Chủ Đề vai trò của năng lượng tái tạo trong việc ứng phó với biến Đổi khí hậu

Năng lượng tái tạo được tạo ra các nguồn hình thành liên tục, có thể coi là vô hạn như gió, mưa, năng lượng mặt trời, sóng biển, thuỷ triều, địa nhiệt…9 [1] Hình 2.. Có khoảng 16% lượng

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) Nghiêm Thọ Dương

2) Đỗ Ngọc Thành

Mục Lục

I.Định nghĩa năng lượng tái tạo……….3

I.1 Khái niệm năng lượng tái tạo ……… 3

I.2 Ưu điểm và nhược điểm của năng lượng tái tạo………4

I.3 Các loại năng lượng tái tạo trên thế giới……….6

II.Vận dụng quá trình………14

II.1 Thực trạng năng lượng tái tạo tại Việt Nam……… 14

II.2 Ứng dụng năng lượng tái tạo hiện nay ……….15

Tài liệu tham khảo

DANH MỤC HÌNH VẼ,BẢNG CHIẾU

Hình 1 Năng lượng tái tạo được tạo ra các nguồn hình thành liên tục, có thể coi là vô hạn như gió, mưa, năng lượng mặt trời, sóng biển, thuỷ triều, địa nhiệt…9 [1]

Hình 2 Sạch, vô tận, có thể khai thác rộng rãi ở mọi khu vực trên trái đất là những ưu điểm của năng lượng tái tạ [2]

Hình 3 Giá lắp điện mặt trời9từ năng lượng tái tạo như điện mặt trời đang cao hơn từ năng lượng hóa thạch nhưng ngày càng giảm [2]

Hình 4 Các tua bin gió thường có quy mô lớn với công suất từ khoảng 600kW đến 9MW9[1]

Hình 5 Có nhiều cách khai thác năng lượng mặt trời nhờ sử dụng những công nghệ hiện đại khác nhau [1]

Hình 6 Hiện nay, hầu hết các quốc gia trên thế giới đều xây dựng

hệ thống các nhà máy thủy điện, đập thủy điện [1]

Hình 7 Năng lượng sinh học có nguồn gốc từ động vật, cây trồng[1]

Hình 8 Năng lượng địa nhiệt của Trái Đất sinh ra từ sự hình thành

GIỚI THIỆU

Năng lượng tái tạo9hay9năng lượng tái sinh9là năng lượng từ nhữngnguồn liên tục mà theo chuẩn mực của con người là vô hạnnhư9năng lượng mặt trời,9gió,9mưa,9thủy triều,9sóng9và9địa nhiệt.Nguyên tắc cơ bản của việc sử dụng năng lượng tái sinh là tách mộtphần9năng lượng9từ các quy trình diễn biến liên tục trong môi trường

và đưa vào trong các sử dụng kỹ thuật Các quy trình này thườngđược thúc đẩy đặc biệt là từ9Mặt Trời Năng lượng tái tạo thay thếcác nguồn nhiên liệu truyền thống trong 4 lĩnh vực gồm:9phát điện,đun nước nóng, nhiên liệu động cơ, và hệ thống điện độc lập nôngthôn

Có khoảng 16% lượng tiêu thụ điện toàn cầu từ các nguồn9nănglượng tái tạo, với 10%9trong tất cả năng lượng từ sinh khối truyềnthống, chủ yếu được dùng để cung cấp nhiệt, và 3,4% từ thủy điện.Các nguồn năng lượng tái tạo mới (small hydro, sinh khối hiện đại,gió, mặt trời, địa nhiệt, và nhiên liệu sinh học) chiếm thêm 3% vàđang phát triển nhanh chóng Ở cấp quốc gia, có ít nhất 30 quốc giatrên thế giới đã sử dụng năng lượng tái tạo và cung cấp hơn 20%nhu cầu năng lượng của họ Các thị trường năng lượng tái tạo cấpquốc gia được dự đoán tiếp tục tăng trưởng mạnh trong thập kỷ tới

và sau đó nữa.9Ví dụ như, năng lượng gió đang phát triển với tốc độ30% mỗi năm, công suất lắp đặt trên toàn cầu là 282.482 (MW) đếncuối năm 2012

Các nguồn năng lượng tái tạo tồn tại khắp nơi trên nhiều vùng địa

lý, ngược lại với các nguồn năng lượng khác chỉ tồn tại ở một sốquốc gia Việc đưa vào sử dụng năng lượng tái tạo nhanh và hiệuquả có ý nghĩa quan trọng trong an ninh năng lượng, giảm thiểu biếnđổi khí hậu, và có lợi ích về kinh tế.9Các cuộc khảo sát ý kiến côngcộng trên toàn cầu đưa ra sự ủng hộ rất mạnh việc phát triển và sử

dụng những nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời vàgió.

Trong khi nhiều dự án năng lượng tái tạo có quy mô lớn, các côngnghệ năng lượng tái tạo cũng thích hợp với các vùng nông thônI vàvùng sâu, vùng xa và các nước đang phát triển.9Tổng thư ký LiênHợp Quốc9Ban Ki-moon9đã nói rằng năng lượng tái tạo có khả năngnâng những nước nghèo lên một tầm mới thịnh vượng hơn

I Định nghĩa năng lượng tái tạo

I.1 Khái niệm năng lượng tái tạo:

Năng lượng tái tạo9(Renewable energy trong tiếng Anh vớirenewable có nghĩa là tái tạo và energy là năng lượng) hay còn đượcgọi theo cách khác là năng lượng sạch, là loại năng lượng sinh ra từcác nguồn thiên nhiên hay các quy trình tự nhiên được hình thànhliên tục mà theo góc nhìn của con người là vô hạn Ví dụ như ánhsáng mặt trời, nước chảy, gió, thủy triều, mưa,

Hình 1 Năng lượng tái tạo được tạo ra các nguồn hình thành liêntục, có thể coi là vô hạn như gió, mưa, năng lượng mặt trời, sóng

biển, thuỷ triều, địa nhiệt… [1]

I.2 Ưu điểm và nhược điểm của năng lượng tái tạo:

 Ưu điểm của năng lượng tái tạo:

Ưu điểm đầu tiên của năng lượng tái tạo9là có thể tái tạo được, trữlượng vô cùng lớn, có thể vô tận Các dạng năng lượng như mặt trời,gió, địa nhiệt, sóng biển, mưa… có sẵn và tự do sử dụng, không mấtchi phí nhiên liệu.9Năng9lượng sinh khối cũng có trữ lượng lớn và chiphí nhiên liệu thấp So với các nguồn năng lượng truyền thống nhưthan đá, dầu mỏ, khí đốt tự nhiên… đang ngày càng cạn kiệt, chỉđáp ứng nhu cầu năng lượng của con người thêm khoảng 50-70năm, ưu điểm này là một thế mạnh vượt trội

Nhiều số liệu cho thấy sử dụng nguồn năng lượng tái tạo để sảnxuất điện mang lại hiệu quả cao hơn nhiều so với sử dụng nănglượng thông thường Các dạng năng lượng thông thường để đượcchuyển hóa thành điện sẽ được đốt cháy quá quá trình phức tạp tạinhà máy nhiệt điện nhưng không bao giờ có thể chuyển hóa 100%.Thực tế một lượng lớn nhiệt sau khi được sinh ra sẽ bị phân tán vàlãng phí Ví dụ ở Anh, sản xuất điện từ khí gas, có đến 54% lượngnhiệt bị lãng phí trong quá trình sản xuất điện, lượng điện bị lãng phítrong sản xuất từ than đá là 66%, ở năng lượng hạt nhân là 65%…Còn ở năng lượng tái tạo, không hề lãng phí chút năng lượng nàotrong quá trình sinh điện vì dù có hiệu suất thấp hơn nhưng chúng

vô tận

Hình 2 Sạch, vô tận, có thể khai thác rộng rãi ở mọi khu vực trêntrái đất là những ưu điểm của năng lượng tái tạ [2]

Các dạng năng lượng tái tạo đều là những năng lượng sạch, thânthiện với môi trường, phát thải ít carbon trong quá trình sản xuất,chuyển đổi Chính vì vậy, năng lượng tái tạo được biết đến là giảipháp chống lại sự biến đổi khí hậu đang ngày càng tác động nghiêmtrọng đến cuộc sống của con người, giúp bảo vệ hệ sinh thái chung

Ít tác động đến môi trường tự nhiên, không gây ô nhiễm không khí,không làm gia tăng sự nóng lên của khí hậu toàn cầu, hiệu ứng nhàkính… là một9ưu điểm của năng lượng tái tạo9mà con người đangrất cần

Ưu điểm thứ 3 của năng lượng tái tạo9là phong phú, có thể

khai thác rộng rãi ở mọi khu vực khác nhau trên trái đất Ví dụ vớinăng lượng mặt trời, người ta có thể khai thác nó ở bất cứ nơi nào,miễn là nơi đó có ánh sáng mặt trời, có thể dùng để tạo ra nhiệt làmnước nóng, sưởi ấm, tạo điện nhờ9hệ thống điện mặt trời9vớinhững9tấm pin năng lượng mặt trời… Hay với9năng lượng gió, nguồnnăng lượng này đã được sử dụng hàng trăm năm nay để di chuyểnthuyền buồm, khinh khí cầu, làm các cối xay gió cho hệ thống tướitiêu… hay xu hướng hiện nay là sản xuất điện năng từ gió ở rấtnhiều quốc gia trên thế giới

Ngoài ra, tùy vào từng dạng năng lượng tái tạo mà nó còn cónhững ưu điểm riêng, ví dụ như năng lượng gió chiếm rất ít khônggian; sử dụng năng lượng sinh khối từ các phế phẩm nông nghiệp,công nghiệp giúp giảm các bãi chôn xử lý rác, việc phát triển cácloại cây trồng cung cấp cho năng lượng sinh khối còn tăng lượngoxy, giảm CO2 cho môi trường…

 Nhược điểm của năng lượng tái tạo

Tuy có nhiều ưu điểm lớn nhưng9năng lượng tái tạo cũng tồn

tại một số nhược điểm, chẳng hạn như:

Do chịu tác động từ tự nhiên nên năng lượng tái tạo có tính ổnđịnh thấp hơn so với các nguồn năng lượng truyền thống Chỉ có thểkhai thác năng lượng mặt trời vào ban ngày vào những ngày có mặttrời, còn ban đêm hay những ngày trời âm u, mưa thì hệ thống sẽkhông hoạt động Hay với năng lượng gió, các tua-bin gió chỉ có thểsinh điện vào những thời điểm có tốc độ gió thổi trong khoảng 4-25m/s Tốc độ gió phải tối thiểu 4 m/s thì các tua-bin gió mới bắt đầuchạy đều và phát điện, nhưng nếu vượt qua 25 m/s thì các tua-bin sẽngừng hoạt động để tránh hỏng hóc trong điều kiện gió mạnh

Hình 3 Giá lắp điện mặt trời9từ năng lượng tái tạo như điện mặt trờiđang cao hơn từ năng lượng hóa thạch nhưng ngày càng giảm [2]

Đòi hỏi công nghệ tiên tiến và chi phí cao cũng là một nhược điểm của năng lượng tái tạo Để tận dụng các nguồn

năng lượng tái tạo để tạo ra điện, cần có công nghệ tiên tiến và chiphí đầu tư khá cao Hiện nay, chi phí sản xuất điện từ năng lượng táitạo nhìn chung đang cao hơn so với chi phí từ năng lượng hóa thạch.Tuy nhiên, sự phát triển của năng lượng tái tạo trong xu hướng toàncầu đã giúp chi phí ngày càng giảm và hiệu suất ngày càng tăng,dần cải thiện nhược điểm này

I.3 Các loại năng lượng tái tạo trên thế giới

 Năng lượng gió

Ngày nay, các tua bin gió thường có quy mô lớn với công suất từ khoảng 600kW đến 9MW Đây là thiết bị giúp tạo ra một lượng tươngđối lớn nhờ vào sức gió thổi Khi tốc độ gió tăng, sản lượng điện cũngtăng lên đạt công suất tối đa cho tuabin

Những khu vực có gió mạnh liên tục là nơi lý tưởng cho các trangtrại điện gió Thông thường, số giờ đầy tải của tuabin gió có thể thayđổi từ 16% đến 57% hàng năm và sẽ cao hơn ở các vị trí ngoài khơi.

Hình 4 Các tua bin gió thường có quy mô lớn với công suất từ

khoảng 600kW đến 9MW[1]

 Năng lượng mặt trời

Có nhiều cách khai thác năng lượng mặt trời nhờ sử dụng những

Hình 5 Có nhiều cách khai thác năng lượng mặt trời nhờ sử dụng

những công nghệ hiện đại khác nhau [1]

 Thuỷ điện

Thủy điện là nguồn năng lượng sạch hoàn toàn đang được ứngdụng nhiều9ở hầu hết các quốc gia Thủy điện hoạt động dựa vào sứcnước trong các dòng nước có tốc độ nhanh để thiết lập tuabin máyphát điện

Hiện nay, hầu hết các quốc gia trên thế giới đều xây dựng hệthống các nhà máy thủy điện, đập thủy điện Tuy nhiên, những côngtrình này không được xem là năng lượng tái tạo Lý do là vì thủy điệncũng như các con đập này làm giảm dòng chảy tự nhiên và9chuyểnhướng dòng chảy Bên cạnh đó, thủy điện và đập thủy điện còn tácđộng đến con người cũng như quần thể sinh vật sinh sống trong khuvực đó.9Các nhà máy thủy điện nhỏ sẽ được quản lý cẩn thận hơn đểkhông gây ra các tác động đến môi trường

Hình 6 Hiện nay, hầu hết các quốc gia trên thế giới đều xây dựng

hệ thống các nhà máy thủy điện, đập thủy điện [1]

 Năng lượng sinh học

Năng lượng sinh học (hay còn gọi là năng lượng sinh khối) cónguồn gốc từ động vật, cây trồng Nguồn năng lượng tái sinh này cóthể được sử dụng trực tiếp hoặc gián tiếp nhờ vào quá trình đốt cháy

để tạo ra nhiệt

Gần đây, các nhà khoa học chỉ ra rằng đốt9sinh khối có nguồn gốc

từ thực vật tạo ra lượng khí CO2 cao, gây nên những ảnh hưởng tiêu

Hình 7 Năng lượng sinh học có nguồn gốc từ động vật, cây

trồng[1]

 Năng lượng địa nhiệt

Năng lượng địa nhiệt của Trái Đất sinh ra từ sự hình thành của banđầu hành tinh và sự phân rã phóng xạ của khoáng chất

Ở một số khu vực có độ dốc địa nhiệt đủ cao sẽ khai thác được vàtạo ra điện Tuy nhiên, công nghệ để khai thác năng lượng địa nhiệtvẫn bị giới hạn ở một vài nơi Ngoài ra, vấn đề kỹ thuật cũng làmhạn chế tiện ích của loại năng lượng này

Hình 8 Năng lượng địa nhiệt của Trái Đất sinh ra từ sự hình thành của ban đầu hành tinh và sự phân rã phóng xạ của khoáng chất[1]

 Năng lượng chất thải rắn:

Ngày nay, chuyển hóa chất thải rắn thành năng lượng là biện pháptái chế rác thải hữu cơ hiệu quả Hoạt động này không chỉ xử lý rácthải thành điện năng mà còn giảm phát thải khí nhà kính

Nhiều quốc gia đã giải quyết hiệu quả vấn đề rác thải, đặc biệt là

Hình 9 Chuyển hóa chất thải rắn thành năng lượng là biện pháp

tái chế rác thải hữu cơ hiệu quả[1]

 Năng lượng thuỷ triều

Thủy triều là dạng năng lượng sạch hoàn toàn, được sử dụng đểtạo ra điện nhờ vào sự chuyển đổi năng lượng Nguồn năng lượngnày mức chi phí đầu tư khá tốn kém Hơn nữa, chỉ thực hiện được ởnhững nơi có vận tốc dòng chảy lớn hoặc thuỷ triều đủ cao

Năng lượng tái tạo từ thủy triều tồn tại một số nhược điểm đang được các nhà khoa học tìm ra cách giải quyết trong cuộc khủng hoảng năng lượng sắp tới Vì vậy, năng lượng từ thủy triều cũng chưa thực sự được sử dụng rộng rãi

Hình 10 Năng lượng thủy triều có mức đầu tư khá cao nên chưa

thực sự được sử dụng rộng rãi [1]

 Nhiên liệu hydrogen và pin nhiên liệu hydro

Ngoài ra, hydrogen còn được sử dụng trong pin nhiên liệu hydro,

cung cấp năng lượng cho động cơ điện tương tự như9pin lưu trữ

điện Các loại xe chạy bằng hơi nước đều được ứng dụng từ loại

năng lượng này

Khi sử dụng nhiên liệu đốt hydrogen, ô nhiễm trong thành phốđược giảm một cách đáng kể Đây sẽ là giải pháp hữu hiệu nhằmngăn chặn tình trạng ô nhiễm môi trường trong tương lai

Hình 11 Nhiên liệu hydrogen giúp tỉ lệ ô nhiễm trong thành phố được giảm một cách đáng kể [1]

II.Vận dụng quá trình:

II.1 Thực trạng năng lượng tái tạo tại Việt Nam:

Năng lượng tái tạo không gây9ô nhiễm môi trường, giúp giảmthiểu hiệu ứng nhà kính Vì vậy, theo Bộ Công thương, xét đến năm

2030 sẽ đặt mục tiêu và định hướng phát triển năng lượng9tái tạo tạiViệt Nam.9

Đến nay, Việt Nam đã thực hiện thành công nhiều dự án nănglượng mặt trời ở các tỉnh phía Trung và phía Nam Hầu hết các dự ánđều mang lại nhiều lợi ích như: giảm tiền điện hàng tháng, tạo công

ăn việc làm cho một số lao động, tăng thêm giá trị sản xuất côngnghiệp, tăng phần thuế VAT cho ngân sách của địa phương

Ngoài năng lượng mặt trời, Việt Nam cũng có nhiều tiềm năng đểphát triển năng lượng gió khi sở hữu đường bờ biển dài 3.200km vàtốc độ gió ở Biển Đông hàng năm là 6m/s Tuy nhiên, do tồn tạinhiều rào cản về pháp lý, kỹ thuật, kinh phí, phát triển điện gióđang có những bước tiến khá chậm

Hình 12 Một địa điểm sử dụng năng lượng tái tạo từ gió tại Việt

Nam [1]

II.2 Ứng dụng năng lượng tái tạo hiện nay

Có quá nhiều nguyên nhân dẫn đến ô nhiễm không khí ngày càngnghiêm trọng hơn Chính vì vậy, việc tận dụng năng lượng sạch hoàntoàn là biện pháp hữu hiệu đối với ngành ô tô Việt Nam

VinFast đi đầu trong lĩnh vực sản xuất ô tô điện dựa trên nền tảngnăng lượng sạch Trong đó,9VinFast VF e349sở hữu những ưu điểmvượt trội của điện khí hóa ô tô, bắt kịp những xu hướng của ngành

Hình 13 Xe điện VinFast VF e34 hạn chế tối đa hiện tượng phát thải ra môi trường nhờ ứng dụng pin lithium-ion [1]

Với mục tiêu cung cấp nguồn năng lượng tốt cho xe ô tô điện, đảmbảo khả năng tái sinh và tích trữ năng lượng hiệu quả trên xe ô tô,VinFast cũng đang gấp rút triển khai9hệ thống trạm sạc9trên 63

tỉnh thành Ngoài ra, khách hàng9thuê pin ưu việt từ VinFast9sẽ

tiết kiệm được chi phí vận hành, chủ động hơn trong việc cung cấpnăng lượng

Đặc biệt, VinFast còn đảm bảo “xanh hóa” toàn diện ngành côngnghiệp xe hơi Chiến lược này được xây dựng nhằm đảm bảo hạnchế lượng khí thải lớn ra môi trường mỗi ngày.9

VinFast đang dần hiện thực hóa tầm nhìn trở thành hãng xe điệnthông minh toàn cầu, giảm thiểu thải khí, góp phần xây dựng ngànhnăng lượng tái tạo nói chung.9

Các mẫu xe xanh hiện là lựa chọn ưu tiên của nhiều khách hàng

để góp phần bảo vệ môi trường sống VinFast hiện có nhiều ưu đãi

hấp dẫn khi khách hàng9đặt mua VF e349và9đặt cọc VF 8,9VF

99online Quý khách sẽ được trải nghiệm các công nghệ hiện đại,

tính năng mạnh mẽ và thông minh được tích hợp trên xe

Trên đây là một số9ưu nhược điểm của năng lượng tái tạo Từnhững ưu nhược điểm trên có thể thấy việc phát triển năng lượng táitạo mang lại rất nhiều lợi ích và khai thác tốt9các nguồn năng lượngsạch9này chính là một cách để đảm bảo vừa phát triển vừa bảo vệhành tinh