Nghiên ứu mô hình lai ghép nguồn năng lượng mới tái tạo

Hỡnh 1.2 Điện ịa nhiệt hđ ơi khụHỡnh 1.3 Điện ịa nhiệt n ớc núngđ ưHỡnh 1.4 Điện ịa nhiệt chu trỡnh ụi đ đHỡnh 1.5 Sơ đồ TB đun nớc nóng hệ gia đình, đối lu tự nhiên Hỡnh 1.6 Thiết bị

Bé GI¸O DôC Vµ §µO T¹O TR¦êNG §¹I HäC B¸CH KHOA Hµ NéI

-luËn v¨n th¹c sü kü thuËt NGµNH: m¹ng vµ hÖ thèng ®iÖn

Nghiªn cøu m« h×nh lai ghÐp nguån n¨ng lîng míi vµ t¸I t¹o

thân, hôm nay em rất xúc động khi được phép đứ ng trướ các thầc y trong Hội

đồng ch m t t nghi p th c s ấ ố ệ ạ ĩ đểnghe c c ki n nh n xét, đánh giá k t qu lu n á ý ế ậ ế ả ậvăn c a ủ em

Mặc dù luận văn ủ em c a có thể òn nhiề thiếu s t chưa đạ c u ó t đư c theo ợyêu c u mong muầ ốn của các thầy, nhưng dù sao nó ng phcũ ả ản nh s c gự ố ắ ng

của em trong suốt qu tr nh học tậá ì p và nghi n cứ Những ế quả đạ đượ là ê u k t t c nhờ ự s giúp đỡ ậ t n tình của, các thầy cô giáo, trong khoa Đ ệi n, trung tâm Đào

tạo và ồB i dư ng sau đ i họỡ ạ c, trư ng Đại học Bách khoa Hà Nộờ i Đ c biệt em ặxin t lòng biỏ ết ơn sâu s c đ n thầy: PGS TS Nguyễ âắ ế n l n tráng người đã quan tâm hướng d n giúp và chỉ ảẫ đỡ b o t n tậ ình cho em trong th i gian h c t p và , ờ ọ ậnghiên cứu v a ừ qua để em được mở ộ r ng và nâng cao kiến th c, hoàn thành ứnhiệm v h c tập và t ụ ọ đề àinghiên cứu

Đồng th i ờ em xin gửi l i c m ơn ờ ả ch n thànhâ tới Mr BountheneCHANSAMAY phó lợp trường và các bạn bè đồng nghiệp ũng như các bạn c

bè trong lớp đã giúp đ ỡvà tạo điều ki n thu n l i trong thệ ậ ợ ời gian em thực hiện luận văn Vì th i gian có hờ ạn, vấn đ ềnghiên c u còn mứ ới mẻ nên bản luận văn không th trể ánh ỏi ữ kh nh ngthiếu sót, em rất mong nhận được s ự đánh á và giđóng góp ý kiến c a các th y cô giáo, các đ ng nghiệp và ủ ầ ồ c a bủ ạn bè

Mọi ý kiến đóng góp c a các thầ , c , đều là những chỉ ẫủ y ô d n và là kinh nghiệm quý báu và cho qu á trìnhhoạ ột đ ng và công tác c a em sau này.ủ

i l i c t i Ch t và cá êCuối cùng em xin gử ờ húc ớ ủ ịch c thành vi n Hộ ồi đ ng, các nhà khoa học, thầy hướng dẫn và các vị khách quý sức khoẻ ồ d i dào, hoàn thành t t công viố ệc của mình

Em xin trận trọng cảm ơn

Người th c hiện ự

BULYAPHOL PHOUSAVANH

Hỡnh 1-1 S ơ đồ nhà mỏy iện ịa nhiệtđ đ

Hỡnh 1.2 Điện ịa nhiệt hđ ơi khụ

Hỡnh 1.3 Điện ịa nhiệt n ớc núngđ ư

Hỡnh 1.4 Điện ịa nhiệt chu trỡnh ụi đ đ

Hỡnh 1.5 Sơ đồ TB đun nớc nóng hệ gia đình, đối lu tự nhiên

Hỡnh 1.6 Thiết bị đun nớc bằng NLMT dùng cho hộ tập thể

Hỡnh 3.1 Biểu đồ phụ tải ngày

Hỡnh 3.2 S ơ đồ hoạt ộng của dàn pin mặt trời sử dụng cho hộ gia đỡnh đHỡnh 3.3 Động cơ giú phỏt điện

Hỡnh 3.4 Cỏc bộ phận chớnh của ộng cđ ơ giú phỏt iện đ

Hỡnh 3.5 Bố trí chung trạm thủy điện nhỏ

Hỡnh 3.6 Mụ hỡnh dựng khớ sinh học để đun nấu và phỏt điện cho hộ gia

đỡnh

Hỡnh 3.7 Mụ hỡnh điện lai ghộp pin mặt trời - biogas

Hỡnh 3.8 Mụ hỡnh điện lai ghộp ộng cđ ơ giú - biogas

Hinh 3.9 Mụ hỡnh điện lai ghộp pin mặt trời với thủy iện nhỏđ

Hỡnh 103 Cấp điện bằng hệ lai ghộp giữa pin mặt trời và động cơ giú

Bảng 1-1 Công suất các dự án iện gió đ đã lắp đặt trên thế giới đến năm 2002 Bảng 1-2 Công suất đặt của các nhà máy iện đ địa nhiệt trên thế giới

Bảng 1-3 Các thông số để tính toán đối với phân gia súc

Bảng 1-4 Hiện trạng thủy điện nhỏ ở Lào

Bảng 1-5 Hiện trạng lắp đặt các tổ máy thủy điện cực nhỏ ở một số vùng Bảng 1-6 Lưu vực một số sông trong hệ thống sông ngòi Lào

Bảng 1-7 Tiềm năng lý thuyết và thực tế nguồn nhiên liệu từ RTSH

Bảng 1-8 Tiềm năng thực tế nguồn sinh khối chính có thể sử dụng làm nhiên

liệu cho phát iện hiện nay.đ

Bảng 1-9 Tiềm năng lý thuyết khí sinh học nông thôn Việt nam năm 1995

Bảng 2-1 Ưu, nhược điểm của PV

Bảng 2-2 Ưu, nhược điểm của máy phát động c ốt trong ơ đ

Bảng 2-3 Ưu, nhược điểm của động c gió phát ơ điện

Bảng 2-4 Ưu, nhược điểm của máy phát điện thủy điện

Bảng 3-1 Các số liệu về phụ tải gia dụng đặc tr ng ư

Bảng 3-2 Các số liệu về phụ tải phi gia dụng đặc tr ng ư

Bảng 3-3 Số liệu về thay ổi phụ tải trong ngàyđ

Bảng 3-4 Định mức tiêu thụ n ng lưă ợng cho un nấu hộ gia ìnhđ đ

Bảng 3-5 C¸c lo¹i tuabin thuû lùc

Bảng 3-6 Tính toán sơ bộ mức đầu tư đ ối với mô hình pin mặt trời

Bảng 3-7 Phụ tải và nhu cầu điện năng trong mô hình khí sinh học

Bảng 3-8 Tính toán sơ bộ mức đầu tư đ ối với mô hình khí sinh học sử dụng

Bảng 3- S 12 ơ bộ mức đầu tư ban ầu hệ lai ghép PV đ - Động cơ gió

MỞ ĐẦU

Cho tới nay và nhiều n m sau nữa, diện tích và quy mô dân số ở nông ă

thôn Là vẫn chiếm tỷ trọng lớn trên tòan quốc Như vậy nhu cầu tiêu thụ o

năng lượng ở các khu vực này chiếm một phần áng kể nhu cầu của cả nước đ

Tuy nhiên hiện nay họ vẫn dùng các dạng n ng lượng tại chỗ như: chất ă đốt

sinh vật, sức kéo động vật và của con người và chỉ ược hỗ trợ một phần đ

bởi năng lượng thương mại: iện, than, dầu Hiện nay vẫn còn rất nhiều vùng đ

sâu vùng xa hay các hải ảo xa xôi nguồn iện lưới không thể kéo đ đ tới được

hoặc ến đ được nhưng không ảm bảo điều kiện về các chỉ tiêu kinh tế đ

Trong những năm vừa qua nước ta ã ạt đ đ được những tiến bộ áng kể đ

trong công cuộc xóa ói giảm nghèo và phát triển xã hội Tuy nhiên đ Lào vẫn

là một quốc gia nghèo với hơn 78% tổng số dân và 90% dân nghèo tập trung

ở nông thôn Chính phủ Lào đã nhận thức rõ rằng dịch vụ cung cấp điện n ng ă

là một công cụ quan trọng giúp người dân nông thôn cải thiện chất lượng cuộc

sống và t ng thu nhập Vì vậy nă ăng lượng chiếm vị trí rất quan trọng và quyết

định ối với việc phát triển kinh tế - xã hội Nhằm đáp ứng nhu cầu n ng đ ă

lượng ngày càng t ng cho nền kinh tế ất n ớc, ngoài việc áp dụng công nghệ ă đ ư

mới trong sản xuất, biến ổi và sử dụng nđ ăng lượng, đòi hỏi phải đa dạng hoá

nguồn cung cấp, khai thác tối đa các nguồn năng lượng trong nước một cách

có hiệu quả

Bên cạnh việc ầu tđ ư và mở rộng thêm các khu công nghiệp khai thác

các nguồn năng lượng sơ cấp(than, dầu, khí ốt), xây dựng thêm các nhà máy đ

điện mới sử dụng các nguồn thủy năng, năng lượng hoá thạch và năng lượng

nguyên tử thì việc phát triển các nguồn iện sử dụng năng lượng mới và tái đ

tạo có quy mô vừa và nhỏ (như các nhà máy iện đ địa nhiệt, thủy iện nhỏ, đ

năng lượng gió, n ng lưă ợng mặt trời, sinh khối, ) ang được khuyến khích đ

Đây cũng là xu h ớng mới trên thế giới nhằm khắc phục sự cạn kiệt dần các ư

nguồn tài nguyên thiên nhiên, giảm bớt sự ô nhiễm và các ảnh h ởng xấu tác ư

động ến môi tr ờng chung của sự sống toàn nhân loại đ ư

Tiềm năng của nước Lào về các nguồn năng lượng mới và tái tạo là rất

lớn và được phân bố tương đ đối ồng ều trên tất cả các vùng Trong đóđ , tiềm

năng về thủy điện nhỏ, n ng lưă ợng gió, năng lượng mặt trời và khí sinh học

chiếm vị trí đáng kể Do vậy, việc cung cấp năng lượng cho vùng sâu, vùng

xa trong ch ng trươ ình năng lượng nông thôn cần tập trung nghiên cứu phương

án khai thác và sử dụng hiệu quả các nguồn thủy n ng nhỏ, nă ăng lượng mặt

trời, năng l ợng gió, khí sinh học…Trư ước mắt, cần ưu tiên giải quyết vấn đề

cung cấp chất ốt và cung cấp iện cho phụ tải khu vực nông thôn đ đ

Ở Là o hiện nay, iện khí hoá nông thôn là một chính sách lớn của đ

Đảng và Nhà n ớc Trong quá trình thực hiện, nhiều ịa phương miền núi ư đ

nằm cách xa lưới iện quốc gia, ịa hình rất khó kh n, phức tạp H n nữa, đ đ ă ơ

diện tích lãnh thổ của các xã miền núi th ờng là rất lớn (có những xã có diện ư

tích gần bằng một tỉnh ồng bằng), các bản dân cđ ư rải rác nên có thể bản ở

trung tâm xã dễ kéo điện l ới ư đến nh ng các bản còn lại trong xã thì không ư

thể kéo điện l ới ư đến do ịa hình quá khó kh n, phức tạđ ă p và điều kiện kinh tế

không cho phép Đó là một thực tiễn cần phải được quan tâm giải quyết dứt

điểm

Để đáp ứng được nhu cầu sử dụng iện ngày càng cao cần phải nghiên đ

cứu kết hợp phát triển lưới điện quốc gia với việc sử dụng các dạng năng

lượng khác (nh thủy điện nhỏ, ư điện mặt trời, điện gió, khí sinh học )

Với những kiến thức tiếp thu được trong thời gian học tập, nghiên cứu

tại lớp Cao học khoá 2006 - 200 , ngành 8 Hệ Thống iện của Trung tâm đàĐ o

tạo Sau ại học thuộc tr ờng Đ ư Đại học Bách khoa Hà Nội qua sự giảng dạy

của các Giáo sư, Phó Giáo s , Tiến sỹ thuộc Trung tâm và ư đặc biệt là sự

hướng dẫn tận tình của thầy giáo, PGS.TS Nguyễn Lân Tráng giảng viên –

Bộ môn Hệ Thống Điện, Tr ờng ư Đại học Bách khoa Hà nội cùng với các thầy

cô giáo trong khoa Điệ , học viên ã mạnh dạn viết luận vn đ ăn tốt nghiệp với đề

tài: “Nghiên cứu mô hình ghép ố n i các nguồn năng lượng mới và tái tạo

đ ối với các khu tái ịnh cư đ và vùng sâu vùng xa củ a nư c Lào” ớ

Nội dung của bản luận văn gồm 4 chương:

Chương I: Đánh giá tổng quan về nguồn năng lượng mới và tái tạo

Chương II: Mô hình ghép n i ố các nguồn phát iện có sử dụng năng đ

lượng mới và tái tạo

Chương III: Ứng dụng các mô hình ghép ối sử dụng năng lượng mới n

và tái tạo đối với các khu tái ịnh c và vùng sâu vùng xa đ ư ở nước Lào

Chương IV: Kết luận và kiến nghị

Khuôn khổ luận văn có thể chư đa ề cập hết các nội dung cần quan tâm,

người viết có thể còn những khiếm khuyết mắc phải, học viên viết luận văn

xin được l ợng thứ.ư

Xin chân thành cảm ơn

CHƯƠNG I: Đ ÁNH GIÁ TỔNG QUAN VỀ NGUỒN N NG Ă

L ƯỢNG MỚI

1.1- Khái quát tình hình khai thác, sử dụng một số nguồn năng

lượng mới và tái tạo

Các nguồn năng lượng mới và tái tạo (renewable energy resources) là

các nguồn năng lượng luôn được sinh ra, luôn ợc tái tạo theo thời gian bởi đư

những hoạt ộng của tự nhiên và nếu không đưđ ợc khai thác thì nó sẽ tự tiêu

hủy và có thể gọi đó là sự lãng phí N ng lượng mới và tái tạo còn ợc biết ă đư

đến d ới những tên gọi khác theo những tính chất u việt của nó ư ư đối với môi

trường và xã hội nh : năng lượng xanh (green energy), nư ăng lượng sạch

(clean energy) Tiềm n ng các nguồn nă ăng lượng mới và tái tạo trên thế giới

có thể coi là vô tận nh ng phân bố không ồng ều, tùy thuộc vào các ư đ đ điều

kiện địa lý, điều kiện tự nhiên của từng khu vực trên trái đất

Có nhiều dạng năng lượng mới và tái tạo, tuy nhiên hiện nay mới có

một số dạng đang được nghiên cứu sâu h n, ứng dụng nhiều hơ ơn và phát triển

rộng hơn như: thủy năng (hydraulic energy); năng lượng gió (wind energy);

năng lượng mặt trời (solar energy); n ng lượng sinh khối (biomass); khí sinh ă

học (biogas); ịa nhiệt (geothermal energy), nđ ăng lượng thủy triều (tidal

energy) Hầu hết các dạng năng lượng này đều được khai thác d ới dạng ư

điện n ng, nhiệt n ng hoặc n ớc ă ă ư nóng

Phạm vi ứng dụng của các nguồn năng lượng mới và tái tạo cũng rất

rộng và hầu hết trong các ngành kinh tế (nh : khoa học vũ trụ, ư điện lực, thông

tin liên lạc, bảo đảm hàng hải, y tế, hóa chất, du lịch ) và phục vụ đời sống

sinh hoạt của nhân dân, ặc biệt là các vùng nông thôn, miền núi đ

Các nguồn năng lượng mới và tái tạo hiện càng ngày càng được các

quốc gia, các tổ chức trên thế giới quan tâm nhiều h n trong nghiên cứu, phát ơ

triển khai thác và ứng dụng Việc khai thác các nguồn năng lượng này, ngoài

vấn ề phụ thuộc vào iều kiện tự nhiên của từng vùng, từng khu vực còn tùy đ đ

theo điều kiện kinh tế - xã hội và chính sách của từng quốc gia, vùng lãnh thổ

Trong 10 năm trở lại ây những công ty n ng lượng hàng ầu thế giới như đ ă đ

Sell (USA), Siemens (Đức), BP (Anh), Kyocara, Sanyo (Nhật) đã có những

đầu tư rất lớn cho những nguồn NLM&TT vì họ xác ịnh NLM&TT là thị đ

trường chính của thế kỷ 21 Các quốc gia công nghiệp phát triển cũng định

hướng nguồn năng lượng tương lai là nguồn NLM&TT

1.1.1 Trên - thế giới

1.1.1.1- Năng lượng gió

Từ những n m 60 của thế kỷ tr ớc, các turbine gió phát ă ư điện ợc đã đư

nghiên cứu, ứng dụng với qui mô công suất nhỏ và ngày càng lớn dần Mỹ là

nước i đđ ầu trong việc phát triển ứng dụng turbin gió phát iện, tiếp ến là đ đ

các nước: Hà lan, Đan mạch, Cộng hoà liên bang ức, Ấn ộ, Tây ban nha Đ đ

Các turbine gió phát điện th ờng có công suất khá lớn, từ 50 kW ến 1.000 ư đ

kW Ở Mỹ đã chế tạo thử nghiệm một số turbine gió có công suất từ 2.000

kW đến 3.000 kW Song cho ến nay, loại turbine gió phát điện có công suất đ

từ 250 kW ến 650 kW được ứng dụng phổ biến nhất Các turbine gió th ờng đ ư

được xây dựng thành cụm mà người ta thường gọi là cánh đồng gió phát điện

với qui mô công suất thường từ 20 MW đến 100 MW

Khoảng 30 năm sau , mộđó t số quốc gia châu Âu, Mỹ và Ấn ộ đãđ có

sự đột biến mạnh mẽ trong việc phát triển ứng dụng ộng c gió phát iện đ ơ đ

Nước ức đã dẫn đĐ ầu thế giới về tổng công suất lắp ặt Tính ến n m 2000, đ đ ă

Đức có tổng công suất lắp ặt là 6.113 MW, tiếp theo là Mỹ với 2.495 MW, đ

Tây ban nha: 2.481 MW, Đan mạch: 2.301 MW và Ấn ộ là 1.109 MW đ

Số liệu tại bảng 1.1 dưới đây cho thấy công suất các dự án iện gió đãđ

lắp ặt của các nđ ước trên thế giới, tính đến năm 2002 (số liệu của RE World

Review và Wind power Monthly 2002)

Bảng 1.1: Công suất các dự án iện gió đ đã lắp đ ặt trên thế giới ến n m 2002 đ ă

TT Tên nước

Tổng công suất [ MW]

TT Tên nước

Tổng công suất [ MW]

Úc Các nước Pacific Các nước Bắc Phi Trung đông Các nước SNG

lần nhu cầu tiêu thụ năng lượng của con ng ời Song ến nay, việc khai thác ư đ

sử dụng nguồn năng lượng này còn quá nhỏ bé so với tiềm n ng Từ ngàn xă ưa

con người đã biết sử dụng n ng lưă ợng mặt trời ể phục vụ cho cuộc sống của đ

mình như: phơi, sấy các nông, lâm và hải sản sau thu hoạch Tuy là nguồn

năng lượng lớn song lại không tập trung, mà phân bố rải rác đôi khi không

liên tục Vì vậy, việc khai thác, sử dụng nguồn năng lượng này phải đòi hỏi

nghiên cứu ứng dụng ở trình ộ công nghệ cao Một trong những kỹ thuật đ

được nghiên cứu ứng dụng thành công nhất và phát triển mạnh nhất là công

nghệ pin mặt trời Công nghệ này đã phục vụ cho nhiều ngành khoa học tiên

tiến như nghiên cứu vũ trụ, thông tin liên lạc, dự báo thời tiết và phục vụ

thiết thực trong việc cung cấp điện năng cho sản xuất và sinh hoạt của cuộc

sống con người Các n ớc nh ư ư Mỹ, Nhật bản, Ấn ộ, Trung quốc, Italy, đ

Inđônêsia, Thái lan, Philípin là những nước có sản lượng sản xuất và ứng

dụng pin mặt trời nhiều nhất trên thế giới

Tổng công suất lắp t ứng dụng pin mặt trời trên thế giới tính ến cuối đặ đ

năm 2001 (số liệu từ Viện N ng lượng) là 1.950 MW, trong đó 6 nước nhiều ă

nhất là: Nhật bản: 465 MW; ức: 200 MW; Mỹ: 185 MW; Ấn ộ : 96 MW; Đ đ

Hà lan: 40 MW; Italy: 37 MW

1.1.1.3- Địa nhiệt:

Địa nhiệt n ng được lấy ra từ từ hơă i nóng ở ộ sâu 200 mét ến 3.000 đ đ

mét trong lòng đất (càng sâu thì nhiệt ộ càng cao, nhiệt ộ tại trung tâm trái đ đ

đất ạt ến 4.200đ đ ºC) Do kiến tạo của trái đất, magma trong lòng đất hâm

nóng những khối đá và các dòng n ớc ngầm Một số các dòng n ớc ngầm ư ư

thoát lên gần bề mặt qua các vết rạn trong lòng đất và được giữ lại trong

những khối á (các hang giữa những khối á không thấm nđ đ ước) và được gọi

là những bồn địa nhiệt (geothermal reservoir) Đây chính là những nguồ địa n

nhiệt năng có thể khai thác ể sử dụng đ Địa nhiệt năng được sản xuất d ới ư

dạng nước và h i nóng Đơ ịa nhiệt năng cũng được sử dụng để sản xuất iện đ

Nguyên lý sản xuất điện từ ịa nhiệt đ được biểu hiện tại các sơ đồ: hình 1.1;

hình 1.2; hình 1.3 và hình 1.4 dư đới ây:

Hình 1.1- S ơ đồ nhà máy điện ịa nhiệt đ

(Nguồn: U.S Department of Energy, http://www.eia.doe.gov/kids/renewable/geothermal.html)

Hình 1.2- Điện ịa nhiệt h i khô đ ơ

Hình 1.3- Điện ịa nhiệt n ớc nóngđ ư

(Nguồn: National Renewable Energy Laboratory, US (NREL))

Năm 1960, nhà máy điện địa nhiệt lớn đầu tiên được khai trương và

vận hành tại Geysers (California Mỹ) với công suất 11 MW Tính đến n- ăm

2000, có khoảng 20 quốc gia trên thế giới ứng dụng điện ịa nhiệt với tổng đ

công suất vào khoảng 8.000 MW (chiếm 0,25% tổng công suất iện toàn thế đ

giới) Mỹ là quốc gia dẫn đầu, tiếp đến là Philippines, Italy, Meexico,

Indonesia (xem bảng 1.2 dư đới ây)

Hình 1.4- Điện ịa nhiệt chu trình ôi đ đ

(Nguồn: National Renewable Energy Laboratory, US (NREL))

Năm 1960, nhà máy điện địa nhiệt lớn đầu tiên được khai trương và

vận hành tại Geysers (California Mỹ) với công suất 11 MW Tính đến n- ăm

2000, có khoảng 20 quốc gia trên thế giới ứng dụng điện ịa nhiệt với tổng đ

công suất vào khoảng 8.000 MW (chiếm 0,25% tổng công suất iện toàn thế đ

giới) Mỹ là quốc gia dẫn đầu, tiếp đến là Philippines, Italy, Meexico,

Indonesia (xem bảng 1.2 dư đới ây)

Bảng 1.2: Công suất đ ặt của các nhà máy iện ịa nhiệt trên thế giới đ đ

Tên nước 1995

(MW)

2000 (MW) Tên nước

1995 (MW)

2000 (MW) United States 2,817 2,228 Kenya 45 45

Khí sinh học (biogas) được nghiên cứu và ứng dụng từ rất lâu trên thế

giới nhưng bắt ầu phát triển tương ối mạnh mẽ vào những n m 70 của thế đ đ ă

kỷ trước và được coi như là một công nghệ quan trọng đối với chương trình

năng lượng nông thôn Bên cạnh việc cung cấp n ng lưă ợng thì ây cũng là đ

chương trình vệ sinh môi tr ờng tốt, bảo vệ sức khỏe cộng ồng thông qua ư đ

việc thu gom chất thải ể sản xuất biogas Ấn đ độ Đ, ức, Pháp, Nga, Mỹ, Israel

là những quốc gia dẫn ầu về việc sản xuất biogas.đ

Biogas được sản xuất từ nhiều nguyên liệu khác nhau như: phân gia

súc, gia cầm; giấy báo, cỏ, lá cây Trong luận v n chỉ ă đề cập đến các nguyên

liệu phân gia súc, phân gia cầm và phân người

Tiềm năng lý thuyết được xác ịnh trên c sở số lưđ ơ ợng àn gia súc, gia đ

cầm và dân số của từng vùng, từng quốc gia trong từng thời kỳ với các thông

Tỷ lệ chất khô (%)

Hiệu suất sinh khí (lít/kg khô)

Sản l ợng khí ưsinh học (m3/năm.con)

1 Trâu, Bò 5 000 17 250 170

2 Lợn 1000 20 300 60

3 Gia cầm 15 35 300 1,35

4 Người 90 30 300 8,1

(Nguồn: Viện năng lượng)

1.1.1.5- Năng lượng thủy triều:

Thủy triều là dao động tuần hoàn của mực n ớc biển do sức hút của ư

mặt tr ng, mặt trời và các lực h ớng tâm bởi sự quay của trái ă ư đất

Vào thế kỷ 18, nhiều nước nh Pháp, Canada, Mỹ, Nga, Ý, Anh đã lợi ư

dụng thủy triều ể làm quay các cối xay Nđ ăm 1967, nhà máy điện thủy triều

đầu tiên trên thế giới được xây dựng ở La-r ng-x (Pháp) với công suất 544 ă ơ

MW được đưa vào vận hành (biên ộ thủy triều trung bình ở đ đây là 8,5 mét)

Năm 1968, Liên xô (cũ) ã đ đưa vào vận hành nhà máy điện thủy triều công

suất 800 kW (2 tổ máy 400 kW) tại vịnh Ki xla trên bờ biển Ba- -ren (biên độ

thủy triều ở ây là 4 mét) Các quốc gia khác nhđ ư Mỹ, Na-uy, Trung quốc,

Canada cũng đã xây dựng một số nhà máy loại nhỏ với mục ích nghiên cứu, đ

thử nghiệm

Theo đánh giá của các chuyên gia, trên trái ất có khoảng 100 vùng bờ đ

biển có thể xây dựng các nhà máy thủy triều với tổng sản l ợng hàng nư ăm

khoảng 26 triệu MWh Những n i thích hợp ể xây dựng phải có biên ộ thủy ơ đ đ

triều trên 4 mét và địa hình thuận lợi để xây dựng ập (cửa sông, vịnh, vũng).đ

1.1.2 Tại Lào

Ở n ớc ư Lào, việc phát triển năng lượng mới và tái tạo đã trải qua trên

20 năm Trong giai đoạn còn tồn tại chương trình 52C (1985 - 1990), với

nguồn kinh phí ít ỏi, ch ng trình tập trung nghiên cứu và phát triển nhằm ươ

mục tiêu: "triển khai ứng dụng rộng rãi các thành tựu khoa học kỹ thuật về

lĩnh vực năng lượng mới và tái tạo nh khí sinh học, sinh khối, nư ăng lượng

mặt trời, thủy iện nhỏ, nđ ăng lượng gió và ịa nhiệt nhằm giải quyết một phần đ

khan hiếm năng lượng ở nước Lào, nâng cao một bước đời sống tinh thần và

vật chất của người dân ở các vùng nông thôn và vùng rừng núi hải ảo xa xôi đ

hẻo lánh, góp phần chống tệ nạn phá rừng, bảo vệ sinh thái và môi tr ờng vốn ư

đã bị tàn phá nặng nề trong chiến tranh, góp phần cải thiện bộ mặt văn hóa -

xã hội nông thôn"

Chương trình bao gồm 6 nội dung: điều tra tài nguyên bức xạ mặt trời

và gió; khí sinh học và sinh khối; năng lượng mặt trời; n ng lưă ợng gió và thủy

điện; nghiên cứu n ng l ợng ịa nhiệt; những yếu tố kinh tế - kỹ thuật - xã ă ư đ

hội của việc ứng dụng năng lượng mới và tái tạo

1.1.2.1Thủy iện nhỏ:đ

Tính đến nay, chúng ta đã xây dựng và đưa vào khai thác trên toàn

quốc hơn 37 trạm thủy iện nhỏ (mini hydropower) có công suất từ 5 đ đến

10.000 kW/trạm, tổng công suất lắp đặt h n ơ 6.5 → 7 MW, sản lượng hàng

năm vào khoảng 120 ến 150 triệu kWh Hiện nay, số trạm còn hoạt ộng đ đ

khoảng 130 (30% số l ợng trạm đã xây dựng) Công suất còn hoạt ư động

khoảng 6 MW (chiếm 60% công suất xây dựng) Các trạm này chủ yếu có

công suất lắp ặt trên 100 kW.đ

Tổng hợp hiện trạng thủy iện nhỏ các tỉnh đưđ ợc giới thiệu ở bảng 1.4

Học viên cao học:Phousavanh BOLYAPHOL page 15

Bảng 1.4 Hiện trạng thủy điện nhỏ ở - Lào

TT Vùng

< 50kW 50 - 100kW 100 - 500kW > 500kW Tổng cộng

Số trạm

Tổng công suất (kW)

Số trạm

Tổng công suất (kW)

Số trạm

Tổng công suất (kW)

Số trạm

Tổng công suất (kW)

Số trạm

Tổng công suất (kW)

1 Miền Bắc 251 3,469 17 1,056 26 6,318 12 17,322 304 28,277

2 Miền Trung 76 1,463 0 0 9 1,700 2 4,290 87 7,453

3 Miền Nam 13 260 1 50 9 1,720 3 5,460 26 7,790

Ngoài thủy điện nhỏ, theo số liệu ớc tính từ Viện N ng lượng, hiện nay ư ă

có khoảng 120,000 tổ máy thủy iện cực nhỏ (micro hydropower) với công suất đ

từ 0,1 kW/tổ ến 5 kW/tổ đã đưđ ợc lắp đặt Tổng công suất khoảng từ 20 MW

đến 25 MW và sản l ợng iện hàng n m từ 18 ến 20 triệu kWh ư đ ă đ

Số liệu thống kê của một số vùng được giới thiệu ở bảng 1.5

Bảng 1.5 Hiện trạng lắp đặt các tổ máy thủy điện cực nhỏ ở một số vùng-

+ Số liệu quan trắc khảo sát về thủy văn, địa chất, ịa hình Việc thi công đ

và lắp đặt chưa tuân thủ theo quy trình, quy phạm nên khi đưa vào vận hành thì hiệu quả kém

+ Các công trình thủy công chưa đạt được yêu cầu an toàn cao, thiết bị chắp vá, khâu khảo sát thiết kế còn mang tính tạm thời nên sau khi xây dựng - xong, nhiều công trình không thể đưa vào sử dụng hoặc khai thác kém hiệu quả Hơn nữa, công tác quản lý kỹ thuật, bảo dưỡng, sửa chữa chưa được quan tâm

+ Lượng nước bị thiếu hụt do rừng bị khai thác

+ Năng lực trong nước về sản xuất thiết bị thủy điện cũng như đáp ứng phụ tùng thay thế cho các trạm thủy điện nhỏ là hạn chế và chất lượng còn kém, giá thành cao Các thiết bị thủy điện nhỏ gồm nhiều chủng loại và nhiều nơi sản xuất và chưa được tiêu chuẩn hóa

+ Đối với thủy điện cực nhỏ quy mô hộ gia đình, do việc tự đầu tư, không

có quản lý hướng dẫn kĩ thuật nên không đảm bảo kĩ thuật an toàn điện Rất nhiều tai nạn chết người đã xảy ra ở hầu hết các địa phương có lắp đặt

1.1.2.2 Năng lượng mặt trời

a) Dàn đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời

Một số mẫu của thiết bị đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời đã được nghiên cứu và lắp đặt thử nghiệm tại một số cơ sở như: bệnh viện, trường mẫu giáo, nhà trẻ, nhà ăn tập thể và trung tâm điều dưỡng Một số mẫu thiết bị đun nước dùng cho hộ gia đình cũng được nghiên cứu ứng dụng và đã đưa bán ở thị trường tại một số khu vực Qui mô thiết bị đun nước tập thể thường có diện tích mặt thu bức xạ từ 10 ến 50mđ 2, tương ứng với lượng nước nóng được cung cấp

từ 1 đến 5m2, ở nhiệt độ từ 50 đến 700C Đối với gia đình, thường có diện tích bộ thu từ 1 ến 3 mđ 2 và cung cấp được từ 100 đến 300 lít nước nóng, ở nhiệt độ từ

45 đến 600C Các bộ thu bức xạ của thiết bị đun nước nóng được ứng dụng ở Việt nam có hai loại chính: bộ thu phẳng và bộ thu ống gắn cánh

Thiết bị đun nước nóng bằng NLMT là một trong những thiết bị ứng dụng NLMT đạt hiệu quả nhất Kết cấu thiết bị đơn giản và chi phí đầu t ưthấp

HiÖn t¹i ë níc ta c¸c thiÕt bÞ ®un níc b»ng NLMT trêi hÇu hÕt sö dông lo¹i dµn èng cã g¾n c¸nh thu nhiÖt Hai lo¹i thiÕt bÞ ®îc øng dông nhiÒu nhÊt lµ:

* Thiết bị đun nớc bằng NLMT gia đình, có gắn với bình tích nớc, hoạt

động theo chế độ đối lu tự nhiên Diện tích mặt thu nhiệt thờng từ 1m2 - 2m2,

có năng suất từ 90 lit/ ngày đến 180 lit/ngày ở nhiệt độ từ 50-70 oC (Xem hình 1.5)

Hình 1.5: Sơ đồ TB đun nớc nóng hệ gia đình, đối lu tự nhiên

* Thiết bị đun nớc bằng NLMT dùng cho hộ tập thể (nhà trẻ, bệnh viện, nhà điều dỡng, khách sạn ) Qui mô của loại thiết bị này thờng có diện tích

bộ thu từ 10 40 m- 2 Với loại hệ thống này thờng dùng thêm bơm đẩy cho hiệu suất cao hơn là để hoạt động theo chế độ đối lu tự nhiên (xem hình 1.6 )

Hình 1.6 Thiết bị đun nớc bằng NLMT dùng cho hộ tập thể

Sử dụng hệ thống đun nớc nóng bằng NLMT nhằm góp phần tiết kiệm sử dụng điện năng và các chất đốt khác Đây là loại thiết bị sử dụng NLMT có hiệu quả nhất, có thể ứng dụng ở hầu hết các khu vực, đặc biệt là vùng thành thị có nhu cầu sử dụng nớc nóng rất cao

Để đánh giá hiệu quả kinh tế của thiết bị đun nớc nóng bằng NLMT, ta

sẽ so sánh giữa thiết bị này với thiết bị đun nớc nóng bằng điện cho gia đình, hiện đang dùng phổ biến ở khu vực thành thị

b) Thiết bị sấy bằng năng lượng mặt trời

Một số mẫu thiết bị sấy bằng năng lượng mặt trời đó được nghiờn cứu và lắp đặt ứng dụng thử, phục vụ cho việc sấy cỏc sản phẩm: Nụng nghiệp (sấy nhón, vải, chuối, thức ăn gia sỳc, thúc), Dược liệu, Hải sản, Cột bờ tụng ly tõm

Hệ thống đun nƯớc nóng tập thể bằng năng lƯợng

mặt trời

ĐƯờNG nƯớc cấp

ĐƯờNG nƯớc ra dàn thu

bƠm nƯớc tuần hoàn

giá đỡ dàn thu

ống xi phông bình chứa

ĐƯờNG nƯớc ra

Các thiết bị sấy đã ứng dụng, chủ yếu gồm 2 loại:

b.1) Thiết bị sấy công nghiệp:

Các hệ thống này đều có bộ thu bức xạ mặt trời được phủ kín, với diện tích từ 40 đến 200m2và nối với buồng sấy qua quạt

b.2) Thiết bị sấy đơn giản:

Các thiết bị này có bộ thu chung với buồng sấy Lớp phủ trên bộ thu thường là plastic mỏng Qui mô của các thiết bị này khoảng từ 2 đến 4m2 Do có kết cấu đơn giản nên giá thành rất rẻ, song hiệu suất lại rất thấp Tuổi thọ của loại thiết bị này cũng thấp Theo ước tính từ Viện N ng lưă ợng, ến nay chỉ có đkhoảng 10 hệ sấy công nghiệp và trên 60 thiết bị sấy đơn giản được lắp đặt ứng dụng trong cả nước

C) Hệ thống chưng cất nước bằng năng lượng mặt trời

Các thiết bị này được nghiên cứu và triển khai ứng dụng nhằm cung cấp nước ngọt cho nhân dân vùng hải đảo và vùng nước chua phèn, đặc biệt là cung cấp nước ngọt cho bộ đội ở đảo Ngoài ra, nước được chưng cất còn phục vụ cho công nghiệp tráng gương, sản xuất ắc qui Có 2 loại thiết bị chưng cất:

+ Hệ thống thiết bị xây tại chỗ Hệ thống này sử dụng nguyên lý mao dẫn bằng cát trộn hấp thụ Năng suất khoảng từ 3 đến 4 lít/m2/ngày về mùa đông và 4 đến 5 lít/m2/ngày về mùa hè Qui mô các hệ thống này thường từ 10 ến 40 m đ 2 + Thiết bị dạng khay, có thể di chuyển được Năng suất khoảng từ 4 đến 5 lít/m2/ngày về mùa đông và 5 đến 6 lít/m2/ngày về mùa hè, rất thuận tiện cho việc cung cấp nước ngọt cho bộ đội trên đảo Diện tích bộ thu của thiết bị này thường là 1m2 Có khoảng 8 hệ thống chưng cất nước loại cố định và khoảng 50 thiết bị chưng cất nước dạng khay đã được lắp đặt ứng dụng

d) Hệ thống pin mặt trời

Vào đầu những năm 1990, các hệ thống pin mặt trời mới được ứng dụng ở nước Lào Đến năm 1994, việc triển khai ứng dụng các thiết bị này phát triển khá mạnh mẽ Đi đầu trong việc phát triển ứng dụng là ngành Bưu chính viễn thông

và ngành Bảo đảm hàng hải

Các tỉnh phía Nam ứng dụng trước, tiếp theo là các tỉnh miền Bắc phục vụ thắp sáng và sinh hoạt văn hóa dân cư tại một số vùng nông thôn xa lưới điện Các trạm điện mặt trời với công suất ỉnh từ 500 ến 1000 Wp được lắp đặt ở đ đcác trung tâm xã để nạp điện vào ắc qui cho các gia đình đưa về nhà sử dụng Các dàn pin mặt trời có công suất ỉnh từ 250 ến 500 Wp phục vụ thắp sáng đ đcho các bệnh viện, các trạm xá và các cụm văn hóa thôn, xã Công suất của các dàn dùng cho hộ gia đình từ 40 ến 55 Wp, dùng cho các trạm biên phòng từ 75 đđến 400 Wp và dùng cho cụm văn hóa hoặc trạm xá xã là từ 165 ến 220 Wp.đTheo số liệu từ Viện Năng lượng, tổng công suất lắp đặt ứng dụng các dàn pin mặt trời trên phạm vi toàn quốc đến cuối năm 1999 là: 502.652 Wp

Quá trình triển khai ứng dụng cũng gặp phải một số khó kh n: bị hỏng ắc ăquy do không tuân theo qui trình vận hành (đấu tắt không qua bộ iều khiển hoặc đcông suất dàn pin nhỏ nh ng lại sử dụng phụ tải quá lớn lớn); giá thành cao.ư1.1.2.3 Năng lượng gió:

a) Động cơ gió bơm nước:

Từ năm 1975, hàng loạt các loại động cơ gió bơm nước dạng cánh buồm được ứng dụng tại các đồng muối có gió như tỉnh Xiêng Khuang, Các động cơ gió này có kết cấu đơn giản, chỉ hứng gió một chiều, không có bộ phận điều khiển theo hướng gió Các máy công tác đều là guồng nước dân gian nên hiệu

suất thấp Từ năm 1980, các động cơ gió bơm nước đã được nghiên cứu ứng dụng ở mức độ công nghệ cao hơn và chủng loại cũng đa dạng hơn Từ chỗ chỉ bơm nước phục vụ cho cánh đồng muối, các động cơ gió đã được ứng dụng để bơm nước sinh hoạt cho các nhà cao tầng, bơm nước từ các giếng sâu, bơm nước phục vụ cho công nghiệp và nông nghiệp

b) Động cơ gió phát điện

Động c gió phát iện đã được nghiên cứu, ứng dụng ở Lào từ ầu những ơ đ đ

năm 80 của thế kỷ tr ớc thuộc chư ương trình quốc gia về nghiên cứu ứng dụng các dạng năng lượng mới và tái tạo Các cơ quan tham gia nghiên cứu và lắp đặt thử nghiệm về lĩnh vực này lúc đó là: ộB năng lượng và mỏ Các trung tâm nghiên cứu năng lượng mới và tái tạo của tr ờng ư Quốc gia Lào Hầu hết các c ơquan này đều nghiên cứu, thử nghiệm loại turbine gió có công suất nhỏ (từ 150

W đến 5 kW)

Trong những năm gần đây, trường Đại học Quốc Gia Lào, Viện kỹ thuật giao thông, Viện Thiết kế c giới, Phân viện công nghệ năng lượng thuộc Trung ơ tâm khoa học tự nhiên quốc gia, Trung tâm nghiên cứu thiết bị nhiệt và năng lượng tái tạo (Trường Đại học Quốc Gia Lào) cũng đã phát triển ứng dụng một

số mẫu động cơ gió phát điện dùng cho các hộ gia đình với công suất từ 150W đến 500W

Quá trình triển khai ứng dụng cũng gắp phải một số khó khăn sau:

+ Các số liệu không được chính xác vì tất cả các trạm đo gió đều đo bằng máy cầm tay ở độ cao 12 mét (ở độ cao này gió bị che khuất nhiều) Phần lớn trong đất liền có tốc độ gió thấp, không phù hợp cho việc ứng dụng động cơ gió,

trừ một số nơi có gió địa hình với vận tốc gió khá tốt Ven biển và hải đảo có tốc

độ gió cao, song thường xuyên có bão và sự xâm thực của nước biển

+ Giá thành ban đầu tuy có thấp hơn so với pin mặt trời, song tuổi thọ của thiết bị thấp và thường xuyên phải được bảo dưỡng nên giá thành điện năng sử dụng vẫn cao so với mức độ đời sống của người dân địa phương

c) Một số dự án gió phát iện có công suất trên 1000 W ở đ Lào

+ Năm 1999, trong một ch ng trình do Nhật Bản tài trợ, một ươ động c ơgió phát điện có công suất 30 kW (lớn nhất ầu tiên ở Lào) được lắp đặt tại xã đChampasak, Vientianc , Luangphr banga Tuy nhiên, nó hầu nh không vận hành ư

do cột tháp ỡ quá thấp (12m) đ

+ Một máy phát iện gió thứ 2 có công suất 2 kW đã đưđ ợc lắp ặt vào đcuối n m 2000 tại huyện ă Đắc Hà, tỉnh Kon tum với sự tài trợ từ Công ty TOHUKU (Nhật bản) Đến nay, máy phát iện gió này ang hoạt ộng tốt đ đ đ

+ Dự án gió tại Khánh hoà với tổng công suất là 20 MW, do Hãng VENTIS của Cộng hoà liên bang Đức ầu t theo hình thức BOT đ ư

+ Dự án gió phát điện tại Qui nhơn với tổng công suất dự kiến 30 MW,

do Công ty Cổ phần Năng lượng sạch ầu t theo hình thức BOT đ ư

+ Dự án điện gió tại huyện Ninh ph ớc, tỉnh Ninh thuận với công suất ư

625 kW Đây là dự án thử nghiệm, trên c sở hợp tác với Chính phủ Ấn ộ Phía ơ Đ

Ấn Độ tài trợ 55% vốn ầu t , phần còn lại từ Tổng Công ty đ ư Điện lực Việt Nam

+ Dự án điện gió tại Bạch Long Vĩ với công suất 800 kW do Chính phủ Việt nam đầu tư Hiện tại, dự án đã bắt đầu triển khai thực hiện đầu t ư

1.1.2.4 Năng lượng sinh khối

Năng lượng sinh khối hiện là một nguồn năng lượng quan trọng ở Lào và

là nguồn năng lượng duy nhất mà người nông dân có thể với tới (có sẵn hoặc tự

đi kiếm) Theo ước tính từ viện n ng lưă ợng và m ỏ hiện nay có khoảng hơn 70% dân số còn bị phụ thuộc vào năng lượng sinh khối và có lẽ tình trạng này còn kéo dài trong nhiều năm tới, cho ến cả khi kinh tế đ đất n ớc phát triển Bởi lẽ các ưnguồn năng lượng thay thế khác hoặc là quá đắt đối với người nghèo, hoặc chưa thể phổ cập rộng rãi đến các vùng nông thôn

Lào 2Tổng tiêu thụ năng lượng sinh khối hàng n m ở ă vào khoảng ,3 triệu TOE Trong đó, sử dụng năng lượng sinh khối cho đun nấu của các hộ gia đình chiếm gần 60% của tổng tiêu thụ năng lượng sinh khối trong cả nước

1.1.2.5 Khí sinh học

ào Công nghệ khí sinh học đã được nghiên cứu và ứng dụng tại L từ những năm 95 của thế kỷ trước ở cả miền Bắc lẫn miền Nam Lào Đến 1996, Phân viện Năng lượng (Bộ Năng lượng và mỏ) đã soạn thảo " ề án sử dụng khí Đsinh học ở Lào" Năm 19 , ụ78 c c năng lượngchủ trì ề tài "Nghiên cứu ứng dụng đhầm ủ lên men sinh khí metan"

Trong kế hoạch năm năm 1995 đến nay, công nghệ khí sinh học đã trở thành một trong những lĩnh vực ưu tiên của chương trình nghiên cứu Nhà nước

về Năng lượng mới và tái tạo Các đề tài nghiên cứu về khí sinh học trong chương trình lúc đầu được giao cho c c nụ ăng lượng (Công ty Điện lực Lào), và công ty t ư nhân ( Sunlabop company )

7Năm 199 , nhờ sự giúp đỡ của các tổ chức như FAO, UNICEF, JIVC (Nhật Bản) đã tiếp tục triển khai rộng rãi công nghệ khí sinh học

Hiện nay, có 3 loại thiết bị được ứng dụng rộng rãi là: thiết bị khí sinh học nắp nổi có gioăng nước (chủ yếu ở các tỉnh phía Nam Lào); thiết bị khí sinh học nắp cố định vòm cầu xây bằng gạch với 3 kiểu: của c c nụ ăng lượng,̣̣̣̣̣ B ộnăng lượng và mỏ (phần vòm chế tạo sẵn bằng composite/xi măng lưới thép), thiết bị khí sinh học bằng túi chất dẻo

Về nguyên liệu nạp, ngoài phân gia súc còn sử dụng cả các loại thực vật như bèo, rơm rạ, cây phân xanh…Khí được sử dụng chủ yếu để đun nấu Một số người còn dùng khí để thắp sáng Dùng khí để phát điện chưa được phát triển

c c nụ ăng lượng cũng ã nghiên cứu, triển khai ứng dụng thành công một số dự đ

án phát điện bằng khí sinh học nhưng mới ở mức sử dụng cho các hộ gia ình.đ1.1.2.6 Địa nhiệt:

Lào

Ở , vấn đề sử dụng ịa nhiệt n ng cũng đưđ ă ợc quan tâm sớm cho mục

đích chữa bệnh, n ớc uống, nuôi thủy sản Việc iều tra, nghiên cứu cho mục ư đ

đích n ng l ợng mới chỉ được ngành ịa chất triển khai trong khoảng h n chục ă ư đ ơ

năm gần ây với sự giúp ỡ của các chuyên gia Pháp, Mỹ và New Zealand ối đ đ Đ

tượng nghiên cứu mới chỉ là những nguồn nước nóng xuất hiện trên mặt ất hoặc đtrong lỗ khoan địa chất Quá trình nghiên cứu địa nhiệt tại Lào có thể tóm lược như sau:

+ Năm 1987, đã thống kê được 12 suối nước nóng ở miền Bắc Lào

+ Năm 1981, Tổng cục ịa chất đã xác đđ ịnh và liệt kê 35 suối nước nóng ở Lào có nhiệt độ bề mặt lớn hơn 30oC, trong đó có 5 suối n ớc nóng có nhiệt ộ ư đ

nước ở bề mặt từ 67 đến 90 oC, nguồn địa nhiệt này Trên c sở các đơ iều kiện ịa đchất kiến tạo và - địa lý, có thể chia ra 3 khu vực ịa nhiệt tại Lào nh sau: đ ư

(1) Khu vực địa nhiệt Mi n ề Bắc, trong quá trình khảo sát với lỗ khoan, 7

đã tìm thấy nư ớc nóng với nhiệt ộ từ 30 đ đến 101 oC Nét đ ặc tr ng của khu vực ư

đ ịa nhiệt này là tr ờng nhiệt ộ biến ổi lớn (2,87 ến 4 ư đ đ đ oC/100m)

(2) Khu vực địa nhiệt Miền Trung (C ̣ ác tỉnh từ Vientiane đến SaVanakhet)

Trong khu vực này, có 3 nguồn đ ịa nhiệt với nhiệt đ ộ từ 30 đến 98 oC Trong đó,

(3) Khu vực địa nhiệt Mi n ề Nam (các tỉnh từ Saravanh đến At ta peu) đã phát hiện và khảo sát đư ợc 5 nguồn địa nhiệt Trong đó, có 4 nguồn có nhiệt độ

bề mặt lên tới 70 oC, đ ặc biệt nguồn ịa nhiệt đ

1.2 Đánh giá tiềm năng năng lượng mới và tái tạo ở các địa phương

1.2.1 Thủy điện nhỏ

1.2.1.1 Khái quát chung

ào

Hệ thống sông ngòi L có tiềm năng lý thuyết khoảng 16 tỉ kWh, trong

đó tiềm năng có thể khai thác được khoảng tỉ kWh Hiện nay, chúng ta chỉ mới 8 khai thác khoảng 15% trữ năng này bằng các nhà máy thủy điện lớn

- Giá thành điện năng rẻ nhất

- Sử dụng tổng hợp nguồn nước đa mục tiêu

- Tiềm năng được phân bố đều trên cả 3 miền, chế độ thủy văn tại các miền chênh lệch nhau từ 1 2 tháng nên có điều kiện hỗ trợ nhau.-

1.2.1.2 Sơ lược về đặc điểm tự nhiên của Lào

a) Hệ thống sông ngòi c ủa Lào

Lào có 1543 sông suối (chiều dài mỗi sông lớn hơn 10 km), trong đó có

106 hệ thống sông chính (cấp 1), được phân bố khá đều trong cả nước Mật độ

sông suối trung bình là 0,6 km/km2 Trong đó, có nhiều vùng lãnh thổ đạt đến 1,5km/km2 Hầu hết các sông ngòi đều đổ ra sông Mekông Sông nhỏ ở Lào chiếm 70% tổng số các con sông Có 9 hệ thống sông (bảng 1.6)

Bảng 1.6: L ưu v ực một số sông trong hệ thống sông ngòi Lào

TT Hệ thống sông Diện tích lưu vực (km2)

50km; đồi núi và cao nguyên chiếm 4/5 diện tích Lào được chia thành ba miền: miền B c, miắ ền Trung , ề Nammi n

c) Đặc điểm khí tượng thủy văn

- Lào ở vào khu vực nhiệt đới gió mùa, mưa nhiều, nóng và ẩm Độ ẩm bình quân khoảng 80% Lượng mưa bình quân 200 mm/năm, nơi nhiều nhất:

4000 đến 5000 mm/năm, nơi ít nhất 1000 mm/năm Lượng bốc hơi ít nên lượng nước tương đối lớn

- Lượng mưa trung bình hàng năm ở Lào thay đổi không lớn nhưng thay đổi giữa mùa mưa và mùa khô tương đối lớn Lượng nước chủ yếu tập trung vào mùa mưa với tổng lượng chiếm từ 70 ến 80% lượng mưa của cả đ năm Lào có

à ù mù à mù

phận chia th nh 2 m a ( a khô v a mưa)

- Tiềm năng lý thuyết qua nghiên cứu, xác định khoảng 85 tỉ kWh/năm, (miền Bắc là 35 tỉ kWh, miền Trung là 18 tỉ kWh, miền Nam là 42 tỉ kWh)

- Tiềm năng kinh tế kỹ thuật (năng lượng có thể khai thác được về kỹ - thuật và có hiệu ích về kinh tế) qua nghiên cứu đã xác định được vào khoảng 27,1 tỉ kWh/năm (miền Bắc có 11 tỉ kWh, miền Trung có 4,5 tỉ kWh, miền Nam

có 11,6 tỉ kWh) với 11 nhà máy có công suất lắp máy trên 10 MW (loại có công suất lắp đặt > 500 MW; 2 nhà máy loại có công suất lắp đặt 200 - 500 MW 4 ; nhà máy; loại có công suất lắp đặt từ 50 - 200 MW; nhà máy; loại có công suất 5 lắp đặt từ 10 - 50 MW, 3 nhà máy)

1.2.1.3 Tiềm năng thủy điện nhỏ

Có thể phân theo quy mô công suất lắp đặt của các trạm như sau:

+ Loại thủy điện nhỏ có công suất lắp đặt từ 15 đến 250kW/trạm gồm 49trạm với tổng công suất 12,5 MW (chiếm 65% công suất thủy điện nhỏ)

+ Loại thủy điện nhỏ có công suất từ 5 đến 50 kW/trạm có 120 trạm với tổng công suất lắp đặt khoảng 6,5 MW (chiếm 12% công suất thủy điện nhỏ).+ Loại thủy điện cực nhỏ (công suất tổ máy dưới 5 kW/tổ) , với tổng công suất lắp đặt 1.2 MW (chiếm khoảng 3%)

1.2.2 Bức xạ mặt trời

Tiềm năng năng lượng mặt trời được đánh giá chủ yếu căn cứ vào tổng xạ

cả năm trung bình, được biểu thị bởi kcal/cm2/năm hoặc kWh/m2/năm Theo cách phân loại tiềm năng bức xạ mặt trời của Trung quốc với 4 mức sau:

- Mức I: Khu vực có tổng xạ trung bình trên 150 kcal/cm2/năm (1744,5

kWh/m2/năm, hoặc 4,8 kWh/m2/ngày): tiềm n ng dồi dào ă

- Mức II: Khu vực có tổng xạ trung bình 120 150 kcal/cm- 2/năm (1395,6 -

1744,5 kWh/m2/năm hoặc 3,8 - 4,8 kWh/m2/ngày): thích hợp ể ứng dụng đ

- Mức III: Khu vực có tổng xạ trung bình 100 - 120 kcal/m2/năm (1163 -

1395,6 kWh/m2/năm hoặc 3,2 - 3,8 kWh/m2/ngày): không thích hợp ể ứng dụng đ

- Mức IV: Khu vực có tổng xạ trung bình dưới 100 kcal/cm2/năm (1163

kWh/m2/năm hoặc 3,2 kWh/m2/ngày): năng lượng yếu, không khai thác được

có thể sơ bộ phân vùng bức xạ mặt trời ở L ào thành vùng tương ứng: 3

+ Vùng I: gồm cá tỉnh miền Nam: Chăm Pa Sać, Xê Kong, Saravăn c

+ Vùng II: gồm các tỉnh mi n Bề ắc: Hoa Phăn, Luông Năm Tha, Ou Đôm Xay, + Vùng III: gồm các tỉnh Mi n Trung: ề Viêng Chăn, Bo Li Khăm Xay,

1.2.3 Năng lượng gió

Tốc độ gió trung bình là một chỉ tiêu quan trọng đặc trưng cho chế độ gió của một địa phương Đối với việc khai thác năng lượng gió, người ta quan tâm tới sự phân bố của tốc độ gió nằm trong giới hạn hoạt động của động cơ gió Những tốc độ này gọi là tốc độ gió hữu hiệu

Lào Nhìn chung, là nước có tiềm năng năng lượng gió vào loại trung bình 3- 4.5m/s , so với các nước trên thế giới và trong khu vực

Lào Ngoài ra, có dải bờ sông mê kông dài (khoảng hơn 1865 km) có tốc

độ gió khá tốt (từ 4 5 m/s), đặc biệt là vùng hải đảo- (đảo Si Phăn Đon) với tốc

độ gió từ 5 - 8 m/s, khá thuận tiện cho việc ứng dụng nguồn năng lượng này 1.2.4 Năng lượng sinh khối

1.2.4.1 Năng lượng gỗ

Hầu hết nguồn năng lượng gỗ đều là sản phẩm của cây cối Vì vậy để đánh giá tiềm năng nguồn và khả năng cung cấp hiện tại cũng như trong tương lai cần phải xem xét đối với từng loại cây, loại sử dụng đất như: ất nông nghiệp, đất đlâm nghiệp và các loại đất khác Cơ sở dữ liệu cần thiết để tính toán khả năng cung cấp nhiên liệu sinh khối từ mỗi loại cây trồng, loại sử dụng đất là diện tích đất, trữ lượng, sản lượng sinh khối, tỷ lệ sinh khối được sử dụng làm nhiên liệu

a/ Khả năng cung cấp gỗ củi từ rừng tự nhiên

Lào Tổng diện tích đất tự nhiên của khoảng 4 triệu ha, trong đó có tới 3 gần 20 triệu ha đất lâm nghiệp Thế nhưng chỉ có 12 triệu ha là có rừng che phủ còn lại 3 triệu ha chủ yếu là đất trống đồi núi trọc (đất không rừng)

b/ Khả năng cung cấp gỗ củi từ rừng trồng

Tổng diện tích rừng trồng khoảng 1.049,7 nghìn ha Giả định rằng lượng tăng trưởng bình quân là 10 m3/ha/năm, lượng củi lấy ra là 50% lượng tăng trưởng với khối lượng riêng trung bình là 0,7 tấn/m3 thì tổng lượng gỗ củi lấy ra

từ rừng trồng là 3.525,3 nghìn tấn/năm

c/ Khả năng cung cấp gỗ củi từ đất không rừng

Đây là loại đất rừng đã bị khai thác hết gỗ chỉ còn được che phủ bằng thực

bì thấp như trảng cỏ cây bụi, cây mọc rải rác v.v… Theo số liệu từ C c ụ lâm nghiệp, nếu khoanh nuôi tái sinh bảo vệ tốt, loại rừng này sẽ phát triển và cho sản lượng gỗ củi khoảng 0,5 tấn/ha/năm Tổng lượng gỗ củi lấy ra từ đất không rừng là 5.176,3 nghìn tấn

d/ Khả năng cung cấp gỗ củi từ cây trồng phân tán

Cây trồng phân tán gồm các loại cây lâm nghiệp, cây ăn quả, cây đặc sản trồng phân tán trong các thôn xóm, đường giao thông, bờ kênh rạch… với mục đích tận dụng mọi loại đất để trồng cây Lượng tăng trưởng bình quân đối với các loại cây là 5m3/ha/năm, tỷ lệ sử dụng làm củi là 50% Như vậy, cây trồng phân tán có khả năng cung cấp 6.049,5 nghìn tấn/năm (3 tỷ cây phân tán tương đương gần 3 triệu ha)

e/ Khả năng cung cấp gỗ củi từ cây công nghiệp và cây ăn quả

- Cây cao su: từ nay đến 2010 cần thay thế trồng lại bình quân mỗi năm

5000 ha Sản lượng lấy ra 100m3/ha/năm Phần sử dụng làm củi là 50%, tương đương là 35 tấn/ha/năm Ngoài ra, những diện tích chưa thay thế cho lượng củi bình quân là 0,5 tấn/ha/năm

- Cây chè: Từ việc tỉa cành cũng có 1 lượng củi là 0,5 tấn/ha/năm

- Cây điều, cà phê: từ 0,5 1 tấn/ha/năm-

- Cây dừa: mỗi ha có 150 160 cây, mỗi cây hàng năm cho 13 lá, mỗi - cuống khô nặng 1 kg Ngoài cuống lá còn có vỏ, gáo dừa cũng là nguồn chất đốt đáng kể, bình quân mỗi ha dừa cho 6,5 7 tấn củi/năm Tổng lượng củi lấy từ - nguồn này là trên 2,39 triệu tấn

f/ Khả năng cung cấp gỗ củi từ phế liệu, phế thải gỗ

Phế thải trong chế biến gỗ bao gồm: mùn cưa, bìa bắp, đầu mẩu, vỏ bào, lượng phế thải này chiếm 60% lượng gỗ tròn được đưa vào chế biến hàng năm Lượng gỗ xẻ thành khối khoảng 800.000m3, lượng phế thải tương đương

là 800.000 tấn

Ngoài lượng phế thải trên, hàng năm còn có thể tận thu củi gỗ từ các nguồn khác nhau như: gỗ xây dựng (cốp pha) hàng rào, nhà cửa v.v… Theo tính toán từ Viện Năng l ợng, tổng lượng phế thải, phế liệu có thể sử dụng làm nhiên ưliệu là 1.648,5 nghìn tấn

1.2.4.2 Phụ phẩm nông nghiệp

Nguồn phụ phẩm nông nghiệp thụ thuộc vào sản lượng của từng loại cây trồng, bao gồm những cây chính như: lúa, mía, cà phê, ngô, đậu, lạc, sắn, cây bông v.v… Nước ta là một nước nông nghiệp nên nguồn phụ phẩm khá dồi dào, ngoài sử dụng làm chất đốt còn được sử dụng làm phân bón làm thức ăn gia súc v.v

1.2.4.3 Nguồn rác thải sinh hoạt

a/ Khái quát

Ở Làđ , RTSH hiện đang là mối quan tâm lớn của toàn xã hội, đặc biệt là ở

lượng RTSH lớn nhất cả nước Do vậy, chúng ta sẽ tiến hành đánh giá tiềm năng nguồn RTSH ở ba thành phố này và xem xét thành phần có khả năng sử dụng làm chất đốt cho sản xuất điện năng

Rác đô thị có thể chia thành 4 loại chính là: rác thải sinh hoạt (RTSH); rác xây dựng; rác bệnh viên; rác công nghiệp Trong 4 loại này, chỉ có RTSH là đối tượng xem xét trong lĩnh vực cung cấp năng lượng

Theo số liệu từ giao thông, phần lớn RTSH tập trung ở ba thành phố lớn là Vientiane , Pakse chiếm khoảng gần 40% cả nước

b/ Rác thải sinh hoạt

b.1/ Khu vực Viêng Chăn

Theo số liệu từ Công ty môi trường đô thị Viêng Chăn chỉ tính riêng các quận nội thành, RTSH hiện nay trung bình một ngày đêm thải ra gần 75 tấn nhưng mới chỉ thu gom được 63% tổng lượng phế thải phát sinh (khoảng 2.500m3 và chỉ đáp ứng được khoảng 70% diện tích nội thành)

b.2/ Khu vực Thành phố Pakse

Lượng RTSH tại TP Pakse mỗi ngày khoảng tấn và dự báo mức tăng 45trưởng RTSH hàng năm trung bình vào khoảng 10%

c/ Tổng tiềm năng RTSH từ hai thành phố lớn

RTSH có thể sử dụng làm nhiên liệu là phần chất cháy được và không độc hại, gồm ba loại chính là: giấy các loại; gỗ, lõi ngô, bã mía; lá, vỏ cây các loại Tổng cơ cấu của 3 loại trên chiếm từ 16 đến 17% thành phần của RTSH

Bảng 1.7: Tiềm n ng lý thuyết và thực tế nguồn nhiên liệu từ RTSH ă

Đơn vị: triệu tấn

Nội dung 2000

Vientian

2000 Pakse

2007 Vientian

2007 Pakse

Tỷ lệ % có thể sử dụng làm nhiên liệu 12,3 10,2 14 14 Tổng l ợng rác phát sinhư 0,63 1,02 0,76 1,09

Tiềm năng lý thuyết (bằng tổng lượng

rác thải ra x tỷ lệ % chất cháy) 0,12 0,15 0,22 0,32

Tỷ lệ % thu gom 65 51 70 55 Tổng l ợng rác thu gomư 0,49 0,68 0,67 1,01

Tỷ lệ % dùng làm NL 48 41 50 50 Tiềm n ng thực tế ă (bằng ượng rác thu l

gom x Tỷ lệ chất cháy x Tỷ lệ làm NL) 0,038 0,059 0,073 0,103

1.2.4.4 Đánh giá tiềm năng thực tế một số loại sinh khối chính có thể sử dụng làm nhiên liệu để sản xuất iện n ng ở Lào đ ă

a/ Tiềm năng thực tế nguồn trấu cho phát điện

Theo số liệu thống kê của Bộ nông nghiệp và lâm nghiêp và báo cáo nh đágiá tiềm năng thực tế nguồn trấu cho sản xuất n ng l ợng thì cả n ớc hiện có 17 ă ư ưnhà máy xay xát công suất trên 5 tấn/cavà hàng trăm cụm xay sát tư nhân Mỗi cụm có hàng chục iểm, công suất mỗi đ điểm từ 1 đến ,5 tấn/h Việc vận chuyển 1

có thể bằng các hình thức đóng bánh hoặc đường ống dẫn…