2.2.1 Cách tiếp cận:
Hệ thống và liên ngành - cách tiếp cận chủ đạo trong phát triển bền vững và ứng phó với BĐKH hiện nay.
2.2.2 Phương pháp nghiên cứu
2.2.2.1 Phương pháp đánh giá tiềm năng nguồn năng lượng gió
- Xây lắp các trụ đặt thiết bị đo hướng gió, vận tốc gió có chiều cao từ 60 mét. - Lắp đặt máy đo gió ghi tự động lưu trữ số liệu sau đó hoặc truyền trực tiếp số liệu xuống máy tính. Từ số liệu đo gió đủ tin cậy với thời gian đo liên tục trong một số năm thì mới có căn cứ ban đầu cho việc phân tích và đánh giá. Các máy đo gió này phải có tính năng đo 2 giây một lần và cứ 10 phút thì lấy giá trị trung bình.
- Tiềm năng năng lượng gió được đánh giá nhờ phân bố mật độ năng
lượng gió cho E từng vùng và tổng năng lượng gió cả năm. Để có thể xác định
được mật độ năng lượng gió tại một điểm nào đó người ta sử dụng hàm phân bố
Weibull. Để đơn giản có thể sử dụng biểu thức xác định mật độ năng lượng gió nhu [6].
E =0,6K.V 3 (2.1)
W =8,766E (2.2)
V : Tốc độ gió trung bình (m/s)
W : Tổng năng lượng gió trung bình trong một năm (kWh/m2/năm)
Hệ số K phản ảnh mức độ dao động của các Vi xung quanh giá trị trung bình
V . Gió thổi đều đều K nhỏ, tốc độ gió dao động với biên độ càng lớn thì K càng lớn. Hiện nay, phương pháp tính tốn phân bố tốc độ gió, mật độ năng lượng gió theo độ cao được thực hiện bởi phần mềm WASP.
2.2.2.1 Phương pháp đánh giá tiềm năng nguồn năng lượng mặt trời
Phương pháp đánh giá tiềm năng năng lượng mặt trời là phương pháp thông qua số liệu đo thông số BXMT theo thời gian hoặc ngoại suy từ số giờ nắng. Chuỗi số liệu đo và thu thập càng nhiều năm chúng ta sẽ nhận được kết quả càng chính xác.
Số liệu đo BXMT có thể nhận được trực tiếp từ máy đo (W/m2 hoặc calo/m2). thông qua đo số giờ nắng tại khu vực sẽ đánh giá. Thường để có thể nhận được kết quả tính tốn tiềm năng BXMT người ta sử dụng chuỗi số liệu đo được thu thập trong thời gian dài.
a. Tiềm năng lý thuyết:
Căn cứ vào số liệu về diện tích tự nhiên của khu vực và bảng số liệu bức xạ tổng cộng trung bình tháng và năm, ta có thể tính tốn sơ bộ tiềm năng lý thuyết của nguồn NLMT như sau:
ELT = Qd.STN (2.3)
Trong đó:
ELT- Tổng tiềm năng lý thuyết trung bình năng lượng mặt trời (kWh); Qd- Tổng bức xạ trung bình (kWh/m2);
STN- Diện tích tự nhiên (m2).
Tồn bộ tiềm năng lý thuyết trên nếu ta dùng để sản xuất điện và sử dụng công nghệ pin mặt trời có hiệu suất thích hợp, sẽ tính được tiềm năng phát điện của NLMT:
ELTĐ= ELT. h (2.4)
Trong đó: ELTĐ- Tiềm năng phát điện của NLMT (kWh); ELT- Tổng tiềm năng lý thuyết trung bình (kWh);
h- Hiệu suất pin mặt trời.
Nếu dùng để sản xuất nhiệt với cơng nghệ hiệu ứng nhà kính, ta có phương pháp đánh giá hiệu suất nhiệt của NLMT.
b. Tiềm nằng kinh tế kỹ thuật:
Khi đánh giá tiềm năng kinh tế kỹ thuật của NLMT ta cũng cần quan tâm đến những hạn chế của điều kiện địa hình. Điều kiện thi cơng lắp đặt, cơ sở hạ tầng, trình độ cơng nghệ...người ta có thể khai thác được một phần của tiềm năng lý thuyết. Đồng thời khai thác phải đem lại hiệu quả kinh tế và môi trường trong điều kiện BĐKH hiện nay.
Từ những phân tích trên, ta có thể tính tốn sơ bộ tiềm năng kinh tế - kỹ thuật sản xuất điện của NLMT:
EĐ = ELTĐ. Sdc (2.5)
Trong đó: EĐ- Tiềm năng kinh tế, kỹ thuật sản xuất điện (kWh/m2); ELTĐ- Tiềm năng phát điện của NLMT (kWh);
Sdc- Diện tích có dân cư và các khu sản xuất (m2)..
2.2.2.3 Phương pháp đánh giá tiềm năng giảm phát thải khí CO2:
Về mặt mơi trường thì năng lượng tái tạo (mặt trời, gió, thủy điện…) có nhiều lợi ích và tích cực hơn so với các nhà máy sản xuất điện chạy than khác. Không chỉ hạn chế lũ lụt, cải thiện vi khí hậu, mơi trường sinh học mà cịn hạn chế lượng phát thải các khí gây hiệu ứng nhà kính.
Báo cáo chọn tài liệu của của IPCC được thực hiện năm 2006 làm cơng thức tính tốn cụ thể cho ngành năng lượng tái tạo. Lợi ích từ việc giảm phát thải được tính theo công thức:
tCO2e = E ´ hspt (2.6)
Nguồn: công thức 2.1, IPCC 2006, vol 2, chương 2
Trong đó:
tCO2e- Lượng phát thải CO2 (tấn); E- Lượng nhiên liệu tiêu thụ, (MWh)
hspt- Hệ số phát thải măc định của nhiên liệu - hệ số phát thải CO2 lưới điện Việt Nam = 0,5603 tCO2/MWh [10]
2.2.2.4 Các phương pháp khác
- Phương pháp phân tích hệ thống: Nghiên cứu tổng thể các quan điểm, mục tiêu và các nội dung cơ bản của chiến lược bảo vệ môi trường, phát triển kinh tế cũng như các đề án, quy hoạch phát triển có liên quan đến đối tượng nghiên cứu trước và trong giai đoạn thực hiện nội dung nghiên cứu. Cụ thể, như: Chiến lược quốc gia về BĐKH; Chiến lược Phát triển bền vững Việt Nam (giai đoạn 2011- 2020); Chiến lược quốc gia về tăng trưởng xanh thời kỳ 2011-2020 và tầm nhìn đến năm 2050; Đề án “Giữ gìn lâu dài, bảo vệ tuyệt đối an toàn thi hài Chủ tịch Hồ Chí Minh và phát huy ý nghĩa chính trị, văn hóa của Cơng trình Lăng trong giai đoạn mới”,... Nhằm đề xuất các giải pháp mang tính khả thi, đáp ứng mục tiêu nghiên cứu đề ra.
- Phương pháp mô tả so sánh: Phương pháp này được kết hợp với phương pháp thực địa trong việc điều tra nghiên cứu, quan sát đo đạc, đánh giá hiện trạng. Đây là cơ sở để so sánh và kiểm tra mức độ tin cậy của kết quả điều tra, tính tốn thu được tại khu vực nghiên cứu.
- Phương pháp đánh giá môi trường: Trên cơ sở đánh giá các tác động môi trường, đánh giá chất lượng môi trường và đánh giá tổng hợp môi trường Ba Vì nói chung và khu vực nghiên cứu (Khu Di tích K9) nói riêng, làm căn cứ để đưa ra những nhận định khách quan về những thành tựu và hạn chế trong công tác bảo vệ mơi trường. Đây chính là cơ sở khoa học cho việc đề xuất các giải pháp trong việc giảm thiểu tác động môi trường đến khu vực nghiên cứu, như việc sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo (năng lượng mặt trời, năng lượng gió) thay thế cho nguồn năng lượng hóa thạch.
- Phương pháp thống kê: Là một trong những phương pháp đơn giản thường được sử dụng. Việc dự đoán các yếu tố về phát thải, hiệu ứng nhà kính, cũng như các kịch bản về biến đổi khí hậu,… được tiến hành dựa trên các kết quả thống kê từ các đơn vị có điều kiện và quy mơ hoạt động tương tự sẽ cho ta số liệu có độ chính xác tương đối cao và đáng tin cậy.
- Phương pháp dự báo: Trên cơ sở phân tích các số liệu quan trắc thực tế về môi trường, thơng số về gió và bức xạ mặt trời trong quá khứ và hiện tại của khu vực nghiên cứu để từ đó đưa ra các dự đốn, dự báo về tình hình mơi trường, tiềm năng phát triển nguồn năng lượng tái tạo trong tương lai. Phương pháp này đòi hỏi một khối
lượng tính tốn khá lớn, cần phải sự trợ giúp của máy tính và các phần mềm xử lý số liệu thống kê như SPSS, STATA, Excel,…