Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA VẬT LÝ  TIỂU LUẬN MÔN PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐỀ TÀI GVHD:Thầy Lê Văn Hoàng SVTH: Lương Tuấn Anh Trương Văn Hên Phan Anh Huy Nguyễn Cao Khả Lớp Lý 3A Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 5/2009 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Mục lục Lời nói đầu A.Phần mở đầu A.I Định nghĩa A.II Lý chọn đề tài: .4 A.II.1 Năng lượng hóa thạch khơng phải vơ hạn A.II.2 Năng lượng hóa thạch gây nhiễm mơi trường A.II.3 Năng lượng hóa thạch nguyên nhân dẫn đến tranh chấp giới B Nội dung chính: dạng lượng xanh B.I Năng lượng mặt trời .8 B.I.1 Năng lượng mặt trời – nguồn lượng tương lai .8 B.I.2 Biến lượng mặt trời thành điện 10 B.I.3 Sử dụng nhiệt ánh sáng mặt trời .24 B.II Năng lượng gió 25 B.II.1 Lịch sử hình thành .25 B.II.2 Nguyên lý làm việc tuabin gió .26 B.III Năng lượng Hydro 32 B.III.1 Đặc tính Hydro .32 B.III.2 Sản xuất Hydro: 32 B.III.3 Cất trữ hydro: 36 B.III.4 Sản xuất điện từ hydro .39 B.IV Năng lượng thủy triều 42 B.IV.1 Nguồn gốc lượng thuỷ triều .42 B.IV.2 Các loại lượng thủy triều: 43 B.IV.3 Nguyên tắc hoạt động: 43 B.IV.4 Một số dự án khai thác lượng thủy triều 44 C Phần kết : Năng lượng xanh Việt Nam – thực trạng tiềm phát triển 45 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com C.I Năng lượng mặt trời: 45 C.I.1 Vấn đề sử dụng lượng mặt trời Việt Nam: 45 C.I.2 Tiềm phát triển: 49 C.II Năng lượng gió: 53 C.II.1 Tiềm điện gió Việt Nam 53 C.II.2 Các dự án phong điện Việt Nam 54 C.III Năng lượng Hydro 55 D Tài liệu tham khảo .59 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Lời nói đầu Năng lượng xanh khái niệm khơng cịn xa lạ chúng ta, khái niệm để nguồn lượng có trữ lượng gần vô tận thân thiện với môi trường Trong hồn cảnh lượng hóa thạch cạn kiệt dần, chất thải từ việc sử dụng lượng hóa thạch gây nhiễm mơi trường, làm thay đổi khí hậu, đe dọa sống vấn đề thay dần lượng hóa thạch lượng xanh vấn đề cấp bách! Năng lượng xanh viên ngọc thơ tiến trình mài giũa, vấn đề liệu có cịn đủ thời gian để đối mặt với bao thách thức mà lượng hóa thạch đặt để chờ cho viên ngọc sáng hay không mà thôi! Việt Nam tiến trình hội nhập, kinh tế non trẻ, khoa học kĩ thuật chậm phát triển, đời sống người dân cịn nhiều khó khăn có người tham gia vào tiến trình mài giũa với mong muốn lượng xanh tỏa sáng! Đề tài nghiên cứu đời nhằm mục đích góp phần nhỏ cho mong muốn dần trở thành thực Đề tài tổng hợp từ nhiều nguồn tư liệu khác tính khái qt hóa, đề tài đề cập đến lượng xanh khơng vào tìm hiểu cách đầy đủ chi tiết vấn đề mà đề tài nghiên cứu rộng Mong sau đọc xong đề tài này, người đọc có khái niệm lượng xanh chung tay thực mong muốn khai sáng lượng xanh!! Ngày15 tháng năm 2009 Nhóm nghiên cứu Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com A.Phần mở đầu A.I.Định nghĩa Năng lượng xanh thuật ngữ sử dụng để mô tả nguồn lượng coi thân thiện với mơi trường gây nhiễm Các dạng lượng xanh phổ biến  Năng lượng mặt trời  Năng lượng gió  Năng lượng nước (thủy điện)  Năng lượng địa nhiệt  Năng lượng thuỷ triều Nhiệt biển  Năng lượng sinh học  Năng lượng hydro Dựa tiêu chí nhóm nguồn lượng tác động đến mơi trường, có tính phổ biến, nghiên cứu rộng rãi khắp giới có khả áp dụng vào điều kiện Việt Nam Do nhóm tập trung vào nguồn lượng xanh sau: Năng lượng mặt trời, lượng gió, lượng hydro A.II.Lý chọn đề tài: A.II.1.Năng lượng hóa thạch vô hạn Sơ lược trình sử dụng lượng người Tổ tiên biết sử dụng lửa từ hàng trăm nghìn năm trước Khi người cịn sinh hoạt hang động, lửa sử dụng để chiếu sáng, sưởi ấm nấu nướng Nguồn lượng động lực thời kỳ sức người gia súc Sau đó, nhờ sử dụng lửa, tổ tiên làm đồ gốm công cụ kim loại Với cơng cụ đó, người thực hoạt động sản xuất canh tác, trồng trọt chăn ni, qua cộng đồng xã hội hình thành Có thể nói rằng, lửa xuất phát điểm văn minh nhân loại Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Vào cuối kỷ 18, Anh phát minh máy nước dùng nhiên liệu than đá Từ đó, cách mạng động lực bùng nổ dẫn đến cách mạng công nghiệp Hơn nữa, với kỹ thuật động đốt sử dụng điện kỷ 19, nhiều phát minh có tính bước ngoặt đời, đẩy mạnh phát triển khoa học kỹ thuật, tạo xã hội thịnh vượng tiện nghi ngày Hiện tại, nước phát triển tiên tiến, tiêu thụ lượng bình quân đầu người cao 50 lần so với xã hội cổ đại cao 10 lần so với thời điểm trước cách mạng công nghiệp Các nguồn mà người thu lượng: - Gỗ - Sức nước - Sức gió - Địa nhiệt - Ánh sáng mặt trời - Than đá, dầu, khí tự nhiên (nhiên liệu hóa thạch) - Uranium (nhiên liệu hạt nhân) Và số nhiên liệu hóa thạch sử dụng phổ biến nhiều Tài nguyên thiên nhiên than đá, dầu, khí có thực vật vi sinh vật sinh trưởng từ xa xưa, trải qua biến động vỏ Trái Đất thời gian dài, gọi nhiên liệu hóa thạch Nhiên liệu hóa thạch cung cấp lượng cho phương tiện giao thông, nhà máy công nghiệp, sưởi ấm nhà sản sinh điện phục vụ đời sống người Cho đến nay, người sử dụng lượng lớn nhiên liệu hóa thạch than đá dầu để đẩy mạnh trình phát triển kinh tế phải phụ thuộc vào nguồn nhiên liệu hóa thạch, chiếm khoảng 80% nguồn cung cấp lượng sơ cấp Tuy nhiên nhiên liệu hóa thạch khơng phải vơ hạn Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com -Người ta cho cịn khai thác dầu 40 năm Số năm khai thác tính cách chia trữ lượng biết cho sản lượng khai thác hàng năm -Số năm khai thác khí tự nhiên dự đốn khoảng 60 năm Tài ngun khí tự nhiên, so với tài nguyên dầu có ưu điểm đảm bảo lượng định khu vực Đông Nam Á thời gian khai thác lâu Thực tế gần 70% trữ lượng đảm bảo phụ thuộc vào khu vực Trung Đông Liên Xơ cũ - Số năm cịn khai thác than khoảng 230 năm A.II.2.Năng lượng hóa thạch gây nhiễm mơi trường Nhiên liệu hóa thạch dầu, than, khí tự nhiên đốt cháy thải CO2, ơxít sunphua (SOx), ơxít nitơ (NO2), Methane (CH4), nitơ oxit (N2O)… Những khí nguyên nhân dẫn đến số hậu to lớn môi trường sống ảnh hưởng trực tiếp đến người +Mưa axit SOx, NOx khí thải từ nhà máy ôtô lục địa tạo phản ứng hóa học khơng khí, sau di chuyển, tạo mưa axít làm tiêu trụi cánh rừng, tiêu diệt sinh vật ao hồ, gây tác hại to lớn cho sản xuất nông nghiệp Hiện tượng lúc đầu xuất Bắc Âu, sau đó, liên tiếp xuất khu vực Trung Âu tận khu vực Bắc Mỹ gần xuất khu vực công nghiệp tập trung Trung Quốc Tác hại ô nhiễm không khí vượt khỏi biên giới quốc gia lan khu vực rộng lớn Đối sách phòng chống tượng cần phải có hợp tác cộng đồng quốc tế +Sự nóng lên tồn cầu Những loại khí CO2,CH4, N2O thải q trình đốt nhiên liệu hóa thạch nguyên nhân lớn cho vấn đề ấm lên Trái Đẩt Hậu “sự nóng lên tồn cầu” gây Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com  Thay đổi thời tiết có khả đưa tới bất ổn trị Hạn hán hồng thủy liên tục xảy khiến cho dân chúng nhiều địa phương phải bỏ nơi chôn rau cắt rốn di chuyển nơi khác  Băng đá tan, tăng mức độ nước biển, gây lụt lội, lở đất dọc theo đại dương giảm nước cần thiết cho sinh vật  Giông tố bão lụt tăng độ ẩm mặt đất  Hạn hán gây thiệt hại canh tác, chăn nuôi  Nhiều sinh vật quý bị tiêu diệt chúng khơng tồn thời tiết q nóng tăng độ acid nước biển  Trong tương lai, sức nóng tăng khí thải nhà kính cách làm cho khí khỏi nơi tích tụ biển  Ảnh hưởng hâm nóng tồn cầu sức khỏe người điều rõ  Theo WHO, bệnh gây thay đổi khí hậu tăng lên gấp đôi vào thập niên 2030 Các sinh vật mang mầm bệnh sốt rét, viêm não, sốt vàng da gia tăng chúng hợp với khí hậu nóng  Khí hậu nóng lên tạo điều kiện tốt cho muỗi vi khuẩn, tác nhân gây bệnh sốt xuất huyết viêm não người  Thời gian lạnh thu ngắn thời gian nóng tăng, đưa tới nhiều tử vong say nóng (heat stroke) Mùa hè năm 2003 Pháp với 14,842 tử vong nóng tới 40°C thí dụ Những người có bệnh tim mạch mà gặp thời tiết nóng bệnh tình gia tăng tim phải làm việc nhiều để giữ thể mát  Ung thư da tăng tiếp cận nhiều với tia nắng mặt trời  Một số nhà khoa học cho rằng, thời tiết nóng giúp cho tăng sinh loại tảo nước, đặc biệt nước bị nhiễm Từ số bệnh truyền nhiễm tiêu chảy xảy nhiều +Đối với người Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Đioxit Sunfua (SO2): độc hại sức khoẻ người sinh vật, gây bệnh phổi khí phế quản SO2 khơng khí gặp oxy nước tạo thành axit, tập trung nước mưa gây tượng mưa axit Cacbon monoxit (CO): CO khơng độc với thực vật xanh chuyển hố CO => CO2 sử dụng q trình quang hợp Vì vậy, thảm thực vật xem tác nhân tự nhiên có tác dụng làm giảm ô nhiễm CO Khi người khơng khí có nồng độ CO khoảng 250 ppm bị tử vong A.II.3.Năng lượng hóa thạch nguyên nhân dẫn đến tranh chấp giới  Tranh chấp khí đốt - “tam quốc diễn nghĩa” Nga – Ukraine – EU  Tranh chấp giếng dầu khí đốt vùng Trung Á Mỹ, Tây Âu Nga  Tranh chấp giếng dầu Trung Đơng  Tranh chấp khí tự nhiên dầu quốc gia Mỹ, Canada, nước Bắc Âu Nga Bắc Cực Chính tranh chấp dẫn đến bất ổn toàn giới ảnh hưởng lớn đến hịa bình giới Do đó, lý dẫn đến cần phải tìm nguồn lượng khác thay nguồn lượng hóa thạch nguồn lượng xanh lựa chon hợp lý B Nội dung chính: dạng lượng xanh B.I.Năng lượng mặt trời B.I.1.Năng lượng mặt trời – nguồn lượng tương lai Năng lượng mặt trời nguồn lượng phong phú nhất, dồi tất nguồn lượng có sẵn tự nhiên Năng lượng mặt trời khơng cạn kiệt theo nghiên cứu thiên văn học mặt trời sống nửa tuổi thọ nó, tức cịn sống thêm khoảng 7.8 tỷ năm trước chuyển sang giai đoạn già nuốt chửng tất hành tinh Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Đioxit Sunfua (SO2): độc hại sức khoẻ người sinh vật, gây bệnh phổi khí phế quản SO2 khơng khí gặp oxy nước tạo thành axit, tập trung nước mưa gây tượng mưa axit Cacbon monoxit (CO): CO khơng độc với thực vật xanh chuyển hố CO => CO2 sử dụng trình quang hợp Vì vậy, thảm thực vật xem tác nhân tự nhiên có tác dụng làm giảm ô nhiễm CO Khi người khơng khí có nồng độ CO khoảng 250 ppm bị tử vong A.II.3.Năng lượng hóa thạch nguyên nhân dẫn đến tranh chấp giới  Tranh chấp khí đốt - “tam quốc diễn nghĩa” Nga – Ukraine – EU  Tranh chấp giếng dầu khí đốt vùng Trung Á Mỹ, Tây Âu Nga  Tranh chấp giếng dầu Trung Đơng  Tranh chấp khí tự nhiên dầu quốc gia Mỹ, Canada, nước Bắc Âu Nga Bắc Cực Chính tranh chấp dẫn đến bất ổn toàn giới ảnh hưởng lớn đến hịa bình giới Do đó, lý dẫn đến cần phải tìm nguồn lượng khác thay nguồn lượng hóa thạch nguồn lượng xanh lựa chon hợp lý B Nội dung chính: dạng lượng xanh B.I.Năng lượng mặt trời B.I.1.Năng lượng mặt trời – nguồn lượng tương lai Năng lượng mặt trời nguồn lượng phong phú nhất, dồi tất nguồn lượng có sẵn tự nhiên Năng lượng mặt trời khơng cạn kiệt theo nghiên cứu thiên văn học mặt trời sống nửa tuổi thọ nó, tức cịn sống thêm khoảng 7.8 tỷ năm trước chuyển sang giai đoạn già nuốt chửng tất hành tinh Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -47 http://www.simpopdf.com cần có mặt lớn để lắp đặt thu cho hệ thống điều hịa khơng khí bình thường Vấn đề sử dụng NLMT nhà khoa học giới nước quan tâm Mặc dù tiềm NLMT lớn, tỷ trọng lượng sản xuất từ NLMT tổng lượng tiêu thụ giới khiêm tốn Ngun nhân chưa thể thương mại hóa thiết bị cơng nghệ sử dụng NLMT cịn tồn số hạn chế lớn chưa giải : - Giá thành thiết bị cịn cao: hầu phát triển phát triển nước có tiềm lớn NLMT để nghiên cứu ứng dụng NLMT lại đòi hỏi vốn đầu tư lớn, để nghiên cứu thiết bị làm lạnh điều hòa khơng khí NLMT cần chi phí q cao so với thu nhập người dân nước nghèo - Hiệu suất thiết bị thấp: thu lượng mặt trời dùng để cấp nhiệt cho máy lạnh hấp thu cần nhiệt độ cao 8500C thu phẳng đặt cố định bình thường có hiệu suất thấp, thiết bị lắp đặt cồng kềnh chưa phù hợp với nhu cầu lắp đặt mặt thẩm mỹ Các thu có gương parabolic hay máng parabolic trụ phản xạ bình thường thu nhiệt độ cao vấn đề định vị hướng hứng nắng theo phương mặt trời phức tạp nên không thuận lợi cho việc vận hành - Việc triển khai ứng dụng thực tế hạn chế: mặt lý thuyết, NLMT nguồn lượng sạch, rẻ tiền tiềm tàng, sử dụng hợp lý mang lại lợi ích kinh tế môi trường lớn Việc nghiên cứu lý thuyết tương đối hoàn chỉnh Song điều kiện thực tiễn, thiết bị sử dụng NLMT lại có q trình làm việc khơng ổn định khơng liên tục, hồn tồn biến động theo thời tiết, khó ứng dụng quy mơ cơng nghiệp Đặc biệt kỹ thuật lạnh điều tiết khơng khí, vấn đề nghiên cứu đưa thu lượng mặt trời để cấp nhiệt cho chu trình máy lạnh hấp thụ nhiều nhà khoa học quan tâm nhằm đưa thu hoàn thiện phù hợp để triển khai ứng dụng rộng rãi vào thực tế Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -48 http://www.simpopdf.com Nhiều hội thảo quốc tế vấn đề mở ra, đại biểu quen mặt kinh nghiệm từ nước không áp dụng được, tiết kiệm lượng tốn tìm đáp số hiệu Đó xúc nhiều đại biểu tham gia Hội thảo "Các sách hiệu lượng VN" tổ chức TP.HCM vào ngày 9-10/4 Theo kinh nghiệm từ Pháp, ơng Philippe Masset (Trưởng ban chương trình dự án quốc tế Cơ quan môi trường tiết kiệm lượng) cho biết, nhiều công cụ đa dạng chế thực sách tiết kiệm lượng, bao gồm: hỗ trợ nghiên cứu phát triển; giáo dục, thông tin tuyên truyền cho địa phương, doanh nghiệp, cộng đồng; cần có luật quy định, chế tài khuyến khích tài chính; cơng cụ đổi kết hợp quy định ràng buộc thị trường Ông Brahmanand Mohanty (cố vấn khu vực Châu Á, quan Mơi trường kiểm sốt Năng lượng (ADEME) đưa ví dụ từ kinh nghiệm Thái Lan Các yếu tố cho phép tiết kiệm lượng bao gồm hỗ trợ kỹ thuật, khuyến khích trợ cấp, hỗ trợ thị trường, pháp luật tun truyền thơng tin hữu ích Tuy vậy, kinh nghiệm khó áp dụng với Việt Nam, theo ông Nguyễn Thường (Trung tâm Phát triển lượng bền vững) phòng tiết kiệm lượng Bộ Cơng thương, ngồi khơng có quỹ hay trung tâm đủ mạnh, đủ nhân lực chuyên môn phối hợp hồn tồn khơng đủ khả năng, khơng đủ sức triển khai vấn đề mang tính tổng hợp đa ngành để tiết kiệm lượng hiệu Ơng Nguyễn Đình Hiệp, Chánh văn phịng Tiết kiệm lượng, Bộ Cơng thương cho biết, mục tiêu VN tiết kiệm từ 3-5% giai đoạn 2006-2010 5-8% giai đoạn 2011-2015 Hoạt động chương trình gồm tăng cường nhận thức cộng đồng thực biện pháp tiết kiệm điện phát điện, truyền tải, phân phối sử dụng điện Tuy nhiên, VN nhiều rào cản: thiếu lực thực sách, chế hỗ trợ, kiểm soát thực thi hoạt động tiết kiệm lượng, nhận thức cộng đồng hạn chế, chế tài chưa đầy đủ đủ mạnh chưa có khuyến khích Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -49 http://www.simpopdf.com hoạt đồng tiết kiệm lượng Bên cạnh đó, cấp quản lý thiếu cam kết, hỗ trợ hạn chế dịch vụ thúc đẩy hoạt động tiết kiệm lượng C.I.2.Tiềm phát triển: Việt Nam với lợi vị trí địa lý nằm khu vực nhiệt đới nên thuận lợi cho việc phát triển khai thác lượng mặt trời Vấn đề lại mặt cơng nghệ kinh phí đầu tư, triển khai dự án nằm giấy Tuy gặp nhiều khó khăn việc khai thác sử dụng lượng mặt trời khơng cịn xa lạ với người dân Việt Nam, chí có nhiều nơi cịn nguồn lượng sinh hoạt gia đình Bên cạnh nhiều người dân tự tìm tịi sáng chế thiết bị, hệ thống khai thác lượng mặt trời hiệu quả, góp phần nâng cao tiềm phát triển ngành công nghiệp khai thác lượng mặt trời phạm vi nước, tiết kiệm nhiều chi phí sử dụng thúc đẩy trình nghiên cứu đẻ khai thác hiệu nguồn lượng vô tận Sau xin giới thiệu số sáng chế tiêu biểu việc khai thác có hiệu lượng mặt trời phục vụ cho sinh hoạt ngày người dân Việt Nam: Bếp lượng mặt trời: Mặc dù kiếm sống nghề không liên quan lĩnh vực nghiên cứu khoa học trang trí nội thất, ông Trán sáng chế thành công bếp sử dụng lượng mặt trời "Từ nhỏ tơi thích khám phá loại máy móc, khí Năm 1994 vơ tình tơi mua sách lượng mặt trời phục vụ nông thôn Đọc xong sách, tơi mong muốn tự làm bếp mặt trời tơi có Thế nhưng, 10 năm sau bắt tay thực ước mơ" - ông Trán tâm Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -50 http://www.simpopdf.com Ông Đỗ Văn Trán đun nước bếp mặt trời ông sáng chế (Ảnh: M.L) Vật liệu cấu tạo nên bếp mặt trời ông Trán chủ yếu nhơm, sắt inock Tổng chi phí cho bếp nói ước tính khoảng 4,5 triệu đồng Bếp gồm phận như: mặt phản xạ thu ánh sáng hình parabol, thùng bếp, phận truyền dẫn có tác dụng truyền dẫn nhiệt tới thùng bếp Mặt bên thùng bếp có gắn số loại mút, xốp có tác dụng giữ nhiệt Bộ dẫn nhiệt gồm ống thuỷ tinh giúp giữ thoát nhiệt, phận truyền nhiệt cấu tạo ống đồng nhỏ có độ dài khoảng 2,2 m để truyền nhiệt vào thùng bếp Bếp mặt trời ông Trán vận hành điều khiển tự động điều khiển tay, chảo Parapol tự động quay sau vận hành; nắng chỗ nào, chảo tự động quay theo hướng Khoảng 5h chiều chảo parabol tự động dừng hướng Tây 6h sáng hôm sau, chảo tự động quay hướng Đơng để đón ánh sáng mặt trời Ông Trán cho biết, loại bếp mà ông sáng chế có ưu điểm "vượt trội" so với loại chảo parabol khác chỗ người sử dụng khơng phải đứng ngồi nắng để nấu Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -51 http://www.simpopdf.com nướng lòng chảo Nhờ vậy, sử dụng, tiếp xúc trực tiếp với lượng ánh sáng mặt trời (gần 200 độ C) Hơn nữa, chảo parabol khác sử dụng trời có nắng bị nhiệt có gió lớn, bếp mặt trời ơng Trán dùng trời râm mát Thậm chí trời mưa, nấu nướng có hệ thống lưu nhiệt - Bếp mặt trời ông Trán có tuổi thọ từ - 10 năm Được biết, bếp mặt trời ông Trán sáng chế đạt giải khuyến khích thi "Sáng tạo kỹ thuật TP.HCM lần thứ 18" Sở KH-CN TP.HCM phát động Ngôi nhà với tổ hợp điện mặt trời thông minh Chủ nhân nhà kỹ sư Trịnh Quang Dũng Sau tốt nghiệp ngành vật lý Hungary trở nước, nhận thấy TP.HCM khu vực có tiềm điện mặt trời lớn nắng chiếu quanh năm, ông nảy ý tưởng xây dựng nhà sử dụng điện hoàn toàn lượng mặt trời Trên thực tế, nhà tiết kiệm cho gia đình ơng Dũng tháng 733.000 đồng tiền điện Ý tưởng độc đáo cộng với chút may mắn tạo điều kiện cho ông Dũng thực ước mơ Năm 1997, ơng Dũng chọn giữ trọng trách Chủ nhiệm chương trình “Cơng nghệ lượng châu Á” tổ chức SIDA Thụy Điển tài trợ cho nước châu Á, có Việt Nam Ngay lập tức, ông Dũng lên kế hoạch chương trình nghiên cứu cơng nghệ tiết kiệm lượng, thiết kế mạng điện mặt trời cục (Madicub) Ngơi nhà ứng dụng cơng nghệ ngơi nhà mà gia đình ơng Ơng Dũng vừa vẽ thiết kế, vừa tạo cảnh quan thoáng mát, có khung cảnh tự nhiên hài hịa Nét đặc sắc ngơi nhà tường tịa nhà thiết kế cho thu nhiều ánh sáng tận thu nguồn gió cách triệt để Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -52 http://www.simpopdf.com Trên mái ngói nhà, 40 pin mặt trời lắp đặt bao phủ toàn bề mặt khoảng 20m2 Ông Dũng cho biết, dàn pin mặt trời có cơng suất 2,2kWp cung cấp khoảng 200 kWp/tháng, đáp ứng nhu cầu sử dụng điện cho toàn nhu cầu ánh sáng sinh hoạt khác gia đình Bộ biến áp kỹ thuật số smart invertor P2000 chuyển hóa điện từ ắc quy thành dịng điện 220 volt để hòa vào mạng lưới điện gia đình với cơng suất 2KW Nguồn điện mặt trời thiết kế mạng điện cục sử dụng nguồn điện lưới làm nguồn dự phòng trường hợp thời tiết xấu Mặt khác, nguồn điện mặt trời nguồn hỗ trợ phụ tải điện lưới quốc gia tách độc lập khỏi nguồn điện lưới trung cao điểm (từ đến 22 đêm) Ở thấp điểm, mạng điện cục tự nhập vào mạng điện quốc gia dự trữ đầy vào hệ thống tồn trữ lượng nhà Khả tạo hội mua giá điện giá rẻ vào thấp điểm (từ 22 đến giờ) với giá 400 đồng/kwh Ông Dũng đặt tên cho toàn hệ thống vận hành “Tổ hợp điện mặt trời thơng minh” toàn hệ thống vận hành gần tự động hóa hồn tồn Đặc biệt tính tự động dị tải Khi nhận tín hiệu có nhu cầu sử dụng, điện mặt trời tự động bật lên 15 giây, ngược lại chế độ ngắt để tiết kiệm điện Hệ thống đèn cổng, vườn hệ thống tưới tự động theo chương trình cài đặt sẵn Đây kỹ thuật định theo mặt trời, lấy thời điểm mặt trời lặn để kích hoạt mạch điện tử, điều khiển chức mong muốn Chính mà hồng vừa bng xuống lúc dàn đèn sân tự động bật lên Hệ thống cửa lưới tự lên đèn, quạt phòng khách tự hoạt động… đủ để tạo cảm giác thật thoải mái Để đạt kết ngày nay, kỹ sư Trịnh Quang Dũng phải sáu năm trời mày mị nghiên cứu Khó khăn công nghệ Việt Nam không đáp ứng yêu cầu kỹ thuật việc biến lượng mặt trời thành điện Đến cuối năm 2002, ông Dũng phối hợp Công ty AST chế tạo thành công biến đổi có sóng sin thật tổ hợp điện mặt trời thơng minh sử dụng hồn tồn cơng nghệ nước vào vận hành Và tháng 4-2005 vừa rồi, ông gắn Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -53 http://www.simpopdf.com đồng hồ đo điện vào hệ thống điện mặt trời để biết điện tiêu thụ “Kết cho thấy đồng hồ số điện tiêu thụ 733 KWh Nếu tính bình qn 1.000 đồng/KWh điện gia đình tơi tiết kiệm 733.000 đồng” - ơng Dũng phấn khởi giới thiệu Có thể nói thành cơng ơng Dũng mở hướng việc sử dụng nguồn lượng vơ tận, an tồn khơng nhiễm mơi trường C.II.Năng lượng gió: C.II.1.Tiềm điện gió Việt Nam Sau gia nhập WTO, kinh tế VN đứng trước thử thách lớn Để vượt qua thử thách cần có cơng nghiệp điện phát triển Xây dựng điện sức gió giải pháp thực, có hiệu cao, nhanh chóng đáp ứng nhu cầu điện nước Điện sức gió thật kho báu vô tận chờ người mở Nằm khu vực cận nhiệt đới gió mùa với bờ biển dài, Việt Nam có thuận lợi để phát triển lượng gió So sánh tốc độ gió trung bình vùng Biển Đơng Việt Nam vùng biển lân cận cho thấy gió Biển Đơng mạnh thay đổi nhiều theo mùa Trong chương trình đánh giá lượng cho Châu Á, Ngân Hàng Thế Giới có khảo sát chi tiết lượng gió khu vực Đơng Nam Á, có Việt Nam Như Ngân Hàng Thế Giới làm hộ Việt Nam việc quan trọng, Việt Nam cịn chưa có nghiên cứu đáng kể Theo tính tốn nghiên cứu này, bốn nước khảo sát Việt Nam có tiềm gió lớn hẳn quốc gia lân cận Thái Lan, Lào Campuchia Trong Việt Nam có tới 8,6% diện tích lãnh thổ đánh giá có tiềm từ “tốt“ đến “rất tốt“ để xây dựng trạm điện gió cỡ lớn diện tích Campuchia 0,2%, Lào 2,9%, Thái-lan 0,2% Tổng tiềm điện gió Việt Nam ước đạt 513.360 MW tức 200 lần công suất thủy điện Sơn La, 10 lần tổng công suất dự báo ngành điện vào năm 2020 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -54 http://www.simpopdf.com Nếu xét tiêu chuẩn để xây dựng trạm điện gió cỡ nhỏ phục vụ cho phát triển kinh tế khu vực khó khăn Việt Nam có đến 41% diện tích nơng thơn phát triển điện gió loại nhỏ Nếu so sánh số với nước láng giềng Campuchia có 6%, Lào có 13% Thái Lan 9% diện tích nơng thơn phát triển lượng gió Đây thật ưu đãi dành cho Việt Nam mà thờ chưa nghĩ đến cách tận dụng Một số khu vực xây dựng điện gió cho Việt Nam Ở Việt Nam, khu vực phát triển lượng gió khơng trải tồn lãnh thổ Với ảnh hưởng gió mùa chế độ gió khác Nếu phía bắc đèo Hải Vân mùa gió mạnh chủ yếu trùng với mùa gió đơng bắc, khu vực giàu tiềm Quảng Ninh, Quảng Bình, Quảng Trị Ở phần phía nam đèo Hải Vân, mùa gió mạnh trùng với mùa gió tây nam, vùng tiềm thuộc cao nguyên Tây Nguyên, tỉnh ven biển đồng sông Cửu Long, đặc biệt khu vực ven biển hai tỉnh Bình Thuận, Ninh Thuận Theo nghiên cứu Ngân Hàng Thế Giới, lãnh thổ Việt Nam, hai vùng giàu tiềm để phát triển lượng gió Sơn Hải (Ninh Thuận) vùng đồi cát độ cao 60-100m phía tây Hàm Tiến đến Mũi Né (Bình Thuận) Gió vùng khơng có vận tốc trung bình lớn, cịn có thuận lợi số lượng bão khu vực gió có xu ổn định điều kiện thuận lợi để phát triển lượng gió Trong tháng có gió mùa, tỷ lệ gió nam đơng nam lên đến 98% với vận tốc trung bình 6-7 m/s tức vận tốc xây dựng trạm điện gió công suất - 3,5 MW Thực tế người dân khu vực Ninh Thuận tự chế tạo số máy phát điện gió cỡ nhỏ nhằm mục đích thắp sáng Ở hai khu vực dân cư thưa thớt, thời tiết khơ nóng, khắc nghiệt, vùng dân tộc đặc biệt khó khăn Việt Nam C.II.2 Các dự án phong điện Việt Nam Ngày 12/9/2007, nhà máy phong điện Phương Mai - nhà máy phong điện Việt Nam thức khởi cơng xây dựng khu kinh tế Nhơn Hội, tỉnh Bình Định Nhà máy xây dựng mặt rộng 140ha, với tổng số vốn đầu tư Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -55 http://www.simpopdf.com 35,7 triệu USD Công ty cổ phần Phong điện miền Trung làm chủ đầu tư Nhà máy gồm 14 tuabin, 14 máy biến áp, có khả cung cấp 55 triệu kWh điện năm Theo khảo sát nhà chun mơn địa hình, chế độ gió tốc độ gió quanh năm cho thấy địa bàn xã Cát Chánh, Phù Cát có tiềm gió lớn Xây dựng nhà máy hứng hai hướng gió đơng bắc (mùa đông) tây bắc (mùa hạ) Ngày 9/12/2008, Công ty TNHH Năng lượng tái tạo Aerogie Plus (Thụy Sỹ) cho biết xây dựng nhà máy phong điện - diesel huyện Côn Đảo, Bà Rịa - Vũng Tàu với tổng chi phí đầu tư lên tới 20 triệu EUR Chủ đầu tư tiến hành ký hợp đồng nguyên tắc mua bán điện với UBND huyện Côn Đảo Theo thiết kế, nhà máy phong điện hoạt động đồng thời hai hệ thống gồm tổ hợp tuabin gió với cơng suất 7,5MW nhiệt diesel khoảng 3MW Hiện chủ đầu tư tiến hành đo gió, thiết kế kỹ thuật phương án vận chuyển thiết bị siêu trường, siêu trọng từ đất liền Côn Đảo Dự kiến nhà máy khởi công đầu năm 2009 vào hoạt động năm sau C.III.Năng lượng Hydro Những thành cơng bước đầu Việt Nam việc nghiên cứu pin nhiên liệu Vào cuối năm 2004, Tiến sỹ Nguyễn Mạnh Tuấn, Phân viện Vật lý TP.HCM công bố kết nghiên cứu pin nhiên liệu Loại pin nhiên liệu mà Tiến sỹ Nguyễn Mạnh Tuấn nghiên cứu pin sử dụng cồn methanol Theo Tiến sỹ Nguyễn Mạnh Tuấn, có chục lọai pin nhiên liệu khác Có lọai dùng để cấp điện cho thiết bị lớn trạm không gian, xe ô tô Có lọai dùng cấp điện cho thiết bị cầm tay máy tính xách tay, điện thọai di động Đặc điểm chung pin nhiên liệu thường sử dụng nhiên liệu hydro, cồn số chất liệu khác Đối với pin nhiên liệu dùng cấp điện cho thiết bị lớn, người ta phải trì nhiệt độ từ hàng trăm đến hàng ngàn độ C pin họat động tối ưu Thế nhưng, vấn đề đặt là, thiết bị cầm tay, cần phải làm để pin nhiên liêu họat động tối ưu nhiệt độ phòng (20-40 độ C) Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -56 http://www.simpopdf.com Sơ đồ cấu tạo hoạt động pin nhiên liệu cồn Tiến sỹ Nguyễn Mạnh Tuấn cho biết, điều kiện VN, nghiên cứu, chế tạo pin nhiên liệu sử dụng nhiên liệu hydro có nhiều khó khăn việc bảo hành, tồn trữ (hydro dễ rò rĩ, gặp tia lửa điện khơng khí phát nổ) Trường hợp sử dụng cồn làm nhiên liệu có ưu điểm, nhiệt độ làm việc thấp, an tòan tồn trữ vận chuyển, thời gian pin họat động bền lâu Do đó, Tiến sỹ Nguyễn Mạnh Tuấn hướng đến nhiều việc nghiên cứu pin nhiên liệu sử dụng cồn Methanol làm nhiên liệu Trong trình nghiên cứu, nhà khoa học Phân Viện Vật lý TP.HCM nghiên cứu, chế tạo điện cực dùng màng thẩm thấu carbon cho phép có Pin nhiên liệu Phân viện Vật lý TP.HCM chế tạo Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -57 http://www.simpopdf.com độ dẫn điện cao cho chất khí ngang qua Đồng thời, nhà khoa học chế tạo chất điện phân dùng giấy màng lọc thủy tinh có lỗ thấm siêu nhỏ thay cho chất polymer Nafion (PEM) hãng DuPont Quá trình nghiên cứu cho lọai pin nhiên liệu có hiệu suất chuyển hóa điện 50%, với 250 ml cồn cấp 600W/ điện Tiến sỹ Nguyễn Mạnh Tuấn tiết lộ, có số doanh nghiệp liên hệ để hợp tác sản xuất pin nhiên liệu Tuy nhiên, vướng mắc mặt kỹ thuật trước đưa vào sản xuất pin nhiên liệu phải tiếp tục nghiên cứu thêm Khu công nghệ cao TP.HCM sản xuất pin nhiên liệu? Trong đó, vào đầu tháng 6/2005, Tiến sỹ Nguyễn Chánh Khê Trung tâm Nghiên cứu Phát triển (TT R&D) - Khu công nghệ cao TP.HCM (Tên giao dịch: SHTP) công bố nghiên cứu thành công pin nhiên liệu Lọai pin nhiên liệu mà SHTP nghiên cứu sử dụng cồn làm nhiên liệu họat động cho pin Tuy nhiên, Tiến sỹ Nguyễn Chánh Khê cho biết, thành quan trọng nghiên cứu chế tạo màng chuyển hoán proton (Proton Exchange Membrane), vốn lõi cơng nghệ nghiên cứu từ vật liệu nano nước Màng chuyển hóa proton (H+) hay cịn gọi màng điện hóa, xử dụng chất dẫn dụ Teflon vốn chất chống bám dính, có mang số gốc dẫn proton Dung dịch nước với rượu methanol di qua màng tách thành proton H+ cung cấp điện tử cho mạch tạo thành lượng Hiện nay, pin nhiên liệu Khu công nghệ cao TP.HCM chế tạo hoạt động tuần lễ Sau cần nhỏ thêm vài giọt dung dịch gồm nước cồn, cục pin nhiên liệu sử dụng màng Pin nhiên liệu công nghệ nano Việt Nam SHTP chế tạo Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -58 http://www.simpopdf.com chuyển hóa bị hư Tuy nhiên dạng màng tái sử dụng TT R&D SHTP sản xuất đại trà tương lai Không dừng lại hiệu suất chuyển hóa điện loại pin gần 80%, Trung tâm R&D tiến hành nghiên cứu để tận dụng hết khả chuyển hóa điện pin nhiên liệu "Chúng nghiên cứu chất xúc tác mới, có có khả dẫn đến hiệu suất chuyển hóa điện 100% dựa vào phản ứng liên hoàn " TS Nguyễn Chánh Khê tiết lộ Tùy theo vật liệu bên trong, ứng dụng loại pin vô rộng rãi Ở quy mô nhỏ, pin nhiên liệu dùng cho loại máy tính xách tay, điện thoại di động hay máy chụp hình kỹ thuật số Ở qui mơ lớn, pin nhiên liệu thay xăng dầu để chạy xe gắn máy Trong tương lai, sử dụng nguyên tắc pin nhiên liệu khác cung cấp điện cho xe hay nhà máy phát điện Nhưng đến lúc đó, dung dịch khơng nước pha với rượu, mà loại oxyt rắn Tiến sỹ Nguyễn Chánh Khê cho biết, năm 2005, nhóm nghiên cứu ơng định lấy cho quyền phát minh Hiệp hội phát minh Hoa Kỳ, để tiến hành sản xuất Nhà máy sản xuất SHTP xây dựng quận với tổng số tiền đầu tư cho trang thiết bị 11 triệu USD Vì việc sản xuất pin nhiên liệu trở nên dễ dàng Tuy chưa thể ước tính giá thành, ông chắn rẻ nhiều so với loại pin thương mại có thị trường rẻ sử dụng xăng Tuy nhiên nghiên cứu ứng dụng Việt Nam thành cơng bước đầu, cịn nhiều vấn đề kỹ thuật cần phải giải quyết, tín hiệu đáng mừng cho việc giải vấn đề lượng ô nhiễm môi trường Việt Nam Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -59 http://www.simpopdf.com D.Tài liệu tham khảo Tiếng Việt: 1.T An(2009), ”Turbine gió dạng chuỗi”, [Internet] [trích dẫn ngày 10/5/2009] Lấy từ: URL: http://vnexpress.net/GL/Khoa-hoc/2008/05/3BA02566/?q=1 2.Trần Cơng Bá, “Fuel Cell”, [Internet] [trích dẫn ngày 6/5/2009] Lấy từ: URL: http://thatsonchaudoc.com/banviet2/TranCongBa/GopNhat/Fuelcell2.htm 3.Song Ca(2005), “Năng lượng tương lai”, Sài gòn tiếp thị, (33/2005), [Internet] [trích dẫn ngày 6/5/2009] Lấy từ: URL: http://www.sgtt.com.vn/oldweb/cacsobaotruoc/index.htm 4.Hương Cát(13/6/2005), “Pin nhiên liệu: Những nghiên cứu VN”, [Internet] [trích dẫn ngày 3/5/2009] Lấy từ: URL: http://vietbao.vn/Khoahoc/Pin-nhien-lieu-Nhung-nghien-cuu-dau-tien-o-VN/20452101/189/ 5.Minh Hy(28/8/2002), “Bình chứa hydro làm chất dẻo”, [Internet] [trích dẫn ngày 6/5/2009] Lấy từ: URL: http://xemtintuc.info/news/17/2342/33B9BFA69/52002-08/ 6.Minh Hy(22/11/2002), “Cất giữ hydro an toàn hợp chất lithium”, [Internet] [trích dẫn ngày 5/5/2009] Lấy từ: URL: http://www.vnexpress.net/GL/Khoa-hoc/2002/11/3B9C2A7F/ 7.Kim Phúc(22/05/2007), “Gian nan đường chinh phục lượng hyđrô” [Internet] [trích dẫn ngày 5/5/2009] Lấy từ: URL: http://www.qdnd.vn/qdnd/sukiennhanchung.phantich.16941.qdnd 8.Nacesti(08/04/2008), “Các fulleren, giải pháp cho tích trữ hydro?”, [Internet] [trích dẫn ngày 30/4/2009] Lấy từ: URL: http://www.vista.gov.vn/portal/page?_pageid=33,374021&_dad=portal&_sche ma=PORTAL&pers_id=279910&item_id=459455&p_details=1 9.Minh Sơn(11/1/2005), “Trở ngại cho ơ-tơ chạy hydro?”, [Internet] [trích dẫn ngày 1/5/2009] Lấy từ: URL: http://nl-hydrogen.blogspot.com/2005/02/trngi-no-cho-t-chy-bng-hydro.html Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -60 http://www.simpopdf.com 10.Trương Văn Tân(05/10/2007), “mặt trời chúng ta” [Internet] [trích dẫn ngày 30/4/2009] Lấy từ: URL: http://vietsciences.free.fr/thuctap_khoahoc/thanhtuukhoahoc/mattroicuachungta.htm http://vietbao.vn/The-gioi-giai-tri/Ngoi-nha-dung-dien-mat-troi/50729041/407/ http://ecc-hcm.gov.vn/?menu=89&submenu=89&detail=553&language 11.Đỗ Xuân Thiệm(09/10/2008), “Sử dụng lượng gió phát triển bền vững”, [Internet] [trích dẫn ngày 10/5/2009] Lấy từ: URL: http://tnmthanam.gov.vn/index.php?nrehanam=News&nth_in=viewst&sid=28 12.Trần Mạnh Trung(20/9/2007), “Hydro: nguồn lượng thay dầu - khí tương lai”, [Internet] [trích dẫn ngày 30/4/2009] Lấy từ: URL: http://www.tuoitre.com.vn/Tianyon/Index.aspx?ArticleID=220499&ChannelI D=17 13.Vũ Trung(1999), “Pin nhiên liệu”, Công nghiệp hóa chất, (3/1999), [Internet] [trích dẫn ngày 6/5/2009] Lấy từ: URL: http://www.vinachem.com.vn/XBPViewContent.asp?DetailXBPID=1212&Cat eXBPDetailID=94&CateXBPID=1&Year=1999 14.Mai Thanh Truyết(08/03/2007), “Năng Lượng Hydrogen”, [Internet] [trích dẫn ngày 6/5/2009] Lấy từ: URL: http://www.khoahoc.net/baivo/maithanhtruyet/080307nangluonghydrogen.htm 15.Nguyễn Thế Việt(18/10/2006), ”Điện sức gió - kho báu chờ”, [Internet] [trích dẫn ngày 10/5/2009] Lấy từ: URL: http://nangluonggio.blogspot.com 16.http://vietsciences.free.fr/giaokhoa/chemistry/truongvantan/dientuvapolymerdan dien.htm 17.http://vietsciences.free.fr/inventions/denphatquang.htm 18.http://vietsciences.free.fr/thuctap_khoahoc/thanhtuukhoahoc/chromisme.htm 19.http://vietsciences.free.fr/lichsu/nanocarbon-c60.htm Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -61 http://www.simpopdf.com 20.http://vi.wikipedia.org/wiki/Tế_bào_nhiên_liệu Tiếng Anh: 1.Cartlige, "Bright outlook for solar cells", Physics World, 20 (7) (2007) 20 2.J Mozer and N S Sariciftci, Chapter 10 "Conjugated Polymer-Based Photovoltaic Devices", in "Handbook of Conducting Polymers ed (edited by T A Skotheim and J Reynolds), December 2006, CRC Press, Mercel Dekker 3.Mukund R Patel(1999), Wind and Solar Power Systems, U.S Merchant Marine Academy, Kings Point, New York 4.N S Lewis, Science, 315 (2007) 98 5.Sathyajith Mathew(2006), Wind Energy: Fundamentals, Resource Analysis and Economics 6.X Yang and J Loos, Macromolecules, 40 (2007) 1353 7.http://www.ncst.ac.vn/index.asp?fcid=2&progid=21002&newsid=467 8.http://sunenergyfacts.com/2008/02/solar-energy-fact-7/ 9.http://www.burbankwaterandpower.com/incentives-for-all-customers/solarphotovoltaic-power/overview-of-solar-power 10.http://www.makeitsolar.com/solar-energy-information/02-solar-energy.htm 11.http://en.wikipedia.org/wiki/Wind_turbine 12.http://home.clara.net/darvill/altenerg/tidal.htm 13.http://en.wikipedia.org/wiki/Tidal_power 14.http://www.fueleconomy.gov/feg/animation/swfs/fuelcellframe.html 15.http://www.digitalsplashstudios.com/fuel-cell.html ... mặt trời  Năng lượng gió  Năng lượng nước (thủy điện)  Năng lượng địa nhiệt  Năng lượng thuỷ triều Nhiệt biển  Năng lượng sinh học  Năng lượng hydro Dựa tiêu chí nhóm nguồn lượng tác động... nguồn lượng khác thay nguồn lượng hóa thạch nguồn lượng xanh lựa chon hợp lý B Nội dung chính: dạng lượng xanh B.I .Năng lượng mặt trời B.I.1 .Năng lượng mặt trời – nguồn lượng tương lai Năng lượng. .. nguồn lượng khác thay nguồn lượng hóa thạch nguồn lượng xanh lựa chon hợp lý B Nội dung chính: dạng lượng xanh B.I .Năng lượng mặt trời B.I.1 .Năng lượng mặt trời – nguồn lượng tương lai Năng lượng