DO AN TOT NGHIEP huong. pptx

Trường Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp LỜI MỞ ĐẦU Vấn đề an ninh năng lượng hiện đang là vấn đề toàn cầu thu hút sự quan tâm của mọi quốc gia trên thế giới. Vì vậy việc tìm ra nguồn năng lượng thay thế để có thể giúp cân bằng giữa phát triển kinh tế, vấn đề năng lượng và môi trường là nhiệm vụ của mỗi quốc gia trên thế giới nói chung và của Việt Nam nói riêng. Và năng lượng tái tạo là một giải pháp cho vấn đề trên. Trong các dạng năng lượng tái tạo, Biogas là một năng lượng mới, thân thiện với môi trường. Đây là năng lượng có được từ sự phân hủy của các chất hữu cơ như phân người, động vật, bèo, rơm rạ, lá cây… trong môi trường không có oxy có thể dùng để đun nấu, sưởi ấm, thắp sáng, tạo nguồn phân bón sạch cho cây trồng làm sạch môi trường. Xuất phát từ lý luận trên, em đã lựa chọn đề tài “Tìm hiểu về tiềm năng, hiện trạng và hiệu quả sử dụng năng lượng Biogas tại thị xã Sơn Tây – thành phố Hà Nội” để làm đồ án tốt nghiệp. Mục đích của đề tài là đi sâu vào nghiên cứu, tìm hiểu tiềm năng, hiện trạng sử dụng năng lượng Biogas tại thị xã, phân tích đánh giá hiệu quả kinh tế - môi trường năng lượng Biogas đem lại ở quy mô nhỏ (hộ gia đình) ở thị xã và từ đó đưa ra một số giải pháp phát triển năng lượng Biogas. Nội dung đồ án tốt nghiệp gồm 3 phần chính sau: Phần 1: Tìm hiểu chung về năng lượng tái tạo. Phần 2: Tổng quan về năng lượng Biogas – khí sinh học. Phần 3: Tiềm năng, hiện trạng và hiệu quả sử dụng năng lượng Biogas tại thị xã Sơn Tây – Hà Nội. Em xin chân thành cảm ơn Phó Viện Trưởng Đỗ Bình Yên đã hướng dẫn tận tình để em có thể hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp của mình. Do trình độ và khả năng nhận thức có hạn, bản đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong sự góp ý của thầy cô giáo, các bạn để bản đồ án hoàn thiện hơn. Hà Nội, ngày tháng năm 2011 Sinh viên thực hiện Nguyễn Thị Lan Hương Nguyễn Thị Lan Hương – Lớp Đ1QLNL 1 Trường Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU CHUNG VỀ NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO 1.1. KHÁI NIỆM Năng lượng tái tạo được hiểu là những nguồn năng lượng hay những phương pháp khai thác năng lượng mà nếu đo bằng các chuẩn mực của con người thì là vô hạn. Nguyên tắc cơ bản 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. Các quy trình này thường được thúc đẩy đặc biệt là từ Mặt Trời. 1.2. PHÂN LOẠI Phân loại năng lượng tái tạo theo nguồn gốc hình thành : • Nguồn gốc từ bức xạ mặt trời : mặt trời, gió, thủy điện, sóng… • Nguồn gốc từ nhiệt năng trái đất : địa nhiệt. • Nguồn gốc từ động năng hệ Trái đất – Mặt trăng : thủy triều. • Các nguồn năng lượng tái tạo nhỏ khác. 1.3. TẦM QUAN TRỌNG CỦA NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO • Về an ninh năng lượng quốc gia Đối với một quốc gia, một khi đã đẩy mạnh công nghệ năng lượng tái tạo, thì mức an ninh năng lượng được bảo đảm thêm vì không còn phụ thuộc vào lượng năng lượng cần phải nhập cảng từ các quốc gia khác, không còn phụ thuộc vào nguyên liệu truyền thống… Và trong tương lai, sẽ không có những cuộc khủng hoảng năng lượng trên thế giới như đã xảy ra vào thập niên 70. • Về môi trường Nguyên nhân chính gây ra tình trạng ô nhiễm không khí ở những thành phố là do sự tăng nhanh của việc sử dụng các loại nhiên liệu hóa thạch đã góp phần đẩy nhanh tình trạng ô nhiễm không khí. Quá trình sử dụng nhiên liệu hóa thạch phát thải rất nhiều khí các-bô-níc (CO 2 ). Khối không khí này tạo thành một tấm màng mỏng không nhìn thấy được, chúng hấp thụ sức nóng của mặt trời nhiều hơn gây nên tình trạng ấm dần lên của trái đất. Hậu quả là thảm họa môi trường ngày càng xảy ra nhiều và thường xuyên hơn. Các nguồn năng lượng tái tạo, ngoài khả năng thay thế nhiên liệu hóa thạch, các nguồn năng lượng tái tạo là nguồn năng lượng “sạch” và “xanh”. • Về tương lai Đây là nguồn năng lượng dành cho thế hệ sau vì nguồn nguyên liệu không bao giờ cạn kiệt. Trong khi các nguồn năng lượng hóa thạch như than, dầu và khí đốt có hạn thì nguồn năng lượng từ ánh sáng mặt trời, gió, sinh khối và sức nước là nguồn năng lượng vô tận. Hơn nữa, để sử dụng nguồn năng lượng tái tạo, người ta Nguyễn Thị Lan Hương – Lớp Đ1QLNL 2 Trường Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp không cần mạng lưới phức tạp, hạ tầng cồng kềnh bởi khoảng cách từ khai thác đến chỗ sử dụng rất gần nhau; từ máy phát có thể thẳng tới nhà dân, phục vụ tại chỗ. 1.4. TIỀM NĂNG NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO Ở VIỆT NAM  Tên Tiềm năng Hiện khai thác Năng lượng gió 1800MW 125MW Thủy điện nhỏ >4000MW 300MW Năng lượng sinh khối >800MW 150MW Địa nhiệt 340MW 0MW Mặt trời 4-5kWh/m 2 12MW (Nguồn: Bài giảng NLTT- Trường ĐHSP kĩ thuật TP.HCM) - Năng lượng gió Nằm trong khu vực có khí hậu nhiệt đới gió mùa với hơn 3000km bờ biển, Việt Nam được đánh giá là nước có tiềm năng năng lượng gió tốt. Mỗi năm có 2 mùa gió chính, vùng có tiềm năng gió tốt chỉ chiếm 2% diện tích lãnh thổ, chủ yếu là các vùng bờ biển hoặc vùng cao nguyên, còn đa số vùng có chế độ gió 2 - 4 m/s. Tiềm năng gió ở một số vùng ven biển và hải đảo có V tb lớn hơn 4m/s (ở độ cao 12m trên mặt đất) có thể ứng dụng các loại động cơ gió phát điện. Những vùng núi cao (1400 ÷ 1500m) của dãy Hoàng Liên Sơn và Trường Sơn, đặc biệt vùng núi gần biên giới phía đông bắc có tốc độ gió rất lớn. Vùng Quảng Bình, Quảng Trị là những nơi có gió Lào thổi rất mạnh, Qui Nhơn (Bình Định), Cà Ná (Ninh Thuận), Tuy Phong (Bình Thuận) là khu vực có chế độ gió mạnh ở nước ta, đây cũng là nơi có thể khai thác nguồn năng lượng gió có hiệu quả. Khu vực Tây Nguyên, đặc biệt là trên các cao nguyên rộng cũng có chế độ gió tốt. Việt Nam được coi là nước có tiềm năng năng lượng gió tốt nhất trong khu vực Đông Nam Á. Theo bản đồ phân bố các cấp tốc độ gió của tổ chức Khí tượng Thế giới (1981) và bản đồ phân bố các cấp tốc độ gió của khu vực Đông Nam Á, do tổ chức True Wind Solutions LLC (Mỹ) lập theo yêu cầu của Ngân hàng Thế giới, xuất bản năm 2001, cho thấy ở khu vực ven biển từ Bình Định đến Bình Thuận, Tây Nguyên, dãy Trường Sơn phía Bắc Trung Bộ, nhiều nơi có tốc độ gió đạt từ 7,0; 8,0 và 9,0 m/s (ở độ cao 65m), có thể xây dựng nhà máy phát điện gió có công suất lớn nối lưới điện quốc gia. Theo báo cáo của World Bank, tổng tiềm năng năng lượng gió của Việt Nam tại độ cao 65m là 965MW. Kết quả điều tra sơ bộ của Bộ Công Thương cho thấy, tiềm năng năng lượng gió ở Việt Nam vào khoảng 1.800MW, nhất là các tỉnh phía Nam. Riêng tại Ninh Nguyễn Thị Lan Hương – Lớp Đ1QLNL 3 Trường Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp Thuận, Bình Thuận, Trà Vinh và Sóc Trăng, tổng công suất khai thác ước tính có thể lên tới 800MW. - Thủy điện nhỏ Với lợi thế nằm trong khu vực có khí hậu nhiệt đới gió mùa, mật độ sông suối dày đặc, phân bố tương đối đồng đều lại bị phân cách mạnh tạo độ dốc lớn nên Việt Nam được đánh giá có tiềm năng lớn về thủy điện vừa và nhỏ. Tiềm năng thuỷ điện tập trung ở 10 hệ thống lưu vực sông Đà, sông Lô-Gâm-Chảy, sông Mã-Chu, sông Cả, sông Vu Gia-Thu Bồn, sông Trà Khúc-Hương, sông Sê San, sông Ba, sông Serepok và hệ thống sông Đồng Nai. Trong đó, các lưu vực sông có tiềm năng thuỷ điện lớn nhất như sông Đà, sông Lô, sông Sê San và sông Đồng Nai chiếm khoảng 75% tiềm năng cả nước. Theo ước tính của Viện Năng lượng, hệ thống sông ngòi Việt Nam có tiềm năng khoảng 300 tỷ kWh. Trong khi đó, tiềm năng kinh tế kỹ thuật có thể khai thác được ước tính vào khoảng 80 tỷ kWh, hiện mới chỉ được khai thác khoảng 15% trữ lượng này, và hầu hết là ở các nhà máy thủy điện vừa và lớn như: Hoà Bình, Thác Bà, Sông Hinh… Hiện nay, thủy điện nhỏ khai thác được 300MW tại các tỉnh miền núi phía Bắc, miền Trung, Tây Nguyên và miền Đông Nam Bộ Tuy nhiên, số lượng điện được sản xuất của toàn quốc mới chỉ dừng lại ở mức khiêm tốn so với tổng lượng điện, theo đánh giá sơ bộ, có thể phát triển trên 4000MW thủy điện nhỏ với sản lượng điện khoảng 16 tỷ kWh. Ngoài ra, Việt Nam cũng còn có khoảng trên 1 triệu điểm có thể phát triển thuỷ điện cực nhỏ (công suất từ 200W-100kW). - Năng lượng sinh khối Tiềm năng sinh khối trong phát triển năng lượng bền vững ở Việt Nam cũng khá lớn. Nguồn sinh khối ở Việt Nam chủ yếu là trấu, bã mía, sắn, ngô, sản phẩm có dầu, gỗ, phân động vật, rác sinh học đô thị và các phụ phẩm nông nghiệp. Tiềm năng năng lượng sinh khối của Việt Nam khoảng 43 - 46 triệu TOE/năm, trong đó khoảng 60% là năng lượng gỗ củi (26 - 27 triệu TOE) và 40% năng lượng rơm rác, phụ phẩm nông nghiệp (17 - 19 triệu TOE). Riêng năng lượng khí sinh học, tiềm năng lý thuyết vào khoảng gần 10 tỷ m 3 /năm, quy ra dầu tương đương khoảng gần 5 triệu TOE/năm. Theo nghiên cứu của Bộ Công Nghiệp, tiềm năng sinh khối từ mía, bã mía là 200 – 250MW, trong khi trấu có tiềm năng tối đa là 100MW. Ngoại trừ mía đường, các nguồn sinh khối khác vẫn chưa được khai thác để sản xuất điện. - Địa nhiệt Với hơn 300 nguồn nước khoáng nóng có nhiệt độ bề mặt từ 30-105 o C, năng lượng địa nhiệt được nhận định là một trong những nguồn năng lượng tái tạo đầy tiềm năng của nước ta. Nguyễn Thị Lan Hương – Lớp Đ1QLNL 4 Trường Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp Những nơi có nguồn địa nhiệt lớn: Tu Bông (Khánh Hoà), Phú Sen (Phú Yên), Hội Vân (Bình Định), Nghĩa Thuận (Quảng Ngãi) và Kon Du (Kon Tum), Tây Bắc, Đông Bắc, Bắc Bộ… Đây là những vùng các dự án địa nhiệt có tính khả thi rất cao. Theo đánh giá của các chuyên gia, các nguồn nhiệt này có khả năng xây dựng các nhà máy điện có công suất từ 3 đến 30MW. Riêng khu vực miền Trung từ Quảng Bình đến Khánh Hòa, nơi có các nguồn địa nhiệt với nhiệt độ từ 70-150 o C, được xem là có tiềm năng lớn để khai thác và xây dựng các nhà máy điện địa nhiệt với tổng công suất khoảng 200MW. Năng lượng địa nhiệt mới chỉ được điều tra, thăm dò. Do đó, để ứng dụng cần phải khảo sát, đánh giá chính xác trước khi xây dựng dự án. Tuy nhiên, với số liệu hiện có nên tập trung phát triển địa nhiệt ở miền Trung với công nghệ nhiệt độ thấp. - Năng lượng mặt trời Vị trí địa lý đã ưu ái cho Việt Nam một nguồn năng lượng tái tạo vô cùng lớn, đặc biệt là năng lượng mặt trời. Trải dài từ vĩ độ 8 0 27’Bắc đến 23 0 23’Bắc, Việt Nam nằm trong khu vực có cường độ bức xạ mặt trời tương đối cao. Cường độ bức xạ mặt trời đạt trung bình từ 4 – 5 kWh/m 2 mỗi ngày, bình quân năm là 1346,8 - 2153,5 kWh/m 2 /năm, số giờ nắng trung bình năm là 1600 - 2720 h/năm. Tuy nhiên lượng bức xạ mặt trời trên mặt đất tùy thuộc vào lượng mây và thành phần khí quyển của từng địa phương. Giữa các địa phương nước ta có chênh lệch đáng kể về bức xạ mặt trời. Cường độ bức xạ ở phía Nam thường cao hơn phía Bắc. Vùng núi Tây Bắc: Số giờ nắng trung bình < 1500 h/năm. Cường độ bức xạ mặt trời trung bình đạt 3,489 kWh/m 2 /ngày. Các tháng nhiều nắng là từ tháng 4 – tháng 11. Vùng Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ: Số giờ nắng trung bình từ 1500 - 2000 h/năm. Cường độ bức xạ mặt trời trung bình từ 0,300 – 4,652 kWh/m 2 /ngày. Các tháng nhiều nắng là từ tháng 5 – tháng 11. Vùng Trung Bộ: Số giờ nắng trung bình từ 2000 - 2500 h/năm. Cường độ bức xạ mặt trời trung bình từ 4,652 – 5,234 kWh/m 2 /ngày. Các tháng nhiều nắng là từ tháng 5 – tháng 11. Vùng phía Nam và Tây Nguyên: Số giờ nắng trung bình từ 2000 - 2500 h/năm. Cường độ bức xạ mặt trời trung bình từ 4,652 – 5,815 kWh/m 2 /ngày. Ở vùng này, quanh năm dồi dào nắng. . 1.5. NHẬN XÉT Việt Nam là một nước có tiềm năng lớn về các nguồn năng lượng tái tạo, nhưng lại chưa tận dụng một cách triệt để nguồn năng lượng này. Nguyên nhân là chưa có công nghệ phù hợp, tiên tiến để sản xuất hiệu quả năng lượng tái tạo. Bên cạnh đó, cơ chế chính sách chưa đủ mạnh để hỗ trợ đầu tư, các giải pháp thực Nguyễn Thị Lan Hương – Lớp Đ1QLNL 5 Trường Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp hiện vừa yếu, vừa thiếu, lại chưa đồng bộ nên chưa hấp dẫn các nhà đầu tư. Vấn đề quan trọng đó chính là nhận thức của người dân về tầm quan trọng của năng lượng tái tạo còn thấp. Ngày nay, công nghệ Biogas là một ngành công nghệ mới được nhiều nước trên thế giới ưu tiên đầu tư phát triển bởi tính hiệu quả cao về mặt kinh tế xã hội và đặc biệt là công nghệ Biogas đáp ứng các yêu cầu ngày càng cao về việc gìn giữ và bảo vệ môi trường sinh thái. Thêm vào đó, thực tiễn nông thôn Việt Nam từ sau khi thực hiện đường lối đổi mới đã có những bước tiến trong phát triển kinh tế. Sản xuất nông nghiệp đã chuyển sang hướng chuyên môn hoá sản xuất hàng hoá, các hộ gia đình nông dân là đơn vị kinh tế tự chủ, nhiều gia đình đã phát triển chăn nuôi với qui mô lớn: trâu, bò sữa, lợn, gia cầm Tăng trưởng chăn nuôi sẽ kéo theo vấn đề về môi trường, chất thải từ gia súc có mùi hôi, thối, làm ô nhiễm không khí, ô nhiễm đất, ô nhiễm nguồn nước, gây lên các bệnh về đường hô hấp và đường tiêu hoá, bệnh ngứa da, ngứa mắt, viêm gan, ảnh hưởng đến sức khoẻ, đời sống của nhân dân. Việc quản lý chất thải từ gia súc cần các biện pháp kỹ thuật, giáo dục, chính sách môi trường và chính sách kinh tế. Trong đó, xây dựng hệ thống Biogas là một giải pháp xử lý chất thải từ chăn nuôi tốt nhất và hiệu quả nhất. Biogas biến đổi chất thải từ gia súc thành nguồn năng lượng có thể dùng để đun nấu, sưởi ấm, thắp sáng, tạo nguồn phân bón sạch cho cây trồng làm sạch môi trường. Xây dựng công trình Biogas (KSH) là một giải pháp hữu hiệu mang lại lợi ích thiết thực giảm ô nhiễm môi trường, tạo nguồn năng lượng sạch phục vụ sinh hoạt và chăn nuôi, giảm chi phí, tăng thu nhập cho nông hộ. Lợi thế to lớn của nguồn năng lượng này là có thể dự trữ khi cần, đồng thời luôn ổn định. Hiện nay, nước ta đã áp dụng một số mô hình Biogas của các nước Ấn Độ, Trung Quốc, Colombia có hiệu quả và được bà con nông dân ủng hộ. Tuy nhiên trong quá trình xây dựng và phát triển hệ thống Biogas đã gặp phải không ít khó khăn nên tốc độ mở rộng quy mô còn chậm. Để mở rộng quy mô và phạm vi áp dụng mô hình Biogas có hiệu quả thì công việc nghiên cứu về Biogas là rất quan trọng. Chính vì vậy em đã lựa chọn nghiên cứu đề tài:  !"#$%&' $()*+, /"012"34 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG BIOGAS Nguyễn Thị Lan Hương – Lớp Đ1QLNL 6 Trường Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp ( KHÍ SINH HỌC ) 2.1. KHÁI NIỆM BIOGAS Biogas hay khí sinh học là sản phẩm khí sinh ra từ quá trình phân hủy của các chất hữu cơ như phân người và động vật, bèo, rơm rạ, lá cây… trong môi trường không có oxy. Trong tự nhiên Biogas sinh ra ở đầm lầy, đáy hồ ao tù đọng hay trong bộ máy tiêu hóa của động vật. 2.2. THÀNH PHẦN VÀ NGUYÊN LIỆU ĐỂ SẢN XUẤT BIOGAS 2.2.1. Thành phần - Metan (CH 4 ): 50% - 75%. - Cacbon dioxide (CO 2 ): 25% - 50%. - Nitrogen (N 2 ): 0% - 10%. - Hydrogen (H 2 ): 0 - 1 %. - Hydrogen sulfilde (H 2 S): 0% - 3%. - Oxygen (O 2 ): 0% - 2%. Tỷ lệ giữa các chất trong hỗn hợp phụ thuộc vào nguyên liệu và diễn biến của quá trình sinh học. Metan (CH 4 ) là thành phần chủ yếu của khí sinh học. Nó là chất khí không màu, không mùi và nhẹ bằng nửa không khí, ít hòa tan trong nước. Ở áp suất khí quyển, metan hóa lỏng ở nhiệt độ -161,5 0 C. Khi metan cháy sẽ tạo ngọn lửa màu lơ nhạt và tỏa nhiều nhiệt lượng: CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O + 882 Kj 2.2.2. Nguyên liệu Nguyên liệu dùng để sản xuất Biogas (khí sinh học - KSH) được chia ra làm 2 loại: - Nguyên liệu có nguồn gốc từ động vật: Bao gồm các loại phân, xác động vật, chất thải các nhà máy thuộc da, lò mổ, các nhà máy chế biến thịt và hải sản Thuộc loại này, phân người và phân gia súc, gia cầm là phổ biến. Vì được xử lý trong bộ máy tiêu hoá nên phân dễ phân huỷ và nhanh chóng cho KSH. Tuy vậy, thời gian phân huỷ phân không dài (2 - 3 tháng) và tổng lượng khí thu được từ 1kg phân là không lớn. Phân trâu, bò, lợn phân hủy nhanh hơn. Phân người và phân gà vịt phân hủy chậm hơn nhưng cho năng suất cao hơn. - Nguyên liệu có nguồn gốc thực vật: Bao gồm phụ phẩm cây trồng (rơm rạ, thân lá ngô, khoai, đậu…), loại cây xanh hoang dại (bèo, các cây cỏ sống ở dưới nước…), rác thải sinh hoạt từ các hộ gia đình, rác chợ (rau quả, lương thực bỏ đi ). Các nguyên liệu thực vật có lớp vỏ cứng rất khó bị phân huỷ. Vì vậy nguyên liệu càng già càng khó phân huỷ. Để cho quá trình phân huỷ được thuận lợi, những nguyên liệu thực vật cần được xử lý trước (chặt, băm, đạp nhỏ và ủ sơ bộ hiếu khí) để phá vỡ lớp vỏ cứng và tăng diện tích bề mặt cho vi khuẩn tấn công. Quá trình Nguyễn Thị Lan Hương – Lớp Đ1QLNL 7 Trường Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp phân huỷ của nguyên liệu thực vật dài hơn so với phân (có thể tới hàng năm). Do vậy nguyên liệu thực vật nên sử dụng theo cách nạp từng mẻ nhỏ, mỗi mẻ kéo dài từ 3 – 6 tháng. 2.3. VAI TRÒ CỦA BIOGAS Việc khai thác và sử dụng công nghệ Biogas – nguồn năng lượng sạch tạo ra rất nhiều thuận lợi cho người dân nhất là nông dân, giải quyết được một số vấn đề năng lượng cho địa phương và ngay cả trên bình diện quốc gia, chính quyền trung ương có thể quân bình được cán cân phân phối và quân bình năng lượng và giảm thiểu được ngoại tệ do nhập cảng xăng dầu. Do đó, hai lĩnh vực môi trường và kinh tế có được nhiều lợi ích nhất. - Về môi trường: + Công nghệ Biogas sử dụng các chất hữu cơ như phân người và động vật, chất thải công nông nghiệp và thành phố làm nguyên liệu nên sẽ hạn chế mùi hôi thối, giúp giảm lượng khí thải CO 2 , CH 4 ra ngoài môi trường làm cho môi trường trở nên sạch sẽ hơn, giảm phát thải KNK. + Giảm chặt phá rừng ở các nước đang phát triển vì sử dụng Biogas sẽ giảm nhu cầu tiêu thụ gỗ củi. + Nước thải của hệ thống đã được diệt hết 99% trứng giun sán, tận dụng làm phân vi sinh hoặc tưới sau sạch, mang lại nguồn phân bón an toàn cho canh tác, qua đó giảm bớt sự thoái hóa và cải thiện đất trồng, hạn chế côn trùng phát triển qua đó giúp giảm dịch hại từ 70-80%, bảo vệ sức khỏe người nông dân. + Giúp cải thiện môi trường và văn hóa ở nông thôn văn minh hơn (Trong việc cải tạo hố xí gia đình do hầm Biogas có thể sử dụng kết hợp làm nhà cầu vệ sinh). - Về kinh tế: + Sử dụng năng lượng Biogas ngày càng tăng sẽ giúp cho nhu cầu sử dụng năng lượng trong nước ổn định hơn và dần dần thay thế một số lượng không nhỏ các loại năng lượng hoá thạch đang dùng. + Tăng thu nhập cho các hộ gia đình nhất là ở khu vực nông thôn thông qua việc giảm chi phí về nhu cầu chất đốt phục vụ sinh hoạt, chi phí tiền điện, tiền mua phân bón phục vụ cho trồng trọt 2.4. TIỀM NĂNG SẢN XUẤT NĂNG LƯỢNG BIOGAS Ở VIỆT NAM 567.89:$;<!="#1< Nguyễn Thị Lan Hương – Lớp Đ1QLNL 8 Trường Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp TT Tỉnh, thành phố Sản lượng khí (nghìn m 3 /năm) Bình quân (m 3 /ng/năm) Từ người Từ phân gia súc Từ phụ phẩm cây trồng Tổng Cả nước 624.066 3.061.789 6.269.039 9.954.894 130 1 Đồng Bằng Sông Hồng 121.013 633.827 1.103.208 1.858.048 126 2 Đông Bắc 88.808 715.487 672.159 1.476.453 136 3 Tây Bắc 18.216 137.528 148.816 304.560 137 4 Bắc Trung Bộ 81.817 548.313 580.451 1.210.581 121 5 Duyên Hải Nam Trung Bộ 53.348 337.900 316.393 707.641 108 6 Tây Nguyên 25.035 123.067 156.741 304.843 100 7 Đông Nam Bộ 103.925 249.393 491.542 844.859 66 8 Đồng Bằng Sông Cửu Long 131.903 316.275 2.799.731 3.247.909 201 (Nguồn: Kết quả nghiên cứu của Phòng Năng lượng khí sinh học- Viện năng lượng) 55>,<?7.8@<<A.= Từ người Từ đàn trâu Từ đàn bò Từ đàn lợn Từ cây trồng Tổng Sản lượng (10 3 m 3 /năm) 624.066 454.749 387.828 2.219.213 6.269.039 9.954.894 Cơ cấu (%) 6,3 4,6 3,9 22,3 63,0 100,0 (Nguồn: Kết quả nghiên cứu của Phòng Năng lượng khí sinh học-Viện năng lượng) Như vậy tiềm năng lý thuyết về khí sinh học của toàn quốc vào khoảng gần 10 tỷ m 3 /năm, quy ra dầu tương đương khoảng gần 5 triệu TOE/năm. Trong đó, tiềm năng về khí sinh học sản xuất từ phụ phẩm cây trồng chiếm tỷ lệ lớn nhất Nguyễn Thị Lan Hương – Lớp Đ1QLNL 9 Trường Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp (63%). Tuy nhiên trong thực tế thì sản lượng khí sinh học phục vụ các nhu cầu về sinh hoạt và sản xuất lại chủ yếu dựa vào nguyên liệu nạp là phân gia súc. 2.5. TÌNH HÌNH KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG BIOGAS Ở VIỆT NAM Trong bối cảnh tài nguyên năng lượng trên thế giới ngày càng cạn kiệt, năng lượng tái tạo đã và đang trở thành mối quan tâm không phải chỉ riêng một quốc gia nào mà trở thành vấn đề toàn cầu. Người ta hy vọng năng lượng tái tạo nói chung, năng lượng Biogas nói riêng sẽ trở thành nguồn năng lượng chủ yếu trong tương lai. Ở nước ta, việc nghiên cứu ứng dụng rộng rãi công nghệ Biogas (KSH) là một giải pháp chủ yếu để giải quyết tình trạng ô nhiễm môi trường, cung cấp nguồn chất đốt tiết kiệm năng lượng rất hiệu quả ở các vùng nông thôn. - Giai đoạn 1964 – 1975 Năm 1964, Bộ công nghiệp đã xây dựng trạm khí Metan đầu tiên tại tỉnh Bắc Thái. Từ năm 1965 – 1975 đã có thêm một vài trạm sinh khí một số tỉnh Hà Nam Ninh và Hải Hưng. Tuy nhiên, các trạm này đã ngừng hoạt động do thiếu công nghệ và kinh nghiệm quản lý. - Giai đoạn 1976 – 1980 Năm 1976, Viện Năng lượng đã tiến hành nghiên cứu sự lên men để sản xuất khí Metan. Nghiên cứu tập trung vào việc thiết kế, phát triển và đánh giá sự phù hợp của nhà máy Biogas. Tuy nhiên, việc nghiên cứu đã không thể hoạt động trong thời gian dài do thiếu công nghệ và tài chính. Tháng 12/1979, Ủy ban khoa học kỹ thuật nhà nước đã tổ chức “Hội nghị chuyên đề về bể khí sinh học” tại Hà Nội để sơ kết về thiết kế, xây dựng và vận hành thí điểm các bể khí sinh học. - Giai đoạn 1981 – 1990 Công nghệ Biogas (KSH) đã trở thành một trong những lĩnh vực ưu tiên trong chương trình nghiên cứu nhà nước về Năng lượng mới. Riêng trong lĩnh vực nghiên cứu, các đề tài nghiên cứu về Biogas trong chương trình lúc đầu được giao cho Viện nghiên cứu khoa học kĩ thuật Điện chủ trì. Sau đó công tác nghiên cứu đã dần thu hút thêm nhiều cơ quan tham gia: Phân viện quy hoạch và thiết kế điện (Công ty điện lực II), Đại học Xây dựng Hà Nội, Đại học Nông nghiệp I, Đại học Bách Khoa Hà Nội, Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh, Đại học Cần Thơ Vào năm 1990, đã có khoảng 2000 hầm sinh khí được xây dựng tại các hộ gia đình với kích cỡ mỗi hầm sinh khí từ 3m 3 – 10m 3 . Hội thảo quốc gia đầu tiên về biogas đã được tổ chức với tên chương trình là Năng lượng mới. Đây là một bước nhảy vọt để tiến hành nghiên cứu và phát triển khí metan và công nghệ Biogas tại Việt Nam. - Giai đoạn 1991- đến nay Nguyễn Thị Lan Hương – Lớp Đ1QLNL 10 [...]... Tây có hơn 208 doanh nghiệp, tổ chức tham gia hoạt động kinh doanh Về du lịch: Thị xã Sơn Tây có nhiều danh lam thắng cảnh, di tích lịch sử-văn hóa nổi tiếng Sơn Tây đã và đang được khai thác hiệu quả, thu hút được đông khách du lịch trong và ngoài nước với các điểm du lịch nổi tiếng như hồ Đồng Mô, Làng cổ Đường Lâm, Thành cổ Sơn Tây, Đền Và, Làng Văn hóa du lịch các dân tộc Nguyễn Thị Lan Hương – Lớp... ha canh tác năm 2008 đạt 42 triệu đồng (năm 2004 đạt 26 triệu đồng) Kinh tế trang trại và hộ gia đình phát triển mạnh đem lại hiệu quả cao Hiện nay, trên địa bàn thị xã đã có 113,4ha đất nông nghiệp đạt giá trị kinh tế cao (cho thu nhập từ 75 - 80 triệu đồng/ha/năm), tăng 77,9ha so với năm 2005; 116 trang trại chăn nuôi, trong đó có 41 trang trại lợn, 75 trang trại gia cầm (74 trang trại gà, 1 trang... để tạo thành các chất tan) Nguyễn Thị Lan Hương – Lớp Đ1QLNL 12 Trường Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp + Giai đoạn 2: Các chất hữu cơ đơn giản được các vi khuẩn kỵ khí phân huỷ tiếp tạo thành các axit (vi khuẩn axit thực hiện phân huỷ các chất tan thành các axit hữu cơ, ở giai đoạn này độ pH giảm mạnh) Pha tạo khí mêtan: Vi khuẩn sinh khí phân huỷ các axit hữu cơ thành khí metan (CH 4), khí cacbonic... nên dễ tiêu chuẩn hoá - Giá thành hạ nên đầu tư ban đầu thấp - Kỹ thuật lắp đặt đơn giản, nhanh chóng Nhược điểm : Nguyễn Thị Lan Hương – Lớp Đ1QLNL 13 Trường Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp - Tốn diện tích mặt bằng - Dễ bị thủng do các tác động cơ học - Dễ bị lão hóa dưới tác dụng của ánh nắng mặt trời - Khó lấy bỏ váng và lắng cặn Sau một thời gian (khoảng 3 năm) bể sẽ đầy và phải thay túi - Bảo... kiệm được từ điện năng (B1) + Lượng tiền tiết kiệm được từ than, củi (B2) + Lượng tiền tiết kiệm được từ gas (B3) 3.4.3 Tính toán cụ thể các thông số - Chi phí bảo dưỡng hầm do gia đình thực hiện nên chỉ tính chi phí cho thay thế phần van, ống dẫn, các linh kiện chóng hỏng của bếp khoảng 2% so với vốn đầu tư ban đầu C1 = 2%C Nguyễn Thị Lan Hương – Lớp Đ1QLNL 32 Trường Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp... Hầm nắp cố định vòm cầu KT.1 và KT.2 là 2 thiết kế mẫu được xây dựng theo tiêu chuẩn ngành do Bộ Nông nghiệp & PTNT ban hành Nguyễn Thị Lan Hương – Lớp Đ1QLNL 17 Trường Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp Hình 2.6: Hầm nắp cố định vòm cầu kiểu KT.1 Kiểu KT.1 được thiết kế trên cơ sở kiểu thiết bị nắp cố định vòm cầu do Viện Năng lượng nghiên cứu thiết kế, thử nghiệm từ 1984 trong khuôn khổ một đề tài nghiên... huỷ các axit hữu cơ thành khí metan (CH 4), khí cacbonic (CO2) CH3COOH  CH4 + CO2 Các phản ứng sinh khí metan cho nhiều loại metanobacterium (khí metan) khác nhau tương ứng với từng loại axit hữu cơ Môi trường thích nghi với giai đoạn này là môi trường có độ pH = 7,2 - 7,5 Có tới 70% khí metan được tạo ra bởi các axit Axetic 2.6.2 Các loại hầm ủ Biogas Hiện nay có nhiều loại hầm ủ Biogas, dưới đây... Chính phủ Hà Lan dự án khí sinh học cho ngành chăn nuôi Việt Nam đã bắt đầu triển khai từ năm 2003 Dự án do Cục Chăn nuôi thuộc Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tổ chức thực hiện thông qua Văn phòng Dự án Khí Sinh học, với sự hỗ trợ kỹ thuật từ Tổ chức Phát triển Hà Lan SNV Cùng với sự đóng góp kinh phí của các hộ dân, vốn đối ứng của các tỉnh tham gia, Bộ Hợp tác Phát triển Hà Lan cùng phối hợp... trang trại nuôi vịt đẻ trứng) cho thu nhập bình quân 500-700 triệu đồng/1 trang trại gia cầm/năm và 10-11 tỷ đồng/1 trang trại lợn/năm 3.1.3 Điều kiện xã hội Lĩnh vực văn hóa, xã hội trong vùng phát triển khá đồng đều, an ninh chính trị được giữ vững; trật tự xã hội đảm bảo Trong công tác quy hoạch, quản lý đô thị, Thị xã đang triển khai 29 dự án quy hoạch, trong đó có 4 đồ án quy hoạch về xây dựng,... nghề Thêu ren Ngọc Kiên xã Cổ Đông Ngoài ra, còn một làng nghề truyền thống đang được khôi phục là nghề bánh tẻ Phú Nhi (phường Phú Thịnh) 8 làng nghề mới đang được phát triển gồm các nghề thêu ren, sinh vật cảnh, mộc, an lát, đóng giày, tơ tằm,… tập trung ở các xã Cổ Đông, Trung Sơn Trầm, Sơn Đông, Đường Lâm, phường Xuân Khanh… Về giáo dục: Chất lượng giáo dục và đào tạo của thị xã Sơn Tây luôn được . Tây có hơn 208 doanh nghiệp, tổ chức tham gia hoạt động kinh doanh. Về du lịch: Thị xã Sơn Tây có nhiều danh lam thắng cảnh, di tích lịch sử-văn hóa nổi tiếng. Sơn Tây đã và đang được khai thác. metan cho nhiều loại metanobacterium (khí metan) khác nhau tương ứng với từng loại axit hữu cơ. Môi trường thích nghi với giai đoạn này là môi trường có độ pH = 7,2 - 7,5. Có tới 70% khí metan. gây ra tình trạng ô nhiễm không khí ở những thành phố là do sự tăng nhanh của việc sử dụng các loại nhiên liệu hóa thạch đã góp phần đẩy nhanh tình trạng ô nhiễm không khí. Quá trình sử dụng nhiên