Ủy ban Liên chính phủ về Thay đổi khí hậu (IPCC) vừa mới công bố (ngày 2/11) báo cáo tổng hợp đánh giá về thực trạng biến đổi khí hậu tồn cầu tại Copenhagen, Đan Mạch. Trước hết, báo cáo khẳng định thế giới đang trong tình trạng nóng lên tồn cầu và phần lớn là do lỗi của con người. Hậu quả là từ cuộc Cách mạng công nghiệp năm 1750 đến nay, con người đã thải ra gần 2.000 tỷ tấn CO2 vào khơng khí, trong đó có đến một nửa lượng khí này thải ra trong 40 năm vừa qua. Lượng khí CO2 hiện đang ở mức cao nhất trong ít nhất 800.000 năm qua. Một số hậu quả đã được quan sát rõ rệt, như nước biển dâng cao, nước các đại dương ấm hơn và có nồng độ axít cao hơn trước, đồng thời tình trạng tản chảy của các sông băng vĩnh cửu và Bắc Băng Dương. Vì vậy, IPCC đề xuất: Biện pháp cấp bách để giảm nhẹ tác động của tình trạng là hạ mức khí thải khí nhà kính, tốt nhất nếu giảm xuống 0% được ngay trong thế kỷ này. IPCC cũng đưa ra những lời đề nghị về hành động đối phó với biến đổi khí hậu. Trước hết, khuyến cáo: Thế giới có đầy đủ phương tiện để hạn chế biến đổi khí hậu mà khơng ảnh hưởng đến phát triển kinh tế và nhân đạo và cần chấm dứt xu hướng sử dụng quá nhiều dầu mỏ, than và khí đốt trong ngành năng lượng của thế giới, đây là nguồn phát thải khí CO2 trực tiếp vào bầu khí quyển. Hịa trong xu thế của Việt Nam trong bối cảnh chung của thế giới, “vấn đề năng lượng và BĐKH” và tại khu vực K9 nói riêng – cần giảm lượng CO2 đồng thời với tăng điện tiêu thụ nói chung.
Qua phân tích số liệu, tính tốn tiềm năng năng lượng mặt trời và năng lượng gió tại khu vực K9 cho thấy, tiềm năng năng lượng mặt trời là khả quan, có thể khai thác nguồn năng lượng này phục vụ cho nhu cầu tiêu thụ điện của khu vực nên nếu khai thác hiệu quả nguồn năng lượng này, là cơ sở cho giảm phát thải khí CO2 tại khu vực K9.
Tiềm năng nguồn năng lượng gió tại Khu Di tích K9 nhỏ, nên đề tài khơng tính tiềm năng giảm phát thải CO2 của nguồn năng lượng này.
Diện tích tự nhiên của khu vực K9 là 259 ha. Hiện tại khu vực K9 có 15 hộ tiêu thụ điện gồm sân thể thao, bể bơi, khu huấn luyện, nhà khách, nhà ăn, đội huấn luyện, nhà kính, nhà di tích - nhà sàn, khu chỉ huy, bếp nấu ăn, đội bảo vệ, khu biệt thự và nhà khách, khu tập kết khách và bãi đỗ xe, nhà tưởng niệm. Với tổng công suất dùng điện của các hộ tiêu thụ điện trên bảng 3.1 là 431kW.
Kết quả khảo sát điều tra diện tích hữu dụng khơng bị che chắn để lắp dàn pin mặt trời của các hộ tiêu thụ điện là 3000m2 (chiếm 0,12% tổng diện tích tự nhiên của khu vực K9).
Để lắp đặt 1kWp thì cần diện tích khoảng 8m2 [16]. Với diện tích nêu trên, sơ bộ tính được tại K9 có tiềm năng lắp đặt 375 kWp điện pin mặt trời.
Lượng điện năng trung bình ngày sản xuất ra từ 375 kWp PMT được tính như sau:
Engày = (NĐMT x T x η)/I0 Trong đó:
NĐMT - tổng công suất dàn pin mặt trời (kWp);
T - Số giờ chiếu nắng tiêu chuẩn qui đổi (1000W/m2), T = Qd/1000 [giờ]; I0 - Bức xạ mặt trời tiêu chuẩn bằng 1 kW/m2;
h - Hiệu suất của trạm điện. h = ha . hb . hc = 0,73. Trong đó: ha - hệ số giảm
cơng suất khi cường độ chiếu sáng thấp hơn điều kiện tiêu chuẩn, có thể lấy bằng 0,9;
hb - Hiệu suất tính ảnh hưởng của bụi, tổn thất trong thiết bị nạp, dây dẫn v.v., thông
thường với các khu vực nơng thơn, miền núi khơng khí ít bụi và day dẫn nối từ dàn pin đến tủ phân phối ngắn lấy bằng 0,9 và hc - Hiệu suất bộ nghịch lưu chuyển đổi từ DC sang AC (inverter), lấy bằng 0,9.
Lượng điện năng trung bình tháng sản xuất ra từ dàn PMT là: Etháng = Engày x số ngày của tháng (kWh/tháng)
Lượng CO2 giảm được trung bình năm được tính theo cơng thức sau[16]: tCO2e = E x hspt/1000
Trong đó:
E- lượng điện năng phát từ trạm điện mặt trời trung bình năm = lượng điện năng phát trung bình ngày x 365 (MWh)
hspt (hệ số phát thải CO2 lưới điện Việt Nam) = 0,5603 tCO2/MWh
Kết quả tính tốn tiềm năng phát thải CO2 của năng lượng mặt trời tại khu vực nghiên cứu được tổng hợp trên bảng 3.5 và được thể hiện một cách trực quan bằng đồ thị trên hình 3.10.
Bảng 3.5: Tiềm năng giảm phát thải CO2 của năng lượng mặt trời tại khu vực K9
Tháng Số ngày Qd (Wh/m2) T (giờ) h NĐMT (kWp) Engày (kWh/ngày) Etháng (kWh/tháng tCO2e (tấn) 1 31 2124 2,12 0,73 375 581,45 18024,80 10,10 2 28 2112 2,11 0,73 375 578,16 16188,48 9,07 3 31 2285 2,29 0,73 375 625,52 19391,08 10,86 4 30 3011 3,01 0,73 375 824,26 24727,84 13,86 5 31 4765 4,77 0,73 375 1304,42 40436,98 22,66 6 30 4812 4,81 0,73 375 1317,29 39518,55 22,14 7 31 4987 4,99 0,73 375 1365,19 42320,93 23,71 8 31 5023 5,02 0,73 375 1375,05 42626,43 23,88 9 30 4678 4,68 0,73 375 1280,60 38418,08 21,53 10 31 3768 3,77 0,73 375 1031,49 31976,19 17,92 11 30 3142 3,14 0,73 375 860,12 25803,68 14,46 12 31 2670 2,67 0,73 375 730,91 22658,29 12,70 Cả năm 362091,32 202,88
Hình 3.10: Tiềm năng giảm phát thải CO2 của năng lượng mặt trời tại khu vực K9
Nhìn vào số liệu trên bảng 3.5 và đồ thị trên hình 3.10, ta thấy tiềm năng giảm phát thải CO2 của năng lượng mặt trời tại khu vực K9 phân bố không đều theo các tháng trong năm. Tiềm năng giảm phát thải CO2 thấp nhất là vào các tháng 2, 1 và 3 (tương đương với các tháng cuối mùa đông và đầu mùa xuân), cao nhất theo thứ tự là vào các tháng 8, 7, 5, 6 và 9 (tương đương với các tháng mùa hè và đầu mùa thu), các tháng có tiềm năng giảm phát thải CO2 ở mức trung bình là 4, 10, 11 và 12 (tương đương với các tháng cuối xuân, cuối mùa thu và đầu mùa đông). Tổng tiềm năng giảm phát thải CO2 cả năm là 202,88 tấn. Kết quả này hoàn toàn phù hợp với thời tiết xuân hạ thu đơng của miền bắc Việt Nam. Như vậy, có thể thấy tiềm giảm năng phát thải CO2 ở khu vực nghiên cứu chịu ảnh hưởng rất nhiều bởi yếu tố thời tiết khí hậu, các tháng có tiềm năng giảm phát thải CO2 lớn nhất cũng chính là các tháng nắng nóng nhất trong năm, nhiệt độ môi trường cao, nhu cầu tiêu thụ điện năng cho các thiết bị làm mát như quạt, điều hòa, máy lạnh… tăng lên đột biến so với các mùa khác trong năm và đây chính là nguyên nhân làm tăng lượng tiêu thụ điện năng, từ đó kéo theo sự tăng lên của lượng phát thải CO2.