Nhà máy điện là gì?
Nhà máy điện là điểm khởi nguồn cho hệ thống điện lưới, có vai trò vô cùng quan trọng trong hoạt động sản xuất kinh doanh, sinh hoạt, vui chơi giải trí của con người để hiểu rõ hơn chúng ta cùng tìm hiểu chi tiết theo bài viết sau nhé!
1. Khái niệm nhà máy điện
Nhà máy điện là một cơ sở công nghiệp sản xuất điện từ năng lượng sơ cấp. Bộ phận chủ yếu của hầu hết các nhà máy điện là phát điện. Chuyển đổi các năng lượng chứa trong tài nguyên thiên nhiên thành điện ví dự như : Dầu mỏ, khí thiên nhiên, than, năng lượng mặt trời, sức gió… Hầu hết các nhà máy điện đều sử dụng một hoặc nhiều máy phát điện để biến đổi cơ năng thành điện năng nhằm cung cấp năng lượng cho lưới điện phục vụ nhu cầu sử dụng điện của xã hội. Ngoại lệ là các nhà máy điện mặt trời, sử dụng các tế bào quang điện (thay vì tuabin ) để tạo ra dòng điện.
Loại nhiên liệu chính hoặc dòng năng lượng sơ cấp cung cấp cho nhà máy điện năng lượng chính của nó khác nhau. Các loại nhiên liệu phổ biến nhất là than đá , khí đốt tự nhiên và uranium (năng lượng hạt nhân). Một dòng năng lượng chính được sử dụng đáng kể để phát điện là thủy điện (nước). Các dòng chảy khác được sử dụng để tạo ra điện bao gồm gió, năng lượng mặt trời, địa nhiệt và thủy triều.
Các quốc gia khác nhau nhận được điện từ các loại nhà máy điện khác nhau. Ví dụ, ở Việt
Nam, hầu hết sản lượng điện đến từ các nhà máy thủy điện và nhiệt điện, điện năng lượng mặt trời và điện gió chỉ phát triển vài năm gần đây và chiếm tỷ lệ nhỏ.
2. Phân loại nhà máy điện
Nhà máy điện hiện nay được phân làm 2 loại chính gồm: nhà máy nhiệt điện, và nhà máy năng lượng điện tái tạo:
2.1 Nhà máy nhiệt điện:
Hầu hết các nhà máy nhiệt điện sử dụng nhiên liệu để làm nóng nước từ bể chứa, tạo ra hơi nước ở áp suất cao. Sau đó, hơi nước có áp suất cao sẽ đi qua các đường ống để quay các cánh quạt của tuabin. Khi tuabin bắt đầu quay, nó làm cho các cuộn dây khổng lồ bên trong máy phát điện quay theo. Điều này tạo ra chuyển động tương đối liên tục giữa cuộn dây và nam châm, đẩy các electron và bắt đầu dòng điện. Nhà máy nhiệt điện sử dụng nhiên liệu hóa thạch đốt nhiên liệu tạo ra nhiệt năng để chạy các động cơ nhiệt bên ngoài của chúng. Một nhà máy khí chu trình đơn giản không không sử dụng hơi nước, nó hoạt động tương tự như một động cơ phản lực nơi khí thiên nhiên được đốt cháy và bị đốt cháy và nhiệt tạo ra áp lực có thể biến tuabin. Các nhà máy khí chu trình hỗn hợp cũng sử dụng nhiệt và hơi nước.
nhà máy nhiệt điện phổ biến trên thế giới như nhà máy điện hạt nhân, nhà máy nhiệt điện than và nhà máy điện khí đốt tự nhiên.
2.1.1. Nhà máy điện hạt nhân:
Nhà máy điện hạt nhân hay nhà máy điện nguyên tử là một hệ thống thiết bị điều khiển kiểm soát phản ứng hạt nhân dây chuyền ở trạng thái dừng nhằm sản sinh ra năng lượng dưới dạng nhiệt năng, sau đó năng lượng nhiệt này được các chất tải nhiệt trong lò (nước, nước nặng, khí, kim loại lỏng...) truyền tới thiết bị sinh điện năng như turbin để sản xuất điện năng.
Hình ảnh nhà máy điện hạt nhân
2.1.2. Nhà máy điện than:
Nhà máy điện nhiệt than là một nhà máy điện sử dụng than, trong đó hóa năng của nhiên liệu biến thành nhiệt năng cấp nhiệt cho nước để biến thành hơi. Nước được đun nóng, chuyển thành hơi nước và quay một tua bin hơi nước và tuabin này làm chạy một máy phát điện.
Hình ảnh nhà máy điện than
2.1.3. Nhà máy điện khí tự nhiên:
Nhà máy tuabin khí: dùng áp suất do dòng khí di chuyển qua cánh tuabin làm quay tuabin. Do nó làm cho tuabin khởi động nhanh nên nó có thể được dùng cho việc tạo động năng đầu cho tuabin trong các nhà máy điện mặc dù tốn kém hơn. Nhà máy tua bin kết hợp hơi - khí: kết hợp ưu điểm của hai loại tuabin trên
Hình ảnh nhà máy khí điện tự nhiên
2.2 Nhà máy điện năng lượng tái tạo:
Các nhà máy điện năng lượng tái tạo lấy năng lượng trực tiếp từ các dòng chảy tương ứng để tạo ra điện. Các nguồn năng lượng chính này cuối cùng sẽ tự bổ sung, nhưng bị giới hạn về lượng năng lượng có sẵn tại bất kỳ thời điểm hoặc địa điểm nhất định. Do đó chúng thường không liên tục và không thể thay thế được.
Nhà máy điện năng lượng tái tạo
Các nhà máy điện năng lượng tái tạo lấy năng lượng trực tiếp từ các dòng chảy tương ứng để tạo ra điện. Các nguồn năng lượng chính này cuối cùng sẽ tự bổ sung, nhưng bị giới hạn về lượng năng lượng có sẵn tại bất kỳ thời điểm hoặc địa điểm nhất định. Do đó chúng thường không liên tục và không thể thay thế được.
2.2.1. Nhà máy thủy điện:
Các công trình thủy điện sử dụng năng lượng từ nước đổ xuống ở các con sông và hồ chứa để quay máy phát điện và tạo ra điện. Nguồn năng lượng này có xu hướng đáng tin cậy hơn (có thể thay đổi được) so với các nguồn năng lượng tái tạo khác.
Nhà máy thủy điện Hòa Bình
2.2.2. Nhà máy điện gió:
Các tuabin gió lấy năng lượng từ gió, khi tiếp xúc sẽ làm chậm lại và chuyển động năng sang tuabin. Lực cản của không khí làm cho tuabin quay và hiệu suất tối đa của tuabin được đưa ra bởi giới hạn Betz .
Các tấm pin mặt trời sử dụng các tế bào quang điện để tạo ra điện. Các photon tới từ mặt trời va vào các nguyên tử bên trong chất bán dẫn của tấm pin khiến các electron chuyển động. Năng lượng mặt trời là không liên tục nhưng kết hợp với công nghệ lưu trữ năng lượng, sức mạnh của chúng có thể đáng tin cậy hơn nhiều.
Nhà máy điện gió
2.2.3. Nhà máy điện mặt trời:
Nhà máy điện mặt trời là nơi sản xuất điện dựa trên việc chuyển đổi năng lượng ánh sáng mặt trời. Nơi đây được thiết kế để sử dụng năng lượng mặt trời chuyển đổi thành điện năng sử dụng bảng quang điện hoặc các tấm pin năng lượng mặt trời.
Nhà máy điện mặt trời Vintec tại Kontum
3. Vai trò của nhà máy phát điện trong hệ thống điện lưới quốc gia
Nhà máy điện là điểm khởi nguồn cho hệ thống điện lưới, có vai trò vô cùng quan trọng trong hoạt động sản xuất kinh doanh, sinh hoạt, vui chơi giải trí của con người, nếu không có nguồn điện cung cấp điện thì mọi sinh hoạt liên quan đến điện sẽ ko thể thực hiện được.
Sơ đồ hệ thống điện lưới quốc gia