàn bề mặt Trái Đất, tổng lượng nước hấp thụ lượng nước quay trở lại khí thơng qua q trình bốc Trên đất liền, lượng hấp thu vượt lượng nước 10 ... nước máy phát điện Kiểu biết đến sử dụng lượng động lực nước hay nguồn nước không bị tích đập nước lượng thuỷ triều Thuỷ điện nguồn lượng hồi phục Năng lượng lấy từ nước phụ thuộc không vào thể... thác lượng dòng di chuyển nước từ đất liền đại dương Trên toàn bề mặt Trái Đất, tổng lượng nước hấp thụ lượng nước quay trở lại khí thơng qua trình bốc Trên đất liền, lượng hấp thu vượt lượng. .. Châu Á lục địa có tổng lượng nước sơng đổ biển lớn Tiềm năng lượng thủy điện đánh giá dựa vào khối lượng nước sông đổ biển, khoảng cách độ cao trước chúng đổ biển Chính tổng lượng nước sơng đổ biển