ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
---------------------------------------
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
ĐIỀU TRA ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG VÀ KHẢ
NĂNG ĐÓNG GÓP CỦA CÁC NGUỒN
NLM&TT TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH THÁI NGUYÊN
VÀO LƯỚI ĐIỆN CỦA TỈNH
Ngành : THIẾT BỊ MẠNG – NHÀ MÁY ĐIỆN
Mã số:23.0
Học Viên: HÀ THỊ NINH
Người HD Khoa học : PGS.TS. ĐẶNG ĐÌNH THỐNG
Khoa đào tạo SĐH
Người HD khoa học
7
1.2.1. Công nghệ điện năng lƣợng mặt trời (NLMT) 7
1.2.2. Công nghệ thuỷ điện nhỏ (TĐN) 11
1.2.3. Công nghệ điện gió 12
1.2.4. Phát điện từ sinh khối 14
1.2.5. Công nghệ địa nhiệt và điện địa nhiệt 15
1.2.6. Phát điện từ nguồn năng lƣợng đại dƣơng 16
1.3. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÁC NGUỒN ĐIỆN
TỪ NLM & TT
18
1.3.1. Trên thế giới 18
1.3.2. Tại Việt Nam
20
CHƢƠNG 2. TIỀM NĂNG VÀ KHẢ NĂNG KHAI THÁC NĂNG
LƢỢNG MỚI VÀ TÁI TẠO Ở THÁI NGUYÊN
24
2.1. ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN – XÃ HỘI 24
2.1.1. Vị trí địa lý. 24
2.1.2. Dân số 24
2.1.3. Địa hình – Khí hậu 26
2.1.4. Tài nguyên 26
2.2. HIỆN TRẠNG VÀ DỰ BÁO NHU CẦU ĐIỆN 28
2.2.1. Hiện trạng phụ tải 28
2.2.2.Dự báo nhu cầu điện 29
2.2.3.Các nguồn cung cấp điện năng 35
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
2.3. TIỀM NĂNG VÀ KHẢ NĂNG KHAI THÁC NĂNG LƢỢNG
MỚI VÀ TÁI TẠO Ở THÁI NGUYÊN
gia tăng trong khuôn khổ của nguồn tài nguyên bị hạn chế, loài người đang đứng
trước nguy cơ cạn kiệt của các nguồn tài nguyên năng lượng cổ điển và phải đương
đầu với vấn đề ô mhiễm môi trường sống đã ở mức báo động trong phạm vi toàn
cầu gây ra bởi lượng khí thải độc hại trong quá trình sử dụng năng lượng.
Vì vậy, việc tìm kiếm các nguồn năng lượng bổ sung và nghiên cứu sử dụng
các nguồn năng lượng mới và tái tạo đang được các quốc gia trên toàn thế giới quan
tâm. Năng lượng mới và tái tạo là những nguồn năng lượng sạch, có trữ lượng to
lớn và có khả năng tái tạo hầu như vô tận.
Việt Nam nói chung và Thái Nguyên nói riêng nhu cầu sử dụng năng lượng
ngày càng tăng, nguồn năng lượng truyền thống dần dần không đáp ứng đủ nhu cầu
sử dụng năng lượng cho con người. Do vậy, việc điều tra, đánh giá tiềm năng và
khả năng đóng góp của các nguồn năng lượng mới và tái tạo là vấn đề cấp bách và
cần thiết.
Đề tài tốt nghiệp “Điều tra, đánh giá tiềm năng và khả năng đóng góp của
các nguồn NLM & TT trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên vào lưới điện của Tỉnh” được
nghiên cứu với mục đích góp phần vào chiến lược phát triển năng lượng chung của
Tỉnh và cả nước, hiện tại nguồn năng lượng này có thể đáp ứng nhu cầu sử dụng
điện cho những vùng miền núi xa xôi, hẻo lánh, những nơi chưa có điện lưới quốc
gia của Thái Nguyên, phục vụ cho việc phát triển kinh tế, xã hội, xoá đói, giảm
nghèo...Trong tương lai, nó có thể dần thay thế các nguồn năng lượng điện hiện nay.
Khi nghiên cứu đề tài này, tôi đã có được các tài liệu liên quan hiện có về các
nguồn năng lượng mới và tái tạo ở Việt Nam và Thái Nguyên. Tuy nhiên, đây là
một lĩnh vực hoàn toàn mới do vậy các tài liệu còn rất hạn chế và các số liệu chưa
đầy đủ, có sự sai lệch số liệu từ các nguồn khác nhau ( các bài báo, dự án, tạp chí,
quy hoạch phát triển...), không phải tất cả các số liệu sử dụng đều cập nhật.
Trong quá trình nghiên cứu đề tài, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, giúp đỡ
tận tình của PGS.TS Đặng Đình Thống – Giám đốc trung tâm năng lượng mới Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
3
CHƢƠNG 1
CÁC NGUỒN VÀ CÁC CÔNG NGHỆ NĂNG LƢỢNG MỚI
VÀ TÁI TẠO
1.1. CÁC NGUỒN NĂNG LƢỢNG MỚI VÀ TÁI TẠO VÀ CÁC ĐẶC TÍNH
CỦA CHÚNG
1.1.1. Các nguồn năng lƣợng mới và tái tạo
1.1.1.1 Năng lƣợng mặt trời.
Đây là nguồn năng lượng vô cùng quan trọng đối với sự tồn tại và phát triển
của sự sống trên trái đất. Đồng thời nó cũng là nguồn gốc của các dạng năng lượng
tái tạo khác như năng lượng gió, năng lượng sinh khối, năng lượng các dòng
sông...Năng lượng mặt trời có thể nói là vô tận. Tuy nhiên để khai thác sử dụng
nguồn năng lượng này cần phải biết các đặc trưng và tính chất cơ bản của nó đặc
biệt khi tới bề mặt quả đất.
1.1.1.2. Năng lƣợng gió
Năng lượng gió là một dạng chuyển tiếp của năng lượng mặt trời, bởi chính
ánh nắng ban ngày đã đun nóng bầu khí quyển, tạo nên tình trạng chênh lệch nhiệt
độ và áp suất giữa nhiều vùng khác nhau, và các khối không khí từ những khu vực
có áp suất cao sẽ dịch chuyển nhanh đến những vùng có áp suất thấp hơn, tạo ra
hiện tượng gió thổi đều khắp trên bề mặt địa cầu.
Năng lượng gió được đánh giá là thân thiện nhất với môi trường và ít gây
ảnh hưởng xấu về mặt xã hội.
1.1.1.3. Năng lƣợng thuỷ điện nhỏ.
Theo đánh giá chung về thủy điện nhỏ thì rất lớn, đặc biệt là ở những khu
2x10
11
tấn chất hữu cơ và cho một nguồn năng lượng rất lớn, khoảng 3x10
12
J.
Phần lớn các nước đang phát triển, trong đó có Việt Nam ta, được thiên
nhiên ban tặng cho nguồn tài nguyên năng lượng mặt trời rất dồi dào. Ở các nước
này mật độ năng lượng mặt trời khá cao, nằm trong khoảng từ 4 đến
7KWh/m
2
.ngày, là điều kiện rất thuận lợi cho thực vật phát triển.
Phản ứng quang hợp còn là phản ứng cơ bản tạo ra thức ăn cho động vật.
Nếu kể đến cả sản phẩm oxy của phản ứng quang hợp ta có thể nói rằng sinh khối Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
5
nói chung và thực vật nói riêng có ý nghĩa quyết định đối với sự sống trên hành
tinh chúng ta.
Năng lượng sinh khối hoàn toàn có thể thay thế các nguồn năng lượng hoá
thạch đang bị khai thác cạn kiệt và gây ra ô nhiễm môi trường nặng nề
1.1.1.5. Năng lƣợng địa nhiệt.
Địa nhiệt là nguồn năng lượng tự nhiên ở trong lòng quả đất, dưới lớp vỏ
không dày lắm của quả đất, nhiệt độ lên đến 1000
0
C đến hơn 4000
0
C, ở một số khu
vực áp suất cũng rất lớn, vượt quá 130MPa. Còn ở lớp trên cùng của vỏ Trái đất chỉ
1.1.1.6. Năng lƣợng đại dƣơng.
Tiềm năng năng lượng của các đại dương chứa trong sóng và thuỷ triều cũng
như trong sự chênh lệch nhiệt độ giữa lớp nước nóng trên bề mặt và các lớp nước Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
6
lạnh ở dưới đáy các đại dương là vô cùng to lớn. Gió thổi trên một khoảng không
gian bao la trên các đại dương sẽ tạo ra sóng biển dữ dội, liên tục và mang theo một
nguồn năng lượng có thể nói là vô tận. Thuỷ triều là kết quả giữa lực hút của mặt
trời, mặt trăng với quả đất và do sự chuyển động của quả đất xung quanh mặt trời,
cũng như sự quay xung quanh trục nghiêng của quả đất. Ở một số khu vực trên thế
giới, mức nước biển dâng lên và hạ xuống trên 12m hai lần trong một ngày. Đại
dương còn là một bộ thu năng lượng khổng lồ, hấp thụ năng lượng mặt trời dưới
dạng nhiệt năng làm nóng lớp nước ở bề mặt và tạo ra sự chênh lệch nhiệt độ giữa
lớp nước nóng ở bề mặt và nước lạnh dưới sâu.
1.1.2. Các đặc tính của các nguồn năng lƣợng mới và tái tạo
1.1.2.1. Đặc tính phong phú và có thể tái sinh:
Có thể nói các nguồn năng lượng mới và tái tạo (NLM & TT) rất phong phú
và có sẵn do thiên nhiên ban tặng cho chúng ta, không những thế hầu hết các nguồn
năng lượng này đều có thể tái tạo được. Về nguồn mà nói thì năng lượng mặt trời
hết sức dồi dào, rồi gió, năng lượng thủy điện nhỏ, năng lượng sinh khối, năng
lượng thủy triều, sóng biển, địa nhiệt cũng có trữ lượng khá lớn nếu không muốn
nói là khó có thể cạn kiệt được. Tiềm năng của năng lượng tái tạo hay năng lượng
tái sinh là năng lượng từ những nguồn liên tục mà theo chuẩn mực của con người là
vô hạn. Vô hạn có hai nghĩa: Hoặc là năng lượng tồn tại nhiều đến mức mà không
thể trở thành cạn kiệt vì sự sử dụng của con người (thí dụ như năng lượng Mặt Trời)
hoặc là năng lượng tự tái tạo trong thời gian ngắn và liên tục (thí dụ như năng lượng
sinh khối) trong các quy trình còn diễn tiến trong một thời gian dài trên Trái Đất.
ô nhiễm nặng nề, ảnh hưởng xấu đến môi trường và sức khỏe người dân. Hơn thế
nguồn nhiên liệu này kém ổn định và giá có xu thế ngày một tăng cao.
Theo báo cáo từ Tổ chức Hoà Bình Xanh và Hội đồng Năng lượng Tái tạo
châu Âu việc đầu tư vào năng lượng xanh tới năm 2030 sẽ giảm một nửa lượng phát
thải CO2. Bản báo cáo này cung cấp một luận cứ kinh tế về sự luân chuyển các
khoản đầu tư toàn cầu sang năng lượng mặt trời, năng lượng gió, thuỷ điện, địa
nhiệt và năng lượng sinh khối trong hơn nửa thế kỷ tới.
1.2. CÁC CÔNG NGHỆ NĂNG LƢỢNG MỚI VÀ TÁI TẠO VÀ CÁC
ĐẶC TRƢNG CỦA CHÚNG
1.2.1. Công nghệ điện năng lƣợng mặt trời (NLMT) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
8
Có thể xem mặt trời là một quả cầu cách quả đất 150 triệu km. Đường kính
mặt trời 1,39 triệu km, lớn hơn 109 lần đường kính quả đất, áp suất ở phần trong
mặt trời rất cao, cao hơn áp suất khí quyển ở quả đất khoảng chục triệu lần. Nhiệt
độ trên mặt trời biến đổi từ hơn 15 triệu độ ở trong lõi tới 6 000 độ ở mặt ngoài của
nó.
Khí quyển mặt trời chứa khoảng 78,4% khí Hydro (H
2
), 19,8% Heli (He), các
nguyên tố kim loại và các nguyên tố khác chỉ chiếm 1,8%.
Các điều kiện về áp suất, nhiệt độ và thành phần khí quyển trên mặt trời là điều
kiện lý tưởng cho phản ứng nhiệt hạt nhân và tạo ra nguồn năng lượng khổng lồ.
Mỗi giây nó phát ra năng lượng tương đương với năng lượng đốt cháy hết 1,32.10
16
tấn than đá.
10
-4
10
-2
10
0
10
2
10
4
10
6
10
8
10
12
10
14
Tia
vũ
trụ
Tia
Rơnghen
Tia tử
ngoại
Tia
nhìn
thấy
Tia
hồng
trở thành nguồn phát xạ thứ cấp phát ra các tia bức xạ nhiệt có bước
sóng
m7,0
, hướng về mọi phía. Các tia đi lên phía trên bị tấm kính ngăn lại,
không ra ngoài được. Nhờ vậy, hộp thu liên tục nhận BXMT nên tấm hấp thụ được
nung nóng dần lên và có thể đạt đến nhiệt độ hàng trăm độ. Như vậy năng lượng
nhiệt mặt trời bị "giam" trong hộp, giống như một cái bẫy nhiệt - năng lượng vào
được nhưng không thể ra được. Đó là nguyên lý “hiệu ứng nhà kính”. Nhiệt độ của
tấm hấp thụ càng cao, phát xạ nhiệt từ mặt hấp thụ càng lớn, cho đến khi năng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
10
lượng mà tấm hấp thụ nhận được từ BXMT cân bằng với năng lượng mất mát cho
môi trường xung quanh thì trạng thái cân bằng nhiệt được thiết lập.
b. Bộ thu phẳng
Bộ thu phẳng có cấu tạo dựa trên nguyên lý hiệu ứng nhà kính như đã mô tả
trên, nhưng tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng nhiệt khác nhau phần thu nhiệt có thể
có các dạng kết cấu khác nhau. Bộ thu Năng lượng mặt trời (NLMT) có thể được
ứng dụng trong nhiều mục đích khác nhau như để sản xuất nước nóng, sấy nông hải
sản phẩm, chưng cất nước, sưởi ấm nhà cửa v.v…Nó có thể có nhiều hình dạng
khác nhau được thiết kế cho phù hợp với mục đích sử dụng.
1.2.1.2. Công nghệ điện mặt trời (ĐMT)
Hiện nay có hai công nghệ để sản xuất điện bằng NLMT. Đó là công nghệ
Nhiệt điện mặt trời và công nghệ Pin mặt trời (hay pin quang điện). Trong công
nghệ thứ nhất, năng lượng mặt trời được hội tụ nhờ các hệ thống gương hội tụ như
máng parabol, đĩa parabol, gương cầu...để tập trung ánh sáng mặt trời thành các
nguồn nhiệt có mật độ năng lượng và do đó có nhiệt độ rất cao, có thể làm bốc hơi
nước ở nhiệt độ và áp suất lớn và sau đó hơi làm quay các Tuabin để sản xuất ra
trạm thuỷ điện trong lòng đập. Vì độ cao đập hạn chế nên phương pháp này được sử
dụng chỉ cho các đoạn sông suối có độ dốc nhỏ. Cột nước toàn phần của trạm thuỷ
điện được xác định bằng hiệu mực nước TL và HL.
b. Phương pháp tập trung năng lượng bằng đường dẫn
Phương pháp này sử dụng đường dẫn để tạo độ chênh mực nước giữa thượng
lưu và hạ lưu. Trạm thuỷ điện này gọi là trạm thuỷ điện đường dẫn. Đường dẫn có
thể bằng đường ống hoặc kênh dẫn. Trạm thuỷ điện dạng này thích hợp với các con
sông, suối có độ dốc lớn hay có bậc thác.
c. Phương pháp tổng hợp tập trung năng lượng dòng chảy
Phương pháp này tạo độ chênh mực nước bằng đập ngăn và bằng đường dẫn
đối với đoạn sông có độ dốc khác nhau. Độ chênh mực nước của trạm bằng tổng độ
chênh mực nước đập tạo nên và độ chênh của đường dẫn. Trạm thuỷ điện dạng này
gọi là trạm thuỷ điện tổng hợp. Cột áp toàn phần được xác định bằng tổng cột áp do
đập và đường dẫn tạo nên.
1.2.2.2. Các ứng dụng
Đối với một trạm thuỷ điện nhỏ quan trọng nhất là phương pháp xác định
kích thước tuabin. Tuabin nước được sử dụng chủ yếu để kéo máy phát điện nhằm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
12
cung cấp điện cho các hộ sử dụng. Ở các vùng miền núi, tuabin nước còn được sử
dụng để làm quay trực tiếp máy bơm cấp nước sinh hoạt và tưới cây. Ngoài ra
tuabin nước còn được sử dụng để chạy các máy công cụ khác: Máy gia công cơ khí,
máy xay xát, ...vv.
a. Tuabin nước chạy máy phát điện
Tuabin được nối trực tiếp với máy phát điện hoặc gián tiếp thông qua các bộ truyền
động. Công suất của máy phát điện sẽ được xác định theo công suất của tuabin, còn
vòng quay của máy phát được chọn theo số vòng quay đồng bộ.
phải một số khó khăn rất lớn về mặt kỹ thuật khi chuyển tải điện từ độ cao lớn tới
mặt đất.
Đặc tính quan trọng nhất đánh giá động năng của gió là vận tốc. Dưới ảnh
hưởng của một loạt các yếu tố khí tượng (sự nhiễu loạn khí quyển, sự thay đổi tác
động của mặt trời và lượng năng lượng nhiệt truyền tới mặt đất...), đồng thời các
điều kiện địa hình tại chỗ, tốc độ gió thay đổi cả về giá trị và hướng. Hướng véctơ
vận tốc cho thấy vị trí tính theo góc của nó ứng với hướng được lấy làm gốc tính
toán (thường là hướng Bắc).
Vận tốc gió có tác động đáng kể tới động cơ gió và ảnh hưởng tới hệ thống
điều chỉnh tự động, việc sản sinh ra năng lượng phụ thuộc trước hết vào vận tốc gió
trung bình theo thời gian và diện tích bề mặt bánh công tác động cơ gió. Vận tốc gió
trung bình theo thời gian xác định bằng tỷ số của tổng các giá trị vận tốc gió tức
thời đo được với số lần đo trong khoảng thời gian đo.
Vận tốc gió trung bình thay đổi đáng kể trong thời gian khác nhau trong
ngày, trong các tháng và các mùa. Do vậy người ta phân biệt diễn biến vận tốc theo
ngày, tháng, mùa đặc trưng cho xu hướng chung thay đổi vận tốc trong các chu kỳ
thời gian kể trên. Việc nghiên cứu sự biến đổi của vận tốc sẽ thuận lợi hơn nhờ sự
phân tích tổng hợp tính quy luật và sự biến đổi ngẫu nhiên cường độ gió trong một
khoảng thời gian chọn trước cũng như trên một diện tích không gian hữu hạn.
Thông thường ở các trạm khí tượng vận tốc gió trung bình được xác định trong
khoảng thời gian là 2 phút.
Đặc trưng của NLG là tập hợp các dữ liệu cần thiết và đủ độ tin cậy đặc
trưng cho gió như là một nguồn năng lượng và cho phép làm rõ giá trị năng lượng
của nó. Đó cũng là một hệ thống các dữ liệu đặc trưng cho chế độ gió ở các vùng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
14
khác nhau, trên cơ sở đó có thể tính toán các chế độ và thời gian làm việc của tổ
15
Có hai công nghệ để làm biến đổi sinh khối ra các dạng năng lượng. Đó là
công nghệ nhiệt hoá và công nghệ sinh hoá. Công nghệ sinh hoá sử dụng các phản
ứng lên men sinh khối như lên men rượu, lên men kỵ khí nhờ các chủng loại vi sinh
để biến đổi sinh khối ở áp suất và nhiệt độ thấp thành các loại nhiên liệu khí (khí
sinh học) hoặc lỏng (ethanol, methanol…). Ngược lại công nghệ nhiệt hoá sử dụng
các quá trình nhiệt độ cao để biến đổi sinh khối nhờ các quá trình đốt cháy, nhiệt
phân, khí hoá, chất lỏng.
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.
1.2.5. Công nghệ địa nhiệt và điện địa nhiệt
Địa nhiệt là nguồn năng lượng nhiệt tự nhiên ở trong lòng Quả đất. Có 5 loại
nguồn địa nhiệt. Đó là: nguồn nước nóng, nguồn áp suất địa nhiệt, nguồn đá nóng
khô, các núi lửa hoạt động và magma. Nhiệt từ các nguồn hay từ mỏ địa nhiệt có thể
khai thác nhờ sử dụng một số chất lỏng tự nhiên của quả đất để làm chất làm việc
vận chuyển nhiệt. Năng lượng nhiệt này có thể cho qua tuabin để phát điện hoặc
dùng một cách trực tiếp cho các quá trình gia nhiệt hoặc chế biến nhiệt công nghiệp.
Để khai thác các nguồn địa nhiệt người ta thường sử dụng phương pháp khoan như:
khai thác dầu hay khí đốt.
Đối với các nguồn địa nhiệt nông và nhiệt độ không cao (thấp hơn 170
0
C)
thường người ta khai thác nhiệt một cách trực tiếp hoặc sử dụng gián tiếp qua bộ
trao đổi nhiệt. Để sử dụng năng lượng địa nhiệt có hiệu quả thông thường người ta
sử dụng ngay tại chỗ, nơi có nguồn địa nhiệt khai thác, vì khi dẫn nhiệt đi xa (ống
dẫn) hao phí nhiệt sẽ lớn.
Để phát điện người ta có thể sử dụng một số hệ thống như:
a. Hệ thống hơi khô: Người ta lấy hơi nước từ các giếng đá khô và sau đó
trong các gia đình hay các cơ sở công cộng như: trường học, bệnh viện, nhà hàng,
khách sạn...vv.
1.2.6. Phát điện từ nguồn năng lƣợng đại dƣơng
1.2.6.1. Năng lượng thuỷ triều: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
17
Năng lượng thuỷ triều có tính chu kỳ, có thể là nửa ngày, nửa năm hoặc dài
hơn. Các chu kỳ này ảnh hưởng đến độ chênh lệch của thuỷ triều. Để khai thác
nguồn năng lượng dạng này cần hiểu biết đầy đủ các quy luật vận động của thuỷ
triều. Biên độ của các chu kỳ thuỷ triều tăng lên một cách rất đáng kể, ở một số
vùng biển có địa hình đặc biệt như ở các cửa sông, ở các vịnh dạng hình phễu, ở các
khu vực có các đảo hay các doi đất chia mặt biển thành từng ngăn tạo ra sự phản xạ
và cộng hưởng sóng biển.
Các hệ thống năng lượng thuỷ triều có hồ chứa có thể được thiết kế để hoạt
động theo một trong ba phương thức sau:
- Phát điện khi triều lên
- Phát điện khi triều xuống
- Phát điện cả hai chiều
1.2.6.2. Năng lượng nhiệt đại dương
Nước nóng ở bề mặt và nước lạnh ở dưới tầng sâu của đại dương, nếu đem
lại gần nhau có thể sử dụng như là các nguồn nóng và nguồn lạnh trong một máy
nhiệt. Một máy nhiệt hoạt động với hai nguồn nhiệt như thế cũng giống như các
máy nhiệt trong các nhà máy nhiệt điện, nhưng máy nhiệt đại dương lại không cần
dùng một loại nhiên liệu nào cả. Một điều rất quan trọng đối với các nhà máy nhiệt
điện đại dương là cần phải lựa chọn sử dụng các vật liệu và thiết bị vừa phải chịu
được điều kiện môi trường biển rất khắc nghiệt, lại phải vừa đảm bảo hiệu quả kinh
tế.
Sản xuất điện tại Đức (GWh)
Năm
Tổng số
lƣợng điện
tiêu dùng
Tổng số
năng
lƣợng tái
tạo
Tỷ lệ
năng
lƣợng tái
tạo ( %)
Sức
nƣớc
Sức
gió
Sinh
khối
Quang
điện
Địa
nhiệt
1990 550.700 17.045 3,1 15.579,7 43,1 1.422 0,6
1991 539.600 15.142 2,8 13.551,7 140 1.450 0,7
1992 532.800 17.975 3,4 16.152,8 275,2 1.545 1,5
1993 527.900 18.280 3,5 16.264,3 443 1.570 2,8
1994 530.800 20.233 3,8 17.449,1 909,2 1.870 4,2 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
20
châu Âu, cho khoảng 1% tổng nhu cầu điện của Anh. Người ta cũng lắp đặt tuốc
bin từ suốt phía Tây Ireland đến biển Baltic. Nước Mỹ đã có một số trạm gió đầu
tiên tại Bắc Dakota. Chính phủ thuê đất của nhân dân với giá 2.000 USD/năm (bình
thường họ thu được 500USD/năm từ nông nghiệp). Điện khí hydro chỉ vài năm nữa
sẽ hết sức thông dụng. Ở Ireland, từ các năm 70, người ta đã lắp đặt các giàn địa
nhiệt để tận dụng tiềm năng to lớn của các núi lửa và suối nước nóng đang hoạt
động, nhằm sản xuất điện. Đến nay, họ đã tìm cách tách khí hydro nguyên chất ra
khỏi hơi nước để chạy máy. Những thử nghiệm quy mô đầu tiên về loại khí này đã
được các hãng Demler Critler, Shell và Liên minh châu Âu tài trợ, khoảng vài chục
triệu Euro. Vào năm 2005, tại đây xe buýt, xe hơi, các tàu đánh bắt cá sử dụng
nguyên liệu hydro đã được thử nghiệm và thu được kết quả tốt. Trong tương lai sẽ
triển khai ứng dụng rộng rãi vào tất cả các phương tiện (khoảng 30 - 40 năm tới).
Khí hydro có rất nhiều trên mặt nước các sông hồ, đại dương và sẽ là một nguồn
năng lượng vô tận, sạch, không độc, không gây ô nhiễm.
Điện mặt trời đem lại cho kinh tế thế giới 2,2 tỷ USD/năm. Nước đã lắp đặt
giàn pin mặt trời 15 triệu Watt đầu tiên là Tây Ban Nha, rồi Đức, Mỹ. Mới đây,
Nam Phi, Italia, Australia và ấn Độ đã cho lắp đặt các giàn pin mặt trời lớn, mỗi cái
có thể sinh được hơn 100 triệu Watt. Một số dự án đã được hoàn thành năm 2002,
phí tổn hiện tại là 0,15 USD cho 1 kWh và trong 8 - 10 năm nữa giá thành sẽ hạ
xuống chỉ còn 0,08 USD cho 1 kWh.
Điện hạt nhân mặc dù có những sự cố nhỏ, nhưng vẫn là một nguồn năng
lượng sạch hữu hiệu nay mai (ích lợi của điện hạt nhân không phụ thuộc vào thời
tiết). Theo đánh giá của các chuyên gia nguyên tử, điều quan trọng khi xây dựng các
lò điện là phải cẩn thận, an toàn. Ngoài ra, xử lý, chôn cất rác thải nguyên tử rất
quan trọng: nơi chôn dưới lòng đất phải thật ổn định, không xói mòn và nếu phát xạ
Trữ lượng thì khá lớn, tiềm năng của các nguồn thì: về thủy điện nhỏ rất lớn
như khu vực miền núi phía Bắc, phía Tây dọc biên giới Việt Lào. Năng lượng mặt
trời là khá nhất là từ Đà Nẵng trở vào. Năng lượng sinh khối trong rừng cũng rất lớn
, ngoài ra còn hai nguồn năng lượng sinh khối khác là bã mía thì chưa tận dụng hết
nguồn hoàn toàn chưa sử dụng là vỏ trấu.
Khí sinh học tiềm năng cũng lớn vì chăn nuôi nay cũng ở qui mô công
nghiệp, trang trại. Năng lượng đại dương gồm nguồn sóng biển, thủy triều và nhiệt Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
22
đại dương thì cho đến nay ở Việt Nam vẫn chưa có công trình nghiên cứu nào để
khai thác.
Năng lượng gió Việt Nam thì không tốt bằng các nước châu Âu , thế nhưng
dọc bờ biển và hải đảo thì Việt Nam cao nhất so với các nước trong khu vực. Nay
do số liệu về gió trên độ cao 40 mét thì Việt Nam chưa có nhiều.
Hiện nay đang xây dựng một số cột đo gió độ cao trên 40 mét; khi đánh giá
được thì mới có thể khai thác. Năng lượng địa nhiệt của Việt Nam cũng khá nhiều
nguồn, có đến 300 vị trí có thể khai thác nhưng đến nay chưa có nghiên cứu sâu để
khai thác ứng dụng.
Từ các đánh giá về thực trạng ngành năng lượng của Việt Nam trong thời
gian qua cho thấy để đảm bảo an toàn cung cấp năng lượng, cần phải có một kế
hoạch phát triển năng lượng dài hạn và đề ra các chính sách năng lượng quốc gia
theo quan điểm chỉ đạo đã được nêu trong Nghị quyết Đại hội IX của Đảng: “Phát
triển năng lượng đi trước một bước đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế xã hội, bảo
đảm an toàn năng lượng quốc gia”.
Với quan điểm chỉ đạo đã được nêu trên, để góp phần thực hiện thành công
mục tiêu chiến lược phát triển kinh tế xã hội của Đảng, mục tiêu tổng quát phát triển
ngành năng lượng nước ta trong giai đoạn tới là: