báo cáo sử dụng phần mềm geospatial để đánh giá tiềm năng sinh khối của tỉnh nam định

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
K





BÀI TẬP LỚN
Đề tài:  
  


Giáo viên hướng dẫn: 
Nhóm sinh viên thực hiện:

20104516
KTCN-K55

Hà Nội, tháng 4 năm 2013
Trang | 1

1. Thống kê sản lượng sinh khối bã mía

* Mật độ
Trữ lượng sinh khối bã mía của toàn tỉnh Nam Định vào khoảng 2755.6 tấn / năm, mật độ phân bố đều
trên khắp tỉnh, trừ một số chỗ gần biển và các khu vực giáp với tỉnh Ninh Bình mật độ phân bố chưa
được xác định

Trang | 2

* Số liệu cụ thể cho từng huyện
Do Nam Định là vùng đất không phù hợp cho việc trồng cây mía, sản lượng rất thấp, nên không có số
liệu thống kê cụ thể của tổng cục thống kê Việt Nam, ngoài ra mía cũng không phải cây trồng chính của
tỉnh mà chỉ được trồng nhỏ lẻ ở các hộ dân, không thành diện rộng nên tỉnh cũng không có số liệu thống
kê cụ thể, dựa vào phần mềm Geospatial có thể thấy trữ lượng của từng huyện trong tỉnh là như sau (
tính theo giá trị trung bình ) :
Huyện ( Thành phố)

Trữ lượng ( tấn/năm)
TP Nam Định
2000
Huyện Mỹ Lộc
2000
Huyện Nam Trực
2000
Huyện Trực Ninh
2000
Huyện Xuân Trường
2000
Huyện Giao Thủy
2000
Huyện Hải Hậu
2000
Huyện Nghĩa Hưng
2000
Huyện Ý Yên
2000
Huyện Vụ Bản
2000

2. Chọn địa điểm, nguyên tắc chọn
Chọn địa điểm là Cốc Thành, thuộc huyện Nam Trực
Kinh độ: 20.2902
Vĩ độ: 106.1643
Nguyên tắc chọn là : Đây là khu vực có vị trí nằm ở trung tâm tỉnh
3. Thiết lập quan hệ sản lượng sinh khối và năng lượng điện có thể sản xuất
Trang | 3

Trước hết do nhiệt trị của bã mía là 2.85 GJ/tấn nên đổi thông số của cột Energy Content (MJ/kg) trong
mục Query là 2.85 rồi thực hiện tính toán (nguồn:
Ngoài ra các mục
+ Available Resource (tons per year) được tính toán khi thay đổi Buffer Distance từ 25,50,75,100 ( km)
+ % Obtainable được thay đổi theo các giá trị 10,20,30,40,50,60,70,80,90,100 (%)
+ Heat Rate (MJ/KWh)lấy giá trị mặc định là 18
+ Capacity Factor lấy giá trị mặc định là 0.8
* Các số liệu tính toán trong mục Result
Gross Potential Energy (MJ) = Available Resource * 1000 * Energy Content.
Net Potential Energy (MJ) = Gross Potential Energy * Percent Obtainable / 100.
Potential Electricity Generation Title (MWh) = Net Potential Energy *1000 / (Heat Rate).
Do ghi chú của phần Result Help trong phần mềm bị lỗi công thức đúng phải là như trên
Potential Electricity Generation Capacity (MW) = Potential Electricity Generation / (8760 * Capacity
Factor).
Ta thấy 4 mục trên có liên hệ tuyến tính với nhau, tuy nhiên công thức tính mục Potential Electricity
Generation Capacity từ mục Potential Electricity Generation Title khi tính toán bằng máy tính thì
không ra đúng kết quả như phần mềm, vậy nên ta chỉ quan tâm đến 2 giá trị để thiết lập mối quan hệ
giữa sản lượng sinh khối và năng lượng điện có thể sản xuất là Available Resource và Potential
Electricity Generation Title
3.1 Thiết lập theo cự ly
Giả thiết là ở cự ly 25, 50, 75, 100km chúng ta thu thập được 100% trữ lượng sinh khối để đưa vào sản
xuất điện thì ta có bảng số liệu được tính toán từ phần mềm như sau





Trang | 4

Bảng số liệu tính toán được từ phần mềm

Cự ly
Sản lượng sinh khối (tấn)
Điện ( MWh)
25km
32818
5,196,183,333
50km
960,749
152,118,591,666
75km
960,749
152,118,591,666
100km
971,025
153,745,625,000

Biểu đồ thể hiện mối quan hệ giữa sản lượng sinh khối và lượng điện năng sản xuất được



32818
960,749
960,749
971,025
5,196,183,333
152,118,591,666
152,118,591,666
153,745,625,000
0
200000

400000
600000
800000
1000000
1200000
0
20,000,000,000
40,000,000,000
60,000,000,000
80,000,000,000
100,000,000,000
120,000,000,000
140,000,000,000
160,000,000,000
180,000,000,000
25km
50km
75km
100km
Sản lượng(
tấn)
Điện ( MWh)
Trang | 5

Nhận xét:
Nhìn vào đồ thị ta thấy ở bán kính 25km thì sản lượng bã mía thu thập được là rất ít, chính vì thế lượng
điện năng sản xuất ra cũng không được nhiều, khi mở rộng bán kính thu thập nguyên liệu lên 50km thì
sản lượng bã mía thu thập được đã tăng vọt nên sản lượng điện năng có thể sản xuất ra cũng tăng vọt
theo, tuy nhiên khi mở rộng bán kính tìm kiếm ra rộng hơn từ 75km đến 100km thì sản lượng sinh khối
có thể thu thập được hầu như không tăng hoặc tăng lên rất ít, vì vậy xây dựng vùng nguyên liệu thì chỉ

cần tìm kiếm trong bán kính là 50km là hợp lý.
3.2 Thiết lập theo khả năng có thể thu thập
Từ phần mềm ta tính toán được lượng điện năng được sản xuất ra (MWh) tương ứng với khả năng thu
thập nguyên liệu từ 10% đến 100% ở từng cự ly so với điểm chọn như dữ liệu ở bảng sau

Điện năng từ
Biomass
25km
50km
75km
100km
10%
519,618,333
15,211,859,166
15,211,859,166
15,374,562,500
20%
1,039,236,666
30,423,718,333
30,423,718,333
30,749,125,000
30%
1,558,855,000
45,635,577,500
45,635,577,500
46,123,687,500
40%
2,078,473,333
60,847,436,666
60,847,436,666

61,498,250,000
50%
2,598,091,666
76,059,295,833
76,059,295,833
76,872,812,500
60%
3,117,710,000
91,271,155,000
91,271,155,000
92,247,375,000
70%
3,637,328,333
106,483,014,166
106,483,014,166
107,621,937,500
80%
4,156,946,666
121,694,873,333
121,694,873,333
122,996,500,000
90%
4,676,565,000
136,906,732,500
136,906,732,500
138,371,062,500
100%
5,196,183,333
152,118,591,666
152,118,591,666

153,745,625,000







Trang | 6

Từ bảng số liệu ở trên ta vẽ được biểu đồ về mối quan hệ giữa sản lượng sinh khối và lượng điện có thể
sản xuất theo khả năng thu thập nguồn Biomass

Nhận xét:
Ở cự ly bán kính thu thập nguyên liệu là 25km thì dù khả năng sử dụng nguồn nhiên liệu có cao đến
100% thì sản lượng điện cũng tăng một cách không đáng kế
Ở cự ly 50km, 75km, 100km thì như đã nói ở sơ đồ mối quan hệ giữa sản lượng sinh khối và lượng điện
năng sản xuất ra theo cự ly thì tăng bán kính đến 75 hay 100km thì lượng sinh khối thu được hầu như
không tăng nên điện năng sản xuất ra là không đáng kể chính vì thế trên biểu đồ chúng gần như trùng
khít lên nhau. Tuy nhiên , theo đồ thị ta thấy nếu khả năng thu thập càng cao thì lượng điện sản xuất ra
càng lớn giống như đồ thị dốc lên ở trên hình

0
20,000,000,000
40,000,000,000
60,000,000,000
80,000,000,000
100,000,000,000
120,000,000,000
140,000,000,000

160,000,000,000
180,000,000,000
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Lượng điện năng sản suất ra từ bã mía ( MWh)
Khả năng thu thập nguyên liệu để biến đổi thành điện năng
Biểu đồ thể hiện mối quan hệ giữa sản lượng sinh khối
và năng lượng điện có thể sản xuất theo khả năng thu
thập nguồn Biomass
25km
50km
75km
100km
Trang | 7

4. Kết luận, kiến nghị
4.1 Kết luận
Nam Định hầu như không có tiềm năng về phụ phẩm từ cây mía, cụ thể là bã mía, nên việc sản xuất
năng lượng sinh khối từ cây mía là không khả quan, ngoài ra lượng điện năng sản xuất ra là không lớn,
chưa kể đến khả năng mở rộng vùng nguyên liệu là rất khó khăn do chỉ thu thập được trong phạm vi bán
kinh 50km trở về. Chính vì những lý do trên khả năng sử dụng nguồn nguyên liệu từ bã mía là không
khả thi

4.2 Kiến nghị
Tuy nguồn nhiên liệu sản xuất điện trực tiếp từ bã mía là không khả thi tuy nhiên với lượng bã mía như
số liệu ở trên với nhiệt trị khá cao ta có thể dùng bã mía sản xuất các loại than , củi sinh học để phục vụ
cho nhu cầu đốt , sưởi, đun nấu của người dân. Dự án sản xuất Briquet này có khả năng thực hiện hơn là
xây dựng các nhà máy điện, ngoài ra nó cũng giúp giải quyết vấn đề rác thải và giảm một lượng đáng kể
nhiên liệu rắn truyền thống như than, củi, dầu ở các khu vực nông thôn.