KHỞI ĐỘNG

Câu hỏi: Quan sát Hình 5.1 và giải thích nguyên lí chuyển đổi cơ năng thành điện năng của turbine thuỷ điện

Giải rút gọn:

Nguyên lí chuyển đổi cơ năng thành điện năng của turbine thủy điện diễn ra như sau:

1. Nước chảy qua đường dẫn với áp lực cao từ hồ chứa.
2. Áp lực nước làm quay turbine thông qua cánh quạt.
3. Trục turbine nối với máy phát điện.
4. Sự quay của turbine làm cho rôto của máy phát điện cũng quay.
5. Sự quay tạo ra từ trường trong rôto.
6. Từ trường biến đổi tạo ra dòng điện xoay chiều trong stato.
7. Dòng điện truyền tải đến các hộ tiêu thụ qua hệ thống điện quốc gia.

I. KHÁI NIỆM VỀ SẢN XUẤT ĐIỆN NĂNG

Câu hỏi: Quan sát Hình 5.2 và phân loại các nguồn năng lượng dung để sản xuất điện năng thành hai nhóm: năng lượng tái tạo và năng lượng không tái tạo

Giải rút gọn:

Năng lượng tái tạo: địa nhiệt, nước, gió, sinh khối, mặt trời

Năng lượng không tái tạo: dầu mỏ, than đá, hạt nhân, khí tự nhiên

II. CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT ĐIỆN NĂNG CHỦ YẾU

1. Thuỷ điện

Câu hỏi: Quan sát Hình 5.3 và giải thích hoạt động của nhà máy thuỷ điện

Giải rút gọn:

Nhà máy thủy điện là một công trình khai thác năng lượng nước để sản xuất điện năng. Hoạt động của nhà máy thủy điện diễn ra theo các bước sau:

1. Nước từ hồ chứa chảy qua đường dẫn nước với áp lực cao.
2. Nước tác động vào cánh quạt của turbine, làm turbine quay.
3. Trục turbine được nối với máy phát điện.
4. Máy phát điện tạo ra dòng điện xoay chiều (AC).
5. Dòng điện AC được truyền tải đến các hộ tiêu thụ thông qua hệ thống điện quốc gia.

2. Nhiệt điện

Câu hỏi: Quan sát Hình 5.4 và giải thích hoạt động của nhà máy nhiệt điện

Giải rút gọn:

Giải thích hoạt động của nhà máy nhiệt điện dựa trên Hình 5.4:

1. Nhiên liệu được đốt cháy trong lò hơi, tạo ra nhiệt năng.
2. Nước được đun nóng từ lò hơi, biến thành hơi nước ở áp suất cao.
3. Hơi nước đẩy cánh quạt của turbine, làm turbine quay.
4. Trục turbine nối với máy phát điện, chuyển động quay của turbine thành điện năng.
5. Máy phát điện tạo ra dòng điện xoay chiều từ sự biến đổi của từ trường trong stato.
6. Dòng điện AC được truyền tải qua hệ thống điện quốc gia đến các hộ tiêu thụ.

3. Điện hạt nhân

Câu hỏi: Quan sát Hình 5.5 và giải thích hoạt động của nhà máy hạt nhân

Giải rút gọn:

Giải thích hoạt động của nhà máy hạt nhân dựa trên Hình 5.5:

1. Phân hạch hạt nhân: Phân hạch hạt nhân tạo ra nhiệt năng và neutron để duy trì phản ứng.
2. Hệ thống làm mát: Hệ thống làm mát chuyển đổi nhiệt năng thành hơi nước để làm quay turbine.
3. Turbine hơi: Turbine hơi chuyển động với áp lực cao của hơi nước.
4. Máy phát điện: Máy phát điện chuyển động quay của turbine thành điện năng.
5. Truyền tải điện: Dòng điện AC truyền tải đến các trạm biến áp và hộ tiêu thụ.
6. Chất thải hạt nhân: Chất thải hạt nhân được thu gom và xử lý an toàn.

4. Điện gió

Câu hỏi: Quan sát Hình 5.6 và giải thích hoạt động của nhà máy điện gió

Giải rút gọn:

Giải thích hoạt động của nhà máy điện gió dựa trên Hình 5.6:

1. Gió quay cánh quạt của tua bin gió, chuyển động này tạo ra năng lượng.
2. Trục tua bin gió được nối trực tiếp với máy phát điện, truyền chuyển động quay sang máy phát.
3. Máy phát điện chuyển đổi chuyển động quay thành điện năng xoay chiều (AC).
4. Dòng điện AC được truyền tải đến các hộ tiêu thụ qua hệ thống điện quốc gia.

5. Điện mặt trời

Câu hỏi: Quan sát Hình 5.7 và giải thích hoạt ododnjg của nhà máy điện mặt trời

Giải rút gọn:

Giải thích hoạt động của nhà máy điện mặt trời dựa trên Hình 5.7:

1. Tấm pin quang điện chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng.
2. Bộ điều khiển sạc điều chỉnh dòng điện và điện áp từ tấm pin.
3. Pin lưu trữ giữ lại năng lượng dư thừa để sử dụng khi cần.
4. Biến tần chuyển đổi dòng điện từ DC sang AC.
5. Hệ thống giám sát theo dõi hiệu suất và hoạt động của các thiết bị trong nhà máy điện mặt trời.

LUYỆN TẬP

Câu hỏi : So sánh ưu nhược điểm của các phương pháp sản xuất điện

Giải rút gọn:

- So sánh ưu nhược điểm của các phương pháp sản xuất điện:

- Nhà máy nhiệt điện:

+ Ưu điểm: Nguồn nhiên liệu dồi dào, hoạt động liên tục, chi phí đầu tư thấp. 

+ Nhược điểm: Gây ô nhiễm môi trường, tiêu hao nước, hiệu suất thấp.

- Nhà máy thủy điện:

+ Ưu điểm: Năng lượng tái tạo, chi phí vận hành thấp, có thể điều tiết nước. 

+ Nhược điểm: Chi phí đầu tư cao, ảnh hưởng đến môi trường sinh thái, nguy cơ lũ lụt.

- Nhà máy điện gió: 

+ Ưu điểm: Năng lượng tái tạo, vận hành thấp, không gây ô nhiễm. 

+ Nhược điểm: Hiệu suất phụ thuộc vào gió, cần diện tích lớn, ảnh hưởng đến cảnh quan.

- Nhà máy điện mặt trời: 

+ Ưu điểm: Năng lượng tái tạo, vận hành thấp, không gây ô nhiễm, lắp đặt linh hoạt.

+ Nhược điểm: Chi phí đầu tư cao, hiệu suất phụ thuộc vào ánh sáng, xử lý tấm pin quang điện.

- Nhà máy điện hạt nhân: 

+ Ưu điểm: Hiệu suất cao, không gây ô nhiễm CO2, chi phí vận hành thấp. 

+ Nhược điểm: Nguy cơ rò rỉ phóng xạ, xử lý chất thải khó khăn, chi phí đầu tư cao, công nghệ phức tạp.

KẾT NỐI NĂNG LỰC

Câu hỏi: Sử dụng internet hoặc sách, báo,… hãy tìm hiểu tỉ lệ công suất các loại nguồn điện vào hệ thống điện Việt Nam

Giải rút gọn:

Tính đến cuối năm 2022, công suất điện than tiếp tục chiếm tỷ trọng lớn nhất đạt 33% (25.820 MW); Thủy điện chiếm 28% (22.349 MW); Năng lượng tái tạo (không gồm thủy điện) chiếm 26% (20.670 MW); Điện khí chiếm 11% (8.977 MW); còn lại là các nguồn khác.

VẬN DỤNG

Câu hỏi: Tại sao hệ thống điện gió và điện mặt trời luôn yêu cầu hệ thống lưu trữ năng lượng trong khi thuỷ điện, nhiệt điện, điện hạt nhân lại không cần?

Giải rút gọn:
- Hệ thống điện gió và điện mặt trời cần hệ thống lưu trữ năng lượng vì chúng không tạo ra điện liên tục và nhu cầu sử dụng điện biến đổi theo thời gian. Hệ thống lưu trữ giúp cân bằng hệ thống điện và đảm bảo cung cấp điện ổn định. Ngược lại, các loại điện khác như thủy điện, nhiệt điện và điện hạt nhân có thể hoạt động liên tục và không cần hệ thống lưu trữ năng lượng.