MỤC LỤC
Trang
LỜI NÓI ĐẦU……………………………………………………………… 2
Chương 1: Nhiệt điện………………………………………………………….3
1.1:Giới thiệu về nhiệt điện……………………………………………………… 3
1.2: Nguyên lí làm việc…………………………………………………………… 3
Chương 2: Thủy điện………………………………………………………….4
2.1: Nguyên lí hoạt động của nhà máy thủy điện……………………………….4
2.2: Đặc trưng của nhà máy thủy điện……………………………………………4
2.3: Các cách tạo ra điện năng…………………………………………………….5
Chương 3: Năng lượng mặt trời……………………………………………….7
3.1: Tìm hiểu chung………………………………………………………………….7
3.2: Chuyển năng lượng Mặt Trời thành điện (quang điện) 7
3.2.1: Phiến pin quang điện (Phôtvoltaic Cell) 8
3.2.2: Hệ thống Pin Quang Điện (Photovoltaic System) 9
3.3: Nhiệt Mặt Trời 10
3.3.1: Chuyển hóa nhiệt Mặt Trời thành điện 10
3.3.2: Các hệ thống thu hội tụ ánh sáng Mặt Trời 10
Chương 4: Năng lượng gió…………………………………………………….12
4.1: Tìm hiểu chung………………………………………………………………….12
4.2: Cấu tạo tuabin gió………………………………………………………………12
4.3: Các kiểu tuabin gió hiện nay………………………………………………….13
Chương 5: Năng lượng hạt nhân………………………………………………14
Công nghệ sản xuất điện Trang 1
5.1. Nguyên lý phản ứng phân hạch……………………………………………….14
5.2. Cấu trúc cơ bản của lò và các vật liệu sử dụng……………………………14
5.3. Phân loại các lò…………………………………………………………………15
Chương 6: Năng lượng địa nhiệt………………………………………………18
6.1: Tìm hiểu chung………………………………………………………………….18
6.2: Các nguồn địa nhiệt…………………………………………………………….18
6.3: Những phương pháp sử dụng năng lượng địa nhiệt……………………….18

CHƯƠNG 1 : NHIỆT ĐIỆN
1.1: Giới thiệu về nhiệt điện
Một nhà máy nhiệt điện than gồm có hai cụm thiết bị chính là cụm lò hơi để sản
xuất ra hơi nước và cụm tuabin-máy phát để biến đổi nhiệt năng của dòng hơi thành
điện năng. Ngoài ra còn có thêm lò hơi phụ trợ phục vụ cho khởi động nhà máy; hệ
thống nước làm mát; hệ thống chuẩn bị nhiên liệu (Kho than, băng chuyền, máy nghiền
than), hệ thống sản xuất khí nén; hệ thống thu hồi tro bay, gom xỉ đáy lò, lọc bụi và xử lí
khói thải…
1.2: Nguyên lí làm việc
Lò hơi đốt than phun là công nghệ đã rất phát triển và đang là nguồn sản xuất
điện năng chủ yếu trên thế giới.Than cục đã qua nghiền thô từ phểu than được máy cấp
đến máy nghiền than, ở đây than được sấy nóng và nghiền mịn thành bột có đường kính
trung bình từ 40μm đến 90μm. Bột than hỗn hợp với không khí nóng (gió cấp một) phun
vào buồng lửa và bốc cháy trong môi trường nhiệt độ cao. Không khí cấp vào lò ngoài
gió cấp một còn có thêm gió cấp hai và có thể có thêm gió cấp ba. Nhiệt của quá trình
cháy bột than truyền cho các ống sinh hơi đặt xung quanh buồng đốt để hóa hơi dòng
nước bên trong ống. Hỗn hợp hơi và nước ra khỏi ống sinh hơi đi vào bao hơi, trong bao
hơi có đặt các thiết bị phân ly hơi nhằm đảm bảo tách tối đa các hạt lỏng bị dòng hơi
Công nghệ sản xuất điện Trang 3
cuốn theo. Hơi bão hòa tiếp tục đi qua bộ quá nhiệt để nâng nhiệt độ đến giá trị mong
muốn trước khi đi vào tuabin. Hơi có áp suất và nhiệt độ cao theo ống dẫn hơi đi vào
thân cao áp của tuabin, hơi ra khỏi thân cao áp thường được đưa trở về lò hơi để tái sấy
đến nhiệt độ hơi mới rồi đi vào thân trung áp, hơi ra khỏi thân trung áp có thể được đưa
trở lại lò hơi để tái sấy thêm một lần nữa hoặc đi trực tiếp vào thân hạ áp. Việc tái sấy
hơi (hồi nhiệt trung gian) một lần hay hai lần nhằm mục đích nâng cao hiệu suất nhiệt
cho tuabin.
Thiết bị Tuabin có nhiệm vụ biến nhiệt năng của dòng hơi thành cơ năng trên
trục roto để dẫn động máy phát điện. Máy phát điện biến cơ năng thành điện năng và
được hòa lên lưới điện quốc gia qua máy biến thế. Hơi thoát từ thân hạ áp của tuabin đi
vào bình ngưng nhả nhiệt cho nước làm mát, ngưng tụ thành nước và được bơm trở lại

thấp nhất.
2.3: Các cách tạo ra điện năng:
 Phương thức tạo dòng chảy.
Đây là phương thức tạo đập nhỏ trên thượng nguồn và dẫn nước chảy vào. Dòng
nước sẽ được dẫn đến nơi có sự chênh lệch độ cao nhất định để phát điện.
Công nghệ sản xuất điện Trang 5
Hình 2: Phương thức tạo dòng chảy
 Phương thức dùng đập:
Là phương thức xây đập tại nơi có mặt cắt hẹp và cao của sông. Nước sẽ được
chặn lại và tạo thành hồ chứa nước nhân tạo. Sau đó sử dụng sự chênh lệch độ cao để
phát điện.
Hình 3: Phương thức dùng đập
 Phương thức kết hợp tạo dòng chảy và dùng đập:
Đây là phương thức kết hợp cả 2 phương thức đã nêu ở trên. Phương thức này
vừa dùng đập để tích nước, vừa sử dụng sự chênh lệch độ cao lớn để phát điện. Đây là
phương thức phát huy tối đa được năng lượng dòng chảy.
Công nghệ sản xuất điện Trang 6
Hình 4: Phương thức kết hợp tạo dòng chảy và dùng đập
CHƯƠNG 3 : NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI
3.1: Tìm hiểu chung
Năng lượng tái tạo là năng lượng từ các nguồn tài nguyên được bổ sung liên tục
và không thể bị cạn kiệt, chẳng hạn như năng lượng mặt trời, thủy điện, gió, địa nhiệt,
đại dương và sinh học. Chúng là một nguồn năng lượng sạch, không gây ô nhiễm không
khí, và không đóng góp vào sự nóng lên của khí hậu toàn cầu, hiệu ứng nhà kính. Vì
các nguồn năng lượng này là tự nhiên nên chi phí nhiên liệu và bảo dưỡng thấp. Tuy
nhiên, một hạn chế chung cho tất cả các nguồn năng lượng tái tạo là rất khó khăn để
sản xuất ra một sản lượng điện lớn, đồng thời là công nghệ mới nên chi phí đầu tư ban
đầu là rất lớn.
Hai phương pháp phổ biến dùng để thu nhận và trữ năng lượng Mặt Trời
(NLMT) là phương pháp thụ động nhưng cũng là phương pháp chủ động. Phương pháp

và bất lợi so với mạng Pin Mặt Trời dạng phẳng (flat-plate PV). Thuận lợi ở điểm là sử
dụng rất ít các vật liệu Pin Mặt Trời bán dẫn đắt tiền trong khi đó hấp tối đa ánh sáng
Mặt Trời. Mặt bất lợi là các lăng kính hội tụ phải được hướng thẳng đến Mặt Trời, do đó
việc sử dụng các hệ hấp thu tập trung chỉ khai triển ở những khu vực có nắng nhiều
nhất, đa số đòi hỏi việc sử dụng các thiết bị hiệu chỉnh hướng nằng tối tân, kỹ thuật cao.
Công nghệ sản xuất điện Trang 8
3.2.1: Phiến pin quang điện (Phôtvoltaic Cell)
Phiến pin quang điện là kỳ công của vật lý tinh thể và bán dẫn. Nó được cấu tạo
từ các lớp phẳng và mỏng của các vật liệu đặc biệt gọi là bán dẫn xếp chồng lên nhau .
Hình 5: Hiệu ứng Quang Điện và ứng dụng trong công nghệ Điện Mặt Trời
Có 3 lớp vật liệu chính: lớp trên cùng gọi là silicon loại n (n: negative, âm), vật
liệu này có khả năng “phóng thích” các hạt tích điện âm gọi là electron một khi được
đưa ra ngoài ánh sáng mặt trời. Lớp dưới cùng gọi là lớp p, tích điện dương khi tiếp xúc
với bức xạ Mặt Trời (p: positive, dương). Lớp vật liệu ở giữa gọi là lớp chèn (junction),
lớp này có vai trò như một lớp phân cách (insulator) giữa lớp n và lớp p. Các eletron
được phóng thích từ lớp n sẽ di chuyển theo đường ít bị cản trở nhất, tức là di chuyển từ
lớp n tích điện âm ở bên trên về lớp p tích điện dương ở bên dưới. Như vậy, nếu vùng p
và vùng n được nối bởi một mạch điện tạo bởi các dây dẫn mỏng, dòng electron sẽ di
chuyển trong mạch điện này.
Vật liệu bán dẫn cơ bản và được sử dụng rộng rãi nhất trong tế bào quang điện là
silicon đơn tinh thể. Các tế bào silicon đơn tinh thể cũng có hiệu suất cao hơn cả, thông
thường có thể chuyển đổi đến 23% năng lượng Mặt Trời thu nhận được thành điện. Các
tế bào này cũng rất bền và có tuổi thọ sử dụng cao. Vấn đề chủ yếu là giá thành sản
Công nghệ sản xuất điện Trang 9
xuất. Tạo nên silicon tinh thể lớn và cắt chúng thanh những miếng nhỏ và mỏng (0,1-0,3
mm) là rất tốn thời gian và chi phí cao. Do lý do này, để giảm giá thành sản xuất, người
ta phát triển nghiên cứu các vật liệu thay thế cho tế bào silicon đơn tinh thế, ví dụ như tế
bào silicon đa tinh thể, các pin quang điện công nghệ “màng mỏng”, và các tổ hợp tập
trung.
3.2.2: Hệ thống Pin Quang Điện (Photovoltaic System)

phát dạng hơi thông thường. Nước hoặc dung dịch đun được bơm vào tháp sẽ được đun
nóng để sử dụng trực tiếp hoặc chuyển thành hơi để quay turbine. Các gương này có khả
năng theo dõi và quay theo sự thay đổi của hướng nắng, từ đó luôn đảm bảo sự hội tụ tối
đa của ánh sáng Mặt Trời trên dĩa thu. Mặt thuận lợi của hệ thống này là muối nóng
chảy có khả năng giữ nhiệt rất hiệu quả, có thể kéo dài đến vài ngày trước khi được sử
dụng để chuyển thành điện.
Công nghệ sản xuất điện Trang 11
Hình 7: Tháp điện mặt trời ở Tây Ban Nha
Một dạng thiết bị thu nhiệt Mặt Trời thứ hai là hệ thống hình đĩa (rất giống dạng đĩa
thâu tín hiệu vệ tinh trong viễn thông). Hệ thống này sử dụng đĩa phản chiếu hình
parabol để hội tụ ánh sáng vào tâm thu ở tại tiêu điểm của đĩa. Dung dịch đun được
truyền vào đĩa thu để hấp thu nhiệt tại đó. Nhiệt khi cho dung dịch đang dãn nở ra làm
đẩy piston và từ đó quay tuabin.
Hình 8: Dạng thu nhiệt Mặt Trời dạng đĩa
Công nghệ sản xuất điện Trang 12
CHƯƠNG 4 : NĂNG LƯỢNG GIÓ
4.1: Tìm hiểu chung
Năng lượng gió là động năng của không khí di chuyển trong bầu khí quyển của
Trái Đất. Năng lượng gió là một hình thức gián tiếp của năng lượng mặt trời.
Sử dụng năng lượng gió là một cách trong các cách lấy năng lượng xa xưa nhất
từ môi trường tự nhiên và đã được biết đến từ thời kỳ cổ đại.
Đăc trưng của năng lượng gió là Tuabin gió.
4.2: Cấu tạo Tuabin gió
-Anemometer: Bộ đo lường tốc độ gió và truyền dữ liệu tốc độ gió tới bộ điểu khiển.
Cánh quạt. Gió thổi qua các cánh quạt và là nguyên nhân làm cho các cánh quạt chuyển
động và quay.
- Brake (Bộ hãm): Dùng để dừng rotor trong tình trạng khẩn cấp bằng điện, bằng sức
nước hoặc bằng động cơ.
- Controller (Bộ điều khiển): Bộ điều khiển sẽ khởi động động cơ ở tốc độ gió khoảng 8
đến 14 dặm/giờ tương ứng với 12 km/h đến 22 km/h và tắc động cơ khoảng 65 dặm/giờ

cánh quạt hoạt động theochiều gió với bề mặt cánh quạt hướng về chiều gió đang thổi.
Ngày nay, tuabin gió ba cánh quạt được sử dụng rộng rãi.
CHƯƠNG 5 : NĂNG LƯỢNG HẠT NHÂN
Công nghệ sản xuất điện Trang 15
5.1. Nguyên lý phản ứng phân hạch.
Lò phản ứng hạt nhân hoạt động dựa trên nguyên lý phản ứng phân hạch dây chuyền.
Sơ đồ đơn giản của nguyên lý này nêu trên hình 10.
Khi một nơtron bắn phá hạt nhân U235, hạt nhân bị tách thành hai hay nhiều hạt nhân
nhẹ hơn kèm theo việc giải phóng năng lượng ở dạng động năng, bức xạ gamma và phát
ra các nơtron tự do, các nơtron tự do này là tiếp tục bắn phá các hạt nhân khác để tạo ra
phản ứng hạt nhân dây chuyền.
Hình 10: Sơ đồ đơn giản của nguyên lý phản ứng phân hạch
5.2.Cấu trúc cơ bản của lò và các vật liệu sử dụng
Cấu trúc cơ bản của lò phản ứng hạt nhân bao gồm: nhiên liệu hạt nhân, chất làm
chậm, chất tải nhiệt, thanh điều khiển, vành phản xạ, thùng lò, tường bảo vệ và các vật
cấu trúc khác.
Thanh điều khiển
Nhiên liệu hạt nhân
Vành phản xạ
Chất làm chậm
Thùng lò
Chất tải nhiệt
Hình 11: Sơ đồ cấu trúc của lò phản ứng hạt nhân
Bảng 1: Các phần tử chính,vật liệu sử dụng và chức năng của chúng
Công nghệ sản xuất điện Trang 16
TT Phần tử Vật liệu Chức năng
1 Nhiên liệu
U
233
,U

vùng hoạt
7 Tường bảo vệ Bê tông,H
2
O,Fe,Pb Bảo vệ chống bức xạ
8
Các vật cấu trúc
khác
Al,Fe,Zn,S/S Hỗ trợ các cấu trúc trong lò
5.3.Phân loại các lò
Tùy thuộc vào việc sử dụng các chất tải nhiệt,chất làm chậm và cấu trúc của lò người
ta phân ra các loại lò như nêu trong bảng 2.
Bảng 2: Phân loại các lò
Số
TT
LOẠI
LÒ
Tên gọi Nhiên liệu
Chất làm
chậm
Chất tải nhiệt
1 PWR Lò nước áp lực
Urani làm giàu nhẹ
2-5%
H
2
O H
2
O
2 BWR Lò nước sôi
Urani làm giàu nhẹ

Công nghệ sản xuất điện Trang 17
5 GCR Lò khí grafit
Urani tự nhiên
0,7%
Grafit Khí He
6 LWGR
Lò nước grafit
kênh áp lực
Urani tự nhiên giàu
nhẹ
Grafit H
2
O
7 AGR
Lò khí grafit cải
tiến
Urani tự nhiên
0,7%
Grafit Khí He
8 FBR Lò nhanh tái sinh
Urani làm giàu hoặc
Plutoni
Không Na
Cho đến nay, thực chất chỉ mới có ba loại được công nhận là những công nghệ đã được
kiểm chứng và được phát triển nhiều nhất, đó là PWR, BWR và PHWR Sau đây là sơ
đồ công nghệ 3 lò phản ứng được phát triển nhiều nhất,phổ biến nhất hiện nay đó là
PWR,BWR và BHWR.
Hình 12: Sơ đồ công nghệ hai vòng tuần hoàn của lò PWR
Công nghệ sản xuất điện Trang 18
Hình 13 :Sơ đồ công nghệ một vòng tuần hoàn với lò nước sôi BWR

Hiện nay có 3 loại sơ đồ sản xuất điện năng sử dụng nguồn địa nhiệt: Sơ đồ trực
tiếp sử dụng hơi nóng khô; sơ đồ gián tiếp sử dụng hơi nước và sơ đồ hỗn hợp (hai chu
trình).
Trong sơ đồ trực tiếp, hơi nóng thổi trực tiếp và tuốc bin, làm quay máy phát để sinh ra
điện.
Trong sơ đồ gián tiếp, hơi nước địa nhiệt được làm tăng độ nóng lên trên 182
0
C.
Hơi nước được dồn vào buồng bay hơi để giảm áp lực, do vậy một phần dung dịch
được biến thành hơi nước. Hơi nước sẽ làm quay tuốc bin. Nếu trong bình chứa còn dư
chất lỏng, nó có thể được đưa vào bình bay hơi để tăng thêm công suất.
Công nghệ sản xuất điện Trang 20
Trong sơ đồ hỗn hợp, sử dụng nước nóng có nhiệt độ thấp hơn 200
0
C, là nguồn
nước nóng dồi dào nhất trong đa số các vùng địa nhiệt. Nước nóng địa nhiệt và chất
lỏng thứ cấp có nhiệt độ sôi thấp hơn được đưa qua buồng trao đổi nhiệt. Nhiệt năng
của nước địa nhiệt làm chất lỏng thứ cấp bốc hơi và hơi nước sẽ làm quay tuốc bin. Bởi
vì đây là hệ thống khép kín nên không hề có chất thải vào khí quyển. Nước nóng có
nhiệt độ vừa phải là nguồn địa nhiệt thông dụng có tiềm năng dồi dào nhất. Do đó đa
số các nhà máy điện địa nhiệt trong tương lai sẽ hoạt động theo nguyên lý này.
Hình 15: Sơ đồ nhà máy địa nhiệt điện 2 chu trình
Công nghệ sản xuất điện Trang 21
KẾT LUẬN
Để nâng cao sản lượng và đảm bảo chất lượng điện năng sản xuất ra chúng ta
cần tìm hiểu các công nghệ mới, phát triển các phương thức sản xuất mới nhằm đáp
ứng nhu cầu của con người nhưng phải hòa hợp với thiên nhiên, tránh tình trạng phá
hủy môi trường tự nhiên như hiện nay. Do đó nguồn năng lượng sạch đang dần trở
thành xu thế để phát triển sản xuất và phát triển quy mô, tuy nhiên công xuất và hiệu
quả kinh tế chưa cao nhưng trong tương lại nó là nguồn năng lượng này có thể đáp ứngCông nghệ sản xuất điện Trang 24
Công nghệ sản xuất điện Trang 25