ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
VIỆN MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN
BÀI TIỂU LUẬN
QUẢN LÝ BỀN VỮNG CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG
Đề tài :
KHÁI QUÁT VỀ VẤN ĐỀ KHAI THÁC NĂNG
LƯỢNG SẠCH TẠI VIỆT NAM VÀ THẾ GIỚI.
Họ và tên: VŨ THỊ THANH TUYỀN
Mã số HV: 201010039
Lớp : QLMT K2010
i
MỤC LỤC
Trang
I.
I. KHÁI NIỆM NĂNG LƯỢNG SẠCH ( Năng lượng thay thế )
Năng lượng thay thế ( Alternative energy ) là năng lượng thu được từ những
nguồn ngoài 3 dạng Nhiên liệu hóa thạch ( Fossil Fuel ): Than đá ( coal ), Dầu mỏ
( oil ) và Khí tự nhiên ( Natural gas ). Những nguồn năng lượng thay thế này bao
gồm: Năng lượng hạt nhân ( Nuclear power ), Năng lượng mặt trời ( Solar
power ), Năng lượng gió ( Wind power ), Năng lượng địa nhiệt ( Geothermal
energy ), Năng lượng sinh khối ( Biomass energy ), Năng lượng nước
( Hydropower ) và một số dạng năng lượng khác.
1. Những nguồn năng lượng đang được sử dụng hiện nay
Đầu thế kỷ 21, Năng lượng hóa thạch ( Dạng năng lượng hình thành
hàng triệu năm trước từ xác các loài động thực vật ) cung cấp hơn 85% tổng
năng lượng tiêu thụ toàn cầu. Ở Mỹ, hai phần ba lượng điện năng hiện nay là
từ việc đốt cháy các nguồn nhiên liệu hóa thạch như than đá, dầu mỏ và khí
tự nhiên. Theo số liệu thống kê của Bộ Năng Lượng và Cơ quan bảo vệ môi
trường Liên bang, những hoạt động đó đã thải ra môi trường trên dưới 2,3 tỷ
tấn carbon dioxide ( 2,5 tỷ tấn Mỹ ) vào năm 1999. Hơn 150 năm qua, ước
chừng 245 tỷ tấn ( 270 tỷ tấn Mỹ ) carbon dưới dạng carbon dioxide đã được
2000, đã có 110 nhà máy điện nguyên tử được xây dựng và vận hành tại Mỹ.
Trong khi đó, trên 70% lượng điện năng tiêu thụ ở Pháp là từ năng lượng hạt
nhân.
Rất nhiều nhà khoa học trên thế giới cho rằng, phản ứng tổng hợp hạt nhân sẽ
là giải pháp tối ưu cho vấn đề năng lượng toàn cầu trong tuơng lai. Phản ứng
tổng hợp hạt nhân mang lại lượng năng lượng lớn gấp bội so với phản ứng
phân hạch. Tuy nhiên, cho đến nay, khoa học hiện đại vẫn chưa tìm ra cách
điều khiển sự xảy ra của phản ứng này.
Mặc dù năng lượng hạt nhân là dạng năng lượng sạch, rẻ tiền và tương đối an
toàn, nhưng công chúng khắp thế giới ngày nay vẫn đang dấy lên mối quan
ngại sâu sắc với khía cạnh mất an toàn mà việc xây dựng và vận hành các nhà
máy điện hạt nhân đem tới. Những sự cố tại các nhà máy điện hạt nhân như
Three Miles Island, Pennsylvania năm 1979 hay điển hình là Chernobyl,
Ukraine năm 1986 đã thải ra bầu không khí một lượng lớn chất phóng xạ và
đồng thời gieo giắc nỗi kinh hoàng về sự xảy ra của các thảm họa tương tự.
Thêm vào đó, vấn đề xử lý rác thải phóng xạ một cách an toàn cũng cần được
quan tâm một cách đúng mực.
2.2 Năng lượng nước ( Thuỷ năng )
Năng lượng từ các dòng nước lưu động là một giải pháp sản sinh điện năng
sạch và hiệu quả. Nước tràn xuống từ đập nhà máy thuỷ điện làm quay tuốc
bin nối với máy phát điện. Năng lượng sản sinh ra sau đó được phân bổ tới
những mạng lưới điện lớn, phục vụ đời sống con người. Canada, Mỹ và
Brazil hiện đang là 3 quốc gia dẫn đầu thế giới về sản lượng điện từ thuỷ
năng. Mặc dầu đem lại những lợi ích to lớn, nhưng việc xây dựng các con
đập cho những nhà máy thuỷ điện lại ảnh hưởng sâu sắc tới môi trường xung
iv
quanh. Lý do là các con đập này đã gây ngập úng cho các vùng đất phía trên
cũng như phá vỡ dòng chảy tự nhiên của các nguồn nước bên dưới nền móng
của chúng. Điều này đương nhiên sẽ tác động đến hệ sinh thái và gây nên
những hậu quả khó có thể lường trước được.
năng và giải phóng lượng năng lượng đó về đêm.
Hệ thống máy năng lượng mặt trời chủ động sử dụng quạt hoặc máy bơm để
luân chuyển nhiệt năng mà bộ phận thu quang năng lấy được. Bộ phận thu
quang năng này có chức năng hấp thụ năng lượng mặt trời và chuyển nó
thành nhiệt năng đi sưởi ấm các tòa nhà cũng như làm nóng nước. Bộ phận
này thường có dạng tấm phẳng, gắn trên nóc công trình và được làm từ vật
liệu hấp thụ nhiệt như đồng hoặc nhôm, được bao ngoài bởi chất dẻo hay
kính. Nước hoặc không khí luân chuyển trong hệ thống hấp thụ nhiệt và được
chuyển tới bộ phận lưu giữ nhiệt năng, sau đó, nhờ hệ thống quạt hoặc máy
bơm để thổi khí hoặc bơm nước nóng tới các phòng cần được sưởi ấm. Với
những nơi sử dụng hệ thống máy năng lượng mặt trời, sẽ phải có một hệ
thống làm nóng thông thường khác chạy dự phòng vào những ngày khó thu
thập ánh sáng.
Hiện nay, ánh sáng mặt trời còn được hấp thụ và chuyển trực tiếp thành điện
năng nhờ sự ra đời của pin mặt trời ( Hai hệ thống trước chuyển quang năng
thành nhiệt năng, sau đó mới có thể thành điện năng ). Pin mặt trời là một pin
nhạy sáng hay sự kết hợp của các pin được thiết kế để tạo ra một điện áp nhờ
vi
sự chuyển đổi trực tiếp từ ánh sáng thành điện khi tiếp xúc với nguồn sáng.
Pin mặt trời được sử dụng trong vệ tinh vũ trụ để cung cấp điện, hay trong
đồng hồ đeo tay hoặc máy tính bỏ túi. Những tấm bảng gồm nhiều pin mặt
trời hiện cũng đã được lắp đặt tại những ngọn hải đăng, thuyền bè hay những
ngôi nhà ở các vùng hẻo lánh mà lưới điện khó có thể vươn tới được.
Nhà máy điện từ năng lượng mặt trời, sử dụng quang năng để sản sinh ra hơi
quay tuốc bin, là một giải pháp tiềm năng thay thế cho nhà máy điện chạy
bằng nhiên liệu hóa thạch với nhiều ưu điểm nổi bật như thân thiện với môi
trường…. Tại California, công trình nhà máy điện từ năng lượng mặt trời, sử
dụng bộ thu làm bằng những tấm kính lớn có gắn động cơ, chuyển động theo
hướng mặt trời đang cung cấp điện bổ sung cho nhu cầu điện năng của Los
Angeles.
nơi có nhiệt độ cao hơn, với lòng biển, nơi có nhiệt độ thấp hơn để sản xuất
điện.
2.7 Năng lượng sinh khối
Một phần sinh khối ( Tổng lượng động thực vật và vi sinh vật trên một đơn vị
diện tích ) có thể được sử dụng như nhiên liệu sản sinh ra nhiệt năng. Gỗ, cây
trồng, phế phẩm nông nghiệp, khoáng vật hay vật phẩm từ động vật là những
bộ phận của sinh khối. Sinh khối trong rác thải có thể được đốt cháy để tạo ra
nhiệt năng hoặc phân huỷ thành mêtan, một loại khí tự nhiên. Ở Tây Âu, hơn
viii
200 nhà máy được xây dựng để đốt rác thải nhằm sản sinh ra điện. Mêtan có
thể được chuyển thành nhiên liệu lỏng là Methanol còn Ethanol được lên men
từ những cây trồng như mía hay cây lúa miến ( Sorghum ). Những tiêu chuẩn
kiểm soát độ ô nhiễm không khí thích hợp cần được đưa ra để hạn chế lượng
carbon dioxide thải vào môi trường khi đốt các dạng sinh khối.
2.8 Những nguồn năng lượng thay thế khác
Những nguồn năng lượng thay thế khác, bao gồm khí hydro và pin nhiên liệu
( Fuel cell ). Khí hydro là nguồn nhiên liệu tiềm năng cho ô tô cũng như trong
lĩnh vực sưởi ấm các tòa nhà và sản sinh điện năng. Mặc dù hydro không có
sẵn dưới dạng đơn chất trong tự nhiên, con người vẫn có thể tạo ra nó nhờ
phản ứng điện phân nước. Điều bất cập trong sử dụng hydro làm nhiên liệu ô
tô là khả năng dễ bắt lửa của nó.
Pin nhiên liệu là bộ máy sản sinh ra điện nhờ phản ứng giữa khí oxi và hydro.
Loại pin này được sử dụng trong tàu vũ trụ, và là nguồn năng lượng thay thế
tiềm năng cho việc chạy ô tô cũng như sưởi ấm các tòa nhà.
II. TÌNH HÌNH KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG SẠCH
TẠI VIỆT NAM VÀ THẾ GIỚI
1. Việt Nam
Ngày 14-5, tại Khu kinh tế mở Chu Lai, UBND tỉnh Quảng Nam và Công ty
Công nghiệp năng lượng Ðông Dương (IC Energy) đã tổ chức khởi công xây dựng
nhà máy sản xuất tấm thu năng lượng mặt trời, công suất 120MW/năm, với tổng giá
chính đối với dự án đầu tư theo cơ chế phát triển sạch. Vì vậy các bộ, ngành liên
quan cần sớm có các biện pháp tháo gỡ về cơ chế chính sách cho việc phát triển
x
nguồn năng lượng này. Nhất là các cơ chế ưu đãi về vốn, công nghệ để xây dựng dự
án; ưu đãi về thuế, tiền thuê đất Ðồng thời có kế hoạch sử dụng nguồn năng lượng
này một cách hiệu quả, hợp lý, tiết kiệm.
Theo các nhà khoa học, nếu phát triển tốt điện mặt trời sẽ góp phần đẩy
nhanh Chương trình điện khí hóa nông thôn (Dự kiến đến năm 2020, cung cấp điện
cho toàn bộ 100% hộ dân nông thôn, miền núi, hải đảo…).
Từ những năm 1990, khi nhiều thôn xóm ngoại thành chưa có lưới điện quốc
gia, Phân viện Vật lý TP Hồ Chí Minh đã triển khai các sản phẩm từ điện mặt trời.
Tại một số huyện như: Bình Chánh, Cần Giờ, Củ Chi, điện mặt trời được sử dụng
khá nhiều trong một số nhà văn hoá, bệnh viện… Đặc biệt, công trình điện mặt trời
trên đảo Thiềng Liềng, xã Cán Gáo, huyện Cần Giờ cung cấp điện cho 50% số hộ
dân sống trên đảo.
Năm 1995, hơn 180 nhà dân và một số công trình công cộng tại buôn Chăm, xã
Eahsol, huyện Eahleo tỉnh Đắk Lắk đã sử dụng điện mặt trời. Gần đây, dự án phát
điện ghép giữa pin mặt trời và thuỷ điện nhỏ, công suất 125 kW được lắp đặt tại xã
Trang, huyện Mang Yang, tỉnh Gia Lai, và dự án phát điện lai ghép giữa pin mặt trời
và động cơ gió với công suất 9 kW đặt tại làng Kongu 2, huyện Đăk Hà, tỉnh Kon
Tum, do Viện Năng lượng (EVN) thực hiện, góp phần cung cấp điện cho khu vực
đồng bào dân tộc thiểu số.
Từ thành công của Dự án này, Viện Năng lượng (EVN) và Trung tâm Năng
lượng mới (Trường Đại học Bách khoa Hà Nội) tiếp tục triển khai ứng dụng giàn
pin mặt trời nhằm cung cấp điện cho một số hộ gia đình và các trạm biên phòng ở
đảo Cô Tô (Quảng Ninh), đồng thời thực hiện Dự án “Ứng dụng thí điểm điện mặt
trời cho vùng sâu, vùng xa” tại xã Ái Quốc, tỉnh Lạng Sơn. Dự án được hoàn thành
vào tháng 11/2002
xi
Ngoài chiếu sáng, năng lượng mặt trời còn có thể ứng dụng trong lĩnh vực
công ty kinh doanh mặt hàng này, chiếm 70% cả nước. Định hướng của thành phố là
xiii
trở thành một trung tâm cung cấp công nghệ, thiết bị và tư vấn các dịch vụ liên quan
đến việc đầu tư năng lượng tái tạo, trước mắt là bình nước nóng năng lượng mặt trời
và biogas, vốn đang chuyển từ hình thức đun nấu sang phát điện.
Giới chuyên gia cho rằng hiện quy mô sản xuất kinh doanh của doanh nghiệp cũng
như những dự án về năng lượng tái tạo vẫn ở mức độ nhỏ, manh mún. Dường như
loại năng lượng sạch này vẫn chưa đến thời, do suất đầu tư ban đầu cao, thường gấp
4-5 lần so với các loại năng lượng khác, thời gian hoàn vốn dài. Các doanh nghiệp
hoạt động trong lĩnh vực này thường kinh doanh đa ngành, chứ chưa thể sống được
với các sản phẩm năng lượng tái tạo. Nói như một nhà sản xuất là thị trường vẫn
chưa đủ lớn, nhà sản xuất vẫn phải kiêm luôn khâu tư vấn, thiết kế, lắp đặt, thay vì
chỉ chuyên sản xuất, nghiên cứu và phát triển.
Hồi tháng 9/2010, tỉnh Bạc Liêu đã khởi công xây nhà máy điện gió có công suất 99
MW trên diện tích 500 héc ta, vốn đầu tư khoảng 4.500 tỉ đồng.
xiv
Một dự án điện gió tại tỉnh Ninh Thuận
Tại Ninh Thuận, một công ty ở Hà Nội cũng đang khảo sát để triển khai dự án điện
gió công suất 97,5 MW trên diện tích lên tới 1.000 héc ta, tổng vốn dự kiến khoảng
206 triệu euro. Giai đoạn 2 của dự án dự kiến nâng công suất thêm khoảng 67,5
MW, mở rộng diện tích thêm 900 héc ta. Trong khi đó, công ty này cũng đang chuẩn
bị thực hiện một dự án điện gió khác ở Bình Thuận công suất 50 MW, vốn đầu tư
100 triệu euro, trên diện tích 650 héc ta. Các dự án này có đặc điểm chung là diện
tích đất làm dự án có khoáng sản titan, nên còn bị “vướng”, chưa thể triển khai
được.
Theo Hiệp hội Điện gió Bình Thuận, cả nước hiện có khoảng 20 dự án điện gió đã
được cấp phép hoặc đang trong giai đoạn chuẩn bị. Nhiều công ty đã lập ra các công
ty con chuyên đầu tư các dự án năng lượng tái tạo. Quỹ đầu tư Dragon Capital cũng
đã cho ra đời một quỹ chuyên đầu tư lĩnh vực năng lượng sạch với số vốn giai đoạn
1 là 45 triệu đô la Mỹ.
kiến sẽ được nâng lên thành luật, sau khi tách ra khỏi Luật Sử dụng năng lượng tiết
kiệm và hiệu quả, với hy vọng sẽ mở ra một khung pháp lý đầy đủ cho việc phát
triển ngành năng lượng sạch.
Trước mắt, khoảng cuối năm nay, phương án về mức giá bán điện gió, sau bao lần
xvi
tranh luận, sẽ được trình Chính phủ ban hành, có thể đạt 8 cent/kWh. Ông Nguyễn
Đình Hiệp, Vụ trưởng Vụ Khoa học công nghệ, cho biết Bộ Công Thương đang
phối hợp với các bộ ngành để tìm nguồn hỗ trợ nhằm cân đối và thu hẹp khoảng
cách chênh lệch về giá để có thể phát triển được điện gió cũng như các loại năng
lượng tái tạo khác./.
2. Trên thế giới
Trong báo cáo đầu tiên về năng lượng sạch toàn cầu, Cơ quan Năng lượng
quốc tế (IEA) nhận định thế giới đã đạt được thành công đầy ấn tượng trong
việc phát triển công nghệ năng lượng sạch trên toàn cầu.
IEA nhấn mạnh những phát triển chính sách then chốt, nguồn đầu tư công
vào nghiên cứu, phát triển và triển khai các công nghệ năng lượng sạch, bao
gồm năng lượng tái sinh, năng lượng hạt nhân, nhiên liệu sinh học, hiệu quả
năng lượng, phương tiện vận tải chạy điện, thu và tồn trữ khí CO2 cũng như
hiện trạng triển khai các nguồn năng lượng này trên toàn cầu.
Các biện pháp hỗ trợ chính sách này trong thập kỷ qua đã làm tăng tích cực
nguồn năng lượng tái sinh.
Kể từ năm 1990, tổng công suất phát điện từ nguồn năng lượng tái sinh đã
tăng trung bình hàng năm 2,7%. Ít nhất 10 nước trên thế giới đã có thị trường
quy mô lớn trong nước về năng lượng Mặt trời. Năng lượng gió đã phát triển
đầy ấn tượng trong thập kỷ qua với tổng công suất phát điện trên toàn cầu vào
cuối năm 2010 đạt 194GW, tăng hơn 10 lần so với mức 17GW vào cuối năm
2000.
IEA kêu gọi các chính phủ trợ giúp tích cực để triển khai mạnh mẽ các
phương tiện vận tải chạy bằng điện hoặc vừa chạy bằng điện vừa chạy bằng
nhiên liệu hóa thạch với mục tiêu đến năm 2020 sẽ có 20 triệu phương tiện
thế giới sử dụng nguồn năng lượng này.
Khoản kinh phí ấy nằm trong chương trình kích thích của Nhà nước mà Tổng thống
Obama đã nói đến Tháng hai 2010. Công ty Abengoa Solar, chi nhánh của công ty
Tây Ban Nha Abengoa SA, sẽ nhận được 1,54 tỷ đôla để xây dựng Nhà máy lớn
nhất thế giới này, đặt tại bang Arizona, có khả năng cung cấp điện cho 70.000 hộ gia
đình và tạo ra khoảng 1.699 công ăn việc làm cho người lao động.
Công ty thứ hai được Nhà nước cấp kinh phí là Abound Solar Manufacturing với
400 triệu đôla để sản xuất pin mặt trời màng mỏng cho các nhà máy, một ở bang
Indiana và một ở bang Colorado.
Tổng thống Obama đã chỉ ra sự liên quan trực tiếp giữa việc lãnh đạo lãnh vực năng
lượng tái sinh và việc lãnh đạo nền kinh tế toàn cầu. Ông nhấn mạnh Mỹ sẽ thực
hiện những cố gắng chưa từng có để triển khai những công nghệ năng lượng mới.
Những nhà máy tương tự cũng sẽ được xây dựng tại Đức và Trung Quốc. Không ai
muốn đứng ở vị trí thứ hai. Những nước này đều nhận thức được người nào đứng
đầu về năng lượng sạch, sẽ chính là người đứng đầu nền kinh tế thế giới. Obama
nhấn mạnh: nếu Mỹ không coi điều này là một mệnh lệnh, thì Mỹ sẽ mất vai trò của
mình. 15 năm trước, Mỹ chiếm 40% trong tổng số các tấm pin năng lượng mặt trời
nhưng năm 2008 chỉ còn 5%.
xix
Quang cảnh một nhà máy điện mặt trời tại Mỹ.
Châu Âu đang là người dẫn đầu về tạo dựng nguồn năng lượng thay thế. Dù tốc độ
phát triển đang chậm lại, nhưng tỷ lệ của họ trong tổng công suất năng lượng tái
sinh đã tăng từ 14,6% năm 2006 lên 17,3% năm 2008.
Tuy đặt mục tiêu “đuổi kịp và vượt”, nhưng Mỹ vẫn gặp khó khăn về cơ sở hạ tầng.
Tổng thống Mỹ đã phát biểu, rằng không chỉ chú trọng năng lượng mặt trời, Mỹ còn
phải cải tạo lại cả ngành năng lượng công nghệ lạc hậu hiện có và ông ước tính để
làm điều này phải chi 3,4 tỷ đôla.
Nhà Trắng không bỏ toàn bộ số “trứng năng lượng” vào cái “giỏ mặt trời”. Họ bắt
đầu chú trọng vào năng lượng hạt nhân và Obama cho biết ông sẽ duyệt chi 8,3 tỷ
đôla vào việc xây dựng một nhà máy điện hạt nhân, xây tại bang Georgia, theo mô
không dùng hết sẽ được mạng lưới điện mua lại với giá cao. Một chương trình tương
tự “Một triệu mái nhà lắp pin mặt trời” cũng được triển khai tại Mỹ.
xxii