Nghiên cứu sử dụng thiết bị đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời phục vụ sinh hoạt (luận văn thạc sĩ)

Nghiên cứu sử dụng thiết bị đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời phục vụ sinh hoạt (luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu sử dụng thiết bị đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời phục vụ sinh hoạt (luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu sử dụng thiết bị đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời phục vụ sinh hoạt (luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu sử dụng thiết bị đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời phục vụ sinh hoạt (luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu sử dụng thiết bị đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời phục vụ sinh hoạt (luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu sử dụng thiết bị đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời phục vụ sinh hoạt (luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu sử dụng thiết bị đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời phục vụ sinh hoạt (luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu sử dụng thiết bị đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời phục vụ sinh hoạt (luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu sử dụng thiết bị đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời phục vụ sinh hoạt (luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu sử dụng thiết bị đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời phục vụ sinh hoạt (luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu sử dụng thiết bị đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời phục vụ sinh hoạt (luận văn thạc sĩ)

I HỌ QU TRƢỜN Ọ GI H N I O Ọ T N N - N UYỄN ÌN N N ỨU SỬ DỤN LƢỢN T ÁP ẾT BỊ UN NƢỚC NÓNG BẰN MẶT TRỜ P Ụ VỤ S N LU N VĂN T S O NĂN O T Ọ Năm 2015 HV: Nguyễn Đình Đáp K16 Khoa học môi trường MỤ LỤ Danh mục từ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình MỞ ẦU 10 ƢƠN TỔN QU N VỀ NĂN LƢỢN MẶT TRỜ VÀ Á ÔN N Ệ NĂN LƢỢN MẶT TRỜ 14 1.1 NGUỒN NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI 14 1.1.1 Bức xạ mặt trời 14 1.1.1.1 Bức xạ mặt trời đến bên bầu khí 15 1.1.1.2 Bức xạ mặt trời đến mặt đất 20 1.1.2 Nguồn gốc lƣợng mặt trời 25 1.2 TỔNG QU N Á ÔNG NGHỆ KH I THÁ V SỬ DỤNG NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI 26 1.2.1 Qu tr nh ph t triển triển kh i ứng dụng lƣợng mặt trời 26 1.2.2 T nh h nh ứng dụng lƣợng mặt trời giới 28 1.2.3 c hệ thống lƣợng mặt trời h i tụ oncentr ting sol r power - CSP) 35 1.2.4 Công nghệ Qu ng điện Photovolt ics - PV) 37 1.2.5 ng nghệ nhiệt mặt trời nhiệt đ thấp 37 1.3 ÔNG NGHỆ NHIỆT MẶT TRỜI Ể SẢN XUẤT NƢỚ NÓNG 38 1.3.1 Hiệu ứng nhà kính m t số ứng dụng 38 1.3.1.1 Hiệu ứng nhà kính 38 1.3.1.2 M t số ứng dụng hiệu ứng nhà kính c ng nghệ lƣợng mặt trời 40 1.3.2 Thiết bị đun nƣớc nóng lƣợng mặt trời 47 1.3.2.1 Nguyên lý chung 47 1.3.2.2 ấu tạo củ hệ thống thiết bị đun nƣớc nóng lƣợng mặt trời 48 1.3.2.3 hu tr nh đối lƣu tự nhiên chu tr nh đối lƣu cƣỡng 51 1.3.2.4 c loại b thu nƣớc nóng lƣợng mặt trời 53 1.4 TIỀM NĂNG V ỨNG DỤNG NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI Ủ VIỆT N M 62 1.4.1 Tiềm năng lƣợng mặt trời củ Việt N m 62 1.4.2 ung cấp điện lƣợng mặt trời 66 1.4.2 ung cấp nƣớc nóng lƣợng mặt trời 68 1.4.4 c ứng dụng kh c 70 1.5 M T S VẤN Ề ẦN LƢU Ý KHI SỬ DỤNG NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI 70 1.5.1 ặc điểm kh ng ổn định củ lƣợng mặt trời 70 1.5.2 ối với c c ứng dụng nhiệt mặt trời 71 1.5.3 ối với điện mặt trời 72 HV: Nguyễn Đình Đáp K16 Khoa học môi trường 1.6 TÍNH KINH TẾ V TRIỂN VỌNG NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI 72 1.6.1 Tính kinh tế 72 1.6.2 Triển vọng lƣợng mặt trời 73 ƢƠN Ố TƢỢN , NỘ DUN VÀ P ƢƠN P ÁP N N ỨU 76 2.1 I TƢỢNG V PH M VI NGHIÊN ỨU 76 2.2 N I DUNG NGHIÊN ỨU 78 2.3 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN ỨU 78 2.3.1 Các phƣơng ph p nghiên cứu th ng dụng 78 2.3.2 Thu thập số liệu tự đ ng SWH Data logger 79 ƢƠN ẾT QUẢ N N ỨU VÀ T ẢO LU N 84 3.1 TIỀM NĂNG NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI T I H N I 84 3.2.1 c đặc thù củ Hà N i 84 3.1.2 Tiềm năng lƣợng mặt trời Hà N i 84 3.2 HIỆN TR NG NGHIÊN ỨU, ỨNG DỤNG THIẾT BỊ UN NƢỚ NÓNG MẶT TRỜI T I H N I 86 3.2.1 Hiện trạng nghiên cứu 86 3.2.2 ng suất lắp đặt 87 3.3 ÁNH GIÁ HIỆU QUẢ Ủ THIẾT BỊ UN NƢỚ NÓNG NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI 93 3.3.1 Kết thí nghiệm nhiệt đ đầu vào r ) lƣợng nƣớc sử dụng 93 3.3.1.1 Nhiệt đ trung b nh nƣớc lạnh vào nƣớc nóng r 93 3.3.2.2 Lƣợng nƣớc nóng sử dụng, thời gi n sử dụng nƣớc nóng 94 3.3.2 c kết tính to n tiết kiệm chi phí, lƣợng m i trƣờng củ thiết bị đun nƣớc nóng mặt trời 99 3.3.2.1 Tiết kiệm điện 99 3.3.2.2 Lƣợng ph t thải O2 giảm đƣợc 100 3.3.2.3 Lƣợng ph t thải SO2 giảm đƣợc 101 3.3.2.4 Giảm ph t thải bụi 103 3.4 M T S GIẢI PHÁP PHÁT TRIỂN SỬ DỤNG THIẾT BỊ UN NƢỚ NÓNG BẰNG NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI 105 ẾT LU N VÀ ẾN N Ị 110 KẾT LUẬN 110 KIẾN NGHỊ: 110 Tài liệu tham khảo 112 HV: Nguyễn Đình Đáp K16 Khoa học môi trường Danh mục từ viết tắt BVMT Bảo vệ m i trƣờng BXMT Bức xạ mặt trời CN NLMT ng nghệ lƣợng mặt trời CTMTQG hƣơng tr nh Mục tiêu Quốc gi MT iện mặt trời NNMT un nƣớc nóng lƣợng mặt trời NL Năng lƣợng NLMT Năng lƣợng mặt trời PV Hiệu ứng qu ng điện Photov lt ic) TBNNMT Thiết bị nƣớc nóng mặt trời TTNLM Trung tâm Năng lƣợng Wp ng suất nhiệt tiêu chuẩn W tt - peak) Wth ng suất nhiệt W tt - thermal) HV: Nguyễn Đình Đáp K16 Khoa học môi trường Danh mục bảng Bảng 1.1 c gi trị δ, n tƣơng ứng theo ngày 17 Bảng 1.2 Phân bố xạ mặt trời theo bƣớc sóng 18 Bảng 1.3 c nƣớc có nhà m y điện từ pin mặt trời cỡ lớn c ng suất 1MWp) 30 Bảng 1.4 c số liệu hệ thống cung cấp nƣớc nóng lƣợng mặt trời lắp đặt m t số nƣớc 31 Bảng 1.5 c nhà m y điện mặt trời PV lớn giới MW) 32 Bảng 1.6 c nhà m y điện từ pin mặt trời lớn giới 33 Bảng 1.7 c nhà m y SP đ ng hoạt đ ng 36 Bảng 1.8 Kết kiểm tr thành phần nƣớc trƣớc s u chƣng cất 44 Bảng 1.9 M t số th ng số nhiệt đ củ bếp qu tr nh sử dụng 46 Bảng 1.1 Tính chất củ m t số vật liệu dùng làm phủ suốt 50 Bảng 1.11 Năng lƣợng mặt trời c c vùng lãnh thổ Việt N m 62 Bảng 1.12 Số liệu xạ mặt trời trung b nh m t số đị phƣơng 64 Bảng 1.13 L tr nh ph t triến nƣớc nóng mặt trời 69 Bảng 2.1 Lắp đặt c c hệ thí nghiệm sử dụng thiết bị NNMT 76 Bảng 3.1 Lƣợng tổng xạ ngày trung b nh Qtb đơn vị: kWh m2.ngày) 85 Bảng 3.2 Lƣợng t n xạ ngày trung b nh Dtb đơn vị: kWh m2.ngày) 85 Bảng 3.3 Lƣợng trực xạ ngày trung b nh Itb đơn vị: kWh m2.ngày) 85 Bảng 3.4 Số nắng ngày trung b nh l thuyết) N đơn vị: ngày) 85 Bảng 3.5 Số thiết bị nƣớc nóng mặt trời 88 Bản 3.6 Tỷ lệ th m gi củ c c quận huyện 89 Bảng 3.7 Số thiết bị, tổng dung tích b nh tỷ lệ tăng trƣởng hàng năm 92 Bảng 3.8 Nhiệt đ trung b nh nƣớc vào r , lƣợng nƣớc nóng sử dụng trung b nh hàng ngày lƣợng lƣợng tiết kiệm củ c c h thí nghiệm 93 Bảng 3.9 Múc phí c c khí thải gây nhiễm m i trƣờng 102 Bảng 3.1 Tổng hợp kết tiết kiệm điện lợi ích m i trƣờng củ thiết bị NNMT 104 HV: Nguyễn Đình Đáp K16 Khoa học môi trường Danh mục hình H nh 1.1 Qu ng phổ củ xạ mặt trời 20 H nh 1.2 Sơ đồ cấu tạo h p thu lƣợng mặt trời hiệu ứng nhà kính 39 H nh 1.3 Thiết bị sấy n ng sản lƣợng mặt trời 41 H nh 1.4 Thiết bị đun nƣớc nóng dạng dãy ống dạng phổ biến thị trƣờng 42 H nh 1.5 Sơ đồ nguyên l củ thiết bị chƣng cất nƣớc 43 H nh 1.6 Hệ thống chƣng cất nƣớc từ nƣớc biển lắp B nh ại, Bến Tre gồm modul, modul có diện tích đón nắng 4m2) 45 H nh 1.7 Sơ đồ bếp mặt trời 45 H nh 1.8 ấu tạo củ m t collecctor 49 H nh 1.9 Sơ đồ cấu tạo bề mặt hấp thụ 51 H nh 1.1 Sơ đồ cấu tạo củ b nh nƣớc nóng dạng ống chân kh ng 51 H nh 1.11 Sơ đồ vòng đối lƣu tự nhiên củ nƣớc b thu NLMT 52 Hình 1.12 Vòng đối lƣu tự nhiên b thu - ống 52 H nh 1.13 Hệ thống b thu hoạt đ ng theo chu tr nh đối lƣu cƣỡng 53 Hình 1.14 B thu h p kim loại vừ hấp thụ NLMT vừ b nh thiết kế củ Trung tâm Năng lƣợng mới, HBKHN) 54 H nh 1.15 B thu kiểu - ống Hệ NNMT H nh 1.16 lít dùng cho gi đ nh) 55 c b thu kiểu c nh - ống 56 H nh 1.17 Nguyên l hoạt đ ng b thu kiểu ống thuỷ tinh chân kh ng 57 H nh 1.18 B thu loại ống nhiệt ảnh tr i) c c ống nhiệt h nh phải) 58 H nh 1.19 ấu tạo tiết diện ng ng ống nhiệt bên tr i) ống nhiệt bên phải) 59 H nh 1.2 ấu tạo ống nhiệt thuỷ tinh chân kh ng với ống kim loại chữ U 60 H nh 1.21 Sơ đồ hệ thống b thu NNMT cho nhiệt đ thấp lắp cố định m i nhà 61 H nh 1.22 c b thu h i tụ m ng gƣơng p r bol 61 H nh 1.23 Sự biến đổi củ cƣờng đ xạ mặt trời theo thời gi n ngày 65 H nh 2.1 Thiết bị NNMT đƣợc lắp đặt trƣờng 77 H nh 2.2 ấu tạo bên c c cổng tín hiệu củ b thu thập số liệu tự đ ng 80 H nh 2.3 ấu tạo bên trong, bo mạch nguồn nu i củ b thu thập số liệu tự đ ng 80 H nh 2.4 Hệ đo thu thập số liệu s u lắp đặt 81 HV: Nguyễn Đình Đáp K16 Khoa học môi trường H nh 2.5 Gi o diện kết nối với m y vi tính củ SWH D t logger 82 H nh 2.6 Kết đo đƣợc lƣu lại dƣới dạng file excel 82 H nh 3.1 Biểu đồ tỷ lệ th m gi lắp đặt sử dụng thiết bị NNMT củ c c quận huyện 91 H nh 3.2 Biểu đồ tăng trƣởng hàng năm củ thiết bị NNMT từ - 2010) 92 H nh 3.3 Nhiệt đ nƣớc lƣợng nƣớc sử dụng b) nhà H nh 3.4 Nhiệt đ nƣớc lƣợng nƣớc sử dụng b) nhà Ông Thịnh 96 H nh 3.5 Nhiệt đ nƣớc lƣợng nƣớc sử dụng b) nhà Ông H i 96 H nh 3.6 Nhiệt đ nƣớc lƣợng nƣớc sử dụng b) Nhà Ông L m 97 H nh 3.7 Nhiệt đ nƣớc lƣợng nƣớc sử dụng Yến 95 b) Trung tâm Năng lƣợng 98 H nh 3.8 EVN triển kh i chƣơng tr nh quảng b sử dụng b nh nƣớc nóng lƣợng mặt trời 108 HV: Nguyễn Đình Đáp K16 Khoa học môi trường MỞ ẦU Năng lƣợng mặt trời (NLMT) nguồn lƣợng mà ngƣời biết sử dụng từ sớm Sử dụng NLMT đ ng đƣợc cho giải ph p tối ƣu c c nguồn nguyên nhiên liệu hó thạch đ ng dầu bị cạn kiệt ây nguồn lƣợng sạch, kh ng gây nhiễm m i trƣờng có trữ lƣợng v lớn tính t i tạo c o Bƣớc vào kỷ 21, c ng nghệ sử dụng NLMT đ ng có xu hƣớng ph t triển mạnh Hiện n y, nhiều nƣớc đầu tƣ lớn vào ngành c ng nghiệp NLMT, Nhật Bản ức hai quốc gi đứng đầu giới ngành c ng nghiệp Ứng dụng đơn giản, phổ biến hiệu n y củ NLMT dùng để đun nƣớc nóng c hệ thống đun nƣớc nóng NLMT đƣợc sử dụng r ng rãi nhiều nƣớc giới ến n y, Trung Quốc lắp đặt nhiều hệ thống NNMT, tƣơng đƣơng với 10,5GWth đ ng quốc gi dẫn đầu giới, chiến % tổng c ng suất lắp đặt củ toàn giới c chƣơng tr nh thúc đẩy sử dụng NLMT đ ng đƣợc mở r ng giới Tây B n Nh b n hành Luật Xây dựng có hiệu lực từ năm 6, bắt bu c c c tò nhà xây phải lắp đặt m i nhà hệ thống pin mặt trời, hệ thống đun nƣớc nóng lƣợng mặt trời NNMT), đặc biệt c c Trung tâm thƣơng mại, c o ốc văn phòng, kh c sạn, bệnh viện, kho vận, quy định nƣớc nóng từ NLMT phải đ p ứng đƣợc từ - % nhu cầu tùy thu c vào vùng khí hậu cụ thể Ở Cape Town (Nam Phi), Rome (Itali ) đòi hỏi c c tò nhà xây dựng phải lắp đặt hệ thống NNMT nhằm đảm bảo - % nhu cầu sử dụng hàng ngày… Việt N m xây dựng trạm qu n trắc để theo dõi c c liệu NLMT khắp lãnh thổ Việt N m Những số liệu qu n trắc củ c c trạm cho thấy, lƣợng xạ trung b nh nƣớc ngày từ - 6kWh/m2 Tiềm sử dụng NLMT hầu khắp vùng nƣớc ối với h gi đ nh riêng việc đun nƣớc nóng cho sinh hoạt b nh quân sinh r khoảng % tổng lƣợng khí thải O2 củ h gi đ nh tạo r Th ng qu lắp đặt HV: Nguyễn Đình Đáp 10 K16 Khoa học môi trường thiết bị NNMT, thiết bị có khả cung cấp khoảng % nhu cầu lƣợng cần thiết củ chúng t để đun nƣớc nóng Theo ƣớc tính, nƣớc có khoảng 2,5 triệu b nh đun nƣớc nóng điện có c ng suất khoảng - 5kW, hàng năm tiêu tốn khoảng 3,6 tỷ kWh điện tăng nh nh theo tốc đ xây dựng nhà ở, dịch vụ du lịch ây m t số lớn cho thấy m t thị trƣờng đầy tiềm thiết bị b nh NNMT Việt N m có nhiều lợi ph t triển hệ thống sử dụng NLMT Trong đó, hiệu sử dụng NLMT vào đun nƣớc nóng, đặc biệt khu vực thành thị, nơi ngƣời dân có đời sống c o có điều kiện sử dụng dịch vụ Cho đến n y khẳng định sử dụng NLMT th y cho việc sử dụng điện để đun nƣớc nóng chủ yếu cho sinh hoạt gi đ nh) tiết kiệm điện đem lại c c lợi ích kinh tế m i trƣờng, nhiên chƣ có m t c ng tr nh thực nghiệm Việt N m) đo đạc, đ nh gi hiệu thực tế củ c c lợi ích lƣợng, kinh tế củ thiết bị c số liệu tiết kiệm NNMT cho c c tài liệu, tạp chí, c c phƣơng tiện truyền th ng… c c số ƣớc tính “l thuyết”, đ tin cậy không cao Việc ph t triển hệ thống NNMT đ ng gặp m t số th ch thức khó khăn nhƣ: chƣ có chiến lƣợc, s ch tiết kiệm lƣợng; hỗ trợ củ Nhà nƣớc đầu tƣ nghiên cứu ph t triển nhƣ đầu tƣ kinh phí, tr ng thiết bị kỹ thuật cho sản xuất, ứng dụng thiết bị NNMT hạn chế; điều kiện triển kh i sử dụng thiết bị cho khu vực cụ thể; kh ng đồng b giữ thiết kế b nh c ng tr nh xây dựng; gi thành củ thiết bị NNMT NNMT c o so với sử dụng thiết bị truyền thống; c ch lắp đặt, vận hành thiết bị chƣ đƣợc phổ biến r ng rãi đến ngƣời tiêu dùng… Do vậy, cần có nghiên cứu chi tiết, cụ thể trạng sử dụng, điều kiện p dụng, triển kh i, ph t triển sử dụng c c thiết bị NNMT Tính to n, đ nh gi , phân tích hiệu kinh tế, kỹ thuật m i trƣờng làm sở cho việc ph t triển thị trƣờng nâng c o hiệu sử dụng thiết bị NNMT HV: Nguyễn Đình Đáp 11 K16 Khoa học môi trường Xuất ph t từ thực tiễn nêu trên, với hỗ trợ củ Văn phòng tiết kiệm lƣợng B ng Thƣơng) Trung tâm nghiên cứu lƣợng ại học B ch kho Hà N i), khu n khổ m t luận văn Thạc sĩ Kho học m i trƣờng, t c giả tiến hành thực đề tài “Nghiên cứu sử dụng thiết bị đun nước nóng lượng mặt trời phục vụ sinh hoạt” đƣợc đặt r với mục đích t m hiểu điều kiện để triển kh i, lắp đặt thiết bị nƣớc nóng mặt trời, tính to n hiệu mặt tiết kiệm điện năng, kinh tế m i trƣờng củ việc sử dụng thiết bị nƣớc nóng mặt trời dự sở kho học thực nghiệm Từ đó, kiến nghị c c giải ph p ph t triển sử dụng c c thiết bị đun nƣớc nóng mặt trời Hà N i nói riêng Việt N m nói chung c n i dung nghiên cứu: - Nghiên cứu đặc điểm kỹ thuật củ thiết bị NNMT, yếu tố ảnh hƣởng đến hiệu suất củ thiết bị - Nghiên cứu, đ nh gi c c tiềm năng, đặc thù củ Hà N i sử dụng thiết bị NNMT - iều tr , đ nh gi trạng sử dụng thiết bị NNMT Hà N i - Tiến hành thực nghiệm lắp đặt hệ thống NNMT có c c b đo ghi tự đ ng; đo đạc, thu thập, xử l số liệu đ nh gi hiệu tiết kiệm lƣợng, hiệu kinh tế m i trƣờng củ củ c c hệ thống - ề xuất m t số giải ph p ph t triển sử dụng thiết bị NNMT phục vụ sinh hoạt Việc thực đề tài nhằm giải đ p c c câu hỏi nêu với phân tích đầy đủ to n kinh tế m i trƣờng củ việc sử dụng thiết bị NNMT cho ngƣời dân thành phố Hà N i Hiện n y, c c giải ph p c ng nghệ thân thiện với m i trƣờng tiết kiệm lƣợng đ ng đƣợc qu n tâm, đầu tƣ nghiên cứu Trong đó, sử dụng c c nguồn lƣợng t i tạo giải ph p cứu c nh cho th ch thức khủng hoảng lƣợng biến đổi khí hậu toàn cầu, m t mũi tên nhằm tới h i mục tiêu củ ph t triển bền vững HV: Nguyễn Đình Đáp 12 K16 Khoa học môi trường S u tính to n cụ thể c c th ng số đo đƣợc cở sở quy r c c gi trị kinh tế: 3.3.2 ác kết tính toán tiết kiệm chi phí, lƣợng môi trƣờng c a thiết bị đun nƣớc nóng mặt trời 3.3.2.1 iết kiệm điện Năng lƣợng tiết kiệm đƣợc c c h thí nghiệm kh c nh u kh c nh u nằm khoảng từ 1,9 đến 2,25kWh/hộ.ngày lấy gi trị trung b nh 2,126kWh/hộ.ngày) Từ tính đƣợc điện tiết kiệm đƣợc (chƣ tính hiệu suất thiết bị đun điện) là: E = 2,126 kWh/h ngày x 365 ngày/năm = 776 kWh/h năm Nếu giả thiết hiệu suất thiết bị đun điện khoảng 87% th lƣợng điện thực tế tiết kiệm đƣợc là: Et = 776 x 0,87 = 892 kWh/h năm Nếu lấy gi điện 12 đ kWh th h trung b nh tiết kiệm đƣợc 892 x 1200 = 1.070.400 đ Với gi thiết bị NNMT khoảng 7,5 triệu đồng th khoảng s u - năm hò vốn Nhƣ biết, riêng hƣơng tr nh Mục tiêu quốc gi sử dụng lƣợng tiết kiệm hiệu năm hỗ trợ cho 000 thiết bị NNMT Ƣớc tính có m t số lƣợng thiết bị NNMT khoảng gần số đó, tức thiết bị NNMT đƣợc c c công ty lắp đặt kh ng qu nguồn hỗ trợ củ có khoảng hƣơng tr nh Mục tiêu quốc gi , th năm thiết bị đƣợc lắp đặt sử dụng Từ tính r số điện kinh phí tiết kiệm đƣợc năm là: iện năng: 892 kWh/h năm x 60.000 h = 53.520 MWh/năm HV: Nguyễn Đình Đáp 99 K16 Khoa học môi trường Kinh phí: 53.520.000 kWh x 1200 đ/kWh = 64,224 tỷ đồng/năm M t nhận x t qu n trọng nữ là: tất c c h gi đ nh sử dụng nước nóng chủ yếu khoảng thời gian từ 18.00 đến 20.00 giờ, tức cao điểm iều có nghĩ bên cạnh phần tiết kiệm điện nhƣ nói trên, sử dụng thiết bị NNMT làm giảm đƣợc c ng suất đỉnh vào thời gi n c o điểm ngày, làm tăng đ n toàn cho hệ thống điện Kết qu n trọng mẻ việc giảm sử dụng điện vào c o điểm Thời gi n sử dụng nƣớc nóng c c h chủ yếu khoảng từ 18 đến khoảng giờ) Mỗi h m t ngày cần 2,126 kWh ,87 = 2,443 kWh hay cần m t c ng suất (2,443kWh/3h) = 0,814 kW Nƣớc t có khoảng triệu h Nếu m t phần tƣ số h (25%) sử dụng thiết bị NNMT th làm giảm c ng suất vào c o điểm đ ng kể: ,814 kW h x 5x1 h = 4,1 x kW hay 4100 MW 3.3.2.2 Lượng phát thải CO2 giảm Giả sử điện mà thành phố đ ng dùng đƣợc cung cấp nhà mày nhiệt điện (ví dụ nhƣ nhiệt điện Phả Lại) ối với nhà m y nhiệt điện Phả Lại th suất tiêu hao than xấp xỉ ,6kg/kWh Trong thành phần th n Việt N m nhƣ th n c m Quảng Ninh) khoảng % c cbon; ,4% lƣu huỳnh; đ tro 22%, Khi đốt ch y th n có thải r m t lƣợng lớn bụi, khí O2, SO2 c c khí kh c Nhƣ vậy, h gi đ nh giảm đốt m t lƣợng th n: - Mỗi h sử dụng thiết bị NNMT hàng năm tiết kiệm đƣợc: 892 kwh/h năm x 0,6 kg O2/kwh = 535,2 kg CO2/h năm (tƣơng đƣơng với 535,2/0,6 = 887 kg than/h năm) HV: Nguyễn Đình Đáp 100 K16 Khoa học môi trường Giả sử thiết bị đƣợc lắp đặt cho c c h gi đ nh, th m t số kh ng nhỏ tính đến khả tiết kiệm điện năng, cải thiện cấu dùng điện bảo vệ m i trƣờng - Với 00 thiết bị NNMT đƣợc sử dụng số lƣợng O2 giảm ph t thải đƣợc là: 53.520 x 103kWh/năm x 0,6kg CO2/kWh = 32.112 CO2/năm (tƣơng đƣơng với 32.112/0,6 = 53.536 than/năm) M t chƣơng trình nghị Ấn quốc Biến đổi khí hậu UF thực ng ƣớc Khung củ Liên hợp ) có tr nh bày tƣơng qu n giữ việc đốt th n, thải CO2, gi thị trƣờng có viết: th n đốt thải r 1,72 CO2, O2 tƣơng l i có gi 15 USD - Mỗi h hàng năm thu đƣợc tiền từ việc giảm ph t thải O2 là: 535,2 kg CO2/h năm x 15 USD/tấn = 8,028 USD/h năm (tƣơng đƣơng với khoảng 160.000 đ/h năm) - ối với thiết bị NNMT th thu đƣợc từ việc giảm ph t thải O2 là: 32.122 CO2/năm x 15 USD/tấn = 481.830 USD/năm (tƣơng đƣơng với khoảng 9.636.600.000 đ/năm) 3.3.2.3 Lượng phát thải SO2 giảm ể tính lƣợng giảm ph t thải củ bụi khí thải đ c hại SO 2), p dụng c c c ng thức tính lƣợng thải th ng thƣờng với đặc điểm bỏ qu h nh thức, c ng nghệ đốt nhiên liệu tính theo nguyên l chung, phụ thu c vào loại nhiên liệu đốt lƣợng nhiên liệu đốt Trong thành phần củ th n thƣờng khoảng ,4% S nên đốt thải r khí SO2 loại khí đ c hại gây nên mƣ xit, nồng đ c o ảnh hƣởng đến sức khỏe, vật liệu, c ng tr nh hệ sinh th i Trong qu tr nh đốt th n, giả sử ch y hoàn toàn, t có: S + O2 = SO2 HV: Nguyễn Đình Đáp 101 K16 Khoa học môi trường Khối lƣợng SO2 thải r đƣợc tính theo c ng thức: MSO2 = (64/32) x B x S/100 = x B x S/100 Trong đó: - B - lƣợng nhiên liệu đốt tấn), - S - hàm lƣợng lƣu huỳnh %) Khối lƣợng SO2 thải r đốt th n là: 64 32) x x (0,4/100) = 0,008 SO2 (hay kg SO2) Với hiệu suất xử lý SO2 n y khoảng từ - % lấy trung b nh 85% = ,85) th khối lƣợng SO2 thải r đốt th n là: 0,0068 (hay 6,8 kg SO2) - Mỗi h sử dụng thiết bị NNMT hàng năm giảm đƣợc lƣợng SO2 tƣơng ứng là: 887 kg than/h năm x 6,8 = 6,032 kg SO2/h năm - ối với thiết bị NNMT th thu đƣợc từ việc giảm ph t thải SO2 là: 53.536 than/năm x 0,0068 = 3.640,45 SO2/năm Dự thảo Nghị định phí Bảo vệ m i trƣờng khí thải đ ng đƣợc B Tài nguyên M i trƣờng B Tài xây dựng tr nh hỉnh phủ quy định c c mức thu phí khí thải bảng 3.9) Bảng 3.9 Múc phí khí thải gây ô nhiễm môi trường hất g y ô nhiễm STT Mức thu (nghìn đồng/tấn chất g y ô nhiễm Bụi Từ 2 Sunfuadioxit (SO2) Từ 13 đến 3 Oxitnitơ NOx) Từ 13 đến hất hữu b y VO ) đến Từ 85 đến Nguồn: Dự th o Nghị định phí BVM khí th i, 7/2011 HV: Nguyễn Đình Đáp 102 K16 Khoa học môi trường Theo dự thảo Nghị định, phí BVMT SO2 từ 13 - trị trung b nh 215 đ t lấy gi đ tấn) tính r đƣợc: - Mỗi h sử dụng thiết bị NNMT hàng năm giảm đƣợc lƣợng SO2 6,032 kg SO2 tƣơng ứng với số tiền là: 6,032 kg SO2/h năm x 215.000 đ/tấn = 1.297 đồng/h năm on số kh ng lớn h , nhƣng với thiết bị đun nƣớc nóng lƣợng SO2 giảm tƣơng ứng với số tiền là: 3.640,45 SO2/năm x 215.000 đ/tấn = 78.269.675 đồng/năm 3.3.2.4 Giảm phát thải bụi Khi đốt th n, chất tro trở thành bụi dù có thiết bị lọc bụi nhƣng lƣợng đ ng kể ph t thải vào kh ng khí T có c ng thức tính lƣợng bụi ph t thải: Mb =  A B (1 - ) Trong đó: B - lƣợng nhiên liệu đốt tấn), - đ tro củ nhiên liệu ,  - hiệu suất củ b lọc bụi %),  - tỷ lệ lƣợng bụi tho t r theo đƣờng dẫn khí ống khói %) Khối lƣợng bụi thải r năm với giả sử có thiết bị lọc bụi nhƣ lọc bụi tĩnh điện với hiệu suất  = 98% = 0,98, tỷ lệ lƣợng bụi tho t r theo đƣờng dẫn khí ống khói th ng thƣờng với gi trị - % lấy trung b nh  = 75% = 0,75), đ tro = 22% = ,22 t tính đƣợc lƣợng bụi giảm đƣợc sử dụng c c thiết bị NNMT tƣơng ứng là: - Mỗi h sử dụng thiết bị NNMT hàng năm giảm đƣợc lƣợng bụi tƣơng ứng là: 0,75 x 0,22 x 0,887 x (1-0,98) = 2,93.10-3 bụi/năm (2,93kg bụi) - ối với thiết bị đ ng sử dụng, lƣợng bụi giảm đƣợc là: 0,75 x 0,22 x 53.536 x (1-0,98) =176,669 bụi/năm) Theo bảng 3.9, mức phí bụi từ 35 đến đồng t lấy trung b nh đồng tấn) T tính đƣợc c c gi trị tƣơng ứng: HV: Nguyễn Đình Đáp 103 K16 Khoa học môi trường - Mỗi h sử dụng thiết bị NNMT hàng năm giảm đƣợc lƣợng bụi tƣơng ứng với số tiền là: 2,93.10-3 bụi/năm x 350.000 đồng/tấn = 1.025 đồng/năm - ối với thiết bị đ ng sử dụng, lƣợng bụi giảm đƣợc tƣơng ứng với số tiền là: 176,669 bụi/năm x 350.000 đồng/tấn = 62.164.150 đồng/năm Khi đốt th n bụi, khí O2, SO2 thải r c c khí đ c hại kh c nhƣ O, NOx…) nhƣng hàm lƣợng củ chúng nhỏ nên bỏ qu Nhƣ vậy, tổng kết lợi ích củ việc sử dụng c c thiết bị NNMT th ng qu bảng 3.1 Bảng 3.10 hợp kết tiết kiệm điện lợi ích môi trường thiết bị ĐNNM Thông số STT Thông số tiết kiệm Giá trị Thành tiền (đồng Lƣợng điện 892 kWh 1.074.400 CO2 535,2 kg 160.000 SO2 6,032 kg 1.297 Bụi 2,9 kg 1.025 Tổng c ng 1.236.722 Nhƣ vậy, thí nghiệm, thiết bị NNMT hàng năm tiết kiệm đƣợc số tiền 1.236.722 đồng chƣ kể tới việc gi điện lu n đƣợc điều chỉnh hàng năm theo xu tăng dần, nhƣ năm 11 tăng lần với mức %, nhƣ theo lũy kế số kWh điện sử dụng, h y lƣợng điện sử dụng c o điểm th số c o nhiều) ây m t số tiền đ ng kể h sử dụng thiết bị NNMT HV: Nguyễn Đình Đáp 104 K16 Khoa học môi trường Ngoài r , việc tính phí với c c khí thải gây nhiễm m i trƣờng Việt N m thấp theo dự thảo Nghị định b n hành), m t số quốc gi giới có p dụng mức thu phí c o c c khí thải gây nhiễm m i trƣờng nhƣ B L n có mức thu phí EURO SO2, ng hò S c 25USD SO2 ), tính theo mức phí c o nhƣ th lƣợng giảm ph t thải sử dụng thiết bị NNMT m t số đ ng kể bên cạnh việc giảm tiêu thụ điện 3.4 M T S GIẢI PHÁP PHÁT TRIỂN SỬ DỤNG THIẾT BỊ UN NƢỚ NÓNG BẰNG NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI Dƣới m t số giải ph p nhằm mở r ng quy m nghiên cứu, sử dụng NLMT nói chung, có thiết bị NNMT nh t, xây dựng sách hành lang pháp lý phù hợp: nh s ng mặt trời nguồn lƣợng v tận có gi trị, muốn kh i th c m t c ch hiệu quả, đòi hỏi nhà nƣớc phải có s ch định hƣớng m ng tính ràng bu c hỗ trợ hợp lí iều 6, Khoản - Luật Tiết kiện Năng lƣợng đƣợc Quốc h i th ng qu năm , có hiệu lực từ 11), hiến lƣợc, quy hoạch, chƣơng tr nh sử dụng lƣợng phải đ p ứng c c yêu cầu thúc đẩy sử dụng lượng tiết kiệm hiệu quả, ưu tiên phát triển hợp lý công nghệ lượng sạch, nâng cao tỷ trọng sử dụng lượng tái tạo hiến lƣợc Quốc gi ứng phó với biến đổi khí hậu theo Quyết định số 2139 Q -TTg ngày 15 12 11 củ Thủ tƣờng hính phủ), đề r c c nhiệm vụ để ứng phó với biến đổi khí hậu đẩy mạnh nghiên cứu triển khai công nghệ sản xuất lượng từ nguồn lượng tái tạo lưới mới, bao gồm lượng gió, lượng mặt trời, đị nhiệt, sinh học xây dựng triển r ng rãi c c s ch huy đ ng th m gi củ c c thành phần kinh tế - xã h i ứng dụng nhân r ng sử dụng c c nguồn lƣợng t i tạo; ăng tỷ lệ lượng tái tạo lên khoảng 5% tổng lƣợng thƣơng mại sơ cấp vào năm 2 khoảng 11% vào năm Do vậy, trƣớc hết, chiến lƣợc quy hoạch Năng lƣợng t i tạo nói chung cần sớm đƣợc b n hành Nhà nƣớc nên có chủ trƣơng ph t huy n i lực lĩnh vực này, c ch từ phải h nh thành chế h y tổ chức phối hợp c c sở nghiên cứu HV: Nguyễn Đình Đáp 105 K16 Khoa học môi trường kho học liên qu n nhƣ: Khí tƣợng, Kỹ thuật điện, Ho chất, Vật liệu,…để tự chế tạo c c thiết bị tận thu NLMT, mà thiết bị NNMT Từng bƣớc p dụng chế bắt bu c c c c ng tr nh, dự n xây đặc biệt c c dự n có liên qu n đến nhà hàng, kh ch sạn, bệnh viện, trƣờng học, k túc x ) phải p dụng lắp đặt c c hệ thống thiết bị NNMT phục vụ m t phần nhu cầu sử dụng theo m t tỷ trọng hợp l khu vực s ch thành c ng Tây B n Nh , từ năm theo Luật Xây dựng, tất c c c ng tr nh xây nhƣ c o ốc văn phòng, Trung tâm thƣơng mại, kh ch sạn, bệnh viện có quy định nƣớc nóng từ NLMT phải đ p ứng đƣợc từ % nhu cầu.) B n đầu p dụng thí điểm c c dự n thu c Ngân s ch nhà nƣớc cần có chế s ch thích hợp, khuyến khích sử dụng c c c ng nghệ NLTT, đặc biệt thiết bị NNMT hai, trợ c p kinh tế: theo tính to n trên, xã h i đƣợc lợi m t khoản tiền giảm việc sử dụng điện nhƣ thải c c khí đ c hại c c gi đ nh sử dụng thiết bị NNMT, cho dù thời điểm khoản tiền chƣ phải nhiều Bên cạnh đó, viêc sử dụng lƣợng t i tạo, lƣợng xu tất yếu tƣơng l i củ c c quốc gi nhằm giải m t phần thiếu hụt c c nguồn lƣơng ho thạch, lƣợng điện giúp bảo vệ m i trƣờng ứng phó với biến đổi khí hậu V thế, c c qu n chức đặc biệt B ng Thƣơng Tập đoàn iện lực Việt N m) cần nghiên cứu, tính to n để hỗ trợ c c h gi đ nh sử dụng thiết bị Ví dụ, trợ gi sản phẩm nhƣ p dụng thí điểm) Với c c nh nghiệp sản xuất kinh nh, qu n chức nên tạo đ ng kinh nh cho họ c ch miễn thuế năm đầu, có ƣu đãi v y vốn cho sản xuất kinh nh c c thiết bị NNMT giống nhƣ vốn v y cho bảo vệ m i trƣờng), có chế khen thƣởng để khuyến khích họ tự kh m ph thị trƣờng Nhƣ vậy, việc kinh nh tiêu dùng bền vững hơn, tƣơng l i nhà nƣớc kh ng phải điều tiết thị trƣờng mà tự vận đ ng ba, hỗ trợ k thuật: Bên cạnh việc cấp kinh phí cho hoạt đ ng nghiên cứu, thử nghiệm Nhà nƣớc cần đỡ đầu tạo điều kiện cho c c nh nghiệp đầu tƣ vào qu tr nh chuyển gi o c ng nghệ nhằm nâng c o số lƣợng nhƣ chất lƣợng sản phẩm Ngoài r , c c tiêu kĩ thuật lắp đặt thiết bị NLMT cần sớm đƣợc đƣ vào công trình HV: Nguyễn Đình Đáp 106 K16 Khoa học môi trường mới, đặc biệt c c nhà c o tầng Từ đó, thấy đƣợc tiện dụng, đ n toàn, kinh tế, củ thiết bị, ngƣời dân dần học tập ứng dụng theo tư, thực hi n bi n pháp tuyên truyền qu ng bá sâu rộng tới người dân ợi ích đặc biệt lợi ích v h nh) củ NLMT so với c c loại h nh lƣợng kh c nhƣ điện ga oi m t giải ph p qu n trọng BVMT ứng phó với tƣợng biến đổi khí hậu ẩy mạnh đ dạng hó c c h nh thức truyền th ng để ngƣời dân thấy đƣợc lợi ích củ việc sử dụng c c thiết bị NNMT Những kiến thức lƣợng t i tạo mà cụ thể lƣợng mặt trời muốn sâu vào lòng dân m t c ch lâu dài cần phải qua đƣờng học tập gi o dục ƣ c c n i dung gi o dục tiết kiệm lƣợng (trong có sử dụng lƣợng t i tạo) vào hệ thống gi o dục quốc dân, từ nâng c o nhận thức h nh thành thói quen sử dụng lƣợng t i tạo củ c c hệ tƣơng l i M t ví dụ điển h nh vừ qu , Tập đoàn iện lực Việt N m EVN) xây dựng chƣơng tr nh quảng b sử dụng b nh nƣớc nóng lƣợng mặt trời Theo chƣơng tr nh, gi i đoạn 11 - 15, EVN lự chọn phối hợp với c c nhà cung cấp nƣớc thiết bị NNMT có sản phẩm đạt tiêu chuẩn chất lƣợng củ B ng Thƣơng, thực c c biện ph p truyền th ng, kết hợp với s ch hỗ trợ kh ch hàng, tổ chức lắp đặt thiết bị NNMT th ng qu hệ thống phân phối củ c c nhà cung cấp toàn quốc, nhằm phổ biến, nâng c o mức đ nhận biết, qu kích thích nhu cầu sử dụng, thúc đẩy thị trƣờng b nh nƣớc nóng NLMT nƣớc, góp phần tiết kiệm điện bảo vệ m i trƣờng h nh 3.8) HV: Nguyễn Đình Đáp 107 K16 Khoa học môi trường Hình 3.8 EVN triển khai chương trình quảng bá sử dụng bình nước nóng lượng mặt trời năm, hợp tác quốc tế nh vực ương mặt trời: Vấn đề biến đổi khí hậu th ch thức lớn ph t triển nhân loại củ kỷ 21 Theo kết thu đƣợc H i nghị toàn cầu biến đổi khí hậu OP17 Durb n, N m Phi năm 11), c c nƣớc đạt đƣợc thỏ thuận k o dài thời gi n thực Nghị đinh thƣ Kyoto đến hết năm 17 thành lập Quỹ Khí hậu x nh với kinh phí b n đầu ƣớng tính tỷ USD) nhằm hỗ trợ c c quốc gi ứng phó thành c ng với biến đổi khí hậu, ƣu tiên c c giải ph p sử dụng c c nguồn lƣợng t i tạo nhằm giảm ph t thải khí nhà kính Việt N m m t quốc gi chịu ảnh hƣởng nặng nề củ biến đổi khí hậu hính v vậy, năm qu , Việt N m đƣợc hỗ trợ củ c c tổ chức quốc tế để ứng phó với biến đổi khí hậu th ng qu c c dự n sử dụng lƣơng t i tạo nhƣ UNDP, Ngân hàng Thế giới, Ngân hàng ph t triển hâp Á, Quỹ M i trƣờng toàn cầu, GIZ, Jic h i để Việt N m thúc đẩy việc triển kh i sử dụng lƣợng t i tạo đặc biệt triển kh i c c dự n sử dụng thiết bị NNMT Việt N m cần phải tập kinh nghiệm từ c c nƣớc nhƣ: Trung Quốc, quốc gi dẫn đầu giới thiết bị đun nƣớc nóng mặt trời; h y c c s ch bảo vệ khí hậu th ng qu HV: Nguyễn Đình Đáp 108 K16 Khoa học môi trường sử dụng lƣợng t i tạo nhƣ ức, n Mạch, Tây B n Nh , N m Phi Do vậy, qu n hệ hợp t c với c c nƣớc giới lƣợng t i tạo nói chung NLMT nói riêng cần thiết để tr nh thủ c c nguồn hỗ trợ quốc tế HV: Nguyễn Đình Đáp 109 K16 Khoa học môi trường ẾT LU N VÀ ẾN N Ị KẾT LUẬN - Theo tiêu chuẩn lƣợng mặt trời củ c c nƣớc SE N, th tất c c vùng củ Việt N m sử dụng thiết bị NNMT Tiềm năng lƣợng mặt trời củ Hà N i mức trung b nh kh , nhiên lại phân bố kh ng c c th ng năm - Thị trƣờng nhu cầu sử dụng thiết bị NNMT Hà N i tăng nh nh: Trung b nh tỷ lệ tăng hàng năm củ gi i đoạn thống kê 53% số thiết bị nƣớc nóng mặt trời lắp đặt 69,5% dung tích b nh - Năng lƣợng tiết kiệm đƣợc c c h thí nghiệm kh c nh u kh c nh u nằm khoảng từ 1,9 đến 2,25kWh h ngày (trung bình 2,126kWh h ngày) Trung b nh h gi đ nh sử dụng thiết bị NNMT hàng năm tiết kiệm đƣợc 892kWh năm, tƣơng ứng với lƣợng tiền đồng, hạch to n c c yếu tố m i trƣờng b o gồm O2, SO2, bụi) so với việc dùng th n th thiết bị NNMT hàng năm tiết kiệm đƣợc 1.236.722 đồng - Theo tính to n, thiết bị NNMT trung b nh hàng năm giảm đƣợc 535,2kg CO2 h năm, giảm đƣợc 6,8kg O2 h năm giảm đƣợc lƣợng bụi 2,93kg bụi h năm - Sử dụng thiết bị NNMT làm giảm đƣợc c ng suất đỉnh vào thời gi n c o điểm ngày Mỗi h ngày cần 2,126 kWh ,87 = 2,443kWh h y cần m t công suất 2,443kWh 3h) = ,814 kW KIẾN NGHỊ: - Trong năm tới số h sử dụng thiết bị NNMT tăng lên nh nh V thời gi n tới c c qu n chức nên có biện ph p hỗ trợ ph t triển củ thị trƣờng s ch biện ph p trợ gi thích hợp cho ngƣời sản xuất kinh nh nhƣ ngƣời sử dụng HV: Nguyễn Đình Đáp 110 K16 Khoa học môi trường - ần sớm b n hành quy hoạch NLTT nói chung sử dụng thiết bị NNMT nói riêng ƣ vào c c s ch, luật yêu cầu sử dụng NLTT nhằm đ p ứng l tr nh nêu Luật tiết kiệm Năng lƣợng hƣơng tr nh Quốc gi ứng phó với Biến đổi khí hậu - ối với Hà N i cần triển kh i nhân r ng c c m h nh sử dụng B n đầu bƣớc p dụng c c dự n Ngân s ch nhà nƣớc nhƣ bệnh viện, trƣờng học, tò nhà làm việc củ c c qu n nhà nƣớc triển kh i lắp đặt c c thiết bị NNMT ng y từ khâu thiết kế), từ tạo đƣợc niềm tin hiệu củ việc sử dụng thiết bị c ng đồng; s u mở r ng đối tƣợng p dụng bắt bu c c c tò nhà văn phòng, trung tâm thƣơng mại, nhà hàng, kh ch sạn theo m h nh củ Tây B n Nh m t số quốc gi kh c) - ẩy mạnh việc nghiên cứu, sản xuất c c thiết bị NNMT, kết hợp với c c Trƣờng ại học, c c Viện Nghiên cứu, Công ty… nghiên cứu, cải tiến chất lƣợng để thiết bị ngày có hiệu suất c o hơn, gi thành rẻ HV: Nguyễn Đình Đáp 111 K16 Khoa học môi trường Tài liệu tham khảo iếng Việt Nguyễn Xuân ự, Lƣu ức Hải, Trần Th nh Lâm, Trần Văn Quy 8), “ iềm phương hướng khai thác dạng ượng tái tạo Vi t Nam”, Văn phòng hƣơng tr nh Nghị 21 củ Việt N m Hoàng Dƣơng Hùng 7), “Năng ượng mặt trời: í thuyết ứng d ng“, Nhà xuất Kho học Kĩ thuật Hoàng Dƣơng Hùng 8), “Nghiên cứu triển khai thiết thiết bị sử d ng ượng mặt trời hộ gia đình vùng nông thôn miền núi thành phố Nẵng” ề tài nghiên cứu kho học cấp Thành phố Hồ Sĩ Thoảng, Trần Mạnh Trí 8) “Năng ượng kỷ 21: iềm thách thức”, NXB Kho học Kỹ thuật Quốc h i Khó XII ), “Luật iết ki m Năng ượng” ặng nh Thống ), “ ánh giá hi u qu thực tế tiết ki m ượng thiết bị đun nước nóng ượng mặt trời”, B o c o hƣơng tr nh Mục tiêu quốc gi sử dụng lƣợng tiết kiệm hiệu ặng nh Thống ), “Hoàn thi n h đo kiểm ch t ượng thiết bị đun nước nóng mặt trời”, B o c o hƣơng tr nh Mục tiêu quốc gi sử dụng lƣợng tiết kiệm hiệu ặng nh Thống ), “Hi n trạng ứng d ng ượng mặt trời Hà Nội”, ề tài kho học c ng nghệ thu c hƣơng tr nh Mục tiêu quốc gi sử dụng lƣợng tiết kiệm hiệu ặng nh Thống ), “ ánh giá tiềm năng, hi n trạng công ngh hi u qu sử d ng ượng mặt trời Hà Nội”, ề tài kho học c ng nghệ hƣơng tr nh Mục tiêu quốc gi sử dụng lƣợng tiết kiệm hiệu HV: Nguyễn Đình Đáp 112 K16 Khoa học môi trường 10 Tập đoàn iện lực Việt N m, Viện Năng lƣợng 7), “ kết, đánh giá hi n trạng ứng d ng pin mặt trời Vi t Nam từ 1994 - 2006 đề xu t gi i pháp nâng cao hi u qu sử d ng”, Hà N i 11 Văn phòng hƣơng tr nh Mục tiêu quốc gi ứng phó với Biến đổi khí hậu B Tài nguyên M i trƣờng (2011), “Chiến ược quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu” iếng Anh 12 Asian Development Bank (1994), Energy and Use 13 John A Duffie, William A Beckman (1991), Solar Engineering of Thermal Processes, A Wiley - Interscience Publication 14 REN21 (2006 Update), Renewables, Global Status Report: Renewable Energy, Policy Network for the 21st Century, 32p 15 Renewables (2007), Global Status Report, REN21, Renewable Energy Policy Network for the 21st Century, 54p 16 Thomas B Jonhanson, Henry Kelly, Robert H Williams (2007), Renewable Energy Earths can - Publication Ltd, London HV: Nguyễn Đình Đáp 113 K16 Khoa học môi trường [...]... và ứng dụng c ng nghệ nhiệt mặt trời nhiệt đ thấp dự trên hiệu ứng nhà kính ng nghệ này đƣợc ứng dụng chủ yếu để sản xuất nhiệt phục vụ c c nhu cầu sinh hoạt nhƣ sản HV: Nguyễn Đình Đáp 37 K16 Khoa học môi trường xuất nƣớc nóng sinh hoạt, sấy, sƣởi ấm, làm bếp mặt trời để đun nấu thức ăn ng nghệ này và ứng dụng củ nó sẽ đƣợc tr nh bày chi tiết trong mục 1.3 dƣới đây 1.3 ÔNG NGHỆ NHIỆT MẶT TRỜI Ể SẢN... trực xạ gồm c c ti mặt trời đi thẳng từ mặt trời đến mặt đất Nhờ c c ti trực xạ này mà t có thể nh n thấy mặt trời; 2)- Thành phần nhiễu h y t n xạ gồm c c ti mặt trời tới mặt đất từ mọi phƣơng trên bầu trời do hiện tƣờng t n xạ củ ti mặt trời trên c c phân tử khí, hơi nƣớc, c c hạt bụi,… Nhờ c c ti t n xạ này mà chúng t vẫn có nh s ng ng y cả những ngày mây mù, kh ng thể nh n thấy mặt trời, ở trong nhà,... nhiệt đ bề mặt củ mặt trời vào khoảng 6 K, trong khi đó nhiệt đ ở vùng trung tâm củ mặt trời rất lớn, vào khoảng 8.106K đến 40.106K Mặt trời đƣợc xem là m t lò phản ứng nhiệt hạch hoạt đ ng liên tục Do lu n lu n bức xạ năng lƣợng vào trong vũ trụ nên khối lƣợng củ mặt trời sẽ giảm dần iều này dẫn đến kết quả là đến m t ngày nào đó mặt trời sẽ th i kh ng tồn tại nữ Tuy nhiên, do khối lƣợng củ mặt trời v... D ryl h pin đã tạo r pin mặt trời Silicon Si) vào năm 1954 Những pin mặt trời đầu tiên này có gi 286USD W và có hiệu suất 4,5 đến 6%, hiện n y nhờ sự ph t triển củ kho học vật liệu, gi chỉ còn khoảng 3 - 4 USD/W và có hiệu suất đạt khoảng 15% [4] 1.2.5 ông nghệ nhiệt mặt trời nhiệt đ thấp Bên cạnh c ng nghệ nhiệt mặt trời nhiệt đ c o nhờ sử dụng c c thiết bị h i tụ ti mặt trời nhƣ đã tr nh bày trong... dùng nhƣ m t m y ph t điện Ƣu điểm củ đĩ mặt trời stirling so với PV cells là hiệu suất biến đổi NLMT thành điện năng và tuổi thọ c o hơn háp mặt trời sử dụng m t dàn c c b phản xạ dõi theo mặt trời heliost ts) để h i tụ ti mặt trời lên m t b thu trung tâm đặt ở đỉnh th p c th p năng lƣợng có gi cạnh tr nh nhất, thƣờng có hiệu suất c o và có khả năng tích trữ năng lƣợng tốt hơn trong số c c c ng nghệ... SẢN XUẤT NƢỚ NÓNG Trong vài thập kỷ gần đây, thị trƣờng thiết bị NNMT đã đƣợc thƣơng mại hó với tốc đ ph t triển nh nh và m ng lại hiệu quả kinh tế m i trƣờng thiết thực nhất trong số c c thiết bị năng lƣợng t i tạo nói chung Dùng thiết bị nguồn năng lƣợng sạch và hầu nhƣ v tận Mỗi năm 1m2 thiết bị kiệm đƣợc từ 5 NNMT là dùng m t NNMT có thể tiết - 800 kWh so với dùng điện Mỗi năm 1m2 thiết bị NNMT có... nguồn năng lƣợng kh ng có ph t thải, kh ng gây nhiễm m i trƣờng h y đƣợc gọi là nguồn năng lƣợng sạch Các thành phần củ BXMT trên mặt đất: HV: Nguyễn Đình Đáp 25 K16 Khoa học môi trường Ngoài lớp khí quyển tr i đất bức xạ mặt trời chỉ có m t thành phần ó là c c ti mặt trời đi thẳng ph t r từ mặt trời Nhƣng khi tới mặt đất, do c c hiện tƣợng t n xạ trong lớp khí quyển quả đất, bức xạ mặt trời bị biến.. .Sử dụng năng lƣợng t i tạo là xu hƣớng đƣợc chọn lự chọn để ph t triển nguồn năng lƣợng mới cho thế kỷ 21 HV: Nguyễn Đình Đáp 13 K16 Khoa học môi trường ƢƠN 1 TỔN QU N VỀ NĂN LƢỢN MẶT TRỜ VÀ Á ÔN N Ệ NĂN LƢỢN MẶT TRỜ 1.1 NGUỒN NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI 1.1.1 Bức xạ mặt trời Mặt trời là quả cầu lử khổng lồ với đƣờng kính trung b nh khoảng 1,36... hằng số mặt trời Sol r onst nt) Về mặt định nghĩ , hằng số mặt trời đƣợc hiểu là lƣợng bức xạ mặt trời (BXMT) nhận đƣợc trên bề mặt có diện tích 1m2 đặt bên ngoài bầu khí quyển và thẳng góc với ti tới Tùy theo nguồn tài liệu mà hằng số mặt trời sẽ có m t gi trị cụ thể nào đó, c c gi trị này có thể kh c nh u tuy nhiên sự s i biệt kh ng nhiều Trong tài liệu này t thống nhất lấy gi trị hằng số mặt trời là... phản xạ từ mặt nền ở nơi qu n s t h y nơi đặt b thu NLMT, nó phụ thu c vào hệ số phản xạ củ mặt nền và tổng xạ tới Thành phần này chỉ đƣợc phân biệt khi thiết kế, tính to n c c b thu NLMT Trong trƣờng hợp chung nó là m t phần rất nhỏ trong thành phần bức xạ t n xạ 1.2 TỔNG QU N Á ÔNG NGHỆ KH I THÁ V SỬ DỤNG NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI 1.2.1 Quá trình phát triển và triển khai ứng dụng năng lƣợng mặt trời NLMT ... kho Hà N i), khu n khổ m t luận văn Thạc sĩ Kho học m i trƣờng, t c giả tiến hành thực đề tài Nghiên cứu sử dụng thiết bị đun nước nóng lượng mặt trời phục vụ sinh hoạt đƣợc đặt r với mục đích... triển sử dụng c c thiết bị đun nƣớc nóng mặt trời Hà N i nói riêng Việt N m nói chung c n i dung nghiên cứu: - Nghiên cứu đặc điểm kỹ thuật củ thiết bị NNMT, yếu tố ảnh hƣởng đến hiệu suất củ thiết. .. điều kiện để triển kh i, lắp đặt thiết bị nƣớc nóng mặt trời, tính to n hiệu mặt tiết kiệm điện năng, kinh tế m i trƣờng củ việc sử dụng thiết bị nƣớc nóng mặt trời dự sở kho học thực nghiệm Từ