Phân tích hệ thống năng lượng tại việt nam bao gồm năng lượng nhiệt và Điện thể hiện ý tưởng, quan Điểm cá nhân về cấu trúc hệ thống

Sự đa dạng về các nguồn năng lượng ở Việt Nam như: Năng lượng hóa thạch Than, Dầu khí,…, Thủy điện Nhiệt điện, Năng lượng tái tạo Mặt trời, gió, địa nhiệt, sinh khối,… Vấn đề sử dụng năn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

KHOA CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG

-*** -BÁO CÁO HỌC PHẦN

NĂNG LƯỢNG CHO PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG

Chủ Đề “Phân Tích hệ thống năng lượng tại Việt :

Nam bao gồm năng lượng Nhiệt và Điện Thể hiện ý tưởng, quan điểm cá nhân về cấu trúc hệ thống điện tại Việt Nam”

GVHD: Trần Thị Thanh Nhàn

Sinh Viên: Lê Hồng Thắm

Lớp: D18LOGISTIC3

Hà Nội, ngày… Tháng… năm 2024

Mục Lục

A.GIỚI THIỆU:.…… ………1

B.NỘI DUNG:… ……….2

I. HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG NHIỆT:………2

1 Khái niệm: ……….2

2 Một số dạng hệ thống năng lượng Nhiệt:……… 3

3 Ưu điểm và nhược điểm:……… 5

II.HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG ĐIỆN:……… ………6

1 Khái niệm:…… ………6

2 Một số dạng hệ thống năng lượng Điện:……… 7

3 Ưu điểm và nhược điểm:……….9

III. CÔNG NGHỆ NHIỆT- ĐIỆN KẾT HỢP:……… 10

1 Khái niệm:……… ……… 10

2 Thực trạng hiện nay:……… 10

3 Tiềm năng phát triển CHP ở Việt Nam:……….11

4 Một số dự án CHP tiêu biểu ở Việt Nam:……… 11

IV. QUAN ĐIỂM VỀ CẤU TRÚC HỆ THỐNG ĐIỆN TẠI VIỆT NAM:…… ……….12

1 Thực trạng hiện nay:……….12

a Ưu điểm:………… ……… …13

b Hạn chế:……… …13

2 Một số quan điểm định hướng phát triển:……….……13

C.KẾT LUẬN:……….………15

D.DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO:… ………15

DANH MỤC HÌNH VẼ, BẢNG BIỂU

Hình 1 Minh họa cách thức truyền nhiệt [1].

Hình 2: Hình ảnh hoạt động khai thác than đá [2]

Bảng 1: Tổng hợp tiềm năng địa nhiệt theo các vùng [3] Hình 3: Hình minh họa [4]

Hình 4: Điện- Nhiệt kết hợp [5]

Hình 5: Hình cấu trúc hệ thống điện [6]

DANH MỤC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT

THUẬT NGỮ CHỮ VIẾT TẮT

 Cỡ chữ 13

 Font chữ Time New Roman

 Khoảng cách dòng 1,3pt

 CHP: Combined cooling, heating and power ( Công nghệ Nhiệt- Điện kết hợp)

 KHKT: Khoa học kĩ thuật

 TWh: Terawatt giờ

 GW: Gigawatt

 MG: Megawatt

 CO2: Cacbondioxit

A GIỚI THIỆU

Năng lượng đã và đang đóng vai trò quan trọng đối với sự phát triển kinh tế

và xã hội trên toàn thế giới Nhu cầu sử dụng năng lượng ở trên toàn thế giới đang

có hiện tượng tăng mạnh mẽ và nhanh chóng, đặc biệt là trong bối cảnh đô thị hóa

và phát triển kinh tế quốc tế Việt Nam là một nền kinh tế mới nổi với gần 100 triệu dân Trong ba thập kỷ qua, Việt Nam đã có tốc độ tăng trưởng kinh tế bền vững (tốc

độ tăng trưởng kinh tế trung bình 6,2%/năm từ năm 2002 đến năm 2022, GDP bình quân đầu người tăng 3,6 lần, đạt gần 3.700 USD cùng với nhu cầu tiêu thụ năng lượng ngày càng tăng (World bank, 2024) Khi nền kinh tế tiếp tục phát triển, điều này tạo ra gia tăng nhu cầu về năng lượng, vì tăng trưởng kinh tế phần lớn phụ thuộc vào khả năng tiếp cận các nguồn năng lượng đa dạng Xuất phát từ hội nhập kinh tế quốc tế, Việt Nam cũng đã và đang tham gia vào đường đua phát triển toàn cầu trong thời đại hội quốc tế Năng lượng cũng có những tác động đáng kể tới Việt Nam trong sự phát triển của toàn đất nước Sử dụng năng lượng đang là một vấn đề quan trọng đối với sự phát triển kinh tế và xã hội ở Việt Nam Sự đa dạng về các nguồn năng lượng ở Việt Nam như: Năng lượng hóa thạch (Than, Dầu khí,…), Thủy điện Nhiệt điện, Năng lượng tái tạo (Mặt trời, gió, địa nhiệt, sinh khối),… Vấn đề sử dụng năng lượng cũng một phần lớn đã liên quan đến cấu trúc hệ thống điện tại Việt Nam Nhu cầu năng lượng sẽ tiếp tục tăng trưởng nhanh chóng đồng thời đặt áp lực lớn lên nguồn cung và hệ thống điện quốc gia

Xuất phát từ các vấn đề trên em lựa chọn chủ đề “Phân Tích hệ thống năng lượng tại Việt Nam bao gồm năng lượng Nhiệt và Điện Thể hiện ý tưởng, quan điểm cá nhân về cấu trúc hệ thống điện tại Việt nam” làm bài báo cáo kết thúc học phần Việc lựa chọn chủ đề này nhằm tạo ra sự nhận thức, hiểu biết về vấn đề năng lượng hiện nay ở nước ta

B NỘI DUNG

Hệ thống năng lượng là: là một tập hợp các thành phần được kết nối với

nhau, hoạt động cùng nhau để cung cấp, chuyển đổi, truyền tải và sử dụng năng lượng Hệ thống năng lượng bao gồm nhiều loại khác nhau, phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau, nhưng nhìn chung có thể được chia thành hai loại chính: Hệ thống năng lượng tự nhiên và hệ thống năng lượng nhân tạo

I HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG NHIỆT

1 Khái Niệm

Năng lượng nhiệt: là dạng năng lượng được sinh ra từ sự chuyển động của

các nguyên tử và phân tử trong vật chất Năng lượng nhiệt có giá trị càng cao khi

mà các nguyên tử và phân tử chuyển động càng nhanh Năng lượng địa nhiệt chính

là một dạng của năng lượng nhiệt do sự chuyển động trong lòng trái đất

Năng lượng nhiệt được truyền từ nơi này sang nơi khác thông qua ba cách cơ bản:

+ Dẫn nhiệt: Là hình thức truyền nhiệt phổ biến nhất, thông qua tiếp xúc vật lý, năng lượng nhiệt được truyền từ chất rắn này sang chất rắn khác, từ vật ấm hơn sang vật lạnh hơn

+ Đối lưu: Là hình thức truyền nhiệt qua chất khí hoặc chất lỏng

+ Bức xạ: Là hình thức truyền nhiệt dưới dạng hạt hoặc sóng trong môi trường

chân không (không gian), nó là một dạng năng lượng điện từ Vật càng nóng, nhiệt năng tỏa ra càng nhiều

Hình 1 Minh họa cách thức truyền nhiệt [1].

2 Một số dạng hệ thống năng lượng Nhiệt

Năng lượng nhiệt có thể được phân loại theo nhiều cách khác nhau đa dạng các loại, một số phổ biến có thể kể đến như:

 Năng lượng nhiệt từ năng lượng Mặt Trời:

Đây là nguồn năng lượng nhiệt dồi dào nhất, được tạo ra bởi các phản ứng hạt

nhân xảy ra trên Mặt Trời Năng lượng này có thể được thu thập bằng các tấm pin mặt trời

và chuyển đổi thành điện năng hoặc nhiệt năng để sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau

Chuyển đổi bức xạ của ánh sáng mă |t trời thành nhiê |t năng, phục vụ cho các dịch vụ như: hệ thống sưởi ấm, làm mát, thông gió, làm nóng nước, đun nước để tạo

hơi quay tuabin điê |n, nấu ăn từ nhiê |t mă |t trời, xử lý nước bằng năng lượng mă |t trời…

Hiện nay ở Việt Nam cũng đã sử dụng nhiều năng lượng từ những tấm pin mặt trời nhằm giảm thiểu các chỉ số về điện đồng thời Nhà Nước cũng có những chính sách hỗ trợ, khuyến khích người dân tích cực sử dụng năng lượng từ thiên nhiên như năng lượng mặt trời nhằm giảm đi việc quá tải nguồn điện

 Năng lượng nhiệt từ nhiên liệu hóa thạch:

Các nhiên liệu hóa thạch như than đá, dầu mỏ và khí đốt tự nhiên có thể được đốt cháy để tạo ra nhiệt năng Năng lượng này được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy điện, hệ thống sưởi ấm và nấu nướng Các nhiên liệu hóa thạch phổ biến, có thể kể đến như sau:

+) Dầu thô: Là nguyên liệu chính để sản xuất nên các loại nhiên liệu được sử dụng

phổ biến hiện nhay như: xăng, dầu hỏa, dầu diesel…

+) Khí đốt tự nhiên: Thường được sử dụng làm nhiên liệu cho các ngành công

nghiệp và giao thông vận tải

+) Than đá: Là nhiên liệu chính được sử dụng trong các nhà máy nhiệt điện và các

cơ sở, xưởng sản xuất sắt thép, xi măng và nhiều ngành công nghiệp khác Tuy nhiên, Đây là nguồn tài nguyên thiên nhiên có hạn và không thể tái tạo

do quá trình hình thành đòi hỏi các điều kiện quá khắc nghiệt và phải diễn ra trong thời gian quá dài Vì vậy mà xảy ra hiện tượng Tốc độ hình thành vượt xa so với tốc

độ khai thác và sử dụng hiện nay của con người

Hình 2: Hình ảnh hoạt động khai thác than đá [2]

Nhìn thấy việc sử dụng và khai thác các nguồn năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch ở Việt Nam vẫn còn chưa hợp lý sẽ để lại hậu quả như: Nếu giữ nguyên tốc

độ khai thác hiện nay, trữ lượng dầu mỏ của Việt Nam chỉ đủ khai thác trong 34 năm ; khí thiên nhiên còn 34 năm ; than đá còn 4 năm

 Năng lượng nhiệt từ địa nhiệt:

Năng lượng nhiệt từ bên trong lòng đất có thể được khai thác bằng cách sử dụng các giếng địa nhiệt Năng lượng này được sử dụng để sưởi ấm, làm mát và sản xuất điện năng

Việt Nam có tiềm năng địa nhiệt đáng kể và có thể phát triển các nhà máy điện địa nhiệt Điều này sẽ mang lại một nguồn năng lượng mới, những cơ hội mới, nâng cao năng lực, trình độ cho các nhà khoa học, tạo ra nhiều công ăn việc làm và góp phần xây dựng nền kinh tế xanh mà Việt Nam đang hướng đến

Hệ thống này có thể được chia thành ba loại chính:

+) Hệ thống địa nhiệt nước nóng

+) Hệ thống địa nhiệt hơi nước

+) Hệ thống địa nhiệt chu trình khô

Đặc điểm của các nguồn địa nhiệt ở Việt Nam là phân bố rải rác, phân tán nên khó xây dựng các nhà máy quy mô lớn Tuy nhiên, việc phân bố nguồn địa nhiệt đều khắp lãnh thổ sẽ cho phép sử dụng rộng rãi ở nhiều địa phương

Vùng Địa

Nhiệt

Tổng số nguồn

Nhiệt độ dưới sâu

Số nguồn địa nhiệt có triển vọng khai thác theo quy mô khác nhau Công

nghiệ p

Vừa Nhỏ

Tây Bắc 79 103 - 200 10 25 44

Đông Bắc 11 95 – 146 2 6 3

ĐB Sông Hồng 17 100 – 150 5 3 9

Bắc Trung bộ 42 120 – 210 4 10 28

Nam Trung bộ 67 110 – 200 14 18 35

Nam bộ&

ĐBSCL

Bảng 1: Tổng hợp tiềm năng địa nhiệt theo các vùng [3]

Ngoài những dạng năng lượng hoạt động dưới dạng hệ thống năng lượng điện trên cũng còn một số dạng năng lượng khác có thể kể đến như: Hệ thống năng lượng sinh khối ( sử dụng nhiên liệu sinh học để đốt cháy và tạo ra nhiệt năng) ; Hệ thống bơm nhiệt ( Di chuyển nhiệt độ từ môi trường này sang môi trường khác dùng để sưởi ấm hoặc làm mát nhà cửa) ; …

3 Ưu điểm và Nhược điểm của hệ thống năng lượng Nhiệt

a) Ưu điểm:

+) Sử dụng nguồn năng lượng tái tạo: Nhiều hệ thống năng lượng nhiệt sử dụng nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời, địa nhiệt và sinh khối, góp phần giảm thiểu tác động môi trường và phát triển bền vững

+) Hiệu suất cao: Hệ thống năng lượng nhiệt có thể đạt hiệu suất cao hơn so với các hệ thống điện truyền thống, đặc biệt là trong các ứng dụng sưởi ấm và làm mát +) Độ tin cậy cao: Hệ thống năng lượng nhiệt thường hoạt động ổn định và ít bị ảnh hưởng

+) Chi phí vận hành thấp: Sau khi đầu tư ban đầu, chi phí vận hành hệ thống năng lượng nhiệt thường thấp hơn so với các hệ thống điện truyền thống

b)Nhược điểm:

+) Chi phí đầu tư cao: Chi phí đầu tư ban đầu cho hệ thống năng lượng nhiệt

thường cao hơn so với các hệ thống điện truyền thống

+) Phụ thuộc vào điều kiện thời tiết: Hiệu quả hoạt động của một số hệ thống

năng lượng nhiệt (như năng lượng mặt trời) có thể phụ thuộc vào điều kiện thời tiết

+) Yêu cầu diện tích lớn: Một số hệ thống năng lượng nhiệt (như hệ thống năng

lượng mặt trời) cần diện tích lớn để lắp đặt

+) Khả năng lưu trữ năng lượng hạn chế: Một số hệ thống năng lượng nhiệt gặp

khó khăn trong việc lưu trữ năng lượng dư thừa để sử dụng vào ban đêm hoặc khi trời râm mát

Tuy nhiên, cần lưu ý rằng những nhược điểm này đang được khắc phục dần dần nhờ sự phát triển của khoa học kỹ thuật Với những ưu điểm vượt trội, hệ thống năng lượng nhiệt vẫn là một lựa chọn tốt để bảo vệ môi trường, tiết kiệm chi phí và đảm bảo an ninh năng lượng cho tương lai Việc lựa chọn hệ thống năng lượng nhiệt phù hợp cần cân nhắc kỹ lưỡng các yếu tố như vị trí địa lý, nhu cầu năng lượng, ngân sách, tác động môi trường và các cân nhắc khác

II HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG ĐIỆN

1 Khái Niệm

Năng lượng điện: Là dạng năng lượng được tạo thành bởi sự chuyển động

có hướng của các hạt mang năng lượng điện tử dọc theo các dây dẫn hoặc vật chất khác

Hình 4: Hình minh họa [5]

Cấu trúc:

+) Cấp Nguồn: Bao gồm các nhà máy điện với các nguồn năng lượng khác nhau

như: Nhiệt điện than, thủy điện, điện khí, điện tái tạo,…

+) Cấp truyền tải: Bao gồm các đường dây điện cao áp có điện áp từ 500KV đến

110KV, kết nối các nhà máy điện với nhau và các trung tâm phụ tải

+) Cấp phân phối: Bao gồm các đường dây điện trung thế và hạ thế có điện áp từ

35KV đến 0,4KV, cung cấp điện trực tiếp đến các hộ tiêu thụ

2 Một số dạng hệ thống năng lượng Điện

Năng lượng điện có thể được phân loại theo nhiều cách khác nhau nhưng phổ biến nhất là nguồn gốc và cách thức sản xuất

Tương tự như việc phân loại các dạng năng lượng hệ thống Nhiệt thì các dạng năng lượng hệ thống Điện cũng rất đa dạng, tiêu biểu và phổ biến có thể nói đến:

 Năng lượng điện từ nhiên liệu hóa thạch:

Các nhiên liệu hóa thạch như: Than đá, dầu mỏ và Khí đốt tự nhiên được đốt cháy để tạo ra Nhiệt năng Nhiệt năng sẽ được sử dụng để đun sôi nước, hơi nước được tạo sẽ tỏa ra làm quay tuabin để sản xuất điện năng

Hiện nay, Đây là phương pháp sản xuất điện phổ biến nhất, nhưng nó cũng

đã tạo tạo ra một nguồn phát thải lớn gây ảnh hưởng lớn đến vấn đề ô nhiễm môi trường, hiệu ứng nhà kính và hiện trạng biến đổi khí hậu không chỉ ở Việt Nam mà trên toàn cầu

Hình 5: Hình minh họa [6]

 Năng lượng điện từ năng lượng tái tạo:

Bao gồm các nguồn năng lượng mặt trời, gió, nước,… Các nguồn năng

lượng này không tạo ra khí thải nhà kính và được coi là nguồn năng lượng sạch

+) Năng lượng điện mặt trời: Được thu nhập bằng các tấm pin mặt trời và chuyển

đổi trực tiếp thành điện năng Điện năng này được sử dụng rộng rãi ở các hộ dân,

thắp sáng đèn điện công cộng… Điện năng được sử dụng trực tiếp hoặc hòa vào lưới điện

Việt Nam nằm ở khu vực có tổng số giờ nắng rất lớn trong năm, điều này tạo điều kiện thuận lợi để phát triển điện mặt trời Các khu vực miền Trung và miền Nam đặc biệt phù hợp với việc sử dụng năng lượng mặt trời

+) Năng lượng điện gió: Được thu thập bằng các tuabin gió và chuyển đổi thành

điện năng Từ đó được hòa vào lưới điện

Việt Nam có một đường bờ biển dài và nhiều vùng núi phù hợp với việc phát triển điện gió Các vùng miền Trung và miền Nam đặc biệt có tiềm năng rất cao Hiện nay các dự án điện gió đã và đang được triển khai, và tiềm năng này vẫn còn nhiều không gian để khai thác

+) Năng lượng thủy điện: Được thu thập bằng các đập nước và chuyển đổi thành

điện năng thông qua tuabin nước và được hòa vào lưới điện

Hệ thống sông ngòi phong phú và đa dạng Việt Nam có tiềm năng phát triển điện thủy điện lớn Hiện nay, một số dự án tài thủy điện đã và đang được triển khai nhằm tận dụng tiềm năng này

+) Năng lượng sinh khối : Năng lượng sinh khối được tạo ra từ các vật liệu hữu

cơ như gỗ, cây trồng và chất thải Năng lượng này có thể được đốt cháy để tạo ra nhiệt năng hoặc chuyển đổi trực tiếp thành điện năng

Việt Nam có nguồn nguyên liệu sinh khối lớn từ nông nghiệp và chế biến công nghiệp, cũng như các nguồn chất thải hữu cơ Năng lượng sinh khối có tiềm năng phát triển đáng kể trong việc sản xuất điện sạch

 Năng lượng điện hạt nhân: Phản ứng phân hạch hạt nhân tạo ra một

lượng lớn nhiệt năng Nhiệt năng này được sử dụng để đun sôi nước, hơi nước được tạo ra sẽ làm quay tua bin để sản xuất điện năng Năng lượng hạt nhân là một nguồn năng lượng sạch, nhưng nó cũng tiềm ẩn nguy cơ rò rỉ phóng xạ

Ở nước ta, chính phủ Việt Nam đang xem xét phát triển năng lượng hạt nhân để đáp ứng nhu cầu năng lượng tăng và giảm thiểu phát thải khí nhà kính Năng lượng hạt nhân cung nguồn điện ổn định và đáng tin cậy

Ngoài những loại năng lượng hệ thống điện này, còn có một số loại khác, chẳng hạn như năng lượng điện địa nhiệt, sử dụng nhiệt từ bên trong lòng đất để tạo

ra điện, và năng lượng hệ thống điện sinh khối, sử dụng vật liệu sinh học như gỗ và cây trồng để tạo ra điện Việc sử dụng các loại Năng lượng hệ thống điện cho một

số ứng dụng cụ thể sẽ được phụ thuộc vào một số yếu tố, bao gồm vị trí, nhu cầu năng lượng và chi phí

3.Ưu điểm và Nhược điểm hệ thống năng lượng Điện

a) Ưu điểm:

+) Nguồn năng lượng tái tạo, sạch và bền vững: Hệ thống năng lượng điện sử

dụng các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời, gió, nước, không gây

ô nhiễm môi trường, không thải khí nhà kính, góp phần bảo vệ môi trường sống và ứng phó với biến đổi khí hậu

+) Tiết kiệm chi phí: Giúp giảm hoặc loại bỏ hóa đơn tiền điện, mang lại lợi ích

kinh tế cho người sử dụng, đặc biệt là trong bối cảnh giá điện đang ngày càng tăng

+) Tăng cường độc lập năng lượng: Giúp người sử dụng tự cung tự cấp năng

lượng, giảm phụ thuộc vào lưới điện quốc gia, nhất là những khu vực có nguồn cung điện không ổn định Giúp cung cấp điện dự phòng

+) Nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng: Khuyến khích người sử dụng năng

lượng hiệu quả hơn, giảm lãng phí năng lượng

+) Góp phần phát triển kinh tế- xã hội

b) Nhược điểm:

+) Chi phí đầu tư cao: giúp người sử dụng tự cung tự cấp năng lượng, giảm phụ

thuộc vào lưới điện quốc gia, là rào cản cho một số người dùng

+) Hiệu suất phụ thuộc vào điều kiện môi trường: Một số năng lượng như gió,

nước,mặt trời có phụ thuộc và điều kiện môi trường Hiệu suất có thể thấp hơn vào những ngày có thời tiết không tốt

+) Cần diện tích lắp đặt lớn: Một số hệ thống năng lượng điện, chẳng hạn như hệ

thống điện năng lượng mặt trời và hệ thống điện gió, cần diện tích lắp đặt lớn, có thể không phù hợp với những nơi có diện tích hạn chế

+) Tác động môi trường: Dù đã sử dụng những năng lượng tái tạo nhưng những

năng lượng hệ thống điện sử dụng nhiên liệu hóa thạch vẫn tạo ra một lượng phát thải khí lớn Tác động đến HST sông ngòi đối với hệ thống thủy điện

Tuy nhiên, cần lưu ý rằng những nhược điểm này đang được khắc phục dần dần nhờ sự phát triển của KHKT Với những ưu điểm vượt trội, hệ thống năng lượng điện vẫn là một lựa chọn tốt để bảo vệ môi trường, tiết kiệm chi phí và đảm bảo an ninh năng lượng cho tương lai Việc lựa chọn hệ thống năng lượng điện phù hợp cần cân nhắc kỹ lưỡng các yếu tố như nhu cầu năng lượng, ngân sách, vị trí, tác động môi trường và các cân nhắc khác