Đang tải... (xem toàn văn)
Tiến trình lịch sử nhân loại đã thể hiện rõ Năng lượng là động lực của quá trình phát triển kinh tế và không ngừng năng cao chất lượng cuộc sống, nhu cầu về năng lượng đã và đang tăng trưởng với tốc độ cao. Trong quá trình phát triển, một vấn đề lớn có tính quốc gia và toàn cầu đang đặt ra ngày một gay gắt. Với tốc độ khai thác nh hiện nay và nhanh hơn, liệu trái đất có đủ tiềm năng để đảm bảo nhu cầu về năng lượng, môi trường sẽ thay đổi tới đâu? Ngày nay mọi quốc gia đều thừa nhận, để phát triển bền vững cần tuân thủ nguyên tắc phát triển hài hoà giữa ba yếu tố: Kinh tế- Năng Lượng-Môi trường. Thực tế khủng hoảng năng lượng 1973-74 và 1980-79 và gần đây nhất là cuộc chiến ở Irac đã xảy ra với qui mô lớn, ảnh hưởng toàn cầu. Khủng hoảng năng lượng đã tác động mạnh mẽ đến các nước nhập năng lượng, trong đó các nước đang phát triển chịu ảnh hưởng nặng nề. Do Niệt Nam đang trong quá trình công nghiệp hoá nên nhu cầu năng lượng ngày một tăng. Theo dự báo, nhu cầu năng lượng sơ cấp sẽ tăng lên 37 triệu tấn quy đổi vào năm 2010 và 70 triệu tấn vào năm 2020. Theo tính toán của các chuyên gia, khối lượng khí nhà kính do việc tiêu thụ năng lượng thải ra là 50 triệu tấn CO2 năm 2000 sẽ tăng lên 117 triệu tấn vào năm 2010 và 230 triệu tấn vào năm 2020. Như vậy, sự phát triển công nghiệp và tiêu thụ năng lượng, ô nhiẽm môi trường và đặc biệt khối lượng khì phát thải nhà kính-tác nhân chủ yếu gây biến dổi khí hậu toàn cầu-sẽ tăng lên nhanh chóng. Chính vì vậy, việc thực hiện các giải pháp tiết kiệm và sử dụng hiệu quả năng lượng có ý nghĩa hết sức quan trọng, góp phần giảm tốc độ tăng nhu cầu về năng lượng, và đồng thời giảm lượng khì phát thải khí nhà kính từ việc tiêu thụ năng lượng, đóng góp tích cực vào việc bảo vệ môi trường toàn cầu. Nhận thức rõ về tầm quan trọng của vấn đề này, những năm vừa qua vấn đề quản lý nhu cầu và tiết kiệm năng lượng đã được chú ý ở hầu khắp các nước, vấn đề có tính chiến lược quốc gia. Việc sử dụng năng lượng thích ứng với điều kiện kinh tế và công nghệ, hiệu quả sử dụng năng lượng ngày càng được nâng cao. Một đơn vị năng lượng được sử dụng đem lại giá trị sản phẩm xã hội ngày càng tăng. ở nước ta nhu cầu năng lượng đang tăng nhanh, nhưng hiệu quả sử dụng còn rất thấp, còn nhiều lãng phí. Dự án tiết kiệm năng lượng được hình thành là một nội dung có tính thời sự rất thiết thực nhằm đánh giá tiềm năng tiết kiệm năng lượng, xây dựng cơ sở khoa học cho chính sách tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường, đồng thời đề xuất định hướng thu hút vốn đầu tư các dự án về tiết kiệm và bảo tồn năng lượng. Mục đích và ý nghĩa nghiên cứu của đề tài là: “vấn đề tiềm năng tiết kiệm năng lượng nâng cao hiệu quả sử dụng lò gas nhằm tăng khả năng cạnh tranh gốm sứ trong làng nghề gốm sứ Bát Tràng”
Lời mở đầu Tính cấp thiết của đề tài: Tiến trình lịch sử nhân loại đã thể hiện rõ Năng lợng là động lực của quá trình phát triển kinh tế và không ngừng năng cao chất lợng cuộc sống, nhu cầu về năng lợng đã và đang tăng trởng với tốc độ cao. Trong quá trình phát triển, một vấn đề lớn có tính quốc gia và toàn cầu đang đặt ra ngày một gay gắt. Với tốc độ khai thác nh hiện nay và nhanh hơn, liệu trái đất có đủ tiềm năng để đảm bảo nhu cầu về năng lợng, môi trờng sẽ thay đổi tới đâu? Ngày nay mọi quốc gia đều thừa nhận, để phát triển bền vững cần tuân thủ nguyên tắc phát triển hài hoà giữa ba yếu tố: Kinh tế- Năng Lợng-Môi trờng. Thực tế khủng hoảng năng lợng 1973-74 và 1980-79 và gần đây nhất là cuộc chiến ở Irac đã xảy ra với qui mô lớn, ảnh hởng toàn cầu. Khủng hoảng năng lợng đã tác động mạnh mẽ đến các nớc nhập năng lợng, trong đó các nớc đang phát triển chịu ảnh hởng nặng nề. Do Niệt Nam đang trong quá trình công nghiệp hoá nên nhu cầu năng lợng ngày một tăng. Theo dự báo, nhu cầu năng lợng sơ cấp sẽ tăng lên 37 triệu tấn quy đổi vào năm 2010 và 70 triệu tấn vào năm 2020. Theo tính toán của các chuyên gia, khối lợng khí nhà kính do việc tiêu thụ năng lợng thải ra là 50 triệu tấn CO 2 năm 2000 sẽ tăng lên 117 triệu tấn vào năm 2010 và 230 triệu tấn vào năm 2020. Nh vậy, sự phát triển công nghiệp và tiêu thụ năng lợng, ô nhiẽm môi trờng và đặc biệt khối lợng khì phát thải nhà kính-tác nhân chủ yếu gây biến dổi khí hậu toàn cầu-sẽ tăng lên nhanh chóng. Chính vì vậy, việc thực hiện các giải pháp tiết kiệm và sử dụng hiệu quả năng lợng có ý nghĩa hết sức quan trọng, góp phần giảm tốc độ tăng nhu cầu về năng lợng, và đồng thời giảm lợng khì phát thải khí nhà kính từ việc tiêu thụ năng lợng, đóng góp tích cực vào việc bảo vệ môi trờng toàn cầu. Nhận thức rõ về tầm quan trọng của vấn đề này, những năm vừa qua vấn đề quản lý nhu cầu và tiết kiệm năng lợng đã đợc chú ý ở hầu khắp các nớc, vấn đề có tính chiến lợc quốc gia. Việc sử dụng năng lợng thích ứng với điều kiện kinh tế và công nghệ, hiệu quả sử dụng năng lợng ngày càng đợc nâng cao. Một đơn vị năng lợng đợc sử dụng đem lại giá trị sản phẩm xã hội ngày càng tăng. ở nớc ta nhu cầu năng lợng đang tăng nhanh, nhng hiệu quả sử dụng còn rất thấp, còn nhiều lãng phí. Dự án tiết kiệm năng lợng đợc hình thành là một nội dung có tính thời sự rất thiết thực nhằm đánh giá tiềm năng tiết kiệm năng lợng, xây dựng cơ sở khoa học cho chính sách tiết kiệm năng lợng và bảo vệ môi trờng, đồng thời đề xuất định hớng thu hút vốn đầu t các dự án về tiết kiệm và bảo tồn năng lợng. Mục đích và ý nghĩa nghiên cứu của đề tài là: vấn đề tiềm năng tiết kiệm năng lợng nâng cao hiệu quả sử dụng lò gas nhằm tăng khả năng cạnh tranh gốm sứ trong làng nghề gốm sứ Bát Tràng làng nghề dệt may .Thông qua những t liệu khảo sát thống kê, đo đạc và thu thập thông tin về tình hình tiêu thụ năng l- ợng của các loại lò nung gốm sứ (lò Hộp, lò Gas) từ các công ty và hộ gia đình (trích ở phần phụ lục), các kết quả kiểm toán ở đây thực hiện trong khuôn khổ dự án, các nội dung liên quan, chúng em đã cố gắng nghiên cứu phân tích từ phơng pháp luận, phân loại lò nung gốm sứ, công nghệ sử dụng, xây dựng biểu đồ nung và quy trình vận hành đồng thời tính toán và lợng hoá tiềm năng tiết kiệm năng l- 1 ợng nung để từ đó đánh giá hiệu quả kinh tế - kỹ thuật, t vấn và hỗ trợ cho các gia đình, các công ty về tiết kiệm năng lợng các loại lò nung tại làng nghề hiện nay. Từ đó, giúp cho các doanh nghiệp sản xuất gốm sứ nhận dạng cơ hội tiết kiệm năng lợng, các công nghệ thích hợp, các rào cản làm hạn chế việc thâm nhập của công nghệ mới và đề ra các đề xuất về cơ chế, giải pháp và các biện pháp tiến hành sẽ đợc các cơ quan quản lý nhà nớc, các tổ chức xem xét và đ ầu t áp dụng rộng rãi ở làng nghề Bát Tràng. Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài: Luận văn phân tích những kết quả khảo sát thực tế từ các hộ sản xuất gốm sứ để tìm ra những nguyên nhân và đề xuất kiến nghị về tổ chức, tài chính, nguồn nhân lực, cơ chế, chính sách nhằm khắc phục những tồn tại, nâng cao hiệu quả kinh tế, từng bớc nâng cao sức cạnh tranh sản phẩm gốm sứ trong nớc cũng nh ở trong khu vực, sử dụng các nguồn tài nguyên, nguồn nhân lực củ làng nghề truyền thống trong hội nhập kinh tế. Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn sự hớng dẫn tận tình của thầy giáo PGS .TS Trần Văn Bình đã giúp đỡ chúng em hoàn thành tốt đợt thực tập này. Bên cạnh đó chúng em cũng xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của Hiệp hội gốm sứ Bát Tràng và Công ty chuyên thiết kế, xây lắp lò Lê Đức Trọng -Lê Văn Luy. Tuy nhiên với số lợng t liệu lớn nhng tính toán đồng bộ không cao, việc tổng hợp và tính toán gặp nhiều khó khăn, chúng em hy vọng sẽ hoàn thiện hơn trong các b- ớc tiếp theo của dự án và mong đợc các Thầy, Cô góp ý. Bố cục của luận án: Luận án bao gồm phần mở đầu, năm chơng và kết luận-kiến nghị Lời mở đầu Ch ơng I: Cơ sở lý thuyết về tiết tiết kiệm năng lợng và sử dụng hiệu quả năng lợng Ch ơng II: Giới thiệu chung về làng nghề Bát Tràng Ch ơng III: Phân tích đánh giá tình hình sử dụng năng lợng, môi trờng tại Bát tràng Ch ơng IV: Phân tích vai trò năng lợng ảnh hởng tới sức cạnh tranh của gốm sứ Bát Tràng. Ch ơng V: Một số đề xuất tiết kiệm năng lợng nâng cao sức cạnh tranh của gốm sứ Bát Tràng. 2 ChơngI: Cơ sở lý thuyết về tiết kiệm và sử dụng hiệu quả năng lợng. I. Các dạng nhiên liệu năng lợng đợc sử dụng. 1.1 Một số đặc điểm năng lợng thế giới và khu vực Trong quá trình phát triển công nghiệp đòi hỏi ngày càng nhiều năng lợng nên đã kéo theo sự phát triển khoa học kỹ thuật trong việc thăm dò, khai thác các nguồn năng lợng khác nhau với khối lợng lớn, các loại năng lợng truyền thống đợc a chuộng trớc đây dần đợc thay thế các nguồn năng lợng mới tìm đợc. Ví dụ trớc năm 1860 năng lợng chủ yếu là củi gỗ, dùng đốt lò sản xuất hơi nớc để chạy máy hơi nớc. Các loại năng lợng khác nh sức gió,bánh xe nớc, sức kéo súc vật và sức ngời còn chiếm một tỷ trọng đáng kể trong cán cân năng lợng. Cho đến năm 1830 ngời ta vẫn cha biết đến than đá, nên năng lợng củi gỗ chiếm đến 85% trong tổng số năng lợng tiêu thụ. Đến năm 1860 than đá đã bắt dầu đợc sử dụng nên tỷ lệ củi gỗ giảm dần, tỷ lệ dùng than đá ngày càng tăng cho đến năm 1900. từ năm 1880 ngời ta đã phát hiện đợc khí đốt tự nhiên, nên loại nhiên liệu này bắt đầu đợc dùng và dần thay thế cho than đá. Sự phát triển không ngừng của KHKT con ngời đã tìm ra những nguồn năng lợng mới năng lợng mặt trời, NL nguyên tử hạt nhân, . Theo những đánh giá gần đây nhất, tổng dự trữ tài nguyên dầu mỏ của thế giới tính đến tháng 1/1997 là 1000 tỷ thùng, với mức khai thác nh hiện nay có thể khai thác 43 năm. Tổng dự trữ khí thiên nhiên là 140.000 tỷ m 3 , đảm bảo khai thác khoảng 65 năm. Trong khi đó, tổng dự trữ tài nguyên than đá khoảng 1000 tỷ tấn có thể dảm bảo khai thác khoảng 230 năm. trữ lợng Uranium đợc đánh giá là 4,51 triệu tấn có thể đảm bảo sử dụng là 73 năm, nếu dùng lò tái sinh thì nhiên liệu hạt nhân có thể đảm bảo nhu cầu năng lợng cho nhân loại trong nhiều thế kỷ. Dầu phân bố chủ yếu ở Trung Đông: 66,4% và Trung, Nam Mỹ: 12,6%. Khí phân bố chủ yếu ở Trung Đông: 32,9%, các nớc SNG, Đông Âu: 30,6% và Bắc Mỹ: 24,2%. Tổng nhu cầu năng lợng sơ cấp của thế giới năm 1995 là 8,2 tỷ TOE, trong đó dầu mỏ chiếm 39,6%, than: 27,2%, năng lợng hạt nhân:7,2% và thuỷ điện: 2,7%. Sự phân bố không đồng đều của nguồn tài nguyên năng lợng và mức độ phát triển nhu cầu năng lợng khác nhau của các nớc trên thế giới đã tạo ra một thị trờng năng lợng ngày càng sôi động trên quy mô toàn cầu. Do than có trữ lợng lớn, giá thành khai thác tơng đối rẻ, cùng với công nghệ sạch, ngời ta kỳ vọng than vần là nguồn năng lợng sơ cấp ổn định cho nhu cầu dài hạn của thế giới. Nhu cầu khí đốt sẽ tăng trởng nhanh do u việt của nó về môi trờng và về vốn đầu t. Khí đốt đợc sử dụng cho nhiều ngành, đặc biệt là sản xuất điện và công nghiệp. Đối với dầu do sự biến động bất thờng về giá và do tác hại về môi trờng nhiều hơn so với khí đốt nên nhu cầu tiêu thụ tăng chậm hơn so với khí đốt. Ngoài ra dầu mỏ còn đợc dự kiến đợc dùng nhiều hơn làm nguyên liệu. Tỷ trọng thuỷ năng trong nhu cầu năng lợng sơ cấp của thế giới sẽ tăng ít, trong khi tỷ trọng của các nguồn NL tái tạo khác (không kể NL sinh khối) nh gió, sóng, mặt trời và địa nhiệt sẽ tăng nhanh. Sử dụng năng lợng của thế giới nói chung ngày càng hiệu quả, thể hiện khá rõ qua chỉ tiêu tổng hợp: cờng độ năng lợng đối với GDP. Nhờ những tiến bộ công 3 nghệ, biện pháp tiết kiệm năng lợng, cơ cấu kinh tế hợp lý, CĐNL giảm nhanh ở các nớc phát triển, hiện nay ở mức 0,18 dến 0,34 kgOE/USD. Các nớc đang phát triển, do thực hiện quá trình công nghiệp hoá, CĐNL đang tăng lên, nhng so với giai đoạn phát triển ban đầu của các nớc đã phát triển thì CĐNL của các nớc đang phát triển hiện nay thấp hơn nhiều. ASEAN là khu vực có nền kinh tế năng động và trong thập kỷ qua có nhịp tăng trởng kinh tế nhanh nhất thế giới: 6%/năm. Với khoảng 500 triệu dân tổng GDP của ASEAN năm 1997 đạt 726 tỷ USD. Tổng khai thác năng lợng sơ cấp của các nớc ASEAN đạt 309 triệu TOE năm 1996. mức tăng trởng bình quân hàng năm là 6%. Tiêu thụ năng lợng cuối cùng của ASEAN trong thập kỷ qua tăng 9,3%/năm. mức tiêu thụ trong năm 1996 là 144,7 triệu TOE, trong đó công nghiệp :37%, dịch vụ thơng mại và gia dụng: 23% và GTVT 40%>nếu cân đối xuất, nhập khẩu năng lợng chung của các nớc ASEAN thì khu vực này là khu vực xuất khẩu năng lợng. Tuy nhiên nếu chỉ xét đến xuất nhập khẩu các sản phẩm dầu thì ASEAN là khu vực nhập khẩu dầu. Mặc dù có nhiều nguồn năng lợng, nhng các n- ớc ASEAN vẫn nhập khẩu dầu thô từ Trung Đông và nhập than từ úc. Nhập khẩu các sản phẩm dầu trong khu vực hầu hết đợc cung cấp từ Xin-ga-bo, nớc giữ vai trò buôn bán các sản phẩm dầu của ASEAN. ASEAN là một khu vực cung cấp khí hoá lỏng lớn nhất thế giới. Năm 1998 ASEAN xuất khẩu 63,3 tỷ m 3 (khoảng 53 triệu tấn) khí hoá lỏng. Tỷ trọng khí hoá lỏng xuất khẩu các nớc ASEAN chiếm 61,3% thị trờng LPG củ thế giới và bằng 79,5% thị trờng khu vực châu á-Thái Bình Dơng. Về điện năng hiện nay cha có sự xuất, nhập khẩu với quy mô lớn mà mới chỉ ở dạng thoả thuận trao đổi buôn bán nhỏ giữa Thái Lan với Ma-lai-xi-a, Thái Lan với Lào. Lào mua điện của Thái Lan và Việt Nam bằng lới điện 35-22 KV. 1.2 Tình hình khai thác và sử dụng năng lợng Việt Nam giai đoạn 1986-2000. Khai thác năng lợng Dầu và khí đốt Sản lợng khai thác dầu thô trong những năm 1986-1999 có mức tăng trởng nhảy vọt: năm 1986 mới sản xuất đợc 40 ngàn tấn dầu thô, đến năm 1999 là 15 triệu tấn, năm 2000 là 16,27 triệu tấn. Nhà máy lọc dầu dung Quất đang đợc xây dựng và sẽ vận hành vào khoảng 2004 với công suất 6,5 triệu tấn/năm. Đờng ống dẫn khí đốt từ mỏ Bạch Hổ vào bờ đã cung cấp 1400 triệu m 3 vào năm 1999 cho các nhà máy điện Bà Rỵa, Phú Mỹ và sản xuất LPG tại Dinh Cố. Hiện nay sản l- ợng khí đạt ở mức 5 triệu m 3 /ngày. Than Sản lợng khai thác năm 1998 đạt 11,7 triệu tấn, năm 2000 đạt 10,85 tr tấn, xuất khẩu gần 3 tr tấn. Hiện tổng công suất thiết kế các mỏ than Việt Nam khoảng 13 triệu tấn/năm. 4 Điện Hệ thống điện Việt Nam hiện đã đợc hợp nhất toàn quốc. Tốc độ tăng trởng sản lợng điện bình quân giai đoạn 10 năm (1986-1995) là hơn 11%, riêng 3 năm 1994-1996 đạt gần 17%, năm 1998 khi kinh tế tăng chậm lại, điện sản xuất vẫn tăng 13,1%. Đến năm 2000 sản xuất điện đạt gần 27 tỷ Kwh. Tổng công suất các nguồn điện khoảng 6 triệu Kww, trong đó nguồn thuỷ điện chiếm 55%. Tiêu thụ năng lợng Tổng tiêu thụ NLCC đến năm 1999 gần 10,9 triệu TOE, nhịp tăng trởng bình quân giai đoạn 1985-1990 là 0,5% triệu tấn than, giai đoạn 1991-1995 là 9,7%, 1996-1999 là 8,6%/năm. Năm 1999, trong nớc tiêu thụ hơn 5,8 triệu tấn than, trong đó 1,9 triệu tấn cho sản xuất điện, cho công nghiệp 2,95 triệu tấn (52%). Tiêu thụ các sản phẩm dầu trong nớc tăng nhanh. Từ mức 1,6 triệu tấn năm 1985 lên đến 5,2 triệu tấn năm 1995 và trên 6,6 triệu tấn năm 1999, trong đó tỷ trọng dầu diesel là lớn nhất (66,5%), sau đó là công nghiệp (14,7%). Tiêu thụ LPG tăng nhanh, năm 1993 chỉ 6 ngàn tấn, năm 2000 nhà máy LPG Dinh cố sản xuất 266 ngìn tấn cha đáp ứng nhu cầu. Hơn 85% LPG đợc dùng cho đun nấu trong gia đình và dịch vụ. Tuy nhiên, hiệu suất trong hệ thống NL thấp, một số cơ sở sản xuất theo công nghệ lạc hậu, hiệu suất các nhà máy nhiệt điện than khoảng 25%, nhiệt điện khí 34%, lò hơi công nghiệp khoảng 60%-70%, tổn thất khai thác than hầm lò tới 35-40%. Hệ thống truyền tải và phân phối điện thiếu cân xứng, tỷ trọng lới phân phối thấp so với lới truyền tải và phân phối điện thiếu cân xứng, tổn thất lớn (năm 1998 tổn thất điện ở hai khâu này khoảng 16%) và thời gian vận hành quá lâu. Một số chỉ tiêu năng lợng thơng mại trên đầu ngời nh sau: 1986 1995 1999 NL sơ cấp-kgOE/ng.năm: 90,3 129,2 202 Tổng tiêu thụ NLCC-kgOE/ng.năm: 64,8 107,5 140 Điện sản xuất-KWh/ng.năm : 91,7 196.0 309 Các dạng năng lợng khác:NLSC gồm củi gỗ, than gỗ, phụ phế phẩm nông nghiệp, ở nớc ta dạng năng lợng này còn chiếm tỷ trọng tới trên 50% tổng tiêu thụ NLCC.NLM$TT nh năng lợng mặt trời, năng lợng gió, năng lợng các sông suối. Năng lợng địa nhiệt .chỉ mới sử dụng thử nghiệm. Cờng độ năng lợng thơng mại cuối cùng của GDP có đợc cải thiện năm 1999 ớc tính là 0,383kgOE/USD. Giá trị này ở một số quốc gia ASEAN năm 1996 nh sau: Thái lan:0,239;In-đô-nê-xi-a:0,244 và Ma-lai-xi-a:0,255 kgOE/USD. Tuy nhiên để đánh giá hiệu quả sử dụng năng lợng trong sản xuất cần xem xét cờng độ năng lợng theo ngành. Cờng độ năng lợng trong nông lâm ng nghiệp Việt Nam 1995 là 0,125, cho thấy trình độ cơ giới hoá trong nông nghiệp nớc ta còn rất thấp phải sử dụng năng lợng cơ bắp là chính, cờng độ năng lợng trong công nghiệp Việt Nam năm 1995 là 0,776, cao hơn thái Lan và Ma-lai-xi-a khoảng 2,5lần, chứng tỏ sử dụng năng lợng trong công nghiệp hiệu quả thấp, làm tăng giá thành sản phẩm. 1.3 Tình hình tiêu thụ năng lợng trong công nghiệp. Công nghiệp là một ngành kinh tế lớn, trong đó bao gồm nhiều chuyên ngành với các công nghệ sản xuất rất khác nhau, do tính đa dạng về công nghệ sản xuất dẫn tới việc sử dụng nhiên liệu năng lợng đa dạng về chủng loại rất khác 5 nhau bao gồm từ củi, than củi, than đá, dầu các loại (FO, DO .), khí tự nhiên, khí hoá than, điện năng. Tuy vậy sử dụng cuối cùng có thể đa về hai dạng chính là nhiệt năng (nóng lạnh) và điện năng, tơng ứng là các thiết bị nhiệt và thiết bị điện. Các thiết bị này thực hiện việc cấp nhiệt cho các quá trình chế biến sản phẩm hoặc tạo cơ năng cho máy công tác. Quá trình sử dụng nhiệt thông thờng là đốt nhiên liệu trực tiếp biến nhiên liệu thành nhiệt năng trong các thiết bị nh nồi hơi, lò nung, lò sấy, lò rèn, .để phục vụ cho quá trình sản xuất điện năng, sinh hơi, chế biến các vật liệu và sản phẩm tiêu dùng nh xi măng, thép giấy sợi vải, hoá chất sành sứ, gạch ngói, thực phẩm . Mặt khác cũng có thể sử dụng nhiệt từ điện năng nh công nghệ lò luyện nhôm, thiếc .điện phân sản xuất một số vật chất khác. + Quá trình sử dụng nguồn nhiệt độ cao trên 1000 0 C nh các quá trình luyện thép, đồng, nấu thuỷ tinh, nung gốm sứ, lò hơi lớn, tuốc bin khí . + Quá trình sử dụng nguồn nhiệt độ trung bình nh các quá trình nung, lò hơi cỡ nhỏ, nhiệt độ từ 800-1000 0 C. + Quá trình sử dụng nguồn nhiệt độ thấp nh các quá trình sấy, sởi, nhiệt độ chỉ vài trăm độ C các quá trình sử dụng lạnh cũng đợc phân thành 3 cấp điều hoà, thông gió 15- 20 0 C, làm lạnh bảo quản -5-5 0 C, quá trình lạnh sâu -10-20 0 C Để nâng cao hiệu quả quá trình sử dụng nhiệt tất yếu phải quan tâm các vấn đề sau: + Sử dụng chu trình và môi chất thích hợp + Bảo ôn giảm tổn thất nhiệt ra môi trờng xung quanh + Thu hồi nhiệt thải. Quá trình sử dụng điện năng trong công nghiệp chủ yếu là biến đổi điện thành cơ năng trong hệ thống truyền động sử dụng các loại động cơ điện, theo thống kê thờng chiếm tới 70% tiêu thụ điện trong công nghiệp bao gồm các quá trình nh bơm, quạt, máy nén, các thiết bị vận chuyển, các máy công cụ, rulô, máy nghiền, máy ép cũng nh các chuyển động khác. Một quá trình sử dụng điện năng tất yếu khác trong công nghiệp là biến điện năng thành quang năng chiếu sáng cho các quá trình sản xuất. Tuỳ thuộc từng loại quá trình sản xuất yêu cầu chiếu sáng khác nhau. Hiện nay có hai loại đèn chủ yếu là đèn sợi đốt và đèn huỳnh quang (cũ và cải tiến), đèn sợi đốt tốn năng lợng, đang có xu thế thay thế dần bằng đèn huỳnh quang cải tiến thờng gọi là đèn ComPact. 6 Ful oil Coal Coal ((Hình:1 Hệ thống sản xuất và tiêu thụ năng lợng trong công nghiệp) II. Cơ sở lý thuyết và vấn đề tiết kiệm năng lợng. 2.1.Cơ sở lý thuyết 2.1.1 Năng lợng : Khái niệm : Năng lợng là một dạng của vật chất có khả năng sinh công, ánh sáng, nhiệt. Năng lợng gồm năng lợng sơ cấp, năng lợng thứ cấp, năng lợng cuối cùng và năng lợng hữu ích. + Năng lợng sơ cấp là năng lợng ít nhất đã trải qua 1 quá trình biến đổi (qua xử lý) nh: Thuỷ điên, điện nguyên tử, gasolin + Năng lợng cuối cùng là năng lợng tính cho khâu sử dụng cuối cùng tại hộ tiêu thụ tồn tại dới 4 dạng nhiệt năng, quang năng, cơ năng, hoá năng. + Năng lợng hữu ích là năng lợng thực sự đợc sử dụng tại hộ tiêu thụ không bao gồm tổn thất của quá trình truyền tải phân phối. Năng lợng là động lực của sự phát triển kinh tế, có một vị trí ngày càng quan trọng đối với sự phát triển bền vững của quốc gia. + Tiết kiệm năng lợng ngày nay đợc hiểu một cách tổng quát là sử dụng hiệu quả tài nguyên năng lợng, gắn liền với bảo vệ môi trờng. Tiềm năng tiết kiệm năng lợng đợc lợng hoá bằng cách so sánh năng lợng sử dụng với năng lợng dự kiến sử dụng theo kế hoạch có thể đạt đợc dựa trên cơ sở hoàn thiện các biện pháp quản lý và công nghệ với các mức đầu t khác nhau. 2.I.2 Kiểm toán năng lợng : Với vị trí đặc biệt quan trọng nh vậy nên cần có sự bảo tồn sử dụng có hiệu quả nguồn năng lợng quí giá đó. Để sử dụng có hiệu quả năng lợng cần có sự giám sát quản lý chặt chẽ việc sử dụng năng lợng nhằm làm giảm tối đa lợng năng lợng bị lãng phí. Muốn vậy cần phải có quá trình kiểm toán năng lợng : Mục tiêu của kiểm toán năng lợng: - Tìm sự tiết kiệm năng lợng thực tế - Tạo ra những thông tin quan trọng, ý tởng mới - Định rõ hiệu quả chi phí của dự án - Tập hợp lý lẽ dễ dàng để đạt đợc sự chấp thuận - Phát triển chơng trình đào tạo nhân viên Những bớc chính của kiểm toán năng lợng: - Thu thập và phân tích dữ liệu - Điều tra và phân tích dữ liệu - Điều tra hiện trờng (các bộ phận sử dụng năng lợng, xây dựng từng bộ phận TKNL, đặt bộ quan sát nơi có khả năng TK & xác định năng lợng lãng phí, thảo luận vận hành trực tiếp về vấn đề sử dụng năng lợng) 7 - Chuẩn bị 1 bản báo cáo chính xác - Trình bày kết quả lên lãnh đạo, lên kế hoạch hoàn tất dự án + Một số hệ số biến đổi đơn vị thông dụng (giới thiệu trong phần phụ lục) 2.1.3 Các tiêu chuẩn đánh giá dự án tiết kiệm năng lợng : 2.1.3.1 Tiêu chuẩn 1 : Hoàn vốn đơn Hoàn vốn đơn=Tổng vốn đầu t / Tiết kiệm năng lợng Phơng pháp này đơn giản và dễ sử dụng dùng cho: đánh giá sơ khởi các dự án. các công ty quyết định là mục tiêu chính và các dự án thờng đợc chấp nhận nếu vốn đầu t thích hợp. 2.I.3.2 Tiêu chuẩn 2 : Giá trị hiện tại thuần Tuy nhiên, chỉ tiêu này không xét đến giá trị đồng tiền theo thời gian = + n i ngluongtietkiemna tuTongvondau NPV )1( , i:lãi suất, n: tuổi thọ thiết bị dự án 2.I.3.3 Tiêu chuẩn 3 : Trị số tiết kiệm năng lợng Trị số tiết kiệm năng lợng loại i trong ngành (hộ tiêu thụ) j ở giai đoạn khảo sát t đợc tính: )( tp ij tr ijijij eeSE = Tổng tiết kiệm năng lựơng của các loại năng lợng sử dụng trong các ngành j ở giai đoạn khảo sát. )( 1 1 tp ij tr ijij n i m j ij eeSE = = = Trong đó: S ij : khối lợng sản phẩm ngành j dùng năng lợng i tại giai đoạn t : tr ij e Suất tiêu hao năng lợng thực tế(r) i các ngành j giai đoạn t : tp ij e Suất tiêu hao năng lợng dự kiến kế hoạch (p) việc xác định trị số tiết kiệm năng lợng thực tế khá phức tạp bởi ij E phụ thuộc nhiều yếu tố: Thực trạng tình hình sản xuất và công nghệ thể hiện qua các trị số suất tiêu hao năng lợng thực tế. Dự báo sản phẩm các ngành thay đổi thiết bị công nghệ và đặc biệt là tình trạng sản xuất tơng lai Trị số tiết kiệm xác định đợc chỉ là gần đúng, mức độ chính xác phụ thuốc hàng loạt yếu tố nh đã nêu trên. III.Sử dụng năng lợng hợp lý hiệu quả. Quan điểm Tiết kiệm năng lợng là quốc sách Nguồn năng lợng tiết kiệm đợc là nguông năng lợng sạch và lâu dài Tiết kiệm năng lợng chính là thiết thực bảo vệ tài nguyên môi trờng. Tiết kiệm năng lợng có ý nghĩa quan trọng về nhiều mặt: góp phần hạn chế sự tăng Entropi hệ thông nghĩa là góp phần thiết lập sự cân bằng và bảo tồn năng l- ợng. Không phải xây dựng thêm công trình sản xuất năng lợng, giảm khai thác năng lợng sơ cấp, giảm ô nhiễm môi trờng không khí, nớc, giảm diện tích bị chiếm dụng, giảm phá hoại địa hình, cảnh quanv.v .Tiềm năng tiết kiệm năng l- 8 ợng ở mọi ngành ở nớc ta còn khá lớn, có thể tiết kiệm đợc 5-10% nhu cầu năng l- ợng. Điều khiển sự đốt cháy: Sự đốt cháy- sự tơng xứng chính xác giữa nhiên liệu và khối lợng không khí nhằm mục đích sau: -Nhiệt năng đa vào thích đáng -Baỏ vệ nhân viên vận hành -Cực tiểu hoá ô nhiễm -Cực tiểu hoá sử dụng nhiên liệu Hình thức điều khiển đơn giản nhất là điều khiển theo tiêu chuẩn không / khí nhiên liệu sao cho không khí tơng xứng với nhiên liệu nung cấp vào theo tỷ lệ nhất định. Các cơ chế điều khiển toàn diện hơn có thể thực hiện đợc với sự tình đến: - Công suất thiết bị và sự giảm nhỏ cần thiết - Nhu cầu thay đổi dự kiến - Các mức độ thực hiện - Chi phí - Các qui định về ô nhiễm - Sự phối hợp an toàn Hệ thống kiểm tra điều chỉnh lợng ôxy có thể đợc sử dụng với hệ điều khiển lò và đợc sử dụng điều chỉnh liên tục tỷ lệ không khí cung cấp để dự cho lợng không khí d thừa ở mức tối thiểu. 3.1 Các chính sách và biện pháp chính để đạt đợc tiết kiệm Các chính sách Xây dựng nề nếp quản lý sử dụng năng lợng nhằm đạt hiệu quả kinh tế cao với hiệu suất tiêu thụ năng lợng ngày càng thấp. Ban hành quy chế tài chính, lập quỹ tiết kiệm năng lợng để hỗ trợ, khuyến khích cho công tác thông tin, đào tạo, nghiên cứu, nhập khẩu, chuyển giao công nghệ, cũng nh thực hiện các dự án tiết kiệm năng lợng. Phân loại và chỉ định quản lý có trọng điểm các hộ tiêu thụ năng lợng, thực hiện biên chế chuyên trách về quản lý năng lợng đối với hộ tiêu thụ lớn có mức tiêu thụ điện trên 500 KW hoặc tiêu thụ nhiên liệu trên 500 TOE/năm. Nhà nớc chủ trì và tổ chức phối hợp chơng trình TKNL với các chơng trình khác nh chơng trình bảo vệ môi trờng, nhằm tranh thủ hỗ trợ quốc tế trong khuôn khổ cơ chế phát triển chính sách và đồng thực hiện. Phục hồi và nâng cấp các thiết bị hiện có nhằm đạt các chỉ tiêu kỹ thuật thiết kế, thay thế từng bộ phận hoặc toàn bộ nhằm từng bớc đạt trình độ hiện đại. Các biện pháp Nâng cao hiệu quả khai thác và sử dụng năng lợng bằng cách ứng dụng công nghệ tiên tiến có hiệu suất cao và sạch về môi trờng bao gồm: Các công nghệ có hệ số thu hồi tài nguyên cao (trong khai thác than, dầu khí .) Các công nghệ sạch, công nghệ đồng sản xuất nhiệt-điện, sử dụng lại nhiệt thải. Sử dụng môi chất (vật liệu) mang năng lợng thích hợp Sử dụng chu trình và thông số hợp lý Hạn chế mất mát nhiệt ra môi trờng có thể tránh đợc Thu hồi năng lợng thải từ các quá trình, hay quay vòng năng lợng bằng cách phân cấp sử dụng: 9 -Biện pháp giữ nhà và bảo hành -Dùng thiết bị năng lợng có hiệu suất cao -Thực hiện hiệu quả chơng trình quản lý phía cung và cầu năng lợng. Phát triển các nguồn năng lợng tái tạo hợp lý nhằm giảm hoặc thay thế bớt việc sử dụng than, sản phẩm dầu và kéo dài lới điện quốc gia đến các vùng sâu vùng xa. Các phơng tiện và thiết bị vận tải có hiệu suất năng lợng cao, nâng cấp hệ thống cầu đờng. Phát triển các công nghệ sử dụng khí đốt. Nâng cao hiệu quả sử dụng điện năng cả về mặt giảm tiêu thụ điện năng và nâng cao độ đồng đều của đồ thị phụ tải ngày đêm của hệ thống điện, bằng việc ứng dụng các thiết bị, dụng cụ sử dụng điện có hiệu suất cao và các biện pháp điều hoà phụ tải giảm tổn thất điện năng. - Cải tạo nâng cấp lới điện nhằm giảm tổn thất truyền tải và phân phối - Đổi mới biểu giá điện nhằm khuyến khích việc sử dụng điện hợp lý và hiệu quả hơn. - Thay thế các loại đèn hiệu suất thấp bằng các loại đèn hiệu suất cao. - Khuyến khích sử dụng các loại đông cơ hiệu suất cao, các thiết bị điều chỉnh nhằm nâng cao hiệu suất động cơ. - Sử dụng tiêu chuẩn và gián nhãn về hiệu suất năng lợng đối với một số thiết bị điện. ứng dụng các tiêu chuẩn và biện pháp hiệu quả năng lợng đối với các toà nhà thơng mại, khách sạn, văn phòng nhằm sử dụng hợp lý và giảm tiêu hao năng l- ợng đối với điều hoà không khí, thông gió và chiếu sáng. 3.2 Entropi và tiết kiện năng lợng : Quá trình phát triển khoa học công nghệ thực chất là quá trình chinh phục và sử dụng hiệu quả nguồn nhiệt nhiệt độ cao, từ ngọn lửa cổ truyền đến khống chế nhiệt độ phản ứng nhiệt hạch. Nói một cách khác các quá trình xảy ra xung quanh ta thực chất là quá trình nhiệt. Lý thuyết nhiệt động học đã chứng minh rằng, nguồn nhiệt đợc sử dụng hiệu quả nhất chỉ trong điều kiện lý tởng, các hoạt động của hệ đợc tiến hành bởi các quá trình thuận nghịch, các quá trình này không ma sát, không tổn thất, nghĩa là Entropi hệ thống không tăng. == 0 T dp S Entropi là nhiệt lợng quy dẫn tính đợc từ vi phân toàn phần của một trạng thái, đơn vị của S là J/độ, KJ/độ. Trong điều kiện thực tế các quá trình là không thuận nghịch có ma sát gây tổn thất, các quá trình này Entropi hệ thống không tăng nghĩa là 0 > S . Nh vậy để sử dụng hiệu quả (tiết kiệm) chúng ta phải thực hiện các quá trình biến đổi năng lợng sao cho càng gần với điều kiện thuận nghịch thì càng tốt nghĩa là tuân theo nguyên lý cực tiểu hoá Entropi, các quá trình mất mát càng ít, chúng ta thu đợc công càng lớn. Tiết kiệm năng lợng sẽ góp phần hạn chế tăng Entropi hệ thống nghĩa là góp phần vào sự thiết lập cân bằng và bảo tồn năng lợng. Tiết kiệm năng lợng là thoả mãn nhu cầu năng lợng của quá trình sản xuất, dịch vụ và sinh hoạt với mức tiêu thụ năng lợng ít nhất hiệu quả kinh tế cao nhất. 10
