• Webdien.com - Cầu nối dân điện


    1. [HOT] - Webdien đang tuyển các vị trí quản lý cao cấp


  • Kết quả 1 đến 7 của 7
    1. #1
      Tham gia
      28-07-2011
      Địa chỉ
      Phòng 204 nhà B4, 189 Thanh Nhàn, Hà Nội
      Bài viết
      258
      Cảm ơn
      131
      Được cảm ơn 128 lần, trong 78 bài

      Mặc định Tính khả năng phát điện của năng lượng sóng biển theo phương pháp mới

      1.Thu thập thêm các bản tin dự báo sóng biển:
      Từ ngày 01/12/2012 đến sáng ngày 04/03/2013 tôi đã thu thập thêm được 182 bản tin dự báo sóng biển của Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương. Trong đó: Tháng 12/2012: 62 bản tin, tháng 01/2013: 60 bản tin, tháng 02/2013: 53 bản tin và từ 01/03/2012 đến sáng ngày 04/03/2013: 7 bản tin. Như vậy tôi đã thu thập được tổng cộng 777 bản tin dự báo sóng biển của Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương gồm:
      - 86 bản tin năm 2011 thu thập được cuối tháng 12 năm 2011.
      - 509 bản tin thu thập được từ chiều 04/03/2012 đến hết tháng 11 năm 2012.
      - 182 bản tin thu thập được từ ngày 01/12/2012 đến sáng ngày 04/03/2013.
      Kết quả tính toán các số liệu đã thu được như sau:
      1.1. Độ cao sóng biển bình quân hàng tháng:
      Năm nay không rét như mọi năm, nên trong các bản tin đã thu thập được, độ cao sóng biển từ tháng 12 năm 2012 đến tháng 2 năm 2013 thấp hơn rất nhiều so với 3 tháng 1, 2 và 12 năm 2011. Cụ thể như trong biểu sau:

      Sau khi bổ sung thêm các bản tin mới, độ cao sóng biển bình quân hàng tháng như sau:

      1.2. Hướng gió:
      Tỷ lệ 2 hướng gió quan trọng nhất là đông bắc và tây nam như trong biểu sau:

      Với cách tạm giảm công suất cho từng hướng gió từ 10% đến 30% như đã trình bày trong bài: “Khả năng phát điện của năng lượng sóng biển?”, mức tạm giảm công suất từng tháng cho từng vùng biển do hướng gió không thể luôn luôn thẳng góc với khung đỡ như trong biểu sau:

      2. Phương pháp mới tính khả năng phát điện của năng lượng sóng biển:
      2.1. Sự khác nhau cơ bản giữa 2 phương pháp mới và cũ:
      Trong bài: “Tính thử khả năng phát điện của năng lượng sóng biển”, khi tính thử cho phao hình trụ tròn đường kính 6 m và cao 2 m, tôi đã phải tạm thời dự kiến các hệ số hữu ích để tính công cho một bước sóng. Sau này qua thực nghiệm sẽ rút ra số liệu tương đối chính xác và sửa lại các hệ số đó. Trong các bài sau, khi tính thử cho phao hình trụ tròn đường kính 6 m và cao hơn 2 m, các hệ số này có tăng nhưng tăng chậm hơn nhiều so với mức tăng chiều cao của phao. Vấn đề làm tôi suy nghĩ là nó sẽ tăng đến đâu khi tiếp tục tăng thêm chiều cao của phao? Từ đó tôi đã đi đến phương pháp mới như sau:
      Khi có sóng, phao sẽ bị nâng lên hạ xuống, nhưng khoảng nâng lên, hạ xuống không thể cao bằng độ cao của sóng. Khoảng nâng lên, hạ xuống phụ thuộc vào chiều dài của bước sóng và đường kính của phao. Để tính khoảng nâng lên, hạ xuống này tôi đã có bảng tính sẵn: “Khoảng nâng lên, hạ xuống theo đường kính của phao” và đã bổ sung thêm ngày 23/12/2011 trong phần phản hồi của bài: “Chiều rộng của phao trong điện sóng biển nên là bao nhiêu?”. Khi biết độ cao của sóng, ta có thể tính được chiều dài của bước sóng. Từ đó tính tỷ lệ giữa đường kính của phao và chiều dài của bước sóng, rồi tra bảng này sẽ được tỷ lệ giữa khoảng nâng lên, hạ xuống của phao và độ cao của sóng. Sau đó, ta chỉ việc nhân độ cao của sóng với tỷ lệ này sẽ được khoảng nâng lên, hạ xuống.
      Ta xét trường hợp chiều cao của phao hình trụ tròn lớn hơn 2 lần khoảng nâng lên, hạ xuống của phao. Phao luôn chịu 2 lực tác động: Lực hút của trái đất và lực đẩy lên của nước do một phần của phao đã bị ngập chìm trong nước. Khi phao ở đỉnh sóng, phao sẽ cao hơn khi ở đáy sóng một khoảng cách là h.
      Nếu giữ được phao ở vị trí đỉnh sóng và khi sóng đã chuyển sang vị trí đáy sóng, nếu phao không bị giữ lại thì nó sẽ bị tụt xuống 1 đoạn là h. Khi đó hiệu của 2 lực tác động trên vào phao sẽ là lực hút của trát đất với cột nước hình trụ tròn có tiết diện bằng tiết diện của phao và có chiều cao là h. Cột nước đó có thể tích là: V = Sh (m3), trong đó S là tiết diện của phao.
      Nước biển có tỷ trọng lớn hơn 1 một chút, nhưng để cho đơn giản, ta cứ tạm coi tỷ trọng đó bằng 1. Vì thế khi cột nước có thể tích là V m3 thì nó cũng có khối lượng là m tấn, trong đó giá trị của m bằng giá trị của V= Sh. Lực hút của trái đất đối với cột nước đó sẽ là: F = mg = Shg = Sgh (1.000 N), trong đó g là gia tốc trọng trường và bằng 9,8 (m/s2).
      Nếu giữ được phao ở vị trí đỉnh sóng và khi sóng đã chuyển sang vị trí thấp hơn một đoạn, nếu phao không bị giữ lại thì nó sẽ bị tụt xuống 1 đoạn là x. Khi đó hiệu của 2 lực tác động trên vào phao sẽ là lực hút của trát đất với cột nước hình trụ tròn có tiết diện tròn bằng tiết diện của phao và có chiều cao là x. Cột nước khi đó có thể tích là: v = Sx (m3). Trong đó x được tính bằng mét và có giá trị nằm trong khoảng từ 0 đến h.
      Lực hút của trái đất đối với cột nước khi đó sẽ là: f = Sgx (1.000 N)
      Công của lực hút trái đất đối với cột nước trong quá trình có chiều cao biến động từ 0 đến h đó bằng tích phân từ 0 đến h của hàm số f = Sgx . Tính ra nó sẽ là Sghh/2 = mgh/2 (KJ). Công đó chính là công của lực hút trái đất khi phao từ đỉnh sóng hạ xuống đáy sóng.
      Nếu giữ phao ở vị trí đáy sóng, khi sóng chuyển động, lực đẩy lên của nước sẽ lớn hơn lực hút của trái đất đối với phao và ta cũng có công của lực đẩy lên của nước khi phao từ đáy sóng lên đỉnh sóng là mgh/2 (KJ).
      Như vậy công của lực hút trái đất và lực đẩy lên của nước đối với phao hình trụ tròn trong 1 chu kỳ sóng sẽ là: A = mgh/2 + mgh/2 = mgh (KJ)
      Sóng có dạng hình sin, tôi đã nghĩ đến việc lực có dạng hình sin, tính ra cũng có kết quả như trên. Nhưng tôi thấy việc biểu diễn lực theo khoảng nâng lên, hạ xuống của phao có dạng hàm tuyến tính đơn giản hơn và dễ hiểu hơn việc biểu diễn lực theo thời gian trong chu kỳ sóng có dạng hàm lượng giác.
      Ta xét trường hợp chiều cao của phao nhỏ hơn 2 lần khoảng nâng lên, hạ xuống của phao. Để lực nâng lên tối đa và lực hạ xuống tối đa của phao bằng nhau, ta phải đổ thêm nước vào phao cho đến khi nước biển ở ngoài ngập nửa phao. Khi đó, nếu phao ngập hoàn toàn trong nước biển thì lực đẩy lên của nước biển bằng lực hút của trái đất đối với phao khi phao nằm hoàn toàn phía trên mặt nước biển. Gọi a là nửa chiều cao của phao, ta có a < h.
      Nếu giữ được phao ở vị trí đỉnh sóng và khi sóng đã chuyển sang vị trí thấp hơn một đoạn, nếu phao không bị giữ lại thì nó sẽ bị tụt xuống 1 đoạn là x. Khi đó hiệu của 2 lực tác động trên vào phao sẽ là lực hút của trát đất với cột nước hình trụ tròn có tiết diện tròn bằng tiết diện của phao và có chiều cao là x. Cột nước khi đó có thể tích là: v = Sx (m3). Trong đó x được tính bằng mét và có giá trị nằm trong khoảng từ 0 đến a.
      Lực hút của trái đất đối với cột nước khi đó sẽ là: f = Sgx (1.000 N)
      Nhưng sau khi đã xuống đến vị trí a rồi thì lực hút của trái đất không thể tăng thêm được nữa mà chỉ là: y = Sga. Lực hút như vậy kéo dài cho đến khi phao ở vị trí đáy sóng.
      Tính tích phân từ 0 đến a của hàm f sẽ được: Sgaa/2.
      Tính tích phân từ a đến h của hàm y sẽ được: Sga(h - a).
      Công của lực hút của trái đất trong nửa chu kỳ này sẽ là: Sgaa/2 + Sga(h - a) = Sga(h - a/2) = Sg(ah – aa/2).
      Như vậy so với trường hợp chiều cao của phao lớn hơn 2 lần khoảng nâng lên, hạ xuống của phao, công của lực hút của trái đất trong nửa chu kỳ này sẽ giảm là: Sghh/2 - Sg(ah – aa/2) = Sg(hh/2 – ah + aa/2) = Sg/2 x (hh – 2ha + aa) = Sg(h – a)(h – a)/2.
      Như vậy mức giảm sẽ là: (Sg(h – a)(h – a)/2)/Sghh/2 = ((h – a)/h) x ((h – a)/h).
      Nếu giữ phao ở vị trí đáy sóng, khi sóng chuyển động, lực đẩy lên của nước sẽ lớn hơn lực hút của trái đất đối với phao và tính toán, ta cũng có kết quả về mức giảm như vậy.
      Để dễ hình dung vấn đề này, ta có thể vẽ 2 đồ thị về công trong 2 trường hợp này như sau:
      Đồ thị về công của lực hút trái đất đối với phao khi phao từ đỉnh sóng hạ xuống đáy sóng trong trường hợp chiều cao của phao lớn hơn 2 lần khoảng nâng lên, hạ xuống của phao:

      Đồ thị về công của lực hút trái đất đối với phao khi phao từ đỉnh sóng hạ xuống đáy sóng trong trường hợp chiều cao của phao nhỏ hơn 2 lần khoảng nâng lên, hạ xuống của phao:

      Phần tính công cho 1 chu kỳ sóng tôi vừa trình bày ở trên chính là phần khác biệt cơ bản với phương pháp tính cũ. Không biết có gì sai sót không? Rất mong các bạn góp ý để tôi sửa lại cho tốt hơn. Nếu bạn nào có phương pháp gì khác hơn, xin cứ nêu ra để chúng ta cùng nhau thảo luận.
      2.2. Tính khả năng phát điện khi sử dụng khoảng 1 km2 mặt biển trong 1 tháng trên 1 vùng biển cụ thể:
      Sau đây tôi xin phép trình bày phương pháp tính khả năng phát điện khi sử dụng khoảng 1 km2 mặt biển trong 1 tháng trên 1 vùng biển cụ thể như sau:
      Xin phép được tính cho tháng 1 của vùng biển có nhiều ưu thế nhất là vùng biển từ Bình Thuận đến Cà Mau. Độ cao sóng biển bình quân tháng 1 của vùng biển này là 2,63 m. Từ các số liệu về chiều cao sóng, chu kỳ sóng và trung bình bước sóng trong Bảng 2 – Đặc trưng sóng có phổ P-M ứng với cấp gió Beaufort trong bài: “Thang sức gió Beaufort và các thang sóng biển” do PGS.TS. Phan Văn Khôi (Cục Đăng kiểm Việt Nam) viết trên trang web vinamarine.gov.vn của Hàng hải Việt Nam, ta nội suy được chu kỳ sóng là 6,62 giây và bước sóng là 42,28 m.
      Phao hình trụ tròn có đường kính 6 m nên tỷ lệ giữa đường kính phao và bước sóng là: 6/42,28 = 0,15.
      Tra bảng: “Khoảng nâng lên, hạ xuống theo đường kính của phao”, ta có tỷ lệ giữa khoảng nâng lên, hạ xuống so với chiều cao của sóng biển là 0,9724.
      Khoảng nâng lên, hạ xuống của phao là: 2,63 x 0,9724 = 2,55 m.
      Thể tích của cột nước tối đa là: 3,1416 x 3 x 3 x 2,55 = 72,17 m3.
      Tỷ trọng nước biển lớn hơn 1, nên trọng lượng của cột nước đó lớn hơn 72,17 tấn. Để cho gọn ta tạm tính trọng lượng của cột nước đó là 72,17 tấn = 72.170 kg.
      Công của sóng cao 2,63 m trong 1 chu kỳ là 72.170 x 9,8 x 2,55 = 1.805.373 J = 1.805,37 KJ.
      Chu kỳ sóng là 6,62 giây nên công suất của phao sẽ là: 1.805,37/6,62 = 272,66 KW.
      Công suất đó mới chỉ là công suất cơ mà thôi. Sau khi chuyển thành khí nén, rồi từ khí nén chuyển thành điện sẽ phải trả giá. Vì vậy khi chuyển thành điện chỉ còn 20% mà thôi. Lý do tại sao lại có số này tôi đã trình bày trong bài: “Tính thử khả năng phát điện của năng lượng sóng biển”, nên không trình bày lại ở đây.
      Như vậy mỗi phao sẽ cung cấp khí nén cho phát điện vói công suất là: 272,66 x 0,2 = 54,53 KW.
      Khi qua hàng loạt phao, sóng sẽ giảm đi nên để tính cho 1 km2 mặt biển, ta không dại gì để khối đó là hình vuông. Ta nên để tách khối đó thành các hình lục giác dẹt thí dụ như để chiều dài khoảng 7,5 km và rộng khoảng 0,067 km chẳng hạn và nên để thẳng góc với hướng chủ yếu của sóng biển. Trong 0,067 km đó, ta có thể xếp được 7 hàng phao hết 66,79 m. Trên mỗi khung đỡ có diện tích 499.694 m2, ta có thể xếp được 4.475 phao. Như vậy trong khoảng 1 km2 mặt biển, ta có thể đặt 2 khung đỡ được 4.475 x 2 = 8.950 phao và chiếm diện tích mặt biển 999.389 m2.
      Sóng biển đi qua vùng 66,79 m có 7 hàng phao thì sẽ yếu đi rất ít. Khung đỡ phải để cố định, nhưng hướng của sóng có thể thay đổi do gió có thể thổi đến từ nhiều hướng. Công suất điện ứng với mỗi phao bình quân cũng giảm đi tùy theo hướng của sóng. Vì thế tôi đã phải tính mức giảm công suất điện cho từng tháng trên từng vùng biển như đã có trong phần 1.2. Tra bảng này, công suất điện bình quân ứng với mỗi phao trong tháng 1 trên vùng biển từ Bình Thuận đến Cà Mau sẽ giảm đi 10,13%, nên chỉ còn: 54,53 x (1 – 0,1013) = 49,01 KW.
      Như vậy trong khoảng 1 km2 mặt biển thuộc vùng biển từ Bình Thuận đến Cà Mau, trong tháng 1 các phao hình trụ tròn đường kính 6 m sẽ có thể cung cấp khí nén cho phát điện vói công suất là: 49,01 x 8.950 = 438.615 KW = 438,6 MW.
      Khả năng phát điện khi sử dụng khoảng 1 km2 mặt biển trong tháng 1 trên vùng biển này sẽ là: 438,6 x 24 x 31 = 326.329 MWh = 326,3 triệu KWh.
      Đối với các vùng biển khác và các tháng khác, cách tính cũng tương tự như vậy.
      Nhìn lại phương pháp tính toán ta thấy: Sau khi tính được công cho 1 chu kỳ sóng, ta chia nó cho thời gian của chu kỳ sóng sẽ được công suất cơ của sóng. Công suất phát điện và khả năng phát điện được tính từ công suất cơ của sóng nhân lên với các hằng số nên các mức giảm về công suất phát điện và khả năng phát điện khi dùng phao thấp hơn 2 lần khoảng nâng lên hạ xuống của phao cũng trùng với mức giảm về công suất cơ của sóng. Mức giảm này được tính theo công thức:
      d = ((h – a)/h) x ((h – a)/h)
      Trong đó: d là mức giảm công suất phát điện hoặc khả năng phát điện
      h là khoảng nâng lên, hạ xuống của phao
      a là nửa chiều cao của phao
      Khi sử dụng phao hình trụ tròn đường kính 6 m, cao 3,5 m ta có a = 3,5/2 = 1,75 m.
      Độ cao sóng biển bình quân tháng 1 của vùng biển này là 2,63 m. Khoảng nâng lên, hạ xuống của phao là: h = 2,55 m.
      Trong tháng 1 thu thập được 76 bản tin, độ cao của sóng trong các bản tin khác nhau, dùng công thức: d = ((h – a)/h) * ((h – a)/d) cho từng độ cao của sóng, rồi tính bình quân lại ta được mức giảm bình quân trong tháng 1 là 15,02%.
      Công suất phát điện khi sử dụng khoảng 1 km2 mặt biển trong tháng 1 trên vùng biển này là: 438,6 * (1 – 0,1502) = 372,7 MW.
      Khả năng phát điện khi sử dụng khoảng 1 km2 mặt biển trong tháng 1 trên vùng biển này là: 326,3 * (1 – 0,1502) = 277,3 triệu KWh.
      2.3. Số phao cho khoảng 1 km2 mặt biển:
      Trong bài: “Khả năng phát điện của năng lượng sóng biển?”, tôi đã đưa ra 3 loại khung đỡ:
      - Loại có 21 hàng phao, diện tích 998.216 m2, trong đó có 8.605 cột chống và giữ được 8.584 phao.
      - Loại có 7 hàng phao gồm 3 khung đỡ, tổng diện tích 3 khung là 999.704 m2, trong đó có 8.973 cột chống và giữ được 8.952 phao.
      - Loại có 3 hàng phao gồm 7 khung đỡ, tổng diện tích là 998.979 m2, trong đó có 9.772 cột chống và giữ được 9.751 phao.
      Nhưng tôi vẫn dùng số nhỏ nhất là 8.584 phao để tính vì thấy độ cao sóng biển của 3 tháng 1, 2 và 12 rất lớn, dẫn đến kết quả tính toán rất lớn, sau đó tôi còn phải giảm đi 10% vì số bản tin thu thập được còn quá ít. Nay số liệu thu thập thêm được của 3 tháng đó nhỏ hơn nhiều do năm nay không rét bằng mọi năm, độ an toàn đã cao hơn nhiều nên tôi trong bài này tôi sử dụng loại có 7 hàng phao vì những lý do sau:
      - Nếu khung đỡ có đến 21 hàng phao, sóng đi qua sẽ yếu đi nhiều và sản lượng điện cũng sẽ giảm đi nhiều.
      - Nếu mỗi khung đỡ có 3 hàng phao thì sóng đi qua vẫn mạnh, nhưng chỉ dùng được khi cột chống phải đóng chắc xuống đáy biển và phải dùng tới 7 khung đỡ nên tổng chiều dài các đường ống chính dẫn khí nén sẽ lớn, việc bảo vệ các khung đỡ sẽ khó khăn hơn và sẽ ảnh hưởng nhiều đến việc đi lại trên biển của ngư dân.
      - Nếu mỗi khung đỡ có 7 hàng phao thì khung có chiều rộng 66,79 m, nơi dài nhất 5.008,2 m. Khung đỡ như chiếc bàn lớn có chiều ngang hơn 60 m và có gần 3.000 chân cắm xuống đáy biển tại những nơi có độ sâu dưới 20 m nên chiếc bàn lớn đó có khả năng vững vàng trước sóng gió của những cơn bão lớn.
      Dựa theo độ sâu đáy biển, hướng của đường bờ biển và khung đỡ nên đặt theo hướng tây bắc – đông nam để đón sóng từ gió đông bắc, đối với từng vùng biển gần bờ, khung đỡ nên đặt như sau:
      - Vùng biển từ Thái Bình đến Nghệ An: Đường đẳng sâu 20 m cách bờ biển khoảng gần 10 km, nên dùng 3 khung đỡ đặt theo hướng tây bắc – đông nam và song song với nhau. Mỗi khung dài khoảng hơn 5 km và cả 3 khung giữ được 8.952 phao.
      - Vùng biển từ Hà Tĩnh đến Quảng Ngãi: Đường bờ biển vùng này chạy theo hướng tây bắc – đông nam hoặc gần với hướng đó, khung đỡ nên đặt song song với đường bờ biển. Ta nên dùng 2 khung đỡ đặt nối tiếp nhau, mỗi khung dài khoảng 7,5 km và nên cách nhau một đoạn để tàu thuyền có thể qua lại dễ dàng. Cả 2 khung giữ được 8.950 phao. Với cách đặt khung đỡ như vậy sẽ ảnh hưởng nhiều đến việc đi lại của các tàu đánh cá. Nếu ta tăng số hàng phao trong mỗi khung lên thì chiều dài của mỗi khung sẽ ngắn đi, việc đi lại trên biển của ngư dân dễ dàng hơn, sóng ở phía sau khung đỡ sẽ giảm đi nhiều, rất có lợi cho tàu thuyền ở sau khung đỡ khi có bão hoặc áp thấp nhiệt đới, nhưng lượng điện thu được cũng bị giảm đi.
      - Vùng biển từ Bình Định đến Ninh Thuận: Đường bờ biển vùng này chạy gần với hướng bắc – nam, đường đẳng sâu 20 m quá gần bờ, vì vậy khung đỡ cũng đặt song song với đường bờ biển như vùng trên và cách sử lý cũng tương tự vùng trên. Cả 2 khung giữ được 8.950 phao. Lượng điện thu được cũng bị giảm sút do khung đỡ không thể đặt được theo hướng tây bắc – đông nam.
      - Vùng biển từ Bình Thuận đến Kiên Giang: Đường đẳng sâu 20 m cách bờ biển khá xa, có nơi đến vài chục km, nên dùng 2 khung đỡ đặt theo hướng tây bắc – đông nam và song song với nhau. Mỗi khung dài khoảng 7,5 km và cả 2 khung giữ được 8.950 phao.
      3. Kết quả tính toán theo phương pháp mới:
      Sau khi đã bổ sung thêm các bản tin mới, công suất phát điện của năng lượng sóng biển khi sử dụng khoảng 1 km2 mặt biển trên từng vùng biển như sau:

      Khả năng phát điện của năng lượng sóng biển khi sử dụng khoảng 1 km2 mặt biển trên từng vùng biển như sau:

      Trên đây là kết quả tính toán khi chiều cao của phao lớn hơn 2 lần khoảng nâng lên, hạ xuống của phao. Nhưng ta không thể dùng các số liệu này vì các lý do sau:
      - Sóng có thể rất cao, có khi tới 8 m, ta không dại gì mà dùng phao cao tới hơn 16 m. Khi đó lực nâng lên, hạ xuống của phao có thể lên tới trên 220 tấn, các cột chống và các thanh thép trong khung đỡ phải rất lớn mới có thể chịu đựng nổi những lực lớn đó. Như vậy phải đầu tư rất lớn và giá thành phát điện sẽ rất cao.
      - Thời gian có sóng lớn không phải quá nhiều. Khi chiều cao của phao nhỏ hơn 2 lần khoảng nâng lên, hạ xuống của phao thì công của lực hút trái đất và lực đẩy lên của nước không bị giảm quá nhiều (như đồ thị thứ hai và công thức tính toán trong mục 2). Vì thế, ta chỉ cần dùng phao có chiều cao bằng khoảng độ cao bình quân của sóng trong tháng có sóng biển lớn nhất.
      Thí dụ như trong các bản tin tôi đã thu thập được, tháng 1 năm 2011 là tháng có sóng biển lớn nhất đối với tất cả các vùng biển gần bờ của nước ta. Vùng biển ta đang quan tâm nhất là vùng biển Bình Thuận đến Cà Mau. Vùng này có độ cao sóng biển tháng 1 năm 2011 là 3,81 m. Ta có thể tính thử mức giảm công khi sử dụng phao cao 4 m và 3,5 m như trong biểu sau:

      Ta có mức giảm 3,33% cho phao cao 4 m và 5,90% cho phao cao 3,5 m. Hai mức giảm đó không chênh nhau nhiều lắm, nhưng đầu tư cho khung đỡ và phao của 2 loại đó có thể chênh lệch nhau lớn, nên ta có thể dùng phao cao 3,5 m. Trong những năm sóng lớn hơn, mức giảm sẽ cao hơn nhưng công suất phát điện sẽ tăng lên cao hơn mức giảm.
      Phao cao 3,5 m hoặc dưới mức này là có thể chấp nhận được, vì vậy dựa vào độ cao bình quân sóng tháng 1 năm 2011, đối với các vùng biển khác, ta có thể dùng phao như sau:
      - Vùng biển bắc Vịnh Bắc Bộ: sóng cao 2,19 m, dùng phao cao 2,5 m.
      - Vùng biển nam Vịnh Bắc Bộ: sóng cao 2,27 m, dùng phao cao 2,5 m.
      - Vùng biển Quảng Trị đến Quảng Ngãi: sóng cao 2,91 m, dùng phao cao 3 m.
      - Vùng biển Bình Định đến Ninh Thuận: sóng cao 3,63 m, dùng phao cao 3,5 m.
      - Vùng biển Cà Mau đến Kiên Giang: sóng cao 1,70 m, dùng phao cao 2 m.
      Từ chiều cao của phao, ta có thể tính được mức giảm công suất và khả năng phát điện như đã tính với vùng biển Bình Thuận đến Cà Mau, nhưng rất tiếc rằng những biểu đó quá nhiều, nên tôi không đưa vào đây. Từ mức giảm đó, ta tính được công suất phát điện bình quân, khả năng phát điện và công suất lắp máy (tạm tính bằng 2 lần công suất phát điện bình quân) khi sử dụng năng lượng sóng trên khoảng 1 km2 mặt biển cho từng vùng biển như trong biểu sau:

      Ta có thể tính thêm cho vùng biển thuận lợi nhất là vùng biển Bình Thuận đến Cà Mau khi dùng phao hình trụ tròn đường kính 6 m, cao 3 m. Kết quả tính toán cho mức giảm là 10,05%, công suất phát điện bình quân còn 236,5 MW, khả năng phát điện còn 2.072 triệu KWh và công suất lắp máy còn 473 MW. So với khi dùng phao cao 3,5 m, các số liệu trên đã giảm thêm 4,41%, nhưng sẽ có những cái lợi sau:
      - Việc đầu tư cho khung đỡ, phao, các thiết bị đặt trên khung đỡ và đường ống dẫn khí nén sẽ giảm đi.
      - Sóng càng lớn, mức giảm càng nhiều và sóng càng nhỏ, mức giảm càng ít nên chênh lệch về công suất giữa các tháng sẽ giảm đi. Vì thế khối lượng dự trữ khí nén để điều hòa lượng khí nén cung cấp cho các tổ máy phát điện cũng có thể giảm bớt. Vốn đầu tư cho các bình chứa khí nén lớn cũng sẽ giảm theo.
      Vì thế khi tính toán hiệu quả kinh tế, ta nên tính cả 2 phương án để chọn phương án tốt nhất.
      Rất mong các bạn phát hiện những chỗ sai sót và góp ý để tôi sửa lại phương pháp tính cho tốt hơn. Xin chân thành cám ơn.

      --------------------------------------------------------------------------------
      Xem bài viết cùng chuyên mục:

      Sửa lần cuối bởi canlevinh; 05-03-2013 lúc 14:52.
      Lê Vĩnh Cẩn

      Địa chỉ liên hệ:
      Phòng 204 nhà B4, 189 Thanh Nhàn, Hà Nội
      Điện thoại: (04)39716038
      Thường hay ở nhà con, điện thoại: (04)35527218

    2. #2
      Tham gia
      17-01-2013
      Bài viết
      3
      Cảm ơn
      0
      Được cảm ơn 3 lần, trong 3 bài

      Mặc định Ðề: Tính khả năng phát điện của năng lượng sóng biển theo phương pháp mới

      Kính gửi bác Canlevinh. Hôm nay mới đọc những tài liệu mà bác đã đăng. Cháu rất ấn tượng với những ý kiến của bác. Cháu mong có cơ hội bàn luận với bác về vấn đề đang được nghiên cứu này. Cảm ơn bác.
      Số điên thoại của cháu. 0919203228
      Sửa lần cuối bởi thanh_quy; 05-05-2013 lúc 17:27.

    3. Những thành viên đã cảm ơn thanh_quy vì bài viết hữu ích:


    4. #3
      Tham gia
      28-07-2011
      Địa chỉ
      Phòng 204 nhà B4, 189 Thanh Nhàn, Hà Nội
      Bài viết
      258
      Cảm ơn
      131
      Được cảm ơn 128 lần, trong 78 bài

      Mặc định Ðề: Tính khả năng phát điện của năng lượng sóng biển theo phương pháp mới

      Rất cám ơn bạn thanh_quy. Tôi rất muốn gặp bạn.
      Lê Vĩnh Cẩn

      Địa chỉ liên hệ:
      Phòng 204 nhà B4, 189 Thanh Nhàn, Hà Nội
      Điện thoại: (04)39716038
      Thường hay ở nhà con, điện thoại: (04)35527218

    5. #4
      Tham gia
      18-02-2014
      Bài viết
      4
      Cảm ơn
      0
      Được cảm ơn 3 lần, trong 3 bài

      Mặc định Ðề: Tính khả năng phát điện của năng lượng sóng biển theo phương pháp mới

      SIÊU DỰ ÁN NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO – GIAO THÔNG – NUÔI TRỒNG THỦY SẢN – DU LICH
      MÓNG CÁI – MŨI CÀ MAU VIỆT NAM

      Tổng quan về nghiên cứu sử dụng năng lượng tái tạo.
      Ngày nay với sự gia tăng dân số thế giới và gia tăng mức độ sử dụng nguồn năng lượng cho sinh họat và sản xuất đồng nghĩa với việc nhanh chóng cạn kiệt nguồn nhiên liệu hóa thạch và ô nhiễm môi trường.
      Lòai người đang đứng trước thử thách lớn về vấn đề năng lượng. Vấn đề năng lượng sạch tái tạo bền vững là ước mơ và cũng là mục đích của nhân lọai trong những năm tới thiên niên kỷ tới. Trong khi chờ đợi những phát minh khoa học mới về lý thuyết cơ bản chúng ta vẫn phải tìm tòi và sang tạo trên cơ sở những công nghệ đang hiện hữu để sử dụng nguồn năng lượng thiên nhiên (sóng, gió, bức xạ, thủy triều) này .
      Trên thế giới có nhiều nghiên cứu và đã đưa vào thử nghiệm những công nghệ biến năng lượng sóng biển, dòng chảy thủy triều thành năng lượng điện . Tuy nhiên hầu hết gặp thất bại bởi gặp phải những trở ngại về công xuất giá thành và độ bền vững lâu dài.
      Điều kiện phát triển năng lượng tái tạo ở Việt Nam.
      Việt Nam là quốc gia nằm gần xích đạo và có bờ biển dài nhiều nơi có gió + sóng mạnh quanh năm. Việt nam là quốc gia đang phát triển đang có nhu cầu đầu tư xây dựng các công trình giao thông, năng lượng điện và các cơ sở vật chất khác phục vụ phát triển bền vững.
      Thuyết minh ý tưởng công nghệ.
      Các module của nhà máy sóng điện, phong điện, bức xạ điện sẽ được lắp đặt để thu hồi toàn bộ năng tái tạo trên foundation của đường tàu/ô tô điện cao tốc dọc theo bờ biển từ Móng cái – Cà mau .
      Việt nam sẽ cân nhắc không tập trung nguồn lực vào đường cao tốc bắc nam và tàu cao tốc đệm từ như trung quốc mà chúng ta làm một dự án mà thế giới chưa ai làm. Công trình này là chìa khóa để Việt Nam trở thành một cường quốc = con đường hòa bình và đóng góp kỳ công / kỳ quan cho nhân loại.
      Giá thành điện tái tạo nhờ đó sẽ rẻ hơn các điện hóa thạch vì các mục đích sử dụng khác ( du lịch – nuôi trồng thủy sản – giao thong vv ) chia sẻ chi phí cho điện tái tạo đặc biệt thông qua công trình này người đân trên toàn thế giới sẽ phải ghé thăm Việt Nam và sự giao thương với thế giới sẽ mở ra cho dân tộc ta sự hội nhập sâu rộng với thế giới và đảm bảo nền hòa bình lâu dài với các nước láng giềng đặc biệt với Trung Quốc. Đây là mục tiêu chính của siêu dự án này.
      MẶT CẮT TỔNG THỂ CÔNG TRÌNH
      Công trình sẽ được xây dựng gần bờ biển cách mép nước lúc triều kiệt khỏang 20-30 m

      MẶT BẰNG TỔNG THỂ CÔNG TRÌNH


      MODULE WAVE POWER
      Module sóng điện chuyển đổi năng lượng cơ học giao động sóng thành năng lượng điện.
      Các module sóng – điện được lập trình di chuyển phù hợp với mực nước thủy triều.
      Cuộn dây sơ cấp được cung cấp năng lượng từ trường bằng nguồn gió điện
      Cuộn dây thứ cấp sản xuất ra điện sẽ cung cấp năng lượng cho tàu cao tốc – ô tô điện và hòa vào lưới điện quốc gia.
      Tạm thời đề xuất 02 concept module sóng điện.
      CONCEPT 1


      CONCEPT 2


      MODULE GIÓ ĐIỆN & RADIATION ĐIỆN
      Module gió điện và radiation điện sẽ bổ sung năng lượng điện cho sóng điện.

      KHU DU LỊCH – NUÔI TRỒNG THỦY SẢN
      Công trình kết nối các khu du lịch nổi tiếng của Việt nam và bản thân công trình đã là một địa chỉ du lịch bậc nhất thế giới – các nhà hàng theo phong cách các dân tộc trên thế giới và khu thể thao vui chơi nước vv toàn bộ không sử dụng bất kỳ nguồn năng lượng có khói nào . Sự kết hợp độc đáo sẽ là một điểm đến không thể bỏ qua của mỗi người dân trên thế giới.
      Công trình cắt qua Các vịnh sẽ tạo ra không gian kín theo chủ ý thiết kế để tạo ra khu du lịch sinh thái biển và nuôi trồng các thủy hải sản quý cung cấp nguồn thực phẩm hải sản cho du khách toàn thế giới.



      GIAO THÔNG
      Công trình thiết kế cho :
      4 làn xe ô tô điện, mỗi chiều có 1 làn cho xe du lịch và 1 làn cho xe conterner chạy = điện.
      02 làn tàu điện cao tốc.
      01 đường cho xe đạp điện và người đi bộ.
      Các khu vực có ít năng lượng tái tạo , các khu vực cảng biển và các khu vực đặc biệt khác công trình sẽ đi vào đất liền.



      TÍNH TOÁN SƠ BỘ TỔNG CÔNG XUẤT PHÁT ĐIỆN CỦA CÔNG TRÌNH
      - Các nghiện cứu biển việt nam đã cho ra kết quả dòng năng lượng sóng trung bình yếu nhất đạt 15kW/m; mạnh nhất 30kW/m.
      - Tổng chiều dài công trình giành cho phát điện là 2000km
      - Tổng công xuất sóng-điện (hệ số thu hồi 50%) là 40.000 megawatt
      - Công xuất gió điện và bức xạ điện tùy theo nhu cầu đầu tư ước khoảng 5.000 megawatt
      - Công trình có thể cho ra tổng cộng từ 45.000-50.000 megawatt gấp 2 lần tổng sản lượng điện quốc gia việt nam 2012.
      TÍNH TOÁN TIỀM NĂNG DU LỊCH
      Công trình đem lại tiềm năng du lịch vô tận cho Việt Nam
      TÍNH TOÁN CÔNG XUẤT VẬN CHUYỄN NGƯỜI HÀNG HÓA
      Công xuất vận chuyển người 3200km : 75m x 4 người x 6 làn = 1 triệu người cùng 1 lúc
      Công xuất vận chyển hàng 3200km : 75m x 10 tone = 400.000 tone cùng 1 lúc

      SƠ BỘ TỔNG DỰ TOÁN CÔNG TRÌNH
      Sơ bộ 35 triệu usd/km
      Tổng dự toán công trình 35 Musd x 3200km = 112 tỷ usd.
      HIỆU QUẢ KINH TẾ 1 NĂM
      Thu từ điện sạch = 50.000.000 kW x 1000 đồng = 25 tỳ usd / năm
      Thu từ du lịch 25 triệu du khách x 3.000 usd = 75 tỳ usd/năm
      Thu từ giao thông vận chuyển hàng hóa 400000x10000đ x 365 ngày x 4 tần xuất = 25 tỷ usd
      Thu từ nuôi trồng thủy sản ước đạt 10 tỳ usd
      Thu từ sự tăng trưởng các ngành khác do hội nhập sâu nhờ công trình gây hiệu ứng 100 tỷ usd
      Khả năng thu hồi vốn của công trình là 1 năm
      HIỆU QUẢ AN NINH QUỐC PHÒNG
      Sự hội nhập sâu vào thế giới đặc biệt với người dân TQ do công trình mang lại sẽ đảm bảo nền hòa bình mãi mãi đó là giá trị lớn nhất của công trình.
      HIỆU QUẢ PHONG THỦY
      Công trình như hòn non bộ trong biển đông chắn luồng khí quá mạnh từ biển làm cân bằng các yếu tố thủy thổ góp phần cho dân tộc VN thịnh vượng trường tồn.

      THI CÔNG CÔNG TRÌNH
      Công trình áp dụng phương pháp thi công như thi công cầu đường hiện nay
      Sẽ thi công tuyến từ Nhat trang – Đà nẵng và Vịnh hạ long – quảng bình trước sau đó là các tuyến còn lại.

      CONCEPT THIẾT KẾ CHI TIẾT MODULE SÓNG ĐIỆN
      TỔNG QUAN
      Module sóng điện được thiết kế từ các module thành phần tổ hợp lại.

      ROTOR
      Rotor được thiết kế = bộ khung thép chịu lực có các khoang rỗng chứa cuận dây rotor.
      Cuộn dây rotor được cấp điện từ năng lượng gió và được máy tính lập trình tự động điều chỉnh cường độ dòng phù hợp với năng lượng sóng ập đến và chu kỳ sóng để sẵn sang nhận hết năng lượng các con sóng xô tới.
      Số lượng module của rotor và số vòng dây của ROTOR phụ thuộc vào từng khu vực có nhiều hay ít hơn nguồn năng lượng sóng.
      Rotor được thiết kế dựa trên cơ sở tính toán năng lượng sóng cho mỗi phao có chiều dài 3m hoặc hơn đảm bảo chi phí vật liệu phù hợp nhất với mức năng lượng nhận được từ sóng.
      Vật liệu được chọn phù hợp với môi trường biển.

      STATOR
      Stator được thiết kế = bộ khung thép chịu lực có các khoang rỗng chứa các cuộn dây stator.
      Startor được thiết kế hai nửa (nửa trên và nửa dưới ) ghép lại = buloong.
      Cuộn dây stator nhận dòng điện 1 chiều do dao động trượt qua lại của rotor khi dao động và như một biến thế nhận dòng điện của năng lượng gió điện và bức xạ điện để hòa chung vào lưới điện.
      Số lượng module của stator và số vòng dây của stator phụ thuộc vào từng khu vực có nhiều hay ít hơn nguồn năng lượng sóng.
      Startor được máy tính lập trình di chuyển trượt theo hệ khung chịu lực của công trình lên xuống phù hợp với mực nước lên xuống thủy triều.
      Vật liệu được chọn phù hợp với môi trường biển.


      Stator được lập trình lên xuống phù hợp với mực nước thủy triều.




      HÌNH DẠNG TỔNG THỂ CỦA MODULE SÓNG – ĐIỆN

      THIẾT KẾ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG
      MODULE TỰ ĐỘNG DỊCH CHUYỂN MÁY PHÁT SÓNG ĐIỆN LÊN XUỐNG THEO MỰC NƯỚC THỦY TRIỀU
      Mực nước thủy triều theo từng giờ trong ngày được lấy dữ liệu từ trung tâm khí tượng thủy văn quốc gia và nạp dữ liệu vào máy tính.
      Máy tính được lấp trình điều khiển motor điện quay và thông qua hộp số bánh răng di chuyển module sóng điện lên xuống sao cho tâm PHAO NHẬN SÓNG nằm ở 1/3 chiều cao trung bình các con sóng.
      Máy đo chiều cao trung bình các con sóng và máy đo tốc độ gió sẽ hiệu chỉnh thêm vị trí module sóng điện so với mực nước thủy triều để rotor luôn hoạt động trong chiều dài cho phép của startor.
      Để tránh những con sóng quá lớn phá hỏng module sóng điện , máy đo sóng gửi tín hiệu để di chuyển module dịch lên để chỉ cắt lấy một phần các con sóng lớn.
      MODULE TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN CƯỜNG ĐỘ GIÒNG CẤP CHO ROTOR TỶ LỆ VỚI NĂNG LƯỢNG TRUNG BÌNH CỦA CÁC CON SÓNG
      Tốc độ gió tỷ lệ với năng lượng sóng, tốc độ gió và hướng gió được cung cấp dữ liệu cho máy tính để điều khiển cường độ dòng điện cấp cho rotor.
      Máy đo sóng gửi tín hiệu chiều cao và tốc độ sóng cho máy tính để hiệu chỉnh tăng giảm cường độ dòng sơ cấp theo từng con sóng ập đến để đảm bảo lấy đi hầu hết năng lượng từng con sóng.
      Máy đo sóng gửi khoảng cách 2 con sóng cho máy tính để giảm dòng sơ cấp cho rotor di chuyển thật nhanh xuống thấp nhất sẵng sang nhận con sóng tiếp theo.
      MODULE ỔN ĐỊNH và BẢO VỆ CƯỜNG ĐỘ DÒNG THỨ CẤP
      Module ổn định dòng để bảo vệ dòng thứ cấp quá cao khi sắc xuất các các con sóng cùng đồng thời ập đến . Khi dòng quá cao đỉnh dòng sẽ được cắt để chạy máy điện hơi nước hoặc nạp ắc quy cho các bãi xe điện trên các ga và các trung tâm cho thuê xe điện.
      Module ổn định dòng dùng các hồ tuần hoàn cao thấp để bơm nước lên các hồ trên cao vào các giờ thấp điểm và phát điện trở lại vào các giờ cao điểm.
      TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT MODULE SÓNG – ĐIỆN.

    6. #5
      Tham gia
      28-07-2011
      Địa chỉ
      Phòng 204 nhà B4, 189 Thanh Nhàn, Hà Nội
      Bài viết
      258
      Cảm ơn
      131
      Được cảm ơn 128 lần, trong 78 bài

      Mặc định Ðề: Tính khả năng phát điện của năng lượng sóng biển theo phương pháp mới

      Xin trả lời bạn Dao Duc Hong như sau:
      1. Các số liệu đưa lên Diễn đàn cần được tính toán kỹ, phương pháp tính như thế nào cũng nên trình bày rõ thì mọi người mới có thể trao đổi, góp ý được.
      2. Đây là Diễn đàn về điện, theo tôi nghĩ chỉ nên đưa những vấn đề về điện và cách tạo ra điện để trao đổi, góp ý. Các tác dụng khác như du lịch, nuôi trồng thủy sản, giao thông,... chỉ nên nêu để tăng thêm hiệu quả về kinh tế, xã hội,... mà thôi.
      3. Là người Việt Nam, ai cũng phải nghĩ đến tổ quốc của mình. Ý đồ bành trướng của Trung Quốc ai cũng rõ, ngay cả các nước phương Tây cũng đã phải quan tâm. Tôi không hiểu tại sao bạn lại viết:
      HIỆU QUẢ AN NINH QUỐC PHÒNG
      Sự hội nhập sâu vào thế giới đặc biệt với người dân TQ do công trình mang lại sẽ đảm bảo nền hòa bình mãi mãi đó là giá trị lớn nhất của công trình
      .”?
      Lê Vĩnh Cẩn

      Địa chỉ liên hệ:
      Phòng 204 nhà B4, 189 Thanh Nhàn, Hà Nội
      Điện thoại: (04)39716038
      Thường hay ở nhà con, điện thoại: (04)35527218

    7. #6
      Tham gia
      17-01-2013
      Bài viết
      3
      Cảm ơn
      0
      Được cảm ơn 3 lần, trong 3 bài

      Mặc định Ðề: Tính khả năng phát điện của năng lượng sóng biển theo phương pháp mới

      Gửi bác Canlevinh.
      Cháu đã nghiên cứu ra loại thiết bị chuyển đổi năng lượng sóng phù hợp ở điều kiện sóng biển Việt Nam rùi a. Cảm ơn bác đã có những bài viết rất sâu sắc trong khi bác không phải là chuyên gia về song, gió nhưng bác đã phân tích rất hay. Trước khi đọc những bài của bác cháu đã nghiên cứu nhiều nước trên thế giới họ đã áp dụng thành công trong việc khai thác Sóng, dòng hải lưu... Khi chau tính toán xong cháu sẽ gặp bác để bác góp ý cho cháu. Trân trọng cảm ơn bác, chúc bác mạnh khỏe.

    8. Những thành viên đã cảm ơn thanh_quy vì bài viết hữu ích:


    9. #7
      Tham gia
      28-07-2011
      Địa chỉ
      Phòng 204 nhà B4, 189 Thanh Nhàn, Hà Nội
      Bài viết
      258
      Cảm ơn
      131
      Được cảm ơn 128 lần, trong 78 bài

      Mặc định Ðề: Tính khả năng phát điện của năng lượng sóng biển theo phương pháp mới

      Rất cám ơn bạn thanh_quy. Rất mong sự thành công của loại thiết bị đó.
      Lê Vĩnh Cẩn

      Địa chỉ liên hệ:
      Phòng 204 nhà B4, 189 Thanh Nhàn, Hà Nội
      Điện thoại: (04)39716038
      Thường hay ở nhà con, điện thoại: (04)35527218

    Trả lời với tài khoản Facebook

    Các Chủ đề tương tự

    1. Trợ giúp - Cách theo dõi điện năng tiêu thụ
      Bởi pdupro1101 trong diễn đàn Thiết bị đóng cắt và đo lường
      Trả lời: 1
      Bài cuối: 11-03-2013, 22:27
    2. Thảo luận - Dãn nhãn năng lượng theo Quyết định số 51/2012/QĐ-TTG
      Bởi hiendavilaw trong diễn đàn Thiết bị điện gia dụng
      Trả lời: 3
      Bài cuối: 04-01-2013, 12:10
    3. Trả lời: 3
      Bài cuối: 26-03-2011, 23:40
    4. Tối ưu hoá năng lượng pin quang điện theo đặc tuyến V-I
      Bởi nhockid trong diễn đàn Ứng dụng năng lượng mặt trời
      Trả lời: 2
      Bài cuối: 26-09-2009, 13:58
    Văn Võ Trạng Nguyên
    Hắc Hiệp Đại Chiến Thánh Bài 2
    Đặc Cảnh Diệt Ma
    Khử Ma Đạo Trưởng
    Cương Thi Diệt Tà
    Sự Hình Thành Của Đế Chế Mông Cổ
    NHỮNG KHOẢNH KHẮC ĐÁNG NHỚ CỦA GIẢI GOLF PHÚ MỸ HƯNG 2016