SINH RA VÀ LỚN LÊN TẠI MÊ LINH HÀ NỘI

Nơi có nhiều làng nghề truyền thống

Làng nghề hoa, cây cảnh Hạ Lôi (Mê Linh)
Nghề trồng hoa, cây cảnh Văn Quán (Văn Khê)
Nghề trồng rau củ Đông Cao (Tráng Việt)
Làng nghề làm kẹo, mì bún Yên Thị (Tiến Thịnh)
Làng nghề trồng hoa, cây cảnh Đại Bái (Đại Thịnh)
Nghề trồng hoa, cây cảnh Phù Trì (Kim Hoa)
Nghề xây dựng, thợ nề ở Thạch Đà
Làng nghề bánh đa nem Trung Hà (Tiến Thịnh)
Nghề trồng dâu nuôi tằm ở Tráng Việt
Có nghề nấu rượu Yên Bài (Tự Lập)
Làng nghề hoa, cây cảnh Liễu Trì (Mê Linh)
Nghề làm hương thôn Thọ Lão (Tiến Thịnh)
Nghề đan lát ở Nam Cường (Tam Đồng).
Tốt nghiệp Học viện Nông nghiệp Việt Nam (tiếng Anh: Vietnam National University of Agriculture, viết tắt là VNUA), tiền thân là Trường Đại học Nông nghiệp 1 - Hà Nội, là học viện chuyên ngành đứng đầu về đào tạo nhóm ngành nông - lâm - ngư nghiệp tại miền Bắc Việt Nam, thuộc nhóm ba mươi trường đại học đứng đầu Đông Nam Á, thuộc nhóm các trường đại học, học viện trọng điểm quốc gia Việt Nam. Trường trực thuộc Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn.

Chuyên ngành:

Ngành kinh tế hay khu vực kinh tế là một bộ phận của nền kinh tế chuyên tạo ra hàng hóa và dịch vụ. Trong nền kinh tế phong kiến, cơ cấu nền kinh tế còn nghèo nàn, các hoạt động kinh tế ở quy mô nhỏ, manh mún. Ngành kinh tế chủ yếu khi đó là nông nghiệp và thương mại. Các ngành kinh tế được đa dạng hóa và hình thành như hiện nay bắt đầu từ những năm 1800, và kể từ đó liên tục phát triển cho đến ngày nay với sự trợ giúp bởi tiến bộ công nghệ. Rất nhiều nước phát triển (như Hoa Kỳ, Anh Quốc, Canada) phụ thuộc sâu sắc vào khu vực sản xuất. Các quốc gia, các nền kinh tế và các ngành công nghiệp của các quốc gia đó đan xen, liên kết, tương tác nhau trong một mạng lưới phức tạp không dễ hiểu tường tận nếu nghiên cứu sơ sài.

Một xu hướng gần đây là sự thay đổi cơ cấu ngành kinh tế khi các quốc gia công nghiệp tiến tới xã hội hậu công nghiệp. Điều này thể hiện ở sự tăng trưởng của lĩnh vực dịch vụ trong khi tỷ lệ của công nghiệp trong cơ cấu kinh tế giảm xuống, và sự phát triển của nền kinh tế thông tin, còn gọi là cuộc cách mạng thông tin. Ở xã hội hậu công nghiệp, lĩnh vực chế tạo được tái cơ cấu, điều chỉnh thông qua quá trình "offshoring" (chuyển dần các giai đoạn sản xuất ít giá trị gia tăng ra nước ngoài).

NHIỀU KHÁCH HÀNG SẼ KHÔNG BIẾT WISURAHOMES LÀ GÌ?

Em xin giải thích nghĩa từng từ 1, tên của web luôn mong muốn việc phát triển bền vững không ảnh hưởng tới tự nhiên.

Wi là Wind

Năng lượng gió là động năng của không khí di chuyển trong bầu khí quyển Trái Đất. Sử dụng năng lượng gió là một trong các cách lấy năng lượng xa xưa nhất từ môi trường tự nhiên và đã được biết đến từ thời kỳ Cổ đại.

Sự hình thành năng lượng gió

Bức xạ Mặt Trời chiếu xuống bề mặt Trái Đất không đồng đều làm cho bầu khí quyển, nước và không khí nóng không đều nhau. Một nửa bề mặt của Trái Đất, mặt ban đêm, bị che khuất không nhận được bức xạ của Mặt Trời và thêm vào đó là bức xạ Mặt Trời ở các vùng gần xích đạo nhiều hơn là ở các cực, do đó có sự khác nhau về nhiệt độ và vì thế là khác nhau về áp suất mà không khí giữa xích đạo và 2 cực cũng như không khí giữa mặt ban ngày và mặt ban đêm của Trái Đất di động tạo thành gió. Trái Đất xoay tròn cũng góp phần vào việc làm xoáy không khí và vì trục quay của Trái Đất nghiêng đi (so với mặt phẳng do quỹ đạo Trái Đất tạo thành khi quay quanh Mặt Trời) nên cũng tạo thành các dòng không khí theo mùa.

Do bị ảnh hưởng bởi hiệu ứng Coriolis được tạo thành từ sự quay quanh trục của Trái Đất nên không khí đi từ vùng áp cao đến vùng áp thấp không chuyển động thắng mà tạo thành các cơn gió xoáy có chiều xoáy khác nhau giữa Bắc bán cầu và Nam bán cầu. Nếu nhìn từ vũ trụ thì trên Bắc bán cầu không khí di chuyển vào một vùng áp thấp ngược với chiều kim đồng hồ và ra khỏi một vùng áp cao theo chiều kim đồng hồ. Trên Nam bán cầu thì chiều hướng ngược lại.

Ngoài các yếu tố có tính toàn cầu trên gió cũng bị ảnh hưởng bởi địa hình tại từng địa phương. Do nước và đất có nhiệt dung khác nhau nên ban ngày đất nóng lên nhanh hơn nước, tạo nên khác biệt về áp suất và vì thế có gió thổi từ biển hay hồ vào đất liền. Vào ban đêm đất liền nguội đi nhanh hơn nước và hiệu ứng này xảy ra theo chiều ngược lại.

Vật lý học về năng lượng gió

Năng lượng gió là động năng của không khí chuyển động với vận tốc $v$ . Khối lượng đi qua một mặt phẳng hình tròn vuông góc với chiều gió trong thời gian $t$ là:

$m = ρ V = ρ \cdot A v t = ρ \cdot π r^{2} v t$

với ρ là tỷ trọng của không khí, V là thể tích khối lương không khí đi qua mặt cắt ngang hình tròn diện tích A, bán kinh r trong thời gian t.

Vì thế động năng E (kin) và công suất P của gió là:

$E_{k i n} = \frac{1}{2} m \cdot v^{2} = \frac{π}{2} ρ r^{2} t \cdot v^{3}$

$P = \frac{E_{k i n}}{t} = \frac{π}{2} ρ r^{2} \cdot v^{3}$

Điều đáng chú ý là công suất gió tăng theo lũy thừa 3 của vận tốc gió và vì thế vận tốc gió là một trong những yếu tố quyết định khi muốn sử dụng năng lượng gió.

Công suất gió có thể được sử dụng, ví dụ như thông qua một tuốc bin gió để phát điện, nhỏ hơn rất nhiều so với năng lượng của luồng gió vì vận tốc của gió ở phía sau một tuốc bin không thể giảm xuống bằng không. Trên lý thuyết chỉ có thể lấy tối đa là 59,3% năng lượng tồn tại trong luồng gió. Trị giá của tỷ lệ giữa công suất lấy ra được từ gió và công suất tồn tại trong gió được gọi là hệ số Betz (xem Định luật Betz), do Albert Betz tìm ra vào năm 1926.

Có thể giải thích một cách dễ hiểu như sau: Khi năng lượng được lấy ra khỏi luồng gió, gió sẽ chậm lại. Nhưng vì khối lượng dòng chảy không khí đi vào và ra một tuốc bin gió phải không đổi nên luồng gió đi ra với vận tốc chậm hơn phải mở rộng tiết diện mặt cắt ngang. Chính vì lý do này mà biến đổi hoàn toàn năng lượng gió thành năng lượng quay thông qua một tuốc bin gió là điều không thể được. Trường hợp này đồng nghĩa với việc là lượng không khí phía sau một tuốc bin gió phải đứng yên.

Ứng dụng năng lượng gió

Đọc bài chính về lịch Ứng dụng năng lượng gió

Năng lượng gió đã được sử dụng từ hằng trăm năm nay. Con người đã dùng năng lượng gió để di chuyển thuyền buồm hay khinh khí cầu, ngoài ra năng lượng gió còn được sử dụng để tạo công cơ học nhờ vào các cối xay gió.

Ý tưởng dùng năng lượng gió để sản xuất điện hình thành ngay sau các phát minh ra điện và máy phát điện. Lúc đầu nguyên tắc của cối xay gió chỉ được biến đổi nhỏ và thay vì là chuyển đổi động năng của gió thành năng lượng cơ học thì dùng máy phát điện để sản xuất năng lượng điện. Khi bộ môn cơ học dòng chảy tiếp tục phát triển thì các thiết bị xây dựng và hình dáng của các cánh quạt cũng được chế tạo đặc biệt hơn. Ngày nay người ta gọi đó tuốc bin gió, khái niệm cối xay gió không còn phù hợp nữa vì chúng không còn có thiết bị nghiền. Từ sau những cuộc khủng hoảng dầu trong thập niên 1962 việc nghiên cứu sản xuất năng lượng từ các nguồn khác được đẩy mạnh trên toàn thế giới, kể cả việc phát triển các tuốc bin gió hiện đại.

Sản xuất điện từ năng lượng gió

Vì gió không thổi đều đặn nên, để cung cấp năng lượng liên tục, năng lượng điện phát sinh từ các tuốc bin gió chỉ có thể được sử dụng kết hợp chung với các nguồn năng lượng khác như năng lượng mặt trời: Gió thổi vào ban đêm thường mạnh hơn ban ngày.

Một khả năng khác là sử dụng các nhà máy phát điện có bơm trữ để bơm nước vào các bồn chứa ở trên cao và dùng nước để vận hành tuốc bin khi không đủ gió. Xây dựng các nhà máy điện có bơm trữ này là một tác động lớn vào thiên nhiên vì phải xây chúng trên các đỉnh núi cao.

Công suất dự trữ phụ thuộc vào độ chính xác của dự báo gió, khả năng điều chỉnh của mạng lưới và nhu cầu dùng điện. (Đọc thêm thông tin trong bài tuốc bin gió).

Người ta còn có một công nghệ khác để tích trữ năng lượng gió. Cánh quạt gió sẽ được truyền động trực tiếp để quay máy nén khí. Động năng của gió được tích lũy vào hệ thống nhiều bình khí nén. Hệ thống hàng loạt bình khí nén này sẽ được luân phiên tuần tự phun vào các turbine để quay máy phát điện. Như vậy năng lượng gió được lưu trữ và sử dụng ổn định hơn (dù gió mạnh hay gió yếu thì khí vẫn luôn được nén vào bình, và người ta sẽ dễ dàng điểu khiển cường độ và lưu lượng khí nén từ bình phun ra), hệ thống các bình khí nén sẽ được nạp khí và xả khí luân phiên để đảm bảo sự liên tục cung cấp năng lượng quay máy phát điện (khi 1 bình đang xả khí quay máy phát điện thì các bình khác sẽ đang được cánh quạt gió nạp khí nén vào).

Nếu cộng tất cả các chi phí bên ngoài (kể cả các tác hại đến môi trường ví dụ như vì thải các chất độc hại) thì năng lượng gió bên cạnh sức nước là một trong những nguồn năng lượng rẻ tiền nhất ([1] Lưu trữ 2021-02-11 tại Wayback Machine).

Khuyến khích sử dụng năng lượng gió

Phát triển năng lượng gió được tài trợ tại nhiều nước không phụ thuộc vào đường lối chính trị, ví dụ như thông qua việc hoàn trả thuế (PTC tại Hoa Kỳ), các mô hình hạn ngạch hay đấu thầu (Ví dụ như tại Anh, Ý) hay thông qua các hệ thống giá tối thiểu (Ví dụ như Đức, Tây Ban Nha, Áo, Pháp, Bồ Đào Nha, Hy Lạp). Hệ thống giá tối thiểu ngày càng phổ biến và đã đạt được một giá điện bình quân thấp hơn trước, khi công suất các nhà máy lắp đặt cao hơn.

Trên nhiều thị trường điện, năng lượng gió phải cạnh tranh với các nhà máy điện mà một phần đáng kể đã được khấu hao toàn bộ từ lâu, bên cạnh đó công nghệ này còn tương đối mới. Vì thế mà tại Đức có đền bù giá giảm dần theo thời gian từ những nhà cung cấp năng lượng thông thường dưới hình thức Luật năng lượng tái sinh, tạo điều kiện cho ngành công nghiệp trẻ này phát triển. Bộ luật này quy định giá tối thiểu mà các doanh nghiệp vận hành lưới điện phải trả cho các nhà máy sản xuất điện từ năng lượng tái sinh. Mức giá được ấn định giảm dần theo thời gian. Ngược với việc trợ giá (Ví dụ như cho than đá Đức) việc khuyến khích này không xuất phát từ tiền thuế, các doanh nghiệp vận hành lưới điện có trách nhiệm phải mua với một giá cao hơn.

Bên cạnh việc phá hoại phong cảnh tự nhiên những người chống năng lượng gió cũng đưa ra thêm các lý do khác như thiếu khả năng trữ năng lượng và chi phí cao hơn trong việc mở rộng mạng lưới tải điện cũng như cho năng lượng điều chỉnh.

Thống kê

Đức và sau đó là Tây Ban Nha, Hoa Kỳ, Đan Mạch và Ấn Độ là những quốc gia sử dụng năng lượng gió nhiều nhất trên thế giới.

Công suất lắp đặt trên thế giới

Trong số 20 thị trường lớn nhất trên thế giới, chỉ riêng châu Âu đã có 13 nước với Đức là nước dẫn đầu về công suất của các nhà máy dùng năng lượng gió với khoảng cách xa so với các nước còn lại. Tại Đức, Đan Mạch và Tây Ban Nha việc phát triển năng lượng gió liên tục trong nhiều năm qua được nâng đỡ bằng quyết tâm chính trị. Nhờ vào đó mà một ngành công nghiệp mới đã phát triển tại 3 quốc gia này. Công nghệ Đức (bên cạnh các phát triển mới từ Đan Mạch và Tây Ban Nha) đã được sử dụng trên thị trường nhiều hơn trong những năm vừa qua.

Năm 2007 thế giới đã xây mới được khoảng 20073 MW điện, trong đó Mỹ với 5244 MW, Tây Ban Nha 3522MW, Trung Quốc 3449 MW, 1730 MW ở Ấn Độ và 1667 ở Đức, nâng công suất định mức của các nhà máy sản xuất điện từ gió lên 94.112 MW. Công suất này có thể thay đổi dựa trên sức gió qua các năm, các nước, các vùng.

Số thứ tự	Quốc gia	Công suất (MW)
01	Đức	22.247
02	Hoa Kỳ	16.818
03	Tây Ban Nha	15.145
04	Ấn Độ	8.000
05	Trung Quốc	6.050
06	Đan Mạch	3.125
07	Ý	2.726
08	Pháp	2.454
09	Anh	2.389
10	Bồ Đào Nha	2.150
11	Canada	1.846
12	Hà Lan	1.746
13	Nhật Bản	1.538
14	Áo	982
15	Hy Lạp	871
16	Úc	824
17	Cộng hòa Ireland	805
18	Thụy Điển	788
19	Na Uy	333
20	New Zealand	322
	Những nước khác	2.953
	Thế giới	94.112

Nguồn: IG Windkraft Österreich

Công suất định mức lắp đặt tại Đức

Trong năm 2004, với 25.000 GWh, lần đầu tiên tại Đức sản xuất điện từ năng lượng gió đã vượt qua được nguồn cung cấp điện từ năng lượng tái sinh khác được sử dụng nhiều nhất cho đến thời điểm này là thủy điện với 20.900 GWh.

Công suất định mức lắp đặt tại Đức theo tiểu bang:

Tiểu bang	Số lượng tuốc bin gió	Công suất (MW)
Baden-Württemberg	252	249
Bayern	251	224
Berlin	0	0
Brandenburg	1.776	2.179
Bremen	43	47
Hamburg	57	34
Hessen	504	401
Mecklenburg-Vorpommern	1.093	1.018
Niedersachsen	4.283	4.471
Nordrhein-Westfalen	2.277	2.053
Rheinland Pfalz	694	704
Saarland	53	57
Sachsen	674	667
Sachsen-Anhalt	1.458	1.854
Schleswig-Holstein	2.688	2.174
Thüringen	440	497
Tổng cộng	16.543	16.629

Nguồn: Viện năng lượng gió Đức, tính đến ngày 31 tháng 12 năm 2004.

Công suất định mức lắp đặt tại Pháp

Vùng	Công suất (MW)
Bretagne	19,80
Basse-Normandie	10,80
Champagne-Ardennes	1,50
Haute-Normandie	0,00
Île-de-France	0,06
Languedoc-Roussillon	104,58
Lorraine	9,00
Nord-Pas-de-Calais	24,03
Midi-Pyrénées	23,60
Pays-de-la-Loire	19,50
Picardie	4,25
Poitou-Charentes	0,00
Prov.-Alpes-Côte-d'Azur	1,70
Rhône-Alpes	3,60
Tổng cộng	222,42

Nguồn: Viện năng lượng gió Đức Lưu trữ 2005-09-21 tại Wayback Machine tính đến cuối năm 2003.

Thiết kế tua bin

Tua bin gió là các thiết bị chuyển đổi động năng của gió thành năng lượng điện. Kết quả của hơn một ngàn năm phát triển cối xay gió và kỹ thuật hiện đại, các tuabin gió ngày nay được sản xuất trong một loạt các trục ngang và trục dọc. Các tuabin nhỏ nhất được sử dụng cho các ứng dụng như sạc pin cho nguồn điện phụ trợ. Các tuabin lớn hơn có thể được sử dụng để đóng góp một phần nhỏ năng lượng vào nguồn điện được sử dụng trong nước. Tiêu biểu như những mảng tua-bin lớn, còn được gọi là trang trại gió, đã trở thành nguồn năng lượng tái tạo và được sử dụng ở nhiều nước và là một phần chiến lược trong việc giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch.

Thiết kế tuabin gió là quá trình xác định hình dạng và thông số kỹ thuật của một tuabin gió để trích năng lượng từ gió.^[1] Việc lắp đặt tuabin gió bao gồm các hệ thống cần thiết để thu năng lượng từ gió, đưa tuabin vào gió, chuyển đổi vòng quay cơ học thành năng lượng điện, và các hệ thống khác để cho quá trình có thể bắt đầu, dừng và từ đó điều khiển được tuabin.

Năm 1919, nhà vật lý người Đức Albert Betz đã chỉ ra rằng đối với một máy khai thác năng lượng gió lý tưởng, các định luật cơ bản về bảo tồn khối lượng và năng lượng cho phép không được vượt quá 16/27 (59,3%) động năng của gió. Định luật Betz này có thể được tiếp cận trong các thiết kế tuabin hiện đại, có thể đạt tới 70 đến 80% giới hạn Betz lý thuyết.^[2]^[3]

Khí động học của tuabin gió không đơn giản. Luồng không khí ở các lưỡi dao không giống như luồng không khí ở xa tuabin. Bản chất từ việc năng lượng được tách ra từ không khí cũng làm cho không khí bị lệch hướng bởi tuabin. Ngoài ra khí động lực học của một tuabin gió ở bề mặt rotor còn thể hiện hiện tượng hiếm thấy trong các lĩnh vực khí động học khác. Hình dạng và kích thước của lưỡi dao của tuabin gió được xác định bởi hiệu suất khí động học cần thiết để trích xuất năng lượng từ gió, và do sức mạnh cần thiết để chống lại các lực trên lưỡi dao.^[4]

Ngoài thiết kế khí động học của lưỡi dao, thiết kế của một hệ thống năng lượng gió hoàn chỉnh cũng phải giải quyết thiết kế của trục quay trung tâm rotor, vỏ bọc, cấu trúc tháp, máy phát điện, điều khiển và nền móng của thiết bị.^[5] Thiết kế tuabin được sử dụng rộng rãi ở các công cụ mô phỏng và mô phỏng máy tính. Những điều này ngày càng trở nên tinh vi hơn và được nhận xét bởi một bài đánh giá hiện đại gần đây của Hewitt và các cộng sự.^[6] Các yếu tố thiết kế xa hơn cũng phải được xem xét khi tích hợp tuabin gió vào lưới điện.

Tham khảo

^ “Efficiency and performance” (PDF). UK Department for Business, Enterprise & Regulatory Reform. Bản gốc (PDF) lưu trữ ngày 5 tháng 2 năm 2009. Truy cập ngày 29 tháng 12 năm 2007.
^ Betz, A.; Randall, D. G. (trans.). Introduction to the Theory of Flow Machines, Oxford: Pergamon Press, 1966.
^ Burton, Tony, et al., (ed). Wind Energy Handbook, John Wiley and Sons, 2001, ISBN 0471489972, p. 65.
^ “What factors affect the output of wind turbines?”. Alternative-energy-news.info. ngày 24 tháng 7 năm 2009. Truy cập ngày 6 tháng 11 năm 2013.
^ Zehnder, Alan T.; Warhaft, Zellman (ngày 27 tháng 7 năm 2011). “University Collaboration on Wind Energy” (PDF). Cornell University Atkinson Center for a Sustainable Future. Bản gốc (PDF) lưu trữ ngày 1 tháng 9 năm 2011. Truy cập ngày 22 tháng 8 năm 2011.
^ Hewitt, Sam; Margetts, Lee; Revell, Alistair (ngày 18 tháng 4 năm 2017). “Building a digital wind farm”. Archives of Computational Methods in Engineering. Truy cập ngày 20 tháng 4 năm 2017.

A. Betz: Windenergie und ihre Ausnutzung durch Windmühlen. Ökobuch, Kassel 1982 (in lại lần phát hành của Vandenhoeck & Ruprecht, Göttingen 1926)
R. Gasch, J. Twele: Windkraftanlagen. Teubner, Stuttgart 2005
S. Geitmann: Erneuerbare Energien und alternative Kraftstoffe. 2. Auflage. Hydrogeit, Kremmen 2005
Erich Hau: Windkraftanlagen. Springer Verlag, Berlin 2002
Siegfried Heier: Windkraftanlagen: Systemauslegung, Netzintegration und Regelung. Teubner, Stuttgart 2005
Jens-Peter Molly: Windenergie: Theorie, Anwendung, Messung. Verlag C.F. Müller, Karlsruhe 1990

Kinh tế

Tua bin gió đạt được tính chẵn lẻ lưới (điểm mà tại đó chi phí của năng lượng gió có thể tạo ra điện ở mức chi phí điện năng nhỏ hơn hoặc bằng giá mua điện từ lưới điện) ở một số khu vực của châu Âu và ở Mỹ vào giữa những năm 2000. Giá thành giảm buộc chi phí phải giảm theo, người ta cho rằng nó đã đạt mức tương đương lưới chung ở châu u trong năm 2010 và ở Mỹ trong năm 2016 do chi phí vốn giảm khoảng 12%.^[1]

Chi phí điện năng và xu hướng

dự án chi phí điện gió ở Mỹ sẽ giảm khoảng 25% từ năm 2012 đến năm 2030.^[2]]]

Năng lượng gió cần vốn đầu tư, nhưng không tốn chi phí nhiên liệu.^[3] Giá điện từ năng lượng gió do đó ổn định hơn nhiều so với giá điện từ nhiên liệu hóa thạch.^[4] Hoá đơn chi phí của năng lượng gió khi một trạm được xây dựng thường nhỏ hơn 0.01$ cho mỗi kW · h.

Tuy nhiên, ước tính chi phí trung bình trên mỗi đơn vị điện phải kết hợp chi phí xây dựng tuabin và thiết bị truyền dẫn, vốn vay, trả lại cho nhà đầu tư (bao gồm chi phí rủi ro), sản lượng ước tính hàng năm và các thành phần khác, trung bình qua tuổi thọ hữu ích dự kiến của thiết bị, có thể vượt quá hai mươi năm. Ước tính chi phí năng lượng phụ thuộc nhiều vào những giả định này, vì vậy con số chi phí được công bố có thể khác nhau đáng kể. Năm 2004, năng lượng gió chiếm 1/5 so với những gì đã làm trong những năm 1980, và một số dự kiến xu hướng giảm sẽ tiếp tục khi tuabin gió công suất lớn được sản xuất hàng loạt.^[5] Trong năm 2012, chi phí vốn cho tuabin gió thấp hơn đáng kể so với năm 2008-2010 nhưng vẫn ở trên mức năm 2002.^[6] Một báo cáo năm 2011 của Hiệp hội Năng lượng Gió Hoa Kỳ cho biết, "Gần đây chi phí của gió đã giảm trong hai năm qua, trong khoảng từ 0.05 đến 0.06$ mỗi kW · h... rẻ hơn khoảng 0.02$ so với năng lượng điện đốt than, và nhiều dự án khác được tài trợ thông qua việc thu xếp nợ hơn so với cơ cấu vốn cổ phần năm ngoái.... giành được sự chấp nhận chủ đạo hơn từ các ngân hàng trên Phố Wall.... Các nhà sản xuất thiết bị cũng có thể phân phối sản phẩm trong cùng năm mà họ được đặt hàng thay vì chờ đến ba năm như là trường hợp trong chu kỳ trước đó.... 5.600 MW công suất lắp đặt mới đang được xây dựng tại Hoa Kỳ, gấp đôi số lượng tại thời điểm này trong năm 2010. 35% của tất cả các thế hệ điện mới được xây dựng tại Hoa Kỳ Các quốc gia từ năm 2005 đến từ gió, nhiều hơn các nhà máy nhiệt điện và than mới kết hợp, vì các nhà cung cấp điện ngày càng hấp dẫn gió như một hàng rào thuận tiện chống lại những biến động giá hàng hóa không thể đoán trước. "^[7]

Báo cáo của Hiệp hội năng lượng gió của Anh đưa ra chi phí sản xuất điện gió trên bờ trung bình khoảng 0,055$ cho mỗi kW · h (2005).^[8] Giá mỗi đơn vị năng lượng được tạo ra ước tính năm 2006 cao hơn 5 đến 6% so với chi phí năng lượng mới ở Mỹ đối với than và khí tự nhiên: chi phí gió ước tính là 55,80 USD / MW · h, than ở mức 53,10 USD / MW và khí tự nhiên là 52,50 USD.^[9] Kết quả so sánh tương tự với khí thiên nhiên thu được trong nghiên cứu của chính phủ tại Anh năm 2011.^[10] Năm 2011, năng lượng từ tua bin gió có thể rẻ hơn hóa thạch hoặc hạt nhân cây; Hy vọng rằng năng lượng gió sẽ là hình thức năng lượng rẻ nhất trong tương lai.^[11] Sự hiện diện của năng lượng gió, ngay cả khi được trợ cấp, có thể giảm chi phí cho người tiêu dùng (€ 5 tỷ / năm ở Đức) bằng cách giảm giá cận biên, bằng cách giảm thiểu việc sử dụng nhà máy điện tốn nhiều vốn đầu tư.^[12]

Một nghiên cứu năm 2012 của EU cho thấy chi phí cơ bản của năng lượng gió tương tự như than, khi các khoản trợ cấp và tác động bên ngoài bị bỏ qua. Năng lượng gió có chi phí bên ngoài thấp nhất.^[13] Vào tháng 2 năm 2013 Bloomberg Tài chính năng lượng mới (BNEF) đã báo cáo rằng chi phí sản xuất điện từ các trang trại gió mới rẻ hơn so với các nhà máy khí đốt mới hoặc than mới. Khi đưa ra mô hình giá carbon của chính phủ liên bang Úc, mô hình của họ đưa ra chi phí (bằng đô la Úc) là 80 đô la / MWh cho các trang trại gió mới, $ 143 / MWh cho các nhà máy than mới và $ 116 / MWh các nhà máy khí đốt. Mô hình cũng cho thấy rằng "thậm chí không có giá carbon (cách hiệu quả nhất để giảm phát thải toàn nền kinh tế) năng lượng gió rẻ hơn 14% so với than mới và rẻ hơn 18% so với khí mới.""^[14] Các nhà máy than mới có một phần chi phí cao hơn là vì chi phí cho vay tài chính cao do "thiệt hại danh tiếng của các khoản đầu tư tốn nhiều khí thải". Chi phí của các nhà máy khí đốt một phần là do tác động "thị trường xuất khẩu" ảnh hưởng đến giá địa phương. Chi phí sản xuất từ các nhà máy đốt than được xây dựng trong những năm 1970 và 1980 là rẻ hơn so với các nguồn năng lượng tái tạo do khấu hao.^[14] Năm 2015 BNEF tính toán Giá LCOE trên mỗi MWh năng lượng trong các nhà máy điện mới (không bao gồm chi phí carbon): $ 85 cho gió trên bờ ($ 175 cho nước ngoài), $ 66-75 cho than ở châu Mỹ ($ 82–105 ở châu u), gas $ 80–100.^[15]^[16]^[17] Một nghiên cứu năm 2014 cho thấy chi phí LCOE chưa được trợ cấp từ $ 37-81, tùy theo khu vực.^[18] Một báo cáo US DOE năm 2014 cho thấy trong một số trường hợp giá mua điện giá điện gió đã giảm xuống mức thấp kỷ lục $ 23.5 / MWh.^[19]

Chi phí đã giảm khi công nghệ tuabin gió đã được cải thiện. Hiện nay có các cánh tuabin gió dài hơn và nhẹ hơn, cải thiện hiệu suất của tuabin và tăng hiệu suất phát điện. Ngoài ra, vốn dự án gió và chi phí bảo trì vẫn tiếp tục giảm.^[20] Ví dụ, ngành công nghiệp gió ở Mỹ vào đầu năm 2014 đã có thể sản xuất nhiều năng lượng hơn với chi phí thấp hơn bằng cách sử dụng các tuabin gió cao hơn với các lưỡi dài hơn, thu được những cơn gió nhanh hơn ở độ cao cao hơn. Điều này đã mở ra những cơ hội mới và ở Indiana, Michigan, và Ohio, giá điện từ tuabin gió được xây dựng cao hơn 91.44m so với mặt đất có thể cạnh tranh với nhiên liệu hóa thạch thông thường như than đá. Giá đã giảm xuống còn khoảng 0.04$ / kW · h trong một số trường hợp và các tiện ích đã tăng lượng năng lượng gió trong danh mục của họ, nói rằng đây là lựa chọn rẻ nhất của họ.^[21]

Một số sáng kiến đang làm việc để giảm chi phí điện năng từ gió ngoài khơi. Một ví dụ là Carbon Trust, một dự án công nghiệp chung, liên quan đến chín nhà phát triển gió ngoài khơi, nhằm giảm chi phí của gió ngoài khơi xuống 10% vào năm 2015. Người ta cho rằng sự đổi mới ở quy mô có thể mang lại Giảm 25% chi phí cho gió ngoài khơi vào năm 2020.^[22] Henrik Stiesdal, cựu Giám đốc kỹ thuật tại Siemens Wind Power, đã tuyên bố rằng vào năm 2025 năng lượng từ gió ngoài khơi sẽ là một trong những giải pháp có thể mở rộng, rẻ nhất ở Anh, so với các nguồn năng lượng tái tạo và nhiên liệu hóa thạch khác, nếu chi phí thực sự cho xã hội được tính vào chi phí của phương trình năng lượng.^[23] Ông tính toán chi phí tại thời điểm đó là 43 EUR / MWh cho trên bờ, và 72 EUR / MWh cho gió ngoài khơi.^[24]

Vào tháng 8 năm 2017, Phòng thí nghiệm năng lượng tái tạo quốc gia (NREL) của Bộ Năng lượng đã công bố một báo cáo mới về việc giảm 50% chi phí năng lượng gió vào năm 2030. NREL dự kiến sẽ đạt được những tiến bộ trong thiết kế tuabin gió, vật liệu và kiểm soát để mở khóa cải tiến hiệu suất và giảm chi phí. Theo khảo sát quốc tế, nghiên cứu này cho thấy cắt giảm chi phí dự kiến dao động từ 24% đến 30% vào năm 2030. Trong các trường hợp tích cực hơn, các chuyên gia ước tính giảm chi phí lên tới 40% nếu các chương trình nghiên cứu và phát triển và công nghệ đem lại hiệu quả bổ sung.^[25]

Ưu đãi và lợi ích cộng đồng

Hoa Kỳ chủ đất thường nhận được thu nhập cho thuê hàng năm từ 3.000 đến 5.000 đô la mỗi tua-bin gió, trong khi nông dân tiếp tục trồng trọt hoặc chăn thả gia súc đến chân các tuabin.^[26] Shown: the Brazos Wind Farm, Texas.

Một số trong số 6.000 tuabin tại Altamont Pass Wind Farm của California được hỗ trợ bởi các ưu đãi về thuế trong những năm 1980.^[27]

Ngành công nghiệp gió của Hoa Kỳ tạo ra hàng chục nghìn việc làm và hàng tỷ đô la hoạt động kinh tế.^[28] Các dự án gió cung cấp thuế địa phương, hoặc các khoản thanh toán thay cho thuế và tăng cường nền kinh tế của các cộng đồng nông thôn bằng cách cung cấp thu nhập cho nông dân với tuabin gió trên đất của họ.^[26]^[29] Năng lượng gió ở nhiều khu vực pháp lý nhận được hỗ trợ tài chính hoặc hỗ trợ khác để khuyến khích sự phát triển của nó. Năng lượng gió hưởng lợi từ trợ cấp ở nhiều khu vực pháp lý, hoặc để tăng tính hấp dẫn của nó, hoặc để bù đắp cho các khoản trợ cấp nhận được từ các hình thức sản xuất khác có ngoại tác tiêu cực đáng kể.

Tại Hoa Kỳ, điện gió nhận được tín dụng thuế sản xuất (PTC) là 1,5 ¢ / kWh vào năm 1993 đô la cho mỗi kW · h được sản xuất, trong mười năm đầu tiên; ở mức 0,022$ / kW · h vào năm 2012, tín dụng được gia hạn vào ngày 2 tháng 1 năm 2012, bao gồm cả việc xây dựng bắt đầu vào năm 2013.^[30] Tín dụng thuế 30% có thể được áp dụng thay vì nhận PTC.^[31]^[32] Một lợi ích về thuế khác là khấu hao nhanh. Nhiều tiểu bang của Hoa Kỳ cũng cung cấp các ưu đãi, chẳng hạn như miễn thuế tài sản, mua hàng uỷ thác và thị trường bổ sung cho "tín dụng xanh".^[33] Cải tiến năng lượng và mở rộng hoạt động 2008 chứa phần mở rộng của các khoản tín dụng cho gió, bao gồm cả các tua bin nhỏ. Các quốc gia như Canada và Đức cũng khuyến khích xây dựng tuabin gió, chẳng hạn như tín dụng thuế hoặc giá mua tối thiểu để tạo gió, với lưới điện được đảm bảo (đôi khi được gọi là thuế suất ). Các mức thuế suất này thường được đặt cao hơn giá điện trung bình.^[34]^[35] Vào tháng 12 năm 2013, Thượng nghị sĩ Hoa Kỳ Lamar Alexander và các thượng nghị sĩ đảng Cộng hòa khác đã lập luận rằng "tín dụng thuế sản xuất năng lượng gió nên được phép hết hạn vào cuối năm 2013"^[36] và nó đã hết hạn ngày 1 tháng 1 năm 2014 cho các cài đặt mới.

Lực lượng thị trường thứ cấp cũng khuyến khích các doanh nghiệp sử dụng năng lượng phát điện từ gió, ngay cả khi có giá cao cấp cho điện. Ví dụ, các nhà sản xuất chịu trách nhiệm xã hội trả cho các công ty tiện ích một khoản phí bảo hiểm để trợ cấp và xây dựng cơ sở hạ tầng năng lượng gió mới. Các công ty sử dụng sức gió tạo ra, và bù lại họ có thể tuyên bố rằng họ đang thực hiện những nỗ lực "xanh" mạnh mẽ. Tại Hoa Kỳ, tổ chức Green-e giám sát việc tuân thủ doanh nghiệp với các khoản tín dụng năng lượng tái tạo này.^[37] Giá tuabin đã giảm đáng kể trong những năm gần đây do các điều kiện cạnh tranh gay gắt hơn như việc tăng sử dụng năng lượng đấu giá và loại bỏ trợ cấp ở nhiều thị trường. Ví dụ, Vestas, một nhà sản xuất tuabin gió có tua bin trên biển lớn nhất có thể bơm ra 4,2 megawatt điện, đủ để cung cấp điện cho khoảng 5.000 ngôi nhà, cho thấy giá tua bin giảm từ € 950.000 / megawatt vào cuối năm 2016, khoảng € 800,000 cho mỗi megawatt trong quý thứ ba của năm 2017.^[38]

Hiệu ứng môi trường

Tác động môi trường của năng lượng gió khi so sánh với tác động môi trường của nhiên liệu hóa thạch, là tương đối nhỏ. Theo IPCC, trong các đánh giá của tiềm năng hâm nóng toàn cầu của các nguồn năng lượng, các tuabin gió có giá trị trung bình 12 và 11 (g CO₂ eq / kWh) tùy thuộc vào việc tua-bin ngoài khơi hay đang được đánh giá.^[40]^[41] So với các nguồn carbon thấp khác, tuabin gió có một số tiềm năng nóng lên toàn cầu thấp nhất trên mỗi đơn vị năng lượng điện được tạo ra.^[42]

Trong khi một trang trại gió có thể bao phủ một diện tích đất lớn, nhiều sử dụng đất như nông nghiệp tương thích với nó, vì chỉ có các khu vực nhỏ của cơ sở tuabin và cơ sở hạ tầng không được sử dụng.^[43]^[44] Có báo cáo về tử vong chim và dơi ở tuabin gió vì có xung quanh các cấu trúc nhân tạo khác. Quy mô của tác động sinh thái có thể^[45] hoặc có thể không^[46] đáng kể, tùy thuộc vào hoàn cảnh cụ thể. Phòng ngừa và giảm thiểu các trường hợp tử vong động vật hoang dã, và bảo vệ than bùn,^[47] ảnh hưởng đến việc định vị và hoạt động của tuabin gió. Tua bin gió tạo ra một số tiếng ồn. Ở khoảng cách dân cư là 300 mét (980 ft), giá trị này có thể vào khoảng 45 dB, hơi to hơn tủ lạnh. Tại 1,5 km (1 mi) khoảng cách chúng trở nên không nghe được.^[48]^[49] Có những báo cáo giai thoại về những ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe từ tiếng ồn đối với những người sống rất gần với tuabin gió.^[50] Nghiên cứu được xem xét ngang hàng thường không ủng hộ những tuyên bố này.^[51]^[52]^[53]

Không quân Hoa Kỳ và Hải quân bày tỏ lo ngại rằng việc đặt các tuabin gió lớn gần các căn cứ "sẽ tác động tiêu cực đến radar đến mức các bộ điều khiển không lưu sẽ mất vị trí của máy bay."^[54] Các khía cạnh thẩm mỹ của tuabin gió và kết quả thay đổi của cảnh quan trực quan là đáng kể.^[55] Xung đột phát sinh đặc biệt là trong cảnh quan bảo vệ danh lam thắng cảnh và di sản.

Chính trị

Chính quyền trung ương

Part of the Seto Hill Windfarm in Japan.

Năng lượng hạt nhân và nhiên liệu hóa thạch là được trợ cấp bởi nhiều chính phủ, và năng lượng gió và các dạng năng lượng tái tạo khác cũng thường được trợ giá. Ví dụ, một nghiên cứu năm 2009 của Viện Luật Môi trường^[56] đánh giá quy mô và cơ cấu trợ cấp năng lượng của Hoa Kỳ trong giai đoạn 2002-2008. Nghiên cứu ước tính rằng các khoản trợ cấp cho các nguồn nhiên liệu hóa thạch chiếm khoảng 72 tỷ USD trong giai đoạn này và trợ cấp cho các nguồn nhiên liệu tái tạo trị giá 29 tỷ USD. Tại Hoa Kỳ, chính phủ liên bang đã chi 74 tỷ đô la Mỹ để trợ cấp năng lượng để hỗ trợ R & D cho năng lượng hạt nhân (50 tỷ đô la) và nhiên liệu hóa thạch (24 tỷ đô la) từ năm 1973 tới 2003. Trong cùng một khung thời gian này, các công nghệ năng lượng tái tạo và hiệu suất năng lượng đã nhận tổng cộng 26 tỷ đô la Mỹ. Nó đã được gợi ý rằng một sự thay đổi trợ cấp sẽ giúp tăng cấp độ sân chơi và hỗ trợ các ngành năng lượng đang phát triển, cụ thể là năng lượng mặt trời, năng lượng gió và nhiên liệu sinh học.^[57] Lịch sử cho thấy không có ngành năng lượng nào được phát triển mà không có trợ cấp.^[57] Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) (2011), trợ cấp năng lượng giả tạo hạ thấp giá năng lượng do người tiêu dùng trả, tăng giá mà người sản xuất nhận được hoặc giảm chi phí sản xuất. "Các khoản trợ giá nhiên liệu hóa thạch thường lớn hơn lợi ích. Trợ cấp cho năng lượng tái tạo và công nghệ năng lượng carbon thấp có thể mang lại lợi ích kinh tế và môi trường lâu dài".^[58] Vào tháng 11 năm 2011, một báo cáo của IEA có tựa đề Triển khai tái tạo 2011 cho biết "các khoản trợ cấp trong các công nghệ năng lượng xanh chưa cạnh tranh được đưa ra để khuyến khích đầu tư vào các công nghệ có lợi ích an ninh môi trường và năng lượng rõ ràng". Báo cáo của IEA không đồng ý với các tuyên bố rằng các công nghệ năng lượng tái tạo chỉ có thể thực hiện được thông qua các khoản trợ giá tốn kém và không thể sản xuất năng lượng một cách đáng tin cậy để đáp ứng nhu cầu.Tuy nhiên, quan điểm của IEA không được chấp nhận rộng rãi. Từ năm 2010 đến năm 2016, trợ cấp cho gió là từ 1,3 ¢ đến 5,7 ¢ cho mỗi kWh. Các khoản trợ cấp cho than, khí thiên nhiên và hạt nhân đều nằm trong khoảng 0,05 ¢ và 0,2 ¢ cho mỗi kWh trong tất cả các năm. Trên cơ sở mỗi kWh, gió được trợ cấp gấp 50 lần so với các nguồn truyền thống.^[59] Tại Hoa Kỳ, ngành công nghiệp năng lượng gió gần đây đã tăng đáng kể nỗ lực vận động hành lang của mình, chi tiêu khoảng 5 triệu đô la trong năm 2009 sau nhiều năm mù mờ tương đối ở Washington.^[60] Để so sánh, ngành công nghiệp hạt nhân của Mỹ đã chi hơn 650 triệu đô la cho các nỗ lực vận động hành lang và đóng góp chiến dịch của mình trong một khoảng thời gian mười năm kết thúc vào năm 2008.^[61]^[62]^[63] Theo 2011 vụ tai nạn hạt nhân của Nhật Bản, chính phủ liên bang Đức đang làm việc trên một kế hoạch mới để tăng hiệu quả năng lượng và thương mại hóa năng lượng tái tạo, đặc biệt tập trung vào các trang trại gió ngoài khơi. Theo kế hoạch, các tuabin gió lớn sẽ được dựng lên xa bờ biển, nơi gió thổi thường xuyên hơn so với trên mặt đất, và nơi các tuabin khổng lồ sẽ không làm phiền người dân. Kế hoạch này nhằm giảm sự phụ thuộc của Đức vào năng lượng có nguồn gốc từ than và các nhà máy điện hạt nhân.^[64]

Ý kiến công chúng

Các cuộc khảo sát về thái độ công khai trên Châu Âu và ở nhiều quốc gia khác cho thấy sự ủng hộ mạnh mẽ của công chúng đối với năng lượng gió.^[65]^[66]^[67]

Khoảng 80% công dân EU ủng hộ năng lượng gió.^[68] Ở [Đức], nơi năng lượng gió đã đạt được sự chấp nhận xã hội rất cao, hàng trăm nghìn người đã đầu tư vào các trang trại gió của công dân trên khắp đất nước và hàng nghìn doanh nghiệp nhỏ và vừa đang điều hành các doanh nghiệp thành công trong một lĩnh vực mới năm 2008 đã sử dụng 90.000 người và tạo ra 8% điện năng của Đức.^[69]^[70] Bakker et al. (2012) discovered in their study that when residents did not want the turbines located by them their annoyance was significantly higher than those "that benefited economically from wind turbines the proportion of people who were rather or very annoyed was significantly lower".^[71] Mặc dù năng lượng gió là một hình thức phổ biến của thế hệ năng lượng, việc xây dựng các trang trại gió không phải là phổ biến hoan nghênh, thường cho thẩm mỹ lý do.^[43]^[65]^[66]^[67]^[68]^[72]^[73] Ở Tây Ban Nha, với một số trường hợp ngoại lệ, đã có ít sự phản đối đối với việc lắp đặt các công viên gió nội địa. Tuy nhiên, các dự án xây dựng các công viên ngoài khơi đã gây nhiều tranh cãi hơn.^[74] Đặc biệt, đề xuất xây dựng cơ sở sản xuất điện gió ngoài khơi lớn nhất thế giới ở tây nam Tây Ban Nha ở bờ biển Cádiz, tại chỗ của năm 1805 Trận chiến Trafalgar ^[75] has been met with strong opposition who fear for tourism and fisheries in the area,^[76] and because the area is a war grave.^[75]

**Which should be increased in Scotland?**^[77]

Trong một cuộc khảo sát được thực hiện bởi Angus Reid Strategies vào tháng 10/2007, 89% người trả lời nói rằng sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo như gió hoặc năng lượng mặt trời là tích cực cho Canada, bởi vì những nguồn này tốt hơn cho môi trường. Chỉ có 4% được coi là sử dụng các nguồn tái tạo là tiêu cực vì chúng có thể không đáng tin cậy và tốn kém.^[78] Theo một cuộc khảo sát của Saint Consulting vào tháng 4 năm 2007, điện gió là nguồn năng lượng thay thế có nhiều khả năng đạt được sự hỗ trợ của công chúng cho sự phát triển tương lai ở Canada, chỉ với 16% trái ngược với loại năng lượng này. Ngược lại, 3 trong số 4 người Canada phản đối sự phát triển điện hạt nhân. ^[79] Một cuộc khảo sát năm 2003 của cư dân sống quanh các trang trại gió hiện tại của Scotland đã tìm thấy mức độ chấp nhận cộng đồng cao và hỗ trợ mạnh mẽ cho năng lượng gió, với sự hỗ trợ từ những người sống gần các trang trại gió. Kết quả của cuộc khảo sát này ủng hộ những khảo sát của Scotland trước đó về 'Thái độ công khai đối với môi trường ở Scotland 2002', cho thấy công chúng Scotland muốn phần lớn sức mạnh của họ đến từ năng lượng tái tạo, và đánh giá năng lượng gió là nguồn năng lượng tái tạo sạch sẽ nhất.^[80] Một cuộc khảo sát tiến hành năm 2005 cho thấy 74% người dân Scotland đồng ý rằng các trang trại gió là cần thiết để đáp ứng nhu cầu năng lượng hiện tại và tương lai. Khi mọi người được hỏi cùng một câu hỏi trong một nghiên cứu tái tạo Scotland được tiến hành trong năm 2010, 78% đã đồng ý. Sự gia tăng này có ý nghĩa vì đã có gấp đôi số trang trại gió trong năm 2010 như năm 2005. Cuộc điều tra năm 2010 cũng cho thấy 52% không đồng ý với tuyên bố rằng các trang trại gió "xấu xí và blot về cảnh quan". 59% đồng ý rằng các trang trại gió là cần thiết và cách chúng trông không quan trọng.^[81] Regarding tourism, query responders consider power pylons, cell phone towers, quarries và plantations more negatively than wind farms.^[82] Scotland is planning to obtain 100% of electric power from renewable sources by 2020.^[83]

In other cases there is direct community ownership of wind farm projects. The hundreds of thousands of people who have become involved in Germany's small and medium-sized wind farms demonstrate such support there.^[84] Cuộc thăm dò ý kiến Harris năm 2010 phản ánh sự hỗ trợ mạnh mẽ cho năng lượng gió ở Đức, các quốc gia châu Âu khác và Hoa Kỳ^[65]^[66]^[85]

Opinion on increase in number of wind farms, 2010 Harris Poll^[86]
	U.S.	Great Britain	France	Italy	Spain	Germany
	%	%	%	%	%	%
Strongly oppose	3	6	6	2	2	4
Oppose more than favour	9	12	16	11	9	14
Favour more than oppose	37	44	44	38	37	42
Strongly favour	50	38	33	49	53	40

Cộng đồng

Nhiều công ty điện gió làm việc với các cộng đồng địa phương để giảm bớt môi trường và các mối quan tâm khác liên quan đến các trang trại gió cụ thể.^[89]^[90]^[91] Trong các trường hợp khác có trực tiếp sở hữu cộng đồng của các dự án trang trại gió. Các thủ tục tư vấn, lập kế hoạch và phê duyệt chính phủ phù hợp cũng giúp giảm thiểu các rủi ro về môi trường^[65]^[92]^[93] Tại Mỹ, các dự án gió được báo cáo để tăng cơ sở thuế địa phương, giúp trả tiền cho các trường học, đường sá và bệnh viện. Các dự án gió cũng làm sống lại nền kinh tế của các cộng đồng nông thôn bằng cách cung cấp thu nhập ổn định cho nông dân và các chủ đất khác.^[26] Ở Anh, cả National Trust và Chiến dịch bảo vệ Anh nông thôn đã bày tỏ lo ngại về những tác động trên cảnh quan nông thôn do các tuabin gió và các trang trại gió không thích hợp.^[94]^[95]

Một số trang trại gió đã trở thành điểm du lịch hấp dẫn. Trung tâm Du khách Whitelee Wind Farm có phòng triển lãm, trung tâm học tập, quán cà phê với sàn ngắm cảnh và cửa hàng. Nó được điều hành bởi Trung tâm khoa học Glasgow.^[96] Ở Đan Mạch, một kế hoạch mất giá trị mang lại cho mọi người quyền yêu cầu bồi thường thiệt hại về giá trị tài sản của họ nếu nó được gây ra bởi sự gần gũi với một tuabin gió. Khoản lỗ phải ít nhất bằng 1% giá trị của tài sản.^[97] Mặc dù hỗ trợ chung cho khái niệm về năng lượng gió trong công chúng nói chung, đối lập địa phương thường tồn tại và đã trì hoãn hoặc hủy bỏ một số dự án.^[98]^[99]^[100] Trong khi các vấn đề thẩm mỹ là chủ quan và một số trang trại gió dễ chịu và lạc quan, hoặc biểu tượng của độc lập năng lượng và sự thịnh vượng của địa phương, các nhóm phản đối thường được hình thành để cố gắng chặn các trang web năng lượng gió mới vì nhiều lý do khác nhau.^[101]^[102]^[103] Loại đối lập này thường được mô tả là NIMBY,^[104] nhưng nghiên cứu được thực hiện trong năm 2009 cho thấy rằng có rất ít bằng chứng để hỗ trợ niềm tin rằng người dân chỉ phản đối các cơ sở năng lượng tái tạo như tua-bin gió do thái độ "Không trong sân sau của tôi".^[105]

^{- SU là SUN}

Còn Su chính là Sun

Năng lượng Mặt Trời

Năng lượng tái tạo
Một phần của loạt bài về

Nhiên liệu sinh học Sinh khối Địa nhiệt Thủy điện Năng lượng Mặt Trời Năng lượng thủy triều Năng lượng sóng Năng lượng gió
Chủ đề theo quốc gia Thương mại hóa
x t s

Năng lượng Mặt Trời, bức xạ ánh sáng và nhiệt từ Mặt Trời, đã được khai thác bởi con người từ thời cổ đại. Bức xạ Mặt Trời, cùng với tài nguyên thứ cấp của năng lượng mặt trời như sức gió và sức sóng, sức nước và sinh khối, làm thành hầu hết năng lượng tái tạo có sẵn trên Trái Đất. Chỉ có một phần rất nhỏ của năng lượng mặt trời có sẵn được sử dụng.

Điện mặt trời nghĩa là phát điện dựa trên động cơ nhiệt và pin quang điện. Sử dụng năng lượng mặt trời chỉ bị giới hạn bởi sự khéo léo của con người. Một phần danh sách các ứng dụng năng lượng mặt trời sưởi ấm không gian và làm mát thông qua kiến trúc năng lượng mặt trời, qua chưng cất nước uống và khử trùng, chiếu sáng bằng ánh sáng ban ngày, nước nóng năng lượng mặt trời, nấu ăn năng lượng mặt trời, và quá trình nhiệt độ cao nhiệt cho công nghiệp purposes. Để thu năng lượng mặt trời, cách phổ biến nhất là sử dụng tấm năng lượng mặt trời.

Công nghệ năng lượng Mặt Trời được mô tả rộng rãi như là hoặc năng lượng mặt trời thụ động hoặc năng lượng mặt trời chủ động tùy thuộc vào cách chúng nắm bắt, chuyển đổi và phân phối năng lượng mặt trời. Kỹ thuật năng lượng mặt trời hoạt động bao gồm việc sử dụng các tấm quang điện và năng lượng mặt trời nhiệt thu để khai thác năng lượng. Kỹ thuật năng lượng mặt trời thụ động bao gồm các định hướng một tòa nhà về phía Mặt trời, lựa chọn vật liệu có khối lượng nhiệt thuận lợi hoặc tài sản ánh sáng phân tán, và thiết kế không gian lưu thông không khí tự nhiên..

Năng lượng từ mặt trời

Trái Đất nhận được 174 petawatts (PW) của bức xạ mặt trời đến (sự phơi nắng) ở phía trên không khí.^[1] Khoảng 30% được phản xạ trở lại không gian trong khi phần còn lại được hấp thụ bởi các đám mây, đại dương và vùng đất. phổ của ánh sáng năng lượng mặt trời ở bề mặt của Trái Đất là chủ yếu lây lan qua nhìn thấy được và cận hồng ngoại phạm vi với một vai nhỏ trong các cận tử ngoại ^[2]

Bề mặt Trái Đất, biển và bầu không khí hấp thụ bức xạ mặt trời, và điều này làm tăng nhiệt độ của chúng. Không khí ấm có chứa nước bốc hơi từ các đại dương tăng lên, gây ra lưu thông khí quyển hoặc đối lưu. Khi không khí đạt đến một độ cao, nơi nhiệt độ thấp, hơi nước ngưng tụ thành mây, mưa lên trên bề mặt của Trái Đất, hoàn thành chu kỳ nước. [[Tiềm ẩn nhiệt ngưng tụ nước khuếch đại đối lưu, sản xuất các hiện tượng khí quyển như gió, cơn bão và chống cơn bão s.^[3] Ánh sáng mặt trời bị hấp thụ bởi các đại dương và các vùng đất giữ bề mặt ở nhiệt độ trung bình là 14°C.^[4] Bằng cách quang hợp cây xanh chuyển đổi năng lượng mặt trời vào năng lượng hóa học, trong đó sản xuất thực phẩm, gỗ và sinh khối từ nhiên liệu có nguồn gốc hóa thạch ^[5]

Bức xạ lượng năng lượng mặt trời hằng năm và mức tiêu thụ năng lượng của con người
Mặt Trời	3,850,000 EJ^[6]
Gió	2,250 EJ^[7]
Sinh khối	3,000 EJ^[8]
Sử dụng năng lượng sơ cấp (2005)	487 EJ^[9]
Điện (2005)	56.7 EJ^[10]

Tổng số năng lượng mặt trời được hấp thụ bởi bầu khí quyển, đại dương của Trái Đất và vùng đất là khoảng 3.850.000 exajoules (EJ) mỗi năm ^[6] SMIL trích dẫn một thông lượng hấp thụ năng lượng mặt trời của 122 PW. Nhân con số này bằng số giây trong một năm sản lượng 3.850.000 EJ. Trong năm 2002, đây là năng lượng trong một giờ so với thế giới được sử dụng trong một năm.^[11]^[12] Quang chụp khoảng 3.000 EJ mỗi năm trong sinh khối ^[8] lượng năng lượng mặt trời đến bề mặt của. hành tinh là quá rộng lớn trong một năm là khoảng hai lần càng nhiều hơn bao giờ hết sẽ được thu được từ tất cả các nguồn tài nguyên không tái tạo của Trái Đất than, dầu, khí đốt tự nhiên, và uranium được khai thác kết hợp ^[13].

Năng lượng mặt trời có thể được khai thác ở mức độ khác nhau trên thế giới. Tùy thuộc vào vị trí địa lý gần gũi hơn với đường xích đạo "tiềm năng năng lượng mặt trời có sẵn.^[14]

Các ứng dụng của công nghệ năng lượng mặt trời

Năng lượng mặt trời chủ yếu đề cập đến việc sử dụng bức xạ mặt trời để kết thúc thực tế. Tuy nhiên, tất cả các nguồn năng lượng tái tạo, khác hơn so với địa nhiệt và thủy triều, lấy năng lượng từ mặt trời.

Công nghệ năng lượng mặt trời rộng rãi mô tả như là thụ động hoặc hoạt động tùy thuộc vào cách họ nắm bắt, chuyển đổi và phân phối ánh sáng mặt trời. Kỹ thuật hoạt động năng lượng mặt trời sử dụng các tấm quang điện, máy bơm để chuyển đổi ánh sáng mặt trời vào kết quả đầu ra hữu ích. Kỹ thuật thụ động năng lượng mặt trời bao gồm việc lựa chọn vật liệu có đặc tính thuận lợi nhiệt, thiết kế không gian tự nhiên lưu thông không khí và tham khảo các vị trí xây dựng một Mặt trời. Công nghệ năng lượng mặt trời hoạt động tăng nguồn cung cấp năng lượng và được coi là bên cung cấp công nghệ, trong khi các công nghệ năng lượng mặt trời thụ động làm giảm nhu cầu cho các nguồn lực khác và thường được xem là công nghệ phía cầu.^[15]

Kiến trúc và quy hoạch đô thị

Ánh sáng mặt trời có ảnh hưởng đến thiết kế xây dựng từ đầu của lịch sử kiến trúc.^[17] Advanced năng lượng mặt trời kiến trúc và phương pháp quy hoạch đô thị lần đầu tiên được sử dụng bởi Hy Lạp và Trung Quốc, những người theo định hướng của tòa nhà phía nam để cung cấp ánh sáng và sự ấm áp.^[18]

Các tính năng phổ biến của kiến trúc năng lượng mặt trời thụ động là định hướng tương đối so với mặt trời, tỷ lệ nhỏ gọn (diện tích bề mặt thấp tỷ lệ khối lượng), che chọn lọc (nhô ra) và khối lượng nhiệt. Khi các tính năng này phù hợp với khí hậu địa phương và môi trường, họ có thể sản xuất đủ ánh sáng không gian mà ở trong một phạm vi nhiệt độ thoải mái. Megaron House của Socrates là một ví dụ cổ điển về thiết kế năng lượng mặt trời thụ động ^[17] gần đây nhất cách tiếp cận mô hình thiết kế máy tính sử dụng năng lượng mặt trời buộc với nhau chiếu sáng năng lượng mặt trời,. sưởi ấm và thông gió hệ thống tích hợp [năng lượng mặt trời thiết kế gói ^[19] thiết bị năng lượng mặt trời hoạt động như máy bơm, quạt và cửa sổ chuyển đổi có thể bổ sung cho thiết kế thụ động và cải thiện hiệu năng hệ thống.

Ốc đảo nhiệt đô thị (UHI) là những khu vực đô thị với nhiệt độ cao hơn môi trường xung quanh. Nhiệt độ cao hơn là một kết quả hấp thụ của ánh sáng mặt trời bằng các vật liệu đô thị chẳng hạn như nhựa đường và bê tông, có thấp hơn albedo và cao hơn nhiệt năng hơn so với trong môi trường tự nhiên. Một phương pháp đơn giản chống lại các hiệu ứng UHI là sơn các tòa nhà và đường trắng và trồng cây. Sử dụng phương pháp này, một giả thuyết "mát mẻ cộng đồng" chương trình tại Los Angeles đã dự báo rằng nhiệt độ đô thị có thể được giảm khoảng 3 °C với chi phí ước tính 1 tỷ USD, đưa ra ước tính tổng lợi ích hàng năm của Mỹ 530 triệu USD từ giảm chi phí và điều hòa không khí tiết kiệm chăm sóc sức khỏe ^[20]

Nông nghiệp và làm vườn

Nông nghiệp và vườn tìm cách tối ưu hóa ảnh chụp của năng lượng mặt trời để tối ưu hóa năng suất của cây trồng. Kỹ thuật chẳng hạn như chu kỳ trồng theo thời gian, định hướng thiết kế hàng, so le chiều cao giữa các hàng và sự pha trộn của giống cây trồng có thể cải thiện năng suất cây trồng.^[21]^[22] Trong khi ánh sáng mặt trời thường được xem là một nguồn tài nguyên phong phú, các trường hợp ngoại lệ làm nổi bật tầm quan trọng của năng lượng mặt trời để sản xuất nông nghiệp. Trong thời gian mùa phát triển ngắn của Little Ice Age, Pháp và Anh nông dân sử dụng các bức tường trái cây để tối đa hóa việc thu năng lượng mặt trời. Những bức tường này đã hành động như khối lượng nhiệt và tăng tốc quá trình chín bằng cách giữ các nhà máy ấm. Bức tường trái cây đầu tiên đã được xây dựng vuông góc với mặt đất và phải đối mặt với phía nam, nhưng theo thời gian, các bức tường dốc đã được phát triển để tận dụng tốt hơn của ánh sáng mặt trời. Năm 1699, Nicolas Fatio de Duillier thậm chí còn đề nghị sử dụng theo dõi cơ chế mà có thể trục theo mặt trời ^[23] Các ứng dụng của năng lượng mặt trời trong nông nghiệp sang một bên từ cây trồng đang phát triển bao gồm bơm nước, cây khô, ấp trứng gà và phân gà khô.^[24]^[25] Gần đây công nghệ đã được chấp nhận bởi vinters, người sử dụng năng lượng được tạo ra bởi các tấm pin mặt trời để ép nho điện ^[26]

Nhà kính chuyển đổi năng lượng ánh sáng mặt trời để làm nóng, cho phép sản xuất quanh năm và tăng trưởng (trong môi trường kèm theo) các loại cây trồng đặc sản và cây trồng khác không phù hợp tự nhiên với khí hậu địa phương. Nhà kính nguyên thủy lần đầu tiên được sử dụng trong thời La Mã để sản xuất dưa chuột quanh năm cho vị hoàng đế La Mã Tiberius ^[27] Các nhà kính hiện đại đầu tiên được xây dựng ở châu Âu trong thế kỷ 16 để giữ cho thực vật kỳ lạ mang về từ cuộc thám hiểm ở nước ngoài ^[28] Các nhà kính vẫn là một phần quan trọng của nghề làm vườn ngày nay, và vật liệu nhựa trong suốt cũng được sử dụng để tác dụng tương tự trong polytunnel và các bao gồm hàng.

Chiếu sáng năng lượng mặt trời

Daylighting các tính năng như này oculus ở đầu Pantheon, trong Rome, Ý đã được sử dụng từ thời cổ đại.

Lịch sử của ánh sáng là bị chi phối bởi việc sử dụng ánh sáng tự nhiên. Người La Mã được công nhận right với ánh sáng càng sớm càng thế kỷ thứ 6 và tiếng Anh pháp luật lặp lại những bản án này với các đạo luật theo toa của 1832 ^[29]^[30] Trong thế kỷ 20 chiếu sáng nhân tạo đã trở thành nguồn chiếu sáng nội thất, nhưng các kỹ thuật chiếu sáng bằng ánh sáng ban ngày và các giải pháp chiếu sáng năng lượng mặt trời lai là cách để giảm mức tiêu thụ năng lượng.

Daylighting hệ thống thu thập và phân phối ánh sáng mặt trời để cung cấp cho chiếu sáng nội thất. Công nghệ này thụ động trực tiếp hiệu số sử dụng năng lượng bằng cách thay thế ánh sáng nhân tạo và bù đắp năng lượng gián tiếp sử dụng năng lượng mặt trời không bằng cách giảm sự cần thiết phải điều hòa không khí ^[31] Mặc dù rất khó xác định, việc sử dụng của ánh sáng mặt trời [# Tác dụng trên sức khỏe con người ánh sáng tự nhiên cũng mang lại lợi ích sinh lý và tâm lý so với ánh sáng nhân tạo thiết kế Daylighting ngụ ý lựa chọn cẩn thận các loại cửa sổ, kích thước và định hướng, các thiết bị che bên ngoài có thể được coi là tốt. Các tính năng cá nhân bao gồm mái răng cưa, phần có ánh sáng cửa sổ, ánh sáng kệ, cửa sổ ở mái nhà và ống ánh sáng. Họ có thể được kết hợp thành những cấu trúc hiện có, nhưng hiệu quả nhất khi tích hợp vào một thiết kế xây dựng thiết kế năng lượng mặt trời gói tài khoản cho các yếu tố như chói, thông lượng nhiệt và thời gian sử dụng. Khi daylighting tính năng được thực hiện, họ có thể làm giảm nhu cầu năng lượng ánh sáng liên quan đến 25%. ^[32]

Chiếu sáng năng lượng mặt trời lai là một hoạt động năng lượng mặt trời phương pháp cung cấp chiếu sáng nội thất. HSL hệ thống thu thập ánh sáng mặt trời bằng cách sử dụng các gương tập trung theo dõi Mặt Trời và sử dụng quang s để truyền tải nó bên trong tòa nhà để bổ sung ánh sáng thông thường. Trong một câu chuyện ứng dụng các hệ thống này có thể truyền tải 50% của ánh sáng mặt trời trực tiếp nhận được ^[33]

Đèn năng lượng mặt trời có tính phí trong ngày và ánh sáng vào lúc hoàng hôn là một cảnh tượng phổ biến dọc theo lối đi ^[34]

Mặc dù ánh sáng ban ngày tiết kiệm thời gian quảng cáo là một cách để sử dụng ánh sáng mặt trời để tiết kiệm năng lượng, nghiên cứu gần đây đã được hạn chế và báo cáo kết quả trái ngược nhau: một số nghiên cứu báo cáo tiết kiệm, nhưng cũng giống như nhiều cho thấy không có hiệu lực hoặc thậm chí bị lỗ, đặc biệt là khi xăng tiêu thụ được đưa vào tài khoản. Sử dụng điện bị ảnh hưởng rất nhiều bởi khí hậu, địa lý và kinh tế, làm cho nó khó có thể khái quát từ các nghiên cứu đơn lẻ ^[35]

Nhiệt mặt trời

Công nghệ nhiệt mặt trời có thể được sử dụng cho đun nước nóng, sưởi ấm không gian, làm mát không gian và quá trình sinh nhiệt.^[36]

Nước nóng

Hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời sử dụng ánh sáng mặt trời để làm nóng nước. Trong vĩ độ địa lý thấp (dưới 40 độ) 60-70% sử dụng nước nóng với nhiệt độ lên đến 60 °C có thể được cung cấp bởi hệ thống sưởi ấm mặt trời.^[37] Các loại phổ biến nhất của máy nước nóng năng lượng mặt trời được sơ tán thu ống (44%) và thu gom tấm kính phẳng (34%) thường được sử dụng nước nóng trong nước; và các tấm thu không tráng nhựa (21%) sử dụng chủ yếu để làm nóng bể bơi.^[38]

Đến năm 2007, tổng công suất lắp đặt của các hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời là khoảng 154 GW ^[39] Trung Quốc đi đầu thế giới trong việc triển khai của họ với 70 GW đã được cài đặt. năm 2006 và mục tiêu dài hạn của 210 GW vào năm 2020.^[40] Israel và Síp là các nhà lãnh đạo bình quân đầu người trong việc sử dụng các hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời với hơn 90% hộ gia đình sử dụng chúng ^[41] Tại Hoa Kỳ, Canada và Úc làm nóng bể bơi là ứng dụng ưu thế của nước nóng năng lượng mặt trời với công suất lắp đặt 18 GW vào năm 2005 ^[15]

Hệ thống sưởi ấm, làm mát và thông gió

Tại Hoa Kỳ, hệ thống sưởi ấm, thông gió và điều hòa không khí (HVAC) chiếm 30% (4,65 EJ) năng lượng được sử dụng trong các tòa nhà thương mại và gần 50% (10,1 EJ) năng lượng sử dụng trong các tòa nhà dân cư.^[42] Công nghệ sưởi ấm, làm mát và thông gió năng lượng mặt trời có thể được sử dụng để bù đắp một phần năng lượng này.

Nhiệt khối là vật liệu bất kỳ có thể được sử dụng để lưu trữ nhiệt nóng từ Mặt trời trong trường hợp của năng lượng mặt trời. Các vật liệu nhiệt khối phổ biến bao gồm đá, xi măng và nước. Chúng đã được sử dụng trong lịch sử ở vùng khí hậu khô hạn và khu vực ôn đới ấm để giữ mát các tòa nhà bằng cách hấp thụ năng lượng mặt trời vào ban ngày và bức xạ nhiệt đã lưu trữ để không khí mát vào ban đêm. Tuy nhiên, chúng cũng có thể được sử dụng trong khu vực ôn đới lạnh để duy trì sự ấm áp. Kích thước và vị trí của nhiệt khối phụ thuộc vào nhiều yếu tố như điều kiện khí hậu, chiếu sáng bằng ánh sáng ngày và bóng râm. Khi kết hợp đúng cách, nhiệt khối duy trì nhiệt độ không gian trong một phạm vi thoải mái và làm giảm sự cần thiết để sưởi ấm phụ trợ và thiết bị làm mát.^[43]

Một ống khói năng lượng mặt trời (hoặc ống khói nhiệt, trong bối cảnh này) là một hệ thống thông gió năng lượng mặt trời thụ động bao gồm một trục thẳng đứng kết nối nội thất và ngoại thất của một tòa nhà. Do sự nóng lên của ống khói, không khí bên trong được đun nóng gây ra một updraft kéo không khí thông qua tòa nhà. Hiệu suất có thể được cải thiện bằng cách sử dụng kính và vật liệu nhiệt khối ^[44] theo cách bắt chước nhà kính.

Rụng lá cây và thực vật đã được phát huy như một phương tiện để kiểm soát năng lượng mặt trời sưởi ấm và làm mát. Khi trồng ở phía nam của một tòa nhà, lá của chúng cung cấp bóng mát trong mùa hè, trong khi các cành trụi lá cho phép ánh sáng đi trong mùa đông.^[45] Kể từ trần, cây trụi lá tạo bóng râm 1/3 đến 1/2 của bức xạ mặt trời, có một sự cân bằng giữa lợi ích của bóng mát mùa hè và mất mát tương ứng của sưởi ấm mùa đông.^[46] Trong khí hậu với tải làm nóng đáng kể, cây rụng lá không nên được trồng ở phía nam của một tòa nhà bởi vì chúng sẽ can thiệp với tính có sẵn năng lượng mặt trời mùa đông. Tuy nhiên, chúng có thể được sử dụng ở phía đông và phía tây để cung cấp một mức độ bóng mát mùa hè mà không làm ảnh hưởng đến tăng năng lượng mặt trời mùa đông.^[47]

Xử lý nước

Khử trùng nước năng lượng mặt trời tại Indonesia.

Chưng cất năng lượng mặt trời có thể được sử dụng để làm cho mặn hoặc nước lợ uống được. Ví dụ đầu tiên trong số này là bởi nhà giả kim thuật thế kỷ XVI Ả Rập.^[48] dự án chưng cất năng lượng mặt trời quy mô lớn lần đầu tiên được xây dựng vào năm 1872 tại thị trấn khai thác mỏ Las Salinas của Chile^[49] Nhà máy, trong đó có khu vực thu năng lượng mặt trời 4.700 m², có thể sản xuất lên đến 22.700L mỗi ngày và hoạt động 40 năm. Các thiết kế chưng cất cụ thể bao gồm dốc đơn, dốc đôi (hay kiểu nhà kính), thẳng đứng, hình nón, hấp thụ ngược, bấc nhiều, và nhiều ảnh hưởng.^[48] Các still này có thể hoạt động trong chế độ thụ động, tích cực, hoặc lai. Still dốc đôi là kinh tế nhất cho các công dụng gia đình phi tập trung, trong khi các đơn vị đa ảnh hưởng tích cực phù hợp hơn cho các ứng dụng quy mô lớn.^[48]

Khử trùng nước năng lượng mặt trời (SODIS) liên quan đến việc phơi sáng các chai nhựa polyethylene terephthalate (PET) đổ đầy nước dưới ánh sáng mặt trời trong vài giờ.^[50] Thời gian phơi sáng khác nhau tùy thuộc vào thời tiết và khí hậu từ tối thiểu là sáu giờ đến hai ngày trong điều kiện hoàn toàn u ám ^[51] Đó là khuyến cáo của Tổ chức Y tế Thế giới như là một phương pháp khả thi cho xử lý nước hộ gia đình và lưu trữ an toàn.^[52] Hơn hai triệu người ở các nước đang phát triển sử dụng phương pháp này đối với nước uống hàng ngày của họ ^[51]

Năng lượng mặt trời có thể được sử dụng trong một ao nước ổn định để điều trị nước thải mà không có hóa chất hoặc điện. Một lợi thế môi trường thêm rằng tảo phát triển trong ao như vậy và tiêu thụ carbon dioxide trong quang hợp, mặc dù tảo có thể sản xuất hóa chất độc hại làm cho các nước không sử dụng được ^[53]^[54]

Nấu ăn

Bếp năng lượng mặt trời sử dụng ánh sáng mặt trời để nấu nướng, làm khô và khử trùng. Chúng có thể được nhóm lại thành ba loại lớn: bếp hộp, bếp tấm và bếp phản xạ.^[55] Bếp năng lượng mặt trời đơn giản nhất là bếp hộp đầu tiên được xây dựng bởi Horace de Saussure vào năm 1767.^[56] Bếp hộp cơ bản bao gồm một thùng cách nhiệt có nắp đậy trong suốt. Nó có thể được sử dụng hiệu quả với bầu trời u ám một phần và thường sẽ đạt đến nhiệt độ 90-150 °C.^[57] Bếp tấm sử dụng một tấm phản chiếu ánh sáng mặt trời trực tiếp vào một thùng chứa cách nhiệt và đạt đến nhiệt độ so sánh với bếp hộp. Bếp phản xạ sử dụng các hình học khác nhau tập trung (đĩa, máng, gương Fresnel) để tập trung ánh sáng vào một bộ chứa nấu ăn. Các bếp này đạt đến nhiệt độ 315 °C và cao hơn nhưng yêu cầu ánh sáng trực tiếp để hoạt động đúng và phải được thay đổi vị trí để theo dõi Mặt trời ^[58]

Bát năng lượng mặt trời là một công nghệ tập trung sử dụng các bếp năng lượng mặt trời tại Auroville, Pondicherry, Ấn Độ, nơi mà một bộ phản xạ tĩnh hình cầu tập trung ánh sáng dọc theo đường thẳng vuông góc nội thất các của hình cầu bề mặt, và một hệ thống điều khiển máy tính di chuyển bộ nhận để giao nhau đường này. Hơi nước được sản xuất trong bộ nhận ở nhiệt độ đạt 150 °C và sau đó được sử dụng cho quá trình nhiệt trong nhà bếp.^[59]

Một bộ phản xạ được phát triển bởi Wolfgang Scheffler vào năm 1986 được sử dụng nhiều trong nhà bếp năng lượng mặt trời. Bộ phản xạ Scheffler là các đĩa parabol linh hoạt kết hợp các khía cạnh của đáy và các bộ tập trung tháp năng lượng. theo dõi cực được sử dụng để theo dõi quá trình hàng ngày của mặt trời và độ cong của phản xạ được điều chỉnh cho các thay đổi theo mùa trong góc tới của ánh sáng mặt trời. Những bộ phản xạ này có thể đạt được nhiệt độ 450-650 °C và có một điểm tiêu cự cố định, đơn giản hoá việc nấu ăn.^[60] Hệ thống bộ phản xạ Scheffler lớn nhất thế giới tại Abu Road, Rajasthan, Ấn Độ có khả năng nấu tới 35.000 suất ăn mỗi ngày.^[61] Trong năm 2008, hơn 2,000 lò nấu Scheffler lớn đã được xây dựng trên toàn thế giới.^[62]

Nhiệt quy trình

Công nghệ năng lượng mặt trời tập trung như đĩa parabol, máng và bộ phản xạ Scheffler có thể cung cấp nhiệt quá trình cho các ứng dụng thương mại và công nghiệp. Hệ thống thương mại đầu tiên là Dự án Năng lượng Tổng số Mặt trời (STEP) ở Shenandoah, Georgia, Mỹ, một khu vực của 114 đĩa parabol cung cấp 50% của các quá trình làm nóng, điều hòa không khí và yêu cầu điện cho một nhà máy sản xuất quần áo. Hệ thống này đồng phát kết nối lưới điện cung cấp 400 kW điện cộng với năng lượng nhiệt dưới dạng hơi nước 401 kW và 468 kW nước lạnh, và có một tải trọng lưu trữ cao điểm một giờ nhiệt ^[63]

Ao bay hơi là các ao cạn tập trung chất rắn hòa tan thông qua bay hơi. Việc sử dụng các ao bốc hơi để có được muối từ nước biển là một trong những ứng dụng lâu đời nhất của năng lượng mặt trời. Sử dụng hiện đại bao gồm các giải pháp ngâm nước muối tập trung được sử dụng trong khai thác mỏ ngấm và loại bỏ các chất rắn hòa tan từ các dòng thải.^[64]

Các dòng quần áo, các clotheshorse, và giá đỡ quần áo làm khô quần áo thông qua bay hơi gió và ánh sáng mặt trời mà không có điện hoặc khí tiêu thụ. Tại một số bang của Hoa Kỳ pháp luật bảo vệ "quyền khô" quần áo.^[65]

Thu không tráng men lộ (UTC) đục tường phải đối mặt với ánh nắng mặt trời được sử dụng để sấy sơ bộ không khí thông gió. UTCs có thể làm tăng nhiệt độ không khí đến lên đến 22 °C và cung cấp nhiệt độ cửa hàng của 45-60 °C.^[66] thời gian hoàn vốn ngắn người thu gom lộ (3 đến 12 năm) làm cho họ một giải pháp thay thế hiệu quả chi phí hơn so với các hệ thống thu thập bằng kính Đến năm 2003, hơn 80 hệ thống kết hợp với một khu vực thu đạt 35.000 m² đã được cài đặt trên toàn thế giới, bao gồm 860 m² thu tại Costa Rica được sử dụng để làm khô hạt cà phê và 1.300 m² thu tại Coimbatore, Ấn Độ được sử dụng để làm khô cúc vạn thọ

Điện mặt trời

Điện mặt trời là việc chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện, hoặc trực tiếp bằng cách sử dụng quang điện (PV), hoặc gián tiếp bằng cách sử dụng điện mặt trời tập trung (CSP). Hệ thống CSP sử dụng ống kính, gương và các hệ thống theo dõi để tập trung một khu vực rộng lớn của ánh sáng mặt trời vào một chùm nhỏ. PV chuyển đổi ánh sáng thành dòng điện bằng cách sử dụng hiệu ứng quang điện.

Các nhà máy CSP thương mại được phát triển đầu tiên vào những năm 1980, và lắp đặt CSP SEGS 354 MW là nhà máy điện mặt trời lớn nhất trên thế giới và nằm ở sa mạc Mojave của California. Các nhà máy CSP lớn khác bao gồm Nhà máy điện mặt trời Solnova (150 MW) và Nhà máy điện mặt trời Andasol (100 MW), cả hai ở Tây Ban Nha. Số 97 MW Nhà máy quang điện Sarnia Canada là nhà máy quang điện lớn nhất thế giới.

Điện mặt trời tập trung

Các hệ thống điện mặt trời tập trung (CSP) sử dụng ống kính, gương và các hệ thống theo dõi để tập trung một khu vực rộng lớn của ánh sáng mặt trời vào một chùm nhỏ. Nhiệt tập trung sau đó được sử dụng như một nguồn năng lượng cho một nhà máy điện thông thường. Một loạt các công nghệ tập trung tồn tại, phát triển nhất là máng parabol tập trung phản xạ tuyến tính Fresnel, đĩa Stirling và các tháp điện mặt trời. Kỹ thuật khác nhau được sử dụng để theo dõi Mặt trời và tập trung ánh sáng. Trong tất cả các hệ thống này một chất lỏng làm việc được làm nóng bởi ánh sáng mặt trời tập trung, và sau đó được sử dụng để phát điện hoặc lưu trữ năng lượng.^[67]

Pin quang điện

Công viên quang điện Lieberose 71,8 MW tại Đức

Pin mặt trời, hay tế bào quang điện (PV), tế bào năng lượng mặt trời là một thiết bị chuyển đổi ánh sáng thành dòng điện bằng cách sử dụng hiệu ứng quang điện. Các tế bào năng lượng mặt trời đầu tiên được xây dựng bởi Charles Fritts trong những năm 1880.^[68] Năm 1931, một kỹ sư người Đức, tiến sĩ Bruno Lange, phát triển một tế bào hình ảnh bằng cách sử dụng selenide bạc ở vị trí của oxit đồng.^[69] Mặc dù tế bào selenium nguyên mẫu chuyển đổi ít hơn 1% ánh sáng tới thành điện năng, cả hai Ernst Werner von Siemens và [[James Clerk Maxwell đều nhận ra tầm quan trọng của phát hiện này.^[70] Sau công trình của Russell Ohl trong những năm 1940, các nhà nghiên cứu Gerald Pearson, Calvin Fuller và Daryl Chapin tạo ra tế bào năng lượng mặt trời silicon vào năm 1954.^[71] Những tế bào năng lượng mặt trời ban đầu có giá 286 USD mỗi watt và đạt hiệu suất 4,5-6%.^[72]

Hóa học năng lượng mặt trời

Quá trình hóa học năng lượng mặt trời sử dụng năng lượng mặt trời để dẫn dắt phản ứng hóa học. Các quá trình này đã bù đắp năng lượng mà nếu không sẽ phải đến từ nguồn nhiên liệu hóa thạch và cũng có thể chuyển đổi năng lượng mặt trời thành nhiên liệu thỏa mãn điều kiện lưu trữ và vận chuyển. Năng lượng mặt trời gây ra các phản ứng hóa học có thể được chia thành nhiệt hóa hoặc quang hóa ^[73] Một loạt nhiên liệu có thể được sản xuất bởi quang hợp nhân tạo ^[74] Xúc tác hóa học đa điện tử liên quan trong việc đưa ra các nhiên liệu carbon (như methanol) từ giảm lượng khí carbon dioxide là một thách thức, một sự thay thế khả thi là hydrogen sản xuất từ proton, mặc dù sử dụng nước như là nguồn gốc của các điện tử (như các nhà máy) đòi hỏi phải làm chủ quá trình oxy hóa đa điện tử của hai phân tử nước oxy phân tử.^[75] Một số người dự kiến làm việc nhà máy nhiên liệu năng lượng mặt trời tại các khu vực đô thị ven biển vào năm 2050 - tách nước biển cung cấp hydro để được chạy qua các nhà máy điện dùng tế bào nhiên liệu lân cận và nước tinh khiết được sản ra sẽ đi trực tiếp vào hệ thống nước đô thị.^[76].

Công nghệ sản xuất Hydrogen là một khu vực quan trọng của nghiên cứu hóa học năng lượng mặt trời từ những năm 1970. Ngoài điện phân điều khiển bởi các tế bào quang điện hoặc tế bào hóa nhiệt, quy trình nhiệt hóa cũng đã được khám phá. Một cách như vậy sử dụng các bộ tập trung để phân tách nước thành oxy và hydro ở nhiệt độ cao (2300-2.600 °C).^[77] Cách tiếp cận khác sử dụng nhiệt từ các bộ tập trung năng lượng mặt trời để lái xe tái tạo hơi khí tự nhiên do đó làm tăng tổng sản lượng hydro so với phương pháp tái tạo thông thường.^[78] Chu kỳ nhiệt hóa đặc trưng bởi sự phân hủy và tái sinh của chất phản ứng trình bày một con đường khác để sản xuất hydro. Quá trình Solzinc được phát triển tại Viện Khoa học Weizmann sử dụng một lò năng lượng mặt trời 1 MW để phân hủy oxide kẽm (ZnO) ở nhiệt độ trên 1200 °C. Phản ứng này ban đầu sản xuất kẽm tinh khiết, sau đó có thể phản ứng với nước để sản xuất hydro ^[79]

Công nghệ Sunshine to Petrol (S2P) của Sandia sử dụng nhiệt độ cao tạo ra bằng cách tập trung ánh sáng mặt trời cùng với một chất xúc tác zirconia/ferrite để phá vỡ dioxide carbon trong khí quyển thành oxy và carbon monoxide (CO). Khí carbon monoxide sau đó có thể được sử dụng để tổng hợp các nhiên liệu thông thường chẳng hạn như methanol, xăng và nhiên liệu phản lực ^[80]

Một thiết bị quang điện hóa là một loại pin, trong đó các dung dịch tế bào (hoặc tương đương) tạo ra các sản phẩm hóa học trung gian giàu năng lượng khi được chiếu sáng. Những sản phẩm hóa học trung gian giàu năng lượng có khả năng có thể được lưu trữ và sau đó phản ứng tại điện cực để tạo ra một điện thế. Tế bào hóa học ferric-thionine là một ví dụ của công nghệ này.^[81]

Tế bào điện hóa hay các PEC bao gồm một chất bán dẫn, thường là titanium dioxide hoặc các titanate có liên quan, đắm mình trong điện phân. Khi chất bán dẫn được chiếu sáng một điện thế được phát triển. Có hai loại tế bào điện hóa: tế bào quang điện chuyển đổi ánh sáng thành điện và các tế bào quang sử dụng ánh sáng để điều khiển các phản ứng hóa học như phản ứng điện phân ^[81]

Một tế bào kết hợp nhiệt/quang hóa cũng đã được đề xuất. Quá trình Stanford PETE sử dụng năng lượng nhiệt mặt trời để tăng nhiệt độ của một kim loại nhiệt khoảng 800C để tăng tốc độ sản xuất của điện lực để điện giải CO2 trong khí quyển thành carbon hoặc carbon monoxide sau đó chúng có thể được sử dụng để sản xuất nhiên liệu, và nhiệt dư cũng có thể được sử dụng.^[82]

Xe năng lượng mặt trời

Phát triển của một chiếc xe sử dụng năng lượng mặt trời đã được một mục tiêu kỹ thuật từ những năm 1980. Thách thức Mặt trời Thế giới là một cuộc đua xe năng lượng mặt trời định kỳ sáu tháng, nơi các đội từ các trường đại học và doanh nghiệp đua tài trên đoạn đường 3.021 kilômét (1.877 mi) qua trung tâm nước Úc từ Darwin Adelaide. Năm 1987, khi nó được thành lập, tốc độ trung bình của người chiến thắng là 67 kilômét trên giờ (42 mph) vào năm 2007 tốc độ trung bình của người chiến thắng đã được cải thiện đến 90,87 kilômét trên giờ (56,46 mph) ^[83] Thách thức Mặt trời Bắc Mỹ và Thách thức Mặt trời Nam Phi là các cuộc thi so tài phản ánh sự quan tâm quốc tế về kỹ thuật và phát triển xe năng lượng mặt trời.^[84]^[85]

Một số xe sử dụng các tấm pin mặt trời năng lượng phụ trợ, chẳng hạn như cho điều hòa không khí, để giữ cho nội thất mát mẻ, do đó giảm nhiên liệu ^[86]^[87]

Năm 1975, thuyền năng lượng mặt trời thực tế đầu tiên được xây dựng ở Anh ^[88] Năm 1995, tàu thuyền chở khách kết hợp các tấm PV bắt đầu xuất hiện và được sử dụng rộng rãi.^[89] Năm 1996, Kenichi Horie thực hiện chuyến vượt biển năng lượng mặt trời đầu tiên qua Thái Bình Dương, và chiếc bè "sun21" thực hiện chuyến vượt biển năng lượng mặt trời đầu tiên qua Đại Tây Dương trong mùa đông 2006-2007.^[90] Có các kế hoạch đi vòng quanh thế giới trong năm 2010 ^[91]

Năm 1974, các máy bay không người lái AstroFlight Sunrise thực hiện chuyến bay năng lượng mặt trời đầu tiên. Ngày 29 tháng tư 1979, Solar Riser thực hiện chuyến bay đầu tiên bằng năng lượng mặt trời, hoàn toàn được kiểm soát, máy bay mang theo con người, đạt độ cao 40 foot (12 m)^{[chuyển đổi: tùy chọn không hợp lệ]}. Năm 1980, Gossamer Penguin thực hiện các chuyến bay thử nghiệm đầu tiên chỉ sử dụng pin quang điện. Điều này đã được nhanh chóng theo sau bởi Solar Challenger vượt qua eo biển Anh trong tháng 7 năm 1981. Năm 1990 Eric Scott Raymond trong 21 bước nhảy đã bay từ California đến Bắc Carolina bằng cách sử dụng năng lượng mặt trời.^[92] Sự phát triển sau đó quay trở lại với phương tiện bay không người lái (UAV) Pathfinder (1997) và các thiết kế tiếp theo, mà đỉnh cao là Helios đã thiết lập kỷ lục độ cao cho một máy bay không được đẩy bằng tên lửa tại 29.524 mét (96.864 ft) năm 2001 ^[93] Các Zephyr, phát triển bởi BAE Systems là thứ mới nhất trong dòng máy bay năng lượng mặt trời phá kỷ lục, thực hiện chuyến bay 54 giờ trong năm 2007, chuyến bay kéo dài hàng tháng được hình dung vào năm 2010.^[94]

Một bóng bay năng lượng mặt trời là một quả bóng màu đen được làm đầy với không khí thông thường. Khi ánh sáng mặt trời tỏa sáng trên khinh khí cầu, không khí bên trong được làm nóng và giãn nở gây lực nổi lên, giống như bóng không khí nóng được làm nóng nhân tạo. Một số bóng bay năng lượng mặt trời là đủ lớn cho chuyến bay của con người, nhưng việc sử dụng thường bị hạn chế vào thị trường đồ chơi do tỉ lệ diện tích bề mặt trên tải trọng tương đối cao ^[95]

Các buồm năng lượng mặt trời là một hình thức được đề xuất của động cơ đẩy tàu vũ trụ sử dụng gương màng lớn để khai thác áp suất bức xạ từ mặt trời. Không giống như tên lửa, cánh buồm năng lượng mặt trời không cần nhiên liệu. Mặc dù lực đẩy là nhỏ so với tên lửa, nó vẫn tiếp tục miễn là mặt trời chiếu vào cánh buồm triển khai và trong chân không tốc độ không gian đáng kể cuối cùng có thể đạt được ^[96]

Khí cầu độ cao lớn (HAA) là một phương tiện vận tải nhẹ hơn không khí, không người lái, thời gian dài, sử dụng khí helium để nâng, và tế bào năng lượng mặt trời lớp mỏng làm động lực. Cục phòng chống tên lửa Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ đã ký hợp đồng với Lockheed Martin xây dựng nó để tăng cường Hệ thống phòng chống tên lửa đạn đạo (BMDS) ^[97] Các khí cầu có một số lợi thế cho chuyến bay năng lượng mặt trời: chúng không yêu cầu động lực để duy trì độ cao, và vỏ của khí cầu phơi bày một khu vực rộng lớn cho mặt trời.

Phương pháp lưu trữ năng lượng

Năng lượng mặt trời vào ban đêm, và lưu trữ năng lượng là một vấn đề quan trọng bởi vì các hệ thống năng lượng hiện đại thường giả định sẵn có liên tục của năng lượng.^[98]

Hệ thống nhiệt khối có thể lưu trữ năng lượng mặt trời dưới dạng nhiệt ở nhiệt độ trong nước hữu ích cho mỗi ngày hoặc mùa thời. Hệ thống lưu trữ nhiệt thường sử dụng vật liệu sẵn có với năng lực nhiệt đặc trưng cao như đất, nước và đá. Hệ thống được thiết kế tốt có thể hạ thấp nhu cầu cao điểm, thay đổi thời gian sử dụng về các giờ ngoài giờ cao điểm và giảm các yêu cầu sưởi ấm và làm mát tổng thể ^[99]^[100]

Các vật liệu thay đổi pha như sáp paraffin và Muối Glauber là một phương tiện lưu trữ nhiệt khác. Những vật liệu này rẻ tiền, sẵn có, và có thể cung cấp nhiệt độ trong nhà hữu ích (khoảng 64 °C). "Ngôi nhà Dover" (tại Dover, Massachusetts) là ngôi nhà đầu tiên sử dụng một hệ thống sưởi ấm muối Glauber, vào năm 1948.^[101]

Năng lượng mặt trời có thể được lưu trữ ở nhiệt độ cao bằng cách sử dụng muối nóng chảy. Muối là một phương tiện lưu trữ có hiệu quả bởi vì chúng có chi phí thấp, có nhiệt dung riêng cao và có thể cung cấp nhiệt ở nhiệt độ tương thích với các hệ thống điện thông thường. Solar Two sử dụng phương pháp lưu trữ năng lượng này, cho phép nó lưu trữ 1,44 TJ trong bể chứa 68 m³ của nó với một hiệu quả lưu trữ hàng năm khoảng 99%.^[102]

Các hệ thống PV không nối lưới có truyền thống sử dụng pin sạc được để lưu trữ điện dư thừa. Với các hệ thống nối lưới, điện dư thừa có thể được gửi đến lưới truyền tải, trong khi điện lưới tiêu chuẩn có thể được sử dụng để đáp ứng thiếu hụt. Các chương trình Đo đếm điện trong mạng cung cấp cho hộ gia đình một tín dụng cho bất kỳ điện năng nào mà họ cung cấp cho lưới điện. Điều này thường được xử lý một cách hợp pháp bằng cách "lăn trở lại" đồng hồ đếm điện bất cứ khi nào ngôi nhà sản xuất điện nhiều hơn so với tiêu thụ. Nếu việc sử dụng điện lưới là dưới số không, công ty tiện ích được yêu cầu phải trả tiền cho thêm theo tỷ lệ tương tự như họ tính phí người tiêu dùng. ^[103] Phương pháp tiếp cận pháp lý khác liên quan đến việc sử dụng hai đồng hồ đếm điện, để đếm điện tiêu thụ so với điện được sản xuất. Điều này ít phổ biến hơn do chi phí lắp đặt tăng lên của đồng hồ thứ hai.

Thủy điện tích năng lưu trữ năng lượng trong các hình thức của nước bơm khi năng lượng có sẵn từ một hồ chứa độ cao thấp lên độ cao cao hơn. Năng lượng bị thu hồi khi nhu cầu cao bằng cách xả nước để chạy thông qua một máy phát điện thủy điện ^[104]

Phát triển, triển khai và kinh tế

Bắt đầu với việc tăng sử dụng than đi kèm với Cách mạng công nghiệp, tiêu thụ năng lượng đã dần dần chuyển từ gỗ và sinh khối về nhiên liệu hóa thạch. Sự phát triển sớm của các công nghệ năng lượng mặt trời bắt đầu vào những năm 1860 được thúc đẩy bởi một kỳ vọng rằng than sẽ sớm trở nên khan hiếm. Tuy nhiên, phát triển các công nghệ năng lượng mặt trời trì trệ trong những năm đầu thế kỷ XX khi đối mặt với sự sẵn có ngày càng tăng, tính kinh tế, và sự tiện dụng của than và dầu mỏ ^[105]

Lệnh cấm vận dầu 1973 và cuộc khủng hoảng năng lượng 1979 gây ra sự tổ chức lại chính sách năng lượng trên toàn thế giới và mang lại sự chú ý đổi mới để phát triển công nghệ năng lượng mặt trời.^[106]^[107] chiến lược triển khai tập trung vào các chương trình khuyến khích, chẳng hạn như Chương trình Sử dụng quang điện liên bang ở Mỹ và Chương trình Sunshine tại Nhật Bản. Những nỗ lực khác bao gồm việc hình thành các cơ sở nghiên cứu ở Mỹ (SERI, NREL), Nhật Bản (NEDO), và Đức (Viện các hệ thống năng lượng mặt trời Fraunhofer ISE).^[108]

Máy nước nóng năng lượng mặt trời thương mại bắt đầu xuất hiện tại Hoa Kỳ trong những năm 1890.^[109] Các hệ thống này được tăng cường sử dụng cho đến khi những năm 1920 nhưng đã dần dần bị thay thế bằng nhiên liệu sưởi ấm rẻ hơn và đáng tin cậy hơn.^[110] Như với quang điện, nước nóng năng lượng mặt trời thu hút sự chú ý gia tăng như một kết quả của các cuộc khủng hoảng dầu mỏ vào những năm 1970 nhưng lãi suất giảm xuống trong những năm 1980 do giá xăng dầu giảm. Phát triển trong lĩnh vực nước nóng năng lượng mặt trời tiến triển đều đặn trong suốt những năm 1990 và tỷ lệ tăng trưởng trung bình 20% mỗi năm kể từ năm 1999.^[39] Mặc dù thường bị đánh giá thấp, đun nước nóng và làm mát năng lượng mặt trời đến nay là công nghệ năng lượng mặt trời được triển khai rộng rãi nhất với công suất ước tính khoảng 154 GW năm 2007 ^[39]

ngày nay, với tiến bộ trong việc chế tạo các module quang điện, những tấm năng lượng mặt trời với chất lượng tốt đã được sản xuất khá nhiều, hiệu suất cao, phục vụ đa dạng cho các nhu cầu sinh hoạt của con người, các tấm năng lượng mặt trời này đa dạng về hiệu năng (12-24v), công suất. Xu hướng sử dụng năng lượng mặt trời đang ngày càng rõ rệt và đo sẽ là xu thế của thời đại mới.

Ứng dụng điện mặt trời tại Việt Nam

Tại Việt Nam theo EVN tính tới ngày 30/5/2019 đã có 47 dự án điện mặt trời với tổng công suất lắp máy 2.300 MW được đấu nối vào lưới điện quốc gia ^[111].

Năm 2019 hiện có 8 nhà máy sản xuất pin năng lượng mặt trời đã và đang xây dựng tại Việt Nam.

Ra- là Rain

RA- LÀ RAIN

NĂNG LƯỢNG TỪ NƯỚC

CÓ nhiều nguồn như:

Năng lượng thủy triều

Năng lượng tái tạo
Một phần của loạt bài về

Nhiên liệu sinh học Sinh khối Địa nhiệt Thủy điện Năng lượng Mặt Trời Năng lượng thủy triều Năng lượng sóng Năng lượng gió
Chủ đề theo quốc gia Thương mại hóa
x t s

Năng lượng bền vững
Một phần của một chuỗi bài viết về

Bảo tồn năng lượng
Đồng phát Sử dụng năng lượng hiệu quả Công trình xanh Heat pump Năng lượng cacbon thấp Microgeneration Passive solar building design
Năng lượng tái tạo
Nhiên liệu sinh học Địa nhiệt Thủy điện Mặt Trời Thủy triều Sóng Gió
Vận tải bền vững
Carbon-neutral fuel Xe chạy điện Fossil fuel phase-out Green vehicle Xe lai sạc điện
x t s

Năng lượng thủy triều hay Điện thủy triều là một dạng của thủy năng có thể chuyển đổi năng lượng thu được từ thủy triều thành các dạng năng lượng hữu ích khác, chủ yếu là điện.

Mặc dù chưa được sử dụng rộng rãi, năng lượng thủy triều có tiềm năng cho việc sản xuất điện năng trong tương lai. Thủy triều dễ dự đoán hơn gió và mặt trời. Trong số các nguồn năng lượng tái tạo, năng lượng thủy triều có mức chi phí thực hiện tương đối cao và chỉ thực hiện được ở những nơi có thủy triều đủ cao hoặc có vận tốc dòng chảy lớn. Tuy nhiên, với nhiều sự cải tiến và phát triển về công nghệ hiện nay, phát triển về mặt thiết kế (ví dụ như năng lượng thủy triều động, đầm phá thủy triều) và công nghệ tua bin (như tua bin hướng trục, tua bin tạo dòng chảy chéo), cho thấy tổng công suất của năng lượng thủy triều có thể cao hơn nhiều so với giả định trước đây, nhờ đó chi phí kinh tế và môi trường có thể được đưa xuống mức cạnh tranh.

Trong lịch sử, nhiều cối xoay thủy triều đã được áp dụng ở Châu Âu và trên bờ biển Đại Tây Dương của Bắc Mĩ. Dòng nước chảy đến được chứa trong các bể lớn, khi thủy triều hạ xuống, nước được dự trữ sẽ quay bánh xe nước sử dụng năng lượng cơ học được sản xuất để nghiền hạt.^[1] Xuất hiện sớm nhất từ thời Trung Cổ, hoặc thậm chí từ thời La Mã cổ đại.^[2]^[3] Quá trình sử dụng dòng chảy của nước và tua bin quay để tạo ra điện đã được xuất hiện ở Mỹ và châu Âu vào thế kỉ thứ 19.^[4]

Nhà máy thủy điện quy mô lớn đầu tiên trên thế giới là trạm điện thủy triều Rance ở Pháp, hoạt động vào năm 1966. Đây là trạm thủy triều lớn nhất về sản lượng cho đến khi trạm thủy điện Sihwa Lake được mở tại Hàn Quốc vào tháng 8 năm 2011. Trạm Sihwa sử dụng các đê chắn biển biển hoàn chỉnh với 10 tua bin tạo ra 254 MW.^[5]

Sự tạo thành của năng lượng thủy triều

Năng lượng thủy triều được lấy từ thủy triều đại dương của Trái Đất. Lực thủy triều là các biến thiên định kỳ trong lực hút hấp dẫn do các thiên thể gây ra. Các lực lượng này tạo ra các chuyển động hoặc dòng điện tương ứng trong các đại dương của thế giới. Do sự hấp dẫn mạnh mẽ tới các đại dương, sự phình ra ở mực nước được tạo ra, gây ra sự gia tăng tạm thời mực nước biển. Khi Trái Đất quay,sự phình ra ở đại dương này gặp nước nông tiếp giáp với bờ biển và tạo ra một thủy triều. Sự xuất hiện này xảy ra một cách bất thường, do mô hình phù hợp của quỹ đạo của mặt trăng quanh Trái Đất.^[6] Tầm quan trọng và đặc điểm của chuyển động này cho thấy các vị trí thay đổi của Mặt Trăng và Mặt Trời liên quan đến Trái Đất, sự ảnh hưởng của vòng quay Trái Đất, và tính chất địa lý của đáy biển và bờ biển.

Năng lượng thủy triều là công nghệ duy nhất khai thác năng lượng vốn có trong các đặc điểm quỹ đạo của hệ thống Trái Đất–Mặt Trăng, và ở mức độ thấp hơn trong hệ thống Trái Đất–Mặt Trời. Các nguồn năng lượng tự nhiên khác được khai thác bằng công nghệ của con người có nguồn gốc trực tiếp hoặc gián tiếp với Mặt trời, bao gồm Nhiên liệu hoá thạch, Thủy điện thông thường, gió, Nhiên liệu sinh học, sóng và Năng lượng Mặt Trời. Năng lượng hạt nhân tận dụng nguồn gốc khoáng của các yếu tố phân hạch, trong khi năng lượng địa nhiệt khai thác của Trái Đất Nội nhiệt của Trái Đất, nhiệt từ sự kết hợp nhiệt dư từ sự bồi tụ hành tinh (khoảng 20%) và nhiệt sinh ra do sự phân rã phóng xạ (80%).^[7]

Một máy phát điện thủy triều chuyển đổi năng lượng của dòng thủy triều thành điện năng. Biến thể thủy triều lớn hơn và vận tốc dòng triều cao hơn có thể làm tăng đáng kể tiềm năng của một vị trí để phát ra điện thủy triều.

Bởi vì thủy triều của Trái Đất hình thành là do sự tương tác của lực hấp dẫn với Mặt trăng và Mặt trời và sự di chuyển của Trái Đất, năng lượng thủy triều thực tế là vô tận và được phân loại như là một nguồn Năng lượng tái tạo. Sự dịch chuyển thủy triều làm tiêu hao năng lượng cơ học trong hệ thống Trái Đất - Mặt Trăng: đây là kết quả của việc bơm nước qua các hạn chế tự nhiên xung quanh đường bờ biển và do đó xuất hiện sự phân tán độ nhớt ở dưới Đáy đại dương và ở Dòng chảy rối. Sự tiêu hụt năng lượng này đã làm cho sự di chuyển vòng của Trái Đất chậm lại trong 4,5 tỷ năm kể từ khi hình thành. Trong suốt 620 triệu năm qua, thời gian quay của Trái Đất (chiều dài một ngày) đã tăng từ 21,9 giờ lên 24 giờ;^[8] trong giai đoạn này Trái Đất đã mất 17% năng lượng quay của nó. Mặc dù thủy triều làm tiêu hao thêm năng lượng từ hệ thống, ảnh hưởng của nó không đáng kể và sẽ chỉ được nhận thấy trong hàng triệu năm.

Các phương thức vận hành

Năng lượng thủy triều có thể được phân thành bốn phương pháp tạo:

Máy phát điện thủy triều

Các máy phát điện thủy triều sử dụng Động năng của các dòng chảy di chuyển tới các tua bin điện, theo cách tương tự với tua bin gió sử dụng năng lượng gió cho các tua bin điện Một số máy phát điện thủy triều có thể được xây dựng thành các kết cấu của các cây cầu hiện có hoặc bị chìm hoàn toàn, do đó tránh được những lo ngại về tác động đến cảnh quan thiên nhiên. Các hạn chế về đất đai như eo biển hoặc cửa hút gió có thể tạo ra vận tốc cao tại các địa điểm cụ thể, có thể thu được bằng việc sử dụng tua bin. Các tua bin này có thể nằm ngang, thẳng đứng, mở, hoặc ngầm hóa.^[10]

Năng lượng dòng chảy có thể được sử dụng ở tốc độ cao hơn nhiều so với tua bin gió do nước dày đặc hơn không khí. Sử dụng công nghệ tương tự như tua bin gió, chuyển đổi năng lượng trong năng lượng thủy triều sẽ hiệu quả hơn nhiều. Gần 10 mph (khoảng 8,6 hải lý) dòng thủy triều đại dương sẽ có công suất bằng hoặc lớn hơn tốc độ gió 90 mph cho hệ thống tua bin cùng một kích thước.^[11]

Đập thủy triều

Đập thủy triều tận dụng Thế năng trong sự khác biệt về chiều cao (hoặc đầu thủy lực) giữa thủy triều cao và thấp. Khi sử dụng các đập thủy triều để tạo ra năng lượng, thế năng từ thủy triều bị thu giữ thông qua việc bố trí các đập chuyên dụng. Khi mực nước biển dâng lên và thủy triều bắt đầu nâng lên, sự gia tăng tạm thời về thủy triều được đưa vào một lưu vực lớn phía sau đập, giữ một lượng lớn thế năng. Khi thủy triều hạ xuống, năng lượng này sau đó được chuyển thành Cơ năng khi nước được giải phóng qua các tua bin lớn tạo ra năng lượng điện thông qua việc sử dụng máy phát điện.^[12] Barrages are essentially dams across the full width of a tidal estuary.

Động năng thủy triều

Động năng thủy triều (hoặc DTP, Dynamic tidal power) là một công nghệ chưa được thử nghiệm nhưng hứa hẹn sẽ khai thác sự tương tác giữa động năng và tiềm năng trong dòng thủy triều. Nó được đề xuất rằng các đập rất dài (30–50 km) được xây dựng từ bờ biển thẳng ra biển hoặc đại dương. Chênh lệch pha thủy triều sẽ xuất hiện trên đập, dẫn đến sự chênh lệch mực nước đáng kể trong vùng biển ven biển nông – có tiềm năng cao ở những nơi có các dòng thủy triều dao động song song mạnh như ở Vương quốc Anh, Trung Quốc và Hàn Quốc..

Đầm phá thủy triều

Một lựa chọn mới trong việc thiết kế công trình khai thác năng lượng thủy triều là xây dựng các bức tường chắn tròn được gắn với các tua bin có thể thu được năng lượng tiềm năng của thủy triều. Các hồ chứa được tạo ra tương tự như hồ chứa thủy triều(đập thủy triều), ngoại trừ nó là môi trường có kiểm soát.^[10] Các đầm phá cũng có thể to gấp đôi (hoặc gấp ba) mà không cần bơm ^[13] hoặc bơm^[14] để cân bằng sản lượng điện. Năng lượng bơm có thể được cung cấp bởi nguồn năng lượng tái tạo dư từ lưới điện, ví dụ như tua bin gió hoặc mảng quang điện mặt trời. Năng lượng tái tạo dư thay vì bị cắt giảm có thể được sử dụng và lưu trữ trong một thời gian sau đó. Các đầm phá có bề mặt địa hình bị phân rã sẽ có khoảng thời gian trễ giữa sản lượng cao điểm và đồng thời cũng sẽ cân bằng sản lượng cao điểm đó về gần với sản lượng tải trọng cơ bản, mặc dù phương pháp này sẽ có chi phí cao hơn một số giải pháp thay thế khác. Đầm phá thủy triều Lagoonea được đề xuất ở Wales ở Vương quốc Anh sẽ là trạm đầm phá thủy triều đầu tiên khi được xây dựng.^[15]

Nghiên cứu về năng lượng thủy triều

Các nghiên cứu của Hoa Kỳ và Canada trong thế kỷ XX

Dự án nghiên cứu với quy mô lớn đầu tiên về các nhà máy điện thủy triều được thực hiện bởi Ủy ban năng lượng Liên bang Hoa Kỳ (US Federal Power Commission) vào năm 1924, nếu dự án được hiện thực thì nhà máy điện thủy triều này sẽ được đặt tại khu vực biên giới phía bắc bang Maine của Hoa Kỳ và khu vực biên giới phía đông nam của tỉnh New Brunswick của Canada, với nhiều đập, nhà máy điện và âu tàu bao quanh Vịnh Fundy và vịnh Passamaquoddy (lưu ý: xem bản đồ trong tham khảo). Nhưng, cuối cùng không có gì từ nghiên cứu được thực hiện và không biết liệu rằng Canada đã được tiếp cận về nghiên cứu của Ủy ban năng lượng liên bang Hoa Kỳ.

Năm 1956, công ty Nova Scotia Light và Power of Halifax đã đưa ra một số nghiên cứu về tính khả thi của việc phát triển năng lượng thủy triều theo hướng thương mại hóa ở phía bờ Nova Scotia tại Vịnh Fundy. Từ hai nghiên cứu của Stone & Webster of Boston và Montreal Engineering Company của Montreal đã kết luận một cách độc lập rằng hàng triệu mã lực có thể được khai thác từ vịnh này nhưng chi phí phát triển sẽ bị cấm vì liên quan đến vấn đề thương mại tại thời điểm đó.

Cũng có một báo cáo về Ủy ban Quốc tế vào tháng 4 năm 1961, mang tên "Điều tra dự án điện thủy triều Quốc tế Passamaquoddy", do Chính phủ Liên bang Mỹ và Canada thực hiện. Theo báo cáo, theo lợi ích về tỷ lệ chi phí, dự án này sẽ tạo ra lợi nhuận cho Hoa Kỳ chứ không phải cho Canada. Một hệ thống đường cao tốc dọc theo đỉnh đập cũng đã được lên ý tưởng thực hiện.

Năm 1977, một nghiên cứu khác lại được thực hiện bởi các chính phủ Canada, chính quyền tỉnh Nova Scotian và New Brunswick, mang tên "Đánh giá lại sức mạnh tài nguyên thủy triều", nhằm xác định tiềm năng của các đập thủy triều tại vịnh Chignecto và vịnh Minas - tại cuối cửa sông vịnh Fundy. Có ba địa điểm được xác định là khả thi về mặt tài chính: vịnh Shepody (1550 MW), Cumberline Basin (1085 MW) và vịnh Cobequid (3800 MW). Nhưng những nhà máy điện thủy triều tại nhưng địa điểm này vẫn không thể trở thành hiện thực mặc dù chúng có tính khả thi cao.

Nghiên cứu của Hoa Kỳ trong thế kỷ XXI

Một dự án nhằm xây dựng nhà máy điện thủy triều đã được bắt đầu vào đầu năm 2014 bởi Hiệp hội PUD Snohomish ở Washington nhưng đã kết thúc vào cuối năm 2014 do các vấn đề liên quan đến nguồn kinh phí đầu tư.

Sự phát triển của điện thủy triều tại Anh

Cơ sở thử nghiệm năng lượng biển đầu tiên trên thế giới được thành lập vào năm 2003, với mục đích bắt đầu phát triển ngành công nghiệp năng lượng từ sóng và thủy triều ở Anh. Trung tâm Năng lượng Biển Châu Âu (EMEC), có trụ sở tại Orkney, Scotland đã hỗ trợ việc triển khai nhiều thiết bị năng lượng sóng và thủy triều hơn bất kỳ địa điểm nào khác trên thế giới. EMEC cũng cung cấp nhiều địa điểm thử nghiệm trong điều kiện biển thực tế. Trụ sở kiểm tra thủy triều nối lưới của trung tâm này nằm ở Fall of Warness, ngoài đảo Eday, trong một kênh hẹp tập trung nhiều dòng hải lưu, chảy giữa Đại Tây Dương và Biển Bắc. Những dòng hải lưu này có tốc độ rất cao có thể lên tới 4 m/s (8 hải lý) vào mùa xuân.Các nhà phát triển năng lượng thủy triều đã thử nghiệm tại nhiều địa điểm khác nhau bao gồm: Alstom (trước đây là Tidal Generation Ltd); ANDRITZ HYDRO Hammerfest; Tập đoàn Tài nguyên Atlantis; Nautricity; OpenHydro; Công suất thủy triều Scotrenewables; Voith.Công suất tại những địa điểm này có thể đạt tới 4TJ hằng năm. Ở những nơi khác ở Anh, công suất năng lượng hàng năm còn có thể đạt tới 50 TWh nếu trong tua bin được lắp đặt lưỡi xoay với công suất 25 GW.

Những đề án năng lượng thủy triều hiện tại và trong tương lai

Nhà máy điện thủy triều Rance được xây dựng trong khoảng thời gian 6 năm từ 1960 đến 1966 tại La Rance, Pháp. Nó có công suất lắp đặt 240 MW.
Nhà máy điện thủy triều ở hồ Sihwa tại Hàn Quốc có công suất 254 MW là công trình thủy điện lớn nhất thế giới. Công trình được hoàn thành vào năm 2011.
Nhà máy điện thủy triều đầu tiên ở Bắc Mỹ là Trạm tạo Hoàng gia Annapolis, Annapolis Royal, Nova Scotia, được khánh thành vào năm 1984 trên một vịnh nhỏ của vịnh Fundy. Nó có công suất lắp đặt 20 MW.
Trạm điện thủy triều Jiangxia, phía nam Hàng Châu ở Trung Quốc đã hoạt động từ năm 1985, với công suất lắp đặt hiện tại là 3,2 MW. Nhiều nhà máy điện thủy triều cũng đã được lên kế hoạch gần cửa sông Yalu.
Máy phát dòng thủy triều trong dòng đầu tiên ở Bắc Mỹ (Dự án trình diễn sức mạnh thủy triều Race Rock) đã được lắp đặt tại Race Rocks trên đảo phía nam Vancouver vào tháng 9 năm 2006. Giai đoạn tiếp theo trong sự phát triển của máy phát điện dòng thủy triều này sẽ ở Nova Scotia (Vịnh Fundy).
Một dự án nhỏ được xây dựng bởi Liên Xô tại Kislaya Guba trên Biển Barents. Nó có công suất lắp đặt 0,4 MW. Năm 2006, nó được nâng cấp với tua bin trực giao thử nghiệm tiên tiến 1.2MW.
Nhà máy điện thủy triều Jindo Uldolmok ở Hàn Quốc là kế hoạch phát điện dựa vào dòng thủy triều được lên kế hoạch mở rộng dần lên 90 MW công suất vào năm 2013. 1 MW đầu tiên được lắp đặt vào tháng 5 năm 2009.
Một hệ thống SeaGen 1,2 MW đã đưa vào hoạt động vào cuối năm 2008 trên Strangford Lough ở Bắc Ireland.
Hợp đồng cho một đập thủy triều 812 MW gần đảo Ganghwa (Hàn Quốc) phía tây bắc Incheon đã được ký kết bởi Daewoo. Việc hoàn thành đã được lên kế hoạch vào năm 2015.
Một đập công suất 1.320 MW được xây dựng quanh các hòn đảo phía tây Incheon được đề xuất bởi chính phủ Hàn Quốc, với dự kiến xây dựng bắt đầu từ năm 2017.
Chính phủ Scotland đã phê duyệt kế hoạch cho một loạt máy phát điện thủy triều 10MW gần Islay, Scotland, trị giá 40 triệu bảng, và bao gồm 10 tua bin - đủ để cung cấp điện cho hơn 5.000 ngôi nhà. Tua bin đầu tiên dự kiến sẽ đi vào hoạt động vào năm 2013.
Tiểu bang Gujarat của Ấn Độ đang có kế hoạch tổ chức trạm thủy triều quy mô thương mại đầu tiên của Nam Á. Công ty Atlantis Resources đã lên kế hoạch lắp đặt một trạm thủy triều 50MW ở Vịnh Kutch trên bờ biển phía tây Ấn Độ, với việc xây dựng bắt đầu từ đầu năm 2012.
Công ty Năng lượng Tái tạo Đại dương là công ty đầu tiên cung cấp điện thủy triều cho lưới điện Mỹ vào tháng 9 năm 2012 khi hệ thống TidGen thí điểm của nó được triển khai thành công tại Vịnh Cobscook, gần Eastport.
Tại thành phố New York, 30 tua bin thủy triều sẽ được lắp đặt bởi Verdant Power ở sông Đông vào năm 2015 với công suất 1,05MW.
Việc xây dựng một nhà máy điện đầm phá thủy triều 320 MW bên ngoài thành phố Swansea ở Anh đã được cấp phép lập kế hoạch vào tháng 6 năm 2015 và công việc dự kiến sẽ bắt đầu vào năm 2016. Sau khi hoàn thành, nó sẽ tạo ra hơn 500GWh điện mỗi năm, đủ để cung cấp năng lượng 155.000 ngôi nhà.
Một dự án tua bin đang được lắp đặt trong Ramsey Sound vào năm 2014.
Dự án năng lượng thủy triều lớn nhất mang tên MeyGen (398MW) hiện đang được xây dựng tại Pentland Firth ở miền bắc Scotland.
Một tổ hợp gồm 5 tua bin thủy triều từ Tocardo được đặt tại Oosterscheldekering, Hà Lan, và đã đi vào hoạt động từ năm 2015 với công suất 1,2 MW.

Các vấn đề trong việc khai thác năng lượng thủy triều

Những mối quan ngại đối với môi trường

Việc xây dựng những nhà máy điện thủy triều có thể gây ảnh hưởng hưởng xấu đến sự sống của các sinh vật biển.Những lưỡi quay trong các tua bin trong quá trình hoạt động có thể giết chết các sinh vật biển sống gần khu vực đó, mặc dù các dự án như dự án tại Strangford có cơ chế an toàn để tắt tua bin khi tiếp động vật biển tiếp cận gần khu vực tua bin.Một số loài cá có thể rời bỏ những vùng biển này vì sự đe dọa của những vật thể quay nguy hiểm đến tính mạng của chúng hoặc do những tiếng ồn liên tục. Đời sống của các sinh vật biển là sự cân nhắc rất lớn khi đặt máy phát điện năng lượng thủy triều trong nước và các biện pháp phòng ngừa được thực hiện nhằm đảm bảo giảm thiểu số lượng sinh vật biển bị ảnh hưởng bởi việc khai thác nguồn năng lượng thủy triều. Cơ sở dữ liệu Tethys đã và đang cung cấp quyền truy cập vào các tài liệu khoa học và thông tin chung về các tác động tiềm năng của năng lượng thủy triều đối với môi trường.

Các tua bin thủy triều

Mối quan tâm chính về môi trường đối với năng lượng thủy triều có liên quan đến sự tấn công của lưỡi quay và sự vướng víu của sinh vật biển khi nước tốc độ cao được tạo ra làm tăng nguy cơ sinh vật bị đẩy gần lại hoặc thông qua các thiết bị này. Cũng như tất cả các nguồn năng lượng khác có khả năng tái tạo từ đại dương, cũng có một vài mối quan tâm về việc tạo ra Điện từ trường và âm thanh của các tua bin thủy triều có thể ảnh hưởng đến sự sống của các sinh vật biển. Vì các thiết bị này nằm trong nước nên đầu ra âm thanh có thể lớn hơn các thiết bị được tạo ra bằng năng lượng gió ngoài khơi. Tùy thuộc vào tần số và biên độ của âm thanh được tạo ra bởi các thiết bị năng lượng thủy triều, âm thanh này có thể có các hiệu ứng khác nhau trên động vật biển có vú (đặc biệt là những loài có khả năng giao tiếp và điều hướng trong môi trường biển bằng tín hiệu, chẳng hạn như cá heo và cá voi). Việc khai thác năng lượng thủy triều cũng có thể gây ra những lo ngại về môi trường như làm giảm chất lượng nước và phá vỡ các quá trình trầm tích. Tùy thuộc vào quy mô của dự án, các ảnh hưởng này có thể dao động từ các dấu tích nhỏ của các lớp trầm tích gần thiết bị thủy triều đến ảnh hưởng nghiêm trọng tới các hệ sinh thái và quá trình ven bờ.

Đập thủy triều

Việc xây dựng đập thủy triều có thể thay đổi bờ biển trong vịnh hoặc cửa sông, ảnh hưởng đến một hệ sinh thái lớn phụ thuộc vào các bãi triều; gây ức chế dòng chảy của nước trong và ngoài vịnh, cũng có thể có ứ đọng tại vịnh hoặc cửa sông, gây đục cục bộ (chất rắn lơ lửng) và giảm nước mặn lưu thông vào, có thể dẫn đến cái chết của cá- nguồn thực phẩm quan trọng cho chim và động vật có vú. Việc di cư cá cũng có thể làm giảm khả năng sinh sản của đàn. Các mối quan tâm đến âm thanh cũng tương tự áp dụng cho các rào chắn thủy triều. Việc xây dựng các đập thủy triều còn làm cản trở giao thôngqua các khu vực này. Đó có thể trở thành một vấn đề đối với kinh tế-xã hội, mặc dù các âu tàu đã được xây dựng bổ sung nhằm cho phép giao thông qua lại nhưng vẫn còn một vài hạn chế. Tuy nhiên,việc xây dựng đập có thể cải thiện nền kinh tế địa phương. Vùng nước ấm hơn cũng có thể cho phép tái tạo vịnh hoặc cửa sông. Vào tháng 8 năm 2004, một con cá voi lưng gù bơi qua cánh cửa mở của Trạm phát điện Hoàng gia Annapolis lúc triều cường,nó đã bị kẹt trong vài ngày trước khi tìm đường ra khỏi lưu vực Annapolis.

Đầm phá triều

Về mặt môi trường, những mối quan tâm chính là việc các loài sinh vật biển bị tấn công lưỡi quay khi cố gắng đi vào đầm phá, đầu ra âm thanh từ tua bin và những thay đổi trong quá trình lắng đọng. Tuy nhiên, tất cả các ảnh hưởng này đều mang tính cục bộ và không ảnh hưởng đến toàn bộ cửa sông hoặc vịnh.

Sự ăn mòn

Nước muối gây ăn mòn ở các bộ phận kim loại, điều này có thể cản trở việc duy trì các máy hoạt động bình thường của các máy phát dòng thủy triều do kích thước và chiều sâu của chúng trong nước. Việc sử dụng các vật liệu chống ăn mòn như thép không gỉ, hợp kim niken hàm lượng cao, hợp kim đồng-niken, hợp kim niken-đồng và titan có thể làm giảm đáng kể, hoặc loại bỏ, thiệt hại do ăn mòn gây ra. Ngoài ra, chất lỏng cơ học, chẳng hạn như chất bôi trơn, có thể bị rò rỉ và gây hại cho sinh vật biển gần đó. Việc bảo trì một cách phù hợp có thể giảm thiểu lượng hóa chất độc hại có thể xâm nhập vào môi trường biển.

Sự ô nhiễm

Các quá trình sinh học xảy ra trong bất kỳ cấu trúc nào trong một vùng có dòng thủy triều cao và năng suất sinh học cao trong đại dương đều sẽ đảm bảo rằng cấu trúc tại đó sẽ trở thành một chất nền lý tưởng cho sự phát triển của sinh vật biển. Trong tài liệu tham khảo về 'Dự án thủy triều hiện tại' tại Race Rocks ở British Columbia, tài liệu này đã được ghi lại. Cũng trong tài liệu này và trong 'Một số vật liệu kết cấu và lớp phủ' đã được kiểm tra bởi các thợ lặn Lester Pearson College để hỗ trợ Clean Current trong việc giảm ô nhiễm trên tua bin và cơ sở hạ tầng dưới nước khác.

Chi phí

Năng lượng thủy triều có chi phí ban đầu rất đắt, điều này có thể là một trong những lý do khiến năng lượng thủy triều không phải là nguồn năng lượng tái tạo phổ biến. Điều quan trọng là việc nhận ra rằng các phương pháp tạo điện từ trường từ năng lượng thủy triều là một công nghệ tương đối mới. Dự kiến năng lượng thủy triều sẽ mang lại lợi nhuận thương mại trong năm 2020 với công nghệ tốt hơn và quy mô lớn hơn. Tuy nhiên, việc khai thác và sử dụng năng lượng thủy triều vẫn còn rất sớm trong quá trình nghiên cứu và khả năng giảm giá thủy năng có thể là một lựa chọn. Hiệu quả chi phí phụ thuộc vào từng máy phát điện thủy triều đang được đặt. Để tìm ra hiệu quả chi phí, họ sử dụng tỷ lệ Gilbert, bằng chiều dài của đập theo đơn vị mét để sản xuất năng lượng hàng năm tính bằng kilowatt giờ (1 kilowatt giờ = 1 KWH = 1000 watt sử dụng trong 1 giờ). Phụ thuộc vào độ tin cậy của năng lượng thủy triều, chi phí trả trước đắt tiền của các máy phát điện này sẽ dần được trả hết. Do sự thành công của một thiết kế đơn giản hóa rất nhiều, tua bin trực giao cung cấp tiết kiệm chi phí đáng kể. Kết quả là thời gian sản xuất của mỗi đơn vị phát điện bị giảm, tiêu thụ kim loại thấp hơn là cần thiết và hiệu quả kỹ thuật lớn hơn. Nghiên cứu khoa học có khả năng có một nguồn tài nguyên tái tạo như năng lượng thủy triều có giá cả phải chăng cũng như sinh lợi.

Việc giám sát độ bền của cấu trúc

Các yếu tố tải trọng cao, do thực tế rằng nước có mật độ dày đặc hơn 800 lần so với không khí và bản chất dự đoán và đáng tin cậy của thủy triều so với gió làm cho năng lượng thủy triều đặc biệt hấp dẫn cho việc sản xuất điện năng. Giám sát tình trạng hoạt động của các thiết bị là chìa khóa để khai thác nguồn năng lượng này một cách hiệu quả về mặt chi phí.

Dự án điện thủy triều ở Việt Nam

Việt Nam có bờ biển dài trên 3.200 km và ven biển có nhiều vũng, vịnh, cửa sông, đầm phá, là tiền đề để khai thác năng lượng thủy triều. Tại khu vực Quảng Ninh, mật độ năng lượng thủy triều đạt khoảng 3,7 GWh/km2, Nghệ An khoảng 2,5 GWh/ km2 và giảm dần đến khu vực Thừa Thiên Huế với 0,3 GWh/ km2. Về phía Nam, Phan Thiết là 2,1 GWh/ km2, Bà Rịa - Vũng Tàu với 5,2 GWh/ km2. Vùng biển Đông Bắc thuộc địa phận tỉnh Quảng Ninh và TP. Hải Phòng là khu vực có tiềm năng phát triển điện thủy triều lớn nhất nước, với công suất lắp máy có thể lên đến 550MW, chiếm 96% tiềm năng kỹ thuật nguồn điện thủy triều của Việt Nam. Tuy nhiên, nguồn năng lượng này chưa được quan tâm khai thác, mới ở giai đoạn nghiên cứu sơ khai, chưa có những ứng dụng cụ thể phát điện từ nguồn năng lượng này ^[16]^[17].

Thủy điện

Năng lượng tái tạo
Một phần của loạt bài về

Nhiên liệu sinh học Sinh khối Địa nhiệt

Thủy g của nước được tích tại các đập nước làm quay một tuốc bin nước và máy phát điện. Kiểu ít được biết đến hơn là sử dụng năng lượng động lực của nước hay các nguồn nước không bị tích bằng các đập nước như năng lượng thủy triều. Thủy điện là nguồn năng lượng tái tạo.

Năng lượng lấy được từ nước phụ thuộc không chỉ vào thể tích mà cả vào sự khác biệt về độ cao giữa nguồn và dòng chảy ra. Sự khác biệt về độ cao được gọi là áp suất. Lượng năng lượng tiềm tàng trong nước tỷ lệ với áp suất. Để có được áp suất cao nhất, nước cung cấp cho một turbine nước có thể được cho chảy qua một ống lớn gọi là ống dẫn nước có áp (penstock).

Ngoài nhiều mục đích phục vụ cho các mạng lưới điện công cộng, một số dự án thủy điện được xây dựng cho những mục đích thương mại tư nhân. Ví dụ, việc sản xuất nhôm đòi hỏi tiêu hao một lượng điện lớn, vì thế thông thường bên cạnh nhà máy nhôm luôn có các công trình thủy điện phục vụ riêng cho chúng. Tại Cao nguyên Scotland đã có các mô hình tương tự tại Kinlochleven và Lochaber, được xây dựng trong những năm đầu thế kỷ 20. Tại Suriname, [[Kinh tế Suriname|đập hồ van Blommestein và nhà máy phát điện]] được xây dựng để cung cấp điện cho ngành công nghiệp nhôm Alcoa.

Ở nhiều vùng tại Canada (các tỉnh bang British Columbia, Manitoba, Ontario, Québec và Newfoundland và Labrador) thủy điện được sử dụng rất rộng rãi tới mức từ "hydro" đã được dùng để chỉ bất kỳ nguồn điện nào phát ra từ nhà máy điện. Những nhà máy phát điện thuộc sở hữu nhà nước tại các tỉnh đó được gọi là BC Hydro, Manitoba Hydro, Hydro One (tên chính thức "Ontario Hydro"), Hydro-Québec và Newfoundland và Labrador Hydro. Hydro-Québec là công ty sản xuất thủy điện lớn nhất thế giới, với tổng công suất lắp đặt năm 2005 đạt 31.512 MW.

Tầm quan trọng

Thủy điện, sử dụng động lực hay năng lượng dòng chảy của các con sông hiện nay chiếm 20% lượng điện của thế giới. Na Uy sản xuất toàn bộ lượng điện của mình bằng sức nước, trong khi Iceland sản xuất tới 83% nhu cầu của họ (2004), Áo sản xuất 67% số điện quốc gia bằng sức nước (hơn 70% nhu cầu của họ). Canada là nước sản xuất điện từ năng lượng nước lớn nhất thế giới và lượng điện này chiếm hơn 70% tổng lượng sản xuất của họ.

Ngoài một số nước có nhiều tiềm năng thủy điện, năng lực nước cũng thường được dùng để đáp ứng cho giờ cao điểm bởi vì có thể tích trữ nó vào giờ thấp điểm (trên thực tế các hồ chứa thủy điện bằng bơm – pumped-storage hydroelectric reservoir - thỉnh thoảng được dùng để tích trữ điện được sản xuất bởi các nhà máy nhiệt điện để dành sử dụng vào giờ cao điểm). Thủy điện không phải là một sự lựa chọn chủ chốt tại các nước phát triển bởi vì đa số các địa điểm chính tại các nước đó có tiềm năng khai thác thủy điện theo cách đó đã bị khai thác rồi hay không thể khai thác được vì các lý do khác như môi trường.

Ưu điểm

Những ngôi nhà đã bị ngập chìm từ năm 1955, tái xuất hiện sau một thời gian dài khô hạn

Lợi ích lớn nhất của thủy điện là hạn chế được giá thành nhiên liệu. Các nhà máy thủy điện không phải chịu cảnh tăng giá của nhiên liệu hóa thạch như dầu mỏ, khí thiên nhiên hay than đá, và không cần phải nhập nhiên liệu. Các nhà máy thủy điện cũng có tuổi thọ lớn hơn các nhà máy nhiệt điện, một số nhà máy thủy điện đang hoạt động hiện nay đã được xây dựng từ 50 đến 100 năm trước. Chi phí nhân công cũng thấp bởi vì các nhà máy này được tự động hoá cao và có ít người làm việc tại chỗ khi vận hành thông thường.

Các nhà máy thủy điện hồ chứa bằng bơm hiện là công cụ đáng chú ý nhất để tích trữ năng lượng về tính hữu dụng, cho phép phát điện ở mức thấp vào giờ thấp điểm (điều này xảy ra bởi vì các nhà máy nhiệt điện không thể dừng lại hoàn toàn hàng ngày) để tích nước sau đó cho chảy ra để phát điện vào giờ cao điểm hàng ngày. Việc vận hành cách nhà máy thủy điện hồ chứa bằng bơm cải thiện hệ số tải điện của hệ thống phát điện.

Những hồ chứa được xây dựng cùng với các nhà máy thủy điện thường là những địa điểm thư giãn tuyệt vời cho các môn thể thao nước, và trở thành điểm thu hút khách du lịch. Các đập đa chức năng được xây dựng để tưới tiêu, kiểm soát lũ, hay giải trí, có thể xây thêm một nhà máy thủy điện với giá thành thấp, tạo nguồn thu hữu ích trong việc điều hành đập. Sông và suối mang theo trầm tích trong dòng chảy của chúng. Trầm tích này có thể ở nhiều vị trí khác nhau trong dòng chảy, phụ thuộc vào sự cân bằng giữa vận tốc hướng lên trên hạt (lực kéo và lực nâng) và [vận tốc lắng đọng vận tốc thiết bị đầu cuối] của hạt. Các mối quan hệ này được thể hiện trong bảng sau cho Rouse number, đây là tỷ lệ vận tốc rơi trầm tích với vận tốc hướng lên trên.

Nhược điểm

Trên thực tế, việc sử dụng nước tích trữ thỉnh thoảng khá phức tạp bởi vì yêu cầu tưới tiêu có thể xảy ra không trùng với thời điểm yêu cầu điện lên mức cao nhất. Những thời điểm hạn hán có thể gây ra các vấn đề rắc rối, bởi vì mức bổ sung nước không thể tăng kịp với mức yêu cầu sử dụng. Nếu yêu cầu về mức nước bổ sung tối thiểu không đủ, có thể gây ra giảm hiệu suất và việc lắp đặt một turbine nhỏ cho dòng chảy đó là không kinh tế.

Những nhà môi trường đã bày tỏ lo ngại rằng các dự án nhà máy thủy điện lớn có thể phá vỡ sự cân bằng của hệ sinh thái xung quanh. Trên thực tế, các nghiên cứu đã cho thấy rằng các đập nước dọc theo bờ biển Đại Tây Dương và Thái Bình Dương của Bắc Mỹ đã làm giảm lượng cá hồi vì chúng ngăn cản đường bơi ngược dòng của cá hồi để đẻ trứng, thậm chí ngay khi đa số các đập đó đã lắp đặt thang lên cho cá. Cá hồi non cũng bị ngăn cản khi chúng bơi ra biển bởi vì chúng phải chui qua các turbine. Điều này dẫn tới việc một số vùng phải chuyển cá hồi con xuôi dòng ở một số khoảng thời gian trong năm. Các thiết kế turbine và các nhà máy thủy điện có lợi cho sự cân bằng sinh thái vẫn còn đang được nghiên cứu.

Sự phát điện của nhà máy điện cũng có thể ảnh hưởng đến môi trường của dòng sông bên dưới. Thứ nhất, nước sau khi ra khỏi turbine thường chứa rất ít cặn lơ lửng, có thể gây ra tình trạng xối sạch lòng sông và làm sạt lở bờ sông. Thứ hai, vì các turbine thường mở không liên tục, có thể quan sát thấy sự thay đổi nhanh chóng và bất thường của dòng chảy. Tại Grand Canyon, sự biến đổi dòng chảy theo chu kỳ của nó bị cho là nguyên nhân gây nên tình trạng xói mòn cồn cát ngầm. Lượng oxy hoà tan trong nước có thể thay đổi so với trước đó. Cuối cùng, nước chảy ra từ turbine lạnh hơn nước trước khi chảy vào đập, điều này có thể làm thay đổi số lượng cân bằng của hệ động vật, gồm cả việc gây hại tới một số loài. Các hồ chứa của các nhà máy thủy điện ở các vùng nhiệt đới có thể sản sinh ra một lượng lớn khí methane và carbon dioxide. Điều này bởi vì các xác thực vật mới bị lũ quét và các vùng tái bị lũ bị tràn ngập nước, mục nát trong một môi trường kỵ khí và tạo thành methane, một khí gây hiệu ứng nhà kính mạnh. Methane bay vào khí quyển khí nước được xả từ đập để làm quay turbine. Theo bản báo cáo của Uỷ ban Đập nước Thế giới (WCD), ở nơi nào đập nước lớn so với công suất phát điện (ít hơn 100 watt trên mỗi km² diện tích bề mặt) và không có việc phá rừng trong vùng được tiến hành trước khi thi công đập nước, khí gas gây hiệu ứng nhà kính phát ra từ đập có thể cao hơn những nhà máy nhiệt điện thông thường. Ở các hồ chứa phương bắc Canada và Bắc Âu, sự phát sinh khí nhà kính tiêu biểu chỉ là 2 đến 8% so với bất kỳ một nhà máy nhiệt điện nào.

Một cái hại nữa của các đập thủy điện là việc tái định cư dân chúng sống trong vùng hồ chứa. Trong nhiều trường hợp không một khoản bồi thường nào có thể bù đắp được sự gắn bó của họ về tổ tiên và văn hoá gắn liền với địa điểm đó vì chúng có giá trị tinh thần đối với họ. Hơn nữa, về mặt lịch sử và văn hoá các địa điểm quan trọng có thể bị biến mất, như dự án Đập Tam Hiệp ở Trung Quốc, đập Clyde ở New Zealand và đập Ilisu ở đông nam Thổ Nhĩ Kỳ.

Một số dự án thủy điện cũng sử dụng các kênh, thường để đổi hướng dòng sông tới độ dốc nhỏ hơn nhằm tăng áp suất có được. Trong một số trường hợp, toàn bộ dòng sông có thể bị đổi hướng để trơ lại lòng sông cạn. Những ví dụ như vậy có thể thấy tại Sông Tekapo và Sông Pukaki. Tại Việt Nam đã có một số thủy điện đổi dòng, như thủy điện An Khê - Kanak đổi dòng sông Ba gây thảm họa khô hạn cho vùng hạ lưu và đang là đề tài tranh cãi ^[1].

Những người tới giải trí tại các hồ chứa nước hay vùng xả nước của nhà máy thủy điện có nguy cơ gặp nguy hiểm do sự thay đổi mực nước, và cần thận trọng với hoạt động nhận nước và điều khiển đập tràn của nhà máy.

Việc xây đập tại vị trí địa lý không hợp lý có thể gây ra những thảm hoạ như vụ Đập Vajont tại Ý, gây ra cái chết của 2001 người năm 1963.

Các số liệu về thủy điện

Cragside, Rothbury, Anh Quốc hoàn thành năm 1870.
Appleton, Wisconsin, Hoa Kỳ hoàn thành năm 1882, một bánh xe nước trên sông Fox cung cấp nguồn thủy điện đầu tiên để thắp sáng cho hai nhà máy giấy và một ngôi nhà, hai năm sau Thomas Edison đã trưng bày đèn sợi đốt trước công chúng. Chỉ trong khoảng vài tuần sau sự kiện này, một nhà máy phát điện cũng đã đi vào hoạt động thương mại tại Minneapolis.
Duck Reach, Launceston, Tasmania. Hoàn thành năm 1895. Nhà máy thủy điện sở hữu nhà nước đầu tiên tại Nam Bán Cầu. Cung cấp điện thắp sáng đường phố cho thành phố Launceston.
Decew Falls 1, St. Catharines, Ontario, Canada hoàn thành 25 tháng 8 năm 1898. Thuộc sở hữu của Ontario Power Generation. Bốn tổ máy vẫn đang hoạt động.

Các nhà máy thủy điện lớn nhất

Xem Danh sách các nhà máy thủy điện lớn nhất thế giới

Chỉ các nhà máy điện hoạt động với công suất lắp đặt ít nhất 2.000 MW. Một số trong số này có thể có thêm các nhà máy đang được xây dựng, nhưng chỉ có công suất lắp đặt hiện tại được liệt kê.

Tên	Quốc gia	Sông	Năm hoàn thành	Công suất lắp đặt (MW)	Sản lượng điện hàng năm (TW-hour)^{[note 1]}	Diện tích ngập nước(km²)
Three Gorges Dam	Trung Quốc	Yangtze	2008/2012	22,500	98.8^[2]	1,084
Itaipu Dam	Brasil Paraguay	Paraná	1984/1991, 2003^{[note 2]}	14,000	103.1 ^[3]	1,350
Xiluodu	Trung Quốc	Jinsha	2014^[4]	13,860^[5]	55.2
Guri	Venezuela	Caroní	1978, 1986	10,235	53.41	4,250
Tucuruí	Brasil	Tocantins	1984, 2007	8,370	41.43	3,014
Belo Monte	Brazil	Xingu	2016-2020	8,176^[6]^{[note 3]}	39.5	441
Grand Coulee	Hoa Kỳ	Columbia	1942/1950, 1973, 1975/1980, 1983/1984, 1991^{[note 4]}	6,809	20^[7]	324
Xiangjiaba	Trung Quốc	Jinsha	2014^[8]	6,448	30.7	95.6
Longtan Dam	Trung Quốc	Hongshui	2007/2009	6,426	18.7^[9]
Sayano-Shushenskaya	Nga	Yenisei	1985/1989, 2010/2014^{[note 5]}	6,400	26.8	621
Krasnoyarsk	Nga	Yenisei	1967/1972	6,000	15	2,000
Nuozhadu	Trung Quốc	Mekong	2014^[10]	5,850	23.9^[11]	320
Robert-Bourassa	Canada	La Grande	1979/1981	5,616^{[note 6]}^[12]	26.5	2,835
Churchill Falls	Canada	Churchill	1971/1974	5,428^[13]	35	6,988
Tarbela Dam	Pakistan	Indus	1976	4,888^[14]	13	250
Jinping-II	Trung Quốc	Yalong	2014	4,800	24.23
Bratsk	Nga	Angara	1961/1966	4,515	22.6	5,470
Laxiwa Dam	Trung Quốc	Yellow	2010	4,200^[15]	10.2
Xiaowan Dam	Trung Quốc	Mekong	2010	4,200^[16]	19	190
Ust Ilimskaya	Nga	Angara	1980	3,840	21.7	1,922
Jirau	Brazil	Madeira	2014/2016	3,750	19.1	258
Jinping-I	Trung Quốc	Yalong	2014	3,600	17	82.5
Santo Antonio	Brazil	Madeira	2012/2016	3,580^[17]	21.2	490
Ilha Solteira Dam	Brasil	Paraná	1973	3,444	17.9	1,195
Ertan Dam	Trung Quốc	Yalong	1999	3,300	17	101
Pubugou Dam	Trung Quốc	Dadu	2009/2010	3,300	14.6
Macagua	Venezuela	Caroní	1961, 1996	3,167.5	15.2	47.4
Xingó Hydroelectrical Power Plant	Brasil	São Francisco	1994/1997	3,162	18.7^[18]	60
Yacyretá	Argentina Paraguay	Paraná	1994/1998, 2011	3,100	20.09	1,600
Nurek Dam	Tajikistan	Vakhsh	1972/1979, 1988	3,015	11.2	98
Bath County PSP	Hoa Kỳ	-	1985, 2005/2009	3,003^[19]	3.32	3.3
Goupitan Dam	Trung Quốc	Wu	2009/2011	3,000^[20]	9.67	94
Guanyinyan Dam	Trung Quốc	Jinsha	2014/2016	3,000	13.62
Boguchany Dam	Nga	Angara	2012/2014	2,997	17.6	2,326
W. A. C. Bennett Dam	Canada	Peace	1968, 2012	2,917	13.8	1,761
Mica Dam	Canada	Columbia	1973, 2015	2,805	7.2	430
La Grande-4	Canada	La Grande	1986	2,779^[12]		765
Gezhouba Dam	Trung Quốc	Yangtze	1988	2,715	17.01
Volzhskaya (Volgogradskaya)	Nga	Volga	1958/1961	2,671^[21]	12.84^[22]	3,117
Daniel-Johnson Dam	Canada	Manicouagan	1970/1971, 1989/1990	2,656		1,950
Niagara Falls (US)	Hoa Kỳ	Niagara	1961	2,625 ^[23]		0
Chief Joseph Dam	Hoa Kỳ	Columbia	1958/1973/1979	2,620	12.5	34
Changheba	Trung Quốc	Dadu	2016/2017	2,600	10.8
Dagangshan	Trung Quốc	Dadu	2015/2016	2,600	11.43
Revelstoke Dam	Canada	Columbia	1984, 2011	2,480	8.75	115
Zhiguliovskaya (Samarskaya)	Nga	Volga	1955/1957	2,477.5^[24]	11.7^[22]	6,450
Paulo Afonso IV	Brasil	São Francisco	1979/1983	2,462.4^[25]
Chicoasén (Manuel M. Torres) Dam	México	Grijalva	1980, 2005	2,430
La Grande-3	Canada	La Grande	1984	2,418^[12]	12.3	2,420
Atatürk Dam	Thổ Nhĩ Kỳ	Euphrates	1990	2,400	8.9	817
Jinanqiao Dam	Trung Quốc	Jinsha	2010	2,400	11.043
Sơn La Dam	Việt Nam	Black	2010/2012	2,400	10.25	440
Bakun Dam	Malaysia	Balui	2011	2,400		695
Liyuan Dam	Trung Quốc	Jinsha	2014/2015	2,400	10.703	14,7
Guandi Dam	Trung Quốc	Yalong	2013	2,400	11.87
Karun III Dam	Iran	Karun	2005	2,280	4.17	48
Iron Gates-I	România Serbia	Danube	1970, 1998/2007, 2013	2,252.8	11.3	104.4
John Day Dam	Hoa Kỳ	Columbia	1971	2,160	8.42
Caruachi	Venezuela	Caroní	2006	2,160	12.95	238
Ludila	Trung Quốc	Jinsha	2014^[26]	2,160	9.957
La Grande-2-A	Canada	La Grande	1992	2,106^[12]^[27]		2,835
Aswan	Ai Cập	Nile	1967/1970	2,100	11	5,250
Itumbiara	Brasil	Paranaíba	1980	2,082	9	778
Hoover Dam	Hoa Kỳ	Colorado	1936/1939, 1961, 1986/1993	2,080	4.2	640
Cahora Bassa	Mozambique	Zambezi	1975/1977	2,075		2,739
Cleuson-Dixence Complex	Thụy Sĩ	-	1965, 1998	2,069	4.51	4
Bureya Dam	Nga	Bureya	2003/2009	2,010	6.59^[22]	750
Lijiaxia Dam	Trung Quốc	Yellow	1997/2000	2,000	5.9	383
Karun I (Shahid Abbaspour) Dam	Iran	Karun	1976, 1995, 2006	2,000		54.8
Masjed Soleyman Dam	Iran	Karun	2002/2007	2,000	3.7	7.5
Ahai Dam	Trung Quốc	Jinsha	2014^[28]	2,000	8.88	23,4

Các nhà máy trên được xếp hạng theo công suất tối đa.

Đang tiến hành

Bảng này liệt kê các trạm đang được xây dựng với công suất lắp đặt dự kiến ít nhất 2.000 MW.

Tên	Quốc gia	Sông	Công suất dự kiến (MW)	Năm hoàn thành dự kiến	Location
Baihetan	Trung Quốc	Jinsha	16,000^[29]	2021-2022	28°15′6″B 103°39′34″Đ
Wudongde	Trung Quốc	Jinsha	10,200	2020^[30]-2021	26°20′2″B 102°37′48″Đ
TaSang	Myanmar	Salween	7,110	?? (on hold)	20°27′23″B 98°39′0″Đ
Ethiopian Renaissance	Ethiopia	Blue Nile	6,450	2020-2022^[31]	11°12′51″B 35°05′35″Đ
Diamer-Bhasha Dam	Pakistan	Indus River	4,500	2023^[32]	35°31′8″B 73°47′10″Đ
Dasu Dam	Pakistan	Indus River	4,320	2023	35°31′10″B 73°44′21″Đ
Rogun	Tajikistan	Vakhsh	3,600	2018-2024	38°41′3″B 69°46′26″Đ
Myitsone	Myanmar	Irrawaddy	3,600	?? (on hold)	25°41′23″B 97°31′4″Đ
Mambilla	Nigeria	Donga	3,050	2024^[33]	07°09′44″B 10°34′17″Đ
Lianghekou	Trung Quốc	Yalong	3,000	2021-2023	30°09′46″B 101°00′49″Đ
Ituango	Colombia	Cauca	2,456	2019?	7°05′3,6″B 75°41′16,8″T
Tocoma	Venezuela	Caroní	2,320	?? (on hold)	27°33′13″B 94°15′31″Đ
Maerdang	Trung Quốc	Yellow	2,200	2019	34°40′21″B 100°41′32″Đ
Koysha	Ethiopia	Omo	2,160^[34]	2021^[35]	6°27′36″B 36°20′24″Đ
Lauca	Angola	Cuanza	2,069.5	2017-2019	9°44′34,9″N 15°07′32,2″Đ
Shuangjiangkou	Trung Quốc	Dadu	2,000	2019	31°47′29″B 101°56′3″Đ
Subansiri	India	Subansiri	2,000	?? (on hold)	27°33′13″B 94°15′31″Đ

Các nước có công suất thủy điện lớn nhất

10 quốc qia có công suất thủy điện lớn nhất tính đến năm 2014

Quốc gia	Sản lượng điện hàng năm (TWh)	Công suất lắp đặt (GW)	Hệ số	% trên tổng lượng điện tiêu thụ
Trung Quốc	1064	311	0.37	18.7%
Canada	383	76	0.59	58.3%
Brazil	373	89	0.56	63.2%
Hoa Kỳ	282	102	0.42	6.5%
Nga	177	51	0.42	16.7%
India	132	40	0.43	10.2%
Norway	129	31	0.49	96.0%
Nhật Bản	87	50	0.37	8.4%
Venezuela	87	15	0.67	68.3%
Pháp	69	25	0.46	12.2%

Thủy điện tại Việt Nam

Theo bộ Xây dựng, năm 2013 ở Việt Nam có khoảng 260 công trình thủy điện đang được khai thác và 211 công trình đang thi công xây dựng.

Theo Thứ trưởng Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn Hoàng Văn Thắng, năm 2013 cả nước có hơn 6.500 hồ chứa thủy lợi với tổng dung tích 11 tỷ m³ nước, trong đó có hơn 560 hồ chứa lớn, còn lại đều là loại hồ chứa nhỏ.

Theo TS. Nguyễn Thanh Giang, "do thiếu quy hoạch chung nên các công trình thủy điện không có lưu lượng xả để duy trì dòng chảy, do việc xây hồ chứa chưa quan tâm đến chức năng phòng chống lũ và cấp nước cho hạ du nên hạn hán và lũ lụt đã không chỉ là thiên tai mà còn do nhân tai." ^[36] Tuy nhiên về trách nhiệm quản lý các hồ, đập này, Thứ trưởng Bộ Công thương Nguyễn Cẩm Tú cho biết: "Trong quản lý an toàn đập thủy điện, đến nay vẫn chưa phân định rõ thẩm quyền và trách nhiệm của Bộ Công thương, UBND các tỉnh, thành trong việc phê duyệt phương án phòng chống lụt bão".^[37]

^{CẢM ƠN ANH CHỊ ĐÃ QUAN TÂM TỚI WEB CỦA EM}

^{CHÚC ANH CHỊ SẼ MUA ĐƯỢC CĂN HỘ ƯNG Ý}

^{EM XIN CẢM ƠN! SỐ EM 0981340002 - 0901380538}

Trang

Thứ Ba, 29 tháng 10, 2024

NGÔ THỊ PHƯƠNG THẮM WI - ADMIN - BẤT ĐỘNG SẢN WISURAHOMES - PHÁT TRIỂN BẤT ĐỘNG SẢN BỀN VỮNG

Sự hình thành năng lượng gió

Vật lý học về năng lượng gió

Ứng dụng năng lượng gió

Sản xuất điện từ năng lượng gió

Khuyến khích sử dụng năng lượng gió

Thống kê

Công suất lắp đặt trên thế giới

Công suất định mức lắp đặt tại Đức

Công suất định mức lắp đặt tại Pháp

Thiết kế tua bin

Tham khảo

Kinh tế

Chi phí điện năng và xu hướng

Ưu đãi và lợi ích cộng đồng

Hiệu ứng môi trường

Chính trị

Chính quyền trung ương

Ý kiến công chúng

Cộng đồng

Còn Su chính là Sun

Năng lượng Mặt Trời

Năng lượng từ mặt trời

Các ứng dụng của công nghệ năng lượng mặt trời

Kiến trúc và quy hoạch đô thị

Nông nghiệp và làm vườn

Chiếu sáng năng lượng mặt trời

Nhiệt mặt trời

Nước nóng

Hệ thống sưởi ấm, làm mát và thông gió

Xử lý nước

Nấu ăn

Nhiệt quy trình

Điện mặt trời

Điện mặt trời tập trung

Pin quang điện

Hóa học năng lượng mặt trời

Xe năng lượng mặt trời

Phương pháp lưu trữ năng lượng

Phát triển, triển khai và kinh tế

Ứng dụng điện mặt trời tại Việt Nam

Sự tạo thành của năng lượng thủy triều

Các phương thức vận hành

Máy phát điện thủy triều

Đập thủy triều

Động năng thủy triều

Đầm phá thủy triều

Nghiên cứu về năng lượng thủy triều

Các nghiên cứu của Hoa Kỳ và Canada trong thế kỷ XX

Nghiên cứu của Hoa Kỳ trong thế kỷ XXI

Sự phát triển của điện thủy triều tại Anh

Những đề án năng lượng thủy triều hiện tại và trong tương lai

Các vấn đề trong việc khai thác năng lượng thủy triều

Những mối quan ngại đối với môi trường

Các tua bin thủy triều

Đập thủy triều

Đầm phá triều

Sự ăn mòn

Sự ô nhiễm

Chi phí

Việc giám sát độ bền của cấu trúc

Dự án điện thủy triều ở Việt Nam

Thủy điện

Tầm quan trọng

Ưu điểm

Nhược điểm

Các số liệu về thủy điện

Các nhà máy thủy điện lớn nhất

Đang tiến hành

Các nước có công suất thủy điện lớn nhất

Thủy điện tại Việt Nam

Hotline