Công nghệ xanh, năng lượng sạch gió, thủy điện, mặt trời 11

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HỒ CHÍ MINH KHOA MƠI TRƯỜNG MÔN MÔI TRƯỜNG VÀ CON NGƯỜI -* - BÁO CÁO BÀI THUYẾT TRÌNH ĐỀ TÀI: CƠNG NGHỆ XANH, NĂNG LƯỢNG SẠCH: GIĨ, THỦY ĐIỆN, MẶT TRỜI GVGD: TS Nguyễn Thị Ngọc Quỳnh Khoa: Kỹ Thuật Xây Dựng Lớp: XD12VL2 Nhóm: 11 Tp.HCM, tháng 11 năm 2013 Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM Khoa: Kỹ Thuật Xây Dựng Lớp: XD12VL2 Nhóm: 11 Nhóm sinh viên thực hiện: Hồ Thụy Bảo Anh 81200046 Phan Anh Duy 81200570 Nguyễn Hữu Đức 81200839 Huỳnh Công Hậu 81201035 Phạm Ngọc Hưng 81201513 Trần Thành Hiệp 81201167 Võ Thanh Long 81201995 Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ XANH, NĂNG LƯỢNG SẠCH: GIÓ, THỦY ĐIỆN, MẶT TRỜI Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM MỤC LỤC CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1 Công nghệ xanh: 1.1.1 Giới thiệu chung: 1.1.2 Định nghĩa: 1.2 Năng lượng sạch: CHƯƠNG NGUỒN NĂNG LƯỢNG SẠCH 10 2.1 Gió: 10 2.1.1 Sự hình thành lượng gió: 10 2.1.2 Tình hình lượng gió giới: 10 2.1.3 Lợi ích hạn chế việc lắp đặt lượng gió: 11 2.1.4 Năng lượng gió Việt Nam: 13 2.2 Mặt trời: 15 2.2.1 Năng lượng mặt trời: 15 2.2.2 Ứng dụng từ lượng mặt trời: 15 2.2.3 Lợi ích nhược điểm hệ thống lượng mặt trời: 17 2.2.4 Năng lượng mặt trời Việt Nam: 19 2.3 Thủy điện: 20 2.3.1 Năng lượng thủy điện: 20 2.3.2 Lợi ích tác hại thủy điện: 21 2.3.2 Thủy điện Việt Nam: 23 CHƯƠNG TỔNG KẾT 24 Tài liệu tham khảo 25 Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM DANH MỤC HÌNH, BẢNG Hình 1.1 Một bãi turbine nhỏ Normandie, Pháp Hình 2.1 Cơng xuất điện gió giới thời gian 1996-2008 11 Hình 2.2 Sự phát triển cơng xuật điện gió giới theo khu vực 11 Hình 2.3 Các trụ điện gió thuộc Nhà máy điện gió Tuy Phong (Bình Thuận) 13 Hình 2.4 Tiềm gió Biển Đông 14 Hình 2.5.Bếp lượng mặt trời cho người nghèo 20 Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1 Công nghệ xanh: 1.1.1 Giới thiệu chung: Trong vòng vài thập niên trở lại đây, quốc gia hậu kỹ nghệ, phong trào Công nghệ Xanh (Green Technology) nhà khoa học đưa lên hàng đầu việc giải ô nhiễm bảo vệ môi trường Mục tiêu Hội Đồng LHQ Môi sinh Phát triển đề qua Nghị trình 21 là: Tạo dựng tăng trưởng kỹ nghệ, Cân môi sinh, Tiến xã hội Đây ba nguyên để xây dựng phát triển bền vững cho toàn cầu Một biện pháp để tiến tới mục tiêu làm để phòng ngừa nhiễm kiểm sốt việc sử dụng lượng Từ suy nghĩ này, phong trào công nghệ xanh ngày phát triển mạnh xem biện pháp hữu hiệu để giải vấn nạn môi trường Tuỳ theo ngành nghề khác nhau, cơng nghệ xanh chia thành nhiều phân nhánh như: hoá học xanh (Green chemical), điện tử xanh (Green computing) v.v… Hàng năm có nhiều Hội nghị cấp quốc gia quốc tế vấn đề qua chương trình kỹ thuật đại hội Hội Hóa học Hoa Kỳ (American Chemical Society – ACS) Hiện tại, giới có nhiều Viện hay Trung tâm nghiên cứu thành hình Anh Quốc, Ý, Nhật Bổn, Hoa Kỳ, Úc Châu 1.1.2 Định nghĩa: Danh từ “công nghệ” (technology) dùng để áp dụng kiến thức khoa học vào thực tế đời sống Công nghệ xanh khái niệm Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM người trước nguy nhiễm tồn cầu Đây nỗi ưu tư lớn nhà làm khoa học chân nhằm mục đích cổ suý việc tạo dựng tiêu dùng lượng qua chiều hướng phát thải phế thải khơng độc hại hay độc hại hạn chế vấn nạn hâm nóng tồn cầu Từ suy nghĩ đó, họ ln ln nghĩ đến phương cách, quy trình mới, sáng tạo cải tiến công nghệ cũ trở thành công nghệ xanh để bảo vệ môi trường chung cho giới Mục tiêu chiều hướng giải vần đề qua khái niệm công nghệ xanh gồm nhiều lãnh vực liệt kê sau: - Phát triển bền vững công nghệ thân thiện với môi trường (friendly), không làm tổn hại đến nguồn tài nguyên thiên nhiên hay ảnh hưởng nguy hại đến hệ tương lai - Tạo dựng chu trình kín sản xuất, nghĩa phế phẩm quy trình nguyên liệu quy trình sản xuất khác - Giảm thiểu tối đa phế thải độc hại tăng cường khả tái tạo sản phẩm cũ thành nguyên liệu - Trong nông nghiệp, sáng tạo công nghệ thay sư dụng phân bón hố chất - Một lãnh vực quan trọng cần phải nêu lãnh vực lượng Công nghệ xanh đòi hỏi cần phải sử dụng lượng hợp lý giảm thiểu hầu bảo vệ mội trường thiên nhiên - Hóa học xanh yếu tố quan trọng góp phần vào việc giải cơng nghệ xanh 1.2 Năng lượng sạch: Là nguồn lượng khơng có chất thải có chất thải khơng gây nhiễm bầu khơng khí nhiễm nguồn nước không ảnh hưởng tới môi trường sống người hệ sinh thái Ví dụ điện, gió, lượng mặt trời nguồn lượng nguồn lượng dùng cho tương lai: Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM Pin nhiên liệu: Đây kỹ thuật cung cấp lượng cho người mà không phát thải CO2 (các bon điơxít) chất thải độc hại khác Năng lượng mặt trời: Nhật Bản, Mỹ số quốc gia Tây Âu nơi đầu việc sử dụng nguồn lượng mặt trời sớm (từ năm 50 kỷ trước) Năng lượng từ đại dương: Đây nguồn lượng vô phong phú, quốc gia có diện tích biển lớn Sóng thủy triều sử dụng để quay turbin phát điện Nguồn điện sản xuất dùng trực tiếp cho thiết bị vận hành biển hải đăng, phao, cầu cảng, hệ thống hoa tiêu dẫn đường v.v… Năng lượng gió: Năng lượng gió coi nguồn lượng xanh vô dồi dào, phong phú có nơi Người ta sử dụng sức gió để quay turbin phát điện Hình 1.1 Một bãi turbine nhỏ Dầu thực vật phế thải dùng để chạy xe: Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM Dầu thực vật thải bỏ, không tận dụng gây lãng phí lớn gây ô nhiễm môi trường Để khắc phục tình trạng này, Nhật có cơng ty tên Someya Shoten Group quận Sumida Tokyo tái chế loại dầu dùng làm xà phòng, phân bón dầu VDF (nhiên liệu diezel thực vật) Năng lượng từ tuyết: Hiệp hội nghiên cứu lượng thiên nhiên Bihai Nhật thành công việc ứng dụng tuyết để làm lạnh kho hàng điều hòa khơng khí tòa nhà thời tiết nóng Năng lượng từ lên men sinh học: Nguồn lượng tạo lên men sinh học đồ phế thải sinh hoạt Nguồn lượng địa nhiệt: Đây nguồn lượng nằm sâu lòng đảo, núi lửa Nguồn lượng thu cách hút nước nóng từ hàng nghìn mét sâu lòng đất để chạy turbin điện Khí Mêtan hydrate: Khí Mêtan hydrate coi nguồn lượng tiềm ẩn nằm sâu lòng đất, có màu trắng dạng nước đá, thủ phạm gây tắc đường ống dẫn khí người ta gọi “nước đá bốc cháy” nguồn nguyên liệu thay cho dầu lửa than đá tốt Năng lượng hạt nhân giải pháp cho nguồn lượng Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM CHƯƠNG NGUỒN NĂNG LƯỢNG SẠCH 2.1 Gió: 2.1.1 Sự hình thành lượng gió: Bức xạ Mặt Trời chiếu xuống bề mặt Trái Đất khơng đồng làm cho bầu khí quyển, nước khơng khí nóng khơng Một nửa bề mặt Trái Đất, mặt ban đêm, bị che khuất không nhận xạ Mặt Trời thêm vào xạ Mặt Trời vùng gần xích đạo nhiều cực, có khác nhiệt độ khác áp suất mà khơng khí xích đạo cực khơng khí mặt ban ngày mặt ban đêm Trái Đất di động tạo thành gió Trái Đất xoay tròn góp phần vào việc làm xốy khơng khí trục quay Trái Đất nghiêng (so với mặt phẳng quỹ đạo Trái Đất tạo thành quay quanh Mặt Trời) nên tạo thành dòng khơng khí theo mùa Do bị ảnh hưởng hiệu ứng Coriolis tạo thành từ quay quanh trục Trái Đất nên khơng khí từ vùng áp cao đến vùng áp thấp không chuyển động thắng mà tạo thành gió xốy có chiều xốy khác Bắc bán cầu Nam bán cầu Nếu nhìn từ vũ trụ Bắc bán cầu khơng khí di chuyển vào vùng áp thấp ngược với chiều kim đồng hồ khỏi vùng áp cao theo chiều kim đồng hồ Trên Nam bán cầu chiều hướng ngược lại Ngồi yếu tố có tính tồn cầu gió bị ảnh hưởng địa hình địa phương Do nước đất có nhiệt dung khác nên ban ngày đất nóng lên nhanh nước, tạo nên khác biệt áp suất có gió thổi từ biển hay hồ vào đất liền Vào ban đêm đất liền nguội nhanh nước hiệu ứng xảy theo chiều ngược lại 2.1.2 Tình hình lượng gió giới: Nhận thức tầm quan trọng lượng tái sinh nói chung lượng gió nói riêng, phủ nhiều quốc gia giới dốc tiền của, 10 Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM nhân lực vào việc nghiên cứu đưa vào sử dụng thực tiễn lượng gió, giúp giảm căng thẳng lượng nước Theo thống kê giới, Đức, Tây Ban Nha, Hoa Kỳ, Đan Mạch Ấn Độ quốc gia sử dụng lượng gió nhiều giới Hình 2.1 Cơng xuất điện gió giới thời gian 1996-2008 Hình 2.2 Sự phát triển cơng xuật điện gió giới theo khu vực 2.1.3 Lợi ích hạn chế việc lắp đặt lượng gió: Lợi ích: 11 Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM Đánh giá mực lượng gió, rút ưu điểm sau lượng gió mà nguồn lượng khác khó có được: - Tận dụng đồi trọc để xây tuốc bin gió - Ảnh hưởng đến đất canh tác không đáng kể - Ảnh hưởng thiên nhiên nơi đặt tuốc bin gió khơng đáng kể so sánh với nhà máy thủy điện, nhiệt điện, điện hạt nhân… - Là nguồn lượng vơ tận thiên nhiên Điều điều tiên đem lại lợi lượng gió so với nguồn lượng hóa thạch vốn có hạn ảnh hưởng nghiêm trọng đến mơi trường.Với việc công nghệ ngày tiến bộ, việc sử dụng lượng gió ngày phổ biến giá thành lượng gió ngày rẻ cộng với xu hướng ngày tăng lên nguồn lượng hóa thạch phổ biến lợi ích to lớn lượng gió Nhưng khơng phải lượng gió khơng có mặt hạn chế Từ tiềm đến việc cụ thể thành sản phẩm trình mà ta khơng đánh giá cách tồn diện mặt khó biến tiềm trở thành thực Những hạn chế lượng gió: - Phụ thuộc hoàn toàn vào thiên nhiên, nên việc khảo sát vùng, lập đồ gió chi tiết điều quan trọng để đem lại hiệu cho lượng gió - Có thể làm thay đổi dòng khơng khí làm ảnh hưởng đến lồi chim di trú - Thay đổi làm phá vỡ cảnh quan vùng lắp đặt điện gió - Tiếng ồn ảnh hưởng đến lồi động vật người sống gần nơi đặt trạm lượng gió - Có thể ảnh hưởng đến trạm thu phát sóng điện thoại, truyền hình… Đó số mặt hạn chế lượng gió, hạn chế nhỏ so với hạn chế nguồn lượng hóa thạch 12 Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM 2.1.4 Năng lượng gió Việt Nam: Tiềm gió Việt Nam lớn, việc nghiên cứu phát triển lượng gió cơng việc cần thiết Sự nghiên cứu triển khai lượng gió Việt Nam bước Nhưng phát triển lượng gió nước nhỏ lẻ, khiêm tốn so với tiềm to lớn Việt Nam Hiện Việt Nam có tất 20 dự án diện gió với dự kiến sản xụất 20 GW Nguồn điện gió kết nối với hệ thống điện lưới quốc gia phân phối quản lý Tổng Công Ty Điện Lực Việt Nam Trong tháng năm 2004, Việt Nam lắp đặt trạm lượng gió cơng suất 858KW đảo Bạch Long Vĩ phù tài trợ tổ máy chế tạo hãng Technology SA (Tây Ban Nha) Ngoài Trung Tâm Năng Lượng Tái Tạo Thiết Bị Nhiệt (RECTARE) Đại học Bách Khoa Hồ Chí Minh lắp đặt 800 tuốc bin gió 40 tỉnh thành với tài trợ Hiệp hội Việt Nam – Thụy Sĩ tập trung nhiều gần Nha Trang, có gần 140 tuốc bin gió hoạt động Ở Cần Giờ thành phố Hồ Chí Minh với hỗ trợ Pháp lắp đặt 50 tuốc bin gió Tuy nhiên tuốc bin gió có cơng suất nhỏ khoảng vài KW mức độ thành công không cao khơng bảo dưỡng thường xun theo u cầu Hình 2.3 Các trụ điện gió thuộc Nhà máy điện gió Tuy Phong (Bình Thuận) Thế giới tiến tới nguồn lượng tái tạo xu khơng thể thay đổi, với xu Việt Nam có bước chuyển để phù hợp, thích 13 Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM nghi cho dù chưa nhanh mạnh công việc cần làm cần đẩy mạnh nhiều Xét nhiều khía cạnh việc phát triển lượng gió cơng việc đắn hợp lý Nó giải nhanh chóng vấn đề lượng thời gian ngắn lâu dài đóng góp khơng nhỏ cho nguồn lượng quốc gia Việt Nam với tiềm lượng gió thuộc vào hàng lớn giới Theo báo cáo Tập Đồn 3TIER Group năm 2008, với tuốc bin có độ cao 80m so với mặt nước biển, miền Trung Việt Nam nơi có tiềm cơng suất lượng gió lớn giới (Hình 4) Miền Trung Việt Nam dự báo có khả sản xuất 5000 tỉ KWh năm Với số đó, Việt Nam có khả chu cấp lượng cho tồn nhu cầu nước nước lân cận Nhìn vào biểu đồ biểu thị sức gió ta thấy Nam Trung Bộ Việt Nam nơi lý tưởng để lắp đặt trạm lượng gió với tốc độ gió trung bình vào khoảng 10m/s Hình 2.4 Tiềm gió Biển Đơng Những khó khăn việc phát triển điện gió Việt Nam: - Tài liệu thông tin liệu không đầy đủ địa lý, tốc độ gió nhiều vùng nước - Thiếu nguồn đầu tư - Chính sách/ kế họach quy định trợ giá điện gió quan liên hệ phủ khơng rõ rệt - Thiếu hạ tầng sở kỹ thuật 14 Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM - Mức thu nhập trình độ người dân nói chung thấp - Thiếu hợp tác quốc tế 2.2 Mặt trời: 2.2.1 Năng lượng mặt trời: Năng lượng mặt trời, xạ ánh sáng nhiệt từ mặt trời người khai thác từ thời cổ đại Bức xạ mặt trời, với tài nguyên thứ cấp lượng mặt trời sức gió sức sóng, sức nước sinh khối làm thành hầu hết lượng tái tạo có sẵn trái đất Chỉ phần nhỏ lượng mặt trời có sẵn sử dụng Điện mặt trời nghĩa phát điện dựa động nhiệt pin quang điện Ngày nay, người sử dụng loại điện để ứng dụng nhiều lĩnh vực sưởi ấm không gian làm mát thông qua kiến trúc lượng mặt trời, chưng cất nước uống khử trùng, chiếu sáng ánh sáng ban ngày, bình nước nóng lượng mặt trời, nấu ăn lượng mặt trời Để thu lượng mặt trời, cách phổ biến sử dụng lượng mặt trời Cơng nghệ lượng mặt trời có hình thức hoạt động, thụ động, chủ động tùy thuộc vào cách chúng nắm bắt, chuyển đổi phân phối lượng mặt trời Kỹ thuật lượng mặt trời chủ động bao gồm việc sử dụng quang điện lượng mặt trời nhiệt thu để khai thác lượng Còn kỹ thuật lượng mặt trời thụ động minh họa việc hướng tòa nhà phía mặt trời, lựa chọn vật liệu có khối lượng nhiệt thuận lợi ánh sáng phân tán thiết kế khơng gian lưu thơng khơng khí tự nhiên ngơi nhà để khai thác cách hiệu lượng nhiệt thu từ mặt trời 2.2.2 Ứng dụng từ lượng mặt trời: a Nhiệt mặt trời: Nước nóng Hệ thống nước nóng lượng mặt trời sử dụng ánh sáng mặt trời để làm nóng nước Trong vĩ độ địa lý thấp (dưới 40 độ) 60-70% sử dụng nước nóng với nhiệt độ lên đến 60°C cung cấp hệ thống sưởi ấm mặt trời Các loại phổ 15 Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM biến máy nước nóng lượng mặt trời sơ tán thu ống (44%) thu gom kính phẳng (34%) thường sử dụng nước nóng nước; nhà sưu tập không tráng nhựa (21%) sử dụng chủ yếu để làm nóng bể bơi [15] Hệ thống sưởi ấm, làm mát thơng gió Tại Hoa Kỳ, hệ thống sưởi ấm, thơng gió điều hòa khơng khí (HVAC) chiếm 30% (4,65 EJ) lượng sử dụng tòa nhà thương mại gần 50% (10,1 EJ) lượng sử dụng tòa nhà dân cư Cơng nghệ sưởi ấm, làm mát thơng gió lượng mặt trời sử dụng để bù đắp phần lượng Xử lí nước Chưng cất lượng mặt trời sử dụng để làm cho mặn nước lợ uống Nấu ăn Bếp lượng mặt trời sử dụng ánh sáng mặt trời để nấu nướng, làm khơ khử trùng Chúng nhóm lại thành ba loại lớn: bếp hộp, bếp bếp phản xạ b Điện mặt trời: Điện mặt trời tập trung Các hệ thống điện mặt trời tập trung (CSP) sử dụng ống kính, gương hệ thống theo dõi để tập trung khu vực rộng lớn ánh sáng mặt trời vào chùm nhỏ Nhiệt tập trung sau sử dụng nguồn lượng cho nhà máy điện thông thường Một loạt công nghệ tập trung tồn tại, phát triển máng parabol tập trung phản xạ tuyến tính Fresnel, đĩa Stirling tháp điện mặt trời Kỹ thuật khác sử dụng để theo dõi Mặt trời tập trung ánh sáng Trong tất hệ thống chất lỏng làm việc làm nóng ánh sáng mặt trời tập trung, sau sử dụng để phát điện lưu trữ lượng Pin quang điện 16 Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM Pin mặt trời, hay tế bào quang điện (PV), tế bào lượng mặt trời thiết bị chuyển đổi ánh sáng thành dòng điện cách sử dụng hiệu ứng quang điện c Hóa học lượng mặt trời: Q trình hóa học lượng mặt trời sử dụng lượng mặt trời để dẫn dắt phản ứng hóa học Các q trình bù đắp lượng mà không phải đến từ nguồn nhiên liệu hóa thạch chuyển đổi lượng mặt trời thành nhiên liệu thỏa mãn điều kiện lưu trữ vận chuyển Năng lượng mặt trời gây phản ứng hóa học chia thành nhiệt hóa quang hóa Cơng nghệ sản xuất Hydrogen khu vực quan trọng nghiên cứu hóa học lượng mặt trời d Xe lượng mặt trời: Phát triển xe sử dụng lượng mặt trời mục tiêu kỹ thuật từ năm 1980 Thách thức Mặt trời Thế giới đua xe lượng mặt trời định kỳ sáu tháng, nơi đội từ trường đại học doanh nghiệp đua tài đoạn đường 3.021 kilơmét Một bóng bay lượng mặt trời bóng màu đen làm đầy với khơng khí thơng thường Khi ánh sáng mặt trời tỏa sáng khinh khí cầu, khơng khí bên làm nóng giãn nở gây lực lên, giống bóng khơng khí nóng làm nóng nhân tạo Các buồm lượng mặt trời hình thức đề xuất động đẩy tàu vũ trụ sử dụng gương màng lớn để khai thác áp suất xạ từ mặt trời Khí cầu độ cao lớn (HAA) phương tiện vận tải nhẹ khơng khí, khơng người lái, thời gian dài, sử dụng khí helium để nâng, tế bào lượng mặt trời lớp mỏng làm động lực 2.2.3 Lợi ích nhược điểm hệ thống lượng mặt trời: Lợi ích: Năng lượng Mặt trời miễn phí trái đất hấp thụ lượng lớn xạ mặt trời ngày Nếu tất dạng lượng mặt trời khai thác có đủ điện lượng cho điện ngơi nhà giới Tuy nhiên, không may, hầu hết 17 Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM lượng mặt trời lãng phí chúng tơi phụ thuộc vào khí đốt, dầu mỏ than để cung cấp nhu cầu lượng Khi công nghệ phát triển năm gần đây, có gia tăng ổn định sử dụng nguồn lượng thay tái tạo, lượng mặt trời Người ta ước tính lượng lượng cung cấp nguồn thay tăng 53% từ năm 1999 đến năm 2020, làm giảm chi phí cơng nghệ lượng thay Tuy nhiên mức tăng phần lớn không loại bỏ phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch Các lượng mặt trời cài đặt hầu hết mái nhà, đặc biệt người nam phải đối mặt.Tấm lượng mặt trời đòi hỏi khơng có bảo dưỡng cơng nghệ tế bào quang điện sử dụng cho hầu hết vệ tinh quay quanh trái đất ngày hôm khơng phải trì tất Năng lượng mặt trời lượng sạch, tái tạo bền vững lượng tạo từ tia sáng mặt trời không sản xuất sản phẩm khơng góp phần gây nhiễm Nếu quy mô lớn Đề án lượng thay thế hệ thực làm giảm nhu cầu khí nhà kính hệ nhà máy sản xuất điện thông thường Nhược điểm: Nhược điểm pin lượng nằm giá thành cao giá điện sản xuất từ hệ thống lớn giá điện lưới Do công nghệ tiên tiến nên chưa thể áp dụng khu vực có thu nhập thấp dân trí chưa cao Công suất pin lượng phụ thuộc vào yếu tố sau đây: - Sự thay đổi hàng ngày, liên quan tới vòng quay trái đất mùa (liên quan tới hướng trục trái đất chuyển động trái đất quanh mặt trời) - Vị trí khu đất, ví dụ xạ mặt trời - Độ nghiêng thiết bị - Góc phương vị 18 Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM - Bóng đổ - Nhiệt độ 2.2.4 Năng lượng mặt trời Việt Nam: Việt Nam vốn vùng có cường độ xạ mặt trời tương đối cao giới Hơn nữa, nước ta quốc gia phát triển, người dân nghèo nhiều, khơng phải có khả sử dụng điện sinh hoạt với mức Vì thế, lượng mặt trời coi giải pháp hoàn toàn phù hợp ứng dụng rộng rãi đời sống hàng ngày Từ dự án lớn Từ năm 1990, Phân viện Vật lý Tp.HCM triển khai dự án điện mặt trời áp dụng vào cơng trình cơng cộng nhà văn hóa, bệnh viện Bình Chánh, Cần Giờ, Củ Chi, nơi mà lưới điện tình hình kinh tế người dân gặp nhiều khó khăn Trên số vùng hải đảo, đảo Thiềng Liềng - xã Cần Gáo - huyện Cần Giờ, cơng trình điện mặt trời cung cấp điện cho 50% hộ dân sống đảo Đến năm 1995, 180 nhà dân số cơng trình cơng cộng bn Chăm xã Eahsol - huyện Eahleo - tỉnh Đắk Lắk sử dụng điện mặt trời Viện lượng EVN thực dự án phát điện lai ghép pin mặt trời động gió với cơng suất 9kW đặt làng Kongu - huyện Đắk Lắk - tỉnh Kontum, góp phần cung cấp điện cho đồng bào dân tộc thiểu số Từ thành công dự án này, Viện lượng EVN kết hợp với Trung tâm lượng Trường Đại học Bách khoa Hà Nội tiếp tục triển khai ứng dụng dàn pin mặt trời hộ dân trạm biên phòng đảo Cơ Tơ (tỉnh Quảng Ninh) Đồng thời, thực dự án “Ứng dụng thí điểm điện mặt trời cho vùng sâu, vùng xa” xã Ái Quốc, huyện Lộc Bì, tỉnh Lạng Sơn Đến ứng dụng nhỏ Năm 2000 - 2005, Trung tâm nghiên cứu thiết bị áp lực lượng (ĐH Đà Nẵng) với tổ chức phục vụ lượng mặt trời triển khai sản xuất loại bếp lượng mặt trời cho hộ dân làng Bình Kỳ - Phường Hòa Quý - Quận Ngũ Hành Sơn (Đà Nẵng) 19 Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM Hình 2.5.Bếp lượng mặt trời cho người Solar Serve cung cấp miễn phí 1.200 bếp lượng mặt trời cho người nghèo vùng sâu vùng xa Đây tổ chức phi lợi nhuận, thành lập nhằm giúp đỡ phổ biến việc sử dụng lượng mặt trời cho người dân Gần đây, Sở Khoa học Cơng nghệ Tp.Đà Nẵng phối hợp với Công ty Quản lý vận hành điện chiếu sáng cơng cộng, định thí điểm năm việc lắp đặt 10 đèn chiếu sáng đường phố lượng gió mặt trời đường Trường Sa, Tp.Đà Nẵng Được biết, Đà Nẵng nơi đánh giá có tiềm phát triển lượng mặt trời tốt Việt Nam, với 177 nắng trung bình tháng cường độ xạ nhiệt đạt 4,89 kWh/m2/ngày Các nhà đầu tư dự án lượng môi trường đặc biệt quan tâm đến Đà Nẵng Năm 2012, Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) nhà sản xuất thực chương trình hỗ trợ cho hộ gia đình triệu đồng/bình nước nóng lượng mặt trời với số lượng lên đến 30.000 2.3 Thủy điện: 2.3.1 Năng lượng thủy điện: Thuỷ điện nguồn điện có từ lượng nước Đa số lượng thuỷ điện có từ nước tích đập nước làm quay tuốc bin nước máy phát điện Kiểu biết đến sử dụng lượng động lực 20 Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM nước hay nguồn nước không bị tích đập nước lượng thuỷ triều Thuỷ điện nguồn lượng hồi phục Năng lượng lấy từ nước phụ thuộc không vào thể tích mà vào khác biệt độ cao nguồn dòng chảy Sự khác biệt độ cao gọi áp suất Lượng lượng tiềm tàng nước tỷ lệ với áp suất Để có áp suất cao nhất, nước cung cấp cho turbine nước cho chảy qua ống lớn gọi ống dẫn nước có áp Ngồi nhiều mục đích phục vụ cho mạng lưới điện công cộng, số dự án thuỷ điện xây dựng cho mục đích thương mại tư nhân Ngồi số nước có nhiều tiềm thuỷ điện, lực nước thường dùng để đáp ứng cho cao điểm tích trữ vào thấp điểm (trên thực tế hồ chứa thuỷ điện bơm – pumped-storage hydroelectric reservoir - dùng để tích trữ điện sản xuất nhà máy nhiệt điện để dành sử dụng vào cao điểm) Thuỷ điện lựa chọn chủ chốt nước phát triển đa số địa điểm nước có tiềm khai thác thuỷ điện theo cách bị khai thác hay khơng thể khai thác lý khác mơi trường 2.3.2 Lợi ích tác hại thủy điện: Lợi ích Thủy điện nguồn lượng coi sạch, không tạo chất khí làm ảnh hưởng đến mơi trường khí Những nghiên cứu gần cho biết khí methal có lòng hồ chứa chưa dọn trước tích nước cá biệt có liên hệ tiềm ẩn với nguồn khí mặt đất Thủy điện vận hành dễ dàng để chủ động đáp ứng yêu cầu điều tiết sản lượng điện tiêu thụ động tác tương đối đơn giản đóng hay mở van nước vào tuabin thường sử dụng cao điểm tiêu thụ điện Khi nguồn điện khác (nhiệt điện, điện hạt nhân, điện gió, điện sóng biển, ) phải phát điện với công suất lớn thấp điểm, người ta dùng hệ thống thủy điện – bơm tích Hệ thống gồm hồ chứa loại tuabin lưỡng tính, vừa có tính 21 Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM phát điện cần vận hành máy bơm Trong cao điểm, nước từ hồ cao chảy qua tuabin phát điện xuống hồ Trong thấp điểm, tuabin lưỡng tính bơm nước từ hồ lên hồ để tiêu thụ nguồn điện dư thừa khác Tác hại Trên thực tế, việc sử dụng nước tích trữ phức tạp yêu cầu tưới tiêu xảy khơng trùng với thời điểm u cầu điện lên mức cao Những thời điểm hạn hán gây vấn đề rắc rối, mức bổ sung nước khơng thể tăng kịp với mức yêu cầu sử dụng Nếu yêu cầu mức nước bổ sung tối thiểu khơng đủ, gây giảm hiệu suất việc lắp đặt turbine nhỏ cho dòng chảy khơng kinh tế Những nhà môi trường bày tỏ lo ngại dự án nhà máy thuỷ điện lớn phá vỡ cân hệ sinh thái xung quanh Trên thực tế, nghiên cứu cho thấy đập nước dọc theo bờ biển Đại Tây Dương Thái Bình Dương Bắc Mỹ làm giảm lượng cá hồi chúng ngăn cản đường bơi ngược dòng cá hồi để đẻ trứng, chí đa số đập lắp đặt thang lên cho cá Cá hồi non bị ngăn cản chúng bơi biển chúng phải chui qua turbine Điều dẫn tới việc số vùng phải chuyển cá hồi xi dòng số khoảng thời gian năm Các thiết kế turbine nhà máy thuỷ điện có lợi cho cân sinh thái nghiên cứu Sự phát điện nhà máy điện ảnh hưởng đến mơi trường dòng sơng bên Thứ nhất, nước sau khỏi turbine thường chứa cặn lơ lửng, gây tình trạng xối lòng sơng làm sạt lở bờ sơng Thứ hai, turbine thường mở khơng liên tục, quan sát thấy thay đổi nhanh chóng bất thường dòng chảy Tại Grand Canyon, biến đổi dòng chảy theo chu kỳ bị cho ngun nhân gây nên tình trạng xói mòn cồn cát ngầm Lượng oxy hồ tan nước thay đổi so với trước Cuối cùng, nước chảy từ turbine lạnh nước trước chảy vào đập, điều làm thay đổi số lượng cân hệ động vật, gồm việc gây hại tới số loài Các hồ chứa nhà máy thuỷ điện vùng nhiệt đới sản sinh lượng lớn khí methane carbon dioxide Điều xác thực vật bị lũ quét vùng tái bị lũ bị tràn 22 Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM ngập nước, mục nát môi trường kỵ khí tạo thành methane, khí gây hiệu ứng nhà kính mạnh Methane bay vào khí khí nước xả từ đập để làm quay turbine Theo báo cáo Uỷ ban Đập nước Thế giới (WCD), nơi đập nước lớn so với công suất phát điện (ít 100 watt km2 diện tích bề mặt) khơng có việc phá rừng vùng tiến hành trước thi công đập nước, khí gas gây hiệu ứng nhà kính phát từ đập cao nhà máy nhiệt điện thông thường Ở hồ chứa phương bắc Canada Bắc Âu, phát sinh khí nhà kính tiêu biểu đến 8% so với nhà máy nhiệt điện Một hại đập thuỷ điện việc tái định cư dân chúng sống vùng hồ chứa Trong nhiều trường hợp khơng khoản bồi thường bù đắp gắn bó họ vềtổ tiên văn hố gắn liền với địa điểm chúng có giá trị tinh thần họ Hơn nữa, mặt lịch sử văn hoá địa điểm quan trọng bị biến mất, dự án Đập Tam Hiệp Trung Quốc, đập Clyde New Zealand đập Ilisu đông nam Thổ Nhĩ Kỳ Một số dự án thuỷ điện sử dụng kênh, thường để đổi hướng dòng sơng tới độ dốc nhỏ nhằm tăng áp suất có Trong số trường hợp, tồn dòng sơng bị đổi hướng để trơ lại lòng sơng cạn Những người tới giải trí hồ chứa nước hay vùng xả nước nhà máy thuỷ điện có nguy gặp nguy hiểm thay đổi mực nước, cần thận trọng với hoạt động nhận nước điều khiển đập tràn nhà máy 2.3.2 Thủy điện Việt Nam: Theo Xây dựng, Việt Nam có khoảng 260 cơng trình thủy điện khai thác 211 cơng trình thi cơng xây dựng Theo Thứ trưởng Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thơn Hồng Văn Thắng, nước có 6.500 hồ chứa thủy lợi với tổng dung tích 11 tỷ m³ nước, có 560 hồ chứa lớn, lại loại hồ chứa nhỏ Tuy nhiên trách nhiệm quản lý hồ, đập này, Thứ trưởng Bộ Công thương Nguyễn Cẩm Tú cho biết: “Trong quản lý an toàn đập thủy điện, đến chưa phân định rõ thẩm quyền trách nhiệm Bộ Công thương, UBND tỉnh, thành việc phê duyệt phương án phòng chống lụt bão” 23 Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM CHƯƠNG TỔNG KẾT Nguồn lượng hóa thạch nước ta suy giảm dần trữ lượng có hạn mà nhu cầu sử dụng ngày lớn, kèm theo việc tiêu thụ lượng gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Trong đó, Việt Nam nước có tiềm lớn lượng tái tạo Và việc phát triển lượng tái tạo góp phần giảm tiêu hao lượng hóa thạch, đồng thời giảm phát thải khí nhà kính Tiềm khai thác lượng tái tạo Thủy điện nhỏ: Với thủy điện nhỏ, thời gian qua khai thác khoảng 50% tiềm năng, nguồn lại vùng sâu, vùng xa, khu vực không thuận lợi, giá khai thác cao Theo báo cáo đánh giá gần có 1.000 địa điểm xác định có tiềm phát triển thủy điện nhỏ, qui mô từ 100kW tới 30MW với tổng công suất đặt 7.000MW, vị trí tập trung chủ yếu vùng núi phía Bắc, Nam Trung Bộ Tây Nguyên Năng lượng gió: đánh giá quốc gia có tiềm phát triển lượng gió số liệu lượng gió Việt Nam chưa hệ thống đầy đủ thiếu điều tra đo đạc Số liệu đánh giá tiềm năng lượng gió có dao động lớn Theo báo cáo tiềm năng lượng gió Việt Nam tập trung nhiều vùng duyên hải miền Trung, miền Nam, Tây Nguyên đảo Năng lượng mặt trời: Về lượng mặt trời dùng để sản xuất điện chủ yếu nguồn điện pin mặt trời lắp đặt khu vực nông thôn, miền núi, hải đảo Các hệ thống pin mặt trời có mặt tỉnh, thành nước Năng lượng mặt trời sử dụng chủ yếu cho mục đích như: Đun nước nóng, Phát điện ứng dụng khác sấy, nấu ăn Với tổng số nắng cao lên đến 2.500 giờ/năm, tổng lượng xạ trung bình hàng năm vào khoảng 230-250 kcal/cm2 theo hướng tăng dần phía Nam điều kiện tốt cho phát triển công nghệ lượng mặt trời 24 Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM Một số đề xuất đề xuất nhằm đẩy mạnh phát triển lượng tái tạo Việt Nam Xây dựng sách khuyến khích phát triển giá lượng tái tạo hợp lý Xây dựng Quy hoạch lượng quốc gia Xây dựng cụ thể triển khai chương trình sản xuất điện từ lượng tái tạo Tăng cường đầu tư nghiên cứu công nghệ lượng tái tạo Tài liệu tham khảo 1.http://vi.wikipedia.org/wiki/N%C4%83ng_l%C6%B0%E1%BB%A3ng_M% E1%BA%B7t_Tr%E1%BB%9Di 2.http://vi.wikipedia.org/wiki/N%C4%83ng_l%C6%B0%E1%BB%A3ng_gi% C3%B3 http://vi.wikipedia.org/wiki/Th%E1%BB%A7y_%C4%91i%E1%BB%87n 4.http://www.cpc.vn/cpc/home/Ttuc_Detail.aspx?pm=ttuc&sj=KHKTND&id=1 0200#.UnYBY_m_AmG http://www.erct.com/2-ThoVan/TTriNang/Diengio-taiVietNam.htm 25 ... quốc tế 2.2 Mặt trời: 2.2.1 Năng lượng mặt trời: Năng lượng mặt trời, xạ ánh sáng nhiệt từ mặt trời người khai thác từ thời cổ đại Bức xạ mặt trời, với tài nguyên thứ cấp lượng mặt trời sức gió... trúc lượng mặt trời, chưng cất nước uống khử trùng, chiếu sáng ánh sáng ban ngày, bình nước nóng lượng mặt trời, nấu ăn lượng mặt trời Để thu lượng mặt trời, cách phổ biến sử dụng lượng mặt trời. .. bào lượng mặt trời lớp mỏng làm động lực 2.2.3 Lợi ích nhược điểm hệ thống lượng mặt trời: Lợi ích: Năng lượng Mặt trời miễn phí trái đất hấp thụ lượng lớn xạ mặt trời ngày Nếu tất dạng lượng mặt