Đang tải... (xem toàn văn)
Bài viết tổng hợp các nguồn năng lượng mới nổi bật hiện nay để giúp người đọc thấy được tiềm năng về các nguồn năng lượng mới trên thế giới và Việt Nam, qua đó nâng cao ý thức tiết kiệm năng lượng và tìm kiếm nguồn năng lượng mới trong cộng đồng; từ đó đề xuất một số giải pháp khai thác nguồn năng lượng mới ở Việt Nam.
N.T.B.Hạnh, N.T.Tâm / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Đại học Duy Tân 04(41) (2020) 21-31 21 04(41) (2020) 21-31 Một số giải pháp khai thác nguồn lượng tái tạo Việt Nam Some solutions to exploit renewable energy resources in Vietnam Nguyễn Thị Bích Hạnha,b*, Nguyễn Thế Tâma,b Bich Hanh Thi Nguyena,b*, The Tam Nguyena,b a Khoa Điện - Điện tử, Trường Đại học Duy Tân, Đà Nẵng, Việt Nam Viện Nghiên cứu Phát triển Công nghệ Cao, Trường Đại học Duy Tân, Đà Nẵng, Việt Nam a Faculty of Electrical-Electronic Engineering, Duy Tan University, Da Nang, 550000, Vietnam b Institute of Research and Development, Duy Tan University, Da Nang, 550000, Vietnam b (Ngày nhận bài: 25/5/2020, ngày phản biện xong: 25/6/2020, ngày chấp nhận đăng: 28/8/2020) Tóm tắt Ngày nay, xã hội ngày phát triển nhu cầu lượng ngày cao yêu cầu người phải tìm nguồn lượng để phụ thuộc vào nguồn lượng hóa thạch, nhiên liệu mỏ quặng than đá, dầu mỏ… vốn có hạn gây ảnh hưởng đến sức khỏe người Đã có nhiều hướng tiếp cận nghiên cứu, khai thác ứng dụng lượng Bài báo tổng hợp nguồn lượng bật để giúp người đọc thấy tiềm nguồn lượng giới Việt Nam, qua nâng cao ý thức tiết kiệm lượng tìm kiếm nguồn lượng cộng đồng Bài báo đề xuất số giải pháp khai thác nguồn lượng Việt Nam Từ khóa: Năng lượng mới; lượng mặt trời; lượng gió; lượng sinh học Abstract Nowadays, as society grows, the demand for energy is increasing and requires people to find renewable energy sources so that they not have to depend on fossil energy sources, ore mines such as coal, oil, etc… which are inherently limited and affect human health There have been many approaches to researching, exploiting and applying renewable energy, in which this article aims to summarize the current outstanding new energy sources to help us realize the potential of renewable energy sources in the world and Vietnam, raise the awareness of energy saving and find sources of new energy in the community, from which the article proposes some solutions to exploit renewable energy sources in Vietnam Keywords: Renewable energy; solar energy; wind energy; biofuel Tổng quan lượng 1.1 Năng lượng gì? Trong xã hội nay, nguồn lượng người quan tâm xã hội đón nhận Năng lượng khơng cịn từ mới, khái niệm mà trào lưu * khai thác ứng dụng lượng ngày lớn mạnh Vậy lượng gì? Năng lượng dạng lượng nằm ngồi nguồn lượng phổ thơng, loại lượng tái Corresponding Author: Faculty of Electrical-Electronic Engineering, Duy Tan University, Da Nang, 550000, Vietnam; Institute of Research and Development, Duy Tan University, Da Nang, 550000, Vietnam Email: hanhnguyen.unilab@gmail.com 22 N.T.B.Hạnh, N.T.Tâm / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Đại học Duy Tân 04(41) (2020) 21-31 tạo vừa bắt đầu vào khai thác tận dụng tích cực nghiên cứu chờ phát triển, ví dụ lượng mặt trời, lượng gió, lượng sinh khối, lượng địa nhiệt, lượng hải dương, lượng khinh khí bổ sung trình tự nhiên bao gồm lượng gió, lượng mặt trời, nhiên liệu sinh học, thủy điện, lượng sóng lượng thủy triều mà khai thác lúc nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển giới Hiện trạng khai thác nguồn lượng giới 2.1 Năng lượng từ biển Hình 1: Năng lượng (Năng lượng gió, lượng mặt trời) Các dạng lượng nguồn lượng tự nhiên, trực tiếp gián tiếp đến từ mặt trời sinh từ sâu lòng đất So với nguồn lượng nhiên liệu mỏ quặng truyền thống than đá, dầu mỏ , nguồn lượng có đặc điểm nhiễm trữ lượng lớn, có ý nghĩa quan trọng việc giải vấn đề cạn kiệt tài nguyên nhiên liệu mỏ quặng giới vấn đề ô nhiễm nghiêm trọng 1.2 Nhu cầu lượng người tương lai Năng lượng đóng vai trị quan trọng đời sống người Cuộc cách mạng công nghiệp diễn vào cuối kỷ 18 đầu kỷ 19 thúc đẩy trình sản xuất sử dụng lượng Q trình cơng nghiệp hóa làm tăng nhu cầu lượng giới Trong nhiên liệu hóa thạch nguồn lượng cho kinh tế tồn cầu Tuy nhiên, nguồn nhiên liệu có hạn gây vấn đề mơi trường biến đổi khí hậu Vì người tìm nguồn lượng thay gọi lượng tái tạo Nguồn lượng liên tục Năng lượng từ biển có nhiều loại, mặt biển có sóng dạt dào, có triều cường ngày tháng nọ, có dịng hải lưu chảy mãi, tất chứa nguồn lượng hải dương vơ tận Tài nguyên lượng biển không nhiều chủng loại mà lớn trữ lượng, kho lượng thay thế, không cạn kiệt trái đất Năng lượng sóng phát điện Phát điện lượng sóng kỹ thuật khai thác lượng sóng biển, nguyên lý chuyển lực sóng thành khơng khí nén để tác động vào tua bin khí, tua bin khí chuyển động kéo theo máy phát điện vận hành, từ lượng sóng chuyển đổi thành điện Điện phát từ lượng sóng loại lượng sạch, tái tạo, không cạn kiệt, triển vọng phát triển lớn Trạm phát điện lượng thủy triều Trạm phát điện lượng thủy triều trang thiết bị dùng để tận dụng lượng thủy triều cho việc phát điện, thiết bị Hình 2: Năng lượng từ biển N.T.B.Hạnh, N.T.Tâm / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Đại học Duy Tân 04(41) (2020) 21-31 chuyển đổi lượng thủy triều thành điện Trạm phát điện lượng thủy triều trạm điện lượng hải dương ứng dụng vào thực tế Nguyên lý xây dựng đập nước eo biển cửa sơng có triều cường để hình thành nên đập chứa nước Khi thủy triều dâng bể chứa tích trữ nước, thủy triều hạ, mực nước biển thấp xuống xả nước bể chứa, lực nước tác động vào tua-bin phát điện kéo theo máy phát điện vận hành Có thể nói nguồn lượng từ biển vô tận, nhiều nước giới sử dụng nguồn lượng từ biển điển hình như: - Năm 1966, Pháp xây dựng nhà máy điện thủy triều giới có quy mơ cơng nghiệp với cơng suất 240 MW, nhà máy điện thủy triều lớn giới - Năm 1984: Canada vận hành nhà máy 20 MW, sản xuất 30 triệu KW điện năm - Trung Quốc nước quan tâm đến nguồn lượng sạch, Trung Quốc có nhà máy điện thủy triều vận hành với tổng công suất 11 MW 2.2 Năng lượng thể người Năng lượng thể người chủ yếu tạo phận, thứ nhiệt thể, thứ lượng học thể Năng lượng thể lượng sinh học thân người lượng tái tạo tự nhiên Pin nhiệt điện từ nguồn nhiệt tỏa từ thể người Vào năm 1821, nhà khoa học Seebeck tiến hành thí nghiệm khoa học phát ông cho kim loại dẫn điện khác nối thành mạch điện kín, đặt điểm nối vào mơi trường có nhiệt độ khơng giống nhau, mạch điện sinh dòng điện Đây phát tuyệt vời, tượng nhiệt độ không giống đầu kim 23 loại dẫn điện sinh dòng điện đặt tên Seebeck, gọi hiệu ứng nhiệt điện Pin nhiệt điện thường nối vài linh kiện với nhau, để đầu lồi chỗ nguồn nhiệt, điểm nối đầu cố định môi trường nhiệt độ định, thế, điện sinh với linh kiện, từ có điện cần thiết Những thành tựu lớn pin nhiệt điện: - Công ty nghiên cứu phát minh chip Munich Đức nghiên cứu loại pin mẫu mã mới, pin nhiệt điện làm từ kỹ thuật linh kiện bán dẫn, chủ yếu cấu tạo từ chip silic cảm ứng nhiệt điện Khi mặt trước chip silic đặc biệt cảm nhận nhiệt độ có chênh lệch định so với nhiệt độ mặt sau, thiết bị điện tử bên sinh dòng định hướng, từ sinh dịng điện từ - Những vịng đeo tay để nạp pin điện thoại làm từ hiệu ứng Seebeck giúp cho điện thoại di động thông thường sạc pin định kỳ Phát điện lượng thể người - Máy phát điện động tác phát nguồn điện 1.5W, gắn vào chỗ khuỷu tay, gom động lực sinh khuỷu tay duỗi thẳng gập lại - Một vận động viên phát minh dụng cụ thu gom lượng bộ, thiết bị phát điện thu gom lượng tỏa người Thiết bị có trọng lượng 3.5pound buộc vào đầu gối để thực việc phát điện, nguyên lý phát điện thiết bị giống tượng lượng sinh phận phanh xe chạy động hỗn hợp sử dụng phanh tuần hoàn Hai đầu gối gắn thiết bị thu gom lượng, sinh nguồn điện khoảng 5W, đủ để sạc pin cho 10 điện thoại mà không ảnh hưởng đến việc bước người 24 N.T.B.Hạnh, N.T.Tâm / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Đại học Duy Tân 04(41) (2020) 21-31 khoảng 94 - 95%, phần lại gồm etan, pripan, butan, pentan, nitơ, dioxitcarbon, sulfur (hoặc khơng) Vì thế, khí than khai thác đủ để đưa vào ống dẫn, cung cấp trực tiếp cho hộ tiêu thụ Hình 3: Năng lượng từ thể người 2.3 Năng lượng từ than khí hóa than Năng lượng từ than phát sớm, từ 2000 năm trước người Trung Quốc phát sử dụng than đá, đến kỷ thứ 13 người Trung Quốc sử dụng loại “đá màu đen” làm nhiên liệu Tuy nhiên, trình khai thác lượng than đá gây ô nhiễm môi trường, hệ thống sinh thái bị phá hủy, môi trường sinh thái ngày tệ Vì yêu cầu đời kỹ thuật than Kỹ thuật than Kỹ thuật than cách gọi chung kỹ thuật để giảm thiểu ô nhiễm môi trường nâng cao việc gia công, tận dụng, đốt, chuyển hóa than cách hiệu quả, đồng thời kiểm sốt vấn đề nhiễm tồn hệ thống từ khai thác đến sử dụng than, bao gồm kỹ thuật sản xuất than sạch, kỹ thuật gia cơng than sạch, kỹ thuật chuyển hóa than hiệu cao, kỹ thuật đốt than phát điện hiệu cao, kỹ thuật xử lý ô nhiễm việc đốt than gây Kỹ thuật khí hóa than Khí than có nguồn gốc từ than đá, khí đốt tự nhiên tạo thành trình hoạt động vi sinh biến đổi than bùn thành than đá tác động nhiệt áp suất Một phần lượng khí vào bầu khơng khí q trình biến đổi than hàng triệu năm, phần cịn lại tích tụ lỗ rỗng than, đất đá xung quanh vỉa than hấp thụ than Thành phần chủ yếu khí than (CBM) khí mêtan (CH4), thường chiếm Trên giới, tầng chứa khí than phát khắp nơi Tập trung nhiều nước có trữ lượng than lớn Canada, Mỹ, Trung Quốc, Ấn Độ, Australia, Anh, Đức, Nga, Ukraina, Nam Phi, Indonesia 2.4 Năng lượng từ bầu trời Trạm phát điện lượng mặt trời Trong vũ trụ có chứa nguồn lượng mặt trời vô phong phú, kỹ thuật tận dụng nguồn lượng mặt trời để phát điện, thu gom lượng mặt trời vũ trụ đời Cùng với phát triển kỹ thuật phát điện lượng mặt trời, tận dụng acquy lượng mặt trời để thu gom lượng mặt trời chuyển hóa thành điện Hình 4: Trạm phát điện mặt trời lớn giới Ấn Độ Phát điện lượng mặt trời từ ý tưởng trở thành thực, lời kêu gọi xây dựng, phát triển trạm phát điện lượng mặt trời ngày nhiều Năng lượng gió Gió dạng lượng mặt trời Gió sinh ngun nhân mặt trời đốt nóng khí quyển, trái đất xoay quanh mặt trời không đồng bề mặt trái đất Luồng gió N.T.B.Hạnh, N.T.Tâm / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Đại học Duy Tân 04(41) (2020) 21-31 25 thay đổi tùy thuộc vào địa hình trái đất, luồng nước, cối, người sử dụng luồng gió chuyển động lượng cho nhiều mục đích như: thuyền, thả diều phát điện dụng sưởi ấm không gian khu vực, spa làm ấm hồ bơi, làm ấm nhà kính đất, làm ấm hồ ni trồng thủy sản, sấy quy trình cơng nghiệp làm tan tuyết Năng lượng gió mơ tả q trình, sử dụng để phát lượng điện Tua bin gió chuyển đổi từ động lực gió thành lượng Năng lượng sử dụng cho công việc cụ thể bơm nước máy nghiền lương thực cho máy phát chuyển đổi từ lượng thành lượng điện Công nghệ địa nhiệt Từ lâu CHLB Đức tiếng nước công nghiệp hàng đầu giới chủ trương phát triển mạnh lượng tái tạo, có lượng gió Từ năm 1991, nước Đức có mức giá ưu đãi lượng gió Đến năm 2000, Luật Năng lượng tái tạo Đức (EEG) bắt đầu có hiệu lực, quy định cụ thể mức giá ưu đãi kW điện gió Chính sách tác động tích cực tới việc phát triển lượng gió Đức Chỉ vịng 10 năm (2001 2010) tổng cơng suất lắp đặt tăng từ 8.754 MW (năm 2001) lên 27.214 MW (năm 2010), chiếm 25% cơng suất điện gió giới đứng thứ hai sau nước Mỹ 2.5 Năng lượng địa nhiệt Năng lượng địa nhiệt cung cấp nguồn thủy nhiệt nhiệt độ cao, hệ thống tầng nước ngầm sâu với nhiệt độ trung bình thấp, nguồn đá nóng Năng lượng địa nhiệt thường sản xuất điện phụ tải, khơng bị ảnh hưởng thời tiết thay đổi theo mùa Những yếu tố công suất nhà máy điện địa nhiệt đạt tới 95% Trong năm 2012, cơng suất điện địa nhiệt tồn cầu 11,4 GW sản xuất khoảng 72 TWh điện Điện địa nhiệt đáp ứng 25% tổng nhu cầu điện Iceland, El Salvador (22%), Kenya Philipin (mỗi nước 17%), Costa Rica (13%) Đối với hệ thống sưởi, phạm vi sử dụng nguồn địa nhiệt rộng hơn, sử dụng cho ứng Có ba loại nguồn địa nhiệt là: nguồn thủy nhiệt nhiệt độ cao (nguồn từ núi lửa), nguồn thủy nhiệt nhiệt độ trung bình thấp, đá nóng Mỗi loại nguồn sử dụng cơng nghệ sản xuất điện nhiệt khác Flash Steam Plants (nhà máy dãn áp), đóng góp khoảng 2/3 công suất lắp đặt địa nhiệt nay, sử dụng hồ nước có nhiệt độ 180°C Dry steam plants (nhà máy khơ), đóng góp khoảng 1/4 cơng suất địa nhiệt nay, nhà máy sử dụng trực tiếp nước khô bơm từ giếng sản xuất đến nhà máy sau qua tua bin Binary cycle plants (nhà máy chu kỳ nhị phân) nhóm nhà máy địa nhiệt phát triển nhanh chúng sử dụng nguồn nhiệt thấp trung bình phổ biến Tiềm năng lượng Việt Nam Tại Việt Nam, nhu cầu sử dụng lượng ngày tăng, nguồn nhiên liệu hóa thạch nước cạn kiệt dần khai thác sử dụng mạnh mẽ Theo Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN), tốc độ tiêu thụ điện Việt Nam có xu hướng tăng gấp đơi so với mức tăng trưởng GDP Vì điện sản xuất từ thủy điện nhiệt điện chưa đủ đáp ứng nhu cầu nên tạo áp lực cho ngành lượng Việt Nam, cần có chiến lược phát triển dài hạn, phát triển lượng tái tạo lựa chọn đắn nhằm đáp ứng nhu cầu lượng quốc gia đồng thời hướng đến phát triển bền vững Với lợi điều kiện tự nhiên khí hậu Việt Nam bờ biển dài 3.200 km dọc đất nước, với nguồn lượng thủy triều, lượng sóng lượng gió dồi 26 N.T.B.Hạnh, N.T.Tâm / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Đại học Duy Tân 04(41) (2020) 21-31 dào, lượng ánh sáng mặt trời phân bổ nhiều năm khắp vùng miền nước nguồn nguyên liệu sinh khối từ phát triển nông - lâm nghiệp tạo nguồn nguyên liệu dồi cho phát triển lượng tái tạo Vì vậy, tiềm lượng Việt Nam lớn, việc nghiên cứu tìm cơng nghệ để khai thác tái tạo nguồn lượng nhiệm vụ cấp thiết Các nguồn lượng Việt Nam 4.1 Năng lượng sinh khối Việt Nam nước có tiềm lớn nguồn lượng sinh khối từ chất thải nông nghiệp, rác, nước thải đô thị Tiềm phân bổ rộng khắp toàn quốc Một số dạng sinh khối sản xuất điện áp dụng công nghệ đồng phát lượng (sản xuất điện nhiệt) Lượng sinh khối khổng lồ này, không xử lý nguồn ô nhiễm lớn phát sinh liên tục, gây nên ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ sinh thái (đất, nước khơng khí) sức khỏe người Hằng năm, Việt Nam có gần 60 triệu sinh khối từ phế phẩm nơng nghiệp 40% sử dụng đáp ứng nhu cầu lượng cho hộ gia đình sản xuất điện Theo số liệu tính tốn, kg trấu tạo kWh điện, với lượng trấu hàng triệu tấn, năm Việt Nam thu hàng trăm MW điện Phế phẩm nông nghiệp dồi vùng Đồng sông Cửu Long, chiếm khoảng 50% tổng sản lượng phế phẩm nơng nghiệp tồn quốc vùng Đồng sơng Hồng với 15% tổng sản lượng tồn quốc Việt Nam có tiềm to lớn để phát triển điện sinh khối tương lai 4.2 Năng lượng mặt trời Tổ chức lượng tái tạo nước ASEAN phân loại tiềm năng lượng mặt trời thành mức sau: Mức 1: Khu vực có xạ trung bình năm 4,8 kWh/m2/ngày Mức 2: Khu vực có xạ trung bình năm từ 3,8 ÷ 4,8 kWh/m2/ngày Mức 3: Khu vực có xạ trung bình năm từ 3,2 ÷ 3,7 kWh/m2/ngày Mức 4: Khu vực có xạ trung bình năm từ 3,2 kWh/m2/ngày trở xuống Với khu vực mức khai thác sử dụng lượng mặt trời đạt hiệu cao, mức đạt hiệu quả, mức bình thường, mức khơng có hiệu Theo số liệu thống kê Trung tâm Khí tượng Thuỷ văn Quốc gia số nắng (số liệu bình quân 20 năm) Việt Nam, chia thành khu vực sau: Khu vực 1: Các tỉnh vùng Tây Bắc (Sơn La, Lai châu): Số nắng tương đối cao từ 1897 ÷ 2102 giờ/năm Khu vực 2: Các tỉnh cịn lại miền Bắc số tỉnh từ Thanh Hóa đến Quảng Bình Số nắng trung bình năm từ 1400 ÷ 1700 giờ/năm Khu vực 3: Các tỉnh từ Huế trở vào: Số nắng cao nước từ 1900 ÷ 2900 giờ/năm Theo đánh giá, vùng có số nắng từ 1800 giờ/năm trở lên coi có tiềm để khai thác sử dụng Đối với Việt Nam, tiêu chí phù hợp với nhiều vùng, tỉnh phía Nam 4.3 Năng lượng gió Với 3.000 km bờ biển thuộc khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa, Việt Nam đánh giá quốc gia có tiềm năng lượng gió tốt Tuy nhiên, nhiều quốc gia phát triển khác, tiềm năng lượng gió Việt Nam chưa lượng hóa mức độ phù hợp Cho đến nguồn liệu gió chủ yếu từ trạm khí tượng thủy văn Tốc độ gió trung bình năm thu thập từ trạm tương đối thấp, khoảng 2-3 m/s khu vực đất liền Khu vực ven biển, tốc độ gió từ đến m/s Ở khu vực đảo, tốc độ gió trung bình đạt đến m/s [2, 3, 4] N.T.B.Hạnh, N.T.Tâm / Tạp chí Khoa học Công nghệ Đại học Duy Tân 04(41) (2020) 21-31 Tuy nhiên, số liệu từ trạm khí tượng thuỷ văn nhìn chung khơng có độ xác cao tính đại diện cho khu vực, vị trí đo thường thành phố thị trấn độ cao đo thấp, khoảng 10m với tần suất đo lần/ngày Trước vấn đề này, năm 2001, Ngân hàng Thế giới (WB) khởi xướng đề án xây dựng đồ lượng gió cho bốn quốc gia gồm Campuchia, Lào, Thái Lan Việt Nam Nghiên cứu dựa vào số liệu từ trạm khí tượng thuỷ văn với mơ hình mơ để đánh giá tiềm năng lượng gió độ cao 65m 30m, tương ứng với độ cao tua bin gió nối lưới tua bin gió lưới độc lập Theo nghiên cứu này, Việt Nam nước có tiềm năng lượng gió tốt nước với 39% lãnh thổ có tốc độ gió lớn 6m/s độ cao 65m, tương đương với 513 GW Đặc biệt, 8% lãnh thổ, tương đương 112 GW đánh giá có tiềm năng lượng gió tốt 4.4 Năng lượng thủy triều Mặc dù Việt Nam có bờ biển dài, nguồn lượng sóng thủy triều chưa có đóng góp đáng kể vào hệ thống đầu tư khai thác nguồn lượng Việt Nam cịn khiêm tốn Tuy có nhiều thiết kế để khai thác sóng biển dịng hải lưu tất giai đoạn thử nghiệm Những thiết kế có ưu điểm khơng ảnh hưởng đến cơng trình lớn điện thủy triều, ảnh hưởng đến tầm nhìn động vật hoang dã trại điện gió ngồi khơi Việt Nam có 3.200km bờ biển có 12 trạm đo thủy triều (mặc dù bổ sung 57 trạm di động) Các trạm khí tượng thủy văn đo tốc độ, hướng dòng hải lưu, biên độ pha sóng thủy triều xung quanh đảo Bạch Long Vỹ, Cơ Tơ, Cát Bà, Hịn Dấu, Phú Quốc, Hoàng Sa, Trường Sa v.v Những số liệu đo cho thấy dòng thủy triều lớn từ 0,74m/s đến 0,84 m/s [5] Thủy triều có đặc tính khác nhau: số chỗ có thủy triều lớn nhỏ ngày (gọi 27 nhật triều) Nhiều chỗ có hai lần cao hai lần thấp ngày Nhiều chỗ có hai chế độ với chiều cao khác 4.5 Năng lượng địa nhiệt Khai thác lượng địa nhiệt Việt Nam có hiệu kinh tế, có khả thực thân thiện với môi trường, trước bị giới hạn mặt địa lý khu vực gần ranh giới kiến tạo mảng Các tiến khoa học kỹ thuật gần bước mở rộng phạm vi quy mô tài nguyên tiềm này, đặc biệt ứng dụng trực tiếp dùng để sưởi hộ gia đình Các giếng địa nhiệt có khuynh hướng giải phóng khí thải nhà kính bị giữ sâu lịng đất, phát thải thấp nhiều so với phát thải từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch thơng thường Cơng nghệ có khả giúp giảm thiểu nóng lên tồn cầu triển khai rộng rãi Mặc dù nguồn địa nhiệt chưa điều tra tính tốn kỹ Tuy nhiên, với số liệu điều tra đánh giá gần cho thấy tiềm điện địa nhiệt Việt Nam khai thác đến 300MW Khu vực có khả khai thác hiệu miền Trung Đề xuất số giải pháp nghiên cứu khai thác nguồn lượng Việt Nam 5.1 Các sách hỗ trợ nhà nước Việt Nam nước có tiềm lớn nguồn lượng tái tạo số dự án thực ít, tỷ trọng điện tái tạo tổng lượng điện sản xuất khơng đáng kể, nhà nước cần có sách khuyến khích để thúc đẩy phát triển lượng tái tạo như: - Tăng cường giáo dục, tuyên truyền phổ biến thông tin, vận động cộng đồng, nâng cao nhận thức, thúc đẩy sử dụng lượng sạch, lượng tiết kiệm hiệu 28 N.T.B.Hạnh, N.T.Tâm / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Đại học Duy Tân 04(41) (2020) 21-31 - Hỗ trợ doanh nghiệp sản xuất công nghiệp nâng cấp, cải tiến, hợp lý hóa dây chuyền cơng nghệ nhằm sử dụng lượng tiết kiệm hiệu quả; Phát triển tiêu chuẩn dán nhãn chứng nhận sản phẩm tiết kiệm lượng cho số sản phẩm sử dụng lượng lựa chọn - Tăng cường thực số dự án kỹ thuật - công nghệ sử dụng nhiên liệu, nhiệt điện cụ thể, thích hợp cho đối tượng thực tế, trọng việc trang bị dây chuyền công nghệ tận dụng nhiệt thừa từ khói thải lị cơng nghiệp, tiết kiệm lượng sử dụng động điện, điều hịa thơng gió, chế biến nơng, thủy sản - Triển khai vận động xây dựng mơ hình “Sử dụng tiết kiệm lượng” Khai thác tối ưu lực phương tiện, thiết bị giao thông, giảm thiểu lượng nhiên liệu tiêu thụ, hạn chế lượng phát thải ô nhiễm vào môi trường cho người dân - Có sở pháp lý qui chế rõ ràng làm sở cho điều tra, thăm dò, khảo sát, khai thác sử dụng nguồn lượng tái tạo theo hướng khuyến khích họ sử dụng sản xuất lượng từ nguồn cộng đồng cư dân nơng thơn, miền núi - Có chế tài hiệu nhằm giúp cho hộ nơng thơn miền núi, nhà đầu tư, hợp tác xã quyền địa phương nhận khoản đầu tư ban đầu cho lượng tái tạo hình thức tín dụng trợ cấp khoản vay ưu đãi thích đáng, nhằm giúp họ vượt qua chi phí ban đầu thường lớn để phát triển ứng dụng công nghệ lượng tái tạo đối phó với rủi ro q trình ứng dụng 5.2 Nâng cao trình độ áp dụng công nghệ cộng đồng Hiện Việt Nam thiếu doanh nghiệp thương mại cung cấp thiết bị lượng tái tạo dịch vụ điện liên quan đến lượng tái tạo Do vậy, công nghệ lượng tái tạo phần lớn chưa chế tạo nước mà phải nhập Các dịch vụ sau lắp đặt chưa có, đặc biệt vùng nông thôn vùng sâu, vùng xa Thực trạng áp dụng cơng nghệ Việt Nam cịn gặp nhiều khó khăn, như: - Cơng nghệ điện gió trải qua thay đổi nhanh chóng, đặc biệt gam công suất (10 năm trước công suất tiêu chuẩn 250kW ngày phổ biến từ đến 2MW), ngồi cịn phải kể đến tiến khoa học vật liệu Tuy nhiên Việt Nam, chưa có cơng nghệ hoàn chỉnh thử nghiệm điều kiện khí hậu đặc trưng (như bão, độ ẩm cao, thơng số khí ) Ngồi ra, cịn thiếu kinh nghiệm lựa chọn thiết bị đồng bộ, kỹ khai thác, vận hành bảo dưỡng, kể điện gió quy mơ nhỏ - Các dự án điện nối lưới, công nghệ điện sinh khối kiểm chứng có hiệu suất cao áp dụng giới, chúng chưa biết đến nhiều Việt Nam (như điện trấu, công nghệ khí hố, thu hồi khí mê tan bãi rác, đốt rác thải sinh hoạt ) Hiện nay, khơng có cơng ty nước cung cấp công nghệ điện sinh khối Hầu hết công nghệ phải nhập Các dịch vụ tư vấn kỹ thuật công nghệ điện sinh khối hạn chế, đặc biệt dịch vụ bảo dưỡng sửa chữa sau lắp đặt - Các công nghệ khác nhiều rào cản, lên thời gian gần đây, khí sinh học, pin mặt trời, lượng thủy triều sóng Sản xuất nhiệt điện từ khí sinh học cịn gặp rào cản mặt công nghệ thiết bị sử dụng (bếp, đèn, máy phát điện ), chủ yếu cịn chế tạo thủ cơng cải tạo từ thiết bị sử dụng khác Do đó, chất lượng độ tương thích thiết bị chưa tiêu chuẩn hóa Do thực trạng tồn việc khai thác áp dụng nguồn lượng mới, nhu N.T.B.Hạnh, N.T.Tâm / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Đại học Duy Tân 04(41) (2020) 21-31 29 cầu nâng cao trình độ áp dụng cơng nghệ lượng tái tạo nhu cầu cấp thiết nay, để giải vấn đề lâu dài cần đưa thêm mục tiêu giảng dạy nguồn lượng chương trình giáo dục, đặc biệt số ngành đào tạo đại học sau đại học Điện - Điện tử, Năng lượng để xây dựng đội ngũ đáp ứng hiểu biết công nghệ cung cấp dịch vụ bảo dưởng, sửa chữa lắp đặt sau triển khai hệ thống Từ thi này, bạn sinh viên mà điển hình sinh viên Trường Đại học Duy Tân có nhiều ý tưởng đề xuất cho thi giúp tìm kiếm, khai thác tái tạo lượng nhằm xây dựng thành phố phát triển bền vững Xuất phát từ thực tế nhận thức vai trò quan trọng lượng mới, tiết kiệm lượng cộng đồng, chương trình giảng dạy ngành Điện - Điện tử (chuẩn PNU - Trường Đại học Duy Tân) đưa vào giảng dạy môn học nguồn lượng mới, nhằm đào tạo sinh viên có khả áp dụng cơng nghệ hỗ trợ dịch vụ lắp đặt nguồn lượng cho cộng đồng Ngoài ra, quan ban ngành, trường đại học cần tích cực tham gia chương trình, hiệp định hệ thống lượng mặt trời, hệ thống lượng gió, hệ thống lượng đại dương Ủy ban Năng lượng quốc tế (IEA) để đuổi kịp với phát triển công nghệ lượng giới Tái tạo lượng phanh xe gắn máy ý tưởng xuất phát từ thực tế giao thông Việt Nam Trong tham gia giao thông, với điều kiện đường phố đông đúc thành phố lớn, thị Việt Nam, việc sử dụng phanh xe thường xuyên Chỉ cần tầm trăm mét phải phanh lần Khi phanh xe, lực ma sát phanh với vành xe đĩa phanh tạo nhiều đặc biệt tốc độ cao Đây lượng hao phí, lượng hao phí hồn tồn tận dụng Nếu tái tạo lại nguồn lượng hao phí này, tiết kiệm nhiều việc sử dụng nguồn lượng khác tương ứng 5.3 Tổ chức thi để thu thập ý tưởng nguồn lượng Để nâng cao ý thức tiết kiệm lượng tìm kiếm nguồn lượng mới, cần tổ chức thi cộng đồng Cuộc thi Giải pháp xanh cho thành phố (Go Green in the City) Tập đoàn Schneider Electric kiện truyền tải thông điệp cần thiết quản lý tiết kiệm lượng thông minh cho thành phố cộng đồng Cuộc thi có ý nghĩa lớn, mang tính giáo dục, tun truyền phổ biến thơng tin, vận động cộng đồng, nâng cao nhận thức, thúc đẩy sử dụng lượng sạch, lượng tiết kiệm hiệu Cuộc thi có tầm ảnh hưởng lớn nâng cao ý thức tiết kiệm lượng tìm kiếm nguồn lượng từ bạn sinh viên cộng đồng Một số ý tưởng tạo lượng từ thi Go-green in the city: Tái tạo lượng phanh xe gắn máy Thiết kế “bộ tái tạo lượng phanh” tháo lắp dễ dàng theo tiêu chí không ảnh hưởng đến phần cứng xe Nguyên lý hoạt động sản phẩm: Mỗi ta bóp nhấn phanh dynamo áp vào vành xe ma sát tạo lượng điện Năng lượng tích trữ lại vào pin ổn định dòng mạch ổn áp “Bộ tái tạo lượng phanh xe gắn máy” góp phần vào việc tái tạo lại nguồn lượng hao phí lượng điện dùng để cung cấp cho thiết bị sạc điện thoại, thắp sáng sử dụng cho thiết bị còi, đèn xe Đồng thời hệ thống truyền động điện cho phép phanh tái sinh tăng hiệu tiêu thụ nhiên liệu, giảm mức độ bào mòn kéo dài tuổi thọ cho phanh xe 30 N.T.B.Hạnh, N.T.Tâm / Tạp chí Khoa học Công nghệ Đại học Duy Tân 04(41) (2020) 21-31 Nguồn thải nhiệt xanh Năng lượng tái tạo từ cầu hút nhiệt Nhiệt thải từ động xe máy nguồn lượng thừa thải vơ tiềm để tái tạo trở lại sang dạng lượng khác sử dụng mục tiêu chuyển Nhiệt thải từ ống bô xe máy sang điện Nguồn điện đủ có để sạc thiết bị điện tử cấp nguồn cho hệ thống phụ tải xe Việt Nam số nước có lượng tiêu thụ xe máy đứng thứ giới với 55 triệu xe máy hành lợi lớn để phát triển đề án Nguồn nhiệt thải xanh Yếu tố cấu chuyển nhiệt ống bơ sang điện Sị nóng lạnh Quả cầu hút nhiệt (cịn gọi cầu thơng gió) thiết bị khí cơng nghiệp vận hành dựa nguyên tắc đối lưu không khí (khơng khí nóng di chuyển lên trên, khơng khí lạnh di chuyển xuống dưới) lấy gió tự nhiên, hút khí nóng nhà đưa gió mát từ vào Nhờ ưu điểm gọn nhẹ, dễ dàng lắp đặt, chi phí thấp, khơng tốn khơng gian nhà đặc biệt không tốn điện điều hòa nên Việt Nam ưu chuộng lắp đặt nhiều Dựa vào ưu điểm tận dụng tượng đối lưu không khí làm quay cầu Với động phát điện lắp đặt trục quay Khi cầu hoạt động tạo lương điện đủ để thắp sáng thiết bị điện phục vụ sinh hoạt khác Sị nóng lạnh ứng dụng cấu làm lạnh hầu hết thiết bị gia dụng như: Tủ lạnh, Máy điều hịa, Nhưng biết đảo ngược cấu hoạt động thu dịng điện sị nóng lạnh tiếp xúc nguồn nhiệt Đó thay cấp điện thơng thường để sị thực chức làm lạnh ngược lại, ta đặt mặt nóng Sị nóng lạnh vào bề mặt nóng ống bơ, mặt lạnh cịn lại tản nhiệt tốt sinh dịng điện tương đối lớn (tùy thuộc vào nhiệt độ bề mặt tiếp xúc cơng suất Sị nóng lạnh) Cùng với đối lưu khơng khí, gió yếu tố tận dụng nên cầu chạy với tốc độ nhanh Sản phẩm hoàn thiện đưa vào thử nghiệm cho hoạt động ổn định hiệu Về hiệu kinh tế, sản phẩm thắp sáng bóng đèn, áp dụng vào thực tế nâng cao suất, tạo lượng điện đủ thắp cho bóng đèn ban cơng, đèn trần bóng đèn sinh hoạt từ nguồn điện sản phẩm tạo Vì hiệu kinh tế sản phẩm đem lại đáng kể Hình 5: Sử dụng Sị nóng lạnh ứng dụng nguồn thải nhiệt xanh Sau đó, dịng điện sạc thẳng vào acquy xe sạc vào thiết bị smartphone, sạc dự phịng tùy vào mục đích sử dụng Hình 6: Ý tưởng “năng lượng tái tạo từ cầu hút nhiệt” N.T.B.Hạnh, N.T.Tâm / Tạp chí Khoa học Công nghệ Đại học Duy Tân 04(41) (2020) 21-31 Kết luận Năng lượng có vai trị vô quan trọng phát triển Quốc gia nhu cầu thiết yếu sinh hoạt người Khai thác lượng không ảnh hưởng đến cấu lượng mà ảnh hưởng đến cấu kinh tế mơ hình phát triển kinh tế thành phố, khu vực, đất nước chí tồn xã hội Khai thác lượng mới, giảm thiểu tiêu hao nhiên liệu mỏ quặng than đá, dầu mỏ , giảm thiểu lượng khí thải nhà kính, khiến cho kinh tế khu vực quốc gia vào đường phát triển bền vững thân thiện với môi trường Đương nhiên việc khai thác, phát triển ứng dụng lượng khơng phải ln ln sn sẻ, mà q trình dài nhiều khó khăn, có nhiều vấn đề kỹ thuật cần giải quyết, nhiều khâu kỹ thuật chờ đột phá Những năm gần đây, nhiều vùng miền khác hướng tới việc sử dụng lượng tái tạo ngày nhiều người nhận thấy lợi ích việc Sự tăng lên nhận thức 31 người dân chấp nhận họ giúp vượt qua chướng ngại để thay đổi, trở ngại thuộc mặt trị xã hội Năng lượng tiến đến phía trước chúng ta, ứng dụng rộng rãi sống Ứng dụng lượng thay đổi môi trường sống người môi trường sinh thái Trái Đất Năng lượng ứng dụng khiến cho thành phố trở nên đẹp hơn, khiến nông thôn trở nên xanh hơn, sống người dân từ thành thị đến nông thôn ngày tốt đẹp Tài liệu tham khảo [1] Bùi Đức Hùng, Nguyễn Thị Thu Hằng, “Năng lượng mới”, Nhà xuất Bách Khoa Hà Nội, 2017 [2] IEVN (2007) Viện Năng lượng, Quy hoạch lượng gió tỉnh duyên hải miền Bắc [3] PECC4 (2006) Công ty tư vấn điện 4, Quy hoạch lượng gió tỉnh duyên hải miền Trung, 2006 [4] PECC3 (2006) Công ty tư vấn điện 3, Quy hoạch lượng gió tỉnh duyên hải miền Nam [5] IEVN (2007) Viện Năng lượng, Nghiên cứu tổng quan điện thủy triều Việt Nam [6] IEA (2014) Renewable Energy http://www.iea.org/topics/renewables/ [7] Biofuels (2010) Biofuels: The fuel of the future [Online] http://biofuel.org.uk/[Accessed 10 March 2013] ... Đề xuất số giải pháp nghiên cứu khai thác nguồn lượng Việt Nam 5.1 Các sách hỗ trợ nhà nước Việt Nam nước có tiềm lớn nguồn lượng tái tạo số dự án thực ít, tỷ trọng điện tái tạo tổng lượng điện... nghiên cứu tìm cơng nghệ để khai thác tái tạo nguồn lượng nhiệm vụ cấp thiết Các nguồn lượng Việt Nam 4.1 Năng lượng sinh khối Việt Nam nước có tiềm lớn nguồn lượng sinh khối từ chất thải nông nghiệp,... thức tiết kiệm lượng tìm kiếm nguồn lượng từ bạn sinh viên cộng đồng Một số ý tưởng tạo lượng từ thi Go-green in the city: Tái tạo lượng phanh xe gắn máy Thiết kế “bộ tái tạo lượng phanh” tháo