báo cáo sử dụng công cụ geospatial để đánh giá tiềm năng sinh khối từ phụ phẩm lúa gạo của tỉnh hải phòng

1


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KINH TẾ VÀ QUẢN LÝ






BÀI TẬP LỚN MÔN CÔNG NGHỆ CHUYỂN HÓA THAN
ĐỀ TÀI: SỬ DỤNG CÔNG CỤ GEOSPATIAL ĐỂ ĐÁNH GIÁ TIỀM
NĂNG SINH KHỐI TỪ PHỤ PHẨM LÚA GẠO CỦA TỈNH HẢI PHÒNG

Giáo Viên Hướng Dẫn: PGS.TS VănĐìnhSơnThọ
Sinhviênthựchiện: PhạmThị Thành-KTCN-K55
MSSV: 20104768



HàNội 4/2013

2

PHẦN 2: TIỀM NĂNG SINH KHỐI TỪ PHỤ PHẨM LÚA GẠO CỦA TỈNH
HẢI PHÒNG
2.1 Thốngkêsảnlượngsinhkhốitừphụphẩmcủalúagạo
2.1.1Trữlượng
Trữlượngphụphẩmtừlúagạo(rơm,rạ… ) củaHảiPhònglà 846000.83 (tấn /năm)
nằmtrongkhoảngtrữlượngtừ 550000-900000 tấn/năm

Gepspatial toolkit
Ricecropresidues
80000-2850000( tons/yr)
2850000-550000(tons/yr)
550000-900000(tons/yr)
900000-1850000(tons/yr)
1850000-6800000(tons/yr)


Trong khi đómứcphụphẩmthấpnhấtMmin=80000 (tấn/năm)vàlớnnhất là
Mmax=6800000(tấn/năm)
Trữlượngphụphẩmtrungbìnhtừlúagạo ở Việt Nam
làMtb=(80000+6800000)/2=3440000 (tấn/năm)
Vậytrữlượngphụphẩmtừlúagạo ở HảiPhòng ở
mứctrungbình.CáctỉnhgiápvớiHảiPhòngcótrữlượngphụphẩmkhácaonhư: HảiDương
1343030.74 tấn/năm, TháiBìnhlà 1912534
tấn/năm.Cáctỉnhnàycóhoạtđộngsảnxuấtlúagạopháttriểnhơn so vớiHảiPhòng,
lượngphụphẩmthuđượccũngnhiềuhơn.
2.2 Chọnđịađiểm,nguyêntắcchọn
Thành phố Hải Phòng nằm về phía Ðông Bắc đồng bằng Bắc Bộ, có toạ độ địa lý từ
20 °30' đến 21° 01' vĩ độ Bắc, 106 °25' đến 107 °10' kinh độ Ðông, cách thủ đô Hà
Nội 102 km về phía Ðông Nam. Phía Bắc giáp tỉnh Quảng Ninh, phía Tây giáp tỉnh
Hải Dương, phía Nam giáp tỉnh Thái Bình, phía Ðông là vịnh Bắc Bộ.
 Chọn địa điểm đặt nhà máy sản xuất năng lượng từ phụ phẩm lúa gạo:
3

Tỉnh : Hải Phòng, khu vực các huyện ngoại thành có sản lượng lúa gạo hàng năm
lớn( Vĩnh Bảo, Kiến Thụy… )
 Nguyên tắc chọn:
- Hải Phòng là địa phương có sản lượng lúa gạo tương đối lớn, tỉnh cũng giáp

với hai nguồn cung lúa gạo lớn của miền Bắc là Thái Bình và Nam Định do
đó dễ dàng đáp ứng được nguồn cung của nhà máy
- Hải Phòng là tỉnh giáp biển,là cầu nối với các khu vực khác, có vị trí giao
thông thuận lợi cho việc cung ứng nguyên liệu cũng như tiêu thụ sản phẩm
- Tỉnh cũng có mạng lưới giao thông, cơ sở hạ tầng, kĩ thuật phát triển tạo điều
cho hoạt động sản xuất của nhà máy.
2.3 Thiết lập quan hệ sản lượng sinh khối và năng lượng điện có thể sản xuất
2.3.1 Thiết lập theo cự ly
Sử dụng phần mềm Geospatal Toolkit với các giả thiết:
 Energy Resource: Biomass
Biomasss Resource: Solid Biomass
 Solid Biomass Resource
Residue Type: Crop Resource
Resource: Rice Crop Residues
 Query Point anh Buffer Distance
Latitude: 20.8295°
Longitude: 106.6317°
Giữnguyêncácyếutốkhácchocựli( buffer distance ) thayđổilầnlượtlà: 25, 50, 75,
100 ta cóbảng Input sau:

Buffer Distance 25 50 75 100
Availlable
Resource(tấn)
1,164,434 3,761,452 7,640,119 10,952,769
Energy
content(MJ/kg))
16.8 16.8 16.8 16.8
% obtainable 50 50 50 50
Heat rate(MJ/kWh) 18 18 18 18
Capacity Factor 0.8 0.8 0.8 0.8

Saukhi thực hiện lệnh Run Query ta có Bảng kết quả( Result ) ứng với từng cự li thay
đổi như sau:
Buffeer
Distance
25 50 75 100
Gross
Potential
Energy(MJ)
19,562,491,2
00
63,192,393,200

128,353,999,200

184,006,519,200
4

Net Potential
Energy(MJ)
9,781,245,60
0
31,596,196,800

64,176,999,600 92,003,259,600
MWh
Potential(M
Wh)
543,402.53 1,755,344.27 3,565,388.87 5,111,292.2
MW
Potential(M

W)
77.54 250.48 508.76 729.35

Trongđó:
- Buffeer Potential energy: cự li
- Gross Potential Energy(MJ): Tổngsảnlượngsinhkhối
- Net Potential Energy(MJ): sảnlượngsinhkhốithuần
- MWh Potential(MWh): Tiềmnăngphátđiện(nănglượngđiện)
- MW Potential(MW): Tiềmnăngcôngsuấtphátđiện



Từ biểu đồ ta thấy khi cự li tăng thì sản lượng sinh khối và năng lượng điện có thể sản
xuất được cũng tăng theo nhưng mức tăng là khác nhau.
Cụ thể khi cự li thay đổi từ 25km→50 km thì năng lượng điện và sản lượng sinh khối
tăng tương ứng là: 31596196800/9781245600 =1755344.27/543402= 3.23 lần. Tương
tự ta có:
Cự li thayđổi 25 km→50 km 50 km→ 75 km 75 km→ 100 km
Mứctăngthêm 3.23 lần 2.03 lần 1.43 lần
1 2 3 4
cự li
25 50 75 100
năng lượng
điện(MWh)
543402.53 1755344.2 3565388.8 5111292.2
sản lượng sinh
khối(MJ)
9781245603.1596E+16.4177E+19.2003E+1
0
1E+10

2E+10
3E+10
4E+10
5E+10
6E+10
7E+10
8E+10
9E+10
1E+11
0
1000000
2000000
3000000
4000000
5000000
6000000
Axis Title
Biểu đồ mối quan hệ giữa sản lượng sinh khối
và năng lượng điện khi cự li thay đổi
5

Khi cự li mở rộng thêm sản lượng sinh khối và năng lượng điện có tăng nhưng mức
tăng nhỏ hơn lúc đầu và có xu hướng giảm dần.
2.3.2 Thiếtlậptheokhảnăngcóthểthuthậpđượcnguồn biomass
TH1: Cự li = 25 km
Giữnguyêncự li chogiátrị % obtainable ( tỉlệtàinguyênsẵncócóthểbiếnđổithànhđiện
hay khảnăngcóthểthuthậpđượcnguồn biomass) thayđổitừ 10%→90% ta
đượcbảngkếtquả:
% obtainabe 10

20

30

40

Gross Potential
energy(MJ)
19562491200

19562491200

19562491200

19562491200

Net Potential
energy(MJ)
1956249120

3912498240

5868747360

7824996480

MWh
Potential(MWh)

108680,51

217361,01

326041,52

434722,03

MW
Potential(MW)
15,51

31,02

46,52

62,03


%
obtainabe
50

60

70

80

90

Gross
Potential
energy(M
J)
19562491200

19562491200

19562491200

19562491200

19562491200

Net
Potential
energy(M
J)
9781245600

11737494720

13693743840

15649992960

17606242080

MWh
Potential(

MWh)
543402,53

652083,04

760763,55

869444,05

978124,56

MW
Potential(
MW)
77,54

93,05

108,56

124,06

139,57


6

Từbảngkếtquảvàbiểuđồ ta thấykhikhảnăngthuthậpnguồnbiomass( % obtainable )
tăngthìsảnlượngsinhkhốivànănglượngđiệncũngtăng.
Cụthểkhi % obtainable tăng 10 %( từ 10% đến 20 %)
thìnănglượngđiệnvàsảnlượngsinhkhốităngtươngứnglà: (217361,01 –
108680,51)/108680,51=99,99%
Tươngtựkhităng % obtableđến 30, 40,50,…90 %
nănglượngđiệncũngtăngnhưngmứctăngnhỏhơn
Vậyđểthuđượclượngđiệnnăngtừcácphụphẩmsinhhọclớnthìyếutốkhảnăngthuthậpnguồnbiom
ass( hay khảnăngcungứngngyênliệusinhhọc)
làrấtquantrọngquyếtđịnhlượngđiệnnăngcóthểsảnxuất.
Đểlàmđượcđiềunày ta
cầnchọnđượcđịađiểmcónguồncungnguyênliệudồidàocũngnhưthuậnlợichosựpháttriểncủanhà
máy.
Vớicáctrườnghợpsaukhithaycự li bằng 50, 75, 100 km ta cũngcónhậnxéttươngtự.


TH2: Cự li = 50 km

% obtainabe
10

20

30

40

50

Gross Potential
energy(MJ)
63192393600


63192393600

63192393600

63192393600

63192393600

Net Potential
energy(MJ)
6319239360

12638478720

18957718080

25276957440

31596196800

MWh
Potential(MWh)

351068,85

702137,71

1053206,56

1404275,41

1755344,27

1 2 3 4 5 6 7 8 9
% obtainabe
10 20 30 40 50 60 70 80 90
MWh Potential(MWh)
1E+02E+03E+04E+05E+07E+08E+09E+01E+0
Net Potential
energy(MJ)
2E+04E+06E+08E+01E+11E+11E+12E+12E+1
0
2E+09
4E+09
6E+09
8E+09
1E+10
1.2E+10
1.4E+10
1.6E+10
1.8E+10
2E+10
0
200000
400000

600000
800000
1000000
1200000
Axis Title
Biểu đồ quan hệ giữa sản lượng sinh khối và năng
lượng điện có thể sản xuất
7

MW
Potential(MW)
50,1

100,19

150,29

200,38

250,48

% obtainabe
60

70

80

90

Gross Potential
energy(MJ)
63192393600


63192393600

63192393600

63192393600


Net Potential
energy(MJ)
37915436160

44234675502

50553914880

56873154240

MWh
Potential(MWh)

2106413,12

2457418,97

2808550,82

3159619,68

MW
Potential(MW)
300,57


350,67

400,76

450,86





1 2 3 4 5 6 7 8 9
% obtainabe
10 20 30 40 50 60 70 80 90

MWh Potential(MWh)
4E+07E+01E+01E+02E+02E+02E+03E+03E+0
Net Potential energy(MJ)
6E+01E+12E+13E+13E+14E+14E+15E+16E+1
0
1E+10
2E+10
3E+10
4E+10
5E+10
6E+10
0
500000
1000000
1500000
2000000
2500000
3000000
3500000
Axis Title
Biểu đồ quan hệ giữa sản lượng sinh khối và năng lượng
điện
8






TH3: cự li = 75 km

% obtainabe
10

20


30

40

50
Gross
Potential
energy(MJ)
1,28354E+11

1,28354E+11


1,28354E+11

1,28354E+11

1,28354E+11
Net Potential
energy(MJ)
12835399920

25670799840

38506199760 51343599680

64176999600
MWh
Potential(MW
h)
713077,77

1426155,55


2139233,32

2852311,09

3565388,87
MW
Potential(MW
)
101,75

203,5


305,26

407,01

508,76

% obtainabe
60

70

80

90

Gross Potential
energy(MJ)
1,28354E+11

1,28354E+11

1,28354E+11

1,28354E+11

Net Potential
energy(MJ)
77012399520

89847799440

1,02683E+11

1,15519E+11

MWh
Potential(MWh)

4278466,64

4991544,41

5704622,19

6417699,96

9

MW
Potential(MW)
610,51

712,26

814,02

915,77





TH4: Cự li = 100 km

% obtainabe

10

20

30

40


50

Gross Potential
energy(MJ)
1,84007E+11

1,84007E+11

1,84007E+11

1,84007E+11


1,84007E+11

Net Potential
energy(MJ)
18400651952

36801303840

55201955760

73602607680


92003259600

MWh
Potential(MWh)

1022258,44

2044516,88

3066775,32

4089033,76


5111292,2

MW
Potential(MW)
145,87

291,74

437,61

583,48

729,35


1 2 3 4 5 6 7 8 9
% obtainabe
10 20 30 40 50 60 70 80 90
MWh Potential(MWh)
713071E+062E+063E+064E+064E+065E+066E+066E+06
Net Potential energy(MJ)
1E+103E+104E+105E+106E+108E+109E+101E+111E+11
0
2E+10
4E+10
6E+10
8E+10
1E+11
1.2E+11
1.4E+11
0
1000000
2000000
3000000
4000000
5000000
6000000
7000000
Axis Title
Biểu đồ quan hệ giữa sản lượng sinh khối và năng lượng điện

10





% obtainabe
60

70

80

90

Gross Potential
energy(MJ)
1,84007E+11

1,84007E+11

1,84007E+11

1,84007E+11

Net Potential
energy(MJ)
1,10404E+11

1,28805E+11

1,47205E+11

1,65606E+11

MWh
Potential(MWh)

6133550,64

7155809,08

8178067,52

9200325,96

MW
Potential(MW)
875,22

1021,09

1166,96

1321,83



1 2 3 4 5 6 7 8 9
% obtainabe

10 20 30 40 50 60 70 80 90
Net Potential
energy(MJ)
2E+14E+16E+17E+19E+11E+11E+11E+12E+1
MWh Potential(MWh)
1E+02E+03E+04E+05E+06E+07E+08E+09E+0
0
1000000
2000000
3000000
4000000
5000000
6000000
7000000
8000000
9000000
10000000
0
2E+10
4E+10
6E+10
8E+10
1E+11
1.2E+11
1.4E+11
1.6E+11
1.8E+11
Axis Title
Biểu đồ quan hệ giữa sản lượng sinh khối và năng
lượng điện