- Nguồn điện: Nhà máy nhiệt điện Cao Ngạn có công suất thiết kế 2x50MW, đã đưa vào vận hành năm 2006.
b. Công nghệ thuỷ điện nhỏ
3.2.2.2. Các công nghệ biến đổi sinh hoá
Công nghệ biến đổi sinh hoá điển hình là công nghệ khí sinh học ( biogas). Khí sinh học được tạo ra nhờ các quá trình phân huỷ lên men kỵ khí của các chất hữu cơ. Khí sinh học là một hỗn hợp khí cháy gồm khoảng 60% Metan (CH4), 30% Cacbonic (CO2) và khoảng 10% các khí khác( Hydro, oxy, nito, sunfuahidro…). Nhiệt trị khí sinh học phụ thuộc nguyên liệu đầu vào, và nằm trong khoảng 16 đến 20 MJ/m3. Quá trình này xảy ra trong các hầm khí sinh học.
Hầm khí sinh học là thiết bị thực hiện quá trình biến đổi sinh khối thành khí sinh học. Một trong những yêu cầu quan trọng nhất đối với hầm khí sinh học là phải kín để các chủng vi khuẩn kỵ khí hoạt động bình thường tạo ra metan. Hiện nay có nhiều thiết kế hầm khí sinh học. Đó là
hầm có nắp trôi nổi, hầm có nắp cố định và hầm làm bằng chất dẻo.
--- 66 ---
Hình 3.8. Hầm sinh khối có nắp cố định
Nhưng dù kiểu hầm có khác nhau nhưng chúng đều phải có 4 thành phần cơ bản sau đây:
- Cửa nạp nguyên liệu.
- Buồng lên men, phân huỷ và tạo khí. - Buồng chứa chất khí.
- Cửa cho phế thải ra ngoài.
Hầm khí sinh học kiểu nắp cố định là loại thông dụng nhất ở nước ta cũng như trên thế giới. Nguồn gốc của loại hầm này là từ Trung Quốc.
Nó gồm một bể hình trụ xây bằng gạch – ximăng, phần trên được đậy kín bằng một nắp có dạng vom cầu, cũng được đúc bằng bêtôn hay gạch – xi măng, có nắp một ống dẫn có van để lấy khí. Phần dưới của bể phân huỷ hình trụ được nối thống với các bể nạp liệu và bể chứa nước thải, cũng xây bằng gạch- xi măng, bằng các ống bằng bêtông, sành hay ống nhựa. Nguyên liệu (như phân gia súc, gia cầm, phân người...) được cho vào bể nạp nhiên liệu trộn khuấy đều với nước và theo ống nạp vào bể phân huỷ. Quá trình phân huỷ kỵ khí xảy ra trong bể phân huỷ. Khí sinh học được tạo ra được đẩy lên phía trên mặt thoáng của hỗn hợp nhiên liệu - nước trong bể phân huỷ. Phần bã thải sẽ theo ống dẫn vào bể chứa nước thải. Áp suất khí sinh học ở dưới nắp hầm khá cao nên để an toàn người ta còn có thể nắp một thiết bị an toàn. Khi dùng khí người ta dùng một đường ống bằng kim loại, bằng nhựa cứng hay ống chất dẻo nối từ ống lấy khí ở nắp hầm đến bếp đun, đèn thắp sáng hay các thiết bị sử dụng khác.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn --- 67 ---
Quy mô của hầm có thể vài ba mét khối đến hàng trăm mét khối phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu và nhu cầu sử dụng khí. Năng suất sản xuất khí của hầm phụ thuộc rất lớn vào nguyên liệu đầu vào.
Khí sinh học có rất nhiều ứng dụng như thắp sáng, dùng làm nhiên liệu đun nấu, phát điện v.v... Ngoài ra công nghệ khí sinh học còn là một công nghệ làm sạch môi trường. Trong tương lai việc ứng dụng khí sinh học để phát điện ngày càng tăng cả về số lượng và công suất.
Sinh khối sau khi qua quá trình khí hoá hoặc sinh hoá tạo ra các chất khí có nhiệt trị lớn được dùng trực tiếp qua Tuabin để phát điện.
Hình 3.9. Công nghệ phát điện từ sinh khối
Công nghệ phát điện từ sinh khối dự tính chi phí lắp đặt khoảng 2000USD/1kW. Đến nay, các công nghệ biến đổi sinh hoá, kỹ thuật xây dựng hầm khí không còn mấy khó khăn một số mẫu đã được định hình phổ biến. Hiện tại, sở Nông nghiệp và phát triển nông thôn Thái Nguyên đang triển khai dự án khí sinh học do chính phủ Hà Lan tài trợ và đã tổ chức rất nhiều cuộc hội thảo, tuyên truyền, tập huấn cho người sử dụng tại tất cả các đơn vị hành chính của tỉnh, đào tạo được một đội ngũ kỹ thuật viên. Đây là một điều kiện thuận lợi để có thể đưa công nghệ phát điện từ sinh khối vào ứng dụng thực tế tại một số địa phương có tiềm năng sinh khối như các cơ sở sản xuất mía đường tại Võ Nhai, Đồng Hỷ với diện tích 700ha mía, các cơ sở chế biến lâm sản, các trang trại chăn nuôi...
3.2.3. Năng lƣợng mặt trời
Có 2 cách chính sử dụng năng lượng mặt trời:
- Sử dụng dưới dạng nhiệt năng: dựa trên cơ sở hiệu ứng nhà kính
- Sử dụng thông qua sự chuyển hoá thành điện năng: hệ thống pin quang điện (hay pin mặt trời) và công nghệ nhiệt điện mặt trời.