bài giảng năng lượng tái tạo

1Bài giảng 1 408004 Năng lượng tái tạo Giảng viên: TS. Nguyễn Quang Nam 2014 – 2015, HK1 http://www4.hcmut.edu.vn/~nqnam/lecture.php nqnam@hcmut.edu.vn 2Bài giảng 1 Ch. 1: Tổng quan về năng lượng tái tạo 1. Các nguồn năng lượng tái tạo 2. Tiềm năng và ứng dụng năng lượng tái tạo hiện nay 3. Công nghệ sử dụng các nguồn năng lượng mới 4. Phát điện phân tán sử dụng các nguồn năng lượng mới 3Bài giảng 1 1. Các nguồn năng lượng tái tạo NĂNG LƯỢNG – VAI TRÒ CỦA NĂNG LƯỢNG  Năng lượng là gì? Năng lực làm vật thể hoạt động (Theo Viện Năng lượng Nguyên tử Việt Nam).  Vai trò của năng lượng? Đóng vai trò vô cùng quan trọng trong đời sống kinh tế - xã hội của loài người nói chung (Theo Ban tuyên giáo Trung ương – ĐCS VN). 4Bài giảng 1 1. Các nguồn năng lượng tái tạo NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO  Trong lịch sử phát triển của loài người, than đã thay củi, và dầu mỏ đã thay than, để trở thành nguồn năng lượng. Nhưng dầu mỏ sẽ cạn kiệt trong vòng vài mươi năm nữa.  Con người lại một lần nữa tìm nguồn năng lượng thay thế. Nhưng vòng lẩn quẩn không thể tiếp tục được lặp lại, cần phải có giải pháp bền vững  năng lượng tái tạo.  Năng lượng tái tạo là gì? Là năng lượng từ các nguồn tự nhiên không cạn kiệt. 5Bài giảng 1 1. Các nguồn năng lượng tái tạo  Mặt trời  Gió và sóng biển  Sinh khối và biogas  Thủy điện  Địa nhiệt  Thủy triều 6Bài giảng 1 Nhu cầu năng lượng 1 năm: 140.10 6 GWh Nhân Nhân Earth Earth 0,3.10 9 GWh 1600.10 9 GWh 30% Phản xạ ra không gian 25.10 6 GWh T h ủ y t r i ề u 45%: 720.10 9 GWh Nhiệt 25% Hấp thụ và chuyển đổi Quang hợp (0,24%) 10 9 GWh C x H y hóa thạch = NLMT lưu trữ - Thủy năng tuần hoàn (88%) 350.10 9 GWh - Gió, sóng 32.10 9 GWh 27 năm = 1 ngày Trăng Trăng M M ặ ặ t tr t tr ờ ờ i i 7Bài giảng 1 Năng lượng mặt trời  Đường kính mặt trời: 1,4 triệu km (109 lần Trái đất)  Khối lượng: 1,99.10 30 kg  Hằng số năng lượng Mặt trời: 1366 W/m 2 66,5 EJĐiện năng tiêu thụ (2010) 539 EJTổng năng lượng tiêu thụ (2010) 100 – 300 EJTiềm năng sinh khối 2250 EJNăng lượng gió 3850000 EJNăng lượng mặt trời Năng lượng mặt trời và nhu cầu hàng năm 8Bài giảng 1 Năng lượng mặt trời  Giả sử 1 m 2 bề mặt = 100 kWh/năm  Điện năng TG = 66,5 EJ = 18,5.10 6 GWh = 185000 km 2  Năng lượng TG = 150.10 6 GWh = 1,5 triệu km 2 (1%) 9Bài giảng 1 Hiện trạng và dự báo năng lượng thế giới 10Bài giảng 1 Hiện trạng tiêu thụ năng lượng thế giới  Nhiên liệu hóa thạch được sử dụng rộng rãi và trực tiếp như nguồn năng lượng sơ cấp và đóng vai trò nguồn năng lượng tiện lợi với hiệu suất thấp. 11Bài giảng 1 Hiện trạng năng lượng thế giới  Hiện nay vẫn sử dụng hơn 80% nhiên liệu hóa thạch, vậy con người đang gây ra những vấn đề gì? Giải pháp?  Những khu vực nào có tiềm năng cải thiện vấn đề sử dụng năng lượng? 12Bài giảng 1 Tình hình ứng dụng điện mặt trời 13Bài giảng 1 Tình hình ứng dụng điện gió 14Bài giảng 1 Tình hình phát điện bằng sinh khối 15Bài giảng 1 Tình hình ứng dụng năng lượng tái tạo 0,52711,162 (2010) 238702011 0,2710,349,615923,52009 Điện sóng + thủy triều (MW) NL địa nhiệt (GW) NL sinh khối (GW) Điện gió (GW) Điện mặt trời (GW) Năm 16Bài giảng 1 17Bài giảng 1 18Bài giảng 1 19Bài giảng 1 20Bài giảng 1 [...].. .Bài giảng 1 21 Bài giảng 1 22 Bài giảng 1 23 Bài giảng 1 24 Bài giảng 1 25 Bài giảng 1 26 Bài giảng 1 27 Bài giảng 1 28 Bài giảng 1 29 Bài giảng 1 30 Bài giảng 1 31 Bài giảng 1 32 Bài giảng 1 33 Bài giảng 1 34 Bài giảng 1 35 Bài giảng 1 36 Bài giảng 1 37 Bài giảng 1 38 Bài giảng 1 39 3 Các công nghệ khai thác NLTT Bài giảng 1 40 3 Các công nghệ khai thác NLTT Bài giảng 1 41 4 Phát... Các công nghệ khai thác NLTT Bài giảng 1 40 3 Các công nghệ khai thác NLTT Bài giảng 1 41 4 Phát điện phân tán dùng NLTT Bài giảng 1 42 Máng tập trung nhiệt năng từ mặt trời Bài giảng 1 43 Tháp tập trung nhiệt năng từ mặt trời Bài giảng 1 44 Đĩa tập trung nhiệt năng từ mặt trời Bài giảng 1 45 Sản xuất hydrogen Từ nước và hydrocarbon CH4 + H2O → CO + 3H2 CO + H2O → CO2 + H2 Quá trình nhiệt phân, nhiệt... nhiệt hóa, sinh hóa và quang hóa chưa có ứng dụng công nghiệp Tảo phản ứng sinh học khả thi về mặt kinh tế Tách nước quang hứa hẹn là quá trình sạch và tái tạo Chu kỳ S-I hiệu quả hơn, nhưng cần nhiệt lượng Còn có điện phân vi sinh, tổng hợp enzyme Bài giảng 1 46 . 1 1 7Bài giảng 1 1 8Bài giảng 1 1 9Bài giảng 1 2 0Bài giảng 1 2 1Bài giảng 1 2 2Bài giảng 1 2 3Bài giảng 1 2 4Bài giảng 1 2 5Bài giảng 1 2 6Bài giảng 1 2 7Bài giảng 1 2 8Bài giảng 1 2 9Bài giảng 1 3 0Bài giảng. 1 2 9Bài giảng 1 3 0Bài giảng 1 3 1Bài giảng 1 3 2Bài giảng 1 3 3Bài giảng 1 3 4Bài giảng 1 3 5Bài giảng 1 3 6Bài giảng 1 3 7Bài giảng 1 3 8Bài giảng 1 3 9Bài giảng 1 4 0Bài giảng 1 3. Các công nghệ khai thác. mới 3Bài giảng 1 1. Các nguồn năng lượng tái tạo NĂNG LƯỢNG – VAI TRÒ CỦA NĂNG LƯỢNG  Năng lượng là gì? Năng lực làm vật thể hoạt động (Theo Viện Năng lượng Nguyên tử Việt Nam).  Vai trò của năng