Bài giảng Năng lượng tái tạo - Chương 1: Tổng quan về năng lượng tái tạo - ThS. Nguyễn Bá Thành

Chương 1 Tổng quan lượng tái tạo Chương biên soạn nhằm cung cấp cho sinh viên:  Tổng quan lượng, tình hình sử dụng lượng giới  Các dạng lượng, dạng lượng tái tạo  Tiềm phát triển lượng tái tạo Việt Nam  Chính sách lượng Việt Nam Câu hỏi chương 1: Anh/chị cho biết tình hình sử dụng lượng giới? Các dạng lượng tái tạo? Tình hình sử dụng lượng tái tạo tiềm phát triển lượng tái tạo Việt Nam? Các sách lượng Việt Nam? ThS Nguyễn Bá Thành Chương Tổng quan lượng tái tạo Chương 1: Tổng quan lượng tái tạo (NLTT) 1.1 Lịch sử phát triển công nghệ lượng Để tồn phát triển từ xa xưa loài người biết sử dụng dạng lượng khác Theo đà phát triển lịch sử người phát sử dụng thêm nhiều dạng lượng khác Năng lượng động lực cho hoạt động vật chất tinh thần người Trình độ sản xuất phát triển ngày cao tiêu tốn nhiều lượng tạo thách thức to lớn mơi trường Ngày lượng trở nên có tính chất sống cịn nhân loại mặt nguồn lượng hóa thạch dần cạn kiệt, mặt khác phát triển sản xuất đặt vấn đề cấp bách yêu cầu lượng có nguy hủy hoại mơi trường Để phát triển bền vững người phải sử dụng lượng cách tiết kiệm hiệu quả, đồng thời phải nghiên cứu phát triển nguồn lượng có tính chất tái tạo thân thiện với môi trường Lịch sử phát triển công nghệ lượng giới tóm tắt bảng 1.1 theo mốc thời gian sau đây: Bảng 1.1 Các mốc lịch sử việc sử dụng lượng Thời gian Tiền sử Cổ đại 1687 1738 1756 1763 Năng lượng sử dụng Với việc phát lửa người tiến sử biết sử dụng nhiệt từ gỗ để đun nấu, sưởi ấm, chiếu sáng Con người biết sử dụng lượng gió để xay xát, kéo thuyền bè, lượng dòng chảy để bơm nước tưới tiêu, xay xát Isaac Newton (1642-1727) xây dựng sở lý thuyết học cổ điển đặt móng cho việc sử dụng kỹ thuật Daniel Bernoulli (1700-1782) xây dựng sở cho nghiên cứu học chất lỏng đặt móng cho việc sử dụng thủy kỹ thuật Mikhail Lomonossov (1711-1785) đề xuất định luật bảo toàn biến đổi lượng James Watt (1736-1919) phát triển máy nước Năng lượng nước góp phần giải phóng lao động bắp nguời Bắt đầu kỷ ngun cơng nghiệp hóa khí hóa Than đá nguồn nhiên liệu chủ yếu ThS Nguyễn Bá Thành Chương Tổng quan lượng tái tạo 1831 Michael Faraday (1791-1867) phát minh định luật cảm ứng điện từ đặt móng cho đời thiết bị điện Bắt đầu kỷ ngun điện khí hóa 1860 J.C Maxwell (1831-1879) công bố lý thuyết Trường điện từ thống nhất, hoàn thiện sở điện từ sử dụng lượng điện từ, đặt móng cho đời kỹ thuật điện tử Luyện thép đời thúc đẩy khai thác than phát triển Dầu mỏ bắt đầu sử dụng công nghiệp đời sống Tầu hỏa chạy lượng nước đời nước Anh Động đốt hồn thiện Ơ tô sản xuất hàng loạt Pierre Marie Curie (1867-1934) tìm chất phóng xạ Bắt đầu kỷ ngun lượng nguyên tử Max Planck (1858-1947) công bố thuyết lượng tử Cơ học lượng tử đời IEC (International Electrotechnical Commission) Ủy ban Kỹ thuật điện quốc tế đời thúc đẩy phát triển tiêu chuẩn hóa kỹ thuật điện Albert Einstein (1879-1955) công bố lý thuyết tương định luật 1860 1870 1881 1890 1898 1899 1900 1906 1942 1954 1954 1957 1960 1973 1974 9/9/199 1.2 tiếng E = mC Các nhà khoa học Hoa Kỳ chế tạo bom nguyên tử Pin mặt trời bắt đầu chế tạo thương mại hóa Ngày 27-6-1954, nhà máy điện nguyên tử đời Liên Xô cũ, công suất 5MW Obninsk IAEA (International Atomic Energy Agency) Uỷ ban Năng lượng Nguyên tử quốc tế đời Tổ chức nước xuất dầu mỏ OPEC (Organization of the Petroleum Exporting Countries) đời Khủng hoảng dầu mỏ hậu chiến tranh Trung Đông IEA (International Energy Agency) Ủy ban Năng lượng quốc tế đời Cơng ước khung biến đổi khí hậu LHQ nhằm ổn định nồng độ khí gây hiệu ứng nhà kính Các dạng lượng ThS Nguyễn Bá Thành Chương Tổng quan lượng tái tạo Tổn thất vận chuyển biến đổi từ lượng sơ cấp sang thứ cấp Tổn thất truyền tải phân phối hiệu suất thiết bị sử dụng Hình 1.1 Quan hệ loại lượng Năng lượng dạng vật chất ứng với q trình sinh cơng Năng lượng hiểu khả sinh công sinh nhiệt Có nhiều hệ thống phân loại khác lượng sử dụng:  Theo dạng vật chất lượng phân loại như: thể rắn (than, củi…), thể lỏng (dầu mỏ sản phẩm dầu), thể khí (khí đốt sản phẩm khí)  Theo dòng biến đổi lượng ta thường gặp khái niệm: - Năng lượng sơ cấp: Năng lượng sơ cấp lượng khai thác trực tiếp từ nguồn chưa qua cơng đoạn xử lý Ví dụ than đá, dầu thô, v.v - Năng lượng thứ cấp: Năng lượng thứ cấp lượng qua vài q trình biến đổi Ví dụ điện năng, khí hóa than, v.v - Năng lượng cuối cùng: Năng lượng cuối lượng đầu vào thiết bị sử dụng lượng - Năng lượng hữu ích: Năng lượng hữu ích lượng nhận thiết bị sử dụng lượng trừ tổn thất truyền tải phân phối tổn thất thiết bị sử ThS Nguyễn Bá Thành Chương Tổng quan lượng tái tạo dụng lượng Quan hệ khái niệm lượng cho hình 1.1  Theo khả tái sinh lượng ta thường gặp khái niệm lượng tái tạo khơng tái tạo Ví dụ lượng mặt trời, lượng gió, thủy năng…là tái tạo; lượng từ dạng nhiên liệu hóa thạch than, dầu mỏ, khí đốt khơng có khả tái tạo 1.2.1 Khái niệm lượng tái tạo Năng lượng tái tạo hay lượng tái sinh lượng từ nguồn liên tục mà theo chuẩn mực người vô hạn Nguyên tắc việc sử dụng lượng tái sinh tách phần lượng từ quy trình diễn biến liên tục môi trường đưa vào sử dụng kỹ thuật Các quy trình thường thúc đẩy đặc biệt từ Mặt Trời Trong cách nói thông thường, lượng tái tạo hiểu nguồn lượng hay phương pháp khai thác lượng mà đo chuẩn mực người vơ hạn Vơ hạn có hai nghĩa: Hoặc lượng tồn nhiều đến mức mà khơng thể trở thành cạn kiệt sử dụng người (thí dụ lượng Mặt Trời) lượng tự tái tạo thời gian ngắn liên tục (thí dụ lượng sinh khối) quy trình cịn diễn tiến thời gian dài Trái Đất Theo ý nghĩa vật lý, lượng không tái tạo mà trước tiên Mặt Trời mang lại biến đổi thành dạng lượng hay vật mang lượng khác Tùy theo trường hợp mà lượng sử dụng tức khắc hay tạm thời dự trữ Việc sử dụng khái niệm "tái tạo" theo cách nói thơng thường dùng để đến chu kỳ tái tạo mà người ngắn nhiều (thí dụ khí sinh học so với lượng hóa thạch) Trong cảm giác thời gian người Mặt Trời nguồn cung cấp lượng thời gian gần vô tận Mặt Trời nguồn cung cấp lượng liên tục cho nhiều quy trình diễn tiến bầu sinh Trái Đất Những quy trình cung cấp lượng cho người mang lại gọi nguyên liệu tái tăng trưởng Luồng gió thổi, dòng nước chảy nhiệt lượng Mặt Trời người sử dụng khứ Quan trọng ThS Nguyễn Bá Thành Chương Tổng quan lượng tái tạo thời đại công nghiệp sức nước nhìn theo phương diện sử dụng kỹ thuật theo phương diện phí tổn sinh thái Ngược lại với việc sử dụng quy trình việc khai thác nguồn lượng than đá hay dầu mỏ, nguồn lượng mà ngày tiêu dùng nhanh tạo nhiều Theo ý nghĩa định nghĩa tồn "vô tận" phản ứng tổng hợp hạt nhân (phản ứng nhiệt hạch), thực bình diện kỹ thuật, phản ứng phân rã hạt nhân (phản ứng phân hạch) với lò phản ứng tái sinh (breeder reactor), lượng hao tốn lúc khai thác uranium hay thorium giữ mức thấp, nguồn lượng tái tạo thường chúng khơng tính vào loại lượng 1.2.2 Các dạng lượng tái tạo Nguồn gốc từ xạ Mặt Trời Năng lượng Mặt Trời thu Trái Đất lượng dòng xạ điện từ xuất phát từ Mặt Trời đến Trái Đất Chúng ta tiếp tục nhận dòng lượng phản ứng hạt nhân Mặt Trời hết nhiên liệu, vào khoảng tỷ năm Có thể trực tiếp thu lấy lượng thông qua hiệu ứng quang điện, chuyển lượng photon Mặt Trời thành điện năng, pin Mặt Trời Năng lượng photon hấp thụ để làm nóng vật thể, tức chuyển thành nhiệt năng, sử dụng cho bình đun nước Mặt Trời, làm sơi nước máy nhiệt điện tháp Mặt Trời, vận động hệ thống nhiệt máy điều hòa Mặt Trời Năng lượng photon hấp thụ chuyển hóa thành lượng liên kết hóa học phản ứng quang hóa Một phản ứng quang hóa tự nhiên q trình quang hợp Quá trình cho dự trữ lượng Mặt Trời vào nguồn nhiên liệu hóa thạch khơng tái sinh mà cơng nghiệp kỷ 19 đến 21 tận dụng Nó q trình cung cấp lượng cho hoạt động sinh học tự nhiên, cho sức kéo gia súc củi đốt, nguồn lượng sinh học tái tạo truyền thống Trong tương lai, trình giúp tạo nguồn lượng tái tạo nhiên liệu sinh học, nhiên liệu lỏng (diesel sinh học, nhiên liệu từ dầu thực vật), khí (khí đốt sinh học) hay rắn ThS Nguyễn Bá Thành Chương Tổng quan lượng tái tạo Năng lượng Mặt Trời hấp thụ thủy Trái Đất khí Trái Đất để sinh tượng khí tượng học chứa dạng dự trữ lượng khai thác Trái Đất, mơ hình lượng này, gần giống bình đun nước động nhiệt đầu tiên, chuyển hóa nhiệt hấp thụ từ photon Mặt Trời, thành động dòng chảy nước, nước khơng khí, thay đổi tính chất hóa học vật lý dịng chảy Thế nước mưa dự trữ đập nước chạy máy phát điện cơng trình thủy điện Một dạng tận dụng lượng dịng chảy sơng suối có trước thủy điện đời cối xay nước Dòng chảy biển làm chuyển động máy phát nhà máy điện dùng dòng chảy biển Dòng chảy khơng khí, hay gió, sinh điện làm quay tuốc bin gió Trước máy phát điện dùng lượng gió đời, cối xay gió ứng dụng để xay ngũ cốc Năng lượng gió gây chuyển động sóng mặt biển Chuyển động tận dụng nhà máy điện dùng sóng biển Đại dương Trái Đất có nhiệt dung riêng lớn khơng khí thay đổi nhiệt độ chậm khơng khí hấp thụ nhiệt lượng Mặt Trời Đại dương nóng khơng khí vào ban đêm lạnh khơng khí vào ban ngày Sự chênh lệch nhiệt độ khai thác để chạy động nhiệt nhà máy điện dùng nhiệt lượng biển Khi nhiệt hấp thụ từ photon Mặt Trời làm bốc nước biển, phần lượng dự trữ việc tách muối khỏi nước mặn biển Nhà máy điện dùng phản ứng nước - nước mặn thu lại phần lượng đưa nước dòng sông trở biển Nguồn gốc từ nhiệt Trái Đất Nhiệt Trái Đất, gọi địa nhiệt, lượng nhiệt mà Trái Đất có thông qua phản ứng hạt nhân âm ỉ lịng Nhiệt làm nóng chảy lớp đất đá lòng Trái Đất, gây tuợng di dời thềm lục địa sinh núi lửa Các phản ứng hạt nhân lòng Trái Đất tắt dần nhiệt độ lòng Trái Đất nguội dần, nhanh nhiều so với tuổi thọ Mặt Trời ThS Nguyễn Bá Thành Chương Tổng quan lượng tái tạo Địa nhiệt dù nguồn lượng sản xuất công nghiệp quy mô vừa, lĩnh vực như: - Nhà máy điện địa nhiệt - Sưởi ấm địa nhiệt Nguồn gốc từ động hệ Trái Đất - Mặt Trăng Trường hấp dẫn không bề mặt Trái Đất gây Mặt Trăng, cộng với trường lực quán tính ly tâm khơng tạo nên bề mặt hình elipsoit thủy Trái Đất (và mức độ yếu hơn, khí Trái Đất thạch Trái Đất) Hình elipsoit cố định so với đường nối Mặt Trăng Trái Đất, Trái Đất tự quay quanh nó, dẫn đến mực nước biển điểm bề mặt Trái Đất dâng lên hạ xuống ngày, tạo tượng thủy triều Sự nâng hạ nước biển làm chuyển động máy phát điện nhà máy điện thủy triều Về lâu dài, tượng thủy triều giảm dần mức độ, tiêu thụ dần động tự quay Trái Đất, lúc Trái Đất hướng mặt phía Mặt Trăng Thời gian kéo dài tượng thủy triều nhỏ so với tuổi thọ Mặt Trời Các nguồn lượng tái tạo nhỏ Ngoài nguồn lượng nêu dành cho mức độ cơng nghiệp, cịn có nguồn lượng tái tạo nhỏ dùng số vật dụng: - Một số đồng hồ đeo tay dự trữ lượng lắc lư tay người hoạt động thành lị xo, thơng qua lúc lắc quay Năng lượng dùng để làm chuyển động kim đồng hồ - Một số động có rung động lớn gắn tinh thể áp điện chuyển hóa biến dạng học thành điện năng, làm giảm rung động cho động tạo nguồn điện phụ Tinh thể gắn vào đế giầy, tận dụng chuyển động tự nhiên người để phát điện cho thiết bị cá nhân nhỏ PDA, điện thoại di động - Hiệu ứng điện động giúp tạo dòng điện từ vòi nước hay nguồn nước chảy, nước qua kênh nhỏ xíu làm vật liệu thích hợp ThS Nguyễn Bá Thành Chương Tổng quan lượng tái tạo - Các ăngten thu dao động điện từ (thường phổ radio) môi trường sang lượng điện xoay chiều hay điện chiều Một số đèn nhấp nháy gắn vào điện thoại di động thu lượng sóng vi ba phát từ điện thoại để phát sáng, hoạt động theo chế 1.3 Tình hình sử dụng lượng tái tạo giới tiềm phát triển Việt Nam 1.3.1 Tình hình sử dụng lượng tái tạo giới Các nguồn lượng hóa thạch khai thác sử dụng từ lâu dần cận kiệt Theo khảo sát BP (British Petroleum, Anh Quốc) sau khoảng 40 năm dầu mỏ cạn kiệt sau khoảng 200 năm than đá khai thác hết Cùng với tăng trưởng kinh tế, nhu cầu lượng cho sản xuất đời sống ngày gia tăng, theo dự báo Cơ quan thông tin lượng (EIA) vòng 24 năm từ năm 2001 đến năm 2025, mức tiêu thụ tồn giới tăng thêm 54% (khoảng 404 nghìn triệu BTU năm 2001 tới 623 nghìn triệu BTU vào năm 2025), nhu cầu chủ yếu rơi vào quốc gia có kinh tế phát triển mạnh mẽ Trung Quốc, Ấn độ… việc tìm kiếm cơng nghệ sử dụng lượng tái tạo thủy điện , gió, mặt trời… có ý nghĩa sống cịn với nhân loại quan tâm rộng rãi quy mơ tồn giới Năng lượng tái tạo định nghĩa loại lượng từ nguồn liên tục mà theo chuẩn mực người vô hạn Nguyên tắc việc sử dụng lượng tái tạo tách phần lượng từ quy trình diễn biến liên tục mơi trường đưa vào kỹ thuật sử dụng Phân loại lượng tái tạo dựa theo nguồn gốc ta chia thành: - Từ xạ mặt trời: lượng mặt trời, lượng sinh khối, lượng gió, lượng từ biển… - Từ nhiệt trái đất: Địa nhiệt - Từ động hệ trái đất – mặt trăng – mặt trời: Năng lượng thủy triều - Các nguồn lượng tái tạo nhỏ: Đồng hồ đeo tay, động có độ rung, ăngten thu sóng điện từ mơi trường chuyển sang điện ThS Nguyễn Bá Thành Chương 10 Tổng quan lượng tái tạo Sử dụng lượng hóa thạch thải mơi trường nhiều khí độc hại, gây nên hiệu ứng nhà kính ngun nhân làm trái đất nóng dần lên gây tượng thiên tai, lũ lụt, hạn hán, gây ảnh hưởng tới sức khỏe người Trong năm cuối kỷ XX khủng hoảng lượng cơng tác nghiên cứu, thăm dò, khai thác sử dụng nhiều quốc gia ý đạt số thành tựu Hình 1.2 Các nguồn lượng tái tạo giới 2006 [1] 750GW thủy điện 235 Sinh khối nhiệt 105GW Mặt trời nhiệt/điện 7GW NL gió 73GW thủy điện nhỏ 45GW Sinh khối nhiệt 39GW từ ethanol 33GW Địa nhiệt 9.5GW Địa điện 6GW từ Biodiesel 5GW 2.7GW pin mặt trời( kết nối không nối lưới điện) 0.4 GW mặt trời ( nhiệt điện) 0.3 GW từ biển Hình 1.3 Mức tiêu thụ lượng giới (đơn vị nghìn triệu triệu BTU)[2] ThS Nguyễn Bá Thành Chương 11 Tổng quan lượng tái tạo Hình 1.4 Lượng khí thải CO2 sinh sử dụng lượng hóa thạch [3] (đơn vị nghìn triệu triệu BTU) Đặc điểm chung nguồn lượng tái tạo chúng có mặt khắp nơi trái đất dạng nước, gió, ánh sáng mặt trời… chúng thường phân tán khó khai thác Việc khai thác quy mơ cơng nghiệp địi hỏi công nghệ cao vốn đầu tư lớn, việc khai thác quy mơ hộ gia đình đem lại hiệu thiết thực to lớn 1.3.2 Tình hình sử dụng lượng tái tạo Việt Nam 1.3.2.1 Năng lượng mặt trời a) Pin mặt trời - Hệ nguồn độc lập từ 20 – 100 kWp: o Hộ gia đình: 20 – 200 Wp o Hộ tập thể: 200 – 2000 Wp o Thông tin viễn thông: 200 – 20000 Wp o Giao thông đường thủy: 10 – 600 Wp o Các ứng dụng khác: giao thông, chiếu sáng công cộng… - Hệ nguồn nối lưới: – 150 kWp o EVN, Viện lượng o Trung tâm hội nghị quốc gia (150 kWp) - Tổng công suất lắp đặt: 1,5 MWp b) Nhiệt mặt trời sở hiệu ứng nhà kính - Thiết bị đun nước nóng: ThS Nguyễn Bá Thành Chương 12 Tổng quan lượng tái tạo o Sử dụng: hộ gia đình, khách sạn,… o Khoảng 1,5 triệu m2 lắp đặt - Thiết bị sấy: gia đình, cơng nghiệp - Chưng cất nước c) Thủy điện nhỏ (TĐN): - Đã lắp đặt 507 trạm, ~ 135 MW; 69 trạm ngừng hoạt động, phân bố chủ yếu khu vực miền núi phía Bắc - Khoảng 1300 – 1400 TĐN, CS 200 – 500 W, ~ 35 – 65 MW gia đình khu vực miền núi sử dụng - 80% TĐN sản xuất từ Trung Quốc, giá rẻ, tuổi thọ thấp - Mỗi năm thường dùng 5-6 tháng; cơng suất hạn chế d) Năng lượng gió: - Phát điện: x 800 kW (Bạch Long Vĩ) + 1000 x (150 – 200 W) - Bơm nước: khoảng 120 máy - 20 điểm đo gió 20m - Nhà máy điện gió Tuy Phong (120 MW) Bình Thuận phát điện với tuabin (1,5MW/tuabin) - Dự án đầu tư 30 MW Khánh Hòa - Dự án điện gió Cơn Đảo, Lâm Đồng, đảo Lý Sơn (Quảng Ngãi),… e) Năng lượng sinh khối: - 63% (2,8/4,5 triệu tấn) bã mía sử dụng để phát điện 150 – 200 MW - 23% (1,45/6,5 triệu tấn) trấu dùng cho mục đích lượng - Dự án thực hiện: nhà máy xử lý rác để sản xuất điện 2,4 MW phân hữu NPK 1500 – 3000 tấn/năm thực TP.HCM - Viện điện nông nghiệp nghiên cứu thành công dây chuyền sử dụng phế phẩm sinh khối phát điện nhiệt để sấy f) Khí sinh học (KSH): ThS Nguyễn Bá Thành Chương 13 Tổng quan lượng tái tạo - Khoảng 60 nghìn hầm KSH tích từ đến 30 m xây dựng sản xuất khoảng 110 triệu m3 khí/năm - 70% quy mơ gia đình g) Năng lượng địa nhiệt: - Xây dựng nhà máy điện địa nhiệt cơng suất 18,6 MW Quảng Ngãi - Chính phủ có định hướng xây dựng nhà máy điện địa nhiệt 20 – 25 MW Bình Định - Tập đoàn Ormat – Mỹ xin phép đầu tư xây dựng nhà máy điện địa nhiệt Quảng Bình, Quảng Ngãi,… 1.3.3 Tiềm phát triển lượng tái tạo Việt Nam  Năng lượng mặt trời (NLMT): Nước ta có nguồn NLMT dồi dào: - Vùng Đơng Bắc: thấp nhất, mật độ 250 ÷ 400 cal/cm 2.ngày; số nắng 1600 – 1900 giờ/ngày - Vùng Tây Bắc Bắc Trung Bộ: trung bình so với nước; mật độ 300 – 500 cal/cm2.ngày; 1800 -2100 giờ/năm - Từ Đà Nẵng trở vào: cao, phân bố tương đối đồng năm; 350 – 510 cal/cm2.ngày; 2000 – 2600 giờ/năm Bảng 1.2 Số liệu xạ lượng mặt trời Việt nam Giờ nắng Bứcxạ (Kcal/cm2/ Ứng dụng Đông bắc Tây Bắc Bắc Trung Bộ Tây Nguyên năm 1500  1700 1750  1900 1700  2000 2000  2600 năm) 100  125 125  150 140  160 150  175 Thấp Trung bình Tốt Rất tốt Nam Trung Bộ Nam Bộ Trung bình 2200  2500 1700  2500 130  150 100  175 Rất tốt Tốt Vùng nước So với giới Việt Nam có nguồn NLMT loại cao ThS Nguyễn Bá Thành Chương 14 Tổng quan lượng tái tạo  Thủy điện nhỏ (TĐN): Tổng tiềm TĐN xác định khoảng 1800 – 2000 MW Trong đó: - Loại cơng suất 0,1 – 10 MW có 500 trạm, tổng cơng suất tương đương 1400 1800 MW chiếm 90% tổng điện TĐN - Loại công suất bé 100 kW có khoảng 2500 trạm với tổng cơng suất tương đương 100 – 200 MW chiếm 7-10% tổng TĐN - Loại công suất bé kW khai thác sử dụng rộng rãi  Năng lượng gió (NLG): Những khu vực có tiềm NLG lớn: - Dọc bờ biển, đảo, khu vực có gió địa hình Vận tốc gió trung bình năm khoảng V = - 7,5 m/s (độ cao 10 -12 m) - Dọc bờ biển đảo có V = 4,5 – 7,5 m/s, có mật độ NLG từ 800 tới 4500 kWh/m2 - Khu vực có NLG tốt nhất: Bạch Long Vĩ, Trường Sa, Ninh Thuận,…  Năng lượng sinh khối (Biomass): - Tổng trữ lượng khoảng 70 – 80 tấn/năm: o Gỗ 25 triệu tấn, chiếm 33% o Phế phẩm công nông lâm nghiệp khoảng 54 triệu tấn, chiếm khoảng 67%, - Có nguồn quan trọng: o Trấu: 100 nhà máy xay, 6,5 triệu tấn/năm ~ 75 – 100 MW điện, sử dụng cho – 9% cho thủ o công, đun nấu Bã mía: 43 nhà máy đường, 4,5 triệu tấn/năm ~ 200 – 250 MW điện, 80% dùng phát điện  Khí sinh học (Biogas): Tổng tiềm 10000 triệu m3/năm Trong đó: - Từ người: 623 triệu m3/năm, chiếm 6,3% - Từ gia súc: 3062 triệu m3/năm, chiếm 31% - Phế thải khác: 6269 triệu m3/năm, chiếm 63% ThS Nguyễn Bá Thành Chương 15 Tổng quan lượng tái tạo Hình 1.5 Trữ lượng dầu tương đương năm từ phụ phẩm nông nghiệp Bảng 1.3 Tiềm khí sinh học Nguồn nguyên Tiềm Dầu tương đương Tỷ lệ (%) liệu Phụ phẩm (triệu m3) 1788,973 (TOE) 0,894 36,7 trồng Rơm rạ 1470,133 0,735 30,2 Phụ phẩm 318,840 0,109 6.5 trồng khác Chất thải gia súc Trâu Bò Lợn (heo) 3055,678 441,438 495,864 2118,376 1,528 0,221 0,248 1,059 63,3 8,8 10,1 44,4 Tổng 4844,652 2,422 100,0  Năng lượng địa nhiệt: - Có 300 nguồn nước nóng, nhiệt độ T = 30 – 150OC o Tây Bắc: 78 nguồn, chiếm 26% o Trung Bộ 73 nguồn, chiếm 20% o 61% nguồn nhiệt độ cao Nam Trung Bộ - Tiềm 200 – 400 MW - Mới nghiên cứu khai thác gần ThS Nguyễn Bá Thành Chương 16 Tổng quan lượng tái tạo Hình 1.6 Tỷ lệ phần trăm số nguồn nước nóng vùng  Năng lượng đại dương: Hầu chưa khai thác - Thủy triều - Sóng biển - Nhiệt đại dương Tóm lại: Năng lượng mặt trời: • Bức xạ mặt trời trung bình: KWh/m2/ngày • Số nắng trung bình: 2000 ÷ 2500 giờ/ngày Năng lượng giú: ã Trờn cỏc o 800 ữ 1400 KWh/m2/nm ã Khu vc duyờn hi Trung B: 500 ữ 1000KWh/m2/nm ã Các cao nguyên vùng nhỏ 500KWh/m2 Nng lng sinh khi: ã Tim nng : 43 ữ 46 triệu TOE/năm • Tiềm khí sinh học: 10 tỷ m3/năm • Biogas: 0,4 triệu TOE/năm 4.Thủy điện nhỏ: • Tiềm lớn 4000 MW ThS Nguyễn Bá Thành Chương 17 Tổng quan lượng tái tạo • Tiềm thủy điện nhỏ cực nhỏ vùng núi phía Bắc, Miền Trung Tây Nguyên: 2900 MW Năng lượng địa nhiệt các loại khác (thủy triều, sóng biển) • Năng lượng địa nhiệt: 200 ữ 340MW ã Cỏc loi khỏc ang c ỏnh giá Hình 1.7 Tỷ lệ % lượng tái tạo tổng phát điện Việt Nam (Báo cáo 3/2008) Tiềm năng lượng tái tạo Việt Nam lớn tỷ lệ đóng góp cịn thấp (2,3%) Vì vầy cần phải đẩy mạnh khai thác loại có tiềm lớn như: • Năng lượng mặt trời: Từ Đà Nẵng trở vào Nam (số nắng trung bình 2500 giờ/ năm) • Năng lượng gió: Khu vực Dun Hi Min Trung (vn tc giú 4ữ7m/s) ã Nng lng sinh khối : Trấu (4,5 triệu tấn/năm, bã mía (6,5 triệu tấn/năm), khí sinh học (10.000 triêu m3 năm) 1.4 • Thủy điện nhỏ cực nhỏ: Miền núi phía Bắc Tây Nguyên • Năng lượng địa nhiệt: Nam Trung Bộ (73 nguồn nước nóng) Các sách lượng Việt Nam 1.4.1 Quan điểm phát triển a) Phát triển lượng phải gắn liền với chiến lược phát triển kinh tế - xã hội đất nước đảm bảo trước bước với tốc độ cao, bền vững, đồng bộ, đôi với đa dạng hóa nguồn lượng cơng nghệ tiết kiệm lượng nhiệm vụ trọng tâm suốt thời kỳ cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước ThS Nguyễn Bá Thành Chương 18 Tổng quan lượng tái tạo b) Phát triển lượng quốc gia phù hợp với xu hướng hội nhập quốc tế, sử dụng hiệu nguồn tài nguyên nước kết hợp với việc khai thác, sử dụng tài nguyên nước cách hợp lý, thiết lập an ninh lượng quốc gia điều kiện mở, thực liên kết hiệu khu vực toàn cầu, gắn với giữ vững an ninh quốc gia phát triển kinh tế độc lập, tự chủ c) Từng bước hình thành thị trường lượng, đa dạng hóa sở hữu phương thức kinh doanh, hướng tới thỏa mãn tốt lợi ích người tiêu dùng Thúc đẩy nhanh việc xóa bao cấp, xóa độc quyền, tiến đến xóa bỏ hồn tồn việc thực sách xã hội thông qua giá lượng d) Phát triển đồng hợp lý hệ thống lượng: điện, dầu khí, than, lượng tái tạo, quan tâm phát triển lượng sạch, ưu tiên phát triển lượng tái tạo Phân bố hợp lý hệ thống lượng theo vùng, lãnh thổ; cân đối từ khâu thăm dò, khai thác, chế biến; phát triển đồng hệ thống dịch vụ tái chế đ) Ứng dụng thành tựu kinh tế tri thức để nâng cao hiệu suất, hiệu kinh doanh lượng Coi trọng đầu tư cho tiết kiệm lượng, giảm tỷ lệ tổn thất e) Phát triển lượng gắn chặt với giữ gìn mơi trường sinh thái, bảo đảm thực phát triển lượng bền vững 1.4.2 Mục tiêu phát triển a) Mục tiêu tổng quát Để góp phần thực thắng lợi mục tiêu chiến lược phát triển kinh tế - xã hội Đảng, mục tiêu tổng quát Chiến lược phát triển lượng quốc gia đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2050 là: bảo đảm an ninh lượng quốc gia, góp phần bảo đảm giữ vững an ninh, quốc phòng phát triển kinh tế độc lập, tự chủ đất nước; cung cấp đầy đủ lượng với chất lượng cao cho phát triển kinh tế - xã hội; khai thác sử dụng hợp lý, có hiệu nguồn tài nguyên lượng nước; đa dạng hóa phương thức đầu tư kinh doanh lĩnh vực lượng, hình thành phát triển thị trường lượng cạnh tranh lành mạnh; đẩy mạnh phát triển nguồn lượng tái tạo, lượng sinh học, điện hạt nhân để đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội, ThS Nguyễn Bá Thành Chương 19 Tổng quan lượng tái tạo vùng sâu, vùng xa, biên giới, hải đảo; phát triển nhanh, hiệu bền vững ngành lượng đôi với bảo vệ môi trường b) Mục tiêu cụ thể - Phấn đấu đảm bảo cung cấp đủ lượng cho nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội: lượng sơ cấp năm 2010 khoảng 47,5 - 49,5 triệu TOE (tấn dầu quy đổi), đến năm 2020 đạt khoảng 100 - 110 triệu TOE, đến năm 2025 khoảng 110 - 120 triệu TOE đến năm 2050 khoảng 310 - 320 triệu TOE - Nâng cao độ xác việc đánh giá trữ lượng nguồn lượng sơ cấp (than, dầu khí, thủy điện u-ra-ni-um) Mở rộng hợp tác với nước khu vực giới việc tìm kiếm, thăm dị, khai thác than, dầu khí dạng lượng khác nước bổ sung nguồn lượng thiếu hụt nước - Phát triển nguồn, lưới điện, đảm bảo đáp ứng đủ nhu cầu điện cho phát triển kinh tế - xã hội, đến năm 2010 độ tin cậy cung cấp nguồn điện 99,7%; lưới điện bảo đảm tiêu chuẩn n-1 - Phát triển nhà máy lọc dầu, bước đáp ứng đủ nhu cầu sản phẩm dầu nước, đưa tổng công suất nhà máy lọc dầu lên khoảng 25 đến 30 triệu dầu thô vào năm 2020 - Bảo đảm mức dự trữ chiến lược xăng dầu quốc gia đạt 45 ngày tiêu thụ bình quân vào năm 2010, đạt 60 ngày vào năm 2020 đạt 90 ngày vào năm 2025 - Phấn đấu tăng tỷ lệ nguồn lượng tái tạo lên khoảng 3% tổng lượng thương mại sơ cấp vào năm 2010; khoảng 5% vào năm 2020, khoảng 11% vào năm 2050 - Hoàn thành chương trình lượng nơng thơn, miền núi Đưa số hộ nông thôn sử dụng lượng thương mại để đun nấu lên 50% vào năm 2010 80% vào năm 2020 Đến năm 2010 đạt 95% số hộ dân nông thơn có điện, đến năm 2020 hầu hết số hộ dân nơng thơn có điện - Xây dựng mục tiêu, tiêu chuẩn dài hạn môi trường theo hướng thống với tiêu chuẩn môi trường khu vực giới, phù hợp với điều kiện kinh tế đất nước ThS Nguyễn Bá Thành Chương 20 Tổng quan lượng tái tạo Kiểm soát giảm nhẹ ô nhiễm môi trường hoạt động lượng; đến năm 2015 tất cơng trình lượng phải đáp ứng tiêu chuẩn môi trường - Chuyển mạnh ngành điện, than, dầu khí sang hoạt động theo chế thị trường cạnh tranh có điều tiết Nhà nước Hình thành thị trường bán lẻ điện cạnh tranh giai đoạn sau năm 2022; hình thành thị trường kinh doanh than, dầu khí giai đoạn từ đến năm 2015 - Tích cực chuẩn bị điều kiện cần thiết đồng để đưa tổ máy điện hạt nhân vận hành vào năm 2020, sau tăng nhanh tỷ trọng điện hạt nhân cấu lượng quốc gia Đến năm 2050, lượng điện hạt nhân chiếm khoảng 15 - 20% tổng tiêu thụ lượng thương mại toàn quốc - Tăng cường hợp tác quốc tế lĩnh vực lượng Phấn đấu từ năm 2010 - 2015, thực liên kết lưới điện khu vực (bằng cấp điện áp đến 500 kV), từ năm 2015 - 2020, thực liên kết hệ thống khí thiên nhiên khu vực 1.5.3 Định hướng phát triển a) Định hướng phát triển ngành điện - Đảm bảo cung cấp đầy đủ điện cho phát triển kinh tế xã hội đất nước Ưu tiên xây dựng nhà máy thủy điện cách hợp lý, đồng thời phát triển nhà máy nhiệt điện sử dụng than khí thiên nhiên Khuyến khích phát triển nguồn điện sử dụng lượng mới, tái tạo - Định hướng phát triển ngành điện theo hướng đa dạng hóa sở hữu Tập đồn Điện lực Việt Nam (EVN) chịu trách nhiệm việc phát triển nguồn điện hệ thống truyền tải quốc gia Công bố công khai danh mục dự án đầu tư khuyến khích thành phần kinh tế nước tham gia vào lĩnh vực phát điện phân phối điện - Đa dạng hình thức đầu tư phát triển nguồn lưới phân phối - Tiếp tục thí điểm bước mở rộng việc cổ phần hóa nhà máy điện, đơn vị phân phối điện - Tách hoạt động công ích khỏi hoạt động sản xuất kinh doanh Thực trợ giá cho hoạt động điện lực vùng sâu, vùng xa ThS Nguyễn Bá Thành