Năng lượng mặt trời Thiết kế và lắp đặt Võ Viết Cường, Nguyễn Lê Duy Luân

TS VÕ VIẾT CƯỜNG (Chủ biên)
ThS NGUYỄN LÊ DUY LUÂN

NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI
THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT


TS VÕ VIẾT CƯỜNG (Chủ biên)
ThS NGUYỄN LÊ DUY LUÂN

NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI –
THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 2017


LỜI MỞ ĐẦU
Năng lượng được xem là máu của nền kinh tế. Chúng ta đã và đang
dựa chủ yếu vào năng lượng hóa thạch để phát triển, trong khi năng
lượng này có giới hạn và phát thải khí nhà kính (Green House Emission GHE) gây nên việc nóng lên tồn cầu (Global Warming - GW) và biến
đổi khí hậu (Climate Change - CC). Để giảm thiểu việc phụ thuộc vào
năng lượng hóa thạch, cả thế giới đang đi theo một chiến lược chung đó
là: 4R + P: Reduce - Giảm thiểu, Reuse - Sử dụng lại, Recycle - Tái chế,
Renewable (Energy) - Tái tạo (Năng lượng) + Policy (Government) Chính sách (Nhà nước). Ngoài Reduce, Reuse, Recycle + Policy,
Renewable (Energy) - Năng lượng tái tạo, trong đó năng lượng mặt trời
ngày càng được xem là có triển vọng lớn nhất có thể thay thế năng lượng
hóa thạch do giá bán ngày càng cạnh tranh và hiệu suất ngày càng được
nâng cao.
Việt Nam là quốc gia theo khảo sát của tổ chức GIZ (Đức), Ngân
hàng Thế giới (WB),... có tiềm năng tự nhiên rất lớn về năng lượng mặt

trời vì có số giờ nắng trong năm trên 2.500h/năm, đặc biệt là từ vĩ tuyến
17 xuống tới mũi Cà Mau, với tổng năng lượng bức xạ mặt trời theo
phương ngang (GHI) trung bình từ 4,8 đến 5,5 KWh/m2/day. Việt Nam
đã sớm có ứng dụng khai thác năng lượng mặt trời dưới dạng nhiệt thơng
qua thiết bị máy nước nóng năng lượng mặt trời. Ứng dụng về pin quang
điện (PV) hiện vẫn còn rất hạn chế do giá thành phát điện từ hệ thống PV
vẫn còn cao hơn giá điện lưới.
Để thúc đẩy việc gia tăng sử dụng năng lượng tái tạo, Việt Nam đã
ban hành “Chiến lược phát triển năng lượng tái tạo của Việt Nam đến
năm 2030, tầm nhìn đến năm 2050” theo quyết định số 2068/QĐ-TTg
ngày 25/11/2016. Theo đó, mục tiêu tới năm 2030, sẽ có cơng suất phát
điện từ nguồn năng lượng tái tạo là 12GW, tương đương khoảng 13,2%
công suất phát và 5% điện năng phát của hệ thống điện tại thời điểm
2030. Mục tiêu này đã có những tín hiệu khả quan khi chính phủ vừa ra
quyết định số 11/2017/QĐ-TTg ngày 11/4/2017 về “Cơ chế khuyến
khích phát triển các dự án điện mặt trời tại Việt Nam”. Theo đó, EVN sẽ
mua điện từ các hệ thống PV với giá 9.35 $cent/KWh thông qua hệ thống
đo đếm Net Metering. Với quyết định này, chắc chắn sẽ tạo ra một “làn
sóng” mới cho tồn xã hội đầu tư vào các hệ thống PV với quy mô lớn
cũng như quy mơ hộ gia đình.
Cuốn sách này sẽ cung cấp cho người đọc những kiến thức cơ bản
nhất về năng lượng tái tạo nói chung và năng lượng mặt trời nói riêng,
3


các ứng dụng khai thác năng lượng mặt trời, cung cấp, giải pháp thiết kế
cho các hệ thống máy nước nóng năng lượng mặt trời, hệ thống chiếu
sáng ban ngày dùng ánh sáng mặt trời, và hệ thống pin quang điện ở quy
mơ vừa và nhỏ; tính tốn hiệu quả kinh tế của dự án đầu tư; cuối cùng là
hướng dẫn lắp đặt các hệ thống trên. Cuốn sách được xây dựng là giáo

trình, tài liệu tham khảo cho sinh viên chuyên ngành Điện, kỹ sư thiết kế,
kỹ thuật viên lắp đặt. Đặc biệt trong cuốn sách này, trong phần phụ lục,
cung cấp bảng tra năng lượng bức xạ mặt trời phục vụ cho việc thiết kế
PV cho 52 tỉnh/thành phố và 06 huyện đảo trải khắp Việt Nam.
Chương 1 ÷ 6 do TS Võ Viết Cường biên soạn.
Chương 7 do ThS Nguyễn Lê Duy Luân biên soạn.
Mọi đóng góp vui lòng gửi về địa chỉ
Chân thành cảm ơn quý độc giả.

TS VÕ VIẾT CƯỜNG

4


MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU .......................................................................................... 3
MỤC LỤC ................................................................................................ 5
DANH MỤC BẢNG BIỂU .................................................................... 10
DANH MỤC HÌNH VẼ ......................................................................... 12
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ................................................................ 17
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NĂNG LƯỢNG
THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM ........................................ 19
1.1. TỔNG QUAN ............................................................................... 19
1.2. TÌNH HÌNH KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG NĂNG
LƯỢNG TRÊN THẾ GIỚI ......................................................... 21
1.2.1. Năng lượng hóa thạch ........................................................ 21
1.2.2. Năng lượng tái tạo ............................................................. 26
1.3. TÌNH HÌNH SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TẠI VIỆT
NAM .............................................................................................. 37
1.3.1. Cấu trúc năng lượng của Việt Nam ................................... 37

1.3.2. Tình hình tiêu thụ năng lượng tại Việt Nam...................... 38
1.3.3. Tình hình phát điện tại Việt Nam ...................................... 39
1.3.4. Tình hình tiêu thụ điện năng tại Việt Nam ........................ 41
1.3.5. Các nguồn năng lượng tái tạo tại Việt Nam ...................... 41
1.4. CÁC DẠNG ỨNG DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI ......... 51
1.4.1. Ứng dụng nhiệt năng từ năng lượng mặt trời .................... 51
1.4.2. Ứng dụng nhiệt điện mặt trời............................................. 54
1.4.3. Ứng dụng quang điện mặt trời ........................................... 58
1.4.4. Ứng dụng quang năng chiếu sáng từ năng lượng mặt
trời...................................................................................... 59
1.5. KẾT LUẬN ................................................................................... 60

5


CHƯƠNG 2: BỨC XẠ MẶT TRỜI .................................................. 61
2.1

2.2

2.3

BỨC XẠ MẶT TRỜI ................................................................... 61
2.1.1

Các khái niệm .................................................................... 61

2.1.2

Bức xạ mặt trời trên bề mặt trái đất ................................... 61

2.1.3

Quan hệ giữa các góc hình học của bức xạ mặt trời và
bề mặt khảo sát .................................................................. 63

TÍNH TỐN BỨC XẠ MẶT TRỜI ........................................... 65
2.2.1

Lưu đồ tính tốn ................................................................ 65

2.2.2

Giải thích lưu đồ tính tốn ................................................. 66

TÍNH TỐN MẪU....................................................................... 70
2.3.1

Tính góc giờ mặt trời ......................................................... 70

2.3.2

Tính năng lượng bức xạ mặt trời trung bình ngồi khí
quyển ................................................................................. 71

2.3.3

Tính tổng năng lượng bức xạ mặt trời trung bình
trong khí quyển .................................................................. 72

2.3.4

Tính hệ số chuyển đổi trực xạ............................................ 73

2.3.5

Tính hệ số chuyển đổi tổng xạ ........................................... 74

2.3.6

Tiểu kết .............................................................................. 75

2.4

VÍ DỤ TÍNH TỔNG LƯỢNG BỨC XẠ .................................... 75

2.5

KẾT LUẬN ................................................................................... 76

CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG NƯỚC NÓNG NĂNG LƯỢNG
MẶT TRỜI ................................................................... 77
3.1

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NƯỚC NÓNG NĂNG
LƯỢNG MẶT TRỜI ................................................................... 77

3.2

CẤU TẠO HỆ THỐNG NƯỚC NÓNG NĂNG LƯỢNG

MẶT TRỜI ................................................................................... 79

6

3.2.1

Bộ thu nhiệt (collector) ...................................................... 81

3.2.2

Bình bảo ơn ........................................................................ 82

3.2.3

Hệ thống khung giá đỡ ...................................................... 84

3.2.4

Hệ thống ống dẫn ............................................................... 84


3.3

3.4

3.5

CƠNG NGHỆ MÁY NƯỚC NĨNG NĂNG LƯỢNG
MẶT TRỜI ................................................................................... 85
3.3.1

Cơng nghệ bộ thu nhiệt dạng phẳng .................................. 86

3.3.2

Bộ thu nhiệt dạng tập trung ............................................... 90

TRÌNH TỰ THIẾT KẾ HỆ THỐNG NƯỚC NÓNG
NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI....................................................... 93
3.4.1

Sơ đồ khối hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời ........ 93

3.4.2

Trình tự thiết kế hệ thống .................................................. 94

3.4.3

Tính tốn thiết kế mẫu ....................................................... 99

KẾT LUẬN ................................................................................. 105

CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG BAN NGÀY
(DAYLIGHTING) ..................................................... 106
4.1

4.2

KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG BAN NGÀY ................................ 107

4.1.1

Kỹ thuật chiếu sáng ban ngày theo trường phái kiến
trúc ................................................................................... 108

4.1.2

Kỹ thuật chiếu sáng ban ngày trực tiếp qua mái .............. 114

4.1.3

Kỹ thuật lấy sáng tự nhiên qua mặt bên cơng trình ......... 124

TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG
BAN NGÀY QUA MẶT BÊN CƠNG TRÌNH ........................ 125
4.2.1

Lưu đồ thiết kế ................................................................. 125

4.2.2

Giải thích lưu đồ .............................................................. 125

4.3

VÍ DỤ TÍNH TỐN ................................................................... 132

4.4

KẾT LUẬN ................................................................................. 136

CHƯƠNG 5: HỆ THỐNG PIN QUANG ĐIỆN NĂNG
LƯỢNG MẶT TRỜI ................................................. 137
5.1

KHÁI NIỆM CHUNG ............................................................... 137

5.2

CÁC CÔNG NGHỆ PIN QUANG ĐIỆN MẶT TRỜI ........... 141
5.2.1

Lịch sử hình thành và cơng nghệ quang điện mặt trời..... 141

5.2.2

Dự báo giá pin mặt trời .................................................... 142
7


5.2.3
5.3

Quyết định đầu tư hệ thống pin quang điện mặt trời ....... 144

THIẾT KẾ HỆ THỐNG PIN QUANG ĐIỆN MẶT TRỜI ... 147
5.3.1

Cấu trúc hệ thống quang điện mặt trời nối lưới ............... 147

5.3.2

Thiết kế hệ thống pin quang điện mặt trời nối lưới hộ
gia đình ............................................................................ 149

5.4

VÍ DỤ TÍNH TOÁN ................................................................... 155

5.5

KẾT LUẬN ................................................................................. 157

CHƯƠNG 6: PHƯƠNG PHÁP LẮP ĐẶT HỆ THỐNG
NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI .................................... 158
6.1

PHƯƠNG PHÁP LẮP ĐẶT HỆ THỐNG ỐNG DẪN
SÁNG DAYLIGHTING ............................................................ 158
6.1.1. Cấu kiện hệ thống ống dẫn sáng tiêu biểu ........................ 158
6.1.2. Dụng cụ hỗ trợ .................................................................. 160
6.1.3. Yêu cầu đối với thi công, lắp đặt hệ thống ống dẫn
sáng ................................................................................... 160
6.1.4. Một số lưu ý quan trọng về thi công, lắp đặt hệ thống
ống dẫn sáng ..................................................................... 160
6.1.5. Quy trình lắp đặt hệ thống ống dẫn sáng daylighting ....... 161

6.2

PHƯƠNG PHÁP LẮP ĐẶT HỆ THỐNG QUANG ĐIỆN

MẶT TRỜI ................................................................................. 168
6.2.1

Yêu cầu đối với thi công, lắp đặt hệ thống quang điện
mặt trời............................................................................. 168

6.2.2

Một số lưu ý về thi công, lắp đặt hệ thống quang điện
mặt trời............................................................................. 168

6.2.3

Quy trình thi cơng, lắp đặt hệ thống quang điện ............. 169

CHƯƠNG 7: TÍNH TỐN HIỆU QUẢ KINH TẾ CỦA
MỘT DỰ ÁN ĐẦU TƯ ............................................. 175
7.1

8

CÁC KHÁI NIỆM TÀI CHÍNH CƠ BẢN............................... 175
7.1.1

Tiền .................................................................................. 175

7.1.2

Chi phí ............................................................................. 175

7.1.3

Giá cả ............................................................................... 179

7.1.4

Giá vốn bán hàng ............................................................. 179

7.1.5

Giá bán sản phẩm ............................................................ 179

7.1.6

Thuế ................................................................................. 179

7.1.7

Doanh thu ........................................................................ 181

7.1.8

Lãi .................................................................................... 181

7.1.9

Vịng đời dự án ................................................................ 182

7.1.10 Thời gian hồn vốn .......................................................... 182

7.2

7.3

7.4

XÁC ĐỊNH HIỆU QUẢ TÀI CHÍNH CỦA MỘT DỰ ÁN
ĐẦU TƯ ...................................................................................... 182
7.2.1

Phương pháp tính hiện giá thu hồi thuần NPV ................ 183

7.2.2

Phương pháp xác định thời gian hoàn vốn ...................... 185

7.2.3

Phương pháp xác định suất thu hồi nội bộ ...................... 186

VÍ DỤ TÍNH TỐN ................................................................... 189
7.3.1

Hộ gia đình ...................................................................... 189

7.3.2

Nhà máy phát điện PV ..................................................... 190

KẾT LUẬN ................................................................................. 191

PHỤ LỤC 1 .......................................................................................... 192
PHỤ LỤC 2 .......................................................................................... 279
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................... 288

9


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 0.1. Trữ lượng, sản lượng và tình hình tiêu thụ dầu mỏ tồn
cầu năm 2015 .......................................................................... 24
Bảng 0.2. Trữ lượng, sản lượng và tình hình tiêu thụ khí thiên
nhiên tồn cầu năm 2015......................................................... 25
Bảng 0.3. Trữ lượng, sản lượng và tình hình tiêu thụ than đá tồn
cầu năm 2015 .......................................................................... 26
Bảng 0.4. Các chỉ số chính về tình hình khai thác các nguồn năng
lượng tái tạo trên thế giới (tính đến cuối năm 2016) ............... 34
Bảng 0.5. Cấu trúc cân bằng năng lượng của Việt Nam năm 2011......... 37
Bảng 0.6. Sản lượng năng lượng sơ cấp của Việt Nam năm 2011 .......... 38
Bảng 0.7. Cơ cấu tiêu thụ năng lượng theo ngành - nghề của Việt
Nam năm 2011 ........................................................................ 39
Bảng 0.8. Tình hình tiêu thụ năng lượng của Việt Nam từ 2006 đến
2011 ......................................................................................... 39
Bảng 0.9. Tỷ lệ phát điện của Việt Nam theo nguồn nhiên liệu năm
2015 ......................................................................................... 40
Bảng 0.10. Sản lượng điện cung ứng cho các ngành kinh tế tại Việt
Nam từ 2010 đến 2015 ............................................................ 41
Bảng 0.11. Các công nghệ khai thác năng lượng tái tạo.......................... 42
Bảng 0.12. Mật độ năng lượng trung bình hằng năm và số giờ nắng
trung bình hằng năm ở các khu vực khác nhau của Việt

Nam ......................................................................................... 46
Bảng 0.1. Hiệu suất hấp thụ nhiệt của bề mặt trao đổi nhiệt của bộ
thu phẳng ................................................................................. 88
Bảng 0.2. So sánh hiệu quả kinh tế - kỹ thuật của các công nghệ thu
nhiệt mặt trời tập trung ............................................................ 92
Bảng 0.1. Các phương pháp thiết kế chiếu sáng ban ngày bổ sung....... 129
Bảng 0.1. Ví dụ về so sánh chi phí đầu tư sơ bộ hệ thống pin quang
điện mặt trời .......................................................................... 146
Bảng 0.1. Cấu kiện hệ thống ống dẫn sáng tiêu biểu ............................. 158
Bảng 0.1. Số liệu thu hồi của dự án (đơn vị tính: triệu USD) ............... 183
10


Bảng 0.2. Tính tốn hiện giá thu hồi thuần (đơn vị tính: triệu USD) .... 184
Bảng 0.3. Số liệu đầu vào của dự án (đơn vị tính: triệu USD) .............. 185
Bảng 0.4. Bảng tính thời gian hồn vốn cho dự án ............................... 186
Bảng 0.5. Bảng tính hiệu quả đầu tư tài chính cho dự án lắp đặt pin
quang điện mặt trời hộ gia đình ............................................ 189
Bảng 0.6. Bảng tính hiệu quả đầu tư tài chính cho dự án lắp đặt pin
quang điện mặt trời quy mô nhà máy .................................... 190

11


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Sơ đồ chuyển hóa năng lượng đơn giản của các dạng
năng lượng thiết yếu ............................................................ 220
Hình 1.2. Tỷ lệ tiêu thụ năng lượng tồn cầu năm 2014. .................... 223
Hình 1.3. Tỷ lệ nguồn năng lượng tái tạo trong tổng nguồn năng
lượng tiêu thụ toàn cầu năm 2015.......................................... 30

Hình 1.4. Số lượng quốc gia đã ban hành hệ thống cơ chế, chính
sách hỗ trợ phát triển nguồn năng lượng tái tạo theo loại
ứng dụng trên thế giới. ........................................................... 32
Hình 1.5. Các quốc gia đã ban hành khung chính sách về giá và
thị trường carbon.................................................................... 33
Hình 1.6. Tỷ lệ sản lượng điện năng thế giới tính đến cuối năm
2016. ...................................................................................... 34
Hình 1.7. Cơng suất lắp đặt nguồn năng lượng tái tạo của các quốc
gia và khu vực trên thế giới (khơng xét đến thủy điện). ........ 35
Hình 1.8. Chi phí đầu tư của các hệ thống Photovoltaic (PV) năm
2009-2016 tại Mỹ. ................................................................. 39
Hình 1.9. Dự báo giá thành phát điện của hệ thống PV trên thế
giới tới năm 2035. .................................................................. 40
Hình 1.10. Tỷ lệ sở hữu nguồn phát điện năm 2015................................ 43
Hình 1.11. Nhà máy điện địa nhiệt Rincon de la Vieja Nation Park,
Costa Rica. ............................................................................. 53
Hình 1.12. Bếp năng lượng mặt trời. ....................................................... 56
Hình 1.13. Cấu tạo bếp NLMT: (a) bếp hình hộp, (b) bếp parabol ......... 56
Hình 1.14. Thiết bị chưng cất nước dùng năng lượng mặt trời. .............. 57
Hình 1.15. Ứng dụng động cơ Stirling sử dụng NLMT để bơm
nước. ...................................................................................... 57
Hình 1.16. Thiết bị làm lạnh và điều hịa khơng khí sử dụng
NLMT. ................................................................................... 58
Hình 1.17. Các máng parabol của cụm nhà máy nhiệt điện mặt trời
Solnova 1, 3 và 4 thuộc hãng Abengoa Solar ở Tây Ban
Nha. Được xây dựng hoàn tất vào năm 2010. ....................... 59
12


Hình 1.18. Sơ đồ hoạt động của nhà máy nhiệt điện mặt trời. ................ 60

Hình 1.19. Hệ thống tháp điện mặt trời. .................................................. 61
Hình 1.20. Sơ đồ hoạt động của nhà máy tháp điện mặt trời. ................. 61
Hình 1.21. Một trạm phát điện đĩa mặt trời ở Hermannsburg. ................ 62
Hình 1.22. Hệ thống điện NLMT: (a) hệ thống độc lập, (b) hệ thống
nối lưới. .................................................................................. 63
Hình 1.23. Ứng dụng quang điện mặt trời cho nhà ở dân dụng. ............. 63
Hình 1.24. Các bộ phận của một cụm hệ thống daylighting.................... 64
Hình 1.25. Ứng dụng hệ thống daylighting cho khơng gian văn
phịng. .................................................................................... 65
Hình 2.1. Góc nhìn mặt trời từ trái đất. ................................................. 67
Hình 2.2. Quá trình truyền năng lượng bức xạ mặt trời qua tầng
khí quyển của trái đất. ............................................................ 68
Hình 2.3. Quan hệ giữa các góc hình học của bức xạ mặt trời và
bề mặt khảo sát. ..................................................................... 69
Hình 2.4. Lưu đồ tính tốn năng lượng bức xạ mặt trời. ....................... 72
Hình 3.1. Tổng cơng suất đặt và sản lượng năng lượng nhiệt hằng
năm toàn cầu từ năm 2000 đến năm 2015. ............................ 83
Hình 3.2. Phân phối tổng cơng suất lắp đặt hệ thống nhiệt mặt trời
toàn cầu theo cơng nghệ bộ thu nhiệt. ................................... 84
Hình 3.3. Cấu tạo hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời đơn
giản. ....................................................................................... 85
Hình 3.4. Hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời dùng trong
cơng nghiệp. ........................................................................... 86
Hình 3.5. Cấu tạo bình bảo ôn. .............................................................. 88
Hình 3.6. Tỷ lệ mất mát nhiệt của nước nóng ứng với các khoảng
cách cao độ khác nhau giữa bồn chứa và bộ thu nhiệt
mặt trời. .................................................................................. 89
Hình 3.7. Hệ thống khung giá đỡ và bộ gom nhiệt. ................................. 90
Hình 3.8. Cấu tạo bộ thu nhiệt dạng ống cơ bản. .................................... 92
Hình 3.9. Các loại bộ thu dạng phẳng. .................................................... 94

13


Hình 3.10. Cách ghép nối các bộ thu nhiệt: (a) ghép nối tiếp; (b)
ghép song song; (c) ghép hỗn hợp ......................................... 96
Hình 3.11. Các cơng nghệ thu nhiệt mặt trời tập trung. .......................... 97
Hình 3.12. Sơ đồ khối hệ thống máy nước nóng NLMT. ...................... 100
Hình 3.13. Lưu đồ thiết kế hệ thống máy nước nóng năng lượng
mặt trời ................................................................................. 101
Hình 3.14. Các phương thức ghép nối bộ thu. ....................................... 105
Hình 3.15. Kết nối các bộ thu thành phần. ............................................ 101
Hình 3.16. Biểu đồ tổng nhu cầu dùng nước nóng tối đa trong ngày
đạt lượng khách tối đa và tối thiểu tại khách sạn. ................ 102
Hình 3.17. Biểu đồ nhu cầu dùng nước nóng trung bình trong ngày. ... 103
Hình 3.18. Kết nối các bộ thu thành phần. ............................................ 112
Hình 4.1. Kỹ thuật chiếu sáng ban ngày trong kiến trúc Ai Cập và
Hi Lạp cổ đại. ...................................................................... 117
Hình 4.2. Kỹ thuật chiếu sáng ban ngày trong kiến trúc La Mã cổ
đại và Do Thái. .................................................................... 118
Hình 4.3. Kỹ thuật chiếu sáng ban ngày trong kiến trúc La Mã cổ
đại và Do Thái. .................................................................... 119
Hình 4.4. Kỹ thuật chiếu sáng ban ngày trong kiến trúc Gothic,
Baroque và Phục Hưng (Renaissance)................................. 120
Hình 4.5. Kỹ thuật chiếu sáng TDD. ................................................... 123
Hình 4.6. Các kiểu dáng cầu thu sáng. ................................................ 126
Hình 4.7. Khả năng truyền dẫn ánh sáng trong ống truyền thẳng
(không gập khúc) khi xét đến ảnh hưởng của tỷ số
hướng truyền, độ phản xạ của bề mặt thành ống bên
trong và góc tới ống. ............................................................ 127

Hình 4.8. Ứng dụng cơng nghệ TDD thụ động trong cơng trình
dân dụng............................................................................... 128
Hình 4.9. Cấu tạo cầu thu sáng chủ động. ........................................... 129
Hình 4.10. Hai kiểu lấy sáng sử dụng cơng nghệ khác nhau. ................ 130
Hình 4.11. Bản đồ thị trường phân phối TDD trên thế giới năm
2016. .................................................................................... 123

14


Hình 4.12. Ý tưởng về kỹ thuật chiếu sáng ban ngày qua mặt bên
cơng trình. ............................................................................ 124
Hình 4.13. Lưu đồ thiết kế hệ thống chiếu sáng ban ngày qua mặt
bên cơng trình. ..................................................................... 127
Hình 4.14. Góc lấy sáng . .................................................................... 128
Hình 4.15. Ví dụ mặt bằng văn phịng làm việc cần thiết kế chiếu
sáng ban ngày. ..................................................................... 133
Hình 4.16. Các vị trí tính tốn chiếu sáng ban ngày độc lập. ................ 134
Hình 5.1. Cơng suất lắp đặt tích lũy hệ thống quang điện mặt trời
của các khu vực trên thế giới. .............................................. 138
Hình 5.2. Sản lượng sản phẩm module pin quang điện (quy đổi về
công suất đặt) của thế giới (tính đến cuối năm 2016). ......... 139
Hình 5.3. Thị phần pin năng lượng mặt trời theo cơng nghệ. .............. 139
Hình 5.4. Hiệu suất pin năng lượng mặt trời theo công nghệ. ............. 140
Hình 5.5. Giá pin quang điện mặt trời silicon đa tinh thể giai đoạn
từ 2010 đến 2016. ................................................................ 143
Hình 5.6. Kịch bản mức giảm chi phí lắp đặt hệ thống pin quang
điện mặt trời đến 2040. ........................................................ 144
Hình 5.7. Quy trình xem xét đưa ra quyết định đầu tư hệ thống pin
quang điện mặt trời. ............................................................. 145

Hình 5.8. Cấu trúc hệ thống PV nối lưới hộ gia đình. ......................... 148
Hình 5.9. Lưu đồ tính tốn lựa chọn thơng số kỹ thuật hệ thống. ....... 149
Hình 5.10. Tập hợp các dạng inverter tương ứng với các ứng dụng
có quy mơ khác nhau. .......................................................... 151
Hình 5.11. Vùng điện áp, cơng suất tối đa của inverter phụ thuộc
vào nhiệt độ bức xạ. ............................................................. 152
Hình 6.1. Cấu kiện hệ thống ống dẫn sáng daylighting. ...................... 159
Hình 6.2. Định vị vị trí lắp đặt tấm phản quang trên trần (a) và vị
trí lắp đặt chụp thủy tinh lấy sáng trên mái (b). ................... 161
Hình 6.3. Khoanh vùng cắt và cắt trần, cắt mái. .................................. 162
Hình 6.4. Lắp đặt tấm đế ngăn nước mái. ............................................ 162
Hình 6.5. Cố định đế và lắp đặt bộ cấu kiện ống dẫn mái. .................. 163
15


Hình 6.6. Nối ống dẫn sáng từ trần xuống mái. ................................... 163
Hình 6.7. Cố định chặt các bộ phận ống dẫn mái (a) và tháo bỏ
film bảo vệ (b). .................................................................... 164
Hình 6.8. Lắp đặt phần chụp thủy tinh lấy sáng trên mái. ................... 165
Hình 6.9. Lắp đặt bộ phận cấu kiện ống đáy lên trần. ......................... 165
Hình 6.10. Kết nối các bộ phận của hệ thống. ....................................... 166
Hình 6.11. Cố định bộ phận cấu kiện ống đáy lên trần. ........................ 167
Hình 6.12. Lắp đặt thấu kính tác dụng và tấm khuếch tán. ................... 167
Hình 6.13. Các vị trí lắp đặt hệ thống quang điện tương ứng với các
kiểu mái thông dụng ............................................................ 168
Hình 6.14. Các thiết bị thi cơng hệ thống quang điện mặt trời cơ
bản........................................................................................ 169
Hình 6.15. Phương pháp làm sạch mái cơng trình bằng vịi phun
nước áp lực cao. ................................................................... 170
Hình 6.16. Lắp ghép các bộ phận chân đế thanh ray. ............................ 170

Hình 6.17. Định vị vị trí lắp đặt chân đế thanh ray bằng viết sáp (a);
định vị lỗ khoan (b); bơm keo (c); khoan lỗ và xiết
bulong cố định chân đế (d). ................................................. 171
Hình 6.18. Lắp đặt thiết bị phụ trợ (a) và khớp nối thanh ray (b)
vào đế. .................................................................................. 171
Hình 6.19. Các loại móc cố định thanh ray: (a) móc dùng cho mái
ngói; (b) móc dùng cho mái tole; (c) móc dùng cho các
loại mái cách nhiệt. .............................................................. 172
Hình 6.20. Lắp đặt và cố định các thanh ray lên đế............................... 172
Hình 6.21. Lắp đặt module pin quang điện lên thanh ray theo chiều
dọc (a); và theo chiều ngang (b). ......................................... 173
Hình 6.22. Kẹp nối giữa (a) và kẹp đỡ góc (b). ..................................... 173
Hình 6.23. Làm sạch bề mặt pin quang năng sau khi thi công lắp
đặt. ....................................................................................... 174
Hình 7.1. Dịng tiền lưu thơng của dự án............................................. 201
Hình 7.2. Dịng lưu thơng tiền của ví dụ 7.3. ...................................... 203
Hình 7.3. Mối quan hệ giữa NPV và i% trong ví dụ 7.3. .................... 188
16


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
GHE

: Phát thải khí nhà kính (Green House Emission)

GW

: Hiệu ứng nóng lên tồn cầu (Global Warming)

CC

: Biến đổi khí hậu (Climate Change)

GHI

: Tổng năng lượng bức xạ mặt trời theo phương ngang

PV

: Hệ thống quang điện mặt trời (Photovoltaic Solar
System)

NLHT

: Năng lượng hóa thạch

IER

: Viện nghiên cứu Năng lượng Hoa Kỳ

NMTĐ

: Nhà máy thủy điện

NLMT

: Năng lượng mặt trời

LIDO

: Thuật toán dự báo Linear Interactive and Dicrete
Optimiser

DC

: Dòng điện một chiều

AC

: Dòng điện xoay chiều

TDD

: Thiết bị điều khiển ánh sáng tự nhiên dạng ống

GPS

: Định vị toàn cầu

ĐRASTN

: Độ rọi ánh sáng tự nhiên

CPV

: Cơng nghệ quang tập trung

NPV

: Giá trị lợi nhuận rịng

IRR

: Suất thu hồi nội bộ

CMA

: Chi phí sản xuất (manufacturing costs)

CNM

: Chi phí ngồi sản xuất (non-manufacturing costs)

CDM

: Chi phí nguyên vật liệu trực tiếp (direct materials costs)

CDL

: Chi phí nhân cơng trực tiếp (direct labor costs)

CFO

: Chi phí sản xuất chung (factory overhead costs)

CSE

: Chi phí bán hàng (selling expenses)
17

CAE

: Chi phí quản lý chung (administrative expenses)

CPC

: Chi phí sản phẩm (product costs)

CPE

: Chi phí thời kỳ (period costs)

CDE

: Chi phí khấu hao thiết bị và tài sản cố định

CO&M

: Chi phí vận hành và bảo dưỡng

POS

: Giá vốn bán hàng (cost of goods)

PSP

: Giá bán sản phẩm (selling price)

COC

: Chi phí khác

VAT

: Thuế giá trị gia tăng (value added tax),

TBI

: Thuế thu nhập doanh nghiệp (business income tax)

TIM

: Thuế nhập khẩu (import tax)

RG

: Doanh thu (revenue)

RS

: Doanh thu bán hàng (selling revenue)

RN

: Doanh thu thuần (net revenue)

GP

: Lợi nhuận gộp (gross profit)

GBT

: Lợi nhuận trước thuế (profit before taxes)

18


Chương 1
TỔNG QUAN TÌNH HÌNH
NĂNG LƯỢNG THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM
Chương này cung cấp cho người đọc những kiến thức, thơng tin, số
liệu tổng quan về năng lượng, tình hình sử dụng năng lượng trên thế giới
và Việt Nam, các cơng nghệ sử dụng năng lượng mặt trời. Qua đó rút ra
những vấn đề mà thế giới và Việt Nam đang và sẽ phải đối diện và cần
có những hành động cụ thể để cải thiện tình hình; cũng như, những cơ
hội cho việc phát triển ứng dụng năng lượng mặt trời tại Việt Nam.
1.1. TỔNG QUAN
Năng lượng là đặc tính cơ bản của tự nhiên được chuyển hóa giữa
các thực thể vật lý trong hệ thống cân bằng của tự nhiên; hoặc hiểu một
cách đơn giản hơn thì năng lượng là khả năng làm việc (hoạt động) của
vật thể (thực thể)1. Năng lượng là một trong các nhu cầu thiết yếu của
loài người để đảm bảo sự tồn tại và phát triển.
Có nhiều cách để phân loại năng lượng, ở đây, chúng ta phân loại
theo phương thức dự trữ và nguồn gốc sinh ra năng lượng. Theo đó, năng
lượng được phân thành:
- Nhiệt năng: là dạng năng lượng dự trữ trong một vật thể bất kỳ
trong tự nhiên dưới dạng chuyển động của phân tử cấu thành vật
chất. Hay hiểu một cách khác: nhiệt năng của một vật thể là “tổng
động năng của các phân tử cấu tạo nên vật thể”2. Xét ở khía cạnh

cơng nghiệp, nhiệt năng là dạng năng lượng tối cần thiết cho sản
xuất. Nhiệt năng được tạo ra từ: điện, than, dầu, khí đốt, mặt trời,
nhiên liệu sinh khối,... Tuy nhiên, ngoại trừ xuất phát từ mặt trời thì
nhiệt năng tạo ra từ các nguyên nhiên liệu khác đều tạo ra khí nhà
kính, gây ơ nhiễm nghiêm trọng đến môi trường tự nhiên của trái
đất và môi trường sống của con người;

Từ điển Merriam Webster online (2017), “Definition of Energy”. Truy cập tại
(16.03.2017)
1

Nguyễn Thanh Sơn (2013), “Bài giảng vật lý: Năng lượng”. Truy cập tại
(16.03.2017)
2

19


- Quang năng: là dạng năng lượng dự trữ trong các photon, có cường
độ phụ thuộc vào bước sóng điện từ và tần số của photon. Quang
năng là điều kiện cơ bản của sự sống, cần thiết cho sự tồn tại của
thiên nhiên và tất cả quá trình lao động sản xuất, sinh hoạt của con
người. Quang năng được cung cấp một cách tự nhiên từ mặt trời,
hoặc được tạo ra do điện và các quá trình đốt nhiên liệu hóa thạch,
chế phẩm sinh học,...
- Cơ năng: là dạng năng lượng kết hợp giữa động năng (sinh ra do sự
chuyển động của vật thể, thay đổi theo vận tốc của vật thể) và thế
năng (khả năng sinh công cơ học của vật thể, thay đổi theo vị trí
của vật thể). Đây là dạng năng lượng giúp giải phóng con người
thốt khỏi sự lao lực cơ bắp. Cơ năng được biến đổi từ điện, sức

gió, lực nước, than, dầu,...
- Nước: là thành phần quan trọng của các tế bào sinh học, là mơi
trường cơ bản của các q trình sinh hóa của động - thực vật. Năng
lượng nước đã được ứng dụng từ lâu như một dạng chất trao đổi
nhiệt (năng lượng nhiệt) và nguồn nhiên liệu cơ học cho cối xay
nước, thủy điện, máy hơi nước,...
Các dạng năng lượng trên tự chuyển hóa theo một chu trình kín (có
thể thơng qua một dạng năng lượng trung gian là năng lượng điện), đảm
bảo định luật bảo tồn năng lượng (xem hình 1.1).

Hình 0.1. Sơ đồ chuyển hóa năng lượng đơn giản của các dạng năng
lượng thiết yếu
Qua đó, có thể khẳng định vai trò cực kỳ quan trọng của năng
lượng trong tự nhiên và sự sống của con người. Tuy nhiên, việc khai thác
và sử dụng các nguồn năng lượng hiện nay đang ở mức báo động do tình
20


trạng khai thác triệt để các nguồn năng lượng hóa thạch, sử dụng thiếu
hiệu quả và không quan tâm đến vấn đề bảo tồn và tái tạo trong suốt
nhiều thế kỷ qua. Hậu quả là các nguồn năng lượng hóa thạch bị cạn kiệt,
đi kèm với hiện tượng biến đổi khí hậu do khai thác và tận dụng khơng
hiệu quả, thiếu quan tâm đến vấn đề môi trường. Vấn đề này khiến tất cả
các quốc gia phải nghiên cứu khai thác các nguồn năng lượng thay thế và
các nguồn năng lượng tái tạo. Đây là vấn đề cấp bách của thế giới nói
chung và Việt Nam nói riêng. Bên cạnh việc khai thác và sử dụng các
nguồn năng lượng hóa thạch khơng hiệu quả, cịn một số ngun nhân có
tác động mạnh mẽ đến vấn đề tiêu thụ năng lượng như: q trình phát
triển kinh tế và đơ thị hóa nhanh, bùng nổ dân số, công nghệ khai thác và
sử dụng, hành vi và thói quen người sử dụng,... Tuy nhiên trong phạm vi

nội dung chương này không tập trung phân tích các ngun nhân nêu
trên, mà chỉ trình bày về tổng quan tình hình khai thác, sử dụng và xu
hướng năng lượng trong tương lai.
1.2. TÌNH HÌNH KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG
TRÊN THẾ GIỚI
1.1.1 Năng lượng hóa thạch
Lịch sử hình thành và ứng dụng:
Năng lượng hóa thạch (NLHT) được hiểu là nguồn năng lượng
nhiệt thu được do q trình đốt cháy các nhiên liệu hóa thạch (than đá,
dầu mỏ và khí thiên nhiên). Các nhiên liệu hóa thạch này là các nhiên
liệu có hàm lượng carbon và hydrocarbon cao, được hình thành do quá
trình phân hủy kỵ khí (thiếu oxy) của động - thực vật phù du, sau đó bị
biến đổi tính chất vật lý và hóa học do kết hợp với bùn, đất và các hợp
chất hữu cơ khác trong các điều kiện địa chất và trầm tích khác nhau
trong khoảng thời gian hàng triệu năm. Do khoảng thời gian hình thành
rất dài này mà các nguồn nhiên liệu này được xếp vào loại tài nguyên
không tái tạo.
Năng lượng hóa thạch là nguồn năng lượng đóng vai trò rất quan
trọng và chủ yếu đối với sự phát triển của tất cả các quốc gia. NLHT
cũng là một trong những nguồn năng lượng được khai thác lâu nhất trong
lịch sử, trải dài cùng với lịch sử phát triển của nhân loại. Theo kết quả
nghiên cứu được công bố bởi Viện nghiên cứu Năng lượng IER3 (Mỹ),

Viện nghiên cứu Năng lượng Hoa Kỳ IER (2017), “Fossil Fuels”. Truy cập trực tuyến tại
(24.06.2017).
3

21

than đá đã được khai thác và sử dụng từ 1.100 năm trước công nguyên ở
châu Âu. Than đá trong thời kỳ này được sử dụng để đốt trong các lị
luyện kim, lị rèn, các xưởng nung đá vơi và các lò nấu rượu. Đến thế kỷ
thứ XVI, than đá chính thức được sử dụng như là nguồn nhiên liệu quốc
gia của các nước châu Âu. Tại Mỹ, than được sử dụng rộng rãi như là
nguồn năng lượng chính thay thế cho củi gỗ từ khoảng nửa cuối thế kỷ
XIX. Trong giai đoạn này, chỉ trong vài thập kỷ, Mỹ từ một quốc gia
nhập siêu than đá (chủ yếu từ Anh) đã trở thành quốc gia xuất siêu không
chỉ than đá nói riêng mà cả nhiên liệu hóa thạch nói chung do sự phát
triển mạnh mẽ của ngành công nghiệp khai thác mỏ.
Dầu cũng được khai thác và ứng dụng từ rất sớm trong lịch sử.
Dầu được sử dụng làm chất kết dính (keo) trong các cơng trình cổ đại,
hoặc làm keo hàn để bịt các khe hở và chỗ thủng trên tàu thuyền, hoặc
làm thuốc và làm đường giao thông từ 3.000 năm trước công nguyên.
Đến 2.000 năm sau (khoảng năm 1.000 trước công nguyên), Trung
Quốc là quốc gia đầu tiên khai thác dầu thô để sử dụng cho thắp sáng và
sưởi ấm trong nhà. Người Trung Quốc cổ đại cũng là những người đầu
tiên sử dụng khí thiên nhiên để làm muối ăn từ nước biển trong các lị
bay hơi đốt bằng khí thiên nhiên. Mãi đến thế kỷ thứ XIX sau cơng
ngun, khí thiên nhiên mới được sử dụng rộng rãi ở châu Âu và Mỹ
dưới dạng nhiên liệu thắp sáng cho đến ngày Thomas Edison phát minh
ra bóng đèn sợi đốt.
Edwin Drake là người đầu tiên chiết xuất thành công dầu mỏ từ
giếng dầu ở miền Tây Bắc vùng Pennsylvania (Mỹ) vào năm 1859, mở
đầu cho kỷ nguyên xăng dầu. Xăng ban đầu chỉ được dùng để thắp sáng
vào cuối thế kỷ thứ XIX, nhưng sau đó nhanh chóng trở thành nhiên liệu
để vận hành các động cơ đốt để sinh hơi và phát điện vào thập niên đầu
tiên của thế kỷ XX. Và cho đến ngày nay, xăng vẫn là nguồn nhiên liệu
cực kỳ quan trọng của thế giới, sử dụng trong các phương tiện giao
thông, máy bay và nhiều lĩnh vực trong đời sống và sản xuất.

Hiện nay, nhiên liệu hóa thạch nói chung và nguồn năng lượng hóa
thạch nói riêng đã bắt đầu bị hạn chế khai thác và sử dụng do tính chất
khơng tái tạo và khả năng phát thải khí nhà kính quá cao của chúng.
Nhiều quốc gia trên thế giới, đặc biệt là các quốc gia phát triển đã ban
hành các chính sách thay thế nguồn năng lượng hóa thạch bằng các
nguồn năng lượng tái tạo khác (mặt trời, gió, sóng biển,...) nhằm bảo tồn
nguồn nhiên liệu hóa thạch, cắt giảm phát thải khí nhà kính, và đảm bảo
an ninh năng lượng quốc gia. Tuy nhiên, lộ trình thay thế này còn khá dài
và đòi hỏi nhiều yêu cầu, trong đó sự phối hợp nghiên cứu khoa học và
cơng nghệ, chia sẻ nguồn năng lượng giữa các quốc gia và thái độ hưởng
22


ứng của người dân là các yếu tố chủ đạo cần giải quyết ở tất cả các quốc
gia trên thế giới.
Tình hình sản xuất và tiêu thụ trên thế giới:
Theo báo cáo thống kê của Tập đồn BP4 (Anh), cơng bố vào tháng
06 năm 2016, tốc độ tăng trưởng tiêu thụ năng lượng sơ cấp toàn cầu là
+1% so với năm 2014, tốc độ tăng trưởng trung bình trong 10 năm đạt
+1.9%. Trong đó, quốc gia có tốc độ tăng trưởng tiêu thụ cao nhất là
Trung Quốc (+1.5%). Tổng tiêu thụ năng lượng toàn cầu năm 2014 đạt
tương đương xấp xỉ 13.100 triệu tấn dầu, trong đó năng lượng hóa thạch
chiếm tỷ phần rất lớn (~86%) (xem hình 1.2). Sang năm 2015, tỷ lệ năng
lượng hóa thạch này bị giảm đáng kể (~78.4%) (xem hình 1.3) do sự tăng
trưởng nhanh chóng của các nguồn năng lượng tái tạo khác.

Hình 1.2. Tỷ lệ tiêu thụ năng lượng toàn cầu năm 20145
Xét về nguồn nhiên liệu, chỉ có dầu mỏ và năng lượng hạt nhân là
hai nguồn năng lượng có tốc độ tăng trưởng trung bình, trong khi năng
lượng tái tạo có tốc độ tăng trưởng vượt bậc (3%) so với năm 2014. Tiêu

thụ than đá giảm mạnh trong năm 2015 do áp lực về khí thải và giá cả
trên thị trường carbon. Trữ lượng các nguồn nhiên liệu được trình bày
trong các bảng 1.1, 1.2, 1.3.

British Petroleum (BP) (2016), “BP Statistical Review of World Energy June 2016”.

4

23


Bảng 0.1. Trữ lượng, sản lượng và tình hình tiêu thụ dầu mỏ toàn cầu
năm 20155
Trữ lượng
STT

Khu vực

Tỷ
thùng

Sản lượng

Tiêu thụ

Tỷ tấn

Ngàn
thùng/ngày

Triệu
tấn

238

35.9

19.676

910.3

Ngàn
Triệu
thùng/ngày tấn

1

Bắc Mỹ

2

Nam và Trung
Mỹ

329.2

51

7.712

396.0

7.083

322.7

3

Châu Âu

155.2

21

17.463

846.7

18.380

862.2

4

Trung Đông

803.5

108,7

30.098

1412.4

9.570

425.7

5

Châu Phi

129.1

17.1

8.375

398

3.888

183

6

Châu Á - Thái
Bình Dương

42.6

5.7

8.346

398.6

32.444 1501.4

1697.6

239.4

91.670

4361.9

95.008 4331.3

Tổng cộng

23.644 1036.3

Xét về giá cả nhiên liệu, tất cả các nguồn nhiên liệu hóa thạch đều
bị trượt giá trong năm 2015 và nửa đầu năm 2016, trong đó dầu mỏ là
nguồn nhiên liệu bị trượt giá cao nhất. Năm 2015 cũng là năm mà tỷ lệ
trượt giá của dầu mỏ là lớn nhất kể từ năm 1986. Giá cả biến động mạnh
cho thấy sự mất cân đối giữa sản lượng và mức tiêu thụ toàn cầu. Sản
lượng dầu mỏ toàn cầu tăng cao hơn rất nhiều so với nhu cầu tiêu thụ,
trong đó Mỹ vẫn là quốc gia sản xuất dầu mỏ lớn nhất thế giới với tốc độ

tăng trưởng sản xuất hằng năm cao nhất.
Xét về tình hình sử dụng nhiên liệu so với năm 2014, dầu mỏ vẫn
là nguồn nhiên liệu dẫn đầu của thế giới khi chiếm 32.9% tổng nhu cầu
tiêu thụ năng lượng toàn cầu. Trung Quốc và Ấn Độ là hai quốc gia có
tốc độ tăng trưởng về tiêu thụ dầu mỏ lớn nhất thế giới, trong khi châu
Âu và Nhật Bản là hai khu vực giảm tăng trưởng tiêu thụ dầu mỏ một
cách đáng kể (-0.9% và -1.2% theo thứ tự). Tổng quan về tình hình tiêu
thụ dầu mỏ tồn cầu được trình bày trong bảng 1.1.
Tình hình tiêu thụ khí thiên nhiên tồn cầu được ghi nhận tăng
trưởng với tỷ lệ 1.7% so với năm 2014, trong đó Trung Quốc và Iran là
hai quốc gia có tỷ lệ tăng trưởng tiêu thụ khí thiên nhiên cao nhất (với

British Petroleum (BP) (2016), “BP Statistical Review of World Energy June 2016”.

5

24


+4.7% và +6.2% theo thứ tự). Nga là quốc gia có tỷ lệ giảm tăng trưởng
tiêu thụ khí thiên nhiên cao nhất (-5%), kế đến là Ucraina (-21.8%). Tiêu
thụ khí thiên nhiên chiếm xấp xỉ 23.8% tổng tiêu thụ năng lượng sơ cấp
tồn cầu. Sản lượng khí thiên nhiên tồn cầu tăng 2.2%, trong đó Mỹ là
quốc gia có tỷ lệ tăng trưởng về sản lượng khí thiên nhiên cao nhất
(+5.4%), trong khi các quốc gia châu Âu và Nga lại giảm mạnh về tỷ lệ
tăng trưởng sản lượng khí thiên nhiên (xem bảng 1.2).
Bảng 0.2. Trữ lượng, sản lượng và tình hình tiêu thụ khí thiên nhiên tồn
cầu năm 20156
Trữ lượng
Sản lượng

Tiêu thụ
STT

Khu vực

1

Bắc Mỹ

2

Nam và Trung
Mỹ

3

Tỷ tỷ
m3

Tỷ tỷ ft3 Tỷ m3

Triệu Tỷ m3 Triệu
tấn dầu,
tấn dầu,
tđ
tđ

12.8

450.3

984.0

900.4

963.6

880.7

7.6

268.1

178.5

160.6

174.8

157.3

Châu Âu

56.8

2005.1

989.8

890.8 1003.5

903.1

4

Trung Đơng

80.0

2826.6

617.9

556.1

490.2

441.2

5

Châu Phi

14.1

496.7

211.8

190.6

135.5

121.9

6

Châu Á - Thái
Bình Dương

15.6

552.6

556.7

501.0

701.1

631.0

Tổng cộng

186.9

6599.4 3538.6

3199.5 3468.6 3135.2

Về than đá, tổng nhu cầu tiêu thụ than đá toàn cầu giảm 1.8% trong
năm 2015, trong đó Mỹ và Trung Quốc là hai quốc gia có tỷ lệ giảm cao
nhất (-12.7% và 1.5% theo thứ tự). Indonesia và Ấn độ là hai quốc gia có
tỷ lệ tăng trưởng tiêu thụ than đá lớn nhất thế giới (+15% và +4.8% theo
thứ tự). Theo đó, sản lượng than đá tồn cầu giảm mạnh (-4%) với tỷ lệ
giảm mạnh nhất thuộc về Mỹ (-10.4%), Indonesia (-14.4%) và Trung
Quốc (-2%) (xem bảng 1.3). Tiêu thụ than đá chiếm xấp xỉ 29.2% tổng
tiêu thụ năng lượng sơ cấp toàn cầu.

British Petroleum (BP) (2016), “BP Statistical Review of World Energy June 2016”.

6

25