Chủ Đề trình bày về các dạng nguồn năng lượng tái tạo

Việc chuyển đổi từ sử dụng nhiên liệu hóa thạch sang năng lượng tái tạo không chỉ giúp giảm lượng khí thải CO2 mà còn tạo ra các cơ hội kinh tế mới, thúc đẩy sự phát triển của các ngành

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

KHOA KĨ THUẬT ĐIỆN - *** -

BÁO CÁO HỌC PHẦN

NĂNG LƯỢNG CHO PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG Chủ đề: Trình bày về các dạng nguồn năng lượng tái tạo

GVHD: ĐINH VĂN THÌN

Nhóm sinh viên: BÙI VĂN HUY 1)

2) LÊ VĂN THỦY

3) BÙI CÔNG NAM

4) NGUY ỄN VĂN ĐẠI HẢI 5) TRƯƠNG QUANG HUY Lớp: D18TDHHTD2

Hà Nội, ngày… tháng… năm…

MỤC LỤC

A MỞ ĐẦU 2

B NỘI DUNG 3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO 3

I Định nghĩa 3

II Sự khác nhau giữa năng lượng tái tạo và năng lượng không tái tạo 3

III Nhu cầu sử dụng nguồn năng lượng tái tạo ở Việt Nam 3

CHƯƠNG 2 CÁC LOẠI NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO 5

I Năng lượng mặt trời 5

II Năng lượng gió 6

III Năng lượng thủy triều 8

IV Năng lượng sinh khối 8

V Năng lượng địa nhiệt 10

CHƯƠNG 3 VAI TRÒ VÀ ĐÓNG GÓP TRONG LĨNH VỰ C ĐI ỆN VÀ VẬN TẢ I Ở VI ỆT NAM 12

I Năng lượng mặt trời 12

II Năng lượng gió 12

III Năng lượng thủy triều 12

IV Năng lượng sinh khối 15

V Năng lượng địa nhiệt 15

CHƯƠNG 4 ƯU ĐIỂM VÀ HẠ N CH Ế TRONG VIỆ C S Ử DỤNG NGUỒN NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO 18

I Năng lượng mặt trời 18

II Năng lượng gió 18

III Năng lượng thủy triều 19

IV Năng lượng sinh khối 19

V Năng lượng địa nhiệt 20

C KẾT LUẬN 21

D DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 22

A MỞ ĐẦU

Trong những thập kỷ gần đây, biến đổi khí hậu đã trở thành một trong những thách thức lớn nhất đối với nhân loại Các hoạt động công nghiệp, giao thông vận tải và sản xuất năng lượng từ các nguồn nhiên liệu hóa thạch như than đá, dầu mỏ và khí đốt tự nhiên đã và đang góp phần làm tăng lượng khí thải nhà kính, gây ra hiện tượng ấm lên toàn cầu Trước tình hình đó, việc tìm kiếm các nguồn năng lượng sạch, bền vững và thân thiện với môi trường là vô cùng cần thiết Và năng lượng tái tạo là một giải pháp hiệu quả

Năng lượng tái tạo đóng vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu tác động tiêu cực của biến đổi khí hậu và đảm bảo an ninh năng lượng Việc chuyển đổi từ sử dụng nhiên liệu hóa thạch sang năng lượng tái tạo không chỉ giúp giảm lượng khí thải CO2 mà còn tạo ra các cơ hội kinh tế mới, thúc đẩy sự phát triển của các ngành công nghiệp xanh và tạo ra nhiều việc làm

Đề cập đến những vấn đề nêu trên, nhóm chúng em viết báo cáo về ủ đề năng lượng chtái tạo với các mục tiêu chính: Khái niệm; phân loại; vai trò và đóng góp trong lĩnh vực điện và vận tải tại Việt Nam bao gồm cả ưu điểm và hạn chế của việc sử dụng các dạng nguồn năng lượng tái tạo

Nhóm sinh viên thực hiện:

• Nội dung: Bùi Văn Huy, Tạ Tuấn Hưng

• Powerpoint: Bùi Công Nam, Nguyễn Văn Đại Hải

• Thuyết trình: Trương Quang Huy

• Bố cục Word: Lê Văn Thủy

B N I DUNG ỘCHƯƠNG 1: TỔ NG QUAN VỀ NĂNG LƯƠNG TÁI TẠO

I Định nghĩa

− Năng lượng tái tạo hay còn được biết đến là nguồn năng lượng sạch hoàn toàn và chúng trái ngược với nhiên liệu hóa thạch Năng lượng tái tạo được tạo ra từ các nguồn hình thành liên tục và gần như là vô hạn như ánh sáng mặt trời, mưa, gió, thủy triều,

− Hiện nay, loài người đang khai thác và sử dụng 5 loại nguồn năng lượng tái tạo chính là: thủy điện, năng lượng mặt trời, năng lượng gió, năng lượng sinh khối và năng lượng địa nhiệt

II S khác nhau giự ữa năng lượng tái t o và không tái tạ ạo

− Năng lượng tái t o và không tái t o là hai khái ni m quan trạ ạ ệ ọng trong lĩnh vực năng lượng hiện đại Năng lượng tái tạo là các nguồn năng lượng đượ ạo ra từ các quá c ttrình t nhiên và tái tự ạo được như năng lượng m t trặ ời, gió, nước, sinh vật và đất đai Trong khi đó, năng lượng không tái tạo là các nguồn năng lượng tạo ra từ các tài nguyên có hạn như dầu mỏ, khí đốt và than đá Từ khóa này đang trở thành ch ủ

đề quan tâm c a nhiủ ều người và cộng đồng do tác động của nó đến môi trường và

s phát tri n b n v ng cự ể ề ữ ủa con ngư i.ờ

− Ưu điểm của năng lượng tái tạo:

• Không gây ra ô nhiễm môi trường như các nguồn năng lượng không tái tạo, chẳng hạn như khí thải và chất thải hóa học

• Tài nguyên được tái tạo và bền vững, do đó không gây áp lực lên các nguồn tài nguyên thiên nhiên như than đá, dầu mỏ và khí đốt

• Giá thành thấp hơn so với các nguồn năng lượng không tái tạo, đặc biệt là khi các công nghệ sản xuất và lắp đặt được cải tiến

Tổng thể, năng lượng tái t o là m t gi i pháp thay th ạ ộ ả ế tiềm năng cho các nguồn năng lượng không tái t o, giúp b o v ạ ả ệ môi trường và đảm bảo tính b n v ng c a tài nguyên thiên nhiên ề ữ ủ

III Nhu cầu s d ng ngu ử ụ ồn năng lượng tái t o ạ ở Việt Nam

− Việt Nam là m t n n kinh t m i n i v i g n 100 tri u dân Trong ba th p k qua, ộ ề ế ớ ổ ớ ầ ệ ậ ỷViệt 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 g n 3.700 USD cùng v i nhu c u tiêu thầ ớ ầ ụ năng lượng ngày càng tăng (World bank, 2024) Khi n n kinh t p t c phát triề ế tiế ụ ển, điều này tạo ra gia tăng nhu cầu về năng lượng, vì tăng trưởng kinh t ph n l n ph ế ầ ớ ụ thuộc vào kh ả năng tiếp cận các nguồn năng lượng đa dạng Tốc độ tăng trưởng nhu c u tiêu thầ ụ năng lượng là khoảng 9,5%/năm (Phung Thanh Binh, 2011) Năm 2016-2017, m c tiêu thứ ụ năng lượng c a Viủ ệt Nam được ghi nh n ậ ở mức hơn 184 tỷ kWh/năm Tuy nhiên hệ thống

điện qu c gia hiện ch có thể tạo ra khoảng 170 t kố ỉ ỷ Wh điện mỗi năm theo báo cáo của Tập đoàn điện lực quốc giá Việt Nam (EVN, 2018)

− Trong Quy ho ch t ng th phát triạ ổ ể ển điệ ựn l c quốc gia VII sau này là VIII (“PDP VII”) s a đử ổi giai đoạn 2011 - 2020 và tầm nhìn đến năm 2030, Việt Nam đặt mục tiêu tăng ấp đôi sản lượng điện lên 129.500MW vào năm 2030 Tỷg lệ nguồn điện được điều chỉnh để gi m s ả ự phụ thu c vào nguộ ồn điện truy n th ng các ngu n nhiên ề ố ồliệu (ví dụ như thủy điện và than đá) và tăng công suấ ẵt s n có c a các dủ ự án năng lượng tái tạo B Công Thộ ương đề xuất rằng việc thúc đẩy năng lượng tái tạo cần tiếp tục là ưu tiên trong những năm tới để gi i quy t tình tr ng thiả ế ạ ếu năng lượng của đất nước (ibid) Gần đây nhất vào ngày 9 tháng 6 năm 2020, Thủ tướng Chính phủ

đã ban hành công văn 693/TTg - CN gửi Bộ Công Thương phê duyệt bổ sung công suất điện gió 6.830MW; và 90 dự án điện gió mới trong PDPVII (TTCP,2020) Danh sách các d ự án này được nêu trong công văn số 1931/BCT-DL ngày 19 tháng

3 năm 2020 của Bộ Công Thương gửi Thủ tướng Chính phủ (MOIT, 2020).Dưới đây là tỷ lệ chi tiết liên quan năng lượng dự kiến trong QHĐVII, VIII tính đến năm 2030:

T t l trong b ng phân b các nguừ ỷ ệ ả ổ ồn năng lương của Vi t Nam 2030 có thệ ể thấy vai trò quan trọng năng lượng tái t o bao gạ ồm điện khí, năng lượng mặt trời và gió V i 57% ớ

địa hình c a Việt Nám có ánh nắng tủ ập trung quanh năm Cường độ năng lượng mặt tr i ờ

t ự nhiên được ghi nh n trung bình vào kho ng 5kWh/m2,tiậ ả ềm năng năng lượng mặt trời ởViệt Nam là 60-100 GWh/năm 13 Việt Nam cũng có tiềm năng rấ ớn đểt l phát triển năng lượng gió, có đường bờ biển dài 3.400 km với tốc độ gió trung bình 6 mét/giây (MOIT, 2015) T ng tiổ ềm năng phát điện từ năng lượng gió ước tính vào khoảng 500 đến 1000kWh/m2/năm Ngoài ra, ước tính Việt Nam cũng có thể sản xuất 73 triệu tấn tổng tiềm năng năng lượng sinh khối mỗi năm, trong đó bao gồm 60 triệu tấn từ nông nghiệp, lâm nghiệp và th y s n và 13 tri u t n rác thủ ả ệ ấ ải, ước tính khoảng 5.000MW (MOIT, 2018)

CHƯƠNG 2 CÁC LOẠI NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO

I Năng lượ ng mặt tr i ờ

1. Khái niệm

− Năng lượng mặt trời được định nghĩa là năng lượng của dòng bức xạ điện từ xuất phát từ Mặt Trời, cộng với một phần năng lượng của các hạt nguyên tử khác được phóng ra từ các ngôi sao Chúng được khai thác bởi con người từ thời cổ cho đến hiện đại, qua hàng loạt các công nghệ khác nhau

− Năng lượng mặt trời đóng vai trò rất quan trọng đối với Trái Đất Mặt trời có khả năng chiếu sáng và tỏa nhiệt giúp cho muôn loài được sưởi ấm, sống khỏe mạnh và sinh hoạt bình thường Trong sản xuất, nhiệt từ Mặt trời còn có thể giúp phơi khô thóc, rạ hay chí là làm muối

− Với con người, đây là một nguồn năng lượng đáng giá Khi tiếp cận được nó, không chỉ giải quyết được vấn đề về nguồn cung ứng năng lượng và còn phần nào giải quyết được vấn đề đang gây nhức nhối giữa các quốc gia là ô nhiễm môi trường

Hình 1: Sơ đồ hệ thống năng lượng mặt trời

2 Hiện trạng

Vào năm 2017, Thủ tướng Chính phủ đã ban hành quyết định số 11/2017/QĐ TTg về

-cơ chế khuyến khích phát triển các dự án điện mặt trời tạiViệt Nam Trong đó, -cơ chế giá bán điện đã thu hút lượng lớn sự quan tâm củacác doanh nghiệp Nếu dự án hoàn thành trước hạn là 30/6/2019 và hòa được với lưới điện quốc giá thì giá bán sẽ là khoảng 2100 đồng cho 1kWh Sau mốc thời gian này, giá bán sẽ bị giảm đi 30% Bài toán kinh tế đặt ra cho các nhà đầu tư, khiến họ buộc phải đẩy nhanh tiến độ công trình Sau 1 năm, hơn 90 nhà máy điện có thể đi vào hoạt động Nhưng vấn đề lại phát sinh ở quá tải lưới điện truyền tải Điện sản xuất không thể tải đi buộc các nhà máy phải giảm công suất vốn có, đưa về chờ dạng dự phòng, thiệt hại có thể lên đến hàng trăm tỉ đồng Ngoài ra, do tính không ổn

định nên trong hệ thống tải điện không cho phép huy động một tỉ lệ điện mặt trời quá cao Chỉ một biến động nhỏ có thể làm sụt giảm mạnh nguồn phát, gây mất an toàn, ổn định hệ thống

Những vấn đề nan giải đó vẫn đang chờ có một hướng giải quyết triệt để, tối ưu cho cả nhà nước, nhà đầu tư và cả người dân sử dụng

− Lượng ánh sáng mặt trời dồi dào Với cường độ ánh sáng cao và lượng giờ nắng : hàng ngày, tiềm năng năng lượng mặt trời ở Việt Nam ở mức đáng kể Theo các nghiên cứu, mỗi mét vuông của lãnh thổ Việt Nam nhận được khoảng 4-5 kWh ánh sáng Mặt trời mỗi ngày, tương đương với hơn 1.500 kWh ánh sáng Mặt trời mỗi năm

− Phân bố đồng đều và phong cách sống dân cư phù hợp: Việt Nam có một phân bố đồng đều về ánh sáng Mặt trời trên toàn quốc, từ miền Bắc đến miền Nam Điều này tạo ra cơ hội để khai thác năng lượng mặt trời ở các khu vực đô thị, nông thôn, khu công nghiệp và các khu du lịch

− Nhu cầu nguồn điện tăng cao và sự phụ thuộc vào năng lượng hóa thạch: Với tăng trưởng kinh tế và gia tăng dân số, nhu cầu về điện của Việt Nam đang tăng nhanh chóng Hiện nay, đa số nguồn điện được sản xuất từ nhiên liệu hóa thạch, gây ô nhiễm môi trường và không đảm bảo đủ cung cấp điện cho quốc gia Việc khai thác năng lượng mặt trời sẽ giúp giảm sự phụ thuộc vào năng lượng hóa thạch và đảm bảo nguồn điện bền vững

II Năng lượng gió

1. Khái niệm

Năng lượng gió là động năng của không khí di chuyển trong bầu khí quyển Trái Đất, năng lượng gió là một hình thức gián tiếp của năng lượng mắt trời Người ta dựa trên động năng của gió tác động lên cánh quạt tuabin gió làm quay tuabin tạo ra điện năng

2. Hiện trạng

Tại Việt Nam, Năm 2004 đầu tư cho đảo Bạch Long Vĩ 800 kW điện gió 414kW kết hợp điêden hết 938150 USD Đầu tư cho điện gió không lớn so với đầu tư các nhà máy điện khác tại Việt Nam: nhà máy điện Uông Bí 890000 USD/MW, nhà máy điện Ninh Bình 2 gần 1 triệu USD/MW, nhà máy điện khí Phú Mỹ 3: 627784 USD/MW, thuỷ điện Đại Ninh: 1,45 triệu USD/MW, thuỷ điện Sơn La 1 triệu USD/MW

3. Tiềm năng

− Tài nguyên gió của Việt Nam chủ yếu nằm dọc theo bờ biển dài hơn 3000 km, ở các vùng đồi núi và cao nguyên phía Bắc và miền Trung Bản đồ gió toàn cầu ước tínhrằng hơn 39% diện tích Việt Nam có tóc độ gió trung bình hàng năm trên 6 m/s

ở độ cao 65m và hơn 8% diện tích đất liền của Việt Nam có tốc độ gió trung bình hằng năm trên 7m/s (xem hình 1) [24] Điều này tương ứng với tiềm năng vật chất tài nguyên gió là 512 GW và 110 GW Có tính đến hạn chế sử dụng các khu vực đất liền – không bao gồm các khu vực núi có độ dốc trên 30%, các không gian bị đứt gãy có diện tích dưới 1 km2 và các khu vực cách xa đường dây điện hiện có hơn 10

km – phân tích của viện ISF [26] cho thấy 42 GW kỹ thuật trên bờ tiềm năng năng lượng gió cho các trang trại gió quy mô tiện ích

− Ở Việt Nam, tiềm năng gió ngoài khơi lớn hơn nhiều so với tiềm năng gió trên đất liền do bờ biển dài Gió trên biển mạnh hơn, ổn định hơn Những hạn chế về sử dụng đất để đặt tua bin và cơ sở hạ tầng truyền tải cũng thấp hơn Sử dụng mô hình -

Nghiên cứu và Dự báo Thời tiết (WRF) (độ phân giải 10 km trong 10 năm, từ 2006 đến 2015), các nghiên cứu chỉ ra rằng tiềm năng năng lượng lớn nhất nằm ở khu vực ngoài khơi xung quanh đảo Phú Quý (Tỉnh Bình Thuận) Chỉ riêng khu vực này

đã có thể cung cấp 38,2 GW công suất phát điện gió ngoài khơi

III Năng lượng thủy điện

1. Khái niệm

Thủy điện là nguồn điện có được từ năng lượng nước Đa số năng lượng thủy điện có được từ thế năng của nước được tích tại các đập nước làm quay một turbine nước và máy phát điện Kiểu ít được biết đến hơn là sử dụng năng lượng động lực của nước hay các nguồn nước không bị tích bằng các đậ nước như năng lượng thủy triều Thủy điệp n là nguồn năng lượng tái tạo

2. Hiện trạng

− Năm 2014, thủy điện chi m kho ng 32% trong t ng s n xuế ả ổ ả ất điện Theo d báo cự ủa Quy họach điện VII thì đến các năm 2020 và 2030 tỷ trọng thủy điện v n còn khá ẫcao, tương ứng là 23%

− Theo phân cấp của Việt Nam, các nguồn thủy điện có công suất đến 30MW thì được phân loại là thủy điện nhỏ Các nguồn thủy điện có công suất lớn hơn gọi là thủy điện lớn Tại Việt Nam, các dự án thuỷ điện nhỏ được xây dựng từ những năm 60.Các dự án này ban đầu được xây dựng từ nguồn ngân sách nhà nước trong giai đoạn 1960 1985 tại các tỉnh miền Bắc và miền Trung Việt Nam.Từ năm 1985 đến -

1990, các bộ ngành, tỉnh, đơn vị quân sự và các tổ chức đã đầu tư vào thuỷ điện nhỏ Sau năm 2003 đầu tư bắt đầu đến từ ngành kinh tế tư nhân khi thị trường điện trở nên tự do hơn Cho đến 2007, có 310 dự án thuỷ điện nhỏ được phân bổ rộng khắp đất nước trên 31 tỉnh thànhvới tổng công suất lắp đặt khoảng 3,443MW

3. Tiềm năng

− Theo đánh giá, tiềm năng thủy điện nhỏ của Việt Nam vào khoảng 4.000MW,trong

đó loại nguồn có công suất từ 100kW 30MW chiếm 93 95%, còn loại nguồn có - - công suất dưới 100kW chỉ chiếm 5 - 7%, với tổng công suất trên 200MW

− Với hơn 2.200 con sông suối với quy mô khác nhau và chiều dài trên 10km,Việt Nam có tiềm năng rất lớn về thuỷ điện: tiềm năng lý thuyết khoảng 300 tỷ kWh và tiềm năng kỹ thuật vào khoảng 123 tỷ kWh.“Tổng tiềm năng kỹ thuật của thuỷ điện nhỏ tại Việt Nam nằm trong khoảng từ 1.600 MW – 2.000MW với quy mô đa dạng

IV Năng lượng sinh khối

1. Khái niệm

Năng lượng sinh kh i (biomass energy) là ố năng lượng được t o ra t các v t liạ ừ ậ ệu dư thừa như trấu, rơm rạ, bã mía hoặc chất thải từ các hoạt động sinh hoạt của con người (rác,

bùn/nước c ng) Sinh kh i là sử d ng các vật liệu này chuyển hóa thành điện năng (sinh ố ố ụhóa, hóa học) hoặc nhiệt năng (đốt)

2. Thực trạng

Việt Nam có nhiều loại sinh khối có thể sử dụng một cách hiệu quả để cungcấp và đáp ứng một phần nhu cầu nhiên liệu và điện của đất nước Các loại sinh khối chính là gỗ năng lượng, phế thải - phụ phẩm từ cây trồng, chất thải chănnuôi, rác thải ở đô thị và các chất thải hữu cơ khác Nguồn NLSK có thể sử dụng bằng cách đốt trực tiếp, hoặc tạo /thành viên nhiên liệu sinh khối Tiềm năng nguồn sinh khối từ phế thải nông nghiệp, chất thải chăn nuôi và rác thải hữu cơcó tổng công suất khoảng 400 MW.” “Theo tính toán của Viện Năng lượng Việt Nam, tổng nguồn sinh khối vào khoảng 118 triệu tấn/năm bao gồm khoảng 40 triệu tấn rơm rạ, 8 triệu tấn trấu, 6 triệu tấn bã mía và trên 50 triệu tấn vỏ cà phê, vỏ đậu, phế thải gỗ Nguồn sinh khối chủ yếu của nước ta gồm gỗ và phụ phẩm cây trồng, trong đó gồm rừng tự nhiên, rừng trồng, cây trồng phân tán, cây công nghiệp và cây

ăn quả, phế phẩmgỗ công nghiệp

3. Tiềm năng

Với đặc thù là một nước nông nghiệp, Việt Nam có tiềm năng khai thác khoảng 150 triệu tấn các loại này mỗi năm Việc làm này không chỉ giúp giảm bớt các chất thải ra môi

trường mà còn góp phần đảm bảo an ninh năng lượng, giảm bớt phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch

Chẳng hạn, sản xuất điện từ gỗ củi có tiềm năng quy đổi đạt 14,6 triệu tấn dầu, các loại phế thải là 20,6 triệu tấn dầu quy đổi và rác thải đô thị là khoảng 1,5 triệu tấn dầu quy đổi vào năm 2030

Các dạng sinh khối khác như trấu ở Đồng bằng sông Cửu Long, bã mía ở các nhà máy mía đường có thể áp dụng công nghệ đồng phát năng lượng (sản xuất cả điện và nhiệt) để hòa vào lưới điện quốc gia Đồng bằng sông Cửu Long chính là vùng có tiềm năng phát triển năng lượng sinh khối lớn nhất cả nước (33.4%), kế đó là Bắc Trung Bộ và Duyên hải miền Trung (21.8%)

Đặc biệt, năng lượng sinh khối từ bã mía đang có tiềm năng rất lớn để cân bằng nguồn cung điện cho thủy điện vào mùa khô, thời điểm sản xuất điện của các nhà máy mía đường Theo tính toán, đến năm 2030 cả nước sẽ có 40 triệu tấn mía, tương ứng công suất phát điện 1.600MW, điện năng từ bã mía đạt 4,7 triệu MWh, tương đương 2,8 tỷ kWh điện thương phẩm hòa lưới điện quốc gia

V Năng lượng địa nhiệt

1. Khái niệm

Năng lượng địa nhiệt là nguồn năng lượng được lấy từ nhiệt trong tâm Trái Đất Năng lượng này có nguồn gốc từ sự hình thành ban đầu của hành tinh, từ hoạt động phân hủy phóng xạ của các khoáng vật, và từ năng lượng mặt trời được hấp thụ tại bề mặt Trái Đất

Hình 3: Cấu t o nhà máy ạ năng lượng địa nhiệt

2. Thực trạng