Báo cáo học phần năng lượng cho phát triển bền vững chủ Đềvai trò của năng lượng tái tạo trong việc Ứng phó với biến Đổi khí hậu

Hình 1 : Ảnh tấm pin năng lượng mặt trời *Ưu điểm của năng lượng mặt trời Năng lượng mặt trời có nhiều ưu điểm mà con người có thể tận dụng : Có thể sử dụng ở bất cứ đâu có ánh nắng mặt

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

-*** -BÁO CÁO HỌC PHẦN

NĂNG LƯỢNG CHO PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG

Chủ đề:VAI TRÒ CỦA NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO TRONG

VIỆC ỨNG PHÓ VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU.

GVHD: Trần Thị Nhàn Nhóm sinh viên: 1) Nguyễn Nam Anh

2) Nguyễn Anh Vũ 3) Phùng Tấn Phi

4) Hoàng Văn Kiều Lớp: D17DTVT2

Hà Nội, ngày 18 tháng 07 năm 2023

Mục lục

GIỚI THIỆU 2

I Năng lượng tái tạo 4

1 Định nghĩa năng lượng tái tạọ 4

1.1 Khái niệm………4

1.2Các nguồn năng lượng phổ biến 4

2Ưu điểm của năng lượng tái tạo… 11

3.Nhược điểm của năng lượng tái tạo………13

II Thực trạng năng lượng tái tạo tại Việt Nam hiện nay……….13

Ứng dụng của năng lượng tái tạo……… 14

III.Ý tưởng và quan điểm của sản xuất năng lượng tái tạo……… 14

1.Quan điểm phát triển……… 14

2.Ý tưởng phát triển……… 15

TÀI LIỆU THAM KHẢO 16

GIỚI THIỆU

Trong bối cảnh thế giới hiện nay, sự thay đổi khí hậu đang diễn ra và ngày càng Lan rộng trên khắp thế giới, con người càng ý thức hơn tầm quan trọng của các

Nguồn tại nguyên hữu hạn Các nguồn năng lượn truyền thống đang dần trở nên

Cạn kiệt bởi nhu cầu sử dụng quá mức của con người , hiện trạng ấy là vấn đề vô Cùng mật thiết và hệ trọng Điều đó đòi hỏi con người phải tạo ra nguồn năng

lượng mới, thay thế các nguồn năng lượng hũu hạn và đáp ứng nhu cầu của con

người Trước khi chúng ta khám phá ra các nguồn năng lượng mới và sạch đó,

bắt buộc chúng ta phải tìm hiểu sâu về nguồn năng lượng ấy cũng như tác động

của nó đối với đời sống-xã hội , ảnh hưởng như thế noà tới môi trường và nêu lên các biện pháp để có thể tiết kiệm được năng lượng , phục vụ cho công cuộc phát

triển bền vững của con người Thông qua bộ môn Năng Lượng và phát triển bền

vững, em càng nhận thức rõ cũng như muốn tìm hiểu sâu về tầm quan trọng của

các nguồn năng lượng tái tạo Chính vì thế em chọn đề tài “Năng lượng tái

tạo”để viết bài tiểu luận này

I Năng lượng tái tạo

1.1 Định nghĩa năng lượng tái tạo

Năng lượng tái tạo hay còn được gọi là nguồn năng lượng sạch, thân thiện

với môi trường và ít gây ô nhiễm Hiện nay, có rất nhiều ứng dụng từ nguồn năng lượng này vô cùng hữu ích, giúp tiết kiệm điện năng cho các nhà máy, xí nghiệp và các hộ gia đình Đó chính là nguồn năng lượng lớn không sợ cạn kiệt và hoàn toàn có thể sử dụng cho mọi nhu cầu cũng như các địa điểm khác nhau

Các nguồn năng lượng tái tạo phổ biến

Năng lượng tái tạo đã trở thành một phần quan trọng trong cuộc cách mạng năng lượng hiện đại, nhằm giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường và đáp ứng nhu cầu năng lượng bền vững của xã hội Dưới đây là một số nguồn năng lượng tái tạo phổ biến và tiềm năng của chúng:

a Năng lượng mặt trời

Năng lượng mặt trời là một nguồn năng lượng vô tận và không gây ô nhiễm môi

trường Bằng cách sử dụng các tấm pin mặt trời, ánh sáng mặt trời có thể được chuyển đổi trực tiếp thành điện năng Hệ thống năng lượng mặt trời có thể được lắp đặt trên mái nhà, công trình xây dựng hoặc trên mặt đất để cung cấp điện cho gia đình, công ty hoặc khu dân cư

Hình 1 : Ảnh tấm pin năng lượng mặt trời *Ưu điểm của năng lượng mặt trời

Năng lượng mặt trời có nhiều ưu điểm mà con người có thể tận dụng :

Có thể sử dụng ở bất cứ đâu có ánh nắng mặt trời chiếu sáng

 Đây là nguồn năng lượng tái tạo không bị cạn kiệt, có thể đáp ứng nhu cầu sử dụng của tất cả mọi người đến hàng nghìn năm sau

 Thân thiện với môi trường khi đảm bảo không thải ra các chất gây ô nhiễm

 Hiệu quả sử dụng cao với chi phí đầu vào thấp.

 Có thể ứng dụng rộng rãi đối với các điểm mù tại nhiều quốc gia khác nhau

 Ngày càng tiết kiệm chi phí và tối ưu công suất nhờ vào sự phát triển hàng ngày của công nghệ sản xuất

* Nhược điểm của năng lượng mặt trời

Bên cạnh những ưu điểm nổi bật, nguồn năng lượng này cũng có nhiều nhược điểm, gây trở ngại cho việc sử dụng, chẳng hạn như:

 Chi phí dùng cho lắp đặt hệ thống không hề rẻ

 Không thể sử dụng vào những lúc không có ánh sáng mặt trời hoặc ánh sáng yếu, ban đêm hoặc những lúc trời mưa bão Có thể sử dụng nguồn năng lượng dự trữ để thay thế nhưng không duy trì được lâu

 Nguyên liệu sản xuất đắt đỏ và quý hiếm dẫn đến chi phí sản xuất lớn

 Mật độ năng lượng khá thấp nên cần đến tấm năng lượng mặt trời lớn để phục vụ

sử dụng

b Năng lượng gió

Năng lượng gió là một nguồn năng lượng tái tạo khác phổ biến Các cánh quạt điện gió sử dụng sức gió để tạo ra công suất điện Nhờ vào tiềm năng gió của nhiều khu vực trên thế giới, năng lượng gió có thể đáp ứng nhu cầu điện năng lớn và giảm lượng khí thải carbon

*Ưu điểm:

 Năng lượng gió là nguồn năng lượng xanh và không gây ô nhiễm

 Tiềm năng của nguồn năng lượng này là rất lớn – gấp 20 lần so với những gì toàn

bộ con người cần

 Năng lượng gió có thể tái tạo và không có cách nào chúng ta có thể chạy ra khỏi nó (vì chúng bắt nguồn từ mặt trời)

 Tua bin gió là không gian hiệu quả đáng kinh ngạc Chúng có thể tạo ra đủ điện để cung cấp năng lượng cho 600 ngôi nhà (không gian hiệu quả )

 Chúng chỉ chiếm khoảng 2,5% tổng sản lượng điện trên toàn thế giới, nhưng đang phát triển với tốc độ hứa hẹn 25% mỗi năm (2010) (Tăng trưởng nhanh )

 Giá đã giảm hơn rất nhiều so với trước đây

 Chi phí vận hành thấp

 Tiềm năng trong nước tốt: Tua bin gió dân dụng mang lại sự tiết kiệm năng lượng và bảo vệ chủ nhà khỏi sự cố mất điện

Nhược điểm:

 Gió là một nguồn năng lượng dao động (không liên tục) và không phù hợp

để đáp ứng nhu cầu năng lượng tải cơ sở trừ khi sử dụng một số hình thức lưu trữ năng lượng (ví dụ: pin, bơm thủy lực)

 Việc sản xuất và lắp đặt tua-bin gió đòi hỏi các khoản đầu tư lớn – cả trong các ứng dụng thương mại và dân dụng

 Tua bin gió có thể là mối đe dọa đối với động vật hoang dã

 Tạo tiếng ồn

 Làm thế nào tuabin gió trông thẩm mỹ cũng là một mối quan tâm

Hình 2 : Nhà máy diện gió

c Năng lượng thủy điện

Năng lượng thủy điện là nguồn năng lượng tái tạo đang có xu hướng dẫn đầu ở đa số các quốc gia, với nhà máy thủy điện quy mô lớn Thủy điện phụ thuộc vào nước và thường là dòng nước chảy nhanh tại các con sông hay thác nước, để tận dụng sức nước thiết lập tuabin máy phát điện

Hình 3 :Nhà máy thủy điện

* Ưu điểm

 Nguồn tài nguyên này đến từ nước mưa và tốt hơn hết là nước được sử

dụng trong quá trình này có thể được tái sử dụng

 Nhiên liệu không bị đốt cháy nên có thể giúp giảm ô nhiễm môi trường

 Các công trình thủy điện có thời gian sử dụng lâu dài

Là nguồn năng lượng có tính bền vững khi giúp giảm phát thải khí nhà kính

điểm bằng cách sử dụng linh hoạt nước trong các hồ chứa

 Các hồ chứa đặc biệt hữu ích để kiểm soát dòng chảy của các con sông

để ngăn chặn lũ lụt nguy hiểm

 Các nhà máy linh hoạt này là nguồn bổ sung và dự phòng cần thiết cho các

công nghệ phát điện tái tạo gián đoạn khác như năng lượng mặt trời quang điện và năng lượng gió

 Với khu vực các nhà máy thủy điện, có rất nhiều cơ hội để phát triển các hoạt động giải trí ngoài trời: chèo thuyền, câu cá, trượt nước, bơi, câu cá,

chèo thuyền, trượt nước,… hay các hoạt động văn hóa và giáo dục, leo đồi, cắm trại,…

xét rằng điện mặt trời chỉ đạt hiệu suất tối đa 30-36%, điện gió chỉ hiệu quả 25-45% và điện than chỉ đạt hiệu suất 33-40% Tất cả các phương pháp này

đều nhạt nhòa so với năng lượng thủy điện, có hiệu quả chuyển đổi nước thành điện lên đến 90%.

*Nhược điểm

Chi phí đầu tư cao

đổi môi trường sống của cá

 Gây ra những quan ngại về độ an toàn của đập thủy điện: 

 Người dân sống dọc theo các khu vực trũng thấp thường gặp nguy cơ lũ lụt vì các khu vực này có thể bị cuốn trôi khi nước được xả hết sức từ đập

 Làm thay đổi chất lượng nước hồ chứa và suối

 Làm thay đổi cảnh quan thiên nhiên

sống sản xuất và sinh hoạt do nước biển dâng cao

 Khiến nhiều bờ sông suy yếu và sụt đáy sông do ngăn dòng trầm tích chảy

xuống hạ lưu

 Nhiều hồ chứa chỉ tập trung vào yếu tố sản lượng dẫn đến việc tích trữ nước

dùng cho mục đích phát điện do đó gây ảnh hưởng bất lợi đến việc cung cấp nước cho các mục đích sử dụng khác ở hạ du như: cấp nước sinh hoạt,

tưới tiêu, giao thông, thuỷ sản,…Việc xây dựng các con đập quy mô lớn có

thể góp phần gây ra thiệt hại địa chất nghiêm trọng.

d Năng lượng sinh khối

Sinh khối là vật liệu hữu cơ có nguồn gốc từ động vật và bao gồm cây trồng, cây cối,

bã thực vật Khi sinh khối bị đốt cháy, năng lượng được giải phóng dưới dạng nhiệt và

có thể tạo điện bằng tuabin hơi nước

Hình 4 : Sơ đồ năng lượng sinh khối

* Ưu điểm

 Nó là một nguồn năng lượng tái tạo bởi vì năng lượng của nó đến từ mặt trời

và từ chu kỳ sống, vì vậy nó thực tế là vô tận vì hoạt động của động thực vật liên tục tạo ra sinh khối

 Nó ít gây ô nhiễm hơn so với đốt nhiên liệu hóa thạch, vì vậy việc sử dụng nó làm giảm lượng khí thải carbon dioxide và ít tác động đến tầng ôzôn hơn

 Sinh khối tồn tại ở mọi nơi trên hành tinh và rẻ hơn

 Nó mang lại cơ hội mới cho ngành nông nghiệp khi cây năng lượng thay thế những cây đã bị bỏ hoang hoặc không còn được sử dụng cho các hoạt động ban đầu của chúng, do đó ngăn ngừa xói mòn và suy thoái đất

 Có nhiều loại sinh khối.

 Hầu như không tạo ra khí thải của các hạt rắn hoặc chất ô nhiễm như nitơ

hoặc lưu huỳnh

 Nó góp phần vào sự tăng trưởng kinh tế của khu vực nông thôn, cũng như tạo ra nhiều việc làm mới

 Trên thực tế, để khai thác năng lượng tái tạo này từ sinh khối từ cây năng

lượng, quá trình đốt cháy phải diễn ra, với kết quả là carbon dioxide được thải vào khí quyển, đây có thể được coi là một bất lợi Tuy nhiên, trong các cây trồng năng lượng, khi thực vật phát triển, chúng hấp thụ carbon dioxide, bù đắp lượng khí thải từ quá trình đốt cháy

 Việc sử dụng chất thải từ các hoạt động khác, cái mà chúng ta gọi là sinh khối còn lại, góp phần tái chế và giảm thiểu chất thải Cuối cùng, cả dư lượng hữu cơ

và vô cơ đều được loại bỏ, tận dụng chúng cho một mục đích sử dụng khác

 Việc sử dụng năng lượng này làm giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch.

* Nhược điểm

Khi chúng ta hiểu những lợi thế kinh tế xã hội và môi trường liên quan nhất của sinh khối là gì, phần này sẽ chỉ ra những nhược điểm của sinh khối và một số tác động đến môi trường của nó:

 Đôi khi, sinh khối chứa hơi ẩm phải được làm khô trước khi có thể đốt cháy Cuối cùng, điều này có nghĩa là tiêu thụ điện năng cao hơn khi thêm một

quy trình

 Việc tạo ra cùng một lượng năng lượng đòi hỏi nhiều nhiên liệu sinh học hơn so với nhiên liệu hóa thạch, vì vậy cần nhiều không gian hơn để lưu trữ

 Nếu sinh khối thu được thông qua các quy trình kém, nghĩa là lạm dụng và bỏ

bê, điều này có thể dẫn đến việc phá hủy môi trường sống tự nhiên và phá rừng.

 Chúng tôi đang đối phó với một nguồn tài nguyên mới xuất hiện gần đây mà công nghệ tiên tiến không thể sử dụng hiệu quả, như trường hợp của nhiên liệu lỏng và rắn

 Chi phí sử dụng sinh khối tăng lên khi việc vận chuyển và bảo quản gặp nhiều khó khăn

 Nếu quá trình đốt cháy sinh khối tạo ra các chất độc hại, Quá trình đốt cháy phải diễn ra ở nhiệt độ trên 900 ºC.

 Mặc dù sinh khối có mặt khắp nơi trên Trái đất, nhưng không có nơi nào thích hợp để sử dụng do yêu cầu không gian rộng lớn

e Năng lượng địa nhiệt

Nguồn năng lượng này của Trái Đất được tạo ra từ sự hình thành từ thuở sơ khai của hành tinh và sự phân rã phóng xạ của khoáng chất

Những khu vực có độ dốc địa nhiệt đủ cao sẽ có thể khai thác được và sinh ra điện Tuy nhiên, công nghệ khai thác nguồn năng lượng này vẫn còn bị hạn chế ở một vài nơi Hơn nữa, tiện ích của năng lượng địa nhiệt cũng bị giới hạn do vấn đề về mặt kỹ thuật

* Ưu điểm

 Nó là một hoàn toàn miễn phí và địa phương, vì nó không phụ thuộc vào bên thứ ba để sử dụng

 Nó có thể tái tạo trong tự nhiên, điều đó có nghĩa là gì về lượng khí thải từ hiệu ứng nhà kính, và đặc biệt, carbon dioxide.

 Nó hỗ trợ sự phát triển của ngành công nghiệp địa phương, ngoài việc tạo ra

một loại việc làm đủ điều kiện.

* Nhược điểm

 Hiệu suất nhiệt động lực học của các cơ sở không phải là rất cao.

 Các khoản đầu tư lớn thường được yêu cầu để tận dụng nguồn điện này, khi

ngoài công suất khai thác không cao

 Việc khai thác mỏ luôn có một mức độ không chắc chắn nhất định, đặc biệt là

do sự khác biệt về tiềm năng của nó trong việc thăm dò và khai thác Đây là

điều gây ra sự thay đổi đáng kể trong lợi nhuận của các dự án

 Việc sử dụng tài nguyên phải được thực hiện gần với nơi xuất xứ, do đó, đôi khi

các cơ sở cách xa trung tâm đô thị, về cơ bản khi có sản xuất điện.

Hình 5 :nhà máy năng lượng nhiệt địa

f Năng lượng thủy triều

Thủy triều cũng là một trong các dạng năng lượng được coi là sạch hoàn toàn và được ứng dụng để tạo ra điện nhờ vào quá trình chuyển đổi năng lượng Năng lượng thủy triều chỉ có thể tạo ra ở những khu vực có vận tốc dòng chảy lớn hay thủy triều đủ cao

Nguồn năng lượng tái tạo vẫn còn tồn tại một vài nhược điểm bên chưa thực sự được ứng dụng rộng rãi

Do đó, các nhà khoa học đang nghiên cứu các giải pháp đối mặt với cuộc khủng hoảng năng lượng có khả năng diễn ra trong thời gian tới

Hình 6:Năng lượng thuỷ triều - Nguồn năng lượng tái tạo để tạo ra điện 

* Ưu điểm

Ưu điểm của phương pháp khai thác nguồn điện từ dòng thủy triều là nguồn tài nguyên tái tạo vô tận, sản xuất nhiều năng lượng và khi hoạt động không cản trở tàu thuyền Cánh quạt của tua bin có tốc độ quay chậm, không gây quá nhiều nguy hiểm đối với các loài sinh vật sống dưới đại dương Thiết kế tương tự tua bin gió, nhưng nước ổn định và dễ điều khiển hơn nên lượng điện năng sản sinh ra từ nguồn năng lượng thủy triều sẽ đều hơn Là nguồn tài nguyên vô tận đồng thời trong bất kì hoàn cảnh thời tiết như nào thiết bị vẫn vận hành được

* Nhược điểm

Tuy nhiên, việc lắp đặt tua bin này rất phức tạp Hệ thống có kích thước lớn và có khả năng ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường Bên cạnh đó khó khăn nằm ở phần trang thiết bị vì máy phát điện thường phải đặt chìm dưới nước sâu, không thuận tiện cho việc vận hành, nước biển lại là môi trường ăn mòn mạnh mà cho tới nay vẫn chưa

có giải pháp khắc phục một cách triệt để.  Chính vì thế, trang thiết bị đắt tiền, chi phí hoạt động lớn. 

Không chỉ vậy nhược điểm của năng lượng thủy triều là phải phụ thuộc vào sự lên xuống của thủy triều Ảnh hưởng những tác động từ thiên nhiên rất nhiều

2.Ưu điểm chung của năng lượng tái tạo

Bảo vệ môi trường 

Năng lượng tái tạo mang đến nhiều ưu điểm nổi bật, đặc biệt là trong việc bảo vệ môi trường So với các nguồn năng lượng hóa thạch, năng lượng tái tạo không gây ra lượng khí thải carbon và các chất ô nhiễm môi trường khác

Việc sử dụng năng lượng mặt trời, năng lượng gió, năng lượng thủy điện và các nguồn năng lượng tái tạo khác giúp giảm thiểu hiện tượng nóng chảy băng và biến đổi khí hậu Đồng thời, giúp bảo vệ đa dạng sinh học và cải thiện chất lượng không khí

Hình 7 : hình ảnh các năng lượng tái tạo

Sự tái tạo và bền vững

Khả năng tái tạo và bền vững của các nguồn năng lượng mặt trời, năng lượng gió, năng lượng thủy điện, năng lượng sinh học và năng lượng địa nhiệt đều là các nguồn

vô tận và tái tạo trong tự nhiên Khả năng tái tạo này đảm bảo rằng chúng có thể được

sử dụng một cách liên tục mà không cần lo ngại về việc cạn kiệt tài nguyên

Tiềm năng kinh tế và công nghệ

Việc phát triển và sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo tạo ra nhiều cơ hội việc làm trong các ngành công nghiệp như công nghệ năng lượng mặt trời, sản xuất các thiết bị năng lượng gió, lắp đặt hệ thống năng lượng thủy điện và phát triển các công nghệ mới trong lĩnh vực này Đồng thời, việc đầu tư vào năng lượng tái tạo giúp giảm thiểu sự phụ thuộc vào nguồn năng lượng nhập khẩu và tạo ra nguồn cung cấp năng lượng bền vững trong tương lai