• Webdien.com - Cầu nối dân điện


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

      ntech.com.vn

  • Kết quả 1 đến 10 của 10
    1. #1
      Tham gia
      28-07-2011
      Địa chỉ
      Phòng 204 nhà B4, 189 Thanh Nhàn, Hà Nội
      Bài viết
      220
      Cảm ơn
      141
      Được cảm ơn 128 lần, trong 78 bài

      Mặc định Nguồn điện vô cùng to lớn và khá rẻ?

      Bài sửa lần thứ 3 là bài: “Nguồn điện vô cùng to lớn” đã đưa lên Diễn đàn ngày 01/01/2012. Từ đó đến nay đã có tới hơn 8.200 lượt người xem bài này, tôi đã nhận được thêm nhiều góp ý quý báu, bản thân tôi cũng đã có thêm 7 bài bổ sung trên Diễn đàn và đã thu thập được thêm 691 bản tin dự báo sóng biển từ chiều ngày 04/03/2012 đến sáng ngày 04/03/2013. Về phương pháp tính toán cũng đã được thay bằng phương pháp mới. Để các bạn dễ theo dõi, tôi hệ thống lại các vấn đề, loại bỏ những cái không cần thiết, sửa đổi lại bài lần thứ 4 như sẽ trình bày dưới đây. Vì có quá nhiều vấn đề nên bài dài, phải trình bày trên 3 trang của Diễn đàn, mong các bạn thông cảm.

      Nguồn điện vô cùng to lớn và khá rẻ?
      (Bản bổ sung, sửa đổi ngày 25/03/2013)

      Than đá, dầu mỏ, khí đốt,... ngày càng cạn kiệt dần nên việc nghiên cứu và xây dựng các nhà máy phát điện chạy bằng năng lượng tái tạo ở nhiều nước trên thế giới ngày càng được đẩy mạnh. Việc sử dụng năng lượng sóng biển để chạy máy phát điện đã được nhiều nhà khoa học ở một số nước trên thế giới nghiên cứu từ lâu bằng những công nghệ rất hiện đại. Trong các bản tin thời sự ta thường được nghe các nước đang tích cực đẩy nhanh tỷ lệ phát điện bằng năng lượng tái tạo lên cao. Nhưng rất tiếc rằng năng lượng tái tạo ở đây mới chỉ thấy nói đến năng lượng mặt trời và năng lượng gió.
      Điện chạy bằng năng lượng gió và điện chạy bằng năng lượng mặt trời ở nước ta mới chỉ chiếm một tỷ trọng rất nhỏ và giá thành còn cao hơn nhiều so với thủy điện và nhiệt điện chạy than, chạy khí. Nhưng trong Quyết định số 1208/QĐ-TTg ngày 21 tháng 7 năm 2011 về việc Phê duyệt Quy hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2011 – 2020 có xét đến năm 2030, Thủ tướng Chính phủ đã xác định:
      “+ Ưu tiên phát triển nguồn điện từ năng lượng tái tạo (điện gió, điện mặt trời, điện sinh khối,...), phát triển nhanh, từng bước gia tăng tỷ trọng của điện năng sản xuất từ nguồn năng lượng tái tạo:
      . Đưa tổng công suất nguồn điện gió từ mức không đáng kể hiện nay lên khoảng 1.000 MW vào năm 2020, khoảng 6.200 MW vào năm 2030; điện năng sản xuất từ nguồn điện gió chiếm tỷ trọng từ 0,7% năm 2020 lên 2,4% vào năm 2030.
      . Phát triển điện sinh khối, đồng phát điện tại các nhà máy đường, đến năm 2020, nguồn điện này có tổng công suất khoảng 500 MW, nâng lên 2.000 MW vào năm 2030; tỷ trọng điện sản xuất tăng từ 0,6% năm 2020 lên 1,1% năm 2030.”
      Bài: “Phát triển điện gió: Đã mở hướng đi” của Hồng Quân đăng trên báo Lao động ngày 9/7/2011 cho biết: “Theo tính toán của Bộ Công Thương tại thời điểm năm 2009 khi làm tờ trình Chính phủ nghị định khuyến khích phát triển NLTT, bình quân giá điện gió tại VN vào khoảng 12,5UScent/kWh, nhưng giá điện bình quân tại thời điểm đó mới chỉ khoảng 5,3UScent/kWh. Nếu tính cả lần điều chỉnh giá điện gần đây nhất (1.3.2011) thì giá điện bình quân mới bằng 1.242đ/kWh (tương đương 5,9UScent).”
      Qua đó ta thấy tuy điện gió còn rất đắt so với điện chạy bằng các loại năng lượng đã có, nhưng các nước trên thế giới và nước ta vẫn tích cực phát triển. Vấn đề đặt ra là tại sao điện chạy bằng năng lượng sóng biển vẫn chưa được đưa vào? Phải chăng việc nghiên cứu sử dụng năng lượng sóng biển để chạy máy phát điện của các nhà khoa học thế giới còn nhiều vấn đề và giá thành phát điện còn rất cao so với các dạng năng lượng khác?
      Nước ta là nước có bờ biển rất dài, dài đến hơn 3.260 km. Quanh năm sóng biển vỗ bờ. Nước ta lại có nhiều hải đảo. Quanh đảo là biển. Khi có bão hoặc áp thấp nhiệt đới, sóng biển thường rất mạnh trong nhiều ngày liên tiếp. Trong những ngày có gió đông bắc, sóng biển cũng rất lớn. Vì vậy năng lượng của sóng biển ở ven bờ biển nước ta rất lớn. Có thể nói nguồn năng lượng đó là vô tận. Nhiều nước trên thế giới không có được thuận lợi như thế. Đó chính là thế mạnh của nước ta. Nếu ta nghiên cứu thành công việc sử dụng năng lượng sóng biển để chạy máy phát điện với giá thành phát điện tương đối rẻ sẽ đem lại hiệu quả kinh tế rất lớn cho đất nước và sẽ phát huy được thế mạnh ít nước có được. Vấn đề đặt ra là làm sao có thể khai thác được nguồn năng lượng vô tận đó để chạy máy phát điện?
      Năng lượng sóng biển tuy có rất nhiều tiềm năng nhưng việc nghiên cứu nó cũng gặp rất nhiều khó khăn, trở ngại. Muốn nghiên cứu việc sử dụng năng lượng sóng biển để chạy máy phát điện, trước hết ta phải nghĩ đến những khó khăn, trở ngại là gì và có thể khắc phục được những khó khăn trở ngại đó hay không? Theo tôi có những khó khăn, trở ngại sau:
      1. Sóng biển chỉ lên xuống nhấp nhô nhưng máy phát điện lại cần chuyển động quay theo một chiều nhất định. Có rất nhiều cách để chuyển năng lượng sóng biển thành chuyển động quay theo một chiều nhất định và các kết quả thu được cũng rất khác nhau. Giá thành phát điện phụ thuộc phần lớn vào cách chuyển năng lượng này. Dùng những công nghệ rất hiện đại và phải đầu tư lớn, nhưng kết quả thu được lại không nhiều thì giá thành phát điện cao là điều rất dễ hiểu.
      2. Tính không ổn định của sóng biển và mực nước biển. Điện sản xuất ra cần đều đặn và ổn định, nhưng:
      - Sóng biển lúc cao, lúc thấp, lúc mạnh, lúc yếu.
      - Chu kỳ và khoảng cách giữa 2 làn sóng biển cũng khó xác định.
      - Mực nước biển lên cao, xuống thấp theo thủy triều.
      3. Khi có bão hoặc áp thấp nhiệt đới, sóng biển thường liên tục mạnh trong nhiều ngày, lớn hơn những ngày bình thường rất nhiều.
      4. Nước biển có độ ăn mòn rất cao.
      5. Các thiên tai như động đất, sóng thần,...
      6. Có thể xây dựng được nhà máy phát điện với công suất lớn, ổn định và đều đặn hay không? Nếu chỉ phát điện được với công suất nhỏ thì rất khó hòa được vào lưới điện quốc gia.
      Rất may cho tôi là từ cuối năm 1956, khi đó tôi mới 16 tuổi, tôi đã quan sát và suy nghĩ rất nhiều về chiếc líp xe đạp. Đồng thời tôi lại nghĩ đến chuyện tàu thuyền đi lại trên biển phải dùng rất nhiều nhiên liệu, nhưng lại hay gặp phải những cơn sóng dữ rất nguy hiểm. Tại sao tàu thuyền không chạy bằng cách dùng 2 chiếc líp lớn đặt ngược chiều nhau và các bánh răng nhận lực, truyền lực để biến chuyển động quay đi, quay lại thành chuyển động quay theo một chiều nhất định? Sau đó tôi cũng quên luôn những ý nghĩ đó đi. Trong các năm vừa qua các phương tiện thông tin đại chúng thỉnh thoảng lại đưa tin nhiều tàu thuyền đánh cá bị chìm khi gặp bão hoặc áp thấp nhiệt đới, nhiều ngư dân bị chết giữa biển khơi. Những ý nghĩ từ hồi còn nhỏ hiện trở lại trong óc tôi. Vì thế tôi đã viết bài: “Tàu đánh cá chạy bằng năng lượng sóng biển và không sợ gì giông bão”. Bài này tôi đã đưa lên diễn đàn Tài nguyên nước Việt Nam tainguyennuoc.vn ngày 31/07/2011. Ngay khi mới viết xong bản thảo bài này tôi lại nghĩ đến chuyện dùng năng lượng sóng biển để chạy máy phát điện. Sau khi bổ sung, sửa đổi rất nhiều lần trong mấy tháng trời, ngày 28/07/2011 tôi đưa bài này lên Diễn đàn webdien.com – Cầu nối dân điện với tiêu đề là: “Nhà máy điện chạy bằng năng lượng sóng biển”. Tại Diễn đàn này, từ đó đến nay đã có tới hàng mấy vạn lượt người xem và đã đóng góp nhiều ý kiến quý báu. Từ những ý kiến đóng góp đó, tôi tiếp tục suy nghĩ thêm và bổ sung, sửa đổi lại bài viết cho tốt hơn. Cho đến nay, trên Diễn đàn webdien – Cầu nối dân điện, tôi đã bổ sung, sửa đổi lại bài này 3 lần, ngoài ra còn có thêm 12 bài bổ sung, tổng cộng là 16 bài gồm 7 bài năm 2011, 8 bài năm 2012 và 1 bài năm 2013. Nếu tính thêm cả bài bổ sung, sửa đổi lần thứ 4 này nữa sẽ là bài thứ 17.
      Việc sử dụng năng lượng sóng biển để chạy máy phát điện đã được nhiều nhà khoa học ở một số nước trên thế giới nghiên cứu từ lâu bằng những công nghệ rất hiện đại. Nhưng khả năng phát điện chưa lớn và giá thành phát điện có lẽ còn rất cao nên chưa có thể cạnh tranh được với các nguồn điện khác. Phương pháp của tôi so với họ có một số khác biệt sau:
      - Sử dụng những công nghệ rất bình thường, nhiều nơi trong nước có thể làm được.
      - Có thể sử dụng năng lượng sóng biển để chạy các tổ máy phát điện với tổng công suất rất lớn tới vài trăm MW và giá thành phát điện có khả năng khá rẻ.
      - Nước biển có độ ăn mòn rất cao nhưng phần lớn thiết bị điện sóng biển của nhiều nước nằm trong nước biển. Phương pháp của tôi hoàn toàn khác: Phần thường xuyên ngâm trong nước biển chỉ có: Phần dưới các cột chống của khung đỡ, các phao và các đường ống chính dẫn khí nén. Nhưng phần dưới cột chống là ống bê tông dự ứng lực và phao có thể làm bằng bê tông cốt thép. Nên phần có sắt thép thường xuyên ngâm trong nước biển chỉ còn các đường ống chính dẫn khí nén mà thôi. Các thiết bị chuyển năng lượng sóng biển thành khí nén đều ở cao trên 15 m so với mực nước biển. Kho chứa khí nén và các tổ máy phát điện đều ở nơi cao ráo trên bờ.
      Dự kiến của tôi về việc sử dụng năng lượng sóng biển để chạy các tổ máy phát điện như sau:
      1. Sóng gió trên các vùng biển gần bờ của nước ta:
      Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương chia biển ở nước ta thành 10 vùng biển. Đó là:
      - 6 vùng biển gần bờ gồm: Bắc Vịnh Bắc Bộ, Nam Vịnh Bắc Bộ, Quảng Trị đến Quảng Ngãi, Bình Định đến Ninh Thuận, Bình Thuận đến Cà Mau, Cà Mau đến Kiên Giang.
      - 4 vùng biển xa bờ gồm: Bắc Biển Đông, Giữa Biển Đông, Nam Biển Đông, Vịnh Thái Lan.
      Từ ngày 16/06/2012, trong các bản tin dự báo sóng biển lại có thêm Quần đảo Hoàng Sa và Quần đảo Trường Sa.
      Điện sóng biển cần làm ở những nơi biển nông ở gần bờ, nên trong bài này ta chỉ tập trung vào 6 vùng biển gần bờ.
      1.1. Độ cao bình quân tháng của sóng biển trên các vùng biển gần bờ:
      Cuối tháng 12 năm 2011, tôi đã tìm kiếm dự báo độ cao sóng biển trong các bản tin dự báo sóng biển của Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương. Kết quả là tôi đã thu thập được 86 bản tin của năm 2011. Rất tiếc là các tháng 5, 7, 8 và 9 không thu thập được bản tin nào. Tháng 10 chỉ thu thập được 1 bản tin, tháng 6 được 2 bản tin, tháng 11 được 3 bản tin, tháng 3 được 7 bản tin, tháng 4 được 8 bản tin,... Số bản tin thu thập được là quá ít và thiếu hẳn 4 tháng, nên sau đó từ chiều ngày 04/03/2012 đến sáng ngày 04/03/2013 tôi đã tiếp tục thu thập thêm được 691 bản tin dự báo sóng biển. Tổng cộng đã thu thập được 777 bản tin. Độ cao sóng biển trong các bản tin thường là con số kép từ thấp đến cao. Ngoài ra trong một số bản tin còn có thêm câu "có lúc trên" hoặc "sau tăng lên". Trong trường hợp như vậy tôi chỉ lấy con số kép đầu tiên và khi tính tôi phải tính theo số trung bình. Cách ghi số liệu về độ cao sóng biển năm 2011 và thời gian gần đây có khác nhau: Trong các bản tin năm 2011 ít khi thấy câu “có lúc trên”. Nhưng trong các bản tin từ tháng 12 năm 2012 đến tháng 2 năm 2013, câu này xuất hiện nhiều hơn. Tháng 1 là tháng gió đông bắc thổi mạnh nhất trong năm, thế mà trên vùng biển thường xuyên có sóng biển lớn nhất trong các vùng biển gần bờ là vùng biển Bình Thuận đến Cà Mau liên tiếp trong 4 bản tin dự báo sóng biển từ bản tin 15 giờ 30 ngày 08/01/2013 đến bản tin 9 giờ 30 ngày 10/01/2013 con số kép đó chỉ là 1,5 – 2,5. Xem bản tin 15 giờ 30 ngày 10/01/2013 tôi thấy tại vùng biển này con số kép vẫn là 1,5 – 2,5, nhưng có kèm câu "có lúc trên" 3,5. Vì vậy từ bản tin này tôi phải chú ý đến câu "có lúc trên", nếu số cao trong con số kép thấp hơn số trong câu "có lúc trên", thì tôi phải chỉnh lại theo số cao hơn, cụ thể con số kép của vùng biển này sửa lại thành 1,5 – 3,5. Cũng ngay tại bản tin này 3 vùng biển nữa là Bắc Vịnh Bắc Bộ, Nam Vịnh Bắc Bộ và Quảng Trị đến Quảng Ngãi cũng đều phải chỉnh lại theo cách này.
      Mỗi ngày thường có 2 bản tin là các bản tin 9 giờ 30 và 15 giờ 30. Những khi có bão gần bờ hoặc áp thấp nhiệt đới gần bờ, số bản tin trong ngày sẽ tăng lên. Mục đích của tôi là tính độ cao bình quân tháng của sóng biển nên mỗi ngày tôi chỉ lấy tối đa là 2 bản tin. Trong một số trường hợp nghỉ liền vài ngày nghỉ như nghỉ lễ 1/5 và sóng biển thấp, có ngày chỉ có 1 bản tin hoặc có ngày không có bản tin nào. Tôn trọng số liệu đã thu thập được, tôi không tự tiện thêm số liệu vào. Làm như vậy thì độ cao sóng biển bình quân tháng sẽ cao hơn một chút nhưng bù lại đã có việc không tính các số có lúc sóng cao hơn hoặc sau sóng tăng lên trên. Kết quả tính toán độ cao bình quân từng tháng như trong biểu sau:

      1.2. Hướng gió trên các vùng biển gần bờ:
      Trong các bản tin dự báo sóng biển, ngoài chỉ tiêu độ cao còn có chỉ tiêu hướng gió trên từng vùng biển. Đến sáng ngày 04/03/2013, tôi đã thu thập được tới 36 loại hướng gió trên các bản tin dự báo sóng biển. Sau này số loại hướng gió có thể tăng thêm. Số hướng gió nhiều như vậy vì ngoài các hướng đơn lẻ còn có nhiều hướng kép. Thí dụ như ngoài hướng đông bắc còn có các hướng: đông bắc đến đông, đông bắc đến đông nam, đông bắc đến bắc, đông đến đông bắc, đông nam đến đông bắc, bắc đến đông bắc, nam và đông bắc. Việc đếm từng loại hướng gió trong từng tháng của từng vùng biển sẽ mất rất nhiều thời gian. Vì thế tôi đã sử dụng các hàm và các lệnh để máy tính tự làm việc này. Sau đó tôi chỉ việc copy những kết quả đó vào biểu tổng hợp.
      Trong những hướng gió đó, hướng gió quan trọng nhất là hướng gió đông bắc vì khi gió đông bắc thổi mạnh cũng là lúc đã vào giữa mùa khô của Bắc Bộ và Tây Nguyên. Các nhà máy thủy điện lớn của nước ta tập trung chủ yếu ở các vùng này. Khi đó các hồ thủy điện của các nhà máy này cũng đã bị cạn đi rất nhiều, đang rất cần sự hỗ trợ của các nguồn điện khác và cần để dành nước cho phát điện vào cuối mùa khô. Tại các vùng biển Bình Thuận đến Cà Mau và Cà Mau đến Kiên Giang, thời gian có gió tây nam cũng rất nhiều.
      Số liệu về hướng gió rất nhiều, trong bài này tôi chỉ đưa ra kết quả tính toán với 2 hướng gió đông bắc và tây nam như trong biểu sau:

      Gió đông bắc và gió tây nam là 2 hướng gió hoàn toàn ngược chiều nhau. Tại những nơi khá xa bờ, sóng do 2 luồng gió này cũng hoàn toàn ngược chiều nhau. Vì thế tại những nơi này, khung đỡ trong điện sóng biển để nhận sóng từ gió đông bắc cũng phù hợp với việc nhận sóng từ gió tây nam.
      1.3. Những nơi gần bờ có độ sâu dưới 20 m:
      Nhìn đường đẳng sâu 20 m trên: “Bản đồ độ sâu đáy biển vùng biển Việt Nam và kế cận” ta thấy:
      - Vùng biển Cà Mau đến Kiên Giang: Đường này ở xa bờ nhất. Trừ quần đảo Thổ Chu, các đảo và quần đảo khác đều nằm trong vùng biển sâu dưới 20 m.
      - Vùng biển Bình Thuận đến Cà Mau: Đường này ở khá xa bờ, nhiều nơi xa đến vài chục km. Vùng biển phía đông nam tỉnh Bạc Liêu và phía đông tỉnh Cà Mau, đường này ra đến sát đảo Hòn Trứng Lớn. Ở phía đông nam của tỉnh Sóc Trăng, đường này gần bờ hơn, nhưng có chỗ lại ra tới gần Côn Đảo. Vùng biển này rất thuận lợi cho các khung đỡ trong điện sóng biển vươn xa ra ngoài biển để đón nhận sóng lớn.
      - Vùng biển Bắc Vịnh Bắc Bộ: Đường này cách bờ biển Thái Bình, Nam Định, Ninh Bình khoảng gần 10 km. Còn ở Quảng Ninh, Hải Phòng, đường này ở ngay phía ngoài các đảo ngoài cùng.
      - Vùng biển Nam Vịnh Bắc Bộ: Ở Thanh Hóa và Nghệ An, đường này còn xa bờ hơn ở Thái Bình, Nam Định, Ninh Bình nhưng từ Hà Tĩnh trở vào, đường này gần bờ dần.
      - Vùng biển Quảng Trị đến Quảng Ngãi: Đường này càng gần bờ hơn. Nhưng nơi xa nhất ở Quảng Nam đến tận gần Cù Lao Chàm.
      - Vùng biển Bình Định đến Ninh Thuận: Đường này gần bờ nhất và ở ngay gần sát bờ.
      1.4. Vùng biển có ưu thế nhất về điện sóng biển:
      Vùng biển có ưu thế nhất về điện sóng biển là vùng biển Bình Thuận đến Cà Mau. Các ưu thế đó là:
      - Nhìn vào bản đồ của Biển Đông, ta thấy đây là nơi bề ngang của Biển Đông hẹp nhất, một bên là phần phía nam của Việt Nam, một bên là hòn đảo rất lớn, diện tích đến 743.330 km2 lớn gấp trên 2,2 lần diện tích nước ta, trên đó có lãnh thổ của 3 nước Malaysia, Indonesia và Brunei. Nên vùng gần bờ của vùng biển này thường xuyên có sóng biển lớn nhất trong các vùng biển gần bờ ở nước ta. Độ cao của sóng trong các bản tin dự báo sóng biển của Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương cũng thể hiện rất rõ điều này.
      - Khoảng hơn 90% thời gian có gió đông bắc hoặc gió tây nam nên khi đặt khung đỡ để đón sóng từ gió đông bắc, mức giảm công suất phát điện cũng ít nhất so với các vùng biển khác.
      - Vùng biển này ít có bão hơn các vùng biển phía bắc. Nếu bão có vào đến gần bờ biển vùng này thì sức gió đã giảm bớt đi rất nhiều.
      - Đường đẳng sâu 20 m ở khá xa bờ, nhiều nơi xa đến vài chục km. Rất thuận lợi cho các khung đỡ trong điện sóng biển vươn xa ra ngoài biển để đón nhận sóng lớn. Vấn đề chỉ còn là khung đỡ ra xa đến đâu để khỏi ảnh hưởng đến việc đi lại của các tàu vận tải quốc tế và trong nước.
      - Khung đỡ để thẳng góc với hướng đông bắc – tây nam là hướng của đường bờ biển nên khi tách khung đỡ thành nhiều khung đỡ mảnh hơn và đặt cách xa nhau, tổng độ dài của các đường ống chính dẫn khí nén cũng ngắn nhất.
      - Khung đỡ để thẳng góc với hướng của đường bờ biển nên cũng ít ảnh hưởng đến việc đi lại của ngư dân nhất.
      Trong vùng này, vùng biển từ phía nam Thành phố Hồ Chí Minh đến phía đông tỉnh Cà Mau lại càng ưu thế hơn vì có thêm những thuận lợi sau:
      - Càng ít gặp bão hơn và đường đẳng sâu 20 m càng ở xa bờ hơn so với ở Bình Thuận và Bà Rịa – Vũng Tàu.
      - Đáy biển ở ven bờ biển chắc là tương đối bằng phẳng và có lẽ không có đá ngầm do được phù sa của các sông Cửu Long và Đồng Nai lắng đọng xuống từ nhiều triệu năm nay. Tại những nơi không có đá ngầm và đáy biển tương đối bằng phẳng, rất thuận lợi cho việc cắm các cột chống của khung đỡ xuống đáy biển.
      - Lực lượng khoa học kỹ thuật ở vùng này rất lớn và có chất lượng cao.
      - Chiều dài của vùng biển này tới vài trăm km. Nếu thành công, ta có thể xây dựng nhiều nhà máy điện sóng biển rất lớn tại đây. Sau đó ta mới nên nghĩ đến chuyện xây dựng các nhà máy điện sóng biển ở các vùng khác gần các trung tâm tiêu thụ điện ở phía bắc hơn.
      2. Quá trình chuyển từ năng lượng sóng biển thành điện:
      2.1. Phần trên biển là phần chuyển năng lượng sóng biển thành lực, rồi thành khí nén để chuyển khí nén về kho chứa ở trên bờ:
      2.1.1. Khung đỡ:
      Khi sóng biển qua các hàng phao, năng lượng của sóng biển sẽ bị giảm đi, vì thế ta không nên để khung đỡ là một khối lớn mà nên để nó là hình lục giác dẹt có càng ít hàng phao càng tốt. Nhưng do các cột chống phải dựa vào nhau nên số hàng phao phải có tối thiểu là một số nào đó thì khung mới có thể vững vàng trước sóng gió của những cơn bão lớn. Để tính 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 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. Do 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 có thể 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. Đỉnh của các cột chống cao hơn mực nước biển trên 15 m, không biết đỉnh cao nhất của các tàu thuyền đánh cá có cao tới 15 m hay không? Nếu thấp hơn 15 m, ta có thể tách khung đỡ thành nhiều khung ngắn hơn đặt nối tiếp nhau, để cách nhau một đoạn khoảng vài chục mét và đường ống chính dẫn khí nén ở trên cao thì tàu thuyền đánh cá có thể qua lại dễ dàng hơn. Nếu đỉnh cao nhất của các tàu thuyền đánh cá cao hơn 15 m thì ta phải đặt đường ống chính dẫn khí nén ở dưới biển và vốn đầu tư sẽ tăng thêm.
      - Vùng biển từ Bình Định đến Ninh Thuận: Đường bờ biển vùng này chạy gần với hướng bắc – nam, khung đỡ cũng nên 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 đường đẳng sâu 20 m quá gần bờ, khung đỡ không thể đặt 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.
      Khung đỡ có các cột chống và tầng liên kết. Cột chống gồm đoạn ống bê tông dự ứng lực gắn thêm đinh mũ bê tông vào phía dưới ống và gắn thêm ống thép tròn vào phía trên ống. Đỉnh các cột chống đó được liên kết với nhau bằng những thanh thép tạo thành tầng liên kết, những thanh thép này tạo thành các cạnh của các tam giác đều và khung đỡ trở thành khối vững chắc. Đỉnh của các cột thép nên cao trên 15 m so với mặt biển vì trong cơn bão, sóng có thể cao trên 16 m khi gió cấp 12, chia đôi ra cũng đã là trên 8 m, gió giật có thể là cấp 13 hoặc cao hơn nữa. Các bộ phận giữ phao, phần chuyển lực, bơm nén khí và ống dẫn khí nén được gắn vào những thanh thép chữ U lớn trên tầng liên kết. Nếu trên những cột chống đó ta hàn thêm những thanh liên kết nữa thì khung đỡ lại càng vững chắc hơn.
      Tra trên mạng máy tính, tôi thấy có rất nhiều loại thép hình và thép ống dài 12 m nên tôi đề xuất sử dụng các thanh liên kết dài 12 m. Sau khi đục 2 lỗ tròn có tâm cách đầu thanh thép khoảng 15 cm để lồng vào mũ thép trên đỉnh cột chống, khoảng cách giữa 2 tâm đó là 11,7 m. Như vậy tâm của các cột chống cũng cách đều nhau 11,7 m. Nội dung cụ thể của khung đỡ và cách đưa khung đỡ xuống biển ra sao xin xem trong Phụ lục 1.
      Quanh khung đỡ cần thắp điện sáng vào ban đêm để tàu biển và tàu đánh cá của ngư dân có thể nhìn thấy và tránh xa.
      2.1.2. Phao:
      Sóng biển có thể thay đổi hướng, vì vậy phao nên có hình trụ tròn đường kính 6 m cho phù hợp với việc dùng các thanh liên kết dài 12 m. Với loại phao này thì các phao và các cột chống chiếm diện tích khoảng 24% diện tích mặt biển trong khu vực có phao và cột chống. Chính giữa phao có 1 thanh thép lớn có răng cao khoảng trên 30 m, trên đỉnh có gắn 1 đoạn thép ngắn. Muốn phao có lực nâng lên, hạ xuống lớn nhất cần đổ thêm nước vào phao cho phao nửa nổi nửa chìm để lực nâng lên lớn nhất khi phao bị chìm hoàn toàn trong nước biển và lực hạ xuống lớn nhất khi phao hoàn toàn ở trên mặt nước là bằng nhau. Phao càng cao thì thể tích phao càng lớn và khi có sóng lớn thì lực nâng lên, hạ xuống càng mạnh. Lực nâng lên, hạ xuống của phao càng mạnh thì các cột chống và các thanh thép trong khung đỡ càng phải lớn.
      Thanh thép đứng giữa phao cần cao đến trên 30 m và trên đỉnh có gắn 1 đoạn thép ngắn để đề phòng trường hợp sóng cao đến trên 30 m hoặc cao hơn nữa, khi ở đáy sóng phao vẫn treo lơ lửng trên khung đỡ, không bị rơi ra ngoài. Ở nước ta chưa thấy có trường hợp nào sóng cao như vậy, nhưng dù sao ta vẫn cứ phải đề phòng.
      2.1.3. Bộ phận giữ phao:
      Bộ phận giữ phao gồm trục thép tròn có 2 bánh răng ở 2 bên và 1 bánh lăn thép để giữ phía sau thanh thép lớn có răng ở ngay chính giữa phao. Một bên của trục thép tròn là bánh răng giữ phao tiếp xúc với răng của thanh thép lớn. Một bên là bánh răng lớn hơn để truyền lực cho phần chuyển lực. Bánh răng giữ phao cần đủ lớn để dễ dàng nhận hết lực. Khi phao nâng lên, hạ xuống, thanh thép cũng nâng lên, hạ xuống theo làm cho trục thép tròn có bánh răng giữ phao cũng phải quay đi, quay lại theo. Như vậy chuyển động nâng lên, hạ xuống của phao sẽ bị biến thành chuyển động tròn quay đi, quay lại.
      Sóng biển thường chỉ làm phao nâng lên, hạ xuống và ít làm phao lệch đi. Do đã bị khống chế ở trên cao, nếu phao bị lệch đi thì khi phao hạ xuống, trọng lượng của nó sẽ kéo nó trở về vị trí ổn định. Đề phòng trường hợp phao có thể đập vào cột chống, bộ phận giữ phao nên có thêm bánh lăn có răng và bánh lăn ở phía dưới làm cho thanh thép có răng chỉ có thể chạy lên, chạy xuống theo phương thẳng đứng. Thanh thép có răng nên dùng loại thép có tính đàn hồi cao để khi phao bị lệch đi thì thanh thép có răng sẽ cong đi một chút, sau đó sẽ thẳng trở lại.
      Để thanh thép có răng không lệch ra khỏi bánh răng và bánh lăn, ở phía dưới 2 cặp bánh răng và bánh lăn, cần phải có thêm 2 cặp bánh lăn thép ép vào hai bên thanh thép có răng.
      Vì thế phía dưới của thanh thép chữ U lớn khoảng 3 m cần gắn thêm thanh thép chữ I lớn dài 12 m và cần gắn thêm những đoạn thép dài 3 m nối 2 thanh thép này, tạo thành một khung chịu lực để tăng khả năng chịu lực của thanh thép chữ U lớn và có chỗ để gắn phần dưới của bộ phận giữ phao. Bộ phận giữ phao gắn vào khung chịu lực như hình vẽ sau:

      2.1.4. Phần chuyển lực:
      Phần chuyển lực là phần chuyển lực quay tròn nhưng lúc quay theo chiều này, lúc lại quay theo chiều khác, thành lực quay tròn theo một chiều nhất định. Phần này gồm 1 trục nhận lực và 2 trục khác có bánh răng.
      Phần chuyển lực được gắn ngay cạnh bộ phận giữ phao. Bánh răng của trục nhận lực luôn luôn tiếp xúc với bánh răng truyền lực của trục thép tròn trong bộ phận giữ phao. Bánh răng của trục nhận lực nhỏ hơn nên trục nhận lực sẽ thường xuyên quay đi, quay lại với tốc độ nhanh hơn.
      Trong trục nhận lực có gắn 2 chiếc líp giống như líp xe đạp, nhưng lớn hơn rất nhiều. 2 chiếc líp này được gắn ngược chiều nhau để cho khi trục nhận lực quay theo chiều kim đồng hồ thì líp thứ nhất bắt buộc phải quay theo, còn líp thứ hai không cần quay hoặc có thể quay theo chiều ngược lại. Ngược lại khi trục nhận lực quay ngược chiều kim đồng hồ thì líp thứ hai bắt buộc phải quay theo, còn líp thứ nhất không cần quay hoặc có thể quay theo chiều ngược lại.
      Trên 2 trục kia, mỗi trục gắn 2 bánh răng và cách nhau 1 đoạn ngắn để líp và các bánh răng truyền lực lẫn cho nhau. Các bánh răng gắn vào trục này nên nhỏ hơn bánh răng của líp để trục quay có thể chuyển động nhanh hơn, thí dụ như đường kính bánh răng của líp lớn gấp đôi đường kính của các bánh răng này chẳng hạn. Ngoài ra, ở đầu nhô ra của 1 trục, thí dụ như trục thứ hai chẳng hạn, cần gắn thêm 1 bánh răng lớn để truyền lực ra ngoài. Các bánh răng đó cần làm đủ dày để có thể chịu được lực truyền lớn. 3 trục quay chỉ cần ngắn và nằm trên 3 đỉnh của tam giác cân để các bánh răng có thể truyền lực cho nhau một cách dễ dàng. Ta tạm gọi 2 bánh răng gắn vào trục thứ nhất là A1 và B1, 2 bánh răng gắn vào trục thứ hai là A2 và B2. Khi trục nhận lực quay thì líp thứ nhất và bánh răng A1 của trục thứ nhất truyền lực cho nhau, bánh răng B1 của trục thứ nhất và bánh răng A2 của trục thứ hai truyền lực cho nhau, bánh răng B2 của trục thứ hai và líp thứ hai truyền lực cho nhau.
      Quan sát 2 bánh răng để cạnh nhau và truyền lực cho nhau ta thấy chúng luôn luôn quay ngược chiều nhau quanh trục của chúng. Cụ thể là nếu bánh răng thứ nhất quay theo chiều kim đồng hồ thì bánh răng thứ hai quay ngược chiều kim đồng hồ. Ngược lại nếu bánh răng thứ nhất quay ngược chiều kim đồng hồ thì bánh răng thứ hai quay theo chiều kim đồng hồ.
      Khi trục nhận lực quay 1 vòng theo chiều kim đồng hồ sẽ làm cho líp thứ nhất cũng phải quay 1 vòng theo chiều kim đồng hồ. Do bị líp thứ nhất quay theo chiều kim đồng hồ truyền lực vào bánh răng A1 nên cả trục thứ nhất và 2 bánh răng A1, B1 của trục này đều phải quay 2 vòng ngược chiều kim đồng hồ. Do bị bánh răng B1 quay ngược chiều kim đồng hồ truyền lực vào bánh răng A2 nên cả trục thứ hai, 2 bánh răng A2, B2 và bánh răng truyền lực của trục này đều phải quay 2 vòng theo chiều kim đồng hồ. Do bị bánh răng B2 quay theo chiều kim đồng hồ truyền lực nên líp thứ hai cũng sẽ phải quay ngược chiều kim đồng hồ đúng 1 vòng. Nếu so sánh với trục nhận lực thì do trục nhận lực đã quay đúng 1 vòng theo chiều kim đồng hồ và líp thứ hai lại quay ngược chiều kim đồng hồ đúng 1 vòng, nên líp thứ hai đã quay đúng 2 vòng so với trục nhận lực.
      Ngược lại khi trục nhận lực quay 1 vòng ngược chiều kim đồng hồ sẽ làm cho líp thứ hai cũng phải quay 1 vòng ngược chiều kim đồng hồ. Do bị líp thứ hai quay ngược chiều kim đồng hồ truyền lực vào bánh răng B2 nên cả trục thứ hai, 2 bánh răng A2, B2 và bánh răng truyền lực của trục này đều phải quay 2 vòng theo chiều kim đồng hồ. Do bị bánh răng A2 quay theo chiều kim đồng hồ truyền lực vào bánh răng B1 nên cả trục thứ nhất và 2 bánh răng A1, B1 của trục này đều phải quay 2 vòng ngược chiều kim đồng hồ. Do bị bánh răng A1 quay ngược chiều kim đồng hồ truyền lực nên líp thứ nhất cũng sẽ phải quay theo chiều kim đồng hồ đúng 1 vòng. Nếu so sánh với trục nhận lực thì do trục nhận lực đã quay đúng 1 vòng ngược chiều kim đồng hồ và líp thứ nhất lại quay theo chiều kim đồng hồ đúng 1 vòng, nên líp thứ nhất đã quay đúng 2 vòng so với trục nhận lực.
      Như đã trình bày ở trên, ta thấy phần chuyển lực rất đơn giản, chỉ cần 3 trục quay ngắn. Trục nhận lực có gắn 2 chiếc líp lớn đặt ngược chiều nhau. Trên mỗi trục còn lại gắn 2 bánh răng để nhận lực và truyền lực. Ngoài ra, ở đầu nhô ra của 1 trục, cần gắn thêm 1 bánh răng lớn để truyền lực ra ngoài. Dù trục nhận lực có quay đi, quay lại theo chiều nào, thì các trục còn lại và bánh răng truyền lực cũng chỉ quay theo một chiều nhất định. Với cách chuyển lực rất đơn giản như vậy, lực ma sát là không đáng kể và hiệu suất gần như đạt 100%.
      Đối với những người chuyên làm nghề cơ khí có thể thấy ngay việc truyền lực này. Nhưng những người khác có thể khó hình dung. Vì thế tôi đã vẽ “Sơ đồ truyền lực trong phần chuyển lực” như trong 2 hình vẽ sau. Trong sơ đồ này tôi đã bôi màu để người xem có thể dễ dàng xem hơn.


      Nhận xét: Dù trục nhận lực có quay theo hướng nào thì trục thứ nhất (màu đỏ) vẫn quay ngược chiều kim đồng hồ, còn trục thứ hai (màu xanh) và bánh răng truyền lực vẫn quay theo chiều kim đồng hồ
      Cá trong líp xe đạp rất nhỏ và có lò xo mảnh đẩy cá luôn luôn xòe ra làm líp không thể quay được. Nhưng nếu quay theo chiều ngược lại thì toàn bộ các cá nằm xuống, líp có thể quay dễ dàng. Khi làm líp rất lớn cá trong líp cũng phải lớn theo và các lò xo đẩy cá lên cũng phải thiết kế lại cho to và chắc chắn hơn. Ngay trong trường hợp không có lò xo đẩy lên thì do trọng lượng và lực ly tâm, những cá ở phía dưới cũng tự động xòe ra làm cho líp chỉ có thể quay theo một chiều nhất định. Nếu có loại nào tốt hơn líp thì ta có thể dùng loại đó để thay thế líp.
      Khi có sóng, trục nhận lực lúc thì quay theo chiều kim đồng hồ, lúc thì quay ngược chiều kim đồng hồ. Nhưng trên 2 trục kia thì hoàn toàn khác hẳn, trục thứ nhất luôn luôn quay ngược chiều kim đồng hồ, còn trục thứ hai và bánh răng truyền lực lại luôn luôn quay theo chiều kim đồng hồ. Từ bánh răng truyền lực ta có thể truyền lực sang một trục khác để có số vòng quay phù hợp với việc chạy bơm nén khí cũng được gắn ở ngay cạnh đó.
      Sóng nâng lên, hạ xuống với lực rất lớn tới vài chục tấn, nhưng tốc độ không nhanh nên trong thí dụ trên tôi đã phải để các bánh răng nhận lực nhỏ hơn các bánh răng truyền lực để tăng tốc độ chuyển động. Thí dụ như: Trong bộ phận giữ phao, tỷ lệ này là 1/3; trong phần chuyển lực, đường kính của líp lớn gấp đôi đường kính của bánh răng nhận lực và đường kính của bánh răng truyền lực ra ngoài lớn gấp 3 đường kính của các bánh răng A2, B2 thì răng của bánh răng truyền lực chuyển động nhanh hơn chuyển động nâng lên, hạ xuống của phao gấp: 3 x 2 x 3 = 18 lần nhưng lực cũng sẽ bị giảm đi hơn 18 lần do ma sát trên các trục quay.
      2.1.5. Bơm nén khí và đường ống dẫn khí nén:
      Khí nén của bơm nén khí này sẽ được chuyển sang đường ống dẫn khí chung để chuyển về lưu giữ ở kho chứa khí nén. Như vậy ta sẽ phải làm nhiều đường ống dẫn khí nén nhỏ đặt ở trên cao và đường ống dẫn khí nén lớn đặt ngầm dưới biển để đưa về kho chứa khí nén lớn đặt ở trên bờ.
      Sóng biển lúc cao, lúc thấp, lúc mạnh, lúc yếu sẽ làm cho chuyển động quay theo một chiều nhất định lúc nhanh, lúc chậm, lúc mạnh, lúc yếu. Khi chạy bơm nén khí sẽ cho khí nén lúc nhiều, lúc ít. Khi sóng nhỏ, việc chạy bơm nén khí sẽ làm cản trở nhiều đến hoạt động của phao, làm cho khi ở vùng cao của sóng, phao bị ngập sâu hơn, lực nâng lên sẽ tăng lên; ngược lại khi ở vùng thấp của sóng, phao sẽ ngập ít hơn, lực hạ xuống sẽ tăng lên. Như vậy khi sóng nhỏ, vẫn có đủ lực để chạy bơm nén khí, nhưng nó sẽ chạy chậm hơn nhiều và sẽ cho khí nén ít hơn nhiều.
      Sóng biển lúc cao, lúc thấp, lúc mạnh, lúc yếu làm cho chuyển động quay tròn cũng lúc nhanh hơn, lúc chậm hơn nên cần phải chọn loại máy nén khí thích hợp. Khi thảo luận bài: “Điện sóng biển – Nguồn điện vô cùng to lớn”, có bạn đã nói đến máy nén khí pít tông nhiều tầng đồng trục. Tôi rất thích loại bơm nén khí này, không biết có loại bơm nén khí nào phù hợp hơn loại này không? Nếu có xin các bạn chỉ giúp.
      Bơm xe đạp cũng là một loại bơm nén khí pít tông đơn giản. Khi bơm xe đạp, ta bơm nhanh hay chậm đều được cả, pít tông ấn vào nửa chừng lại rút pít tông ra một đoạn để bơm tiếp hoặc pít tông đang rút ra nửa chừng lại ấn vào ngay cũng vẫn bơm tốt. Vậy bơm pít tông nhiều tầng đồng trục có thể làm như vậy được không? Nếu làm được như vậy thì có cần thiết phải dùng phần chuyển lực để biến chuyển động quay đi, quay lại thành chuyển động quay tròn theo một chiều nhất định nữa hay không? Đó chính là điều mà tôi đã băn khoăn từ lâu, nhưng cho đến bài đã sửa đổi, bổ sung đến lần thứ 3 là bài: “Nguồn điện vô cùng to lớn” tôi cũng vẫn chưa giám bỏ phần chuyển lực đi vì: Không biết cách chuyển động như vậy có an toàn hay không? Trong quá trình quay đi quay lại như vậy có điểm chết nào hay không? Nếu các bạn thấy có thể bỏ phần chuyển lực đi mà bơm nén khí pít tông nhiều tầng đồng trục vẫn có thể hoạt động tốt thì có thể bỏ nó đi.
      Thực ra thì trong 3 trục quay ở phần chuyển lực có 2 trục quay có làm nhiệm vụ tăng nhanh tốc độ chuyển động rồi. Nên nếu bỏ phần chuyển lực thì chỉ bỏ được 1 trục quay và 2 chiếc líp lớn mà thôi. Vì vậy cũng nên cân nhắc kỹ vấn đề này.
      Phao, bộ phận giữ phao, phần chuyển lực và bơm nén khí nhìn ngang như trong hình vẽ sau:

      Việc cho phao nâng lên, hạ xuống và chuyển động này được biến thành chuyển động quay theo một chiều nhất định để chạy bơm nén khí không hề phụ thuộc gì vào chu kỳ, khoảng cách giữa 2 làn sóng và mực nước biển lên cao, xuống thấp theo thủy triều. Không những thế việc mực nước biển lên cao, xuống thấp theo thủy triều cũng góp một phần nhỏ làm tăng thêm khối lượng khí nén.
      Khi ở giữa đại dương độ cao của sóng thần thường rất nhỏ, tàu biển chạy trên đại dương không hề cảm thấy gì. Nhưng khi vào đến gần bờ, gặp vùng nước nông độ cao của sóng thần mới nâng lên và sóng thần mới tàn phá dữ dội. Đường đẳng sâu 20 m trong các vùng biển Bình Thuận đến Cà Mau và Cà Mau đến Kiên Giang ở khá xa bờ, nhiều nơi xa đến vài chục km. Đường đẳng sâu 50 m ở các vùng biển này lại càng xa bờ hơn, nhiều nơi cách bờ đến vài trăm km. Đường đẳng sâu 20 m trong vùng biển Thái Bình đến Nghệ An cách bờ khoảng gần 10 km, nhưng đường đẳng sâu 50 m có chỗ cách bờ đến hàng trăm km. Qua những vùng biển nông dài hàng trăm km như vậy, năng lượng của sóng thần sẽ bị tiêu hao đi rất nhiều. Các phao ở khá xa bờ, nơi đó biển có thể sâu tới hàng chục mét, độ cao của sóng thần nhỏ nên không ảnh hưởng gì đến hệ thống phao. Các cột chống thưa, được cắm sâu xuống đáy biển, lại được liên kết với nhau ở phía trên tạo thành khối vững chắc nên tác động của sóng thần vào các cột này cũng không nhiều. Ở nước ta sóng thần lớn ít xảy ra, nhưng dù sao ta cũng nên tính kỹ đối với các cột này cho đủ lớn để vẫn vững chắc khi có sóng thần.
      Nước biển có độ ăn mòn rất cao, phần thường xuyên ngâm trong nước biển chỉ có: Phần dưới các cột chống của khung đỡ, các phao và các đường ống chính dẫn khí nén. Nhưng phần dưới cột chống là ống bê tông dự ứng lực và phao có thể làm bằng bê tông cốt thép. Nên phần có sắt thép thường xuyên ngâm trong nước biển chỉ còn các đường ống chính dẫn khí nén mà thôi. Hiện nay ở nước ta đã xây dựng nhiều đường ống dẫn khí dưới biển để đưa khí khai thác được từ các giàn khoan về nhà máy để phát điện. Nên cách sử lý cũng tương tự.
      Xin xem tiếp trang 2

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

      Sửa lần cuối bởi canlevinh; 25-03-2013 lúc 15:20.
      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. The Following 4 Users Say Thank You to canlevinh For This Useful Post:


    3. #2
      Tham gia
      28-07-2011
      Địa chỉ
      Phòng 204 nhà B4, 189 Thanh Nhàn, Hà Nội
      Bài viết
      220
      Cảm ơn
      141
      Được cảm ơn 128 lần, trong 78 bài

      Mặc định Ðề: Nguồn điện vô cùng to lớn và khá rẻ?

      2.2. Phần phát điện ở trên bờ:
      2.2.1. Kho chứa khí nén và các tổ máy phát điện:
      Sóng biển có lúc to, có lúc nhỏ và gió cũng có lúc mạnh, có lúc yếu. Trong điện gió người ta đã có nhiều cách làm để cho dòng điện được đều đặn. Vì vậy tôi đã tra cứu mục Tuốc bin gió trong Bách khoa toàn thư mở Wikipedia. Trong bài này, tôi thấy có nhiều cách, nhưng tôi chỉ lưu ý đến cách sau cùng. Nguyên văn đoạn đó như sau: “Ngoài ra còn có một cách lưu trữ năng lượng gió khác. Người ta dùng cánh quạt gió truyền động trực tiếp vào máy nén khí. Năng lượng gió sẽ được tích trữ trong hệ thống rất nhiều bình khí nén. Khí nén trong bình sau đó sẽ được lần lượt bung ra để xoay động cơ vận hành máy phát điện. Quá trình nạp khí và xả khí được luân phiên giữa các bình, bình này đang xả thì các bình khác đang được nạp bởi cánh quạt gió. Điện sẽ được ổn dịnh liên tục.”
      Tôi chưa rõ cách vận hành cụ thể của điện gió trong trường hợp này ra sao. Nhưng tôi thấy nó rất hợp với những ý tưởng của tôi, nên trong phần 2.1.5, trong mỗi thiết bị đã nêu trên, tôi đều để 1 bơm nén khí và đường ống dẫn khí về kho chứa khí nén.
      Ý tưởng của tôi về kho chứa khí nén như sau: Trong kho nên có nhiều bình chứa khí nén lớn, có thùng khí vào, thùng khí ra. Trong mỗi bình chứa khí nén và thùng khí này đều nên có đồng hồ đo áp suất. Trong mỗi bình chứa khí nén nên có lối khí vào riêng và lối khí ra riêng. Toàn bộ các lối khí vào của các bình chứa khí nén đều nối với thùng khí vào, mỗi cái có một cửa vào riêng và toàn bộ khí nén từ những thiết bị như đã mô tả ở phần trên đều theo đường ống dẫn khí chung để về đây. Trong thùng này chỉ có 1 cửa mở để đưa khí nén vào bình. Khi bình này đầy, cửa đó sẽ đóng lại và cửa khác lại mở ra để cho khí nén vào bình khác. Khi tất cả các bình đã đầy, áp suất trong thùng tăng cao, van xả khí nén tự động nâng lên để xả bớt khí nén ra ngoài trời. Khi có bình chứa khí nén nào áp suất đã giảm, cửa vào của bình đó sẽ tự động mở để đưa tiếp khí nén vào bình. Nếu trong thùng khí vào, áp suất đã giảm, van xả khí sẽ tự động hạ xuống để đóng lại. Toàn bộ các lối khí ra, cũng được tập trung vào thùng khí ra, mỗi bình chứa khí nén có một cửa ra riêng, nhưng chỉ có 1 cửa mở để đưa khí nén vào chạy các tổ máy phát điện. Khi áp suất trong bình chứa khí nén đó giảm, một cửa khác được từ từ mở ra để khí nén đưa vào không làm tăng đột ngột áp suất của thùng khí ra và cửa cũ được đóng lại. Như vậy các tổ máy phát điện lúc nào cũng có khí nén ổn định để chạy. Khi khí nén vào rất nhiều có thể có trường hợp một bình chứa khí nén vừa mở cửa ra để cho khí nén chạy các tổ máy phát điện, vừa mở cửa vào để tiếp tục nhận khí nén mới và van xả khí ở thùng khí vào vẫn còn được nâng lên để xả bớt khí nén ra ngoài trời. Khi có gió đông bắc mạnh, bão hoặc áp thấp nhiệt đới, sóng biển thường liên tục mạnh trong nhiều ngày sẽ cho lượng khí nén rất lớn. Vì vậy trong kho cần có các bình chứa khí nén lớn để ít xảy ra trường hợp phải xả bớt khí nén ra ngoài trời và có dự trữ lớn để sử dụng dần trong những ngày sóng biển nhỏ hơn. Như vậy khí nén sẽ được cung cấp ổn định và đều đặn cho các tổ máy phát điện. Dòng điện cũng sẽ được sản xuất liên tục, ổn định và đều đặn. Dùng bình chứa khí nén càng lớn thì suất đầu tư cho chứa 1 m3 khí nén càng thấp hơn. Nhưng cũng phải tính đến khả năng vận chuyển được bình khí nén lớn từ nơi sản xuất đến kho chứa chúng ở nhà máy điện. Ưu thế này sẽ thuộc về những nơi sản xuất bình khí nén tốt và ở ngay gần sông, gần biển. Nên nghiên cứu để có thể tự động hóa được quá trình điều khiển này. Việc sửa chữa, bảo dưỡng các tổ máy phát điện nên được làm trong mùa sóng nhỏ.
      Trong không khí luôn luôn có độ ẩm và không khí ở biển còn có cả ít muối nhỏ, nên khi nén khí còn có thêm cả nước muối rất loãng nữa. Nước sinh ra cũng theo đường ống dẫn khí nén lên đến thùng khí vào. Vì thế thùng khí vào cần được làm khá cao. Các cửa vào của các bình chứa khí nén cần được để ở nơi cao nhất. Đáy của thùng khí vào cần có một lỗ tròn thoát nước và có một phao khá lớn, phía dưới phao có nút tròn để bịt kín lỗ thoát nước. Do trọng lượng của phao, lỗ tròn bị bịt kín nên khí nén không thể thoát ra ngoài theo lỗ đó được. Khi nước vào nhiều, phao sẽ nổi lên, lỗ thoát nước được mở ra, nước biển sẽ tự chảy ra ngoài. Khi gần hết nước, phao hạ xuống và lỗ thoát nước sẽ bị bịt kín lại. Tại nơi thấp nhất ở đáy thùng khí vào cũng cần có thêm một vòi nước để thoát hết số nước còn lại.
      2.2.2. Thuận lợi do sản xuất điện lệch pha so với thủy điện:
      Ở nước ta, thủy điện chiếm một tỷ trọng lớn nhưng việc cung cấp điện cũng không đều. Mùa mưa, thủy điện có thể cung cấp lượng điện rất lớn, nhưng mùa khô lượng điện lại giảm đi rất nhiều. Trong mùa khô rất cần các nguồn điện khác bổ sung. Các nhà máy thủy điện lớn lại tập trung nhiều ở các tỉnh Bắc Bộ và Tây Nguyên. Qua số liệu thu thập được thì trong mùa gió đông bắc, sóng rất lớn trong các tháng 12, 1 và 2. Lúc này là giữa mùa khô, thủy điện đang rất cần các nguồn điện khác hỗ trợ. Vì vậy điện sóng biển có thể là nguồn bổ sung rất lớn cho thủy điện ở Bắc Bộ và Tây Nguyên để chúng có thể dành nước cho phát điện vào cuối mùa khô. Từ đặc điểm đó ta có thể thấy điện sóng biển chỉ cần liên tục ổn định, đều đặn một thời gian nhất định, có thể sản xuất nhiều điện trong mùa sóng lớn và ít điện trong mùa sóng nhỏ. Do đó các đòi hỏi về dự trữ khí nén và nén khí với áp suất cao sẽ giảm đi rất nhiều, vốn đầu tư cũng sẽ giảm theo và giá thành phát điện cũng sẽ hạ đi nhiều.
      3. Điện sóng biển – Nguồn điện vô cùng to lớn:
      3.1. Phương pháp tính công cho 1 chu kỳ sóng:
      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. Cách tính khoảng nâng lên, hạ xuống này xin xem trong Phụ lục 2, trong đó có bảng tính sẵn: “Khoảng nâng lên, hạ xuống của phao hình trụ tròn so với độ cao sóng biển”. 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 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:

      3.2. 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 vùng biển có nhiều ưu thế nhất là vùng biển từ Bình Thuận đến Cà Mau.
      Trước hết xin giới thiệu 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 như sau:

      Độ cao sóng biển bình quân tháng 1 của vùng biển này là 2,63 m. Từ đó 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 của phao hình trụ tròn so với độ cao sóng biển”, 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. Đối với điện gió cũng phải trả giá khi từ cơ chuyển thành điện 1 chiều, rồi từ điện 1 chiều chuyển thành điện xoay chiều. Trong bài: “Một số kết quả thử nghiệm bước đầu về hệ thống điện gió nối lưới airdolphin” của các tác giả Đặng Đình Thống, Trịnh Xuân Giáp (Trung tâm NC năng lượng mới, ĐH Bách Khoa Hà nội) có bảng 3 về hiệu suất máy phát điện gió airdolphin – 1000 và hiệu suất hệ thống. Trong đó hiệu suất máy phát trung bình là 40,4%, hiệu suất hệ thống trung bình là 26%. Các hiệu suất đó đạt cao nhất khi vận tốc gió đạt 6 m/s. Khi đó hiệu suất máy là 50% và hiệu suất hệ thống là 28,5%. Trong điện sóng biển, nhờ có các bình chứa khí nén lớn và thùng khí ra, khí nén được cung cấp đều đặn cho các tổ máy phát điện, nhưng tôi tạm tính hệ số chuyển đổi này là 20%. Qua thực tế, nếu hệ số này cao hơn thì càng tốt.
      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 67 m chẳng hạn và nên để thẳng góc với hướng chủ yếu của sóng biển. Trong 67 m 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. Tôi tạm tính mức giảm này từ 10% đến 30% tùy theo hướng của gió. Căn cứ vào hướng gió trong 777 bản tin dự báo sóng biển của Trung tâm Dự báo Khí tượng Trung ương đã thu thập được cuối năm 2011 và từ chiều ngày 04/03/2012 đến sáng ngày 04/03/2013, tôi đã tính được mức giảm công suất điện cho từng tháng trên từng vùng biển khi khung đỡ đặt theo hướng tây bắc – đông nam để đón sóng từ gió đông bắc như trong biểu sau:

      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.
      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) x ((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 x (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 x (1 – 0,1502) = 277,3 triệu KWh.
      3.3. Tính thử cho các vùng biển gần bờ của nước ta:
      Với cách tính như trên, công suất phát điện khi sử dụng sóng biển trên diện tích 1 km2 mặt biển trong từng tháng cho từng vùng biển của nước ta khi dùng các phao hình trụ tròn đường kính 6 m và rất cao sẽ cho kết quả cụ thể như biểu sau:

      Trong biểu trên, vùng biển Bình Định đến Ninh Thuận do khung đỡ không thể đặt theo hướng tây bắc – đông nam để đón sóng từ gió đông bắc do đường đẳng sâu 20 m ở quá gần bờ nên ngoài việc giảm công suất theo hướng gió còn phải giảm thêm 2% do hướng của khung đỡ.
      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 3.1). 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, 3,5 m và 3 m như trong biểu sau:

      Ta có mức giảm 3,33% cho phao cao 4 m, 5,90% cho phao cao 3,5 m và 10,05% cho phao cao 3 m. Các mức giảm đó không chênh nhau nhiều lắm, nhưng đầu tư cho khung đỡ và phao của các loại đó có thể chênh lệch nhau lớn, nên ta có thể dùng phao cao 3,5 m hoặc 3 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 hoặc 2 m.
      - Vùng biển nam Vịnh Bắc Bộ: sóng cao 2,27 m, dùng phao cao 2,5 m hoặc 2 m.
      - Vùng biển Quảng Trị đến Quảng Ngãi: sóng cao 2,91 m, dùng phao cao 3 m hoặc 2,5 m.
      - Vùng biển Bình Định đến Ninh Thuận: sóng cao 3,63 m, dùng phao cao 3,5 m hoặc 3 m.
      - Vùng biển Cà Mau đến Kiên Giang: sóng cao 1,70 m, dùng phao cao 2 m hoặc 1,5 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 theo 2 phương án như trong biểu sau:

      Đối với vùng biển thuận lợi nhất là vùng biển Bình Thuận đến Cà Mau, xin nêu kết quả tính toán từng tháng theo 2 phương án này như sau:

      Qua kết quả tính toán của 2 phương án trên, tôi thấy hiệu quả kinh tế của phương án 2 cao hơn phương án 1 vì những lý do sau:
       Công suất phát điện và khả năng phát điện không giảm nhiều, nhưng việc đầu tư cho khung đỡ, phao, các thiết bị đặt trên khung đỡ và đường ống dẫn khí nén sẽ giảm đi nhiều.
       Sóng càng lớn, mức giảm càng nhiều và sóng càng nhỏ, mức giảm càng ít nên khi phao càng thấp, chênh lệch về công suất phát điện giữa các tháng càng giảm đi nhiều. Cụ thể là ở vùng biển Bình Thuận đến Cà Mau, mức chênh lệch giữa tháng phát điện lớn nhất là tháng 1 và tháng phát điện ít nhất là tháng 4 như sau: Khi dùng phao rất cao: 4,63 lần, khi dùng phao cao 3,5 m: 3,96 lần, khi dùng phao cao 3 m: 3,38 lần Vì thế khối lượng dự trữ khí nén để điều hòa lượng khí nén cung cấp cho các tổ máy phát điện cũng sẽ giảm bớt. Vốn đầu tư cho các bình chứa khí nén lớn cũng sẽ giảm theo.
       Nếu ta chia công suất phát điện bình quân của tháng phát điện lớn nhất là tháng 1 cho công suất lắp máy thì ở vùng biển Bình Thuận đến Cà Mau tỷ lệ này là: Phương án 1: 75,30%, phương án 2: 63,99%. Chỉ khi nào độ cao sóng biển lớn hơn 3,15 m thì công suất phát điện theo phương án 1 sẽ bắt đầu vượt công suất lắp máy và khí nén sẽ được tăng dự trữ trong các bình chứa khí nén. Chỉ khi nào độ cao sóng biển lớn hơn 3,32 m thì công suất phát điện theo phương án 2 mới bắt đầu vượt công suất lắp máy và khí nén sẽ được tăng dự trữ trong các bình chứa khí nén. Như vậy nếu làm theo phương án 2 thì có lẽ chỉ cần 1 bình chứa khí nén lớn để cung cấp đều đặn khí nén cho các tổ máy phát điện và 1 bình chứa khí nén lớn dự phòng để dự trữ khí nén khi sóng lớn trên 3,32 m liên tục xảy ra trong nhiều ngày. Khi đã chạy hết tất cả các tổ máy phát điện và cả 2 bình chứa khí nén lớn này đều đầy, van xả khí nén ở thùng khí vào sẽ tự động nâng lên để xả bớt khí nén ra ngoài trời.
      Chỉ cần khoảng 1 km2 mặt biển thôi, nguồn điện từ năng lượng sóng biển mỗi năm đã có thể cho tới hàng tỷ KWh. Bờ biển nước ta dài hơn 3.260 km, lãnh hải nước ta rộng hàng triệu km2. Nếu tận dụng hết năng lượng của sóng biển ở nước ta thì nguồn điện này sẽ to lớn vô cùng.
      4. Điện sóng biển có khả năng khá rẻ hay không?
      Thủy điện là loại điện có giá thành phát điện thấp nhất so với các loại điện ở nước ta hiện nay. Nhưng điện sóng biển (theo phương pháp do tôi đề xuất) và thủy điện có nhiều điểm giống nhau, vì vậy ta cũng nên thử so sánh 2 loại điện này xem sao.
      Điện sóng biển và thủy điện đều không phải dùng đến bất cứ loại nhiên liệu nào nhưng đều phải đầu tư ban đầu rất lớn. Phần ở ngoài trời của nhà máy thủy điện là đập thủy điện, hồ thủy điện, chi phí giải phóng mặt bằng, chi phí để người dân định canh định cư,… phần này chủ yếu là phải chi ban đầu. Phần ở ngoài trời của nhà máy điện sóng biển có rất nhiều thứ như khung đỡ, phao, bộ phận giữ phao, phần chuyển lực, bơm nén khí, đường ống dẫn khí nén, bình khí nén, thùng khí vào, thùng khí ra,… phải đầu tư ban đầu rất lớn. Chân của khung đỡ là những cột bê tông dự ứng lực và phao có thể làm bằng bê tông cốt thép có độ bền lâu dài. Nhưng các bộ phận để ngoài trời khác, khi dùng đến một thời gian nào đó sẽ bị hư hỏng phải sửa chữa, thay thế tuy rằng thời gian đó là rất lâu vì chúng đều là những thứ rất dày dặn. Chiến hạm lớn nhất của Philipin là chiến hạm dùng từ Đại chiến Thế giới lần thứ hai, điều đó chứng tỏ nước biển tuy có độ ăn mòn rất cao nhưng cũng không dễ dàng gì làm hỏng phần thường xuyên ngâm trong nước biển là đường ống chính dẫn khí nén.
      Nhưng hàng năm các nhà máy điện này đều phải có một số khoản chi phí. Thủy điện muốn thường xuyên có nước đều đặn và có tuổi thọ cao thì rừng trong lưu vực sông phía trên phải được khoanh nuôi, bảo vệ tốt và phải trồng thêm rừng ở những nơi còn đất trống, đồi trọc. Nếu chi phí đó nhà máy không bỏ ra thì Nhà nước cũng phải bỏ ra. Điện sóng biển muốn hoạt động tốt cần phải thường xuyên cho dầu mỡ vào những chỗ cần thiết, phun sơn chống rỉ và kiểm tra phát hiện những chỗ có dấu hiệu dễ bị hư hỏng để kịp thời bảo dưỡng, sửa chữa.
      Vì thế khi có cùng một công suất lắp máy và sản lượng điện, nếu vốn đầu tư ban đầu của điện sóng biển và thủy điện bằng nhau thì điện sóng biển có khả năng đắt hơn. Nhưng nếu vốn đầu tư ban đầu của điện sóng biển ít hơn thủy điện nhiều thì điện sóng biển có khả năng rẻ hơn thủy điện.
      Tôi đã sưu tầm công suất lắp máy và khả năng sản xuất điện hàng năm của những nhà máy thủy điện lớn nhất nước ta (công suất lắp máy từ 300 MW trở lên) hiện đã có và đang xây dựng. Nếu chỗ nào có sai sót, xin các bạn chỉ giúp để tôi sửa lại. Sau đó tôi tính thử lượng điện tối đa hàng năm theo lý thuyết bằng cách nhân công suất lắp máy với 24 giờ và 365 ngày. Tất nhiên là sản lượng đó không bao giờ có thể đạt được vì tổ máy phát điện phải thường xuyên bảo dưỡng, sửa chữa và nhất là hồ thủy điện chỉ có khả năng chứa được một khối lượng nước nhất định. Trong mùa mưa các tổ máy của nhà máy thủy điện phải chạy hết công suất, nhưng cũng có lúc nước quá nhiều, phải xả bớt nước đi. Ngược lại, trong mùa khô chỉ còn ít tổ máy hoạt động. Chia thử khả năng sản xuất điện hàng năm và lượng điện tối đa theo lý thuyết, tôi được biểu sau:

      Trong đó Nhà máy Thủy điện Hòa Bình, tôi chỉ lấy khả năng sản xuất điện hàng năm khi chưa có Nhà máy Thủy điện Sơn La. Sau khi có Nhà máy Thủy điện Sơn La, trong mùa khô nước sẽ về hồ Hòa Bình nhiều hơn và khả năng sản xuất điện hàng năm của Nhà máy Thủy điện Hòa Bình sẽ tăng lên nhiều.
      Nhìn biểu trên ta thấy chỉ duy nhất có Nhà máy Thủy điện Yali bình quân năm sử dụng 58,35% công suất lắp máy. Tất cả các nhà máy thủy điện còn lại bình quân năm chỉ sử dụng dưới 50% công suất lắp máy. Trong đó có 2 nhà máy thủy điện bình quân năm chỉ sử dụng dưới 40% công suất lắp máy là Hàm Thuận + Đa Mi và Đồng Nai 4. Để có thể dễ dàng so sánh với thủy điện hơn, tôi đã tính thử công suất lắp máy gấp đôi công suất bình quân đã tính được, rồi quy tròn lại như trong biểu: “Tính thử công suất và khả năng phát điện theo 2 phương án khi sử dụng năng lượng sóng trên 1 km2 mặt biển” đã có trong mục 3.3.
      Theo Quyết định số 819/QĐ-TTg ngày 7/6/2010 của Thủ tướng Chính phủ, Nhà máy Thủy điện Lai Châu có công suất lắp máy 1.200 MW, sản lượng điện hàng năm 4.670,83 triệu KWh, vốn đầu tư 35.700 tỷ đồng (theo giá quý III năm 2009). Tính bình quân vốn đầu tư cho mỗi MW công suất lắp máy là 29,75 tỷ đồng.
      Nhà máy Thủy điện cột nước thấp Chiêm Hóa khởi công ngày 12/10/2010 có công suất lắp máy 45 MW, sản lượng điện hàng năm 193,4 triệu KWh, vốn đầu tư hơn 1.335 tỷ đồng. Tính bình quân vốn đầu tư cho mỗi MW là hơn 29,67 tỷ đồng. Nhưng bài: “Tổ máy cuối thủy điện xanh Chiêm Hóa hòa lưới điện” đăng ngày 01/12/2012 trên trang Web vietnamplus.vn của Thông tấn xã Việt Nam cho biết: Ngày 1/12, tổ máy số 3 với công suất 16 MW của Nhà máy thủy điện Chiêm Hóa (Tuyên Quang) đã phát điện hòa lưới điện quốc gia thành công. Nhà máy có tổng công suất 48MW, sản lượng điện hàng năm gần 198 triệu KWh, tổng vốn đầu tư trên 1.700 tỷ đồng. Tính bình quân vốn đầu tư cho mỗi MW sẽ là hơn 35,42 tỷ đồng.
      Như vậy vốn đầu tư cho mỗi MW thủy điện hiện nay đã vượt xa con số 30 tỷ đồng. Công suất thực tế của đại bộ phận các nhà máy thủy điện ở nước ta chỉ đạt dưới 50% công suất lắp máy. Nay ta tính công suất lắp máy của nhà máy điện sóng biển gấp đôi công suất điện bình quân trong năm tức là công suất thực tế bằng 50% công suất lắp máy, nếu vốn đầu tư cho mỗi MW dưới 30 tỷ đồng thì có thể tạm rút ra kết luận: Giá thành phát điện của điện sóng biển có thể rẻ hơn thủy điện được hay không?
      Công suất lắp máy tính gấp đôi công suất bình quân năm thì khối lượng khí nén dự trữ không cần phải quá lớn, số lượng bình chứa khí nén lớn sẽ giảm đi nhiều, vốn đầu tư cho dự trữ khí nén cũng sẽ giảm theo. Đó chỉ là cách tính để dễ so sánh với giá thành của thủy điện. Vốn đầu tư cho điện sóng biển còn giảm hơn nữa vì: Trong điện sóng biển, công suất lắp máy và tổng khối lượng khí nén có thể dự trữ được trong các bình có mối quan hệ ngược chiều nhau. Nếu công suất lắp máy lớn thì khối lượng dự trữ khí nén không cần nhiều, nhưng vốn đầu tư để mua các tổ máy phát điện sẽ lớn và trong năm nhiều tổ máy phát điện phải nghỉ làm việc. Nếu công suất lắp máy nhỏ hơn thì khối lượng dự trữ khí nén phải lớn hơn, trong năm các tổ máy phát điện sẽ phải hoạt động nhiều hơn, nhưng vốn đầu tư để mua các bình chứa khí nén sẽ lớn. Tính toán sao cho có hiệu quả kinh tế cao nhất, sẽ giảm được thêm giá thành phát điện của điện sóng biển.
      Tạm tính suất đầu tư là 30 tỷ đồng cho 1 MW, đối với vùng biển Bình Thuận đến Cà Mau, khi dùng phao cao 3 m, công suất lắp máy là 473 MW, vốn đầu tư là 14.190 tỷ đồng. Số tiền lớn như vậy liệu có dùng hết hay không?
      Trong bài: “Điện sóng biển đắt hay rẻ và có ảnh hưởng gì đến môi trường biển hay không?” trên Diễn đàn webdien – Cầu nối dân điện, tôi đã tính thử khung thép cho gần 1 km2 mặt biển trong đó tổng trọng lượng khung là 47.952,47 tấn. Sau đó tôi tính thêm nguyên liệu cho phao thép, bộ phận giữ phao, phần chuyển lực. Tổng cộng phần nguyên liệu cho khung thép, phao thép, bộ phận giữ phao, phần chuyển lực khoảng 100.000 tấn, tính ra thành tiền khoảng dưới 3.000 tỷ đồng. Nhưng đây chỉ là thí dụ cụ thể để tính cho biết. Nay phần dưới của những cột chống là những ống bê tông dự ứng lực, khung thép đã được chuyển thành khung đỡ và phao thép đã chuyển thành phao bê tông cốt thép nên cách tính cũng sẽ khác đi. Trong phụ lục 1, tôi đã nêu đầy đủ số lượng các thanh thép, ống thép, ống bê tông dự ứng lực phải dùng, độ dài của chúng và phương án dựng khung đỡ. Bạn nào có điều kiện, xin hãy tính thử xem sẽ phải đầu tư khoảng bao nhiêu.
      Bơm nén khí nằm trên cao hơn mặt biển trên 15 m, thường xuyên có gió mạnh thổi, vậy có cần phải dùng đến bộ phận làm mát hay không? Nếu không cần đến bộ phận làm mát, vốn đầu tư sẽ giảm đi rất nhiều.
      Khi đã biết công suất lắp máy là 473 MW, các nhà đầu tư có thể dễ dàng tính ra số tiền phải dùng để mua máy phát điện và xây dựng nhà máy điện.
      Ngoài ra còn nhiều khoản chi khác nữa như mua và lắp đặt các bơm nén khí, các đường ống dẫn khí nén, làm thùng khí vào, thùng khí ra, mua các bình chứa khí nén lớn, chi phí lắp đặt khung đỡ, phao, bộ phận giữ phao, phần chuyển lực, chi phí khảo sát thiết kế, chi phí giải phóng mặt bằng,…
      Tổng số tiền là 14.190 tỷ đồng, có dùng hết hay không? Mong các nhà đầu tư tính giúp. Ước tính được hết tổng vốn đầu tư ta có thể sơ bộ kết luận được tại nơi thuận lợi nhất, điện sóng biển đắt hơn hay rẻ hơn so với thủy điện.
      Muốn tính được giá thành phát điện không hề đơn giản. Đây lại là loại điện mới và chưa được thử nghiệm, nên chỉ có thể dựa vào những điểm giống nhau của điện sóng biển và thủy điện để sơ bộ so sánh nhằm biết điện sóng biển có khả năng khá rẻ hay không mà thôi. Bạn nào có điều kiện, hãy ước tính thử xem sao. Chỉ cần điện sóng biển không đắt hơn điện chạy than thì đã rất tốt rồi. Chỉ cần như thế thôi thì chỉ trên vùng biển từ phía nam Thành phố Hồ Chí Minh đến phía đông tỉnh Cà Mau ta đã có thể xây dựng được hàng chục nhà máy điện rất lớn có công suất vài trăm MW hoặc thậm chí có thể lên tới hàng nghìn MW, mỗi năm giảm bớt hàng chục triệu tấn than phải đốt đi và giảm bớt hàng mấy chục triệu tấn khí thải do phải đốt số than đó.
      Điện gió rất đắt so với các loại điện khác nhưng nước ta và các nước trên thế giới vẫn đang phải tích cực phát triển điện gió. Tại sao một nguồn điện trời cho vô cùng to lớn và có khả năng khá rẻ ta lại không quan tâm tới nó?
      5. Ảnh hưởng của điện sóng biển đến môi trường:
      Trái đất ngày càng nóng dần lên, mực nước biển ngày càng dâng cao, thiên tai ngày càng ác liệt hơn do loài người đã sử dụng quá nhiều nhiên liệu hóa thạch. Biến đổi khí hậu đang là vấn đề vô cùng to lớn, loài người đang phải đối mặt. Cái lợi lớn nhất của điện sóng biển đối với môi trường là không phải dùng đến bất cứ loại nhiên liệu nào, sẽ giảm được việc phát thải một khối lượng lớn khí carbon dioxide ra ngoài không khí. Bất cứ nơi nào có biển cũng đều có thể xây dựng được nhà máy điện chạy bằng năng lượng sóng biển.
      Việt Nam là một trong những nước chịu nhiều thiệt hại nhất khi mực nước biển dâng cao lên do biến đổi khí hậu. “Kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam (tháng 6 - 2009)” của Bộ Tài nguyên và Môi trường cho biết: Nếu mực nước biển dâng cao 1m thì 37,8% diện tích các tỉnh ở khu vực đồng bằng sông Cửu Long sẽ bị ngập chìm trong nước biển. Bài: “Chủ động thích nghi, ứng phó tích cực với biến đổi khí hậu” đăng trên Cổng Thông tin Điện tử của Chính phủ ngày 16/2/2011 cho biết Chính phủ đã tính tới kịch bản nước biển dâng 2 m. Nếu biến đổi khí hậu trên trái đất chậm lại thì Việt Nam sẽ là một trong những nước được hưởng lợi nhiều nhất.
      Nhưng trong khoảng 1 km2 biển có tới gần 9.000 cột chống được cắm xuống đáy biển và gần 9.000 phao bê tông trên mặt nước, nó sẽ tác động tốt hay xấu đến môi trường biển? Tôi thấy với số lượng cột chống và phao dày đặc như vậy thì các loài cá lớn rất khó bơi lội và kiếm ăn, nhưng các loài cá nhỏ và vừa thì vẫn dễ dàng hoạt động trong đó. Nó sẽ trở thành nơi trú ẩn an toàn cho các loài cá nhỏ và vừa, số lượng cá sẽ tăng lên nhanh chóng. Những con cá khá lớn, lớn đến mức độ nào đó cũng sẽ thấy vùng đó chật hẹp, cần phải ra ngoài để bơi lội và kiếm ăn. Vùng gần khung đỡ sẽ có nhiều cá hơn. Các phao sẽ trở thành nơi các loài lưỡng cư nằm nghỉ trên cạn và phơi nắng. Các thanh liên kết sẽ là nơi các loài chim đến đậu để nghỉ ngơi và kiếm ăn. Tính đa dạng sinh học sẽ được tăng thêm.
      6. Ảnh hưởng của điện sóng biển đến việc đi lại trên biển và an ninh, quốc phòng:
      6.1. Ảnh hưởng đối với việc đi lại trên biển:
      - Trên nhiều vùng biển, trong đó có vùng biển quan trọng nhất là vùng biển Bình Thuận đến Cà Mau, điện sóng biển ít ảnh hưởng đến việc đi lại của ngư dân trên biển do khung đỡ được đặt theo hướng tây bắc – đông nam sẽ thẳng góc hoặc gần thẳng góc với hướng của đường bờ biển. Trên các vùng biển, khung đỡ phải đặt song song với đường bờ biển thì có thể dùng nhiều khung đỡ ngắn, ảnh hưởng ít đến việc đi lại của ngư dân trên biển.
      - Đối với các tàu thuyền nhỏ đi gần bờ, có thể đi phía trong khung đỡ vì ở đây biển có thể đã sâu tới khoảng 4 – 5 m.
      - Các tàu lớn của nước ngoài và trong nước chẳng cần thiết đi ngay gần bờ làm gì, nó cần đi xa bờ hơn và đi qua những chỗ biển sâu hơn. Vì thế nó có thể đi ra phía ngoài khung đỡ. Biết được đường đi của các tàu lớn, ta có thể xác định được độ dài thích hợp của khung đỡ.
      6.2. Ảnh hưởng đối với an ninh, quốc phòng:
      Ở nhiều nơi, đầu phía ngoài của khung đỡ cách bờ có thể tới gần chục km, rất thuận tiện cho việc đóng các đồn biên phòng hoặc đồn cảnh sát biển để quan sát, kiểm tra việc đi lại của tàu thuyền trên biển. Chỉ cần thêm mỗi hàng vài chiếc cột chống nữa là sẽ có thể có ngay hàng nghìn m2 mặt bằng để xây dựng các đồn ở trên đó.

      Xin xem tiếp trang 3
      Sửa lần cuối bởi canlevinh; 25-03-2013 lúc 11:01.
      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

    4. The Following 2 Users Say Thank You to canlevinh For This Useful Post:


    5. #3
      Tham gia
      28-07-2011
      Địa chỉ
      Phòng 204 nhà B4, 189 Thanh Nhàn, Hà Nội
      Bài viết
      220
      Cảm ơn
      141
      Được cảm ơn 128 lần, trong 78 bài

      Mặc định Ðề: Nguồn điện vô cùng to lớn và khá rẻ?

      Như đã trình bày ở trên, ta thấy việc dùng năng lượng của sóng biển để chạy máy phát điện không đòi hỏi gì đến kỹ thuật phức tạp và các xí nghiệp của ta cũng có thể tự làm một cách dễ dàng. Việc làm các líp lớn cũng tương tự như làm các líp xe đạp thông thường. Các công việc khác như làm phao bê tông, làm cọc bê tông dự ứng lực, làm khung đỡ, làm các trục chuyển động, làm các bánh răng, làm các đường ống chịu lực lớn,... thì rất nhiều nơi ở nước ta có thể dễ dàng làm được. Ngành dầu khí đã làm rất nhiều các công trình trên biển nên việc lắp đặt khung đỡ và việc lắp đường ống dẫn khí nén dưới biển ở nơi không quá xa bờ có thể rất dễ dàng. Mở mạng máy tính ra ta thấy trong nước ta cũng có một số nhà máy sản xuất máy nén khí và một số nhà máy sản xuất bình chứa khí nén lớn. Ở đây do đã có lực quay sẵn rồi, nên ta chỉ cần đến bơm nén khí trong máy nén khí mà thôi. Như vậy nếu việc này được triển khai sẽ tạo việc làm cho rất nhiều lao động và sẽ thúc đẩy nhiều ngành sản xuất trong nước phát triển theo.
      Dùng năng lượng sóng biển để chạy các bơm nén khí không hề bị tốn một tí đất nào trên đất liền. Chỉ cần dùng một khu đất ở xa nhà dân để xây kho chứa khí nén và đặt các tổ máy phát điện. Trong suốt dọc bờ biển dài hơn 3.260 km ở nước ta và ven các hải đảo, bất cứ chỗ nào ở ven biển và ven các hải đảo cũng đều có thể xây dựng được nhà máy điện chạy bằng năng lượng sóng biển. Nhưng nên xây dựng ở những nơi thường xuyên có sóng biển tương đối lớn. Vùng có nhiều đảo hoặc bán đảo che ở phía ngoài, sóng sẽ không lớn nên nếu xây dựng ở đây hiệu quả kinh tế sẽ kém.
      Nếu được xây dựng ở vùng ven biển có đồi núi kề bên và phần trên bờ được đặt ở nơi cao hơn mực nước biển khoảng 40 m chẳng hạn thì dù sóng thần có cao như sóng thần ở Indonesia trước đây hoặc sóng thần ở Nhật Bản xảy ra ngày 11/3/2011, nhà máy điện cũng vẫn an toàn. Động đất hoặc mưa to cũng có khả năng gây ra sạt lở đất đá. Vì vậy phần trên bờ cũng cần tránh những nơi đất đá có khả năng rơi xuống và những nơi có khả năng bị xói lở ở phía dưới. Suốt dọc ven biển từ phía nam tỉnh Thanh Hóa đến tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu và các hải đảo có rất nhiều nơi có đồi núi ngay gần sát biển.
      Đối với các hải đảo, nhu cầu điện ít có thể dùng khung đỡ nhỏ và ít phao. Sau khi qua phần chuyển lực đã có chuyển động quay theo một chiều nhất định, có thể cho chạy máy phát điện một chiều. Điện được nạp vào ác quy rồi chuyển thành điện xoay chiều như điện gió vẫn làm.
      Tôi năm nay đã 73 tuổi rồi. Nhưng theo tôi nghĩ điện sóng biển là nguồn điện vô cùng to lớn và khá rẻ, nếu thành công sẽ đem lại lợi ích rất to lớn cho đất nước. Vì vậy tôi đã liên tục đưa vấn đề này lên Diễn đàn để tranh thủ ý kiến đóng góp của mọi người và sửa đổi lại cho tốt hơn. Tôi rất mong sẽ có những người có những ý kiến tốt hơn, có những cách làm hay hơn và sớm biến nó trở thành hiện thực để đem lại lợi ích rất to lớn cho đất nước.
      Bờ biển của nước ta rất dài, lãnh hải của nước ta rất rộng, năng lượng sóng biển ở trên biển và ven bờ biển nước ta và ven các hải đảo rất lớn. Nguồn năng lượng trời cho đó là vô tận. Ta tự làm được bằng những công nghệ rất bình thường, rất nhiều nơi trong nước có thể làm được, giá thành phát điện sẽ rẻ hơn nhiều. Việc xây dựng những nhà máy phát điện chạy bằng năng lượng của sóng biển sẽ tạo việc làm cho rất nhiều lao động và sẽ thúc đẩy nhiều ngành sản xuất trong nước phát triển theo.
      Nếu điện sóng biển đúng là nguồn điện vô cùng to lớn và khá rẻ thì nó sẽ giải quyết được 2 vấn đề rất lớn mà nước ta và các nước trên thế giới đều đang rất quan tâm là làm chậm lại quá trình biến đổi khí hậu, nước biển dâng và năng lượng. Vì vậy kính mong Đảng và Nhà nước có ý kiến để các nhà khoa học và các cơ quan có trách nhiệm kiểm tra giúp và chỉ ra những thiếu sót để tôi bổ sung, sửa đổi lại cho tốt hơn. Sau khi các vấn đề trên đã được trao đổi kỹ và sửa lại, kính mong Đảng và Nhà nước giao cho các Viện Nghiên cứu và các tỉnh ven biển tiến hành thử nghiệm mô hình trên vùng biển thuận lợi nhất là vùng biển từ phía nam Thành phố Hồ Chí Minh đến phía đông tỉnh Cà Mau. Từ đó đúc rút kinh nghiệm, rút ra các thông số để có thể triển khai xây dựng những nhà máy điện sóng biển có công suất rất lớn.
      Ngày nay những thông tin đã đưa lên mạng đều có thể được những người quan tâm trên khắp thế giới xem và hiểu được nội dung một cách dễ dàng. Họ chỉ cần dùng 1 chương trình dịch như chương trình dịch của Google chẳng hạn là có thể dịch ngay được từ tiếng Việt sang tiếng Anh hoặc tiếng nước họ. Không nên để nước nào đó thử nghiệm thành công và triển khai xây dựng những nhà máy điện sóng biển rồi mới cử người sang để học tập và nhập cái gọi là “công nghệ mới” của họ.
      Kính mong Đảng, Nhà nước và các tỉnh ven biển quan tâm đến vấn đề này để điện sóng biển sớm trở thành hiện thực trên những vùng biển rất thuận lợi của nước ta. Xin chân thành cám ơn.
      Lê Vĩnh Cẩn


      Phụ lục 1
      Khung đỡ trong điện sóng biển

      Khung đỡ vô cùng quan trọng trong điện sóng biển. Mỗi người có thể có những suy nghĩ, có những cách làm khác nhau để làm việc đó. Sau đây là suy nghĩ của tôi, rất mong các bạn góp ý để tôi sửa lại cho tốt hơn:
      Nhìn: “Bản đồ độ sâu đáy biển vùng biển Việt Nam và kế cận” ta thấy tại nhiều vùng biển gần bờ của nước ta đường đẳng sâu 20 m ở khá xa bờ, có những nơi xa đến vài chục km nên ta cũng chỉ cần tính cho khung đỡ ra đến nơi biển sâu khoảng 15 m mà thôi. Thủy triều lên xuống thường xuyên, phao trong điện sóng biển không nên để chạm đáy biển vì thế tôi tạm để nơi nông nhất có cột chống là 5 m cho an toàn. Với độ sâu từ 5 m đến 15 m như vậy ta có thể nêu 2 phương án sau:
      1. Phương án thả cột chống để nó tự cắm xuống biển sâu dần tới vị trí ổn định:
      1.1. Các bộ phận của khung đỡ:
      1.1.1. Cột chống:
      Ta chỉ cần dùng những đoạn ống bê tông dự ứng lực (không có mũi) dài từ 11 m đến 21 m. Nhưng ta phải thêm đinh mũ bê tông gắn vào phía dưới ống bê tông và ống thép tròn gắn vào phía trên ống.
      - Đinh mũ bê tông gồm mũi nhọn dài khoảng 2 m ở phía dưới, mũ rộng vành ở phía trên, chóp mũ ở trên cùng. Chóp mũ hình trụ tròn, đầu thon để có thể dễ dàng cho khít vào lỗ tròn của ống bê tông. Mũ của đinh đủ rộng thì cột chống không thể lún sâu thêm được nữa. Độ rộng của vành mũ, xin nhờ các chuyên gia về công trình biển tính giúp.
      - Ống thép tròn là ống thép đúc dài khoảng 10 m và có phần dưới làm hơi thon một chút để dễ dàng cho khít vào lỗ tròn của ống bê tông. Phía trên ống thép có cắm thêm mũ thép vành nhỏ. Mũ thép có chóp đầu thon, cao khoảng 0,6 m, đường kính 0,1 m, đường kính vành mũ bằng đường kính ống thép và phần đút khít vào cột chống dài khoảng 0,1 m. Độ dày mỏng của các vành mũ thép giúp ta dễ dàng điều chỉnh độ dài của cột chống trong phạm vi nhỏ.
      Trên đoạn ống bê tông dự ứng lực cần có các vạch sơn để khi thả xuống biển ta có thể biết ngay cột chống đó đã ngập sâu trong nước biển bao nhiêu mét.
      Dưới đây là hình ảnh cọc bê tông ly tâm dự ứng lực của Công ty Cổ phần Bê tông ly tâm Thủ Đức:

      Vùng biển quan trọng nhất là vùng biển Bình Thuận đến Cà Mau, tại đây ta định dùng 2 khung đỡ. Mỗi khung có 7 hàng phao, chiều rộng khung gần 67 m, nơi dài nhất dài 7,5 km, khung có 4.482 cột chống và chứa được 4.475 phao. Để đưa 2 khung đỡ này xuống biển, việc đầu tiên là phải thăm dò xem nơi sâu nhất phải cắm cột chống sâu bao nhiêu mét. Thí dụ như nơi sâu nhất là 13 m chẳng hạn thì ta chỉ cần mua những đoạn ống bê tông dự ứng lực dài từ 11 m đến 19 m.
      Tra trên mạng máy tính, tôi thấy nhiều nơi có cọc bê tông dự ứng lực. Thí dụ như Công ty Cổ phần Bê tông ly tâm Thủ Đức trên trang Web betongthuduc.com có nhiều loại cọc ống đường kính từ 300 mm đến 800 mm. Trong đó: Cọc đường kính 300 mm dài 7 – 13 m, chiều dày cọc 60 mm, có khả năng chịu tải dọc trục như sau: loại A: 63 tấn, loại B: 58 tấn, loại C: 56 tấn. Cọc đường kính 350 mm dài 7 – 15 m, chiều dày cọc 65 mm, có khả năng chịu tải dọc trục như sau: loại A: 81 tấn, loại B: 76 tấn, loại C: 73 tấn. Công ty cũng cho biết: Thiết kế và sản xuất các loại cọc có khả năng chịu lực và chiều dài theo yêu cầu khách hàng.
      Khi sử dụng phao cao 3 m, lực nâng lên, hạ xuống tối đa khoảng 42,5 tấn. Cộng thêm với trọng lượng của các thiết bị đặt trên khung đỡ và trọng lượng của khung, mỗi cột chống chịu thêm lực nén xuống khoảng vài tấn nữa, tổng các lực tối đa nén xuống mỗi cột chống phải chịu đựng là dưới 50 tấn. Để việc tính toán được khách quan và chính xác, kính mong các chuyên gia về công trình biển tính giúp hộ khi dùng phao cao 3 m thì đoạn cọc bê tông dự ứng lực đường kính 300 mm dùng trong cột chống đã được hay chưa, hay phải dùng loại to hơn?
      Phần trống không của cọc đường kính 300 mm có đường kính là: 300 – 60 x 2 = 180 mm. Như vậy nếu dùng cọc này thì đường kính chóp mũ của đinh mũ bê tông và đường kính của ống thép phải lớn hơn 180 mm một chút. Đầu thon của chúng phải nhỏ hơn 180 mm một chút.
      1.1.2. Tầng liên kết trên:
      Tầng liên kết trên là những thanh thép chữ U dài 12 m. Ở 2 đầu thanh thép cần đục lỗ tròn rộng hơn 10 cm một chút và tâm của nó cách đầu thanh thép 15 cm để có thể lồng dễ dàng vào các mũ thép rộng 10 cm ở đỉnh của các cột chống. Như vậy tâm của 2 lỗ tròn này sẽ cách nhau 11,7 m và sau khi lồng vào các mũ thép ở đỉnh của các cột chống, các thanh thép chữ U này sẽ tạo thành các cạnh của các tam giác đều. Những thanh thép chữ U này đều nằm úp xuống, nên nước mưa không thể đọng trên đó được. Trong những thanh thép đó có những thanh nằm trên cùng một hàng cọc và sẽ đặt trên nó bộ phận giữ phao, phần chuyển lực, bơm nén khí,…nên phải chịu lực rất lớn, ta gọi tắt là thanh liên kết chịu lực. Những thanh thép khác nối từ hàng cột chống này sang hàng cột chống khác chỉ làm nhiệm vụ liên kết, ta gọi tắt là thanh liên kết thường. Phía dưới của những thanh liên kết chịu lực khoảng 3 m phải gắn thêm thanh thép chữ I lớn vào ống thép của cột chống và có những thanh thép dài 3 m nối 2 thanh thép này tạo thành khung chịu lực và có chỗ để gắn phần dưới của bộ phận chịu lực. Tầng liên kết trên sẽ cao hơn mực nước biển khoảng trên 15 m và nhìn từ trên xuống như trong hình vẽ sau:

      1.1.3. Tầng liên kết dưới:
      Tầng liên kết dưới là những thanh thép chữ I dài 12 m gắn vào ống thép của cột chống và cách tầng liên kết trên khoảng 9 m. Như vậy tầng liên kết dưới sẽ cao hơn mực nước biển khoảng hơn 6 m. Sóng biển phải cao đến hơn 10 m mới có thể làm ướt phần có thép của khung đỡ. Ở nước ta gần như là không có sóng to như vậy. Do phải có chỗ để các phao nâng lên, hạ xuống nên sau khi gắn vào ống thép, các thanh thép chữ I này sẽ tạo thành các cạnh của các hình thoi như trong hình vẽ sau:

      1.2. Cách dựng khung đỡ:
      Nên chọn nơi đáy biển tương đối bằng phẳng và không có đá ngầm để lắp đặt khung đỡ. Vùng biển gần bờ đồng bằng sông Cửu Long, đồng bằng sông Hồng được phù sa sông Cửu Long, sông Hồng lắng đọng xuống từ nhiều triệu năm nay sẽ khá bằng phẳng, càng ra xa bờ càng sâu hơn, có lẽ chẳng có đá ngầm, trong một vùng nhỏ lớp đất trên cùng ở đáy biển có thể khá giống nhau, rất thuận lợi cho việc thả các cột chống xuống để nó tự cắm xuống đáy biển sâu dần tới vị trí ổn định. Với chiều dài trên 7,5 km và rộng gần 67 m, độ sâu của đáy biển không thể bằng nhau vì vậy độ dài của các cột chống cũng khác nhau.
      Để khoảng cách giữa tâm của các cột chống là 11,7 m, cần có thêm hàng trăm các thanh thép có kẹp ở 2 đầu để tạm thời cố định một số cột chống gần nhau. Các thanh thép này nên làm để có thể điều chỉnh cho dài ra hoăc ngắn lại một chút.
      Cần chọn thời gian biển có sóng nhỏ, dùng sà lan tự hành có chiều rộng dưới 9 m, dài khoảng 45 m và trong sà lan có 2 cần trục để vận chuyển các cột chống, các thanh thép chữ U dài 12 m ở 2 đầu đã đục sẵn lỗ tròn đường kính hơn 10 cm và các thanh thép có kẹp ở 2 đầu đến nơi cần dựng khung đỡ. Sà lan cần dắt theo phao lớn, phía trên phao có gắn thang để công nhân có thể trèo lên đó cặp các kẹp ở 2 đầu của các thanh thép. Trước khi thả cột chống xuống biển cần thả thước đo xuống biển để đo độ sâu, sau đó mới chọn cột chống thích hợp thả xuống chỗ đó, đinh mũ ở phía dưới cột chống sẽ cắm xuống đất ở đáy biển. Giữ cho cột chống thẳng đứng rồi thả cột chống thứ hai cho tâm của 2 cột chống cách nhau 11,7 m và dùng thanh thép có kẹp ở 2 đầu để giữ khoảng cách đó. Phía bên kia của sà lan, thả thêm cột chống thứ ba cho tâm của 3 cột chống đều cách nhau 11,7 m, sau đó dùng 2 thanh thép có kẹp ở 2 đầu để nối cột chống thứ ba với 2 cột trước. Khi đó 3 cột chống này đã có thể dựa vào nhau mà đứng. Sau đó tiếp tục thả các cột chống khác để tâm của chúng đều cách nhau 11,7 m và dùng các thanh thép có kẹp ở 2 đầu để tạm thời cố định chúng. Sau khi đã dùng hết các thanh thép có kẹp ở 2 đầu và phần khung đỡ đó đã đứng vững, các cột chống đã đứng thẳng, ta nhìn xem đỉnh của chúng đã tương đối cao bằng nhau chưa. Nếu chưa cao bằng nhau, ta cần thay mũ thép. Khi đỉnh của chúng đã tương đối cao bằng nhau ta dùng 2 cần trục để lắp các thanh liên kết phía trên lên chóp mũ thép ở trên đỉnh của các cột chống. Thanh liên kết là thép chữ U nằm úp xuống, chiều rộng của chữ U lớn hơn đường kính của chóp mũ thép nhiều và khoảng cách giữa 2 cột chống nhỏ hơn chiều dài của thanh liên kết, nên cần trục có thể dễ dàng đặt thanh liên kết lên trên 2 chóp mũ thép gần nhau. Xê dịch thanh thép một chút cho lỗ tròn ở đầu thanh thép ôm lấy chóp mũ thép. Ở đầu kia của thanh thép nếu lỗ tròn chưa vào được chóp mũ thép, ta điều chỉnh độ dài của các thanh thép có kẹp ở 2 đầu cho đến khi lỗ tròn đó vào được chóp mũ thép. Công nhân có thể trèo lên thang gắn trên phao lớn do sà lan dắt theo để điều chỉnh độ dài của các thanh thép có kẹp ở 2 đầu. Chóp mũ thép cao tới khoảng 60 cm nhưng 6 thanh liên kết chỉ phủ vào chóp mũ gần 50 cm, còn thừa tới khoảng trên 10 cm để đề phòng trường hợp vì một lý do nào đó, thanh thép rơi ra khỏi cột chống bên kia thì đầu bị rơi đó sẽ ở vị trí rất cao, đảm bảo an toàn cho người lao động. Với chiều dày của 6 thanh liên kết như vậy, ta cần xếp đúng thứ tự để các thanh liên kết có thể nằm ngang. Đầu tiên nên xếp các thanh liên kết chịu lực trước, sau đó mới đến các thanh liên kết thường. Sau khi đặt các thanh liên kết phía trên, ta có thể rút các thanh thép có kẹp ở 2 đầu ra để sử dụng vào việc tiếp tục thả xuống biển các cột chống khác. Sau khi thả xong tất cả các cột chống và đặt hết các thanh liên kết phía trên, ta nên kiểm tra lại xem các cột chống đã đứng thẳng hết chưa và đỉnh của chúng có tương đối cao bằng nhau hay không? Nhìn vào các vạch sơn trên từng cột chống ta biết ngay cột chống đó đã ngập sâu trong nước biển bao nhiêu. Thả thước đo xuống đáy biển ở gần cột chống đó và so sánh với độ dài đoạn ngập trong nước biển của cột chống ta biết ngay đinh mũ ở đáy cột chống đó đã cắm sâu xuống đất ở đáy biển bao nhiêu. Cái nào chưa đạt yêu cầu cần phải làm lại. Sau đó sẽ hàn các thanh liên kết vào chóp các mũ thép và các mũ thép vào đỉnh cột chống cho vững chắc. Các mũ thép cần hàn vào đỉnh cột chống cho kín, không nên để nước mưa chui vào bên trong cột chống. Sau đó cần hàn những thanh thép chữ I lớn vào ống thép của cột chống và cách những thanh liên kết chịu lực khoảng 3 m, rồi hàn thêm những thanh thép chữ I dài 3 m nối 2 thanh thép dài 12 m này tạo thành khung chịu lực. Các bộ phận giữ phao cũng cần gắn vào khung chịu lực để chuẩn bị đón nhận thanh thép có răng của phao. Sau đó ta mới tiến hành đưa các phao gắn thanh thép có răng vào vị trí và bơm thêm nước vào phao cho phao ngập 1,5 m, rồi bịt kín lỗ bơm nước lại. Ở phía trên cần đưa ngay thanh thép có răng vào bộ phận giữ phao. Hàn các thanh liên kết phía dưới vào các cột chống và cách các thanh liên kết phía trên khoảng 9 m. Có thể hàn thêm những thanh thép chữ I dài 9 m nối các thanh liên kết trên với các thanh liên kết dưới cho khung đỡ càng thêm vững chắc. Khung đỡ khi đó như chiếc bàn lớn có tới 4.482 chân, mỗi chân lại có đinh mũ dài 2 m cắm xuống đất ở đáy biển nên rất vững chắc. Do trọng lượng của khung đỡ và do sóng biển xô đẩy sẽ làm cho các cột chống dần dần ngập sâu xuống đất ở đáy biển cho đến khi ngập hết chiều dài 2 m của đinh mũ. Khi thả cột chống xuống biển, khoảng cách giữa các đinh mũ ở đáy cột chống rất khó cách đều nhau 11,7 m, chúng có thể thay đổi chút it, nhưng điều đó cũng không ảnh hưởng gì đến độ bền vững của khung đỡ. Nhờ 2 tầng liên kết, trọng lượng của khung đỡ sẽ dồn vào đè nặng lên những chỗ chưa cắm sâu xuống hết đinh mũ.
      Khi đã hàn xong 2 tầng liên kết, các cột chống sẽ có rất nhiều mối liên kết với nhau. Số mối liên kết cụ thể của từng cột chống như sau:
       Mỗi cột chống phía trong có 12 mối liên kết gồm 8 mối liên kết trên và 4 mối liên kết dưới.
       Mỗi cột chống ở 6 đỉnh của lục giác có 6 mối liên kết gồm 4 mối liên kết trên và 2 mối liên kết dưới.
       Mỗi cột chống phía trong của 2 cạnh dài có 8 mối liên kết gồm 6 mối liên kết trên và 2 mối liên kết dưới.
       Mỗi cột chống phía trong của 4 cạnh bên có 8 mối liên kết gồm 5 mối liên kết trên và 3 mối liên kết dưới.
      Mỗi khung đỡ hình lục giác dẹt 7 hàng phao, chiều rộng gần 67 m, nơi dài nhất 7,5 km, giữ được 4.475 phao có 4.482 cột chống. Tầng liên kết trên có 4.475 khung chịu lực dài 12 m, cao 3 m và 7.682 thanh liên kết thường bằng thép chữ U dài 12 m. Tầng liên kết dưới có 7.682 thanh liên kết bằng thép chữ I dài 12 m. Ngoài ra còn có thêm những thanh thép chữ I dài 9 m nối 2 tầng liên kết cho khung đỡ vững chắc hơn. Chiều dày của các ống thép, độ lớn của các thanh thép trên 2 tầng liên kết và thanh thép có răng đứng giữa phao xin nhờ các chuyên gia về cơ khí và các chuyên gia về công trình biển chọn giúp cho chính xác và đảm bảo độ an toàn.
      2. Phương án đóng cột chống:
      2.1. Các bộ phận của khung đỡ:
      2.1.1. Cột chống:
      Cột chống cũng giống như trong phương án đầu nhưng:
      - Đoạn ống bê tông dự ứng lực phải dài từ 17 m đến 27 m.
      - Đinh mũ bê tông phải dài hơn. Đinh mũ dài và nhọn thì việc đóng xuống đáy biển cho đến khi ngập hết phần đinh sẽ nhẹ nhàng hơn đóng cọc bê tông dự ứng lực rất nhiều. Đinh đủ dài thì cột chống sẽ vững chắc. Mũ của đinh đủ rộng thì cột chống không thể lún sâu thêm được nữa. Độ dài của đinh và độ rộng của mũ, xin nhờ các chuyên gia về công trình biển tính giúp.
      - Ống thép tròn là ống thép đúc dài khoảng 4 m. Đầu ống thép cũng có mũ thép vành nhỏ, đường kính vành mũ bằng hoặc lớn hơn đường kính ống thép một chút, nhưng mũ này không có chóp mũ vì đây chính là nơi búa máy đập xuống. Độ dày mỏng của các vành mũ thép giúp ta dễ dàng điều chỉnh độ dài của cột chống trong phạm vi nhỏ. Sau khi đóng xong cột chống, ta sẽ bỏ mũ này đi.
      Khi đóng cột chống, đinh mũ bê tông và ống thép sẽ ngập sâu thêm vào ống bê tông và càng gắn chặt vào nó hơn.
      2.1.2. Tầng liên kết:
      Do các cột chống được đóng xuống biển, nên chỉ cần 1 tầng liên kết. Tầng liên kết gồm các khung chịu lực xếp nối đuôi nhau thành từng hàng và các thanh thép chữ I lớn dài 12 m nối cột chống của 2 hàng cạnh nhau với nhau. Khung chịu lực cũng giống như trong phương án trước. Trong tầng liên kết các cột chống tạo thành các đỉnh của các tam giác đều, khung chịu lực và các thanh thép chữ I tạo thành các cạnh của các tam giác đều. Trong phương án này, các thanh thép chữ U của khung chịu lực không phải đục lỗ tròn ở 2 đầu.
      Sơ đồ tầng liên kết của khung đỡ nhìn từ trên xuống như trong hình vẽ dưới đây:

      Như vậy tuy chỉ có 1 tầng liên kết, nhưng mỗi cột chống có nhiều mối liên kết: Mỗi cột chống nằm phía trong có 8 mối liên kết. Mỗi cột chống ở 6 đỉnh của lục giác có 4 mối liên kết. Mỗi cột chống ở phía trong của 2 cạnh dài có 6 mối liên kết. Mỗi cột chống ở phía trong của 4 cạnh bên 5 mối liên kết.
      Mỗi khung đỡ hình lục giác dẹt 7 hàng phao, chiều rộng gần 67 m, nơi dài nhất 7,5 km, giữ được 4.475 phao có 4.482 cột chống. Tầng liên kết có 4.475 khung chịu lực dài 12 m, cao 3 m và 7.682 thanh liên kết thường bằng thép chữ I dài 12 m. Chiều dày của các ống thép, độ lớn của các thanh thép trên tầng liên kết và thanh thép có răng đứng giữa phao xin nhờ các chuyên gia về cơ khí và các chuyên gia về công trình biển chọn giúp cho chính xác và đảm bảo độ an toàn.
      2.2. Cách dựng khung đỡ:
      Cũng như phương án trước, việc đầu tiên phải làm là đo độ sâu của biển ở nơi phải đóng cột chống sâu nhất. Thí dụ như nơi này có độ sâu là 13 m thì ta chỉ cần mua những đoạn ống bê tông dự ứng lực dài từ 17 m đến 25 m.
      Đòi hỏi cột chống phải thật thẳng hàng và cách đều nhau để tạo thành các đỉnh của các tam giác đều như trong phương án trước là điều rất khó làm. Vì vậy chỉ cần cột chống tương đối thẳng hàng và cách nhau gần 12 m là được. Thí dụ như tim trên đỉnh của các cột chống này cách nhau trung bình khoảng 11,7 m chẳng hạn. Nên có thanh thép đo để khi áp thanh thép này vào 2 cột chống cạnh nhau ta có thể biết ngay tâm của 2 cột chống này có cách nhau khoảng 11,7 m hay không?
      Việc đóng cột chống có thể đóng theo từng hàng. Sau khi đóng xong cột chống thứ nhất, nên dùng thanh thép đo để thả cột chống thứ hai và đóng xuống biển cho khoảng cách giữa 2 cột chống khoảng 11,7 m. Sau khi đóng được một số cột chống tương đối thẳng hàng và cách nhau khoảng 11,7 m, ta có thể hàn những thanh thép chữ I lớn dài 12 m vào các ống thép và cách đỉnh cột chống khoảng 3 m. Sau đó lại tiếp tục đóng tiếp các cột chống khác trong hàng và hàn tiếp các thanh thép chữ I lớn khác. Biển ngày càng sâu dần nên độ dài của các cột chống cũng phải tăng dần. Sau khi xong hết cả hàng, ta bỏ những mũ thép trên đỉnh cột chống ra và nhìn xem đỉnh của những ống thép này nhô lên cao thấp ra sao. Ta có thể đội mũ thép cho những đầu ống thép thấp. Vành mũ thép có thể làm nhiều loại dày mỏng khác nhau, nên ta có thể đội mũ thép cho đỉnh của các cột chống cao tương đối bằng nhau. Nếu đầu ống thép nào quá cao, ta có thể cắt bớt đi. Rồi ta hàn những thanh thép chữ U lớn lên đầu của các cột chống trong hàng.
      Trên hàng thứ hai, ngay từ cột chống đầu tiên đã phải cách đều 2 cột chống cạnh nó của hàng thứ nhất khoảng 11,7 m. Các cột chống sau phải cách đều 2 cột chống cạnh nó của hàng thứ nhất và cột chống trước nó khoảng 11,7 m. Các cột chống trong hàng thứ hai cũng phải tương đối thẳng hàng. Sau khi đóng được vài cột chống, ta có thể hàn những thanh thép chữ I lớn dài 12 m để nối cột chống của hàng thứ hai với cột chống của hàng thứ nhất, chỗ hàn ở ngay gần đỉnh của các ống thép. Rồi ta hàn tiếp các thanh thép chữ I lớn dài 12 m vào các ống thép và cách đỉnh cột chống khoảng 3 m như đã làm đối với hàng thứ nhất. Sau đó cứ tiếp tục làm như thế cho đến hết hàng. Rồi ta bỏ những mũ thép trên đỉnh cột chống ra, sử lý đầu của những ống thép cho cao tương đối bằng nhau và hàn những thanh thép chữ U lớn lên đầu của các cột chống đó.
      Các hàng sau cũng tiếp tục làm như hàng thứ hai. Sau đó trên từng hàng, ta hàn các đoạn thép dài 3 m nối các thanh thép chữ U lớn với các thanh thép chữ I lớn để tạo thành các khung chịu lực.
      Làm theo phương án này thì nơi thấp nhất của phần có thép trong khung đỡ sẽ cao hơn mực nước biển khoảng 12 m. Các thiết bị như bộ phận giữ phao, phần chuyển lực, bơm nén khí và đường ống dẫn khí nén từ bơm nén khí đến đường ống chính dẫn khí nén đều cao ở hơn mực nước biển trên 15 m.
      Nếu trong cột chống ta để đoạn cọc bê tông dự ứng lực ngắn hơn, đoạn ống thép dài hơn và hàn thêm những thanh thép chữ I dài 12 m vào nơi gần thấp nhất của ống thép để nối các cột chống của 2 hàng cạnh nhau, ta lại có thêm tầng liên kết dưới như trong phương án trước, khung đỡ lại càng chắc chắn hơn. Khi đó các mối liên kết trở lại giống hệt phương án trước. Do có 2 tầng liên kết, nên đinh mũ bê tông để cắm sâu vào đất ở đáy biển có thể làm ngắn hơn, đóng cọc xuống chủ yếu là để cọc đứng thẳng và có thể hàn các thanh liên kết nối các cột chống với nhau tạo thành khối vững chắc. Việc đóng các cột chống xuống biển sẽ nhẹ nhàng và nhanh chóng hơn nhiều.

      Phụ lục 2
      Khoảng nâng lên, hạ xuống của phao
      so với độ cao của sóng biển


      Khoảng nâng lên hạ xuống của phao phụ thuộc vào hình dạng của phao và chiều dài của bước sóng. Vì vậy ta cần tính toán kỹ xem phao nên như thế nào để cho có lợi nhất.
      1. Phao hình hộp chữ nhật:
      Trước hết ta xét trường hợp phao hình hộp chữ nhật và được đặt thẳng góc với hướng của sóng biển. Trong phao chiều dài và chiều cao đã được cố định, nên lực nâng lên, hạ xuống tỷ lệ thuận với chiều rộng của phao.
      Khi không có sóng, phao nửa nổi nửa chìm. Khi có sóng, phao được nâng lên, hạ xuống theo sóng nhưng thể tích bị ngập trong nước luôn bằng nửa thể tích của phao. Ta đang nghiên cứu trường hợp sóng biển thẳng góc với phao. Trong trường hợp này, diện tích mặt cắt ngang của phao bị ngập nước cũng sẽ luôn luôn không đổi và bằng nửa diện tích mặt cắt ngang của phao.
      Ta gọi chiều dài của sóng biển là l và chiều rộng của phao là a. Tỷ số giữa chiều rộng của phao và chiều dài của sóng biển sẽ là: k = a/l.
      Xét chuyển động của sóng theo hình sin có chu kỳ là 2∏. Trong chu kỳ này chiều rộng của phao sẽ là: u = 2k∏. Nửa chiều rộng của phao sẽ là: v = u/2 = k∏.
      Trong chu kỳ đó, đỉnh sóng sẽ nằm ở vị trí ∏/2. Khi đó phao sẽ nằm ở vị trí từ ∏/2 - v đến ∏/2 + v.
      Diện tích phần hình sin nằm phía trên trục hoành từ vị trí ∏/2 - v đến ∏/2 + v bằng tích phân từ ∏/2 - v đến ∏/2 + v.
      Gọi diện tích đó là S, sau khi tính tích phân ta có: S = -cos(∏/2 + v) + cos(∏/2 - v) = sinv + sinv = 2sinv.
      Ta tạm chia hình đó thành 2 hình: S1 là hình chữ nhật nằm phía dưới và S2 là hình nằm phía trên được tạo thành bởi hình sin và cạnh trên của S1.
      Như vậy chiều cao của S1 là: h1 = sin(∏/2 - v) = cosv.
      Diện tích của S1 là: S1 = u x h1= 2k∏ x cosv.
      Diện tích của S2 là: S2 = S - S1 = 2sinv - 2k∏ x cosv = 2(sinv - k∏ x cosv).
      Chiều cao của hình chữ nhật có diện tích bằng S2 và có đáy bằng u là: h2 = S2/u = 2(sinv - k∏ x cosv)/2k∏ = sinv/k∏ - cosv.
      Chiều cao của hình chữ nhật có diện tích bằng S là: h = h1 + h2 = cosv + sinv/k∏ - cosv = sinv/k∏.
      Chiều cao h đó chính là chiều cao nâng lên tối đa của phao.
      Khi phao ở đáy sóng, việc tính chiều cao hạ xuống tối đa của phao cũng tương tự.
      Về mặt kinh tế, tính chiều cao nâng lên, hạ xuống tối đa của phao vẫn chưa đủ. Ta còn phải tính công của lực nâng lên, hạ xuống và công đó cần được tính sao cho lớn nhất.
      Trong trường hợp này, lực nâng lên, hạ xuống tỷ lệ thuận với chiều rộng của phao. Vì vậy công của lực nâng lên, hạ xuống cũng tỷ lệ thuận với một đại lượng ta ký hiệu là A. Đại lượng đó là A = u x h = 2k∏ x sinv/k∏ = 2sinv.
      Sinv chỉ giao động được trong khoảng từ -1 đến 1. Tại giá trị cực đại của nó là 1 ta có v = ∏/2.
      Từ ngay phần đầu ta đã có v = k∏. Vậy k = 1/2. Khi đó h = 0,637 và A = 2.
      Khi k tăng dần từ 1/2 đến 1 thì cả h và A đều giảm dần cho tới 0.
      Khi k tăng dần từ 1 đến 3/2 thì h tăng dần về giá trị tuyệt đối đến 0,212 và A tăng dần về giá trị tuyệt đối đến 2.
      Khi k tăng dần từ 3/2 đến 2 thì cả h và A đều giảm dần về giá trị tuyệt đối cho tới 0.
      Khi k tiếp tục tăng thêm nữa thì cả h và A đều có xu hướng giảm dần về giá trị tuyệt đối.
      Kết quả tính toán cụ thể như sau:

      Như vậy qua tính toán này, về mặt hiệu quả kinh tế, chiều rộng của phao nên bằng nửa chiều dài của sóng biển. Khi đó khoảng nâng lên, hạ xuống tối đa của phao bằng 63,66% khoảng chênh lệch giữa đỉnh sóng và đáy sóng. Đối với tôi đây là kết quả hết sức bất ngờ vì trước đây tôi cứ nghĩ là phao không nên quá rộng, chỉ khoảng 1/4 hoặc 1/5 chiều dài của sóng biển mà thôi. Rất mong các bạn trẻ kiểm tra lại giúp, phát hiện chỗ sai lầm để tôi sửa lại cho đúng.
      Gió có thể thay đổi chiều, có những ngày gió hướng đông bắc là chủ yếu, nhưng có những ngày gió hướng đông là chủ yếu, và có những ngày hướng gió lại khác đi. Sóng biển cũng vậy, ta thường thấy sóng biển từ ngoài xa lao vào bờ, nhưng hướng của sóng có thể thẳng góc với bờ, có thể chếch với bờ.
      Các tính toán ở trên được tính cho phao hình hộp chữ nhật và hướng của sóng thẳng góc với phao. Khi hướng của sóng không thẳng góc với phao, phần chiều dài của sóng nằm dưới phao sẽ dài hơn và khoảng nâng lên, hạ xuống của phao cũng giảm đi. Vì vậy chiều rộng của phao cần nhỏ hơn nửa chiều dài của sóng. Thí dụ như nếu chiều rộng của phao bằng 40% chiều dài của sóng thì khi sóng thẳng góc với phao, khoảng nâng lên, hạ xuống của phao bằng 75,68% chiều cao của sóng, tăng thêm 18,88%, nhưng công của lực chỉ giảm 4,89%.
      2. Phao hình hộp tròn:
      Muốn cho phao không phụ thuộc vào hướng của sóng biển thì phao phải là hình hộp tròn. Đường kính của hình hộp tròn đó là bao nhiêu? Cần phải có tính toán cụ thể. Do biểu thức sinv = sin(sin(g∏ x sin(Acosα))) rất phức tạp, trong đó g là hệ số tỷ lệ giữa đường kính của hình tròn và chiều dài của sóng. Nên tôi đã chia nửa hình tròn ra thành 100 phần nhỏ và tạm coi mỗi phần đó là một hình chữ nhật có chiều rộng bằng 1/100 bán kính hình tròn, chiều dài bằng chiều dài của đoạn thẳng được cắt bởi hình tròn đó. Khi đó ta sẽ có 100 hình hộp chữ nhật nhỏ và có thể dùng các công thức đã trình bày ở phần trên để tính cho từng hình hộp chữ nhật này. Sau đó lập biểu tính toán và lấy kết quả gần đúng cho cả nửa hình tròn đối với từng hệ số g cụ thể. Số liệu tính toán cho một hệ số g cụ thể như trong biểu sau:

      Biểu này chỉ là biểu tính toán trung gian để lấy kết quả đưa vào biểu sau và nó quá dài, không thể chụp ảnh hết được nên tôi đã phải bỏ rất nhiều dòng số liệu đi.
      Lần lượt thay đổi các hệ số g và ghi các kết quả vào biểu tính thứ hai để sử dụng cho phao hình trụ tròn trong điện sóng biển.

      Trong đó: g là tỷ lệ giữa đường kính của phao hình trụ tròn và bước sóng.
      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

    6. The Following 2 Users Say Thank You to canlevinh For This Useful Post:


    7. #4
      Tham gia
      28-07-2011
      Địa chỉ
      Phòng 204 nhà B4, 189 Thanh Nhàn, Hà Nội
      Bài viết
      220
      Cảm ơn
      141
      Được cảm ơn 128 lần, trong 78 bài

      Mặc định Ðề: Nguồn điện vô cùng to lớn và khá rẻ?

      Bổ sung thêm ngày 30/03/2013 về cách tính công suất và khả năng phát điện theo từng độ cao của sóng
      Trong phần 3 tôi đã tính công suất và khả năng phát điện theo độ cao sóng biển bình quân tháng. Nếu ta tính theo từng độ cao của sóng biển rồi tính bình quân tháng sẽ cho kết quả chính xác hơn, nhưng cách tính này phức tạp hơn nhiều.
      Sau đây xin đưa ra kết quả tính toán công suất theo từng độ cao của sóng biển khi sử dụng từng loại phao hình trụ tròn đường kính 6 m:

      Chọn loại phao thích hợp cho từng vùng biển, rồi đếm xem trong tháng cần tính từng loại độ cao của sóng xuất hiện bao nhiêu lần để tính số bình quân của tháng đó. Tra bảng: “Mức tạm giảm công suất từng tháng cho từng vùng biển tính ra từ 777 bản tin thu được khi khung đỡ đặt theo hướng tây bắc – đông nam” đã có trong mục 3.2 để tìm mức giảm cho tháng đó. Nhân số bình quân đã tính được với số tra được sẽ được công suất bình quân tháng.
      Do trong biểu tính cho 8.950 phao, nên đối với vùng biển Bắc Vịnh Bắc Bộ và vùng biển Thanh Hóa đến Nghệ An thì số tính được phải nhân với 8.952 rồi chia cho 8.950.
      Đối với vùng biển Bình Định đến Ninh Thuận còn phải giảm di 2% do khung thép không thể đặt được theo hướng tây bắc – đông nam.
      Trong bài, ta đã biết phương án 2 kinh tế hơn phương án 1. Vì vậy ta tính thẳng luôn cho phương án 2. Kết quả tính công suất và khả năng phát điện theo phương án 2 trên từng vùng biển khi sử dụng 1 km2 mặt biển như trong biểu sau:

      Ta có thể so sánh kết quả tính toán phương án 2 theo 2 cách tính: độ cao sóng biển bình quân tháng và từng độ cao của sóng biển như trong biểu sau:

      Nhìn vào trong biểu ta thấy tính theo từng độ cao sóng biển cho kết quả lớn hơn tính theo độ cao sóng biển bình quân tháng một chút. Đó là do khi độ cao sóng biển thay đổi thì công suất phát điện tỷ lệ thuận với bình phương khoảng nâng lên, hạ xuống của phao và tỷ lệ nghịch với chu kỳ sóng, nhưng độ cao sóng biển bình quân tháng không thể hiện được điều này.
      Bổ sung thêm về sóng gần bờ trên các vùng biển từ Hà Tĩnh đến Ninh Thuận:
      Trong điện sóng biển ta cần đặt khung đỡ theo hướng tây bắc – đông nam để đón sóng từ gió đông bắc. Nhưng tại các vùng biển từ Hà Tĩnh đến Quảng Ngãi đường bờ biển chạy theo hướng tây bắc – đông nam hoặc gần với hướng đó và đường đẳng sâu 20 m lại ở khá gần bờ nên phải đặt khung đỡ ngay gần bờ và song song với đường bờ biển. Tại các vùng biển này, sóng từ gió đông bắc đã được tích lũy năng lượng từ rất xa lao thẳng vào vùng biển nông. Gặp trở ngại như vậy độ cao của sóng khi ở nơi biển sâu khoảng 5 – 6 m có cao hơn khi ở ngoài biển xa hàng chục km hay không?
      Tại vùng biển từ Bình Định đến Ninh Thuận đường đẳng sâu 20 m ở rất gần bờ nên cũng phải đặt khung đỡ ngay gần bờ và song song với đường bờ biển. Tại vùng biển này, sóng đã được tích lũy năng lượng từ xa hàng nghìn km lao vào vùng biển dốc hơn. Gặp trở ngại như vậy độ cao của sóng khi ở nơi biển sâu khoảng 5 – 6 m có cao hơn khi ở ngoài biển xa hàng chục km hay không?
      Các số liệu tính toán của tôi trong cả 2 cách tính đều dựa trên các số liệu về độ cao của sóng biển trong 777 bản tin dự báo của Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương đã thu thập được. Vậy độ cao của sóng biển gần bờ trên các vùng biển từ Hà Tĩnh đến Ninh Thuận có cao hơn độ cao của sóng trong các bản tin dự báo cho các vùng biển Nam Vịnh Bắc Bộ, Quảng Trị đến Quảng Ngãi và Bình Định đến Ninh Thuận hay không? Nếu cao hơn thì cao hơn khoảng bao nhiêu phần trăm? Kính mong các chuyên gia về tài nguyên nước, về công trình biển tính toán giúp.
      Sửa lần cuối bởi canlevinh; 04-04-2013 lúc 19:47. Lý do: Bổ sung thêm về sóng gần bờ
      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

    8. #5
      Tham gia
      28-07-2011
      Địa chỉ
      Phòng 204 nhà B4, 189 Thanh Nhàn, Hà Nội
      Bài viết
      220
      Cảm ơn
      141
      Được cảm ơn 128 lần, trong 78 bài

      Mặc định Ðề: Nguồn điện vô cùng to lớn và khá rẻ?

      Bổ sung thêm ngày 21/06/2013

      Trong 6 vùng biển gần bờ của nước ta, vùng biển Bình Thuận đến Cà Mau là vùng có sóng biển lớn nhất và hội tụ mọi điều kiện thuận lợi nhất cho điện sóng biển dùng khí nén.
      Sau đó các vùng biển có sóng lớn thứ hai, thứ ba, thứ tư lần lượt là: Bình Định đến Ninh Thuận, Quảng Trị đến Quảng Ngãi và Nam Vịnh Bắc Bộ. Nhưng từ Hà Tĩnh đến Ninh Thuận, khung đỡ phải đặt gần bờ và song song với hướng của đường bờ biển, sẽ ảnh hưởng nhiều đến việc đi lại của ngư dân. Nhưng nếu ta chuyển thành thủy điện chạy bằng năng lượng sóng biển sẽ rất thuận lợi. Không những thế do đê và đường dẫn nước đặt trên nó sẽ cao khoảng 7 m và có hình chữ L nên phía trong nó là vùng biển không có sóng dài gần 15 km, rộng hàng km. Tàu thuyền đánh cá và những tàu nhỏ đậu trong đó tránh bão và áp thấp nhiệt đới rất an toàn. Nếu bờ biển vùng này trước đây hay bị sạt lở do sóng biển thì nay cũng không còn sóng để gây sạt lở nữa.
      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

    9. #6
      Tham gia
      28-07-2011
      Địa chỉ
      Phòng 204 nhà B4, 189 Thanh Nhàn, Hà Nội
      Bài viết
      220
      Cảm ơn
      141
      Được cảm ơn 128 lần, trong 78 bài

      Mặc định Ðề: Nguồn điện vô cùng to lớn và khá rẻ?

      Bổ sung thêm ngày 13/11/2013 về việc tận dụng hết năng lượng của sóng

      Độ cao sóng biển càng lớn, lực nâng lên hạ xuống của phao càng mạnh, bơm nén khí bơm càng mạnh, càng nhanh sẽ cho ra lượng khí nén càng nhiều hơn và áp lực của khí nén càng cao hơn. Áp lực khí nén, độ cao sóng biển và mức độ phao ngập sâu thêm hoặc ngập nông hơn mức trung bình có mối quan hệ mật thiết với nhau. Xem biểu: “Công suất lớn nhất có thể thu được khi dùng hệ số k=0,2963” trong bài: “Thủy điện chạy bằng năng lượng sóng biển” có thể thấy rõ điều này. Trong điện sóng biển dùng khí nén, nếu giữ cho áp lực khí nén ở đầu ra càng lớn thì phao càng phải ngập sâu thêm hoặc ngập nông hơn mức trung bình. Vì vậy ta cũng cần điều khiển áp lực khí nén ở đầu ra để có thể thu được nhiều năng lượng nhất và phát ra được lượng điện lớn nhất.
      Nhìn vào biểu cuối cùng trong phần bổ sung thêm ngày 30/03/2013 ta thấy với cách tính theo từng độ cao của sóng biển, tại vùng biển thuận lợi nhất là vùng biển Bình Thuận đến Cà Mau có công suất phát điện bình quân năm là 239,4 MW và công suất lắp máy là 479 MW. Nhìn vào biểu: “Tính khả năng phát điện cho các vùng biển Việt Nam theo từng độ cao sóng khi sử dụng khoảng 1 km2 mặt biển cho phao hình trụ tròn đường kính 6 m” cũng trong phần bổ sung này ta thấy công suất phát điện bình quân tháng lớn nhất là tháng 1 của vùng biển này là 363,26 MW chỉ bằng 75,84% công suất lắp máy. Như vậy khi đã cho chạy tất cả các tổ máy phát điện thì dự trữ khí nén chỉ tăng lên trong một số ngày có sóng biển rất lớn trong tháng 1 hoặc khi có bão hoặc áp thấp nhiệt đới trong các tháng khác mà thôi. Đối với các vùng biển khác ta cũng có kết quả tương tự. Vì vậy ta không cần phải dự trữ khí nén quá nhiều, theo tôi nghĩ chỉ cần có 2 bình chứa khí nén lớn, chịu được áp lực cao. Bình thường chỉ dùng 1 bình chứa khí nén để vừa dự trữ khí nén vừa cung cấp khí nén với áp suất ổn định cho các tổ máy phát điện qua việc mở cửa ra của bình to hay nhỏ. Việc mở cửa vào to hay nhỏ của bình này đặc biệt quan trọng. Nếu mở cửa vào nhỏ sẽ giữ cho áp lực khí nén ở đầu ra của các bơm nén khí lớn làm cho các phao càng phải ngập sâu thêm hoặc ngập nông hơn mức trung bình. Việc này rất cần thiết khi có sóng nhỏ. Nhưng khi có sóng lớn cửa vào lại phải mở to hơn. Việc mở cửa vào của bình chứa khí nén to hay nhỏ tùy thuộc vào độ cao của sóng nhằm tận dụng được hết năng lượng của sóng. Khi bình chứa khí nén thứ 1 đã đầy với áp lực cao mới cần cho khí nén vào bình thứ 2 để dự trữ và dùng dần khi sóng biển nhỏ hơn. Cần lưu ý là khi mở cửa vào của bình thứ 2 chỉ nên mở rất nhỏ và không làm giảm nhiều áp lực của khí nén do các máy nén khí cung cấp để tận dụng được hết năng lượng của sóng. Nên tự động hóa quá trình mở cửa vào và cửa ra của bình chứa khí nén để đạt được hiệu quả kinh tế cao nhất.
      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

    10. #7
      Tham gia
      28-07-2011
      Địa chỉ
      Phòng 204 nhà B4, 189 Thanh Nhàn, Hà Nội
      Bài viết
      220
      Cảm ơn
      141
      Được cảm ơn 128 lần, trong 78 bài

      Mặc định Ðề: Nguồn điện vô cùng to lớn và khá rẻ?

      Trong điện sóng biển dùng khí nén việc đóng cửa và mở cửa to hay nhỏ các bình khí nén, thùng khí vào, thùng khí ra,... rất quan trọng. Vì vậy những chỗ đó phải có đồng hồ đo áp suất để người điều hành theo dõi và ra quyết định. Đặc biệt là việc điều khiển áp lực khí nén ở đầu ra để có thể thu được nhiều năng lượng nhất và phát ra được lượng điện lớn nhất phụ thuộc vào độ cao của sóng biển, bơm nén khí, đường ống dẫn khí nén,... Bơm nén khí và đường ống dẫn khí nén sau khi lắp đặt xong đã đi vào ổn định, sau đó phải qua một thời gian mới có thể rút ra được mối tương quan giữa áp lực khí nén ở đầu ra với độ cao sóng biển để có cách điều khiển tốt nhất. Sau đó mới có thể nghĩ đến chuyện tự động hóa việc điều khiển.
      Sửa lần cuối bởi canlevinh; 25-02-2014 lúc 18:24.
      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

    11. #8
      Tham gia
      28-07-2011
      Địa chỉ
      Phòng 204 nhà B4, 189 Thanh Nhàn, Hà Nội
      Bài viết
      220
      Cảm ơn
      141
      Được cảm ơn 128 lần, trong 78 bài

      Mặc định Ðề: Nguồn điện vô cùng to lớn và khá rẻ?

      Rất cám ơn bạn 1 – 1 = 0. Xin trả lời bạn như sau:

      Xin hỏi bạn năng lượng và biến đổi khí hậu, nước biển dâng,... có phải là những vấn đề lớn nhất mà nước ta và các nước trên thế giới đều đang rất quan tâm hay không? Tại sao ta lại không giám tìm cách giải quyết các vấn đề đó?

      Các nước trên thế giới đang phải tìm mọi cách sử dụng năng lượng tái tạo để phát điện, nhưng chưa được bao nhiêu và giá thành phát điện còn cao hơn nhiều so với các loại điện khác. Điện gió, điện mặt trời có giá thành phát điện cao hơn các loại điện khác nhiều, nhưng nước ta và các nước trên thế giới vẫn đang phải tích cực phát triển. Nhưng tôi có cách làm khác hẳn họ:

      - Tôi đã có tới 5 cách biến chuyển động nâng lên, hạ xuống của phao thành chuyển động quay tròn theo một chiều nhất định để chạy bơm cung cấp khí nén cho nhà máy điện sóng biển dùng khí nén hoặc chạy bơm cung cấp nước áp lực cao cho nhà máy thủy điện. Khi nộp đơn đăng ký giải pháp hữu ích với Cục Sở hữu Trí tuệ, tôi đã gộp 5 cách đó thành 3 cách và sau đó Cục đã xem xét và đã có quyết định chấp nhận đơn hợp lệ.

      - Khung đỡ không phải xây dựng từ dưới đáy biển lên, mà chỉ cần cắm hoặc thả cột chống xuống nơi đáy biển tương đối bằng phẳng cho cách đều nhau khoảng gần 12 m. Sau đó các thanh thép dài 12 m được hàn vào đỉnh cột chống và phía dưới đỉnh khoảng 3 m, tạo thành 2 tầng liên kết. Như vậy khung đỡ sẽ tạo thành khối vững chắc do trong mỗi tầng liên kết các thanh thép này là các cạnh của các tam giác đều có đỉnh là các cột chống và phía dưới cột chống là các đinh mũ cắm sâu xuống đáy biển. Số lượng cột chống và các thanh thép dài 12 m trên 2 tầng liên kết không nhiều. Khi sử dụng khoảng 1 km2 sóng biển trong thủy điện chạy bằng năng lượng sóng biển, khung đỡ có thể gắn được 8.953 cụm tạo nguồn nước áp lực cao và 1.279 ống dẫn nước nhưng chỉ cần có 8.960 cột chống và 48.614 thanh liên kết. Trong điện sóng biển dùng khí nén, số lượng cũng gần như vậy.

      Điện sóng biển dùng khí nén phải dùng nhiều máy nén khí pít tông nhiều tầng đồng trục, các bình chứa khí nén lớn, thùng khí vào, thùng khí ra. Những thứ này còn xa lạ với ngành điện, cần phải tính toán, nghiên cứu kỹ. Nhưng chính nhờ những kết quả trong việc nghiên cứu này mà tôi đã chuyển sang nghiên cứu thủy điện chạy bằng năng lượng sóng biển có khả năng sử dụng rộng rãi hơn, cho nhiều điện hơn và đem lại thêm nhiều lợi ích to lớn khác trên các vùng biển gần bờ của nước ta. Về giá thành thì có mục 4. Thủy điện chạy bằng năng lượng sóng biển có khả năng khá rẻ hay không?. Trong mục này tôi đã nêu những điểm giống nhau và khác nhau giữa thủy điện và thủy điện chạy bằng năng lượng sóng biển. Trong thủy điện chạy bằng năng lượng sóng biển đã có các số lượng rất cụ thể để xin nhờ các nhà đầu tư tính toán giúp cho khách quan. Chỉ cần thủy điện chạy bằng năng lượng sóng biển rẻ hơn điện chạy than là nó sẽ giải quyết được 2 vấn đề năng lượng và làm chậm lại quá trình biến đổi khí hậu, nước biển dâng,... mà nước ta và các nước trên thế giới đều đang rất quan tâm.

      Hiện nay ngoài việc đưa lên Diễn đàn để xin ý kiến của mọi người, thủy điện chạy bằng năng lượng sóng biển đã được đăng trên các trang Web của Hội Đập lớn và Phát triển Nguồn nước Việt Nam, Công ty Cổ phần Tư vấn Sông Đà, Tổng Công ty Tư vấn Xây dựng Thủy lợi Việt Nam, Công ty Cổ phần Thủy điện Miền Nam,...

      Còn việc bạn nêu nhà máy xử lý rác thải tạo ra điện, nếu thành công thì tác dụng của nó không lớn lắm.

      Bạn nói đến năng lượng thủy triều, nhưng tôi không dùng năng lượng thủy triều mà dùng năng lượng của sóng để nâng phao lên, hạ phao xuống và có cách làm khác hẳn với những người đã nghiên cứu trước.
      Sửa lần cuối bởi canlevinh; 27-08-2014 lúc 20:42.
      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

    12. #9
      Tham gia
      22-08-2014
      Bài viết
      7
      Cảm ơn
      2
      Thanked 1 Time in 1 Post

      Mặc định Ðề: Nguồn điện vô cùng to lớn và khá rẻ?

      Cháu thấy bài nghiêng cứu của bác rất tâm huyết. Cháu trước giờ vẫn đang muốn làm năng lượng gió, mang tính nhỏ lẻ để phục vụ cho các vùng sâu, xa, nơi điện lưới chưa tới được nhưng phần cơm áo gạo tiền mãi vẫn chưa rảnh rang để làm. Cháu thấy bác bỏ tâm huyết ra như vậy nên rất là tâm phục. Dù chưa kiểm chứng được hiệu quả nhưng cháu cũng muốn góp một tí bằng những lời động viên và hy vọng sẽ có nhiều hơn nữa những người có kiến thức, khả năng thử xem tính khả thi của Năng lượng thủy triều này.
      Nếu có hiệu quả thì cháu nghĩ về mặt chính sách sẽ có nhiều tích cực hơn thôi ạ.

    13. Những thành viên đã cảm ơn toandkk vì bài viết hữu ích:


    14. #10
      Tham gia
      28-07-2011
      Địa chỉ
      Phòng 204 nhà B4, 189 Thanh Nhàn, Hà Nội
      Bài viết
      220
      Cảm ơn
      141
      Được cảm ơn 128 lần, trong 78 bài

      Mặc định Ðề: Nguồn điện vô cùng to lớn và khá rẻ?

      Rất cám ơn các bạn 1 – 1 = 0 và toandkk. Xin trả lời các bạn như sau:

      Bạn 1 – 1 = 0 nói rất đúng. Vì vậy tôi thấy nên tập trung trước vào thủy điện chạy bằng năng lượng sóng biển vì nó dễ hơn. Đây là vấn đề rất lớn, nhiều nước công nghệ tiên tiến trên thế giới đã làm điện sóng biển từ lâu mà chưa đạt được kết quả mong muốn, nay chỉ cần những công nghệ rất bình thường, nhiều nơi trong nước có thể làm được lại có thể có những nhà máy thủy điện chạy bằng năng lượng sóng biển có công suất lớn tới vài trăm MW là điều rất khó tin. Vì vậy tôi chỉ mong các nhà khoa học và mọi người kiểm tra thật kỹ các bài viết của tôi và chỉ ra những chỗ còn sai sót để tôi sửa lại cho tốt hơn, cụ thể là các vấn đề sau:
      - Quá trình từ năng lượng của sóng biển chuyển sang điện có chỗ nào còn sai sót không?
      - Phương pháp tính toán có chỗ nào còn sai sót không?
      - Giá thành của thủy điện chạy bằng năng lượng sóng biển có khả năng khá rẻ hay không?

      Về khảo sát, thử nghiệm kính mong các cơ quan ngành điện phối hợp với các cơ quan ngành dầu khí làm giúp phần tạo nguồn nước cho thủy điện chạy bằng năng lượng sóng biển.
      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. Cần bán - nguồn sạc cho modem, nguồn 9v-1A, nguồn 12v-1a , nguồn cho router wifi
      Bởi buingocvien trong diễn đàn Thiết bị điện khác - Chưa phân loại
      Trả lời: 1
      Bài cuối: 03-06-2016, 15:37
    2. Thảo luận - Nguồn Switching Acro, bộ nguồn lưu điện 12VDC
      Bởi thanhanbui trong diễn đàn Thiết bị điện khác...
      Trả lời: 2
      Bài cuối: 26-06-2014, 13:44
    3. Cần bán - Thiết bị lưu nguồn chuyển nguồn tự động Socomec .
      Bởi sontung090 trong diễn đàn Máy phát điện, ATS, MTS, UPS, bộ nguồn
      Trả lời: 0
      Bài cuối: 03-12-2012, 10:17
    4. Trả lời: 0
      Bài cuối: 15-06-2012, 16:13
    5. Trả lời: 2
      Bài cuối: 01-10-2011, 10:50
    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