z Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA SƯ PHẠM BỘ MÔN SƯ PHẠM VẬT LÝ CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG MỚI Luận văn tốt nghiệp Ngành: SƯ PHẠM VẬT LÝ Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: Ths.GVC. Hoàng Xuân Dinh Mai Thúy Kiều Mã số SV: 1100220 Lớp: Sư phạm Vật Lý Khóa: 36 Cần Thơ, năm 2014 GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 1 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới MỤC LỤC Phần MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài 2. Mục đích của đề tài 3. Giới hạn của đề tài 4. Phương pháp và phương tiện thực hiện 5. Các bước thực hiện Phần NỘI DUNG Trang Chương 1: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI ................................................................... 3 1.1. Nhiệt mặt trời ............................................................................................................ 3 1.1.1. Máy nước nóng ...................................................................................................... 3 1.1.1.1. Trên thế giới ........................................................................................................ 3 1.1.1.2. Tại Việt Nam....................................................................................................... 4 1.1.2. Hệ thống sưởi ấm, làm mát thông gió .................................................................... 5 1.1.3. Xử lí nước .............................................................................................................. 5 1.1.4. Nấu ăn .................................................................................................................... 6 1.1.5. Nhiệt quy trình ....................................................................................................... 7 1.2. Điện mặt trời ............................................................................................................. 7 1.2.1. Điện mặt trời .......................................................................................................... 7 1.2.2. Pin mặt trời............................................................................................................. 8 1.3. Thuận lợi và khó khăn trong việc ứng dụng năng lượng mặt trời vào thực tế ......... 9 1.3.1. Thuận lợi ................................................................................................................ 9 1.3.2. Khó khăn ................................................................................................................ 9 1.4. Điện mặt trời ở Việt Nam ......................................................................................... 9 1.4.1. Tiềm năng .............................................................................................................. 9 1.4.2. Thành tựu bước đầu ............................................................................................... 10 1.4.3. Chủ trương trong tương lai .................................................................................... 11 Chương 2: NĂNG LƯỢNG GIÓ ................................................................................ 13 2.1. Sự hình thành năng lượng gió ................................................................................... 13 2.2. Sản xuất điện từ năng lượng gió ............................................................................... 13 GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 2 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới 2.3. Điện gió trên thế giới ................................................................................................ 14 2.4. Thuận lợi và khó khăn trong việc sản xuất điên gió ................................................. 15 2.4.1. Thuận lơi ................................................................................................................ 15 2.4.2. Khó khăn ................................................................................................................ 16 2.5. Năng lượng gió ở Việt Nam...................................................................................... 16 2.5.1. Tiềm năng lớn ........................................................................................................ 16 2.5.2. Khó khăn từ nhiều phía .......................................................................................... 17 2.5.3. Các trạm điện gió ở Việt Nam ............................................................................... 18 Chương 3: NĂNG LƯỢNG SINH KHỐI .................................................................. 21 3.1. Giới thiệu .................................................................................................................. 21 3.2. Nguồn gốc ................................................................................................................. 22 3.2.1. Chất bã của sinh khối đã qua xử lý ........................................................................ 23 3.2.2. Bột giấy và các chất bã trong quá trình sản xuất giấy .......................................... 23 3.2.3. Bã cây rừng ........................................................................................................... 23 3.2.4. Bã nông nghiệp ...................................................................................................... 24 3.2.5. Chất thải từ gia súc ................................................................................................ 25 3.2.6. Các loại bã thải khác .............................................................................................. 26 3.2.6.1. Chất thải củi gỗ đô thị ........................................................................................ 26 3.2.6.2. Chất thải rắn đô thị .......................................................................................................... 26 3.2.7. Cây trồng năng lượng ............................................................................................. 26 3.2.7.1. Các giống cây cỏ (thảo mộc) năng lượng .......................................................... 26 3.2.7.2. Các giống cây gỗ năng lượng ............................................................................ 27 3.2.7.3. Các giống cây công nghiệp ................................................................................. 27 3.2.7.4. Các giống cây nông nghiệp ................................................................................. 27 3.2.7.5. Các giống cây dưới nước ................................................................................... 27 3.3. Điện sinh khối trên thế giới....................................................................................... 28 3.4. Điện sinh khối ở Việt Nam ....................................................................................... 29 3.4.1. Cơ hội ..................................................................................................................... 29 3.4.1.1. Tiềm năng ........................................................................................................... 29 3.4.1.2. Nhu cầu ngày càng phát triển.............................................................................. 30 3.4.1.3. Các chính sách thuận lợi ..................................................................................... 30 GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 3 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới 3.4.2. Thách thức.............................................................................................................. 31 3.4.2.1. Trở ngại về môi trường ....................................................................................... 31 3.4.2.2. Sự cạnh tranh về chi phí của các công nghệ ....................................................... 31 3.4.2.3. Thiếu nhận thức xã hội về năng lượng sinh khối................................................ 31 3.4.3. Một số nhà máy điện sinh khối tại Việt Nam ........................................................ 31 3.4.4. Kết luận .................................................................................................................. 32 Chương 4: NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT .................................................................. 34 4.1. Tổng quan ................................................................................................................. 34 4.2. Phân loại các nguồn địa nhiệt ................................................................................... 35 4.2.1. Các nguồn địa nhiệt dạng thủy nhiệt ..................................................................... 35 4.2.2. Các nguồn địa nhiệt dạng HDR (dạng đá khô nóng) ............................................. 36 4.3. Thuận lợi và thách thức ............................................................................................ 37 4.3.1. Thuận lợi ................................................................................................................ 37 4.3.2. Thách thức.............................................................................................................. 37 4.4. Khai thác địa nhiệt trên thế giới hiện nay ................................................................. 38 4.5. Tiềm năng và giải pháp khai thác địa nhiệt ở Việt Nam .......................................... 39 4.5.1. Tiềm năng .............................................................................................................. 39 4.5.2. Khai thác ................................................................................................................ 40 Chương 5: NĂNG LƯỢNG ĐẠI DƯƠNG................................................................ 43 5.1. Năng lượng thủy triều ............................................................................................... 44 5.2. Năng lượng của sóng biển ........................................................................................ 45 5.3. Năng lượng nhiệt của đại dương ............................................................................... 48 5.4. Tiềm năng ở Việt Nam.............................................................................................. 49 Phần KẾT LUẬN ................................................................................................ 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 4 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới Phần MỞ ĐẦU 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Năng lượng là một trong những yếu tố cần thiết cho sự tồn tại và phát triển của xã hội loài người, đồng thời cũng là cũng là yếu tố duy trì sự sống trên trái đất. Bước sang thế kỷ 21, cùng với nhịp độ phát triển kinh tế - xã hội ngày một gia tăng trong khuôn khổ của nguồn tài nguyên bị hạn chế, loài người đang đứng trước nguy cơ cạn kiệt của các nguồn tài nguyên năng lượng cổ điển và phải đương đầu với vấn đề ô nhiễm môi trường sống đã ở mức báo động trong phạm vi toàn cầu gây ra bởi lượng khí thải độc hại trong quá trình sử dụng năng lượng. Vì vậy, việc tìm kiếm các nguồn năng lượng bổ sung và nghiên cứu sử dụng các nguồn năng lượng mới và tái tạo đang là xu hướng chung của nhiều quốc gia, trong đó có Việt Nam. Năng lượng mới và tái tạo là những nguồn năng lượng sạch, có trữ lượng to lớn và có khả năng tái tạo hầu như vô tận ví dụ như năng lượng mặt trời, năng lượng gió, năng lượng sinh học, năng lượng địa nhiệt,… Tìm hiểu về nguồn năng lượng mới và sử dụng chúng một cách có hiệu quả cũng là góp phần cải thiện môi trường, thúc đẩy sự phát triển về kinh tế và xã hội. Đó cũng là lý do để tôi chọn đề tài “Các nguồn năng lượng mới”. 2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI Tìm hiểu các nguồn năng lượng mới cũng như cách sử dụng các nguồn năng lượng này sao cho mang lại hiệu quả kinh tế cao và bền vững nhất. 3. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI Ở đây chỉ nghiên cứu đề tài qua các tài liệu và tổng hợp những kiến thức liên quan, chưa đi vào các cơ sở thực tế. 4. PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN THỰC HIỆN Để hoàn thành đề tài này tôi đã thực hiện các phương pháp sau:  Tra cứu tài liệu trên Internet, sách và các giáo trình có liên quan đến nội dung của đề tài.  Phân tích, tổng hợp các nội dung có liên quan để viết luận văn. 5. CÁC BƯỚC THỰC HIỆN ĐỀ TÀI GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 5 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới - Bước 1: Nhận đề tài. - Bước 2: Tìm các tài liệu liên quan đến đề tài và lập đề cương. - Bước 3: Tổng hợp tài liệu tiến hành viết bản thảo và trao đổi với giáo viên hướng dẫn. - Bước 4: Nộp bản thảo cho giáo viên hướng dẫn, tham khảo ý kiến và chỉnh sửa. - Bước 5: Hoàn thành luận văn. - Bước 6: Báo cáo luận văn GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 6 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới Phần NỘI DUNG Chương 1: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI Mặt trời là một quả cầu khí nóng khổng lồ đường kính gần một triệu rưỡi km, tức là gấp hơn 100 lần trái đất. Trong lòng mặt trời có thể bỏ lọt hơn một vạn thiên thể lớn như Trái đất. Mặt trời ở cách xa Trái đất khoảng 150 triệu km. Công suất bức xạ của Mặt trời vào khoảng 38 vạn tỷ tỷ kilôoát (3,8 x 1023 kw). Chỉ một phần nhỏ của năng lượng khổng lồ này đến Trái đất. Tính ra mỗi năm Trái đất nhận được của Mặt trời một năng lượng tương đương, với 115.000 tỷ tấn than, tức là hơn toàn bộ nguồn trữ lượng than đá, dầu mỏ, khí thiên nhiên có trong lòng đất. Bình quân mỗi mét vuông trên mặt đất nhận được một công suất khoảng 1kw, ở bên ngoài khí quyển công suất bức xạ Mặt trời khoảng 1,4 kw/m2. Năng lượng Mặt Trời là năng lượng của dòng bức xạ điện từ xuất phát từ Mặt Trời, cộng với một phần nhỏ năng lượng của các hạt nguyên tử khác phóng ra từ ngôi sao này. Dòng năng lượng này sẽ tiếp tục phát ra cho đến khi phản ứng hạt nhân trên Mặt Trời hết nhiên liệu, vào khoảng 5 tỷ năm nữa. Hiện nay, việc sử dụng năng lượng mặt trời trên thế giới theo nhiều phương hướng, có phương hướng đơn giản và rẻ tiền, có phương hướng tương đối phức tạp và tốn kém hơn. 1.1. NHIỆT MẶT TRỜI 1.1.1. Máy nước nóng 1.1.1.1. Trên thế giới 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 400C) 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. 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 nhà sưu tập không tráng nhựa (21%) sử dụng chủ yếu để làm nóng bể bơi. Ở thế kỷ 19, phương Tây vẫn chưa có khái niệm về giữ nhiệt cho nước. Người ta chứa nước trong một thùng giống thùng phuy. Nhiệt độ của nước được tăng lên bằng phương pháp thủ công: dùng gỗ hoặc than đá để đốt thùng phuy. Phương pháp này rất tốn kém và bất tiện khi có nhu cầu sử dụng nước nóng. Ở các vùng nông thôn có nhiều nắng hơn thì GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 7 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới nông dân đã dùng một phương pháp khác. Họ chứa nước trong một thùng phuy sơn đen bên ngoài và đậy nắp. Sau đó đem phơi dưới ánh nắng mặt trời suốt cả ngày. Phương pháp đó có vẻ khá hơn. Tại Baltimore, bang Maryland (Mỹ), Clarence Kemp là người đầu tiên phát hiện ra những hạn chế của những thùng chứa nước nóng từ năng lượng mặt trời. Năm 1891, Kemp đã chế ra một loại bồn hộp kim loại giữ được nhiệt của nước từ năng lượng mặt trời. Ông đã đặt tên cho sản phẩm của mình là Climax – đây là sản phẩm đầu tiên trên thế giới được thương mại. Từ năm 1909, Bailey đã tung sản phẩm của mình ra thị trường và loại Climax ra khỏi cuộc chơi với những ưu điểm nổi trội. Từ năm 1909 đến năm 1918, ông đã bán ra thị trường hơn 4000 máy hiệu Solar Day-Night. Ngay từ năm 1930, tại bang Florida (Mỹ), những tiệm giặt ủi đã ứng dụng hệ thống máy nước nóng năng lượng mặt trời. Từ năm 1920 – 1930, những khám phá lớn về khí đốt tại Los Angeles đã làm đình trệ sự phát triển ứng dụng của năng lượng mặt trời. Sau năm 1930, Heater là người kế nghiệp Baily đã phát triển dòng máy Solar Day – Night Heater rất phổ biến. Sau chiến tranh thế giới thứ II, có những nước mà cả nửa số dân đã dùng máy nước nóng năng lượng mặt trời, góp phần tiết kiệm được điện cho các ngành công nghiệp sản xuất khác. 1.1.1.2. Tại Việt Nam Từ đầu những năm 90 của thế kỷ 20, máy nước nóng năng lượng mặt trời nói riêng và các thiết bị dùng năng lượng mặt trời nói chung đã nhen nhóm xuất hiện tại Việt Nam nhưng mới chỉ ở dạng nghiên cứu của các trường đại học hoặc viện nghiên cứu. Cuối những năm 90 và đầu năm 2000, máy nước nóng năng lượng mặt trời đã có hình thức thương mại. So với các nước phát triển khác trên thế giới thì máy nước nóng năng lượng mặt trời xuất hiện ở Việt Nam khá muộn. Nhưng với tình hình phát triển kinh tế hiện nay, đặc biệt sự suy thoái kinh tế tại thời điểm hiện tại, thì máy nước nóng năng lượng mặt trời được coi là một trong những giải pháp tiết kiệm hàng đầu trong đầu tư. Sản phẩm máy nước nóng năng lượng mặt trời tại Việt Nam đa phần là nhập ngoại. Những nhà sản xuất như Trung Quốc, Malaysia, Úc, Thái Lan… được các công ty tại Việt Nam ưa chuộng vì tính hợp lý về giá cả. Một số thương hiệu mà người tiêu dùng có thể nhận biết ngay đó là Solarhart (Úc), Solar Meru (Malaysia), Solar Heps (Israel), Edwards (Úc)... Việt Nam hiện có khoảng 83 công ty chuyên kinh doanh về máy nước GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 8 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới nóng năng lượng mặt trời và các sản phẩm, thiết bị dùng năng lượng mặt trời. Điều đó cho thấy, tuy xuất hiện trễ nhưng do những ưu điểm nổi trội như tính an toàn, hiệu quả kinh tế cao và tính thân thiện với môi trường mà máy nước nóng năng lượng mặt trời đã dễ dàng dành được sự đón nhận của nhiều người tiêu dùng Việt Nam. 1.1.2. Hệ thống sưởi ấm, làm mát thông gió Nhiệt khối là vật liệu bất kỳ 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. Ngoài ra, chúng cũng có thể được sử dụng trong khu vực ôn đới lạnh để duy trì sự ấm áp 1.1.3. Xử lý nước Hình 1.1: 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 16 Ả Rập. 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 Nhà máy, trong đó có khu vực thu năng lượng mặt trời 4.700 m2, có thể sản xuất lên đến 22.700 lít 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. Khử trùng nước năng lượng mặt trời (hình 1.1) liên quan đến việc phơi sáng các chai nhựa polyethylene terephthalate (PET) đổ đầy nước dưới ánh sáng mặt trời trong vài giờ. GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 9 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới 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. 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. Hơn hai triệu người ở các nước đang phát triển sử dụng phương pháp này đối với nước uống hàng ngày của họ. Ngoài ra, năng lượng mặt trời có thể dùng để điều trị nước thải mà không cần hóa chất hoặc điện. 1.1.4. 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. + 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 0C150°C. + 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. Bếp năng lượng mặt trời đem lại nhiều lợi ích về môi sinh, kinh tế, và sức khỏe như sau:  Dùng ánh nắng đun nấu thay củi, trấu, than, dầu lửa, hơi đốt, ... giúp giữ được ôxy và tránh thải ra thêm điôxít cacbon vào khí quyển. Bếp điện đôi khi cũng dùng điện sản xuất từ các nhà máy nhiệt điện đốt than đá hoặc dầu hỏa, do đó vẫn góp phần làm ô nhiễm khí quyển và làm quả đất nóng thêm.  Nếu loại bếp này thay được đa số bếp củi, thì chặn được phần nào nạn phá rừng, và tiến trình sa mạc hóa ở nhiều vùng đất.  Ánh nắng là nguồn sức nóng miễn phí. Có được một hay vài cái bếp năng lượng mặt trời trong nhà thì nhẹ được khoản chi tiêu dành để mua nhiên liệu, để trả tiền điện, hoặc thời gian đi kiếm củi hàng ngày. GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 10 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học  Các nguồn năng lượng mới Các tổ chức hoạt động từ thiện và các tổ chức bảo vệ môi sinh đang đẩy mạnh cố gắng để giới thiệu và chỉ dẫn cách làm, cách dùng bếp năng lượng mặt trời khắp nơi. Nhiều kiểu bếp chỉ cần mua vật liệu khoảng 2 đô la Mỹ là làm được. Một trong những kiểu không đắt tiền vẫn có thể dùng được đến 10 năm. Các kiểu bếp này có thể nhanh chóng trở thành một nguồn công ăn việc làm quan trọng cho thủ công nghệ và tiểu công nghệ, nhất là tại các xứ nóng.  Bếp năng lượng mặt trời không thải ra khói, nên đỡ cay mắt và hại phổi. Tổ chức Y tế thế giới cho biết đun bếp bằng củi cho hai bữa ăn hàng ngày gây thiệt hại cho phổi tương đương như hút hai gói thuốc lá.  Các kiểu bếp bằng thùng, hộp cac-tông không gây phỏng cho trẻ em sờ mó trong lúc đang đun. Các kiểu này, vì không có lửa ngọn, cũng khó phát cháy nếu bị quên trông chừng. 1.1.5. Nhiệt quy trình Ngoài các ứng dụng kể trên 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, các giá đỡ quần áo được làm khô thông qua bay hơi gió và ánh sáng mặt trời mà không cần có điện hoặc khí tiêu thụ. 1.2. ĐIỆN MẶT TRỜI 1.2.1. Điện mặt trời Nguyên tắc chung, chúng tập trung ánh sáng mặt trời để tạo nên nhiệt độ cao. - Hệ thống dạng máng gương : điều khiển bằng máy vi tính, có thể quay theo mặt trời để đạt hiệu quả tối ưu. Chúng tập trung ánh sáng vào những ống chứa đầy dầu, đun nóng dầu lên đến 3900C. Dầu nóng được lưu chuyển đến hệ thống trữ nước và đun nóng nước thành hơi quá nhiệt làm quay máy phát điện (ngoài ra, hơi quá nhiệt còn có thể được ứng dụng trong các quy trình công nghệ kỹ thuật khác hay để khử mặn v.v...). Dạng này cần một hệ thống dự bị (backup system) thường là khí thiên nhiên để phát điện vào buổi tối hay suốt những ngày nhiều mây. Một hệ thống nhiệt mặt trời lớn dạng máng gương này đang hoạt động ở sa mạc Mojave, Nam California. - Hệ thống nhiệt mặt trời dạng đĩa : ở White Cliffs, bang New South Wales, Úc, sử dụng các đĩa có hình dạng giống như chảo parabol vô tuyến, phản xạ năng lượng vào một tâm điểm, làm cho nước đi qua tâm điểm biến thành hơi, quay tuabin chạy máy phát điện. GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 11 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới Một máy vi tính điều khiển hướng các đĩa quay về phía mặt trời. Thiết kế tiến bộ này có vẻ hiệu quả hơn trong mùa đông và ở những vĩ độ cao. Nó tạo ra nhiệt độ cao đến 15000C (so sánh với 3900C ở hệ thống máng gương). - Tháp năng lượng mặt trời là một hệ thống khác gồm một tòa nhà cao hay một cái tháp được bao quanh bởi vô số gương. Các gương được điều khiển bằng Computer chuyển động theo hướng mặt trời, tập trung bức xạ vào một trung tâm thu nhận ở đỉnh tháp. Ở đó, chất lỏng tuần hoàn (muối nóng chảy) được đun nóng để tạo ra hơi nước phát điện. Do muối chảy giữ nhiệt nên một phần nhiẹt có thể giữ được để phát điện vào ban đêm. Các tháp mặt trời đang thử nghiệm ở Mỹ, một số nước Châu Âu và Nhật Bản. 1.2.2. Pin mặt trời Có thể chuyển đổi trực tiếp ánh sáng mặt trời thành điện năng bằng cách sử dụng các tế bào quang điện (Photovoltaic Solar Cells : PVs) dạng tấm phim mỏng bằng tinh thể silicon, phát điện khi hấp thu năng lượng mặt trời (hiện tượng quang điện). Các PVs được xếp trên những panel lớn. Công nghệ PVs hiện tại (cũng được dùng để cung cấp năng lượng cho vệ tinh, đồng hồ, máy tính bỏ túi...) có một số hạn chế, cản trở việc ứng dụng rộng rãi nó để phát điện. Bởi vì, PVs chuyển năng lượng mặt trời thành điện năng với hiệu suất không cao, mặc dù hiệu suất đã cải thiện nhiều so với các thập kỷ trước. Bất lợi khác là chi phí sản xuất PVs để phát điện khá đắt và lượng panel mặt trời dùng trên quy mô lớn đòi hỏi diện tích vùng đất lớn. Mặt tích cực, PVs phát điện không gây ô nhiễm và ít phải bảo quản, chu cấp. Mặc dù đã có những tiến bộ đáng kể nhưng khả năng dùng các PVs để phát điện trên quy mô lớn xem ra vẫn còn khó thực hiện. Đơn giản vì chúng ta không đủ không gian. Với hiệu suất như hiện nay, cần phải có hàng ngàn mẫu (đơn vị diện tích) panel hấp thu năng lượng mặt trời để sản xuất ra lượng điện năng bằng với lượng sản xuất từ một nhà máy điện thông thường. Tuy nhiên, dùng PVs cho quy mô nhỏ lại khá khả quan., nhất là đối với các vùng thôn quê xa xôi ở những nước đang phát triển, sẽ kinh tế hơn là kéo dây điện về. Cho đến năm 1995, ước tính đã có 250.000 hộ gia đình ở các nước đang phát triển thuộc Châu Á, Mỹ Latinh và châu Phi đã cài đặt trên mái nhà của họ (dưới sự trợ giúp của các tổ chức quốc tế), cung cấp điện năng để thắp sáng, xay bột, bơm nước... GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 12 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới 1.3. THUẬN LỢI VÀ KHÓ KHĂN TRONG VIỆC ỨNG DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI VÀO THỰC TẾ 1.3.1. Thuận lợi  Không bị ảnh hưởng bởi việc cung cấp và nhu cầu nhiên liệu và do đó không phải chịu mức giá ngày càng tăng của xăng dầu.  Năng lượng mặt trời sạch, tái tạo (không giống như dầu, khí đốt và than đá) và bền vững, góp phần bảo vệ môi trường của chúng ta. Nó không gây ô nhiễm không khí do khí carbon dioxide thải ra, oxit nitơ, khí lưu huỳnh hoặc thủy ngân vào khí quyển như năng lượng truyền thống.  Nó tích cực góp phần vào việc giảm phát thải khí nhà kính có hại_nguyên nhân gây ra sự nóng lên toàn cầu, mưa axit hoặc sương mù.  Khi nghĩ đến những lợi thế kinh tế của năng lượng mặt trời, ngoài các chi phí cài đặt ban đầu thì năng lượng mặt trời sử dụng miễn phí trong khi giá than, khí thiên nhiên và dầu mỏ và nhiên liệu hóa thạch khác có xu hướng tăng liên tục.  Cuối cùng, một trong những lợi ích lớn khác của năng lượng mặt trời là năng lượng tái tạo này là lành mạnh, an toàn và dễ dàng sử dụng. Nó là năng lượng tương lai đầy hứa hẹn cho cả khả năng phát triển kinh tế và môi trường bền vững. 1.3.2. Khó khăn  Chi phí lắp đặt ban đầu của các tế bào năng lượng mặt trời là khá cao. Ngoài ra, để tạo được nguồn điện lớn cần phải có một khu vực rộng lớn để đặt các tấm pin mặt trời, các tấm pin này cũng rất dễ hư hỏng.  Năng lượng mặt trời có thể không hiệu quả làm việc ở nước lạnh do sự khan hiếm của ánh sáng mặt trời. Ngoài ra, năng lượng mặt trời chỉ có thể được sản xuất trong ngày và không vào ban đêm.  Hiệu quả của các hệ thống năng lượng mặt trời có thể giảm do các yếu tố môi trường, những thứ như ô nhiễm, khói mù, mây và mưa có thể có tác động rất tiêu cực đến lượng năng lượng mặt trời sẽ sản xuất. 1.4. ĐIỆN MẶT TRỜI Ở VIỆT NAM 1.4.1. Tiềm năng Việt Nam trải dài từ vĩ độ 23023’ Bắc đến 8027’ Bắc, là một đất nước ở vùng nhiệt đới có tiềm năng đáng kể về năng lượng mặt trời. Trên bản đồ bức xạ mặt trời của thế giới, GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 13 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới Việt Nam là một trong những nước nằm trong giải phân bố nhiều nhất ánh nắng mặt trời trong năm. Các tỉnh ở phía Bắc bình quân trong năm có chừng 1800 - 2100 giờ nắng. Các tỉnh ở phía Nam bình quân có khoảng 2000 - 2600 giờ nắng. Ở vùng này, mặt trời chiếu gần như quanh năm, kể cả vào mùa mưa. Do đó, đối với các địa phương ở Nam Trung bộ và Nam bộ, nguồn bức xạ mặt trời là một nguồn tài nguyên to lớn để khai thác sử dụng. Ngoài ra, nước ta có đường bờ biển dài hơn 3200km với hơn 2800 hòn đảo, bãi đá ngầm lớn nhỏ có nhiều cư dân sinh sống hoặc đơn vị quân đội đồn trú nhưng khó đưa điện đến được. 1.4.2. Thành tựu bước đầu Từ khoảng ba bốn thập niên trước, nhiều nước trên thế giới bắt tay phát triển nguồn điện mặt trời, một số trung tâm nghiên cứu và đại học ở Việt Nam cũng đã nắm bắt xu hướng đó và đầu những năm 1990 đã bắt đầu xây dựng một số cơ sở hạ tầng. Đầu tiên là việc đầu tư xây dựng phòng thí nghiệm bán dẫn của Đại học Quốc gia Hồ Chí Minh (với 5 triệu USD) và phòng thí nghiệm Nano của Khu công nghệ cao ở TP. Hồ Chí Minh (với với 11 triệu USD). Ngoài ra còn có các tổ chức nghiên cứu triển khai liên quan điện mặt trời cũng ra đời ở một vài viện nghiên cứu và trường đại học khác, như ở Phòng thí nghiệm SolarLab thuộc Viện Khoa học Việt Nam ở Thành phố Hồ Chí Minh, ở các Trung tâm Năng lượng Tái tạo của Đại học Bách khoa Hà nội hoặc ở Viện Năng lượng Việt Nam (thuộc Bộ Công thương). Từ khoảng ba bốn thập niên trước, nhiều nước trên thế giới bắt tay phát triển nguồn điện mặt trời, một số trung tâm nghiên cứu và đại học ở Việt Nam cũng đã nắm bắt xu hướng đó và đầu những năm 1990 đã bắt đầu xây dựng một số cơ sở hạ tầng. Đầu tiên là việc đầu tư xây dựng phòng thí nghiệm bán dẫn của Đại học Quốc gia Hồ Chí Minh (với 5 triệu USD) và phòng thí nghiệm Nano của Khu công nghệ cao ở TP. Hồ Chí Minh (với với 11 triệu USD). Ngoài ra còn có các tổ chức nghiên cứu triển khai liên quan điện mặt trời cũng ra đời ở một vài viện nghiên cứu và trường đại học khác, như ở Phòng thí nghiệm SolarLab thuộc Viện Khoa học Việt Nam ở Thành phố Hồ Chí Minh, ở các Trung tâm Năng lượng Tái tạo của Đại học Bách khoa Hà nội hoặc ở Viện Năng lượng Việt Nam (thuộc Bộ Công thương). Tổng công suất pin mặt trời lắp đặt tại Việt Nam lên đến 4 MW vào năm 2010. Có khoảng 4.000 hộ gia đình hưởng lợi từ hệ thống điện mặt trời quy mô gia đình và 12.000 GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 14 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới người trên khắp vùng miền cả nước đang nhận được điện từ hệ thống pin quang điện PV. Và cơ sở hạ tầng lớn nhất nước ta hiện nay chính là nhà máy pin năng lượng mặt trời với vốn đầu tư 1 tỷ USD thuộc Tập đoàn First Solar (Mỹ) mới khởi công tại TP. Hồ Chí Minh vào đầu năm 2011. Nhà máy này có kế hoạch sản xuất các mô-đun năng lượng mặt trời phim màng mỏng với tổng công suất trên 250 MW và có thể được mở rộng hơn trong tương lai. Hình 1.2: Điện mặt trời đến với quần đảo Trường Sa (Việt Nam. Đối với các hải đảo, một số hệ điện mặt trời đã được lắp đặt như hệ pin mặt trời trên quần đảo Trường Sa (hình 1.2) với 4.093 tấm pin mặt trời loại 220 Wp hoặc dự án lắp giàn pin mặt trời cung cấp điện cho một số hộ gia đình và các trạm biên phòng ở đảo Cô Tô đã hoàn thành tháng 11 2002. Ngoài ra còn có hệ điện mặt trời kết hợp diesel gồm có 166 tấm pin mặt trời công suất 28 kW và 2 máy phát có tổng công suất 20 kW tại đảo Cù Lao Chàm (Quảng Nam) do chính phủ Thụy Điển tài trợ; hệ điện mặt trời công suất 5 kWp tại đảo Hòn Chuối (Cà Mau) trong khuôn khổ dự án Solar Campus v.v… 1.4.3. Chủ trương trong tương lai Trong tương lai không xa, nguồn nhiên liệu cho nhiệt điện sẽ cạn kiệt, nguồn thủy điện cũng không còn nhiều để khai thác, lúc đó điện mặt trời sẽ cần phát triển để tham gia cùng với điện hạt nhân, điện gió nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của sự phát triển đất nước. Để có một nền công nghiệp điện mặt trời trong tương lai sắp tới, nước ta cần đầu tư để sớm có các nhà máy có sản lượng chế tạo pin mặt trời với công suất cao hơn và mở ra GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 15 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới hướng mới sử dụng công nghệ khác, đó là công nghiệp nhiệt điện mặt trời hay công nghệ điện mặt trời hội tụ CSP (concentrating solar power plant). Chương 2: NĂNG LƯỢNG GIÓ 2.1. SỰ HÌNH THÀNH NĂNG LƯỢNG GIÓ GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 16 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới Năng lượng gió là một dạng khác của năng lượng mặt trời. 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. 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. Năng lượng gió là nguồn năng lượng đã được nhân loại biết đến và sử dụng sớm nhất, sử dụng cối xay gió để xay lúa và kéo guồng nước, dùng để di chuyển thuyền buồm hay khinh khí cầu… Từ khi chúng ta lập quốc, ngư phủ Việt Nam đã dùng tàu buồm để ra khơi đánh cá quanh những hải đảo Hoàng Sa và Trường Sa. Cũng từ thời buổi đó, tàu buồm của người Philippines, Indonesia và Malaysia đã cập bến miền Trung giao thương với ta. Trước cách mạng công nghiệp, người ta đã biết dùng sức gió cho nhiều hoạt động kinh tế trên đất liền. Người Hà Lan dùng quạt gió làm cạn châu thổ sông Rhin để lấn biển mở rộng lãnh thổ của họ. 2.2. SẢN XUẤT ĐIỆN TỪ NĂNG LƯỢNG GIÓ Với sự ra đời của tuabin gió đã đánh dấu bước phát triển lớn về công nghệ sử dụng năng lượng gió trong việc tạo ra điện năng. Tuabin gió là thiết bị dùng để biến động năng của gió thành lực cơ học để chạy máy phát sản xuất ra điện sạch, bao gồm tuabin gió trục ngang và tuabin gió trục đứng. Các tuabin ngày nay là các nguồn tạo điện đa năng theo dạng môđun. Cánh của tuabin được thiết kế theo khí động học để nhận được gió cực đại. Các tuabin gió hoạt động dựa trên nguyên lý rất đơn giản. Năng lượng của gió làm 2 hoặc 3 cánh quạt quay quanh 1 roto. Mà roto được nối với trục chính và trục chính sẽ làm quay máy phát để tạo ra điện. GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 17 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới Người ta bố trí các tuabin gió cao hàng chục, thậm chí trăm mét với các cánh quạt dài hàng chục mét để thu hầu hết năng lượng gió. Vì gió không thổi đều đặn nên năng lượng điện phát sinh từ các tuabin gió chỉ có thể được sử dụng kết hợp chung với các nguồn năng lượng khác để cung cấp năng lượng liên tục. Tại châu Âu, các tuabin gió được nối mạng toàn châu Âu, nhờ vào đó mà việc sản xuất điện có thể được điều hòa một phần. 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 tuabin 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. Ngoài ra còn có một công nghệ khác để tích trữ năng lượng gió. Cánh quạt gió sẽ được truyền động năng 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 tuabin 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). 2.3. ĐIỆN GIÓ TRÊN THẾ GIỚI Ngày nay, nhiều nhà môi trường học và các viên chức chính phủ hoan nghênh việc sử dụng các tuabin gió bởi vì chúng không làm phát sinh ra những chất gây ô nhiễm môi trường. Tuy còn nhiều ý kiến tranh cãi về ảnh hưởng của năng lượng gió nhưng dù vậy thế giới cũng không thể chối bỏ về sự phát triển và thành tựu đạt được của nó. Mỹ đang là quốc gia đầu tiên sản xuất điện năng từ gió với công suất khoảng trên 35.000 MW và trở thành quốc gia đứng đầu về lĩnh vực này. Bang Texas là nơi có công suất điện năng gió lớn nhất của Mỹ. Khu điền trang sản xuất điện năng gió Roscoe là nơi tiêu thụ điện năng lớn nhất thế giới với tổng sản lượng tiêu thụ là 9.900 MW trong năm 2009 – bằng điện năng tiêu thụ của 2,4 triệu hộ gia đình và tương đương với khoảng 3 nhà máy điện nguyên tử tiêu thụ. Công suất sản xuất điện năng từ gió của Trung Quốc đạt hơn 25.100 MW và lĩnh vực sản xuất điện năng từ gió trở thành một trong những mũi nhọn kinh tế chính của Trung GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 18 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới Quốc. Với lợi thế bờ biển dài và diện tích đất dồi dào, Trung Quốc có triển vọng lớn về nguồn tài nguyên năng lượng từ gió. Có hơn 80 nông trang sản xuất năng lượng từ gió hoạt động tại Trung Quốc. Đức có công suất sản xuất năng lượng từ gió vào khoảng 26.000MW. Tháng 4 2010, Đức đã mở ra một công viên gió ngoài khơi đầu tiên – Alpha Ventus ở Biển Bắc. Tây Ban Nha là nước đứng thư tư trong số các quốc gia đứng đầu thế giới về lĩnh vực này với công suất là 19.740MW. Scotland sắp cho xây dựng một trang trại điện gió lớn nhất thế giới ngay tại khu vực bờ biển phía bắc, có khả năng cung cấp 40% nhu cầu điện năng cho các hộ gia đình của nước này. Khu tổ hợp có trị giá hơn 7 tỷ USD là nơi lắp đặt 339 tuabin trên diện tích rộng 300 km2 ngoài khơi bờ biển Caithness của Scotland. Theo kế hoạch, trang trại điện gió sẽ chính thức đi vào hoạt động từ năm 2018. Ngoài ra còn có Ấn Độ (10.925MW năm 2009), Ý (4.850MW năm 2009), Pháp (4.500 năm 2009), Anh Quốc (4000MW năm 2009). Hình 2.1: Trang trại điện gió ngoài khơi tại Scotland 2.4. THUẬN LỢI VÀ KHÓ KHĂN TRONG VIỆC SẢN XUẤT ĐIỆN GIÓ 2.4.1. Thuận lợi – Đây là một nguồn năng lượng sạch vì nguyên liệu được dùng là "gió". Nguồn năng lượng này không làm ô nhiễm không khí như nguồn điện năng xuất phát từ các nhà máy phát điện từ than hay khí đốt. Các tuabin gió không tạo ra mưa acid do khí thải SO2, hay các khí gây hiệu ứng nhà kính. GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 19 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới – Năng lượng gió có ở nhiều vùng là một nguồn tài nguyên tuyệt vời để tạo ra năng lượng tại các địa điểm từ xa như các vùng miền núi, nông thôn và hải đảo Do đó nguồn cung cấp năng lượng gió của đất nước thì rất phong phú. – Khi kết hợp với năng lượng mặt trời, nguồn năng lượng này sẽ tạo được một lượng điện ổn định và đáng tin cậy. – Tuabin gió có thể xây dựng trên các nông trại, vì vậy đó là một điều kiện kinh tế cho các vùng nông thôn, là nơi tốt nhất về gió mà có thể tìm thấy. Những người nông dân và các chủ trang trại có thể tiếp tục công việc trên đất của họ. Khi sử dụng năng lượng gió, người dân không phải chịu thiệt hại do thất thu hoa màu hay tái định cư và cũng không phải chịu thêm chi phí y tế và chăm sóc sức khỏe do ô nhiễm. – Năng lượng gió giúp đa dạng hóa các nguồn năng lượng, góp phần tránh phụ thuộc vào các nguồn năng lượng khác, chính điều này làm phân tán rủi ro và tăng cường an ninh năng lượng. 2.4.2. Khó khăn – Điểm khó khăn chính yếu của nguồn năng lượng này là tùy thuộc vào thời tiết và chế độ gió. – Việc đầu tư vào điện gió đòi hỏi nguồn vốn lớn và dài hạn. – Nguồn gió nhiều và đều đặn thường ở khu vực xa thành phố, do đó ngoài việc sử dụng tại chỗ, điện năng từ gió khó được chuyển về các khu đông dân cư. – Trạm điện gió gây ô nhiễm tiếng ồn khi vận hành cũng như phá vỡ cảnh quan tự nhiên. – Làm nhiễu sóng vô tuyến. 2.5 NĂNG LƯỢNG GIÓ VIỆT NAM 2.5.1. Tiềm năng lớn Trong chương trình đánh giá về năng lượng cho Châu Á, Ngân hàng Thế Giới đã có khảo sát chi tiết về năng lượng gió cho khu vực Đông Nam Á. Trong bốn nước được khảo sát thì Việt Nam có tiềm năng lớn nhất và hơn hẳn các quốc gia lân cận là Thái Lan, Lào, Campuchia. Trong khi Việt Nam có đến 8.6% diện tích lãnh thổ được đánh giá có tiềm năng từ tốt đến rất tốt để xây dựng các trạm điện gió cỡ lớn thì diện tích này ở Campuchia là 0.2%, ở Lào là 2.9% và ở Thái Lan là 0.2%. Điều này cho thấy tiềm năng năng lượng gió của Việt Nam là không nhỏ. Phân bố mật độ năng lượng vào khoảng 800GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 20 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới 1400KWh/m2.năm, tại các hải đảo 500-1000KWh/m2.năm, tại vùng duyên hải miền Trung, Tây Nguyên và duyên hải Nam Bộ và các khu vực khác là 500KWh m2.năm. Tổng tiềm năng điện gió của Việt Nam ước đạt 513.360 MW năm. Các nhà khoa học cũng khẳng định, Việt Nam có khoảng 17.400 héc ta rất thích hợp cho các dự án, công trình phát triển năng lượng gió. Chỉ tính riêng địa bàn tỉnh Thừa Thiên –Huế đã có lượng gió đạt tới vận tốc gió > 7m s, xuất hiện ở cả vùng núi phía Tây và vùng ven biển. Một số khu vực thuộc phía Đông của dãy Trường Sơn ở độ cao từ 8001200 m so với mực nước biển có vận tốc gió lên tới 8,5 - 9,5 m s. Khu vực đồng bằng ven biển ở phía Bắc Huế và Mũi Chân Mây trên độ cao 30m có vận tốc gió ở là 5,56,0m s. Điều đó cho thấy, tiềm năng phát triển các loại tua bin gió cỡ nhỏ và vừa ở địa bàn Thừa Thiên Huế là rất khả thi. Tỉnh Bình Thuận cũng có trên 75 nghìn héc ta có tiềm năng đưa vào quy hoạch sản xuất điện gió, tương đương tổng công suất có thể lắp đặt khoảng 5.030 MW. Riêng các khu vực có vận tốc gió trung bình tối thiểu 6,5 m giây cũng tới hơn 23 nghìn héc ta với tổng công suất có thể lắp đặt ước khoảng 1570 MW. Hai vùng giàu tiềm năng nhất để phát triển điện gió trên lãnh thổ Việt Nam là Sơn Hải (Ninh Thuận) và vùng đồi cát ở độ cao 60-100m phía tây từ Hàm Tiến đến Mũi Né (Bình Thuận). Gió vùng này không những có vận tốc trung bình lớn, còn có một số thuận lợi là số lượng các cơn bão khu vực ít và gió có xu thế ổn định là những điều kiện rất thuận lợi để phát triển năng lượng gió. Trong những tháng có gió mùa, tỷ lệ gió nam và đông nam là 98% với vận tốc trung bình 6-7m s tức là vận tốc có thể xây dựng các trạm điện gió 33.5MW. Thực tế là người dân khu Ninh Thuận cũng đã chế tạo một số máy phát điện cỡ nhỏ nhằm mục đích thắp sáng. Ở hai khu vực này dân cư thưa thớt, thời tiết khô nóng khắc nghiệt và là những vùng dân tộc đặc biệt khó khăn của Việt Nam. 2.5.2. Khó khăn từ nhiều phía Mặc dù có nhiều thuận lợi như đã nêu ở trên nhưng đầu tư điện gió ở Việt Nam chậm phát triển vì nhiều lý do: điều kiện tự nhiên, thời tiết, công nghệ và đặc biệt là chi phí đầu tư cao dẫn tới giá thành, giá bán điện cao (mức cao nhất là 2,77 triệu USD MW, thấp nhất là 1,77 triệu USD MW và trung bình là 2,2 triệu USD MW). Tiên phong trong lĩnh vực đầu tư vào điện gió là Công ty cổ phần Năng lượng tái tạo (REVN) đã đưa công trình điện gió ở huyện Tuy Phong, tỉnh Bình Thuận bắt đầu vận hành vào tháng 10-2009. Một chuyên gia về năng lượng tái tạo của Bộ Công thương cho biết, Bộ vẫn chủ trương GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 21 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới nghiên cứu về mặt khoa học công nghệ đối với điện gió, nhưng rất khó phát triển đại trà vì giá điện quá đắt (khoảng 3.000 đồng kWh). Vì vậy, dù là nguồn năng lượng sạch nhưng người dân không thể chấp nhận bởi mức giá quá cao. Bên cạnh đó, chúng ta chưa có chính sách và các quy định trợ giá trong việc mua điện từ nguồn năng lượng gió. Việc thu xếp vốn của các nhà đầu tư còn khó khăn do còn thiếu các dịch vụ và khả năng tài chính để có thể vay vốn từ ngân hàng hoặc từ tổ chức tài chính cho việc phát triển điện gió. Chưa có qui hoạch và chính sách minh bạch, rõ ràng, thống nhất từ trung ương đến địa phương, chưa có văn bản quy phạm pháp luật về khuyến khích phát triển năng lượng tái tạo nói chung và điện gió nói riêng, đặc biệt là những quy định cụ thể nhằm quản lý hoạt động đầu tư phát triển điện gió. Chưa kể sự hạn chế về trình độ kỹ thuật để thiết kế, thi công, kể cả dịch vụ bảo quản, bảo trì, điều hành và quản lý công trình. Việc cấp phép, triển khai đến nay vẫn còn thiếu quy hoạch cụ thể cũng như việc bổ sung quy hoạch điện lực chung của địa phương và khu vực. Cũng vì lí do phụ thuộc điều kiện tự nhiên, thời tiết trên, nên dù ngày càng hữu dụng thì năng lượng gió vẫn không thể là năng lượng chủ lực. 2.5.3. Các trạm điện gió ở Việt Nam  Một máy phát điện gió có công suất 2KW đã được lắp đặt vào cuối năm 2000 tại huyện Đắc Hà, tỉnh Kom Tum do công ty TOHOKU (Nhật Bản) tài trợ. Đến nay máy phát điện gió này đang hoạt động tốt. Năm 2002, Viện Năng lượng đã nghiên cứu, chế tạo và lắp đặt một động cơ gió phát điện có công suất 3.2KW.  Trong tháng 12 2006, Viện cơ học đã lắp đặt một trạm phát điện năng lượng gió và mặt trời tại Cù Lao Chàm, Hội An, Quảng Nam có công suất thiết kế là 1.5KW ở độ cao 10-15m. Theo khảo sát ở Viện cơ học vận tốc gió ở tại Cù Lao Chàm là 9-10m s rất thuận lợi cho hoạt động của tuabin gió.  Dự án điện gió có công suất 50MW ở Nhà máy điện Phương Mai (Bình Định) với tổng vốn đầu tư giai đoạn 1 là 65 triệu USD và giá bán điện dự kiến là 45 USD/MWh.  Nhà máy phong điện của công ty GRETA ENERGY (Canada) có vốn đầu tư 1200 tỷ đồng ở xã Công Hải, huyện Thuận Bắc. Dọc theo quốc lộ 1A các trạm tuabin sẽ bám theo dãy Ba Hồ phía tây ngon núi Chúa và băng qua cánh dồng Nhím để đón những luồng gió từ Cam Ranh (Khánh Hòa) vào. GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 22 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học  Các nguồn năng lượng mới Xây dựng nhà máy điện gió mũi Chim Chim của Côn Đảo có công suất thiết kế 7.5MW với vốn đầu tư 19 triệu USD.  Nhà máy điện gió tại đảo Bạch Long Vĩ được hoàn thiện vào 6 2004. Đây là hệ thống hỗn hợp giữa 1 tuabin gió có công suất 800KW và 2 máy phát điện Diezen dự phòng có công suất 414kVA  Nhà máy Phong điện đảo Phú Quý tại khu vực xã Long hải và Ngũ Phụng (phía Bắc đảo Phú Quý) với công suất đặt 6MW được vận hành vào tháng 8 2012. Dự kiến, hàng năm sẽ cung cấp hệ thống điện trên đảo khoảng 25,4 triệu kWh. Đồng bộ với nhà máy, cải tạo đường dây 1 pha hiện hữu thành 3 pha và xây dựng mới một đường dây 3 pha, hoàn chỉnh mạch vòng lưới điện 22 kV cho toàn đảo.  Hiện nay, nhà máy điện gió ở huyện Tuy Phong, tỉnh Bình Thuận đã dự kiến công suất lắp đặt điện gió đến năm 2015 khoảng 1500 MW và sẽ đạt khoảng 3000 MW vào năm 2020.  Nhà máy điện gió Bạc Liêu được khởi công xây dựng vào ngày 9.9.2010, đến nay dự án Nhà máy điện gió Bạc Liêu đã hoàn thành giai đoạn 1. Hình 2.2: Các cột điện gió ở Bạc Liêu Dự án này có quy mô công suất 99,2 MW, bao gồm 62 trụ tuabin gió, công suất mỗi tuabin là 1,6 MW, điện năng sản xuất toàn dự án khoảng 320 triệu KWh năm. Tổng mức đầu tư của dự án là 5.200 tỉ đồng, diện tích đất xây dựng 500 héc ta. Dự kiến đến tháng 6 2014, dự án sẽ hoàn tất. Đây sẽ là nguồn động lực lớn thúc đẩy sự phát triển kinh tế của Bạc Liêu nói riêng và cả Đồng bằng sông Cửu Long nói chung. GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 23 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới Chương 3: NĂNG LƯỢNG SINH KHỐI GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 24 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới 3.1. GIỚI THIỆU Sinh khối là một thuật ngữ có ý nghĩa bao hàm rất rộng dùng để mô tả các vật chất có nguồn gốc sinh học vốn có thể được sử dụng như một nguồn năng lượng hoặc do các thành phần hóa học của nó. Với định nghĩa như vậy, sinh khối bao gồm cây cối tự nhiên, cây trồng công nghiệp, tảo và các loài thực vật khác, hoặc là những bã nông nghiệp và lâm nghiệp. Sinh khối cũng bao gồm cả những chất thải từ xã hội con người như chất thải từ quá trình sản xuất thức ăn nước uống, bùn nước cống, phân bón, sản phẩm phụ gia công nghiệp và các thành phần hữu cơ của chất thải sinh hoạt. Sinh khối còn có thể được phân chia nhỏ ra thành các thuật ngữ cụ thể hơn, tùy thuộc vào mục đích sử dụng: tạo nhiệt, sản xuất điện năng hoặc làm nhiên liệu cho giao thông vận tải. Các nguồn sinh khối được chuyển thành các dạng năng lượng khác như điện năng, nhiệt năng, hơi nước và nhiên liệu qua các phương pháp chuyển hóa như đốt trực tiếp và turbin hơi, phân hủy yếm khí (anaerobic digestion), đốt kết hợp (co-firing) , khí hóa (gasification) và nhiệt phân (pyrolysis). Sinh khối còn có thể được xem như một dạng tích trữ năng lượng Mặt Trời. Năng lượng từ Mặt Trời được "giữ" lại bởi cây cối qua quá trình quang hợp trong giai đoạn phát triển của chúng. Năng lượng sinh khối được xem là tái tạo vì nó được bổ sung nhanh hơn rất nhiều so với tốc độ bổ sung của năng lượng hóa thạch vốn đòi hỏi hàng triệu năm. Ngoài ra, việc sử dụng sinh khối để tạo năng lượng có tác động tích cực đến môi trường. Hẳn nhiên việc đốt sinh khối không thể giải quyết ngay vấn đề mất cân bằng về tỷ lệ CO2 hiện nay. Tuy nhiên, vai trò đóng góp của sinh khối trong việc sản xuất năng lượng vẫn rất đáng kể trong việc bảo vệ cân bằng môi trường, vì nó tạo ra ít CO 2 hơn năng lượng hóa thạch. Một cách khái quát, CO2 tạo ra bởi việc đốt sinh khối sẽ được cô lập tạm thời (sequestered) trong cây cối được trồng mới để thay thế nhiên liệu. Nói một cách khác, đó là một chu kỳ tuần hoàn kín với tác động hết sức nhỏ lên môi trường. Tóm lại, sinh khối là một nguồn năng lượng hấp dẫn bởi các lý do sau đây:  Trước nhất, đây là một nguồn năng lượng tái tạo, nếu chúng ta có thể bảo đảm được tốc độ trồng cây thay thế. GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 25 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học  Các nguồn năng lượng mới Sinh khối được phân bố đồng đều hơn trên bề mặt Trái Đất hơn các nguồn năng lượng nhất định khác (nhiên liệu hóa thạch...), và có thể được khai thác mà không cần đòi hỏi đến các kỹ thuật hiện đại phức tạp và tốn kém.  Nó tạo ra cơ hội cho các địa phương, các khu vực và các quốc gia trên toàn thế giới tự bảo đảm cho mình nguồn cung cấp năng lượng một cách độc lập.  Đây là một giải pháp thay thế cho năng lượng hóa thạch, giúp cải thiện tình hình thay đổi khí hậu đang đe dọa Trái Đất.  Nó có thể giúp nông dân địa phương trong lúc gặp khó khăn về vụ mùa thu hoạch và tạo việc làm tại các vùng nông thôn. Năng lượng sinh học hiện đã và đang được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới, chiếm gần 15% tổng sản lượng tiêu thụ của toàn thế giới. Tuy nhiên, các nước đang phát triển hiện nay vẫn có tỷ lệ sử dụng năng lượng sinh khối "cơ bản" đến 35% trong cơ cấu năng lượng nội địa. Tỷ lệ này vẫn luôn khá cao đối với những quốc gia nghèo nhất thế giới vốn phụ thuộc vào việc đốt sinh khối để nấu nướng, sưởi ấm và làm nhiên liệu. Mặc dù sinh khối sử dụng trong công nghiệp thì có tác động tích cực đối với môi trường, tình trạng thoát khí kém và việc sử dụng các lò đốt (lò nấu) có hiệu suất kém làm tăng độ ô nhiễm không khí trong nhà ở (indoor air pollution – IAP) và gây ra hiểm họa về sức khỏe rất lớn đối với người dân sống trong các khu vực nông thôn, kém phát triển. Như vậy, sử dụng sinh khối một cách hiệu quả hơn cũng là một vấn đề lớn hiện nay trong quá trình cải thiện chất lượng cuộc sống và sức khỏe của con người. Trên quy mô toàn cầu, sinh khối là nguồn năng lượng lớn thứ tư, chiếm khoảng 14%15% tổng năng lượng tiêu thụ của thế giới. Ở các nước đang phát triển, sinh khối thường là nguồn năng lượng lớn, trung bình đóng góp khoảng 35% trong tổng cung cấp năng lượng. Vì vậy năng lượng sinh khối giữ vai trò quan trọng và có khả năng sẽ giữ vai trò sống còn trong việc đáp ứng nhu cầu năng lượng của thế giới trong tương lai. 3.2. NGUỒN GỐC Sinh khối là vật chất hữu cơ, đặc biệt là các chất cellulose hay ligno-cellulosic. Sinh khối là các vật chất tái tạo bao gồm cây cối, chất xơ gỗ, chất thải gia súc, chất thải nông nghiệp, và thành phần giấy của các chất thải rắn đô thị. Cây dự trữ năng lượng mặt trời trong các tế bào cellulose và lignin (chất gỗ) thông qua GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 26 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới quá trình quang hợp. Cellulose là một chuỗi polymer của các phân tử đường 6-carbon. Lignin là chất hồ kết dính các chuỗi cellulose với nhau. Khi đốt, các liên kết giữa các phân tử đường này vỡ ra và phóng thích năng lượng dưới dạng nhiệt, đồng thời thải ra khí CO2và hơi nước. Các sản phẩm phụ của phản ứng này có thể được thu thập và sử dụng để sản xuất điện năng. Các chất này thường được gọi là năng lượng sinh học hoặc nhiên liệu sinh học. Các nguồn sinh khối trong nước bao gồm các chất dư thừa, chất bã của sinh khối đã được xử lý. Các chất này gồm có bột giấy, chất thải nông lâm nghiệp, chất thải gỗ thành thị, chất thải rắn đô thị, khí ở các hố chôn lấp, chất thải của gia súc, các giống cây trên cạn và dưới nước được trồng chủ yếu để khai thác năng lượng. Các giống cây này được gọi là các giống cây năng lượng. Ở số lượng lớn, nguồn sinh khối được gọi là nguyên liệu sinh khối. Sử dụng các chất thải thì hiệu quả hơn để chúng tự phân rã, giảm mối nguy hại đối với môi trường xung quanh. Dưới đây là các mô tả chi tiết của từng loại sinh khối: 3.2.1. Chất bã của sinh khối đã qua xử lý Các quá trình xử lý sinh khối đều sinh ra các sản phẩm phụ và các dòng chất thải gọi là chất bã. Các chất bã này có một lượng thế năng nhất định. Không phải tất cả các chất bã đều có thể được sử dụng cho sản xuất điện năng, một số cần phải được bổ sung với các chất dinh dưỡng hay các nguyên tố hóa học. Tuy nhiên, việc sử dụng các chất bã là rất đơn giản vì chúng đã được thu thập phân loại qua quá trình xử lý. 3.2.2. Bột giấy và các chất bã trong quá trình sản xuất giấy Cây cối có các thành phần như lignin, hemicellulose, và sợi cellulose. Do các tính chất hóa học và vật lý, lignin dễ dàng chia nhỏ hơn cellulose. Quá trình nghiền nhão làm tách rời và chia nhỏ các sợi lignin trong cây nhằm treo các sợi cellulose để tạo ra giấy. Các bột giấy dư thừa tạo nên chất bã. Các chất bã này là các sản phẩm phụ của các quá trình đốn và xử lý gỗ. Các quá trình xử lý gỗ để tạo ra sản phẩm, đồng thời thải ra mùn cưa, vỏ cây, nhánh cây, lá cây và bột giấy. Thông thường, các nhà máy giấy hay dùng các chất thải này để tạo ra điện cho vận hành nhà máy. 3.2.3. Bã cây rừng (Forestry residues) Các chất thải từ rừng bao gồm củi gỗ từ các quá trình làm thưa rừng nhằm giảm nguy cơ cháy rừng, sinh khối không được thu hoạch hoặc di dời ở nơi đốn gỗ cứng và mềm thương mại và các vật liệu dư thừa trong quá trình quản lý rừng như phát rừng và di dời GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 27 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới các cây đã chết. Một trong những thuận lợi của việc tận dụng bã cây rừng là một phần lớn các bã dạng này được tạo ra từ các nhà máy giấy hoặc các nhà máy xử lý gỗ, do đó phần lớn nguồn nguyên liệu có thể sử dụng ngay được. Cũng vì lý do này, việc tái sử dụng mùn cưa, bã gỗ để tạo năng lượng tập trung ở các nhà máy công nghiệp giấy và gỗ, nhưng tiềm năng nguyên liệu thật sự là lớn hơn nhiều. Theo WEC, tổng công suất dự đoán trên toàn cầu của bã thải từ rừng là 10.000 MWe. 3.2.4. Bã nông nghiệp (Agricultural residues) Chất thải nông nghiệp là các chất dư thừa sau các vụ thu hoạch. Chúng có thể được thu gom với các thiết bị thu hoạch thông thường cùng lúc hoặc sau khi gặt hái. Các chất thải nông nghiệp bao gồm thân và lá bắp, rơm rạ, vỏ trấu ... Hằng năm, có khoảng 80 triệu cây bắp được trồng, cho nên vỏ bắp đươc dự đoán sẽ là dạng sinh khối chính cho các ứng dụng năng lượng sinh học. Ở một số nơi, đặc biệt những vùng khô, các chất bã cần phải được giữ lại nhằm bổ sung các chất dinh dưỡng cho đất cho vụ mùa kế tiếp. Tuy nhiên, đất không thể hấp thu hết tất cả các chất dinh dưỡng từ cặn bã, các chất bã này không được tận dụng tối đa và bị mục rữa làm thất thoát năng lượng. Có nhiều thống kê khác nhau về tiềm năng công suất của năng lượng sinh khối dạng này. Ví dụ như Smil (1999) ước lượng rằng cho đến giữa thập kỷ 90 thế kỷ 20, tổng lượng bã nông nghiệp là khoảng 3,5-4 tỷ tấn mỗi năm, tương đương với một 65 EJ năng lượng (1,5 tỷ toe). Hal và cộng sự (1993) tính toán rằng chỉ với lượng thu hoạch nông nghiệp cơ bản của thế giới (ví dụ như lúa mạch, lúa mì, gạo, bắp, mía đường ...) và tỷ lệ thu hồi là 25% thì năng lượng tạo ra được là 38 EJ và giúp giảm được 350-460 triệu tấn khí thải CO2 mỗi năm. Hiện trạng thực tế là một tỷ lệ khá lớn các bã nông nghiệp này vẫn còn bị bỏ phí hoặc sử dụng không đúng cách, gây các ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường, sinh thái và lương thực. Theo ước tính của WEC, tổng công suất toàn cầu từ nhiên liệu bã thải nông nghiệp là vào khoảng 4.500 MWt. Một trong các giải pháp được ứng dụng rộng rãi hiện nay và có tiềm năng đầy hứa hẹn là tận dụng các bã thải từ công nghiệp mía đường, xử lý gỗ và làm giấy. Các thống kê cho thấy hơn 300 triệu tấn bã mía và củ cải đường được thải ra mỗi năm, tập trung hầu hết ở các nhà máy đường. Các số liệu của FAO cho thấy khoảng 1.248 tấn mía được thu hoạch vào năm 1997, trong đó là 25% bã mía ép (312 triệu tấn). Năng lượng của 1 tấn bã mía ép (độ ẩm 50%) là 2,85 GJ tấn. Đó là chưa kể các phần thừa GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 28 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới (barbojo, phần ngọn và lá) và phần thải trong quá trình thu hoạch mía. Các phần này lại chiếm một tiềm năng năng lượng cao hơn cả (55%), thế nhưng hiện nay phần lớn vẫn chỉ bị đốt bỏ hoặc để phân rã ngoài đồng. Nói cách khác, tiềm năng lớn này hầu hết vẫn đang bị bỏ phí. Cho đến năm 1999, Châu Á vẫn dẫn đầu về sản lượng bã mía (131 triệu tấn), sau đó là đến Nam Mỹ (89 triệu tấn). Các nhà máy sản xuất đường đã có truyền thống tái sử dụng bã mía để đốt tạo hơi nước từ nhiều thế kỷ qua, nhưng hiệu suất vẫn còn rất thấp. Cho đến gần đây, do sức ép kinh tế, các nhà máy đường đã phải tìm các giải pháp khác hoặc cải thiện hiệu suất tái tạo năng lượng, một số nhà máy thậm chí còn bán điện thừa, đặc biệt là tại Brazil, Ấn Độ, Thái Lan... 3.2.5. Chất thải từ gia súc (Livestock residues) Chất thải gia súc, như phân trâu, bò, heo và gà, có thể được chuyển thành gas hoặc đốt trực tiếp nhằm cung cấp nhiệt và sản xuất năng lượng. Ở những nước đang phát triển, các bánh phân được dùng như nhiên liệu cho việc nấu nướng. Hơn nữa, phần lớn phân gia súc có hàm lượng methane khá cao. Do vậy, phương pháp này khá nguy hiểm vì các chất đôc hại sinh ra từ việc đốt phân là nguy hại đối với sức khỏe người tiêu dùng, là nguyên nhân gây ra 1,6 triệu người chết mỗi năm ở các nước đang phát triển.... tạo ra một số lượng lớn phân gia súc tạo nên nguồn hữu cơ phức tạp cùng với các vấn đề môi trường. Các trang trại này dùng phân để sản xuất năng lượng với các cách thức thích hợp nhằm giảm thiểu các mối nguy hại đối với môi trường và sức khỏe cộng đồng. Các chất thải này có thể được sử dụng để sản xuất ra nhiều loại sản phẩm và tạo ra điện năng thông qua các phương pháp tách methane và phân hủy yếm khí. Tiềm năng năng lượng toàn cầu từ phân thải được ước lượng vào khoảng 20 EJ(Woods & Hall, 1994). Tuy nhiên, con số này không nói lên được điều gì cụ thể do bản chất rất đa dạng của nguồn nguyên liệu (các loại gia súc khác nhau, địa điểm, điều kiện nuôi dưỡng, chuồng trại). Ngoài ra, việc sử dụng phân súc vật để tại năng lượng ở qui mô lớn vẫn còn là một câu hỏi lớn vì những yếu tố sau:  Phân có giá trị tiềm năng lớn hơn ở những mục đích khác, ví dụ nhưng để bón cây, tức là mang lại lợi ích cao hơn rõ ràng cho nông dân.  Phân là nhiên liệu có hiệu suất thấp, do đó người ta có khuynh hướng chuyển qua các dạng năng lượng sinh học khác có hiệu suất cao hơn GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 29 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học  Các nguồn năng lượng mới Các tác động về môi trường và sức khỏe từ việc khai thác phân thải có phần tiêu cực hơn các dạng nhiên liệu sinh học khác. 3.2.6. Các loại bã thải khác 3.2.6.1. Chất thải củi gỗ đô thị Chất thải củi gỗ là nguồn chất thải lớn nhất ở các công trường. Chất thải củi gỗ đô thị bao gồm các thân cây, phần thừa cây đã qua cắt tỉa. Những vật liệu này có thể được thu gom dễ dàng sau các dự án công trường và cắt tỉa cây, sau đó có thể được chuyển thành phân trộn hay được dùng để cung cấp nhiên liệu cho các nhà máy năng lượng sinh học. 3.2.6.2. Chất thải rắn đô thị Chất thải ở các trung tâm thương mại, cơ quan, trường hoc, nhà dân có một hàm lượng nhất định của các vật chất hữu cơ có xuất xứ từ cây, là một nguồn năng lượng tái tạo không nhỏ. Giấy thải, bìa cứng, các tông, chất thải gỗ là những ví dụ của nguồn sinh khối trong chất thải đô thị. Khí ở các bãi chôn lấp phần lớn trong quá trình phân hủy yếm khí, sản phẩm phụ tự nhiên của quá trình phânn hủy chất thải hữu cơ của vi sinh vật có một lượng lớn khí methane có thể được thu thập, chuyển dạng và dùng để tạo ra năng lượng. Các chất thải này được thu gom, tái tạo thông qua quá trình tiêu hóa và phân hủy yếm khí. Sự thu gom các chất thải trong các bãi chôn lấp và dùng chúng như một nguồn năng lượng sinh học tái tạo có rất nhiều lợi ích như: tăng cường bảo vệ sức khỏe cộng đồng thông qua việc xử lý chất thải, giảm diện tích đất sử dụng cho các bãi chôn lấp, giảm ô nhiễm môi trường, mùi hôi thối và giúp cho việc quản lý chất thải một cách hiệu quả. 3.2.7. Cây trồng năng lượng (Energy forestry/crops) Các giống cây năng lượng là các giống cây, cây cỏ được xử lý bằng công nghệ sinh học để trở thành các giống cây tăng trưởng nhanh được thu hoạch cho mục đích sản xuất năng lượng. Các giống cây này có thể được trồng, thu hoạch và thay thế nhanh chóng. Cây trồng năng lượng có thể được sản xuất bằng 2 cách: i) Các giống cây năng lượng chuyên biệt trồng ở những vùng đất dành đặc biệt cho mục đích này và ii) trồng xen kẽ và các cây trồng bình thường khác. Cả 2 phương pháp này đều đòi hỏi có sự quản lý tốt và phải được chứng minh là đem lại lợi ích rõ ràng cho người nông dân về mặt hiệu quả sử dụng đất. 3.2.7.1. Các giống cây cỏ (thảo mộc) năng lượng GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 30 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới Đây là các giống cây được thu hoạch hằng năm sau 2-3 năm gieo trồng để đạt tới hiệu suất tối đa. Các giống cây này bao gồm các loại cỏ như cỏ mềm (switchgrass) xuất xứ từ Bắc Mỹ, cỏ voi miscanthus, cây tre, cây lúa miến ngọt, cỏ đuôi trâu cao, lúa mì, kochia... Các giống cây này thường được trồng cho việc sản xuất năng lượng. 3.2.7.2. Các giống cây gỗ năng lượng Các giống cây gỗ có vòng đời ngắn là các giống cây phát triển nhanh và có thể thu hoạch sau 5-8 năm gieo trồng. Các giống cây này bao gồm cây dương ghép lai, cây liễu ghép lai, cây thích bạc, cây bông gòn đông phương, cây tần bì xanh, cây óc chó đen, sweetgum và cây sung. 3.27.3. Các giống cây công nghiệp Các giống cây này đang được phát triển và gieo trồng nhằm sản xuất các hóa chất và vật liệu đặc trưng nhất định. Ví dụ như cây dâm bụt và rơm dùng trong sản xuất sợi, castor cho acid ricinoleic. Các giống cây chuyển gen đang được phát triển nhằm sản xuất các hóa chất mong muốn giống như một thành phần của cây, chỉ đòi hỏi sự chiết xuất và tinh lọc sản phẩm. 3.2.7.4. Các giống cây nông nghiệp (Agricultural Crops) Các giống cây nông nghiệp bao gồm các sản phẩm sẵn có hiện tại như bột bắp và dầu bắp, dầu đậu nành, bột xay thô, bột mì, các loại dầu thực vật khác và các thành phần đang được phát triển cho các giống cây tương lai. Mặc dù các giống này thường được dùng để sản xuất nhựa, các chất hóa học và các loại sản phẩm, chúng thường cung cấp đường, dầu và các chất chiết xuất khác. 3.2.7.5. Các giống cây dưới nước (Aquatic crops, thủy sinh) Nguồn sinh khối đa dạng dưới nước bao gồm tảo, tảo bẹ, rong biển và các loại vi thực vật biển. Các giống dùng trong thương mại bao gồm chiết xuất của tảo bẹ dùng cho các chất làm đặc và các chất phụ gia thực phẩm, chất nhuộm từ tảo, chất xúc tác sinh học được dùng trong các quá trình xử lý sinh học ở các môi trường khắc nghiệt. Cho đến nay, đã có một số các đồn điền trồng cây năng lượng.Ví dụ tại Brazil, có khoảng 3 triệu hécta đồn điền eucalyptus sử dụng làm than gỗ. Tại Trung Quốc đã có chương trình phát triển đồn điều 13,5 triệu hécta cho nhiên liệu gỗ cho đến 2010. Tại Thụy Điển, 16.000 hecta dương liễu được trồng để làm nguồn nguyên cho năng lượng ... Tóm lại, nguyên liệu sinh khối hiện vẫn là nguồn năng lượng tái tạo bền vững và dồi GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 31 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới dào nhất hiện nay trên thế giới. Tiềm năng của năng lượng sinh học mỗi năm là 2.900 EJ, tuy nhiên chỉ có 270 EJ là được xem như có thể khai thác được trên tiêu chuẩn bền vững và giá cả cạnh tranh. Một điều cần nhấn mạnh ở đây là vấn đề còn lại không phải là nguồn nguyên liệu, mà là khả năng quản lý và luân chuyển tốt năng lượng tạo ra đến người sử dụng. Bã thải hiện nay vẫn là nguồn cung cấp chính năng lượng sinh khối và vẫn sẽ đóng vai trò chủ đạo trong tương lai gần và các loại cây trồng năng lượng sẽ ngày càng trở nên quan trọng trong tương lai xa. Sự phát triển của năng lượng sinh khối, đặc biệt là dưới các dạng hiện đại, sẽ có một ảnh hưởng quan trọng không chỉ đến lĩnh vực năng lượng, mà còn thúc đẩy quá trình hiện đại hóa nông nghiệp và phát triển nông thôn. 3.3. ĐIỆN SINH KHỐI TRÊN THẾ GIỚI Hiện nay trên thế giới có sáu hệ thống điện sinh học lớn bao gồm: Đốt biomass trực tiếp, đồng đốt cháy, khí hoá, tiêu hoá kỵ khí, nhiệt phân và hệ thống điện sinh học nhỏ, module. Ước tính tới năm 2020, sản lượng điện sinh khối của thế giới là hơn 30.000 MW. Mỹ là nước sản xuất điện biomass lớn nhất thế giới có hơn 350 nhà máy điện sinh học, sản xuất trên 7.500MW điện mỗi năm. Những nhà máy này sử dụng chất thải từ nhà máy giấy, nhà máy cưa, sản phẩm phụ nông nghiệp, cành lá từ các vườn cây ăn quả... Năng lượng biomass chiếm 4% tổng năng lượng được tiêu thụ ở Mỹ và 45% năng lượng tái sinh. Ở Nhật Bản, Chính phủ đã ban hành Chiến lược năng lượng sinh khối từ năm 2003 và hiện nay đang tích cực thực hiện Dự án phát triển các đô thị sinh khối (biomass town). Đến đầu năm 2011, Nhật Bản đã có 286 thị trấn sinh khối trải dài khắp đất nước. Tại Hàn Quốc, năng lượng sinh học đang được tích cực nghiên cứu, phát triển ở đất nước này với mục tiêu đến năm 2030 năng lượng tái tạo sẽ đạt 11%, trong đó năng lượng từ sinh khối sẽ đạt 7,12%. Còn ở Trung Quốc đã có Luật năng lượng tái tạo và hiện nay đã có hơn 80 nhà máy điện sản xuất từ sinh khối với công suất đến 50MW nhà máy. Tiềm năng là có thể đạt được 30GW điện từ loại hình năng lượng này. Các nhà máy điện sinh khối thường có công suất bé dưới 10MW. Tuy nhiên cũng có nhiều nhà máy điện sinh khối công suất lớn trên thế giới như: GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 32 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới - Nhà máy điện sinh khối COLMAC ở Mecca, California, Mỹ công suất 47 MW. - Nhà máy điện Teesdies vương quốc Anh, công suất 295 MW được xây dựng và dự kiến bắt đầu hoạt động thương mại vào cuối năm nay. - Nhà máy điện sinh khối chuyên dụng Alholmens ở Phần Lan (Hình 3.1), công suất 240 MW điện cộng với 160 MW nhiệt. Hình 3.1: Nhà máy điện sinh khối Alholmens, Phần Lan - Nhà máy điện biomass công suất 50MW ở California, sử dụng phụ phẩm gỗ từ các nhà máy cưa lân cận. - Nhà máy điện sinh khối công suất 44 MW tại Steven's Croft ở Scotland. 3.4. ĐIỆN SINH KHỐI Ở VIỆT NAM 3.4.1. Cơ hội 3.4.1.1. Tiềm năng Là một nước nông nghiệp, Việt Nam có tiềm năng rất lớn về nguồn năng lượng sinh khối. Một số dạng sinh khối có thể khai thác được ngay về mặt kỹ thuật cho sản xuất điện, hoặc áp dụng công nghệ đồng phát năng lượng (sản xuất cả điện và nhiệt) đó là: trấu ở Đồng bằng Sông Cửu Long, bã mía ở các nhà máy đường, rác thải sinh hoạt ở các đô thị lớn, chất thải chăn nuôi từ các trang trại gia súc, hộ gia đình và chất thải hữu cơ khác từ chế biến nông - lâm - hải sản. Phế phẩm nông nghiệp rất phong phú dồi dào ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long, chiếm khoảng 50% tổng sản lượng phế phẩm nông nghiệp toàn quốc và vùng Đồng bằng sông Hồng với 15% tổng sản lượng toàn quốc. Hằng năm tại Việt Nam có gần 60 triệu tấn sinh khối từ phế phẩm nông nghiệp trong đó GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 33 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới 40% được sử dụng đáp ứng nhu cầu năng lượng cho hộ gia đình và sản xuất điện, và theo số liệu tính toán, cứ 5 kg trấu tạo ra 1kW điện, như vậy với lượng trấu hàng triệu tấn trấu mỗi năm thu lại được hàng trăm MW điện. Khả năng khai thác bền vững nguồn sinh khối cho sản xuất năng lượng ở Việt Nam đạt khoảng 150 triệu tấn năm. 3.4.1.2. Nhu cầu ngày càng phát triển Trong bối cảnh nhu cầu năng lượng của Việt Nam ngày một gia tăng, khả năng cung cấp các nguồn năng lượng nội địa hạn chế. Theo số liệu của Bộ Công Thương, tỷ lệ tăng trưởng nhu cầu năng lượng ở Việt Nam hiện tăng ở mức gấp đôi so với tỷ lệ tăng trưởng GDP. Trong khi đó, ở các nước phát triển, tỷ lệ này chỉ ở mức xấp xỉ 1. Tiêu thụ năng lượng của Việt Nam ngày càng gia tăng và đã tăng hơn 4 lần từ 2005-2030, tiêu thụ năng lượng điện tăng gần 400% trong vòng 10 năm từ 1998-2008. Với đà này, Việt Nam sẽ trở thành nước nhập khẩu năng lượng vào năm 2015. Trong khi tiềm năng nguồn năng lượng tái tạo của Việt Nam rất lớn, kèm theo nhu cầu sử dụng điện và nhiệt cho sản xuất rất cao thì việc xem xét khai thác nguồn năng lượng tái tạo sẵn có cho sản xuất điện, đồng phát năng lượng (cả điện và nhiệt) là rất khả thi cả về công nghệ lẫn hiệu quả kinh tế và môi trường. 3.4.1.3. Các chính sách thuận lợi Mặc dù chưa có chính sách năng lượng nói chung và năng lượng tái tạo nói riêng nhưng từng bước năng lượng tái tạo đã được đề cập đến trong các văn bản Nhà nước. Ví dụ như trong Quyết định của Thủ tướng chính phủ số 176 2004 QĐ-TTg ban hành ngày 5 tháng 10 năm 2004 về việc phê duyệt chiến lược phát triển ngành Điện Việt Nam giai đoạn 2004-2010 định hướng 2020 hay Luật Điện lực được Quốc hội thông qua vào ngày 3 tháng 12 năm 2004 đều có ghi sử dụng nguồn năng lượng mới, tái tạo để cung cấp điện cho vùng nông thôn hay hải đảo. Quyết định số 1208 của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt tổng sơ đồ phát triển điện giai đoạn 2011-2020, tầm nhìn đến 2030 (Tổng sơ đồ phát triển điện VII) được xem là cơ sở pháp lý cho phát triển năng lượng tái tạo ở Việt Nam. Kế hoạch và mục tiêu cho điện gió và sinh khối trong quyết định này đã nêu rõ: Đến năm 2020, phát triển điện gió đạt 1.000 MW, sinh khối đạt 500 MW. Đến năm 2030, phát triển và đưa vào sử dụng lượng công suất từ gió đạt 6.200 MW, sinh khối là 2.000 MW. GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 34 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới 3.4.2. Thách thức 3.4.2.1. Trở ngại về môi trường Năng lượng sinh khối có một số tác động tới môi trường: - Khi đốt các nguồn sinh khối thải vào không khí bụi, khí sunfurơ (SO2). Mức độ phát thải tùy vào nguyên liệu sinh khối, công nghệ và biện pháp kiểm soát ô nhiễm. - Việc phát triển quy mô lớn các cây năng lượng để sản xuất nhiên liệu sinh học có thể dẫn tới gia tăng sử dụng thuốc trừ sâu và phân bón, gây tác hại đến môi trường và động vật hoang dã. - Sản xuất năng lượng từ gỗ có thể gây thêm áp lực cho rừng. Việt Nam là nước có tiềm năng rất lớn về nguồn năng lượng sinh khối từ chất thải từ nông nghiệp, rác, nước thải đô thị… phân bổ rộng khắp trên toàn quốc, trong đó, một số dạng sinh khối có thể sản xuất điện hoặc áp dụng công nghệ đồng phát năng lượng (sản xuất cả điện và nhiệt). Lượng sinh khối khổng lồ này, nếu không được xử lý sẽ là nguồn ô nhiễm lớn và phát sinh liên tục, gây nên những ảnh hưởng nghiêm trọng đến các hệ sinh thái (đất, nước và không khí) cũng như sức khỏe con người. 3.4.2.2. Sự cạnh tranh về chi phí của các công nghệ Hiện tại nhiều công nghệ sinh khối còn đắt hơn cả công nghệ sử dụng nhiên liệu hóa thạch trong khi Việt Nam là một nước nghèo nên kinh phí đầu tư cho phát triển công nghệ mới là một rào cản lớn. 3.4.2.3. Thiếu nhận thức xã hội về năng lượng sinh khối Khi nói đến năng lượng người ta thường nghĩ ngay đến điện, than, dầu mỏ. Các nhà hoạch định chính sách không quan tâm mấy đến năng lượng sinh khối. Một số người không thích sử dụng khí sinh học được sản xuất từ chất thải, nhà máy khí sinh học tạo ra mùi khó chịu cho môi trường xung quanh. Thêm vào đó, với sự phát triển sản xuất và đô thị hóa, sức chịu tải của các hệ sinh thái giảm đi, chắc chắn các xung đột môi trường liên quan sẽ gia tăng. 3.4.3. Một số nhà máy điện sinh khối (Biomass) tại Việt Nam  Hiện nay, Việt Nam đã có một số dự án xây dựng nhà máy điện sinh học được triển khai; dự kiến sẽ hoàn thành và phát điện trong thời gian sớm nhất ở cả miền Bắc và miền Nam. Tại miền Bắc, Dự án xây dựng nhà máy điện sinh học Biomass tại khu Rừng Xanh, thị trấn Phong Châu, huyện Phù Ninh, tỉnh Phú Thọ đã được GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 35 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới cấp giấy chứng nhận đầu tư với tổng mức đầu tư 1.160 tỉ đồng, công suất 40MW, dự kiến đến sẽ hoàn thành và đi vào hoạt động vào năm 2013 với sản lượng điện là 331,5 triệu kWh năm.  Tại miền Nam, Tập đoàn Doosan (Hàn Quốc) đã chuẩn bị thủ tục để đầu tư xây dựng nhà máy nhiệt điện sinh khối (biomass) tại khu công nghiệp Minh Hưng Hàn Quốc (huyện Chơn Thành) có công suất thiết kế 19MW, cung cấp hơi nước 70m3 giờ. Nguyên liệu thô cung cấp cho nhà máy hoạt động chủ yếu từ thực vật ngành nông - lâm nghiệp. Tập đoàn sẽ hoàn tất thủ tục pháp lý và dự án có thể hoàn thành vào năm 2015.  Ngoài ra, nhà máy nhiệt điện đốt trấu tại KCN Trà Nóc 2 TP Cần Thơ do Công ty Cổ phần Nhiệt điện Đình Hải đầu tư, đã hoàn thành và đưa vào hoạt động giai đoạn 1 với công suất 20 tấn hơi giờ. Nhà máy có công suất phát điện 2MW khi nhà máy vận hành ở chế độ không sản xuất hơi nước. Giai đoạn 2 của sẽ đầu tư turbine 3,7MW cấp điện lên lưới quốc gia.  Những dự án nhiệt điện đốt trấu tại đồng bằng sông Cửu Long: + Tỉnh An Giang có 2 dự án nhà máy nhiệt điện đốt trấu gồm 1 nhà máy tại khu công nghiệp Hòa An, huyện Chợ Mới, công suất 10 MW, tổng vốn đầu tư trên 10 triệu USD. Nhà máy thứ 2 có công suất 10 MW, đặt tại xã Vọng Đông, huyện Thoại Sơn, vốn đầu tư khoảng 15 triệu USD. Hai nhà máy này sẽ tiêu thụ khoảng 240.000 tấn trấu. + Tỉnh Tiền Giang có 1 dự án nhà máy nhiệt điện đốt trấu khoảng 10MW, vốn đầu tư trên 18,6 triệu USD. + Tỉnh Đồng Tháp dự kiến xây dựng 1 nhà máy nhiệt điện đốt trấu tại ấp Bình Hiệp B, huyện Lấp Vò, tổng vốn 296 tỷ đồng, công suất thiết kế 10MW. + Tỉnh Kiên Giang sẽ đầu tư xây dựng 1 nhà máy điện trấu công suất 11 MW. + Tại Cần Thơ sẽ xây dựng thêm một nhà máy nhiệt điện đốt trấu tại quận Thốt Nốt, công suất 10 MW, tiêu thụ khoảng 80.000 tấn trấu năm. 3.4.4. Kết luận Trong khi nguồn năng lượng hóa thạch nội địa ngày càng cạn kiệt, giá dầu thế giới tăng cao và sự phụ thuộc ngày càng nhiều hơn vào giá năng lượng thế giới, nhu cầu sử dụng điện ngày càng cao thì giải pháp sử dụng nguồn điện sinh khối để thay thế mang ý nghĩa to lớn trên các khía cạnh kinh tế, xã hội và môi trường. Hơn nữa, Việt Nam lại có GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 36 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới tiềm năng to lớn để phát triển điện sinh khối cả trong hiện tại và tương lai, điều đó có ý nghĩa hết sức quan trọng cả về kinh tế, xã hội, an ninh lương thực và phát triển bền vững. Tuy nhiên, số các dự án năng lượng tái tạo đi vào hoạt động tính đến thời điểm này vẫn còn quá ít và chỉ có vài dự án là điện sinh khối nối lưới, việc đầu tư mang nặng tính tự phát, thiếu quy hoạch tổng thể và chưa tương xứng với tiềm năng hiện có của quốc gia. GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 37 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới Chương 4: NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT 4.1. TỔNG QUAN Con người đã và đang tìm kiếm nhiều nguồn năng lượng thay thế khác nhằm đáp ứng nhu cầu trong tương lai cũng như giảm hiệu ứng nhà kính. Những tưởng điện hạt nhân sẽ giải quyết được các vấn đề này khi đồng loạt các tổ chức lớn trên thế giới đều xem nó có vai trò then chốt trong sản xuất điện toàn cầu, đồng thời nó còn đóng vai trò quan trọng trong cuộc chiến làm giảm tác động của biến đổi khí hậu. Tuy nhiên, sau khi xảy ra thảm họa hạt nhân Fukushima hồi tháng 3 2011 ở Nhật Bản, niềm tin của dư luận về điện hạt nhân lại bị lung lay dữ dội khi có nhiều ý kiến trái chiều về tính hiệu quả và sự an toàn của nguồn năng lượng này. Và rồi cả thế giới gần như lại rơi vào một cuộc khủng hoảng niềm tin về năng lượng mới. Vấn đề phải tìm kiếm nguồn năng lượng sạch khác an toàn hơn lại được đặt ra. Nhưng người ta cứ mãi tập trung vào nhiệt điện, thủy điện, phong điện mà lại gần như quên đi mất một nguồn năng lượng có thể nói là vô tận đến từ ngay dưới chân chúng ta: năng lượng địa nhiệt. Trái đất là một động cơ nhiệt khổng lồ, nhiệt độ trong nhân đạt tới hơn 4.000 oC, dòng nhiệt thoát ra trung bình 60 MW m2, cung cấp một nhiệt lượng tới mặt đất gấp hàng tỷ lần nhu cầu của thế giới. Ở các vùng núi lửa hoạt động và các khe hở, ở độ sâu 1 -2 km tồn tại các bồn nhiệt thế cao 200 - 300oC đã được khai thác để phát điện ở hơn 20 nước (Mỹ, Philipin, Indonesia,…) với tổng công suất khoảng 10 GW. Cơ sở khoa học – công nghệ mới hiện nay về hệ địa nhiệt hoàn thiện (EGS – Enhanced Geothermal System) và hệ thống hai chu kỳ ORC (Organic Rankin Cyrcle) và Kalina cho phép phát điện địa nhiệt với nhiệt độ 100oC nên khai thác địa nhiệt có khả năng thực hiện trên phạm vi rộng ở hầu hết mọi nơi. Ở hầu hết các lục địa gradient nhiệt trung bình 2,5 -3oC 100m, nên ở độ sâu 4 km luôn có nhiệt độ trên 100oC, có thể khai thác được bằng kỹ thuật công nghệ hiện có. Các nguồn nước nóng, bùn nóng xuất lộ trên mặt đất là nơi có điều kiện địa chất thuận lợi chỉ thị bồn địa nhiệt thường có nhiệt độ cao hơn 100 oC ở độ sâu không lớn. Ngoài ra, dưới mặt đất, phụ thuộc điều kiện địa chất, ở độ sâu từ vài mét tới một vài chục mét còn tồn tại một tầng trung hòa nhiệt có nhiệt độ ổn định quanh năm được gọi là nguồn nhiệt đất, là một “kho dự trữ” nhiệt dễ dàng khai thác sử dụng trực tiếp nhiệt năng phục vụ nhu cầu sản xuất và sinh hoạt. Khai thác năng lượng này bằng công nghệ bơm GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 38 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới nhiệt đất (Ground Source Heat Pump - GSHP) để điều hòa không khí từ quy mô gia đình đến thương nghiệp đã được phổ biến rộng rãi ở nhiều nước (Mỹ, Châu Âu, Trung Quốc,…) đạt công suất hơn 20.000 MWt và đã chứng tỏ đây là một giải pháp tiết kiệm (30 -50%) năng lượng và giảm khí phát thải CO2 hiệu quả nhất. Các nhà khoa học đã ước tính rằng chỉ cần 1 phần trăm lượng nhiệt chứa trong lớp 10 km phía trên vỏ trái đất đã tương đương với 500 lần năng lượng mà các nguồn dầu, khí của trái đất mang lại. Thật ra thì năng lượng địa nhiệt đã được sử dụng để nung và tắm kể từ thời La Mã cổ đại, nhưng ngày nay nó được dùng để phát điện. Từ đó đến nay, việc nghiên cứu và phát triển công nghệ khai thác nguồn năng lượng địa nhiệt ngày càng phát triển nhanh về quy mô và hiệu suất. Có khoảng 10 GW công suất điện địa nhiệt được lắp đặt trên thế giới đến năm 2007, cung cấp 0,3% nhu cầu điện toàn cầu. Thêm vào đó, 28 GW công suất nhiệt địa nhiệt trực tiếp được lắp đặt phục vụ cho sưởi, spa, các quá trình công nghiệp, lọc nước biển và nông nghiệp ở một số khu vực. Nguồn địa nhiệt bản thân không thể giải quyết được căn bản các vấn đề năng lượng nhưng nó góp phần giảm bớt sự phụ thuộc vào sử dụng nhiên liệu hóa thạch. 4.2. PHÂN LOẠI CÁC NGUỒN ĐỊA NHIỆT Có hai dạng các nguồn địa nhiệt là các nguồn thủy nhiệt và các nguồn đá khô nóng (HDR). Giữa các nguồn địa nhiệt dạng thủy nhiệt và HDR cũng như giữa các hệ thống khai thác chúng có nhiều yếu tố tương tự nhau và cũng có nhiều yếu tố khác nhau. Hầu hết các yếu tố công nghệ của 2 hệ thống là tương tự nhau như nhà máy điện, phương pháp khoan giếng. Mặc dù các nguồn đá khô nóng nhiều hơn so với các nguồn thủy nhiệt nhưng hiện nay các nguồn thủy nhiệt đã được khai thác thương mại trong khi các nguồn đá khô nóng thì chưa. 4.2.1. Các nguồn địa nhiệt dạng thủy nhiệt Các nguồn thủy nhiệt là các nguồn hiện tại đang được khai thác cho mục đích phát điện địa nhiệt thương mại. Các nguồn này tương đối nông (từ một vài trăm mét tới khoảng 3000m). Chúng có chứa nước nóng, hơi nước hoặc hỗn hợp cả 2 loại. Chúng có tính thẩm thấu, nghĩa là dòng chất lỏng có thể chảy từ phần này tới các phần khác của bồn chứa, và chảy vào cũng như đi ra từ các giếng khoan sâu vào trong bồn chứa. Trong các bồn chứa thủy nhiệt, nước đi xuống một độ sâu nhất định trong lớp vỏ trái đất, được gia nhiệt và nổi lên trên đến khi nó bị giữ lại bên trong các lớp vỉa không thẩm thấu được, GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 39 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới tạo thành một bồn chứa, hoặc nổi lên trên bề mặt dưới dạng các dòng suối nước nóng hoặc phun thành dòng hơi. Nước di chuyển bằng đối lưu một lượng nhiệt đáng kể từ sâu trong lòng đất ra gần sát bề mặt trái đất. Các nguồn thủy nhiệt được phân loại thành nguồn hơi khô hoặc nguồn nước nóng, tùy thuộc vào pha vật chất nào chiếm ưu thế trong bồn địa nhiệt. Các nguồn địa nhiệt nước nóng được phân loại thành các nguồn có nhiệt độ cao(>2000C), nhiệt độ trung bình (từ 1000C đến 2000C), và nhiệt độ thấp(50 0C km). Nhiệt độ của đá đạt tới giá trị hữu hiệu về mặt thương mại ở độ sâu khoảng 4000m hoặc lớn hơn. Để khai thác nguồn HDR, phải tạo ra một bể thẩm thấu bằng cách làm rạn nứt bằng thủy lực, và nước từ trên bề mặt phải được bơm qua khu vực rạn nứt đó để lấy nhiệt ra. Công nghệ phát điện phân tách hơi hoặc nhị nguyên có thể sử dụng với các nguồn HDR tùy thuộc vào nhiệt độ của nó. Tuy nhiên, do các ràng buộc về chi phí giếng khoan cao, phần lớn các nguồn HDR khai thác được chỉ tạo ra chất lỏng có dải nhiệt độ trung bình. Do đó công nghệ nhị nguyên sẽ được phân tích cho nguồn địa nhiệt HDR. Ngày nay, các nguồn HDR chưa được phát triển thương mại vì 2 lý do. Chi phí khoan giếng tăng theo hàm mũ với độ sâu giếng và do các nguồn HDR sâu hơn nhiều so với các nguồn thủy nhiệt, nên việc phát triển chúng cần chi phí đắt hơn rất nhiều. Tuy nhiên, mặc GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 40 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới dù tính khả thi về mặt kỹ thuật để tạo ra các bồn địa nhiệt HDR đã được chứng minh bằng các công trình trình diễn tại Hoa Kỳ, Châu Âu, Nhật Bản, nhưng các yếu tố bất định trong vận hành liên quan tới trở lực (trở lực của bồn chứa liên quan tới dòng chảy), sự giảm nhiệt lượng theo thời gian và tổn thất nước đã làm cho việc phát triển thương mại có tính rủi ro cao. 4.3. THUẬN LỢI VÀ THÁCH THỨC 4.3.1. Thuận lợi Nếu so sánh với sự quan tâm của nhân loại đối với các nguồn năng lượng khác thì địa nhiệt lại có phần "tủi thân" khi mà sự quan tâm đó vẫn chưa thật sự xứng đáng với tiềm năng mà nó mang lại. Ước tính riêng tại Mỹ, sản lượng điện được sản xuất từ nguồn địa nhiệt cho phép nước này tiết kiệm được tới 80 triệu thùng dầu mỗi năm. Chỉ tính riêng năm 2003, Mỹ đã sản xuất được 34.880 GWh điện từ các nguồn năng lượng địa nhiệt. Nếu so sánh con số này với công suất 420MW của nhà máy thủy điện Trị An thì nó gấp trên 12 lần. Nhà máy điện địa nhiệt có thể hoạt động liên tục suốt ngày đêm, hiệu suất (80 -90%), tuổi thọ hoạt động cao nhất, không phụ thuộc vào yếu tố khí hậu như năng lượng mặt trời, gió hoặc sóng biển... Nguồn năng lượng địa nhiệt trong lòng đất vô cùng vô tận, bảo đảm cho nhà máy điện địa nhiệt hoạt động bền vững, lâu dài. Đồng thời, xây dựng nhà máy điện địa nhiệt cũng tốn rất ít diện tích. Các nhà máy điện nhiệt điện không đốt bất cứ một loại nhiên liệu nào cả cho nên sạch cho môi trường hơn mọi nhà máy điện khác. 4.3.2. Thách thức Việc phát triển nguồn năng lượng này lại gặp khó khăn lớn là sự phân bố nguồn (bồn) địa nhiệt ẩn sâu dưới lòng đất, tương tự mỏ dầu khí, đòi hỏi phải có những công nghệ hiện đại cùng với nguồn vốn đầu tư lớn, ước tính có thể lên tới 2- 5 triệu Euro cho 1 MW công suất theo thiết kế. Kỹ thuật xử lý địa chất cũng rất phức tạp vì phải tìm kiếm đúng vùng địa nhiệt có nhiệt độ cao thì việc khai thác địa nhiệt mới hiệu quả. Bên cạnh đó còn có những rủi ro khác về môi trường như đưa khí độc, chất độc lên mặt đất, tạo biến dạng địa chất. GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 41 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới 4.4. KHAI THÁC ĐỊA NHIỆT TRÊN THẾ GIỚI HIỆN NAY Hiện trên thế giới đã có nhiều nước chú trọng vào phát triển khai thác nguồn năng lượng này và đã có nhiều hiệu quả đáng mong đợi. Có thể kể đến như tại thành phố Swabian (Bad Urach), miền nam nước Đức , một công trình HDR đang được triển khai với giếng khoan sâu 4445m (nơi có nhiệt độ khoảng 170 0C) Giai đoạn đầu nhà máy điện đủ cung cấp năng lượng cho trên 2000 hộ dân quanh vùng. Ngoài ra còn có ở Iceland (hình 4.1), một nước chỉ có khoảng 300 nghìn dân nhưng công nghiệp năng lượng địa nhiệt chiếm đến 26% (2006) so với sản lượng điện của nước này. Nguồn địa nhiệt cũng đã cung cấp được nước nóng cho 87% số hộ dân của nước này. Hình 4.1: Nhà máy địa nhiệt ở Iceland Công ty Siemens đã ký hợp đồng với Hot Rock Erdwarmekraftwerk GmbH xây dựng nhà máy địa nhiệt tại Offenbach ad Quein (Đức) dựa theo nguyên lý Kalina. Theo nguyên lý này hỗn hợp dòng chảy là nước và amoniac chứ không phải nước đơn thuần. Dòng chảy này sôi theo mức nhiệt tăng dần lên trong khi áp suất không đổi. Ở đây giếng khoan là 3km đã có được nhiệt độ 1500C. Nhà máy điện địa nhiệt này đã cung cấp được điện cho 20 000 hộ dân. Khu vực vành đai núi lửa Thái Bình Dương có một số điểm nóng nhất hành tinh, thích hợp để xây dựng các nhà máy điện địa nhiệt. Trung Mỹ là một trong những khu vực hấp dẫn để đầu tư xây dựng các nhà máy điện địa nhiệt. New Zealand đang xúc tiến xây dựng một nhà máy điện địa nhiệt khá lớn tại Ngawha với công suất tới 200 MW. Hợp đồng với Công ty Ormat Technologies lên đến 20 triệu USD. Trước đó tại Ngawha đã có một nhà máy điện địa nhiệt công suất 12MW. Cả hai GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 42 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới nhà máy này có triển vọng cung cấp được đến 75% nhu cầu về điện của 26 000 khách hàng. Mỹ đang là quốc gia đi đầu trong việc sản xuất địa nhiệt trong số các quốc gia trên thế giới có phát triển địa nhiệt. Công suất địa nhiệt của Mỹ hiện chiếm 32% công suất địa nhiệt của các nhà máy trên thế giới.Trong thời gian tới nước Mỹ có thể sản xuất tới 100.000 MW điện địa nhiệt đủ cung cấp điện cho 25 triệu hộ cư dân trong 50 năm (chi phí khoảng 40 triệu USD năm) trong khi chi phí ban đầu chỉ vào khoảng 0,8-1 tỷ USD. Ngoài hình thức khai thác nước sôi ở nhiệt độ cực cao nhờ các giếng khoan sâu còn có thể dùng nước nóng ngay dưới lớp đất không sâu lắm (hình 4.2). Hình 4.2: Mạch nước nóng tại Vườn quốc gia Yellowstone (bang Wyoming, Mỹ) Indonesia có khoảng 500 ngọn núi lửa và có thể khai thác nguồn địa nhiệt khổng lồ này để phát điện. Ước tính nguồn địa nhiệt của nước này có trữ lượng tới hơn 20000MW, chiếm khoảng 40% trữ lượng địa nhiệt trên toàn thế giới.. Tuy nhiên hiện nay sản lượng điện khai thác từ địa nhiệt mới chỉ là 800MW. Nguyên do là thiếu nguồn vốn đầu tư. 4.5. TIỀM NĂNG VÀ GIẢI PHÁP KHAI THÁC ĐỊA NHIỆT Ở VIỆT NAM 4.5.1. Tiềm năng Khí hậu Việt Nam thuộc vùng nhiệt đới nóng ẩm, mùa hè kéo dài tới hơn 6 tháng trong năm nên nhu cầu điều hòa không khí thường xuyên không chỉ trong sinh hoạt mà cả trong sản xuất, như việc bảo quản nông thủy sản tiêu thụ năng lượng rất lớn, chi phí ước tính hàng tỷ đôla mỗi năm. Kết quả nghiên cứu của Viện Địa chất ở vùng đồng bằng Sông GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 43 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới Hồng cho thấy tầng trung hòa nhiệt ổn định 25 - 26oC phân bố ở độ sâu dưới 10 -15 m, điều kiện địa chất rất thuận lợi cho việc áp dụng công nghệ bơm nhiệt đất. Các tính toán mô phỏng công nghệ này với điều kiện thực tế ở Hà Nội cho phép tiết kiệm được 37% năng lượng điện tiêu thụ so với hệ thống điều hòa không khí hiện nay. Ngoài lợi ích về kinh tế, giải pháp tiết kiệm năng lượng hiệu quả, bơm nhiệt đất còn hạn chế tối đa lượng khí xả ra làm ô nhiễm môi trường xung quanh. Trên lãnh thổ Việt Nam tài liệu thực tế đã xác định được dị thường dòng nhiệt cao ở nhiều nơi chứng tỏ các nguồn địa nhiệt phong phú, có thể khai thác để phát điện; nguồn nhiệt đất có điều kiện áp dụng công nghệ bơm nhiệt đất để điều hòa không khí. Theo tài liệu đã công bố, trên lãnh thổ đã phát hiện hàng trăm điểm xuất lộ nước nóng từ 40oC đến 100oC, kết quả phân tích mẫu nước bằng địa nhiệt kế hóa học đã dự báo được nhiệt độ các nguồn địa nhiệt từ 120oC đến 200oC. Từ các số liệu đo địa nhiệt trong các lỗ khoan thăm dò dầu khí đã khoanh được các vùng dị thường dòng nhiệt cao hơn dòng nhiệt trung bình của Trái đất: 100 mW/m2 ở Đông Nam đồng bằng Sông Hồng (ở độ sâu 3.000m nhiệt độ đạt hơn 140oC) và ven biển Bình Thuận (hoạt động núi lửa ở đảo Tro vào năm 1923) có diện tích hàng trăm km2. Kết quả nghiên cứu của Viện Địa chất đã xác định ở một số nơi có dị thường dòng nhiệt cao: Huế: 106 – 143 mW/m2, Quảng Ngãi: 90 – 120 mW/m2, Kông Tum: 86 - 108 mW/m2, đều gắn với các cấu trúc địa chất kiến tạo hoạt động và có nhiều điểm xuất lộ nước nóng trên mặt. Các dữ liệu này chứng tỏ nguồn địa nhiệt ở nước ta rất phong phú, thuộc nguồn nhiệt thế thấp đến trung bình, có điều kiện để phát điện công suất nhỏ. Theo khảo sát và đánh giá của các nhà khoa học, hiện có khoảng 264 nguồn, suối nước nóng phân bố tương đối đều trên cả nước: như suối nước nóng Kim Bôi-Hòa Bình, Thạch Bích-Quảng Ngãi, Bình Châu-Bà Rịa-Vũng Tàu,….với nhiệt độ trung bình từ 70-1000C ở độ sâu 3km. Ông Tạ Hường, Phó Chủ tịch Hội Nhiệt Việt Nam cũng nhận định, nước ta được đánh giá là có tiềm năng địa nhiệt trung bình so với thế giới. Bên cạnh đó, nguồn năng lượng này ở nước ta còn có ưu điểm là phân bố đều trên khắp lãnh thổ cả nước nên cho phép sử dụng rộng rãi ở hầu hết các địa phương như Phú Thọ, Quảng Bình, Quảng Trị,… 4.5.2. Khai thác Nước ta là một quốc gia có hàng trăm điểm nước khoáng đã được phát hiện, trong số GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 44 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới này hơn một nửa là những suối nước nóng. Chúng tập trung ở vùng Tây Bắc và vùng Nam Trung bộ. Có 72 nguồn nước có nhiệt độ khoảng 41-600C, 36 nguồn nước có nhiệt độ 61-1000C và 64 nguồn nước có nhiệt độ 30-400C. Tập đoàn Kỹ nghệ Essential Innovation (Canada) đã đến Việt Nam tổ chức Hội thảo nhằm giới thiệu công nghệ địa nhiệt và công bố Công ty tư vấn Dịch vụ đầu tư và Công nghệ môi trường Tiến Thịnh là nhà chuyển giao công nghệ tại nước ta. Tập đoàn Ormat của Mỹ- chuyên xây dựng các nhà máy điện địa nhiệt trên kháp thế giới, cũng đã đến Việt Nam và xin giấy phép đầu tư xây dựng 5 nhà máy điện địa nhiệt tại Lệ Thủy (Quảng Bình), Mộ Đức (Quảng Ngãi), Nghĩa Thắng (Quảng Ngãi), Hội Vân (Bình Định) và Tu Bông (Khánh Hòa). Tổng công suất các nhà máy điện địa nhiệt này dự kiến lên đến 150-200 MW. Chính phủ ta cũng đã có định hướng xây dựng nhà máy điện địa nhiệt 20-25MW tại xã Cát Hiệp huyện Phù Cát (cách Quy Nhơn 35km về phía Bắc) và những dự án dùng địa nhiệt tầng đất nông để bơm nhiệt cho hệ thống điều hòa không khí. Lượng điện năng dùng để sưởi ấm hoặc làm mát ở nước ta chiếm đến 10-15% lượng điện phát ra. Hệ thống điều hòa không khí bằng địa nhiệt có thể làm tiết kiệm được tới 20-30% lượng điện năng tiêu thụ ước tính tiết kiệm được trên 1000 tỷ đồng mỗi năm. Các nhà khoa học đang kiến nghị Nhà nước ta cần đầu tư nhiều hơn cho việc điều tra tài nguyên địa nhiệt và việc sản xuất , lắp đặt các mô hình hệ thống điều hòa không khí bằng địa nhiệt bên cạnh việc kêu gọi các công ty nước ngoài xây dựng các nhà máy điện địa nhiệt với các điều kiện ưu tiên về giá bán điện. Tại cuộc họp chiều ngày 29 01 2010, ông Cao Thụy đã báo cáo Chủ tịch UBND tỉnh Quảng Trị về Dự án xây dựng Nhà máy Điện Địa nhiệt đầu tiên ở Việt Nam với sự chuyển giao công nghệ tiên tiến từ Tập đoàn OMAT – Mỹ. Dự án sẽ đươc xây dựng trên diện tích 10 ha đất thuộc địa phận huyện ĐaKrông – tỉnh Quảng Trị, công suất từ 25 đến 30 MW với vốn đầu tư khoảng 50 triệu đô la Mỹ. Công nghệ rất hiện đại đươc sử dụng là công nghệ chu trình khép kín với hai yếu tố đặc biệt quan trọng: Thứ nhất, Điện Địa nhiệt có ý nghĩa rất lớn trong việc bảo vệ môi trường; Khí thải, bụi, tiếng ồn hầu như không có. Thứ hai, Điện Địa nhiệt có công suất lớn và ổn định thuận tiện cho nhu cầu sản xuất và sinh hoạt. Xây dựng Nhà máy Điện Địa nhiệt tại huyện ĐaKrông sẽ tận dụng được nguồn tiềm năng thiên nhiên từ khu mỏ nước nóng tại đây và còn có thêm một ý nghĩa đó là góp GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 45 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới phần cải thiện đời sống sinh hoạt của bà con dân tộc Vân Kiều đang sinh sống tại địa bàn. Trong quá trình hoạt động, Nhà máy Điện Địa nhiệt còn giúp cải thiện môi trường xung quanh có thể tận dụng để phát triển du lịch. Ngày 08 6 2010, Chủ tịch UBND tỉnh Quảng Trị – Ông Nguyễn Đức Cường đã chính thức ký quyết định cấp phép Giấy chứng nhận đầu tư số 30121000071 cho Công ty Cổ phần Phong Thủy Nhiệt điện SVA trực thuộc Tập đoàn Tài chính SVA triển khai đầu tư xây dựng Nhà máy điện Địa nhiệt tại Đakrông với công suất 25 MW. Đây là nhà máy điện Địa nhiệt đầu tiên của Việt Nam được cấp phép để SVA Financial Group đầu tư xây dựng trên diện tích đất dự kiến là 10ha. Tổng số vốn SVA Financial Group sẽ đầu tư cho dự án là 947,146 tỷ đồng (Chín trăm bốn mươi bảy tỷ, một trăm bốn mươi sáu triệu đồng). Dự án này hứa hẹn mang lại những ý nghĩa rất lớn với việc cung cấp điện năng phục vụ đời sống của bà con huyện ĐaKrông nói riêng và tỉnh Quảng Trị nói chung, hơn thế nữa nó còn có ý nghĩa tích cực với môi trường cũng như thúc đẩy một số ngành công nghiệp, dịch vụ phát triển tại địa phương. GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 46 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới Chương 5: NĂNG LƯỢNG ĐẠI DƯƠNG Hiện nay, có khoảng 100 công ty trên toàn thế giới đang nghiên cứu việc chuyển đổi năng lượng từ đại dương thành điện năng. Năng lượng từ đại dương cũng có nhiều tiềm năng hơn năng lượng gió vì nước có tỷ trọng cao hơn không khí. “Nước nặng” được lấy từ trong một thùng nước biển, năng lượng của nó tương đương 400 thùng dầu mỏ tốt nhất. Theo những suy đoán ban đầu, năng lượng do nguồn nước biển vô tận này sản sinh ra đủ dùng cho nhân loại trên 1 tỷ năm. Hay những con sóng, thủy triều, hải lưu... trường tồn với thời gian, đều có thể cung cấp cho nhân loại nguồn năng lượng cực lớn. Công nghệ sản xuất điện từ đại dương được chia thành 2 dạng chính là năng lượng thủy triều và năng lượng sóng. Ngoài việc tận dụng thủy triều, sóng, hải lưu để phát điện, còn những dạng khác mà con người có thể lợi dụng, khai thác ở nước biển nhằm sinh điện, như sự chênh lệch nhiệt độ cao thấp khác nhau, độ mặn nhạt khác nhau, áp lực lớn bé khác nhau. Năng lượng từ sự chênh lệch nhiệt độ. Nhiệt độ lớp bề mặt và lớp sâu ở biển nhiệt đới và cận nhiệt đới chênh lệch nhau có thể tới 250C. Nguyên lý biến chênh lệch nhiệt độ nước đại dương thành điện là: sử dụng các chất có điểm sôi thấp làm môi giới như CH3, He… trong máy làm bốc hơi. Do tác dụng của nước biển nóng trên 250C, các chất môi giới này ở trạng thái lỏng sẽ bốc hơi, tạo ra áp lực lớn dưới dạng khí và đi qua đường ống, làm quay máy phát điện. Lợi dụng mức chênh lệch độ mặn. Ở những khu vực có sự chênh lệch độ mặn lớn, đặc biệt như vùng cửa sông đổ ra biển, thì từ sự chênh lệch độ mặn này có thể tạo ra một nguồn năng lượng mới mà hiện nay con người chưa khai thác. Do nồng độ muối trong nước ngọt và nước biển khác nhau, tạo ra một áp lực thẩm thấu khá lớn và nước ngọt không ngừng thấm qua màng thẩm thấu sang phía bể chứa nước mặn vốn đã đầy nước biển, khiến cho cột nước trong tháp thủy áp dâng cao. Cột nước dâng cao đến một mức nào đó sẽ theo đường ống chảy ra ngoài và đổ xuống làm bánh xe nước quay và tạo ra nguồn điện. Đại dương bao phủ 70% diện tích bề mặt Trái đất chính là các “mỏ” năng lượng không bao giờ cạn. Theo ước tính, công suất tổng cộng của tất cả nguồn năng lượng biển nói trên lên tới 90.000 terawatt giờ (1 TWh = 1.000 tỷ watt), so với công suất 18.000 TWh của ngành điện lực toàn thế giới GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 47 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới Điều kiện Việt Nam, với hơn 3.000km đường bờ biển, có tiềm năng lớn để phát triển năng lượng từ đại dương, việc bổ sung, đa dạng hóa nguồn năng lượng từ biển là cần thiết để phục vụ phát triển bền vững. 5.1. NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU Nguyên lý phát điện thủy triều tương tự như nguyên lý phát điện thủy lực, tức là lợi dụng sự chênh lệch mức nước triều lên xuống để làm quay động cơ và máy phát điện. Năng lượng thủy triều sinh ra do một con đập dựng đứng cắt ngang đường nước chảy vào một vùng trũng chứa nước theo sự lên xuống của thủy triều. Hệ thống đập gồm có một cống được mở ra cho phép nước chảy vào lưu vực khi thủy triều lên, nước biển ập vào bờ, dòng nước vào làm quay bánh xe thủy động, kéo theo làm quay máy phát điện, nước biển bị giữ lại trong các hồ chứa phía sau đập. Sau đó, khi thủy triều xuống, nước trong hồ phía sau đập được xả ra qua một đường ống làm quay tuabin giống như cách vận hành các máy phát điện trong nhà máy thuỷ điện thông thường. Cứ như thế, trạm điện thủy triều không ngừng phát điện. Hình 5.1: Mô hình một trung tâm điện thủy triều Để cho hệ thống vận hành tốt, cần có sự chênh lệch độ cao đáng kể giữa mức triều lên và mức triều xuống, chênh lệch khoảng cách này ít nhất phải là 16 feet (# 4,8 m). Chỉ có một vài nơi trên trái đất này thỏa mãn được yêu cầu trên. Hiện nay, các nhà nghiên cứu đang nỗ lực tìm cách khai thác năng lượng trực tiếp từ dòng chảy thủy triều mà không cần phải xây đập chắn. Lưu vực thủy triều là nơi sản xuất điện năng có nhiều hứa hẹn. GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 48 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới Năm 1966, tại La Rance nước Pháp (hình 5.2) đã xây dựng một nhà máy điện thủy triều đầu tiên trên thế giới có quy mô công nghiệp, công suất lên đến 240 MW cung cấp đủ năng lượng cho một vùng dân cư 240000 hộ. Tại Canada đã vận hành một nhà máy 20 MW từ năm 1984, sản xuất 30 triệu kW điện hàng năm. Trung Quốc cũng là một nước rất quan tâm đến nguồn năng lượng sạch, hiện nay Trung Quốc có 07 nhà máy điện thủy triều đang vận hành với tổng công suất 11 MW. Gần đây, Hàn Quốc rất chú trọng khai thác sử dụng năng lượng thủy triều. Một nhà máy điện thủy triều Shiwa có công suất 254 MW được hoàn thành năm 2010; còn tại thành phố Incheon, từ năm 2007 đã xây dựng một nhà máy có công suất 812 MW lớn nhất thế giới, với 32 tổ máy và sẽ đưa vào vận hành năm 2015. Hình 5.2: Một tuabin năng lượng thủy triều ở Pháp Hệ thống năng lượng thủy triều do con người xây dựng có thể có tác động đến môi trường ở các lưu vực thủy triều do sự suy giảm dung lượng, tốc độ dòng chảy thủy triều và tạo nên sự tích tụ phù sa ở những lưu vực trên nhưng điều đó không tác động nhiều đến môi trường sinh thái biển và không gây nguy hiểm cho các loài cá lớn. Bởi vì tốc độ của cánh quạt trên tuabin rất chậm, chỉ vào khoảng 20 vòng/phút 5.2. NĂNG LƯỢNG CỦA SÓNG BIỂN Động năng sinh ra khi sóng chuyển động trên bề mặt của đại dương. Năng lượng của sóng được sử dụng làm quay tuabin. Khối lượng nước tràn vào buồng, đẩy không khí trong buồng kín ra ngoài. Luồng không khí thoát ra thổi vào một tuabin của một máy GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 49 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới phát điện khiến tuabin quay và sản sinh ra điện năng. Khi sóng biển rút khỏi buồng kín, luồng không khí lại thổi qua tuabin một lần nữa và trở lại buồng kín qua một cửa thường đóng. Đây chỉ là hệ thống sử dụng một cách gián tiếp năng lượng của sóng mà thôi. Những hệ thống khác thực sự tận dụng được toàn bộ năng lượng của sóng, khi sóng chuyển động dập dềnh lên xuống làm cho piston cũng chuyển động lên xuống theo trong nòng xylanh. Chuyển động lên xuống của piston qua một thanh truyền động làm quay tuabin máy phát điện. Hầu hết các hệ thống sử dụng năng lượng sóng chỉ có công suất rất nhỏ. Ngoài ra, khó khăn trong của việc khai thác năng lượng sóng biển là chi phí sản xuất và chi phí lắp đặt để tạo ra điện từ sóng, có thể là dưới nước hoặc trên bề mặt của nước. Một thách thức là thiết bị rất dễ bị gỉ và ăn mòn. Tiếp xúc với nước muối, nguy cơ hư hỏng là rất cao. Các thiết bị khi chế tạo cần có khả năng chịu được bão và thời tiết khắc nghiệt. Một số thiết kế khai thác năng lượng sóng biển  Tuabin diều dưới nước (hình 5.3) Hình 5.3: Tuabin diều dưới nước ở Thụy Điển - Hệ thống: Thay vì đặt các hệ thống khai thác năng lượng trên mặt nước, nó dài từ 814m, diều dưới nước hứa hẹn sử dụng sự kết hợp của gió và sóng. Những cánh diều này có cánh quạt quay khi thủy triều đi qua. Cũng giống như thuyền buồm thu thập động lực và tốc độ bằng cách cắt ngang qua những cơn gió, sự chuyển động nhào xuống của diều đã khuếch đại tốc độ nước lên đến 10 lần. Diều đã được thiết kế với sức nổi trung bình để GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 50 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới giữ cho chúng có thể nổi và có nắp đậy để bảo vệ các tuabin từ cá biển. - Tiềm năng: Khi được triển khai trong vùng biển có độ sâu từ 50-300m, những con diều này hứa hẹn tạo ra khoảng 150-800kW điện, tùy thuộc vào vị trí và kích thước.  Tế bào mặt trời nổi trên biển (hình 5.4) - Hệ thống: Đây là máy phát điện hỗn hợp sử dụng năng lượng mặt trời và năng lượng sóng. Các phao được gắn hệ thống quang điện thu nạp năng lượng mặt trời và sự nổi tự nhiên của phao thu nạp năng lượng của sóng. - Tiềm năng: Sử dụng ánh sáng tự nhiên và sự nổi tự nhiên này làm tăng 20% năng lượng thu được so với chỉ có một hệ thống được triển khai tại một thời điểm. Hình 5.4: Tế bào năng lượng mặt trời trên biển  Thiết bị kiểu hàu biển (hình 5.5) Hình 5.5: Mô hình thiết bị kiểu hàu biển - Hệ thống: Thiết bị này là một bộ máy khổng lồ, có hình dạng như con hàu, nó sử dụng công nghệ thủy lực, nó chuyển năng lượng sóng vào bờ thành điện. Chiều rộng dao GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 51 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới động khoảng 18 mét được lắp với piston. Nó được kích hoạt bởi sóng và máy bơm nước thông qua một đường ống dưới biển. - Tiềm năng: Theo nghiên cứu sơ bộ, 10 thiết bị kiểu hàu có thể cung cấp cho nhu cầu điện của 3000 hộ gia đình. Bản chất 'xanh' của máy phát điện đảm bảo tiết kiệm gần 500 tấn carbon hàng năm.  Phao nPower WEC (hình 5.6) Hình 5.6: Một mô hình Phao nPower WEC - Hệ thống: Nó tương tự như cơ chế hoạt động của diều dưới nước. Hệ thống được neo vào đáy đại dương và các phao nổi trên bề mặt. Chuyển động nhấp nhô tạo ra điện thông qua các tuabin. Các phao sẽ được lắp đặt thành các cụm và theo thứ tự. - Tiềm năng: Máy phát điện được đánh giá hoàn toàn khả thi về mặt thương mại. 5.3. NĂNG LƯỢNG NHIỆT CỦA ĐẠI DƯƠNG Ý tưởng mới nhất là khai thác năng lượng từ độ chênh nhiệt độ giữa các tầng nước của đại dương. Nếu bạn đã từng đi tắm biển, bạn sẽ thấy rằng nước biển càng lạnh khi bạn lặn xuống càng sâu. Trên mặt biển nước ấm hơn vì nhờ vào năng lượng của ánh sáng mặt trời, trong khi càng sâu xuống dưới về phía đáy biển, nước càng lạnh. Đó là lý do tại sao người ta phải mặc đồ lặn để giữ ổn định thân nhiệt. Các nhà máy phát điện được xây dựng trên nguyên tắc khai thác sự chênh lệch nhiệt độ giữa các tầng nước biển để tạo ra điện năng. Độ chênh nhiệt độ giữa tầng nước ấm và tầng nước lạnh dưới đại dương sâu thẳm ít nhất phải đạt 3,3 độ C. Việc sử dụng nguồn năng lượng này được gọi là Sự Chuyển Đổi Nhiệt Năng (Thành Điện Năng) Của Đại Dương. Ý tưởng này đang được thực hiện ở Nhật bản và Hawaii trong một số dự án thí điểm GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 52 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới 5.4. TIỀM NĂNG CỦA VIỆT NAM Việt Nam được đánh giá là quốc gia có nhiều tiềm năng để phát triển các nguồn năng lượng từ biển. Với sự gia tăng phát triển kinh tế của Việt Nam khoảng 7% năm và lượng điện tiêu thụ gia tăng khoảng 20% năm, trong khi đó giá dầu, than, khí đốt tăng cao và chủ yếu sẽ phải nhập khẩu nên sẽ gây khó khăn cho an ninh năng lượng quốc gia. Việc bổ sung, đa dạng hóa nguồn năng lượng từ biển là cần thiết phục vụ phát triển bền vững. Chiến lược biển Việt Nam đến năm 2020 đã coi biển có vị trí quan trọng trong phát triển kinh tế. Hội đồng Khoa học ngành biển và Công nghệ biển nước ta đang triển khai xây dựng dự án điều tra cơ bản đánh giá nguồn năng lượng biển. Nước ta có bờ biển dài với hàng ngàn đảo lớn nhỏ nên có thể nói nguồn năng lượng từ sóng biển rất lớn, đặc biệt ở miền Trung và các hải đảo. Theo PGS.TSKH Nguyễn Tác An, nguyên viện trưởng viện Hải dương học Nha Trang: “Nếu sóng có độ cao 1m, trên độ dài khoảng 1,8km bờ biển, thì có thể tạo ra một nguồn năng lượng bằng 35.000 mã lực; khi sóng cao 3m thì có thể tạo ra áp lực khoảng 29 tấn m2 mặt biển”. Các chuyên gia đã tính toán, với điều kiện sóng, gió, địa lý như ở Việt Nam thì năng lượng tạo ra từ sóng biển được xếp vào loại lớn trên thế giới. Vừa qua, một số đảo ở quần đảo Trường Sa đã sử dụng nguồn năng lượng gió để phát điện và theo PGS TSKH Nguyễn Tác An thì: “Trước mắt các đảo Trường Sa (Khánh Hoà), Phú Quý (Bình Thuận), Cù Lao Chàm (Quảng Nam), Cồn Cỏ (Quảng Trị), Hòn Mê (Thanh Hoá)... sẽ nghiên cứu để có thể nhập khẩu các thiết bị chuyển đổi năng lượng sóng thành điện năng cỡ nhỏ để dùng cho nhu cầu trên đảo. Các giàn khoan trên biển cũng có thể sử dụng thiết bị trên để phát điện thay cho máy nổ và nếu có hiệu quả sẽ tiến hành triển khai trên diện rộng”. GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 53 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới Phần KẾT LUẬN Các Nguồn Năng Lượng Mới là một trong những đề tài có nhiều ứng dụng trong thực tiễn phục vụ cho các ngành khoa học và trong cuộc sống của con người hiện nay. Trên con đường đi tìm một nguồn năng lượng có thể thỏa mãn lâu dài nhu cầu của con người, các nhà bác học đã tìm ra các nguồn năng lượng mới. Năng lượng mới ở đây không phải là mới được tìm thấy vì các nguồn năng lượng như: năng lượng mặt trời, năng lượng gió, năng lượng địa nhiệt, năng lượng sinh khối,…này ở xung quanh chúng ta và cũng đã được ông cha ta sử dụng hàng nghìn năm trước. Mới ở đây có nghĩa là cách khai thác, sử dụng mới mang hiệu quả kinh tế cao phục vụ nhu cầu của con người khi nguồn nhiên liệu hóa thạch trong lòng đất ngày càng cạn kiệt. Qua từng giai đoạn nghiên cứu trong quá trình thực hiện đề tài, tìm hiểu các tài liệu và những thông tin liên quan đến đề tài, tôi đã gặt hái được một số vấn đề sau: Năng lượng Mặt Trời - Biết được các dạng của năng lượng mặt trời cũng như cách khai thác và sử dụng năng lượng mặt trời hiệu quả. - Biết được thuận lợi và khó khăn của việc sử dụng năng lượng mặt trời. - Tiềm năng và một số khó khăn của nước ta trong việc sử dụng điện mặt trời. Năng lượng gió - Biết được nguyên nhân hình thành gió cũng như nắm được nguyên lí vận hành cơ bản của nhà máy sản xuất điện gió. - Nắm được những thuận lợi và khó khăn của việc sản xuất điện gió. - Biết được tình hình điện gió trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng. Năng lượng sinh khối - Tìm hiểu khái niệm năng lượng sinh khối từ đó biết được nguồn gốc của năng lượng sinh khối. - Biết được một số nhà máy điện sinh khối trên thế giới. - Nắm được cơ hội cũng như thực trạng điện sinh khối ở Việt Nam. Năng lượng địa nhiệt - Tìm hiểu tổng quan về năng lượng địa nhiệt. - Biết được năng lượng địa nhiệt có mấy dạng cơ bản, tính chất của từng dạng. - Biết được những thuận lợi và khó khăn cơ bản trong việc khai thác điện địa nhiệt GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 54 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học - Các nguồn năng lượng mới Nắm được tổng quan tình hình khai thác năng lượng địa nhiệt của một số nước trên thế giới cũng như tại Việt Nam. Năng lượng đại dương - Biết được các dạng của năng lượng đại dương cũng như nguyên lí khai thác điện từ các dạng năng lượng này. - Tiềm năng của Việt Nam về năng lượng đại dương Trọng tâm của đề tài này nói về nguyên lí vận hành cơ bản của các thiết bị sử dụng nguyên liệu là nguồn năng lượng mới cũng như thuận lợi và thách thức của việc sử dụng các thiết bị này vào thực tiễn. Qua đó ta có thể biết thêm những tiềm năng và khó khăn của nước ta trong việc khai thác và sử dụng các nguồn năng lượng mới này. Nội dung trọng tâm của từng chương theo từng đề mục đã đề ra nhằm để người đọc có thể hiểu và nắm rõ những gì cần nói trong đề tài. Bên cạnh những kết quả đạt được thì trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài thì vẫn còn một số hạn chế: - Do hạn chế về tài liệu nên công việc nghiên cứu chưa thực sự đi sâu rộng, chỉ mới thể hiện một số nội dung cơ bản nhất của đề tài. - Chỉ mới nghiên cứu trên cơ sở các tài liệu, chưa có khảo sát các công trình trong thực tế. Trong tương lai, nếu có đủ điều kiện để phát triển đề tài, tôi sẽ nghiên cứu sâu rộng hơn nữa cả về mặt thực tế và những ảnh hưởng sâu rộng của nó trong các ngành nghiên cứu khoa học. Qua việc nghiên cứu đề tài này, cùng với sự cố gắng học tập của tôi trong suốt những năm qua đã giúp cho tôi có một hành trang quý báu để có thể giúp tôi vững bước đi vào con đường nghiên cứu khoa học cũng như giảng dạy trong tương lai. GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 55 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Website http://vietnamnet.vn/vn/khoa-hoc/119326/dien-mat-troi-viet-nam-can-dinhanh-hon-.html 2. Website http://luanvan.co/luan-van/de-tai-phan-tich-thuc-trang-nang-luong-gio-o-vietnam-va-giai-phap-5649/ Website http://www.cpc.vn/cpc/home/Ttuc_Detail.aspx?pm=ttuc&sj=TN&id=7973 3. Website http://www.avuong.com/index.php/tin-tuc-news/khoa-hoc-ky-thuat/987-nnglng-sinh-khi.html 4. Website http://eere.vn/nang-luong-tai-tao/nl-sach-khac/385-tong-quan-ve-nang-luongdia-nhiet.html 5.Website.http://vi.wikipedia.org/wiki/N%C4%83ng_l%C6%B0%E1%BB%A3ng_M%E 1%BA%B7t_Tr%E1%BB%9Di 6.Websitehttp://tusach.thuvienkhoahoc.com/wiki/N%C4%83ng_l%C6%B0%E1%BB%A 3ng_gi%C3%B3_c%E1%BB%A7a_Vi%E1%BB%87t_Nam,_ti%E1%BB%81m_n%C4 %83ng_v%C3%A0_tri%E1%BB%83n_v%E1%BB%8Dng 7.Websitehttp://www.vids.org.vn/vn/Attach/2006815203351_Nhung%20van%20de%20p hat%20trien%20NL%20sinh%20khoi%20o%20VN.pdf 8.Websitehttp://vi.wikipedia.org/wiki/N%C4%83ng_l%C6%B0%E1%BB%A3ng_%C4 %91%E1%BB%8Ba_nhi%E1%BB%87t GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 56 SVTH: Mai Thúy Kiều [...]... nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới hướng mới sử dụng công nghệ khác, đó là công nghiệp nhiệt điện mặt trời hay công nghệ điện mặt trời hội tụ CSP (concentrating solar power plant) Chương 2: NĂNG LƯỢNG GIÓ 2.1 SỰ HÌNH THÀNH NĂNG LƯỢNG GIÓ GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 16 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới Năng lượng gió là một dạng khác của năng lượng mặt trời... Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới Người ta bố trí các tuabin gió cao hàng chục, thậm chí trăm mét với các cánh quạt dài hàng chục mét để thu hầu hết năng lượng gió Vì gió không thổi đều đặn nên năng lượng điện phát sinh từ các tuabin gió chỉ có thể được sử dụng kết hợp chung với các nguồn năng lượng khác để cung cấp năng lượng liên tục Tại châu Âu, các tuabin gió được nối mạng toàn... Đây là một nguồn năng lượng sạch vì nguyên liệu được dùng là "gió" Nguồn năng lượng này không làm ô nhiễm không khí như nguồn điện năng xuất phát từ các nhà máy phát điện từ than hay khí đốt Các tuabin gió không tạo ra mưa acid do khí thải SO2, hay các khí gây hiệu ứng nhà kính GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 19 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới – Năng lượng gió... sinh khối là nguồn năng lượng lớn thứ tư, chiếm khoảng 14%15% tổng năng lượng tiêu thụ của thế giới Ở các nước đang phát triển, sinh khối thường là nguồn năng lượng lớn, trung bình đóng góp khoảng 35% trong tổng cung cấp năng lượng Vì vậy năng lượng sinh khối giữ vai trò quan trọng và có khả năng sẽ giữ vai trò sống còn trong việc đáp ứng nhu cầu năng lượng của thế giới trong tương lai 3.2 NGUỒN GỐC Sinh... vùng là một nguồn tài nguyên tuyệt vời để tạo ra năng lượng tại các địa điểm từ xa như các vùng miền núi, nông thôn và hải đảo Do đó nguồn cung cấp năng lượng gió của đất nước thì rất phong phú – Khi kết hợp với năng lượng mặt trời, nguồn năng lượng này sẽ tạo được một lượng điện ổn định và đáng tin cậy – Tuabin gió có thể xây dựng trên các nông trại, vì vậy đó là một điều kiện kinh tế cho các vùng nông... gia súc tạo nên nguồn hữu cơ phức tạp cùng với các vấn đề môi trường Các trang trại này dùng phân để sản xuất năng lượng với các cách thức thích hợp nhằm giảm thiểu các mối nguy hại đối với môi trường và sức khỏe cộng đồng Các chất thải này có thể được sử dụng để sản xuất ra nhiều loại sản phẩm và tạo ra điện năng thông qua các phương pháp tách methane và phân hủy yếm khí Tiềm năng năng lượng toàn cầu... đến 2010 Tại Thụy Điển, 16.000 hecta dương liễu được trồng để làm nguồn nguyên cho năng lượng Tóm lại, nguyên liệu sinh khối hiện vẫn là nguồn năng lượng tái tạo bền vững và dồi GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 31 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn năng lượng mới dào nhất hiện nay trên thế giới Tiềm năng của năng lượng sinh học mỗi năm là 2.900 EJ, tuy nhiên chỉ có 270 EJ là được... cầu năng lượng của Việt Nam ngày một gia tăng, khả năng cung cấp các nguồn năng lượng nội địa hạn chế Theo số liệu của Bộ Công Thương, tỷ lệ tăng trưởng nhu cầu năng lượng ở Việt Nam hiện tăng ở mức gấp đôi so với tỷ lệ tăng trưởng GDP Trong khi đó, ở các nước phát triển, tỷ lệ này chỉ ở mức xấp xỉ 1 Tiêu thụ năng lượng của Việt Nam ngày càng gia tăng và đã tăng hơn 4 lần từ 2005-2030, tiêu thụ năng lượng. .. khẩu năng lượng vào năm 2015 Trong khi tiềm năng nguồn năng lượng tái tạo của Việt Nam rất lớn, kèm theo nhu cầu sử dụng điện và nhiệt cho sản xuất rất cao thì việc xem xét khai thác nguồn năng lượng tái tạo sẵn có cho sản xuất điện, đồng phát năng lượng (cả điện và nhiệt) là rất khả thi cả về công nghệ lẫn hiệu quả kinh tế và môi trường 3.4.1.3 Các chính sách thuận lợi Mặc dù chưa có chính sách năng lượng. .. nghiệp Đại học  Các nguồn năng lượng mới Các tổ chức hoạt động từ thiện và các tổ chức bảo vệ môi sinh đang đẩy mạnh cố gắng để giới thiệu và chỉ dẫn cách làm, cách dùng bếp năng lượng mặt trời khắp nơi Nhiều kiểu bếp chỉ cần mua vật liệu khoảng 2 đô la Mỹ là làm được Một trong những kiểu không đắt tiền vẫn có thể dùng được đến 10 năm Các kiểu bếp này có thể nhanh chóng trở thành một nguồn công ăn việc ... sử dụng lượng Vì vậy, việc tìm kiếm nguồn lượng bổ sung nghiên cứu sử dụng nguồn lượng tái tạo xu hướng chung nhiều quốc gia, có Việt Nam Năng lượng tái tạo nguồn lượng sạch, có trữ lượng to... Chương 2: NĂNG LƯỢNG GIÓ 2.1 SỰ HÌNH THÀNH NĂNG LƯỢNG GIÓ GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh Trang 16 SVTH: Mai Thúy Kiều Luận văn tốt nghiệp Đại học Các nguồn lượng Năng lượng gió dạng khác lượng mặt... học Các nguồn lượng Chương 5: NĂNG LƯỢNG ĐẠI DƯƠNG Hiện nay, có khoảng 100 công ty toàn giới nghiên cứu việc chuyển đổi lượng từ đại dương thành điện Năng lượng từ đại dương có nhiều tiềm năng lượng