Khái niệm năng lượng tái tạo và các dạng năng lượng tổng quan, nguyên tắc, Ứng dụng, Ưu và nhược Điểm của các dạng năng lượng tái tạo

Vô hạn có hai nghĩa: Hoặc là năng lượng tồn tại nhiều đến mức mà không thể trở nên cạn kiệt vì sự sử dụng của con người như năng lượng mặt trời, gió, mưa, thủy triều, sóng và địa nhiệt…,

CHƯƠNG 1 KHÁI NIỆM NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO VÀ CÁC DẠNG

NĂNG LƯỢNG

1 Khái niệm năng lượng tái tạo

Khái niệm về năng lượng tái tạo (năng lượng tái sinh):  là năng lượng từ những nguồn liên tục mà theo chuẩn mực của con người là vô hạn Vô hạn có hai nghĩa: Hoặc là năng lượng tồn tại nhiều đến mức mà không thể trở nên cạn kiệt vì sự sử dụng của con người như năng lượng mặt trời, gió, mưa, thủy triều, sóng và địa nhiệt…, hoặc là năng lượng tự tái tạo trong thời gian ngắn và liên tục như năng lượng sinh khối… trong các quy trình còn diễn tiến trong một thời gian dài trên Trái Đất

Tái tạo: được hiểu là khôi phục, làm đầy lại Dùng để chỉ đến các chu kỳ tái tạo mà đối với con người là ngắn đi rất nhiều (ví dụ như khí sinh học so với năng lượng hóa thạch Chu kỳ tái tạo của chúng có thời gian tương ứng với thời gian chúng được sử dụng

Nguyên tắc của việc sử dụng năng lượng tái tạo là tách một phần năng lượng từ các quy trình diễn biến liên tục trong môi trường và đưa vào trong các

sử dụng kỹ thuật Có khoảng 16% lượng tiêu thụ điện toàn cầu từ các nguồn năng lượng tái tạo

2 Các dạng năng lượng tái tạo

Năng lượng được phân chia thành nhiều loại và phần lớn là các năng lượng đều có khả năng phục hồi Có các loại năng lương như sau:

• Năng lượng mặt trời

• Năng lượng thủy điện

• Năng lượng gió

• Năng lượng địa nhiệt

• Năng lượng hydrogen

• Năng lượng sinh khối

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN, NGUYÊN TẮC, ỨNG DỤNG, ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA CÁC DẠNG NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO

1 Năng Lượng gió

Trong những thập kỷ gần đây, các biến đổi khí hậu và môi trường môi trường

đã trở thành những vấn đề toàn cầu Yêu cầu vấn đề quyết định Sự phụ thuộc vào năng lượng hóa thạch không chỉ làm cạn kiệt tài nguyên mà còn gây ra hậu quả nghiêm trọng cho khí hậu và sinh thái Trong bối cảnh đó, năng lượng tái tạo, đặc biệt là năng lượng gió, nổi lên như một giải pháp khả thi, vừa thân thiện với môi trường vừa mang tính kinh tế lâu dài Tại Việt Nam, với đường bờ biển dài và tiềm năng gió lớn, lượng gió đang dần trở thành một phần quan trọng trong chiến lược năng lượng quốc gia Bài luận tiểu này sẽ phân tích vai trò trò chuyện, lợi ích, công thức và phát triển năng lượng gió trên thế giới cũng như tại Việt Nam

1.1 Khái niệm năng lượng gió.

Năng lượng gió là loại năng lượng được tạo ra từ công việc chuyển đổi năng lượng của gió thành điện Quá trình này được thực hiện thông qua tua bin gió, nơi cánh quạt quay làm sức gió gió, từ đó tạo ra cơ năng và cuối cùng chuyển đổi thành điện thông qua máy phát điện

Có hai hình thức phổ biến để khai thác năng lượng gió:

 Gió trên đất liền: Các tua bin được đặt ở những vùng có tốc độ gió ổn định,

như vùng đồng bằng hoặc đồi núi thấp

 Gió ngoài khơi: Các trang trại gió được đặt trên biển, nơi có lượng gió

mạnh và ổn định hơn so với trên đất liền

1.2 Lợi ích của năng lượng gió.

1.2.1 Một nguồn năng lượng sạch

Năng lượng gió không tạo ra khí thải nhà kính hay các chất gây ô nhiễm nhiễm trùng trong quá trình vận hành Đây là một trong những giải pháp tối ưu để giảm thiểu tác động của hậu khí biến đổi, góp phần bảo vệ môi trường và hệ thống tự nhiên sinh thái

1.2.2 Khả năng tái tạo và bền vững

Gió là nguồn tài nguyên vô hạn, không bị cạn kiệt theo thời gian Khác với nhiên liệu hóa thạch, năng lượng gió có thể cung cấp một cách ổn định và bền vững trong tương lai

1.2.3 Tạo việc làm và cung cấp kinh tế

Ngành công nghiệp năng lượng gió đóng góp vào việc tạo ra hàng triệu công việc, từ sản xuất và gắn tua bin đến bảo trì và biểu tượng hành động Đồng thời, việc đầu tiên sử dụng năng lượng gió giúp giảm sự phụ thuộc vào năng lượng nhập khẩu, tăng cường năng lượng quốc gia

1.2.4 Tiềm năng tại Việt Nam

Với hơn 3.000 km đường bờ biển và nhiều khu vực có tốc độ gió trung bình từ 6-9 m/s, Việt Nam được đánh giá là một trong những quốc gia có tiềm năng lớn để phát triển năng lượng gió, đặc biệt là năng lượng gió khơi dậy Các khu vực như Ninh Thuận, Bình Thuận, Bạc Liêu, Trà Vinh đã và đang trở thành những trung tâm phát triển năng lượng gió của cả nước

1.3 Thách thức trong việc phát triển năng lượng gió.

1.3.1 Chi phí đầu tư ban đầu cao

Xây dựng các trang trại gió, đặc biệt là khơi dậy, Yêu cầu nguồn vốn lớn để lắp đặt và phát triển cơ sở hạ tầng Tại Việt Nam, nhiều doanh nghiệp doanh nghiệp nhỏ và vừa gặp khó khăn trong việc tiếp theo nguồn vốn dài hạn, làm chậm tốc độ phát triển các dự án năng lượng gió

1.3.2 Cơ chế chính sách chưa đồng bộ

Mặc dù chính phủ Việt Nam đã cấm hành động nhiều chính sách phát triển năng lượng tái tạo, nhưng việc thực thi vẫn còn nhiều hạn chế Các thủ tục cấp phép phức tạp, thiếu công cụ hướng dẫn và sự hợp nhất chưa hiệu quả giữa các cơ

sở quản lý là những rào cản lớn

1.3.3 Tác động đến cảnh quan và cộng đồng

Tương tự như ở các quốc gia khác, việc gắn tua bin gió tại Việt Nam cũng gây

lo ngại về tác động tới cảnh quan, tiếng ồn và ảnh hưởng đến sinh hoạt của người dân địa phương

1.3.4 Hạ tầng kỹ thuật và kho lưu trữ chưa được phát triển

Hệ thống truyền tải điện và công nghệ lưu trữ năng lượng tại Việt Nam chưa

đủ mạnh để hỗ trợ phát triển các trang trại gió lớn, đặc biệt là các dự án ngoài khơi Điều này dẫn đến nguy cơ lãng phí năng lượng khi gió mạnh nhưng không có khả năng lưu trữ

1.4 TRIỂN VỌNG CỦA NĂNG LƯỢNG GIÓ TẠI VIỆT NAM

1.4.1 Lớp phủ chính của cam và các hỗ trợ chính sách

Việt Nam đã cam kết mạnh mẽ trong việc giảm phát khí nhà kính và đạt được tốc độ phát ròng bằng 0 vào năm 2050 tại Hội nghị COP26 Điều này thúc đẩy việc chuyển đổi sang các nguồn năng lượng tái tạo, trong đó năng lượng gió là một trong những ưu tiên hàng đầu

1.4.2 Sự tham gia của các nhà tư vấn quốc tế

Việt Nam đang thu hút sự quan tâm lớn từ các nhà đầu tư quốc tế vào các dự

án năng lượng gió, đặc biệt là các dự án gió ngoài kích thích mô lớn Những đối tác từ Châu Âu, Nhật Bản, và Hàn Quốc mang đến công nghệ hiện đại và nguồn dồi dào

1.4.3 Phát triển hạ tầng và công nghệ lưu trữ

Việt Nam đang từng bước nâng cấp hệ thống truyền tải điện và đầu tư vào công nghệ lưu trữ năng lượng Điều này không chỉ tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng gió mà còn giúp tối ưu hoá chi phí và đảm bảo tính ổn định của mạng điện

1.4.4 Tiềm năng bên ngoài khơi

Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng, các khu vực biển gần Việt Nam có thể cung cấp hàng trăm GW điện từ năng lượng gió Đây là nguồn lực có thể giúp Việt Nam trở thành một trong những nơi sản xuất năng lượng tái tạo trung tâm của khu vực Đông Nam Á

KẾT LUẬN

Năng lượng gió không chỉ là một giải pháp tối ưu để hỗ trợ các biến đổi khí hậu mà còn mang lại cơ hội cho sự phát triển kinh tế bền vững của Việt Nam Tuy vẫn còn nhiều công thức, nhưng với sự cam kết của chính phủ, sự tham gia của các

nhà tư vấn quốc tế đầu tiên và sự phát triển của công nghệ, năng lượng gió sẽ tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong chiến lược năng lượng quốc gia

Việt Nam có tiềm năng lớn và quyết tâm hướng tới năng lượng xanh, hoàn toàn

có khả năng trở thành một trong những quốc gia dẫn đầu về phát triển năng lượng gió tại khu vực và trên thế giới

2 Năng lượng địa nhiệt.

Năng lượng đại nhiệt (hay còn gọi là năng lượng nhiệt độ cao từ han đất) là một trong những lựa chọn khả thi nhất trong số các nguồn năng lượng tái tạo Việc

sử dụng năng lượng đại nhiệt không chỉ giúp giảm thiểu khí phát thải của nhà kính

mà còn cung cấp một nguồn năng lượng bền vững cho các quốc gia đang phát triển Bài luận tiểu này sẽ phân tích tiềm năng, lợi ích, công thức và triển vọng năng lượng đại nhiệt, đặc biệt là trong bối cảnh Việt Nam

5.4 Khái niệm năng lượng địa nhiệt.

Năng lượng đại nhiệt là loại năng lượng được khai thác từ nhiệt độ cao trong đất Nguồn năng lượng này có thể được khai thác thác thông qua các phương pháp như khoan sâu vào đất để lấy nhiệt, hoặc thông qua các hệ thống làm nóng nước bổ tạo để ra hơi nước, sau đó chuyển hóa thành năng năng thông qua các tua bin Các nguồn năng lượng đại nhiệt có thể được phân thành hai loại chính:

 Năng lượng địa nhiệt khô: Là loại năng lượng có thể khai thác thác từ

magma mỏm đá hoặc đá nóng

 Năng lượng địa nhiệt ẩm: Là loại năng lượng được khai thác từ nước nóng

dưới đất, giúp tạo ra hơi nước hoặc nhiệt để sản xuất điện

2.2 Lợi ích của năng lượng địa nhiệt.

2.2.1 Một nguồn năng lượng sạch

Năng lượng đại nhiệt được xem là nguồn năng lượng sạch vì quá trình khai thác và sử dụng không phát khí thải nhà kính hay các chất độc ô nhiễm khác Đây

là yếu tố quan trọng giúp giảm thiểu tác động tiêu cực của biến đổi khí hậu và bảo

vệ môi trường

2.2.2 Tiềm năng Bền vững và dài hạn

Khác với các nguồn năng lượng hóa thạch như than đá, dầu mỏ, khí tự nhiên, năng lượng đại nhiệt có thể tái tạo một cách tự nhiên và liên tục, bởi nhiệt trong đất không bao giờ cạn kiệt trong quá trình khai thác Điều này giúp năng lượng đại nhiệt trở thành nguồn năng lượng vững chắc và ổn định cho tương lai

2.2.3 Giảm sự phụ thuộc vào nguồn thạch hóa hóa

Việc phát triển năng lượng đại nhiệt giúp các quốc gia giảm bớt sự phụ thuộc vào các nguồn năng lượng nhập khẩu, đảm bảo năng lượng và giảm chi phí năng lượng cho nền kinh tế

2.2.4 Thúc đẩy phát triển kinh tế

Ngành công nghiệp năng lượng đại nhiệt có thể tạo ra nhiều cơ hội làm việc, từ nghiên cứu, khai thác thác, xây dựng các nhà máy, đến bảo trì và vận hành Điều này góp phần thúc đẩy sự phát triển kinh tế, đặc biệt là ở những khu vực chưa phát triển

2.3 Thách thức trong phát triển năng lượng địa nhiệt.

2.3.1 Chi phí đầu tư ban đầu cao

Dù năng lượng đại nhiệt mang lại nhiều lợi ích nhưng chi phí đầu tư ban đầu cho các dự án khai thác năng lượng địa nhiệt khá lớn Điều này bao gồm chi phí khoan sâu vào đất, xây dựng các tầng hạ tầng, lắp đặt hệ thống nhà máy và tua bin,

và phát triển công nghệ hiện đại

2.3.2 Công nghệ khai thác phức tạp

Mặc dù công nghệ khai thác năng lượng đại nhiệt đã có những tiến bộ đáng kể, nhưng việc khoan và khai thác nhiệt từ sâu dưới đất vẫn đòi hỏi các kỹ thuật và thiết bị đặc biệt, màu đỏ Rủi ro về kỹ thuật trong quá trình khoan và bảo trì hệ thống khai thác thác là một công thức lớn

2.3.3 Tác động đến địa phương môi trường

Việc khai thác năng lượng đại nhiệt có thể gây ra những tác động tiêu cực đến môi trường địa phương, như việc thay đổi nhiệt độ đất, thay đổi ứng dụng địa chất

và tiềm ẩn nguy cơ gây động đất Tuy nhiên, các công nghệ khai thác thác hiện đại đang dần dần cải thiện khả năng giảm thiểu những tác động này

2.3.4 Thông tin và hỗ trợ chính sách cơ sở

Tại nhiều quốc gia, trong đó có Việt Nam, việc phát triển năng lực đại nhiệt gặp khó, do thiếu các nghiên cứu sâu về tiềm năng, công nghệ chưa phát triển mạnh và thiếu các công cụ hỗ trợ chính sách từ chính phủ

2.4 Triển vọng phát triển của năng lượng địa nhiệt tại Việt Nam

2.4.1 Tiềm năng lượng đại nhiệt tại Việt Nam

Việt Nam là một trong những quốc gia có tiềm năng lớn về phát triển năng lượng đại nhiệt, đặc biệt là ở khu vực Tây Bắc và các vùng núi của Trung Bộ Theo các nghiên cứu, Việt Nam có tiềm năng địa nhiệt rất lớn, với những nhiệt độ cao và

ổn định có thể cung cấp nguồn năng lượng đáng kể cho nền kinh tế

2.4.2 Chính sách phát triển năng lượng tái tạo

Chính phủ Việt Nam đã cung cấp năng lượng tái tạo, bao gồm cả năng lượng đại nhiệt, vào kế hoạch phát triển năng lượng quốc gia Các chính sách và kế hoạch này khuyến khích đầu tư nghiên cứu và phát triển các dự án năng lượng địa nhiệt, đồng thời giảm thiểu rủi ro về tài chính và kỹ thuật cho các nhà đầu tư

2.4.3 Tham số của các hoạt động quốc tế

Các tổ chức và công ty quốc tế, đặc biệt từ Nhật Bản và các quốc gia châu Âu, đang tích cực hỗ trợ Việt Nam trong công việc nghiên cứu và phát triển các dự án năng lượng đại nhiệt Điều này không chỉ giúp Việt Nam tiếp cận công nghệ tiên tiến mà còn mở ra cơ hội hợp tác phát triển bền vững

2.4.4 Các công thức và cơ sở trong tương lai

Mặc dù tiềm năng của năng lượng đại nhiệt tại Việt Nam là rất lớn nhưng vẫn cần những cải tiến về công nghệ, cơ chế hỗ trợ và tham vọng mạnh mẽ của khu vực tư nhân Với sự hợp tác quốc tế và các chính sách hỗ trợ mạnh mẽ, Việt Nam

có thể trở thành một trong những quốc gia tiên phong trong công việc phát triển năng lượng đại nhiệt tại khu vực Đông Nam Á

KẾT LUẬN

Năng lượng đại nhiệt là một nguồn năng lượng bền vững và có thể góp phần phát triển nền kinh tế xanh và giảm thiểu các biến đổi khí hậu Tuy nhiên, việc phát triển các dự án năng lượng đại nhiệt tại Việt Nam vẫn đang đối mặt với nhiều công thức, từ chi phí đầu tư cho đến công nghệ khai thác thác và bảo vệ môi trường Với

sự hỗ trợ từ các chính sách phù hợp và hợp tác quốc tế, năng lượng đại nhiệt hoàn toàn có thể trở thành một phần quan trọng trong chiến lược năng lượng quốc gia của Việt Nam trong tương lai

5 Năng lượng sinh khối

5.1 Tổng quan

Năng lượng sinh khối là chuyển hóa từ vật liệu hữu cơ hoặc phụ phẩm công nghiệp để chuyển hóa thành năng lượng Đây được xem là nguồn năng lượng tái tạo mà có thể thay thế cho nguồn nhiên liệu hóa thạch, đồng thời giúp giảm thiểu khí thải nhà kính và bảo vệ môi trường

Các loại sinh khối được dung phổ biến:

 Thực vật: Gỗ, rơm rạ, trấu, lõi ngô.

 Chất thải động vật: Phân gia súc, gia cầm.

 Chất thải hữu cơ: Rác thải thực phẩm, bùn thải từ nhà máy xử lý nước thải.

 Phế phẩm công nghiệp: Bã mía, mùn cưa, dầu thực vật.

2 Nguyên tắc

Năng lượng sinh khối được chuyển hóa thành năng lượng thông qua:

 Đốt trực tiếp: Sinh khối được đốt để tạo ra nhiệt dùng trong sưởi ấm hoặc

sản xuất điện

 Khí hóa: Sinh khối được xử lý trong môi trường thiếu oxy để tạo ra khí tổng

hợp (syngas), dùng cho động cơ hoặc sản xuất điện

 Lên men sinh học: Chuyển hóa sinh khối (đặc biệt là thực phẩm thải) thành

ethanol hoặc biogas

 Pyrolysis (nhiệt phân): Nhiệt phân sinh khối ở nhiệt độ cao trong môi

trường không có oxy để tạo ra dầu sinh học, khí, hoặc than sinh học

3 Ứng dụng

 Sản xuất điện năng: Các nhà máy điện sinh khối sử dụng hơi nước hoặc khí

sinh học để chạy tua-bin phát điện Các hộ gia đình có thể sử dụng các chất thải vật nuôi để làm nguyên liệu biogas

 Sản xuất nhiên liệu: Sản xuất bioethanol, biodiesel, hoặc khí sinh học để

thay thế xăng dầu

 Sưởi ấm: Sử dụng gỗ, viên nén sinh khối để làm nguồn nhiệt.

 Xử lý rác thải: Giúp chuyển hóa 1 phần chất thải hữu cơ thành năng lượng

và phân bón thông qua biogas

4 Ưu và nhược điểm

Ưu điểm:

 Tái tạo: Sinh khối có thể tái sinh liên tục từ hoạt động nông nghiệp, chăn

nuôi và công nghiệp

 Giảm khí thải nhà kính: Giúp giảm CO₂ so với nhiên liệu hóa thạch.

 Tận dụng phế thải: Giảm thiểu lượng rác thải ra môi trường.

 Linh hoạt: Sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau (nhiệt, điện, nhiên liệu) Nhược điểm:

 Hiệu suất thấp: Một số quá trình chuyển hóa năng lượng có hiệu suất không

cao

 Ô nhiễm cục bộ: Đốt trực tiếp có thể gây ô nhiễm không khí nếu không

kiểm soát tốt

 Chi phí ban đầu cao: Đầu tư vào công nghệ và cơ sở hạ tầng lớn.

 Tác động môi trường: Khai thác sinh khối quá mức có thể làm suy thoái

đất và mất cân bằng hệ sinh thái