Nghiên cứu hệ thống phát điện MHD sử dụng năng lượng địa nhiệt tại HCMUTE

LỜI CAM ĐOAN

CẢM TẠ

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Tổng quan về hướng nghiên cứu

1.2. Tính cấp thiết của đề tài

1.3. Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu

1.4. Phạm vi và giới hạn nghiên cứu

1.5. Phương pháp nghiên cứu

1.6. Kết quả dự kiến

1.7. Năng lượng địa nhiệt

1.7.1. Nguồn gốc hình thành

1.7.2. Năng lượng địa nhiệt ở Việt Nam

2. CHƯƠNG 2: NHÀ MÁY ĐIỆN ĐỊA NHIỆT

2.1. Nhà máy địa nhiệt điện Dry steam

2.2. Nhà máy địa nhiệt điện Flash steam

2.3. Nhà máy địa nhiệt điện Binary Cycle

2.4. Nhà máy địa nhiệt điện Combined Cycle

2.5. Chu trình hơi nước (Rankine)

2.6. Các phương trình

2.7. Máy phát điện từ thủy động lực (MHD)

2.7.1. Các nguyên lý cơ bản và phương trình toán học

2.7.2. Quy trình hoạt động

2.7.3. Các mẫu máy phát điện MHD

2.7.3.1. Máy phát điện Faraday

2.7.3.2. Máy phát điện Hall

2.7.4. Hệ thống MHD

2.7.4.1. Hệ thống chu kì mở

2.7.4.2. Hệ thống chu kì đóng

2.7.5. Một số ưu điểm của máy phát điện MHD

2.7.6. Máy phát điện AC MHD

2.7.6.1. Máy phát điện AC MHD cơ bản

2.7.6.2. Mô hình phân tích

2.7.6.3. Công suất trong máy phát AC MHD

2.8. XÂY DỰNG MÔ HÌNH MÁY PHÁT ĐIỆN AC MHD KẾT HỢP NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT

2.8.1. Mô hình nhà máy địa nhiệt truyền thống

3. CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH CÁC KHỐI TRONG MÔ HÌNH ĐỊA NHIỆT TRUYỀN THỐNG

3.1. Máy tách kiểu xoáy

3.2. Tháp giải nhiệt

3.3. Bộ ngưng tụ

3.4. Tính toán hiệu suất hệ thống dựa trên chu trình năng lượng Rankine

3.5. Mô hình nhà máy địa nhiệt tuabin 2 cấp

3.6. Mô hình nhà máy địa nhiệt sử dụng máy phát điện AC MHD

3.7. Phân tích các khối trong chu trình LM MHD

3.7.1. Bộ trộn kim loại lỏng và hơi

3.7.2. Phân tích máy phát AC MHD sử dụng kim loại lỏng NaK

3.7.3. Bộ tách hơi và kim loại lỏng

3.7.4. Bơm áp suất khí vào buồng trộn

3.7.5. Tính toán hiệu suất của chu trình LM MHD

3.7.6. Phân tích nhiệt lượng trong chu trình LM MHD

3.7.7. Phân tích Entropy mẫu

3.7.8. Hiệu suất của hệ thống

3.8. TÍNH TOÁN VÀ MÔ PHỎNG CÁC THÔNG SỐ CỦA CÁC CHU TRÌNH

3.8.1. Mô phỏng máy phát AC MHD bằng phương pháp giải tích

3.8.2. Tính toán và mô phỏng các thông số của chu trình địa nhiệt truyền thống

3.8.3. Tính toán và mô phỏng các thông số của chu trình địa nhiệt tuabin 2 cấp

3.8.4. Tính toán và mô phỏng các thông số của chu trình địa nhiệt – AC MHD

3.8.5. So sánh chu trình địa nhiệt – AC MHD với chu trình địa nhiệt – DC MHD đã được công bố

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI

1. Hướng phát triển của đề tài

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về nghiên cứu

Nghiên cứu về hệ thống phát điện MHD sử dụng năng lượng địa nhiệt tại HCMUTE được thực hiện trong bối cảnh khủng hoảng năng lượng và biến đổi khí hậu. Nguồn năng lượng hóa thạch đang dần cạn kiệt, trong khi năng lượng tái tạo như địa nhiệt đang trở thành giải pháp khả thi. Địa nhiệt không chỉ là nguồn năng lượng sạch mà còn có khả năng cung cấp điện liên tục, không phụ thuộc vào thời tiết. Theo nghiên cứu của Jacobson và Delucchi, việc chuyển đổi hoàn toàn sang năng lượng tái tạo có thể thực hiện vào năm 2050. Điều này cho thấy tầm quan trọng của năng lượng địa nhiệt trong tương lai.

1.1. Tính cấp thiết của đề tài

Tính cấp thiết của nghiên cứu này xuất phát từ nhu cầu cấp bách trong việc tìm kiếm các nguồn năng lượng thay thế cho năng lượng hóa thạch. Năng lượng địa nhiệt được xem là một trong những nguồn năng lượng tái tạo có tiềm năng lớn, đặc biệt là ở các quốc gia đang phát triển. Việc phát triển công nghệ MHD có thể giúp tối ưu hóa hiệu suất phát điện từ nguồn địa nhiệt, giảm thiểu tổn thất năng lượng và nâng cao hiệu quả sử dụng. Nghiên cứu này không chỉ có giá trị lý thuyết mà còn mang lại ứng dụng thực tiễn trong việc phát triển các hệ thống điện địa nhiệt tại Việt Nam.

II. Công nghệ MHD và ứng dụng

Công nghệ MHD (Magnetohydrodynamics) cho phép chuyển đổi trực tiếp năng lượng nhiệt thành điện mà không cần đến các thành phần cơ khí chuyển động. Điều này giúp giảm thiểu tổn thất năng lượng và nâng cao hiệu suất phát điện. Các máy phát điện MHD có thể hoạt động với năng lượng địa nhiệt, tạo ra điện năng từ plasma hoặc kim loại lỏng. Nghiên cứu cho thấy máy phát điện AC MHD có hiệu suất cao hơn so với các hệ thống truyền thống. Việc áp dụng công nghệ này trong hệ thống phát điện tại HCMUTE có thể tạo ra những bước đột phá trong việc sử dụng năng lượng tái tạo.

2.1. Hiệu suất phát điện từ MHD

Hiệu suất của các máy phát điện MHD có thể đạt tới 62,5%, cao hơn nhiều so với các hệ thống địa nhiệt truyền thống. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng mô hình máy phát điện AC MHD kết hợp với năng lượng địa nhiệt có thể tạo ra hiệu suất phát điện lên tới 32,49%, vượt trội hơn so với các hệ thống địa nhiệt khác. Điều này chứng tỏ rằng công nghệ MHD không chỉ là một giải pháp lý tưởng cho việc phát điện mà còn có thể đóng góp vào việc phát triển bền vững trong lĩnh vực năng lượng.

III. Kết luận và hướng phát triển

Nghiên cứu về hệ thống phát điện MHD sử dụng năng lượng địa nhiệt tại HCMUTE đã chỉ ra rằng việc áp dụng công nghệ MHD có thể mang lại hiệu suất cao hơn so với các phương pháp truyền thống. Điều này không chỉ giúp tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng tái tạo mà còn góp phần vào việc bảo vệ môi trường. Hướng phát triển trong tương lai cần tập trung vào việc cải tiến công nghệ MHD và mở rộng ứng dụng của nó trong các lĩnh vực khác nhau. Việc nghiên cứu và phát triển các mô hình mới sẽ giúp nâng cao hiệu quả và khả năng cạnh tranh của hệ thống phát điện tại Việt Nam.

3.1. Hướng phát triển bền vững

Hướng phát triển bền vững cho hệ thống năng lượng tại Việt Nam cần chú trọng đến việc kết hợp các nguồn năng lượng tái tạo khác nhau. Việc phát triển công nghệ xanh như MHD không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm mà còn tạo ra một môi trường sống tốt hơn cho thế hệ tương lai. Các nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình và nâng cao hiệu suất của các hệ thống phát điện, từ đó góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành năng lượng.

Luận văn thạc sĩ về hệ thống phát điện MHD và năng lượng địa nhiệt tại HCMUTE