CHƯƠNG NĂNG LƯỢNG VÀ MÔI TRƯỜNG 1.1 Giới thiệu 1.2 Năng lượng gì? 1.3 Tiêu thụ lượng GDP 1.4 Các vấn đề môi trường 1.5 Dự trữ tiêu thụ lượng 1.1 Giới thiệu Nhận thức lượng: - Năng lượng cần cho phát triển; - Năng lượng có sẵn rẻ cần thiết để vận hành xã hội gọi công nghiệp tiên tiến; - Năng lượng nguồn tài nguyên hữu hạn; - Một phần ba dân số giới có dư tiêu thụ chủ yếu lượng.Trong hai phần ba lạI sống nước không đảm bảo đủ lượng để phát triển kinh tế Ví dụ nước Mỹ ,một nước tiêu thụ khoảng 26% lượng giới dân số chiếm khoảng 4.4% dân số giới; 1.1 Giới thiệu - Khi kinh tế nước phát triển tăng trưởng thi nhu cầu lượng họ tăng theo Điều làm tăng áp lực lên việc cung cấp ngày câng cạn kiệt nguồn nhiên liệu hóa thạch, làm tăng hiệu ứng nhà kính nhiễm khí nói chung -Vì người tập trung vào tiêu thụ lượng mà quên cung cấp lượng phạm vi lớn quan trọng kinh tế giới Chẳng hạn, công nghiệp lượng Anh chiếm 5% GDP sử dụng 4% lực lượng sản xuất công nghiệp (1999), ngành cơng nghiệp lớn Anh 1.1 Giới thiệu - Về chất ,cung cấp lượng lĩnh vực đa quốc gia + Chẳng hạn, dầu thô vận chuyển khắp giới ,chỉ riêng năm 1999 hàng ngày có tổng cộng 41 048 thùng vận chuyển + Tương tự, số lượng lớn khí ga tự nhiên dược bơm khoảng cách lớn qua nhiều lãnh thổ quốc gia điện đươc bán nước hàng ngày + Với quy mô công nghiệp cung cấp lượng, tính chất đa quốc gia tầm quan trọng kinh tế giới, hiển nhiên có nhiều bên có quyền lợi nhờ thúc đẩy tiêu thụ lượng điều đơi dẫn tới xung đột bên lý môi trường 1.1 Giới thiệu Khai thác thủy điện lưu vực quốc tế ảnh hưởng đến ngành khác lợi ích quốc gia có chung lưu vực, hạ lưu sơng Xem video clip Xây dựng đập dịng Mê-Cơng 1.2 Năng lượng gì? 1.2.1 Khái niệm lượng Tất quen với thuật ngữ lượng,nhưng thật đáng ngạc nhiên có vài người hiểu hồn tồn chất thực Trong ngôn ngữ thường ngày, từ lượng dùng cách tùy tiện từ công, công suất, nhiên liệu hay lượng thường dùng hoán đổi cho thường dùng sai 1.2 Năng lượng gì? - Một Jun ( J ) công thực lực N tác động vào vật cho dịch chuyển m theo hướng lực - Một Newton (N) lực cần thiết để làm tăng hay giảm vận tốc 1kg vật 1m /s cho giây Số Newton cần thiết để gia tăng tốc độ cho mơt vật tính cơng thức : F = m x a 1.2 Năng lượng gì? - Thế = m x g x h Ở m khối lượng vật (kg); g gia tốc trọng lực ( tức 9.81 m/s2 ); h chiều cao mà vật nâng lên (m ) - Khi vật rơi xuống, sở hữu lượng chuyển động nó, lượng định nghĩa động Đơng tính theo : Động = 0.5 x m x v2 Ở v vận tốc vật ( m/s ) 1.2 Năng lượng gì? 1.2.2 Đơn vị lượng KILOWATT-GIỜ (kwh ) Đơn vị Kilowat-giờ (kwh ) đơn vị đặc biệt hữu ích lượng, thường dùng ngành cung cấp điện với phạm vi nhỏ ngành cung cấp khí gas Nó liên quan đến giá trị lượng tiêu thụ cách vận hành thiết bị có cơng suất kw Do : kwh = 3.6 x 106 jun BRITISH THERMAL UNIT (Btu) Đơn vị nhiệt Anh ( Btu ) đơn vị thuộc hệ thống đo lường cũ Anh Cho đến sử dụng nhiều phổ biến Mỹ Btu = 1.055 x 103 jun THERME Therme đơn vị tạo lập ngành cung cấp khí gas Nó tương đương với 100 000 Btu therme = 1.055 x 108 jun 1.2 Năng lượng gì? TẤN DẦU TƯƠNG ĐƯƠNG ( toe ) Tấn dầu tương đương (toe ) đon vị lượng sử dụng ttrong ngành dầu lửa toe = 4.5 x 1010 jun THÙNG Thùng đơn vị khác lượng dùng ngành dầu lửa Có 7.5 thùng toe thùng = x 109 jun CALO Trong ngành công nghiệp thực phẩm , calo đon vị lượng thơng dụng Thực tế lượng nhiệt cần thiết để đun gram nước lên 1oC calo = 4.2 x 103 jun 1.2 Năng lượng gì? 1.2.3 Các định luật nhiệt học ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG HỌC Định luật nhiệt động học, gọi định luật bảo toàn lượng Phát biểu : lượng hệ thống không tự nhiên sinh không tự nhiên Thực tế, lượng chuyển đổi từ dạng sang dạng khác, truyền từ hệ thống sang hệ thống khác ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG HỌC Trong định luật nhiệt động học đề cập tới số lượng lượng hệ thống, lại khơng đề cập hướng truyền dịng lượng Định luật liên quan đến hướng tự nhiên trình lượng Chẳng hạn, theo định luật nhiệt động học , nhiệt ln truyền từ vật nóng tới vật lạnh Theo cách nói khác, giải thích nhều trình tự nhiên lại xảy ĐỊNH LUẬT CỦA NHIỆT ĐỘNG HỌC Định luật nhiệt động học đề cập đến độ không tuyệt đối ( tức -273 0C ).định luật phát biểu cách đơn giản giảm nhiệt độ hệ thống tới độ không tuyệt đối 1.3 Tiêu thụ lượng GDP Thời kỳ địa điểm Kiểu xã hội Các đặc điểm Mức tiêu thụ lượng theo đầu người hàng ngày (ước tính ) Rất sớm Hái lượm Hái lượm ,củ rau dại 2000kcal (8.2 M J ) 1000 000 BC Săn bắt –Hái lượm Hái lượm dại ,săn bắt, nấu thực phẩm 4000 kCal ( 16.4 M J ) 4000 BC Trung Đông Nông dân định cư Trồng trọt chăn nuôi 12 000 kCal (49.2MJ ) AD 1500 Châu Âu Nông nghiệp công nghiệp quy mô nhỏ Xã hội nông nghiệp công nghiệp riêng lẻ sản xuất kim loại thủy tinh.v.v… 21 000 kCal (88.2 MJ ) AD 1900 Châu Âu Cơng nghiệp hóa Công nghiệp quy mô lớn Sản xuất hàng loạt Các thành phố lớn 90 000 kCal (378 MJ ) AD 1990 USA, Tây Âu , v.v Công nghiệp tiên tiến Xã hội tiêu dùng ,chuyên chở hàng loạt, nhiều thiết bị tiêt kiệm lao động 250 000 kCal ( GJ ) 1.3 Tiêu thụ lượng GDP Từ bảng thấy mức tiêu thụ lượng tính theo đầu người tăng dần (hầu theo hàm mũ) xã hội trở nên tiên tiến cơng nghiệp hóa hơn; 1.3 Tiêu thụ lượng GDP Những hình minh họa quan hệ tổng sản phẩm quốc gia tính theo đầu người (GNP) ( Có quan hệ gần với GDP ) mức tiêu thụ lượng cho vài nước nghèo giàu tương ứng giới 1.3 Tiêu thụ lượng GDP Mặc dù mức tiêu thụ lượng chịu ảnh hưởng yếu tố là: mật độ dân số , thời tiết địa điểm Cũng thấy từ hình phần lớn quốc gia với nước phát triển, có mối liên hệ mạnh mẽ GNP mức tiêu thụ lượng Nói chung, hầu hết xã hội mức tiêu thụ lượng tăng trưởng kinh tế có xu phát triển song song với 1.3 Tiêu thụ lượng GDP Tỷ số lượng sử dụng GDP (E/GDP) biết cường độ lượng kinh tế Nó thước đo đầu kinh tế so với đầu vào lượng nó, thực tế ,nó thước đo hiệu lượng sử dụng Các quốc gia sản xuất, với hạ tầng nghèo nàn lạc hậu cho thấy cường độ lượng cao,trong với hiệu lượng cao nước “ hậu cơng nghiệp hóa “ lại có mật độ thấp nhiều 1.3 Tiêu thụ lượng GDP Trong cường độ lượng chịu ảnh hưởng mạnh mẽ giá lượng, bị tác động yếu tố gián tiếp làm ảnh hưởng đến giá Ví dụ ,các thay đổi cơng nghệ thay đổi cấu thương mại giới ảnh hưởng đến cường độ lượng Vị trí địa lý có ảnh hưởng mạnh mẽ; Các nước phương bắc lạnh lẽo có xu thể cường độ lượng cao Các yếu tố khác bao gồm thay đổi thời trang sở thích Chẳng hạn, công việc chu kỳ trở nên phổ biến với nhiều người, điều ảnh hưởng đến mật độ lượng kinh tế Tóm lại có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến cường độ lượng CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN NĂNG 12000 1.6 1.4 10000 GDP/ng­êi 1.0 6000 0.8 0.6 4000 C­êng ®é(Kwh/$) 1.2 8000 0.4 GDP/ng­êi-USD/ng­êi 2000 0.2 C­êng ®é-kWh/$ 2008 0.0 2010 2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030 Cng in nng, GDP/ngi, Tiêu thụ điện/người 2010 2015 2020 2025 kWh/USD(2005) 1,36 1,39 1,28 1,07 2030 0,87 USD/người 1170 2100 3400 5000 10000 kWh/người/năm 985 1720 2600 3800 5400 CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN NĂNG – SO SÁNH QUỐC TẾ 1.20 kWh/ USD (g i ¸ 1995) 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 Korea, Rep China Thailand Vietnam Malaysia Philippines India 0.00 19 90 19 91 92 19 93 19 94 19 19 95 19 96 19 98 19 99 19 00 20 20 01 20 03 20 04 20 05 20 Nguån: IMF 2007 1.4 Các vấn đề môi trường Quan tâm đến môi trường, đặc biệt mối đe dọa cảm nhận ấm lên toàn cầu, ảnh hưởng tới việc định hình sách lượng nhiều nước, nên thảo luận vấn đề mức độ chi tiết cần thiết Mặc dầu có nhiều tranh cãi khoa học tính chất đắn phạm vi mối đe dọa kép ấm lên toàn cầu cạn kiệt tầng ơ-zơn Đó mối đe dọa cảm nhận thay đổi khí hậu vấn đề khác, thay đổi thái độ tiêu thụ lượng Các khái niệm ấm lên tồn cầu cạn kiệt tầng ơzơn đơi kết hợp dùng thay cho 10 - - – - • - – 1) 2) 3) 4) 5) - • • • ; • - • • •