Slide bài giảng Công nghệ 12 Điện - điện tử Kết nối bài 5: Sản xuất điện năng

Tóm lược nội dung

BÀI 5. SẢN XUẤT ĐIỆN NĂNG

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

Trả lời rút gọn:

Nước từ hồ chứa chảy qua đường dẫn nước với áp lực cao → turbine quay, trục turbine được nối với máy phát điện → trục turbine quay, làm cho rôto của máy phát điện quay → từ trường biến đổi liên tục trong các cuộn dây của stato, tạo ra dòng điện xoay chiều (AC) → truyền tải đến các hộ tiêu thụ thông 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

Trả lời 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

Trả lời rút gọn:

Nước từ hồ chứa chảy qua đường dẫn nước với áp lực cao ® turbine quay, trục turbine được nối với máy phát điện → tạo ra dòng điện xoay chiều (AC) → 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

Trả lời rút gọn:

Nhiên liệu được đốt cháy trong lò hơi ® nhiệt năng ® nước được đun nóng và biến thành hơi nước → làm turbine quay, trục turbine được nối với máy phát điện → trục turbine quay, truyền chuyển động quay cho máy phát điện ® tạo ra dòng điện xoay chiều (AC) → truyền tải đến các hộ tiêu thụ thông qua hệ thống điện quốc gia.

3. Điện hạt nhân

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

Trả lời rút gọn:

• Urani được đưa vào lò phản ứng và phân hạch dưới tác động của neutron ® nhiệt năng và giải phóng thêm neutron được sử dụng để duy trì phản ứng phân hạch dây chuyền.

• Nước được sử dụng để làm mát lò phản ứng và các bộ phận khác của nhà máy. Nước hấp thụ nhiệt năng từ lò phản ứng và biến thành hơi nước → turbine hơi → turbine quay với tốc độ cao, trục turbine được nối với máy phát điện. Khi turbine quay, trục turbine cũng quay, truyền chuyển động quay cho máy phát điện → tạo ra dòng điện xoay chiều (AC) ® truyền tải từ máy phát điện đến trạm biến áp.

• 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

Trả lời rút gọn:

Gió tác động vào cánh quạt của tua bin gió. Khi gió thổi, cánh quạt quay với tốc độ cao, trục tua bin gió được nối với máy phát điện ® trục tua bin cũng quay, truyền chuyển động quay cho máy phát điện ® tạo ra dòng điện xoay chiều (AC) ® được truyền tải đến các hộ tiêu thụ thông 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

Trả lời rút gọn:

• Tấm pin quang điện có khả năng chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng, được lắp đặt trên mái nhà, trên mặt đất hoặc trên các giá đỡ.

• Bộ điều khiển sạc: điều chỉnh dòng điện và điện áp từ tấm pin quang điện để đảm bảo an toàn cho hệ thống, giúp lưu trữ năng lượng điện dư thừa vào pin lưu trữ.

• Pin lưu trữ: lưu trữ năng lượng điện được tạo ra bởi tấm pin quang điện vào ban ngày để sử dụng vào ban đêm hoặc khi trời râm mát.

• Biến tần: chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) sang dòng điện xoay chiều (AC).

• Hệ thống giám sát: theo dõi hoạt động của nhà máy điện mặt trời.

LUYỆN TẬP

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

Trả lời rút gọn:

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

Trả lời 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?

Trả lời rút gọn:

Thuỷ điện, nhiệt điện, điện hạt nhân không yêu cầu hệ thống lưu trữ năng lượng vì:

• Điện gió và điện mặt trời phụ thuộc vào điều kiện thời tiết. 

• Nhu cầu sử dụng điện thay đổi theo thời gian.

• Hệ thống lưu trữ năng lượng có thể giúp điều chỉnh lượng điện cung cấp vào hệ thống điện, đảm bảo hệ thống điện hoạt động ổn định và đáp ứng nhu cầu sử dụng điện của người dùng.