một số giải pháp sử dụng điện tiết kiệm và hiệu quả cho hộ gia đình trên địa bàn huyện gia giai

LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, Tơi muốn nói lời cảm ơn chân thành, sâu sắc đến thầy hướng dẫn khoa học TS NCVCC Ngô Tuấn Kiệt tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, tạo điều kiện cho Tơi suốt q trình thực nghiên cứu đề tài hoàn thành tốt nhiệm vụ đề tài Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu, Khoa Đào tạo sau đại học, Khoa Quản lý lượng, Thầy giáo, Cô giáo Trường Đại học Điện lực, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho tơi suốt q trình học tập, nghiên cứu hồn thiện luận văn Tơi xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo, nhân viên Điện lực Giá Rai gia đình hỗ trợ giúp đỡ tơi nghiên cứu để hồn thành luận văn Cuối xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè ủng hộ tơi suốt thời gian học tập làm luận văn tốt nghiệp Xin chân thành cám ơn! Giá Rai ngày 30 tháng năm 2015 Học viên thực Nguyễn Minh Hoà i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn cơng trình nghiên cứu riêng tơi hướng dẫn TS NCVCC Ngô Tuấn Kiệt Các số liệu luận văn hoàn toàn trung thực thơng tin trích dẫn luận văn có nguồn gốc Tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm kết nghiên cứu đề tài Tác giả Nguyễn Minh Hoà ii MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC BẢNG vii DANH MỤC CÁC HÌNH viii MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn kết thu CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ SỬ DỤNG TIẾT KIỆM VÀ HIỆU QUẢ ĐIỆN NĂNG 1.1 ĐIỆN NĂNG VÀ VẤN ĐỀ SỬ DỤNG TK&HQ ĐIỆN NĂNG 1.1.1 Khái niệm điện vai trò điện sản xuất đời sống 1.1.1.1 Khái niệm điện 1.1.1.2 Vai trò điện sản xuất đời sống 1.1.2 Sử dụng tiết kiệm hiệu lượng 1.1.2.1 Khái niệm sử dụng tiết kiệm hiệu lượng 1.1.2.2 Sự cần thiết phải sử dụng lượng tiết kiệm hiệu 1.1.2.3 Chính sách biện pháp sử dụng lượng tiết kiệm hiệu hộ gia đình 10 1.2 TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ SỬ DỤNG ĐIỆN NĂNG PHỤC VỤ SẢN XUẤT VÀ DÂN SINH Ở HỘ GIA ĐÌNH 11 1.3 TIỀM NĂNG TIẾT KIỆM ĐIỆN NĂNG CHO HỘ GIA ĐÌNH TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN GIÁ RAI 12 1.3.1 Lợi ích tiềm tiết kiệm điện chiếu sáng 12 1.3.2 Tiềm tiết kiệm điện thiết bị điện gia dụng khác 14 iii 1.4 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH HIỆU QUẢ KINH TẾ 20 1.4.1 Các tiêu kinh tế đơn giản 20 1.4.2 Các tiêu kinh tế có tính đến yếu tố thời gian 20 1.5 TÓM TẮT CHƯƠNG 22 CHƯƠNG 2: THỰC TRẠNG SỬ DỤNG ĐIỆN CỦA HỘ GIA ĐÌNH TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN GIÁ RAI 24 2.1 TÌNH HÌNH SỬ DỤNG ĐIỆN Ở TỈNH BẠC LIÊU 24 2.1.1 Điện thương phẩm 24 2.1.2 Tỷ lệ điện tổn thất 25 2.1.3 Công tác phát triển khách hàng 26 2.1.4 Tiết kiệm điện 26 2.2 TÌNH HÌNH SỬ DỤNG ĐIỆN TẠI HUYỆN GIÁ RAI 31 2.2.1 Tổng quan huyện Giá Rai 31 2.2.2 Tổng quan Điện lực Giá Rai 34 2.2.3 Tình hình sử dụng điện huyện Giá Rai 35 2.2.3.1 Điện thương phẩm 35 2.2.3.2 Tỷ lệ điện tổn thất 36 2.2.3.3 Công tác phát triển khách hàng 36 2.2.3.4 Tiết kiệm điện 37 2.3 TÌNH HÌNH TIÊU THỤ ĐIỆN NĂNG CỦA HỘ GIA ĐÌNH Ở HUYỆN GIÁ RAI 41 2.4 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TIẾT KIỆM ĐIỆN NĂNG TRONG HỘ GIA ĐÌNH 47 2.4.1 Nhận thức người dân tiết kiệm điện 47 2.4.2 Thái độ người dân vấn đề tiết kiệm điện: 49 2.4.3 Thực hành vi người dân vấn đề TKĐ 51 2.5 TÓM TẮT CHƯƠNG 54 CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM ĐIỆN NĂNG CHO HỘ GIA ĐÌNH Ở HUYỆN GIÁ RAI 55 iv 3.1 CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM ĐIỆN NĂNG Ở HỘ GIA ĐÌNH 55 3.1.1 Giải pháp tổ chức quản lý 55 3.1.2 Giải pháp tuyên truyền nâng cao nhận thức 57 3.1.3 Giải pháp tiết kiệm điện xảy thiếu nguồn điện 59 3.1.4 Giải pháp sử dụng thiết bị điện tiết kiệm hiệu 59 3.1.4.1 Thiết bị chiếu sáng tiết kiệm điện 60 3.1.4.2 Thiết bị điều hồ khơng khí tiết kiệm điện 62 3.1.4.3 Sử dụng hiệu bình đun nước nóng 63 3.1.4.4 Sử dụng hiệu tủ lạnh 63 3.1.4.5 Các thiết bị điện gia dụng khác 64 3.1.5 Khai thác sử dụng lượng tái tạo 67 3.1.5.1 Hệ thống cấp điện lượng mặt trời quy mô nhỏ 68 3.1.5.2 Ứng dụng hầm khí sinh học (biogas) 69 3.2 ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ ÁP DỤNG MỘT SỐ GIẢI PHÁP CHÍNH TKĐ CỦA HỘ GIA ĐÌNH 71 3.2.1 Hiệu áp dụng giải pháp tổ chức, quản lý nâng cao nhận thức 71 3.2.2 Hiệu giải pháp sử dụng thiết bị tiết kiệm điện 71 3.2.3 Mơ hình trạm điện mặt trời nối lưới quy mô phân tán 73 3.2.4 Hiệu ứng dụng hầm biogas quy mô hộ gia đình 78 3.3 TÓM TẮT CHƯƠNG 79 KẾT LUẬN CHUNG VÀ KIẾN NGHỊ 81 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 82 CÁC PHỤ LỤC 84 v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT STT Ký hiệu/Tên viết tắt Tên đầy đủ SDNLTK&HQ Sử dụng lượng tiết kiệm hiệu TKNL Tiết kiệm lượng TK&HQ Tiết kiệm hiệu HTĐ Hệ thống điện NLTT Năng lượng tái tạo GDP Tổng thu nhập quốc dân SX Sản xuất NL Năng lượng DS Dân sinh 10 SD Sử dụng 11 TKĐ Tiết kiệm điện 12 CS Chiếu sáng 13 TTĐN Tổn thất điện 14 ĐN Điện 15 ĐNTT Điện tiêu thụ 16 TBA Trạm biến áp 17 ĐMT Điện mặt trời 18 PMT Pin mặt trời 19 NLMT Năng lượng mặt trời vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Chỉ tiêu điện thương phẩm thực so với kế hoạch 25 Bảng 2.2 Chỉ tiêu tổn thất điện thực năm 2013 2014 25 Bảng 2.3 Tổng hợp kết công tác tuyên truyền TKĐ tỉnh Bạc Liêu 29 Bảng 2.4 Chỉ tiêu điện thương phẩm khách hàng sinh hoạt dân dụng .36 Bảng 2.5 Tổng hợp khách hàng sinh hoạt dân dụng theo xã, thị trấn 36 Bảng 2.6 Tổng hợp kết tuyên truyền thực TKĐ huyện Giá Rai 39 Bảng 2.7 Thống kê số hộ dân huyện theo cấp xã, thị trấn 41 Bảng 2.8 Thống kê số phiếu điều tra hộ sử dụng điện địa bàn khảo sát 42 Bảng 2.9 Số liệu tổng hợp tiêu thụ điện hộ gia đình năm 2013 42 Bảng 2.10 Số liệu tổng hợp tiêu thụ điện hộ gia đình năm 2014 43 Bảng 2.11 Các thiết bị điện hộ tiêu thụ điện thấp 44 Bảng 2.12 Các thiết bị điện hộ tiêu thụ điện trung bình 44 Bảng 2.13 Các thiết bị điện hộ tiêu thụ điện cao 45 Bảng 2.14 Tổng hợp kết khảo sát loại động sử dụng nuôi tôm .46 Bảng 2.15 Khảo sát công nghệ quạt, thiết bị chiếu sáng TTĐN năm 2014 47 Bảng 2.16 Nghe/nói đến tiết kiệm điện phân theo khu vực khảo sát 48 Bảng 2.17 Nguồn nghe thông tin TKĐ theo khu vực khảo sát 49 Bảng 2.18 Thái độ người dân quan tâm đến TKĐ theo khu vực khảo sát 50 Bảng 2.19 Lý người dân quan đến TKĐ theo khu vực khảo sát 51 Bảng 2.20 Thực biện pháp TKĐ thiết bị điện .52 Bảng 2.21 Thực biện pháp TKĐ sử dụng NLTT .53 vii Bảng 3.1 Bảng thông số kỹ thuật loại đèn 61 Bảng 3.2 Kết tính tốn hiệu áp dụng giải pháp dùng đèn TKĐ 71 Bảng 3.3 Lợi ích sử dụng điều hoà inverter (giá điện 1.800 đ/kWh) 72 Bảng 3.4 Lợi ích lắp bình nước nóng NLMT .73 Bảng 3.5 Điện sản xuất từ dàn PMT kWp theo tháng khu vực Giá Rai .76 Bảng 3.6 Điện sản xuất từ dàn PMT kWp theo tháng khu vực Giá Rai .76 Bảng 3.7 Hiệu kinh tế trạm ĐMT nối lưới hộ gia đình sinh hoạt 77 Bảng 3.8 Hiệu trạm ĐMT nối lưới hộ sản xuất - kinh doanh 78 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Đồ thị phụ tải ngày đêm hộ tiêu thụ điện Hình 1.2 Thời gian hoàn vốn (Thv) dự án 22 Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống điện mặt trời .68 Hình 3.2 Sơ đồ bố trí hầm biogas 70 viii MỞ ĐẦU Tính cấp thiết lý chọn đề tài Năng lượng nhu cầu thiếu cho sản xuất, sinh hoạt hoạt động khác người Xu hướng cạn kiệt nguồn lượng hoá thạch, gia tăng nhanh giá lượng suy thối mơi trường đẩy nhanh việc thực thi sách tiết kiệm lượng toàn giới Sử dụng hợp lý, tiết kiệm lượng luật hố trở thành chương trình mục tiêu nhiều quốc gia giới Hàng loạt sách giải pháp hỗ trợ phát triển công nghệ sử dụng tiết kiệm lượng, khai thác sử dụng hiệu nguồn lượng tái tạo triển khai mạnh mẽ không nước công nghiệp phát triển mà nước phát triển khác Sử dụng lượng tiết kiệm hiệu vấn đề cấp thiết không quy mô quốc gia mà đặc biệt quan trọng cho ngành địa phương Luật Sử dụng lượng tiết kiệm hiệu số 50/2010/QH12 ngày 17 tháng năm 2010, rõ: sử dụng lượng tiết kiệm hiệu trách nhiệm quan quản lý nhà nước, quyền nghĩa vụ tổ chức, hộ gia đình, cá nhân tồn xã hội Chính sách Nhà nước sử dụng lượng tiết kiệm hiệu tập trung vào: (1) Áp dụng thực biện pháp sử dụng lượng tiết kiệm hiệu phục vụ phát triển kinh tế - xã hội ưu tiên hàng đầu (2) Hỗ trợ tài chính, giá lượng sách ưu đãi cần thiết khác để thúc đẩy sử dụng lượng tiết kiệm hiệu (3) Tăng đầu tư, áp dụng đa dạng hình thức huy động nguồn lực để đẩy mạnh nghiên cứu khoa học, phát triển ứng dụng công nghệ tiên tiến sử dụng lượng tiết kiệm hiệu quả; phát triển lượng tái tạo phù hợp với tiềm năng, điều kiện Việt Nam góp phần bảo đảm an ninh lượng, bảo vệ môi trường Hiện nay, với Chính phủ tỉnh thành khác nước, tỉnh Bạc Liêu nói chung huyện Giá Rai nói riêng phát động, thực chương trình tiết kiệm điện Ở quy mơ tồn quốc nói chung quy mơ địa phương Giá Rai nói riêng nhu cầu điện phục vụ sản xuất sinh hoạt cho hộ gia đình chiếm tỷ trọng cao, thực tế hiệu sử dụng điện thấp Vì vậy, vấn đề sử dụng điện cách tiết kiệm hiệu cho hộ gia đình có tầm quan trọng ý nghĩa thực tiễn cao Sử dụng điện tiết kiệm, hiệu giúp gia đình, hộ sản xuất nhỏ giảm chi phí, đáp ứng đầy đủ nhu cầu tiện nghi cần thiết Từ thực tiễn hoạt động qua kiến thức thu nhận trình học tập, tơi lựa chọn đề tài: “Một số giải pháp sử dụng điện tiết kiệm hiệu cho hộ gia đình địa bàn huyện Giá Rai"với mục tiêu nhiệm vụ sau: Mục đích nghiên cứu Trên sở điều tra khảo sát đánh giá thực trạng sử dụng điện phục vụ sản xuất nhỏ sinh hoạt hộ gia đình địa bàn huyện Giá Rai, tỉnh Bạc Liêu lựa chọn đề xuất áp dụng số giải pháp có tính khả thi cao kỹ thuật tài nhằm nâng cao việc sử dụng điện tiết kiệm hiệu Nội dung nghiên cứu Để đạt mục tiêu đề ra, đề tài đặt giải số nội dung nghiên cứu sau đây: a Tổng quan vấn đề lý thuyết thực tế công nghệ, thiết bị sử dụng tiết kiệm hiệu điện cho sản xuất nhỏ sinh hoạt hộ gia đình; Lựa chọn đề xuất số giải pháp nâng cao hiệu sử dụng điện Hình 3.2 Sơ đồ bố trí hầm biogas Phần khác biệt thứ bể điều áp chia thành ngăn riêng biệt Một ngăn chứa nước để điều áp ngăn chứa cặn xả từ hầm biogas Bằng việc thay đổi mức nước ngăn này, dễ dàng tạo chênh lệch áp suất để tự động đẩy cặn từ đáy hầm vào bể thu cặn lấy ngồi Việc thực chu trình xả cặn nạp liệu định kỳ làm chuyển động lớp dịch hầm gây áp lực lớn lên bề mặt phá lớp váng non hình thành Do vậy, hầm thiết kế xây dựng theo sơ đồ làm việc tin cậy, giảm đáng kể nguy đóng váng tăng khả sinh khí Đây ưu đặc biệt mơ hình cơng nghệ áp dụng so với mơ hình Ưu điểm lớn loại hầm hiệu suất sinh khí cao, khơng bị đóng váng bề mặt tự động xả cặn bã Hầm thiết kế xây dựng vật liệu thông dụng gạch, xi măng, cát, đá, sỏi, có độ bền cao 70 3.2 ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ ÁP DỤNG MỘT SỐ GIẢI PHÁP CHÍNH TKĐ CỦA HỘ GIA ĐÌNH 3.2.1 Hiệu áp dụng giải pháp tổ chức, quản lý nâng cao nhận thức Trong thời gian qua, Công ty Điện lực Bạc Liêu nói chung Điện lực Giá Rai nói riêng quan tâm đến giải pháp tổ chức quản lý nhằm nâng cao hiệu sản xuất kinh doanh điện năng, giảm tổn thất nâng cao độ tin cậy cung cấp điện phục vụ sản xuất dân sinh địa bàn Điện lực Giá Rai phối hợp với quyền địa phương đoàn thể triển khai giải pháp tổ chức, quản lý nâng cao nhận thức TKĐ hộ gia đình địa bàn huyện Giá Rai Qua hoạt động triển khai, lươ ̣ng điê ̣n tiế t kiê ̣m toàn huyê ̣n năm 2014 đạt 4.041.096 kWh, với giá bán điện bình qn tồn huyện 1.543đồng/kWh, hiệu thu từ việc áp dụng giải pháp là: 4.041.096 kWh x 1.543 đồng/kWh = 6.235.411.128đồng/năm Để hoạt động sử dụng điện tiết kiệm hiệu ngày sâu rộng thiết thực, Điện lực Giá Rai tiếp tục triển khai nhóm giải pháp 3.2.2 Hiệu giải pháp sử dụng thiết bị tiết kiệm điện a Hệ thống chiếu sáng hộ gia đình Hiệu việc áp dụng giải pháp dùng đèn tiết kiệm điện phân tích tính tốn theo tiêu hồn vốn đơn giản bảng 3.2 cho trường hợp giả thiết thay 50 bóng Bảng 3.2 Kết tính tốn hiệu áp dụng giải pháp dùng đèn TKĐ Chỉ tiêu Đơn vị Loại đèn Thông số Neon (tuýp) Công suất tiêu thụ đèn +chấn lưu W 71 50 Số lượng Cái 50 h Giá điện bình quân đ/kWh 1800 Tiêu hao điện kWh/năm 5475 Triệu đ 9,86 Khả tiết kiệm 40% % 3285 Số tiền điện trả hàng năm Triệu đ 5,91 Số tiền tiết kiệm hàng năm Triệu đ 3,94 Tổng đầu tư cho thiết bị Triệu đ 8,00 Năm ≈ năm Số chiếu sáng/ngày Tiền điện trả hàng năm Khi sử dụng thiết bị điều khiển quang thông Thời gian thu hồi vốn b Thiết bị điều hồ khơng khí tiết kiệm điện Giá thiết bị điều hồ khơng khí tương đối lớn hộ gia đình nơng thơn, song chi phí mua máy chiếm khoảng 30% tổng chi phí cần thiết q trình sử dụng: chi phí bảo dưỡng định kỳ hàng năm cần khoảng 10%15% chi phí trả tiền điện chiếm từ 55% - 60% Ví dụ tính tốn hiệu áp dụng giải pháp TKĐ cho hệ thống điều hồ khơng khí invertor loại LG hộ gia đình tổng hợp bảng 3.3 đây: Bảng 3.3 Lợi ích sử dụng điều hoà inverter (giá điện 1.800 đ/kWh) ST T Danh mục Ký hiệu Loại Inverter Loại thường V13ENC S12ENA Công suất lạnh BTU 12.000 12.000 Công suất tiêu thụ W 600 - 680 1.090-1.110 Bảo hành máy nén (năm) 10 Giá mua (VNĐ) 9.990.000 7.890.000 Thời gian sử dụng h/ngày 5 Tiêu thụ điện trung bình kWh 3,25 Tiền điện trả hàng tháng 175.500 270.000 72 Tiền điện tiết kiệm đ/năm 1.134.000 10 Chi phí đầu tư gia tăng 2.100.000 11 Thời gian hoàn VĐT giă tăng (năm) 1,85 c Hiệu sử dụng bình nước nóng lượng mặt trời Nên sử dụng bình đun nước nóng lượng mặt trời thay cho bình sử dụng điện; Lợi ích việc sử dụng bình đun nước nóng NLMT so với điện tổng hợp bảng 3.4 Bảng 3.4 Lợi ích lắp bình nước nóng NLMT Máy nước nóng NLMT Máy nước nóng điện Số người sử dụng người người Tiêu thụ ĐN (gia nhiệt 180 lít nước đến 55 0C) 365 ngày/năm) Không 2.000 kWh/năm - 10 triệu 2,5 triệu 3,5 - triệu đ/năm Tiêu chí so sánh Chi phí lắp đặt Tiền điện đ/năm Thời gian hoàn vốn < năm Tuổi thọ (năm) 15 năm 8-10 năm Độ an toàn điện Rất cao Có nguy hiểm rò điện 3.2.3 Mơ hình trạm điện mặt trời nối lưới quy mô phân tán Như nêu, mơ hình trạm ĐMT nối lưới quy mơ phân tán loại mơ hình cơng nghệ cấp ĐMT phổ biến giới cho loại hộ tiêu thụ có điện lưới quốc gia Về mặt cấu trúc trạm điện đấu nối vào lưới điện Điện từ nguồn NLMT cấp cho hộ tiêu thụ, phần điện dư thừa cấp lại cho lưới điện ngược lại nguồn điện MT không đủ cho nhu cầu sử dụng bổ xung từ nguồn điện lưới Loại cơng nghệ cấp điện có ưu điểm cấp điện ổn định, đáp ứng nhu cầu sử dụng điện 73 với chất lượng cao Do đấu lưới, nên thông thường loại công nghệ khơng phải sử dụng ắc qui để tích trữ lượng Công suất loai trạm điện rộng, từ vài kWp đến hàng trăm, nghìn kW Các trạm điện MT lắp đặt nhà xây dựng vị trí thích hợp nhà máy điện Tại Việt Nam, chưa có chế quy định pháp lý mua điện từ nguồn phân tán ĐMT, tiêu chuẩn kỹ thuật nối lưới chưa ban hành, nên trạm ĐMT nối lưới chưa phổ biến thường có qui mơ nhỏ Lĩnh vực áp dụng chủ yếu tập trung vào quan công sở, nhà hàng khách sạn nhà dân có nhu cầu tiêu thụ điện vào ban ngày cao Lý có đồng nhu cầu tiêu thụ điện biến thiên nguồn lượng mặt trời Vào ban ngày trời nắng, nhu cầu sử dụng điện hộ tiêu thụ điện cao trạm ĐMT phát điện cao Từ hiệu sử dụng NLMT đượctăng lên Đối với Việt Nam, chưa có chế mua điện từ nguồn điện phân tán ĐMT, nên việc tính tốn thiết kế trạm ĐMT nối lưới có số đặc thù cần lưu ý sau: Việc lựa chọn quy mô công suất ĐMT: ngồi việc xem xét lựa chọn diện tích lắp đặt PMT, cần tính tốn thiết kế cho công suất làm việc trạm ĐMT phải nhỏ phụ tải ổn định hộ tiêu thụ Trong trường hợp này, toàn điện từ nguồn ĐMT ưu tiên sử dụng trước, phần điện thiếu cấp từ lưới Trường hợp có chế mua điện từ nguồn ĐMT quy mô nhỏ (sử dụng công tơ hai chiều) giới hạn khơng cần thiết Phương thức cấp điện: Đối với phụ tải pha số lượng pin mặt trời cần chọn cho đấu nối chia thành cụm có cơng suất Mỗi cụm PMT đấu với Inverter nối lưới pha để tạo thành pha đấu vào lưới nội hộ tiêu thụ Mỗi biến đổi điện pha nối lưới lấy tín hiệu pha mà đấu vào để hoạt động nên đảm bảo đồng tần, đồng pha với lưới điện 74 Tính tốn lượng điện thu được: Từ công suất lắp đặt tối đa chọn ta xác định lượng điện trung bình ngày sản xuất sau: Engày = NĐMT x m x TXMT x ηsd Trong đó: NĐMT - tổng cơng suất dàn pin mặt trời (kWp);m –hệ số chuyển đổi kWp PMT; m phụ thuộc vào khu vực nhà sản xuấtPMT xác định theo thử nghiệm thực tế Theo [4] giá trị m khu vực Hà Nội PMT hiệu suất 15% m=1.52 m2/kWp; ηsd - hiệu suất sử dụng; TXMT - Tổng xạ mặt trời trung bình (kWh/m2.ngày) Hiệu suất trạm điện mặt trời xác định theo biểu thức sau: sd = a b c Trong đó: a - hệ số giảm cơng suất cường độ chiếu sáng thấp điều kiện tiêu chuẩn, lấy 0,9; b - Hiệu suất tính đến tổn thất thiết bị na ̣p, dây dẫn, bu ̣i , thông thường lấy 0,8 c - Hiệu suất nghịch lưu chuyển đổi từ DC sang AC (inverter), lấy 0,9 Từ ta có hiệu suất trạm điện mặt trời tính tốn nằm khoảng từ 0,65 Phần lớn PMT nước ta nhập từ nước ngồi với cơng nghệ cao, hãng BP Solar (Ôxtrâylia), Sharp, Kyocera (Nhật Bản), Texera (Mỹ), Siemens (Đức), Anit (Italia), Fortum (Phần lan) Hầu hết, pin chế tạo từ vật liệu silíc đa tinh thể đơn tinh thể Hiệu suất pin loại thường từ 12%- 14% tuổi thọ từ 25 năm trở lên Chúng chịu đựng tác động môi trường biến đổi thời tiết khí hậu Đối với thiết bị phụ như: Bộ điều khiển, biến đổi điện, ắc qui, đèn thắp sáng nghiên cứu, chế tạo nước, giá thành hạ, phù hợp với điều kiện kinh tế nước Do số liệu đo xạ mặt trời hạn chế thiếu số liệu TXMT trung bình ngày thường có số liệu đo xạ mặt trời trung bình tháng, 75 tính điện sản xuất trạm ĐMT theo số liệu trung bình tháng cơng thức TXMT lấy theo số liệu đo khu vực lắp đặt Kết tính tốn điện trung bình theo tháng năm trạm ĐMT công suất 3kWp cho khu vực Giá Rai tổng hợp bảng 3.5 cho trường hợp công suất lắp pin mặt trời hộ gia đình 3kWp 5kWp cho hộ gia đình sản xuất kinh doanh bảng 3.6 Trong tính tốn lấy hiệu suất chuyển đổi 65% Bảng 3.5 Điện sản xuất từ dàn PMT 3kWp theo tháng khu vực Giá Rai Tháng Ngày/tháng 31 28 31 30 31 30 TXMT 2,44 2,4 2,53 3,46 5,27 5,31 Điện KWh 224,19 199,17 232,47 307,65 484,23 472,17 Tháng 10 11 12 Ngày/tháng 31 31 30 31 30 31 TXMT 5,59 5,07 4,79 4,18 3,45 2,96 Điện kWh 513,63 465,84 399,24 384,09 333,45 271,98 Cả năm 4.288.11 Bảng 3.6 Điện sản xuất từ dàn PMT 5kWp theo tháng khu vực Giá Rai Tháng Ngày/tháng 31 28 31 30 31 30 TXMT 2,44 2,4 2,53 3,46 5,27 5,31 Điện KWh 373,65 331,95 387,45 512,75 807,05 786,95 76 Tháng 10 11 12 Ngày/tháng 31 31 30 31 30 31 TXMT 5,59 5,07 4,79 4,18 3,45 2,96 Điện kWh 856,05 776,4 665,4 640,15 555,75 453,3 Cả năm 7.146.85 Chi phí đầu tư mơ hình trạm ĐMT nối lưới: Các kết nghiên cứu ứng dụng mơ hình ĐMT nối lưới gần cho thấy, suất đầu tư vào ĐMT nối lưới khoảng 1,5 USD/Wp tối đa USD/Wp Kết tính toán hiệu kinh tế trạm ĐMT nối lưới cho hộ gia đình phục vụ sinh hoạt theo tiêu NPV, B/C tổng hợp bảng 3.7 Hệ số chiết khấu lấybằng vốn vay lãi suất ưu đãi i = 5% Chi tiết tính tốn xem phụ lục Bảng 3.7 Hiệu kinh tế trạm ĐMT nối lưới hộ gia đình sinh hoạt STT Gía điện Đ/kWh Cơng suất kWp Vốn đầu tư Nghìn Đ Điện kWh/năm NPV (103 Đ) B/C Suất vốn đầu tư 1,5 USD/Wp, Tỷ giá 22.500 đ/USD A 1.800 101.250 4.288,11 25.959 1,23 2.000 101.250 4.288,11 41.496 1,36 Suất vốn đầu tư USD/Wp; Tỷ giá 22.500 đ/USD B 1.800 135.000 4.288,11 - 7.791 0,95 2.000 135.000 4.288,11 7.746 1.05 Từ bảng 3.7 ta thấy, với lãi suất vay vốn 5%/năm, phương án có suất vốn đầu tư lắp đặt ĐMT cao USD/Wp giá điện sinh hoạt thấp 1.800 Đ/kWh, dự án không khả thi kinh tế Các trường hợp giá điện cao 1.800 đ/kWh ĐMT có hiệu kinh tế với trường hợp suất vốn đầu tư USD/Wp Để phát triển ĐMT cho khu vực dân sinh cần có chế hỗ trợ lãi suất vay vốn 77 Trong bảng 3.8 hiệu kinh tế trạm ĐMT nối lưới phục vụ sản xuất kinh doanh dịch vụ Quy mô trạm điện mặt trời tính tốn kWp điều kiện suất vốn đầu tư lãi suất tính tương tự cho hộ sinh hoạt Riêng giá điện hộ sản xuất kinh doanh tính 2.200 đ/kWh 2.500 đ/kWh Chi tiết tính tốn xem phụ lục Bảng 3.8 Hiệu trạm ĐMT nối lưới hộ sản xuất - kinh doanh STT Giá điện đ/kWh Cơng suất kWp Vốn đầu tư Nghìn Đ Điện kWh/năm NPV Nghìn Đ Thời gian hồn vốn (năm) B/C Suất vốn đầu tư 1,5 USD/Wp; Tỷ giá 22.500 đ/USD A 2.200 168.750 7.146,85 95.053 11,5 1,50 2.500 168.750 7.146,85 133.898 9,5 1,71 Suất vốn đầu tư USD/Wp; Tỷ giá 22.500 đ/USD B 2.200 225.000 7.146,85 38.803 15,5 1,16 2.500 225.000 7.146,85 77.644 13,5 1.32 Từ bảng 3.8 ta thấy, trạm điện mặt trời nối lưới có hiệu kinh tế phụ thuộc lớn vào suất vốn đầu tư Với chi phí đầu tư (từ 1,5 - USD/Wp) việc hỗ trợ lãi suất để dân đầu tư phát triển điện mặt trời nối lưới mang lại hiệu kinh tế giảm thiểu ô nhiễm mơi trường (cả phương án tính tốn có số B/C >1, NPV>0) thời gian hồn vốn nhỏ tuổi thọ thiết bị điện mặt trời Giá điện cao thời gian hồn vốn nhanh 3.2.4 Hiệu ứng dụng hầm biogas quy mơ hộ gia đình Như nêu, địa bàn huyện Giá Rai hộ gia đình chăn ni quy mô tập trung tương đối phát triển song chưa ứng dụng giải pháp xây dựng hầm biogas để tiết kiệm lượng Để thấy hiệu việc triển khai ứng dụng trình bày số kết nghiên cứu tính tốn hiệu hầm biogas quy mơ hộ đình cho huyện Giá Rai 78 Kết tính tốn cho hầm biogas cho hộ chăn ni sau: - Chi phí: vốn đầu tư cho hầm biogas 10m3 là: 16.967.100 đồng/hầm, dự án đầu tư 9.240.000 đồng/hầm, hộ chăn ni đóng góp 7.727.100 đồng/hầm Chi phí vận hành, bảo dưỡng hàng năm khơng lớn, khoảng 1.000.000 đ/năm - Hiệu ích: toàn giá trị mà hầm biogas mang lại cho hộ chăn ni Đó số tiền mà hộ gia đình tiết kiệm khơng trả tiền mua chất đốt, giảm tiền điện chiếu sáng q trình sử dụng hầm biogas Hiệu ích năm, theo điều tra, đánh giá hộ chăn nuôi tiết kiệm 6.000.000 đ/năm, chưa kể hiệu ích giảm thiểu nhiễm mơi trường khu dân cư, tạo nguồn phân bón hữu vi sinh, vừa bảo đảm vệ sinh an toàn, vừa tăng suất trồng, giảm chi phí thuốc trừ sâu bệnh Hiệu ích năm là: triệu đ - triệu đ = triệu đ/năm - Thời gian hoàn vốn: tính bằng: Vốn đầu tư / Hiệu ích năm 16.967.100 đồng / 5.000.000 đồng/năm, xấp xỉ 3,4 năm (khoảng 40 tháng) - Tỷ lệ lãi ròng so với vốn đầu tư: trđ / 16,9671 trđ, xấp xỉ 29,5% - Tỷ lệ lãi ròng so với doanh thu: trđ / trđ, xấp xỉ 83,3% Với tuổi thọ hầm biogas khoảng 10 - 15 năm, sau 40 tháng sử dụng hộ chăn nuôi hồn vốn đầu tư ban đầu, năm sau năm tiết kiệm khoảng 6.000.000 đồng/năm, góp phần khơng nhỏ giảm bớt khó khăn cho hộ chăn ni lúc thời giá đầu vào có tăng khơng giảm, đầu ln bị “ép giá”… 3.3 TÓM TẮT CHƯƠNG Việc triển khai giải pháp tổ chức quản lý nâng cao nhận thức sử dụng tiết kiệm hiệu lượng nói chung điện nói riêng địa bàn huyện Gia Rai đòi hỏi chi phí đầu tư khơng cao, song hiệu tiết kiệm điện lớn 79 Xây dựng triển khai mơ hình hộ gia đình sử dụng tiết kiệm điện với giải pháp đầu tư thiết bị điện gia dụng có dán nhãn tiết kiệm lượng lắp đặt vận hành thiết bị theo quy trình kỹ thuật Nghiên cứu hỗ trợ đầu tư áp dụng giải pháp tiết kiệm điện việc khai thác sử dụng nguồn lượng tái tạo có tiềm lớn địa bàn huyện như: trạm điện mặt trời nối lưới quy mô phân tán cho hộ sản xuất nuôi tôm kinh doanh dịch vụ; xây dựng hầm biogas quy mô hộ, cụm hộ gia đình có chăn ni phát triển 80 KẾT LUẬN CHUNG VÀ KIẾN NGHỊ Những đóng góp luận văn: Luận văn phân tích đề xuất áp dụng giải pháp tổ chức quản lý kỹ thuật công nghệ nâng cao hiệu sử dụng điện hộ gia đình Giá Rai giai đoạn từ 2015 đến 2020 Đã điều tra khảo sát tình hình tiêu thụ điện phục vụ sản xuất sinh hoạt gia đình địa bàn huyện Giá Rai Kết thu cho thấy, tiềm tiết kiệm điện hộ gia đình lớn Việc áp dụng giải pháp tổ chức quản lý nâng cao nhận thức thay đổi thói quen sử dụng điện mang lại hiệu kinh tế cao không cho hộ gia đình mà cho ngành điện giảm thiểu nhiễm mơi trường Đã tính tốn xác định hiệu đầu tư áp dụng giải pháp TKĐ việc thay thiết bị cũ tiêu hao nhiều điện thiết bị có hiệu suất cao bóng đèn TKĐ T5, máy điều hồ khơng khí, máy giặt tủ lạnh sử dụng cơng nghệ biến tần Đã tính tốn hiệu đầu tư khai thác nguồn điện mặt trời nối lưới quy mô phân tán cho hộ gia đình Kết tính tốn cho thấy hộ gia đình có sản xuất kinh doanh sử dụng điện giá cao đầu tư xây dựng trạm điện mặt trời nối lưới quy mô từ 3-10 kWp Đã nghiên cứu khả ứng dụng công nghệ biogas quy mô hộ cụm hộ gia đình có chăn ni phát triển Kết nghiên cứu cho thấy giải pháp xây dựng hầm biogas quy mô vừa nhỏ không tiết kiệm lượng mà góp phần giảm thiểu nhiễm mơi trường Một số tồn luận văn: Do hạn chế thời gian, nên giải pháp đề xuất chưa kiểm chứng thực tế 81 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Luật Sử dụng lượng tiết kiệm hiệu ngày 17 tháng năm 2010 Nghị định số 21/2011/NĐ-CP ngày 29 tháng năm 2011 Chính phủ Quy định chi tiết biện pháp thi hành Luật Sử dụng lượng tiết kiệm hiệu Nghị định số 73/2011/NĐ-CP ngày 24/8/2011 Chính phủ Quy định xử phạt vi phạm hành sử dụng lượng tiết kiệm hiệu Quyết định số 51/2011/QĐ-TTg ngày 12/9/2011 Thủ tướng Chính phủ quy định danh mục phương tiện, thiết bị phải dán nhãn lượng, áp dụng mức hiệu suất lượng tối thiểu lộ trình thực Quyết định số 03/2013/QĐ-TTg ngày 14 tháng 01 năm 2013của Thủ tướng Chính phủ Sửa đổi, bổ sung số điều Quyết định số 51/2011/QĐ-TTg ngày 12/9/2011 quy định danh mục phương tiện, thiết bị phải dán nhãn lượng, áp dụng mức hiệu suất lượng tối thiểu lộ trình thực Thơng tư sớ : 07/2012/TT-BCT ngày 04 tháng năm 2012 Bộ Công Thương Quy định dán nhãn lươ ̣ng cho phương tiện thiế t bi ̣ sử du ̣ng năng lươ ̣ng Chỉ thị số 171/CT-TTg ngày 26 tháng 11 năm 2011 Thủ tướng Chính phủ việc tăng cường thực tiết kiệm điện Báo cáo tổng kết công tác sản xuất kinh doanh điện năm 2012, 2013, 2014 Công ty Điện lực Bạc Liêu Niên giám thống kê huyện Giá Rai năm 2014 10.Sử dụng hợp lý tiết kiệm hiệu điện sản xuất sinh hoạt NXB KH&KT Hà Nội (2002) Tác giả: Nguyễn Xuân Phú 11 Sổ tay tiết kiệm lượng gia đình - Trung tâm Tiết kiệm Năng lượng Hà Nội 82 12 Sổ tay hướng dẫn sử dụng lượng tiết kiệm hiệu gia đình - TT tiết kiệm lượng sản xuất 13 Các giải pháp tiết kiệm điện gia đình, http://www.dut.edu.vn 14 Máy điều hòa biến tần, giải pháp tiết kiệm điện gia đình 15 Nghiên cứu hồn thiện cấu trúc hệ thống sản xuất khí sinh học sử dụng chất thải chăn ni hộ gia đình phần mềm tính tốn thơng số kỹ thuật Nguyễn Th Nga, Phạm Văn Duy, Nguyễn Hải Bắc Tuyển tập hội Nghị Khoa học quốc tế phát triển bền vững lần thứ 2, Hà Nội 2011 16 Ứng dụng công nghệ điện mặt trời nối lưới tỉnh Ninh Thuận Vũ Minh Pháp, Ngô Tuấn Kiệt, Nguyễn Thúy Nga, Trương Quốc Thành, Nguyễn Mạnh Cường Tuyển tập hội Nghị Khoa học quốc tế phát triển bền vững lần thứ 3, Hà Nội 2013 17 http://tietkiemnangluong.com.vn/ Trang thông tin điện tử Chương trình mục tiêu quốc gia sử dụng lượng tiết kiệm hiệu 18 http://tietkiemnangluong.com/ Trang thơng tin điện tử Cơng ty TNHH kiểm tốn lượng SYSTECH 19 http://www.hcmpc.com.vn/ Trang thông tin điện tử tổng cơng ty Điện lực TP hồ Chí Minh 20 http://www.ecc-hcm.gov.vn/ Trang thông tin điện tử trung tâm tiết kiệm lượng TP hồ Chí Minh 83 CÁC PHỤ LỤC 84