Mục đích của nghiên cứu là tìm hiểu tình hình sử dụng và đánh giá hiệu quả của việc sử dụng bình năng lượng mặt trời.
Trong đề tài này chúng ta sẽ tìm hiểu và ứng dụng việc tận dụng năng lượng mặt trời tại tỉnh Bình Thuận.
Hình 2.1. Sơ đồ địa chính tỉnh Bình Thuận 2.1.1. Đặc điểm khí hậu tại tỉnh Bình Thuận
Địa hình Bình Thuận chủ yếu là đồi núi thấp, đồng bằng ven biển nhỏ hẹp, địa hình hẹp ngang kéo theo hướng đông bắc - tây nam, phân hoá thành 4 dạng địa hình chính gồm đất cát và cồn cát ven biển chiếm 18,22%, đồng bằng phù sa chiếm 9,43%, vùng đồi gò chiếm 31,65% và vùng núi thấp chiếm 40,7% diện tích đất tự nhiên.
Nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, nhiều nắng, nhiều gió, không có mùa đông và khô hạn nhất cả nước. Khí hậu nơi đây phân hóa thành 2 mùa rõ rệt là mùa mưa và mùa khô. Mùa mưa thường bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 10, mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau. nhưng trên thực tê mùa mưa chỉ tập trung vào 3 tháng 8, 9 và tháng 10, vì vậy mùa khô thực tế thường kéo dài.
Bình Thuận có 10 loại đất với 20 tổ đất khác nhau, có kiểu rừng gỗ lá rộng, kiểu rừng rụng lá, kiểu rừng hỗn giao lá kim chiếm ưu thế, kiểu rừng hỗn giao và tre nứa thuần
loại. Bên cạnh đó, Bình Thuận có nhiều tích tụ khoáng sản đa dạng về chủng loại như vàng, wolfram, chì, kẽm, nước khoáng và các phi khoáng khác. Trong đó, nước khoáng, sét, đá xây dựng có giá trị thương mại và công nghiệp [6].
2.1.2. Điều kiện phát triển năng lượng mặt trời tại Bình Thuận
Với điện mặt trời, Bình Thuận là địa phương có tiềm năng năng lượng mặt trời thuộc loại cao nhất trong cả nước, số giờ nắng trung bình cao hơn so với số giờ trung bình ở phía Nam, bức xạ nhiệt ổn định, rất phù hợp và thuận lợi để phát triển điện mặt trời.
Theo tính toán, Quy hoạch phát triển điện mặt trời tỉnh Bình Thuận, tổng công suất tiềm năng quy hoạch là 5.321,5MWp.
Đến năm 2020, tổng công suất lắp đặt đạt xấp xỉ 828 MW, với sản lượng điện tương ứng khoảng 1.270 triệu kWh. Đến năm 2025, tổng công suất lắp đặt tích lũy đạt xấp xỉ 2.642 MW, với sản lượng điện tương ứng xấp xỉ 4.055 triệu kWh. Đến năm 2030, tổng công suất lắp đặt tích lũy đạt xấp xỉ 4.520 MW, với sản lượng điện tương ứng khoảng 6.936 triệu kWh.
Đến nay, toàn tỉnh đã có 6 dự án nhà máy điện mặt trời được UBND tỉnh cấp Quyết định chủ trương đầu tư với tổng công suất 380MW; 2 dự án (247,5MW) đã được phê duyệt bổ sung quy hoạch; 6 dự án (185MW) đã lập hồ sơ quy hoạch điện lực bổ sung để UBND tỉnh trình Bộ Công Thương phê duyệt.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Khảo sát việc sử dụng bình nước nóng mặt trời tại Bình Thuận
Nghiên cứu này sẽ tiến hành bằng phương pháp mô tả cắt ngang là phương pháp rất phổ biến dùng khảo sát nhiều yếu tố liên quan cùng lúc, phù hợp để điều tra các chỉ số về nhu cầu dùng, loại hình các hộ đang sử dụng, chi phí các hộ cần để lắp đặt.
Tiến hành xây dựng phiếu khảo sát. Nội dung của phiếu khảo sát:
- Tìm hiểu mục đích gia đình sử dụng để làm gì như là để an toàn, thoải mái, hay tiết kiệm điện…?
- Loại bình gia đình đang sử dụng, công suất của sử dụng, số người sử dụng là bao nhiêu? Để qua đó đánh giá gia đình sử dụng có hợp lý không, có đủ nước để sử dụng không ?
- Nhu cầu của từng gia đình là bao nhiêu, qua đó đưa ra tư vấn nên sử dụng loại bình nào, công suất bao nhiêu là hợp lý?
- Tìm hiểu chi phí năng lượng của từng hộ trước và sau khi có bình nhằm đánh giá hiệu quả khi sử dụng bình, tiết kiệm chi phí hàng tháng là bao nhiêu ?
- Tìm hiểu xem vào những ngày thời tiết xấu, không có nắng bình hoạt động như thế nào? Có đủ nước nóng phục vụ nhu cầu hay không? Thời gian giữ nhiệt trong bình là bao nhiêu?
- Tình hình sử dụng năng lượng giữa các mùa nhu thế nào, sử dụng nước nóng giữa các mùa như thế nào? Qua đó đánh giá tiềm năng tiết kiệm.
- Cuối cùng lấy ý kiến đánh giá của từng hộ gia đình về việc sử dụng bình năng lượng mặt trời để đưa ra được đánh giá chung nhất.
Việc thu thập thông tin dựa trên bộ phiếu đã thiết kế (phiếu phỏng vấn hộ gia đình tham gia) để đánh giá nhu cầu, loại hình, chi phí lắp đặt hệ thống bình nước nóng năng lượng mặt trời tại các hộ.
Quan sát, đánh giá bằng bộ phiếu điều tra: đánh giá điều kiện, cơ sở vật chất, trang thiết bị.
2.2.2. Cách tính toán sử dụng năng lượng mặt trời
Tiết kiệm điện
Giả sử giá điện trung bình là 1.100đ/ 1KWh và mỗi một người sử dụng 40 lít nước ở 45oC để tắm rửa.
Lượng nhiệt cung cấp cho nước từ 25oC lên 45oC là Q3
Ta có 1 Kwh = 3600 KJ.
Lượng điện năng hàng tháng tiết kiệm là: C1 = Q3/ 3600 (Kwh)
Tiết kiệm gas
Trước khi có bình thì nhiệt độ của nước là 25oC, do đó nếu sử dụng nước này cho việc gia đình với thời gian là 30 ngày/tháng thì lượng nhiệt cần cung cấp cho nước đến 100oC là:
Q1 = 4,2 x V x (100 – 25) x 30 (KJ/tháng)
Sau khi có bình thì nhiệt độ nước nóng của bình cung cấp là 85oC. Do đó nếu sử dụng nước nóng này cho việc đun nấu gia đình, với thời gian là 30 ngày/tháng thì lượng nhiệt cần cung cấp thêm cho nước đến 100oC là:
Q2 = 4,2x V x (100 – 85) x 30 (KJ/tháng) Lượng nhiệt tiết kiệm được trong một tháng là:
Q = Q1 – Q2 (KJ/tháng) Lượng nhiệt từ gas tiết kiệm được:
Qgas = Q (KJ/tháng) C2 = Qgas (Kwh/tháng)
Tổng lượng tiền tiết kiệm được từ gas và điện trong một tháng là:
C = C1 + C2 (đồng/tháng)
Chi phí năng lượng sau khi sử dụng NLMT bằng chi phí năng lượng trước khi sử dụng NLMT trừ đi lượng tiền tiết kiệm được (đồng/tháng)