Tìm hiểu năng lượng tái tạo; Phân tích, đánh giá hiệu quả khai thác sử dụng năng lượng mặt trời

Tìm hiểu năng lượng tái tạo; Phân tích, đánh giá hiệu quả khai thác sử
dụng năng lượng mặt trời
LỜI NÓI ĐẦU
Năng lượng là một trong những yếu tố thiết yếu cho sự tồn tại và phát
triển của xã hội cũng như duy trì mọi sự sống trên trái đất. Trong nhiều thập
kỷ vừa qua, việc tiêu thụ năng lượng trên thế giới tăng lên cùng với sự phát
triển kinh tế, trong đó nhiên liệu hóa thạch như dầu thô, than đá và khí tự
nhiên chiếm phần lớn nguồn năng lượng tiêu thụ. Do sự khai thác và sử
dụng mạnh mẽ, nguồn năng lượng hoá thạch quý giá, nguồn năng lượng
không tái tạo, đang cạn dần, dẫn đến nguy cơ mất an ninh năng lượng ở
nhiều quốc gia, khu vực và quốc tế. Việc phát triển và khai thác năng lượng
tái tạo là một hướng đi quan trọng và rất được quan tâm trên thế giới và Việt
Nam.
Nhiều năm qua, Đảng và Chính phủ đã quan tâm đầu tư cao nhất cho
ngành năng lượng so với các ngành công nghiệp khác. Các doanh
nghiệp điện, dầu khí, than đá có đóng góp lớn để đảm bảo năng lượng cho
phát triển kinh tế và sinh hoạt nhân dân. Tuy nhiên hiện tại đã có những
cảnh báo về mất an ninh năng lượng. Nếu ngành năng lượng nước ta không
đi trước thì không thể đáp ứng đủ năng lượng cho tăng trưởng kinh tế bền
vững, nước ta khó trở thành nước công nghệp vào năm 2020 như nghị quyết
TW đã đề ra. Nếu chỉ dựa vào năng lượng hóa thạch như hiện nay mà không
quan tâm phát triển các dạng năng lượng sạch, tái tạo thì cũng khó đảm bảo
an ninh năng lượng dài hạn khi nguồn năng lượng hóa thạch đang cạn dần.
Hơn nữa, nếu sử dụng quá nhiều năng lượng khoáng sẽ gây ô nhiễm lớn.
Việt Nam là nước được đánh giá rất dồi dào tiềm năng về năng lượng tái
tạo (như năng lượng gió, thuỷ điện, mặt trời...). Năng lượng tái tạo có thể tạo
ra nguồn điện ngoài lưới tại chỗ, rẻ tiền, góp phần đảm bảo an ninh năng
lượng. Nếu được đầu tư phát triển nguồn năng lượng tái tạo đúng hướng,
nguồn năng lượng này có thể góp phần quan trọng vào giải quyết vấn đề
năng lượng, khai thác hợp lý tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ môi trường, góp
phần đảm bảo sự phát triển kinh tế bền vững của Việt Nam.

Xuất phát từ những thực tế trên, em đã chọn đề tài “Tìm hiểu năng
lượng tái tạo; Phân tích, đánh giá hiệu quả khai thác sử dụng năng lượng
mặt trời ”. Nhằm giúp cho mọi người hiểu rõ lợi ích khi sử dụng và đặc biệt
là hiệu quả cụ thể về kinh tế mà thiết bị đun nước nóng năng lượng mặt trời
đem lại.
Phan Thu Phương Đ1 – QLNL
1
Tìm hiểu năng lượng tái tạo; Phân tích, đánh giá hiệu quả khai thác sử
dụng năng lượng mặt trời
Mục tiêu của báo cáo là nhằm tìm hiểu đánh giá tình hình phát triển và
ứng dụng năng lượng mặt trời vào đời sống. Qua quá trình làm đồ án, em
mong muốn có thể vận dụng kiến thức của mình để tư vấn và phân tích cho
người sử dụng hiểu rõ về lợi ích kinh tế - môi trường khi họ sử dụng thiết bị
đun nước nóng năng lượng mặt trời. Đồng thời em hy vọng đồ án có thể trở
thành tư liệu tuyên truyền giúp cho người dân hiểu chi tiết hơn về công nghệ
sản xuất và lợi ích mà thiết bị đem lại. Từ việc phân tích hiệu quả kinh tế -
môi trường ở quy mô nhỏ ( hộ gia đình), em muốn chỉ ra một điều với hiệu
quả như vậy nếu như năng lượng mặt trời được phát triển cả về chiều rộng
và chiều sâu thì hiệu qua mà năng lượng mặt trời đem lại là hết sức to lớn
không chỉ đối với người sử dụng mà còn đối với toàn thể xã hội, góp phần
vào việc tạo ra một môi trường trong lành cho nhân loại..
Kết cấu báo cáo gồm 3 phần chính:
CHƯƠNG 1: Giới thiệu cơ quan thực tập
CHƯƠNG 2: Tổng quan về năng lượng tái tạo
CHƯƠNG 3: Khảo sát, đánh giá tình hình sử dụng năng lượng mặt trời.

Phan Thu Phương Đ1 – QLNL
2
Tìm hiểu năng lượng tái tạo; Phân tích, đánh giá hiệu quả khai thác sử
dụng năng lượng mặt trời

CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU VỀ ĐƠN VỊ THỰC TẬP
1.1. TÌM HIỂU CHUNG VỀ VIỆN KHOA HỌC NĂNG LƯỢNG
1.1.1 Quá trình thành lập
Viện Khoa học năng lượng là Viện nghiên cứu cấp quốc gia trực thuộc
Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Viện Khoa học năng lượng có chức
năng nghiên cứu khoa học, phát triển công nghệ và đào tạo cán bộ trình độ
cao về năng lượng.
Tiền thân của Viện Khoa học năng lượng ngày nay là Tổ Năng lượng
thuộc Ủy Ban Khoa học Kỹ thuật Nhà nước, nước Việt Nam Dân chủ Cộng
hòa.
Tới năm 1975, Viện Khoa học Việt Nam được thành lập, Tổ Năng lượng
trước đây được chuyển và nâng cấp nhiều lần thành phòng Năng lượng,
Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Kỹ thuật Năng lượng thuộc Viện Khoa học
Việt Nam. Do nhiều lần sắp xếp lại tổ chức, ngày 12 tháng 5 năm 2008, Thủ
tướng Chính phủ ký ban hành Nghị định số 62/2008/NĐ-CP quy định chức
năng, nhiệm vụ, quyền hạn và cơ cấu tổ chức của Viện Khoa học và Công
nghệ Việt Nam, trong đó có việc thành lập Viện Khoa học năng lượng ngày
nay.
- Tên giao dịch bằng tiếng Anh: Institute of Energy Science
- Tên viết tắt bằng tiếng Anh: IES
1.1.2. Cơ cấu tổ chức
- Các phòng ban:
1. Phòng quản lý Phụ trách phòng: KS. Trần Thế Vinh
Tổng hợp
2.TT nghiên cứu hệ thống Giám đốc: Th.s. Đoàn Văn Bình
Năng lượng
3.TT năng lượng mới và tái tạo Giám đốc: KSC: Trần Khắc Tuyến
Phan Thu Phương Đ1 – QLNL
3

Tìm hiểu năng lượng tái tạo; Phân tích, đánh giá hiệu quả khai thác sử
dụng năng lượng mặt trời
4.TT công nghệ năng lượng Giám đốc: TS. Nguyễn Đình Quang
Và vật liệu

5. TT tư vấn phát triển P.Giám đốc: Th.s Nguyễn Bình Khánh
Năng lượng

6. Trung tâm Nghiên cứu Giám đốc: TS: Ngô Tuấn Kiệt
ứng dụng và Triển khai công nghệ
- Cơ cấu tổ chức:


Phan Thu Phương Đ1 – QLNL
Phó viện
trưởng
Phó viện
trưởng
4
Trung
tâm
nghiên
cứu hệ
thống
năng
lượng
Trung
tâm năng
lượng
mới và

tái tạo
Trung
tâm
công
nghệ
NL và
vật liệu
mới
Trung
tâm tư
vấn và
phát
triển
năng
lượng
Trung
tâm
nghiên
cứu
ứng
dụng và
TKCN
Phòng
quản lý
tổng hợp
Viện trưởng
Phó viện
trưởng
Hội đồng khoa học:
Chủ tịch

Phó chủ tịch
Thư ký
Tìm hiểu năng lượng tái tạo; Phân tích, đánh giá hiệu quả khai thác sử
dụng năng lượng mặt trời
1.1.3 Chức năng và nhiệm vụ
Viện có các nhiệm vụ chủ yếu sau:
- Nghiên cứu tổng hợp các nguồn tài nguyên năng lượng, điều kiện
tự nhiên, kinh tế - xã hội và môi trường để cung cấp cơ sở khoa
học cho việc xây dựng chính sách, chiến lược, quy hoạch kế hoạch
phát triển hệ thống năng lượng và an ninh quốc gia.
- Điều tra, đánh giá tiềm năng, nghiên cứu công nghệ khai thác và sử
dụng các nguồn năng lượng mới và tái tạo ở Việt Nam.
- Nghiên cứu phát triển công nghệ khai thác, biến đổi, truyền tải,
phân phối và sử dụng hiệu quả, tiết kiệm nhiên liệu – năng lượng.
- Nghiên cứu chế taọ các thiết bị và vật liệu mới trong năng lượng,
tổ chức sản xuất, kinh doanh, xuất nhập khẩu thiết bị, công nghệ và
đầu tư trong lĩnh vực năng lượng.
- Triển khai, ứng dụng và chuyển giao các kết quả nghiên cứu khoa
học và công nghệ mới, tổ chức sản xuất, kinh doanh, tư vấn dịch
vụ trong điều tra, khảo sát, lập kế hoạch, thiết kế và giám sát đầu
tư xây dựng các công trình năng lượng và cơ sở hạ tầng liên quan.
- Thẩm định trình độ công nghệ, thẩm định đầu tư các công trình
năng lượng.
- Thực hiện hợp tác quốc tế về nghiên cứu khoa học và phát triển
công nghệ năng lượng.
Ngày nay, Viện Khoa học năng lượng có đội ngũ cán bộ trên 90 người
gồm GS, TS, các nhà khoa học và chuyên gia có trình độ chuyên môn cao,
nhiều kinh nghiệm nghiên cứu khoa học, phát triển công nghệ và ứng dụng
triển khai trong lĩnh vực năng lượng trên mọi miền của đất nước.
1.1.4 Quan hệ hợp tác với các tổ chức trong và ngoài nước

Phan Thu Phương Đ1 – QLNL
5
Tìm hiểu năng lượng tái tạo; Phân tích, đánh giá hiệu quả khai thác sử
dụng năng lượng mặt trời
Viện đã có quan hệ hợp tác với nhiều chuyên gia và tổ chức nghiên cứu
triển khai trong và ngoài nước về lĩnh vực khai thác, sử dụng nghiên cứu và
triển khai các dự án về năng lượng, thủy lợi, thủy điện.
1.1.5 Kết quả và năng lực sở trường của Viện
1.1.5.1 Một số kết quả nghiên cứu khoa học và triển khai công nghệ
Trong thời gian vừa qua,lực lượng các bộ nghiên cứu năng lượng đã thực
hiện nhiều đề tài NCKH và ứng dụng phát triển công nghệ năng lượng bao
gồm:
- Các đề tài NCKH, nhiệm vụ thuộc Chương trình mục tiêu quốc gia cấp
Viện Khoa học và công nghệ Việt Nam, cấp Bộ và cấp tỉnh.
1.1.5.2 Các dự án triển khai công nghệ và HTQT
Triển khai công nghệ.
- Tham gia thẩm định các công trình năng lượng.
- Tư vấn thiết kế quy hoạch, lập báo cáo NCKH và TKNL các công
trình năng lượng.
- Tư vấn lập hồ sơ mời thầu và xét thầu, giám sát thi công các công
trình năng lượng.
1.2. TÌM HIỂU VỀ TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG
VÀ VẬT LIỆU MỚI
1.2.1.Quá trình thành lập và cơ cấu tổ chức
Trung tâm Công nghệ năng lượng và Vật liệu mới là đơn vị trực thuộc
Viện Khoa học năng lượng (tương đương cấp Phòng của Viện nghiên cứu
khoa học thuộc Chính Phủ) trên cơ sở sắp xếp lại Phòng Biến đổi năng
lượng và vật liệu mới, Phòng Công nghệ tiết kiệm năng lượng theo quyết
Phan Thu Phương Đ1 – QLNL
6

Tìm hiểu năng lượng tái tạo; Phân tích, đánh giá hiệu quả khai thác sử
dụng năng lượng mặt trời
định số 137/QĐ-VKHNL ngày 14 tháng 7 năm 2008 của Viện Khoa học
năng lượng.
Hiện nay, Trung tâm gồm có 14 cán bộ nghiên cứu, do TS Nguyễn
Đình Quang là giám đốc, KSC Trương Quốc Thành là Phó Giám đốc. Phó
Viện trưởng Đỗ Bình Yên được giao nhiệm vụ theo dõi hoạt động của Trung
tâm và phụ trách hướng nghiên cứu, phát triển công nghệ sử dụng năng
lượng tiết kiệm và hiệu quả của Viện Khoa học năng lượng.
1.2.2. Chức năng và nhiệm vụ
+ Nghiên cứu phương pháp và công nghệ đánh giá hiệu quả sử dụng
nhiên liệu - năng lượng trong sản suất và đời sống.
+ Nghiên cứu, phát triển công nghệ khai thác, biến đổi và sử dụng hiệu
quả, tiết kiệm nhiên liệu - năng lượng. Cụ thể là:
- Nghiên cứu sử dụng tổng hợp nhiệt, điện, lạnh nhằm nâng cao hiệu
suất biến đổi năng lượng;
- Nghiên cứu phát triển công nghệ chuyển hoá và tích trữ năng lượng,
công nghệ sử dụng ít năng lượng và thân thiện với môi trường;
- Nghiên cứu các phương pháp biến đổi năng lượng trong sản xuất
năng lượng tương lai.
- Nghiên cứu ứng dụng công nghệ chế tạo và sử dụng vật liệu mới
trong năng lượng;
+ Nghiên cứu ứng dụng, phát triển công nghệ và thiết bị sử dụng hiệu
quả và tiết kiệm năng lượng.
+ Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tin học công nghiệp và điều khiển
trong năng lượng; Nghiên cứu thiết kế, chế tạo và thử nghiệm thiết bị quản
lý và điều khiển từ xa các đối tượng sản xuất và tiêu thụ năng lượng.
+ Triển khai ứng dụng các kết quả nghiên cứu khoa học và công nghệ
vào thực tiễn sản xuất; Thực hiện công tác đánh giá, thẩm định và chuyển
giao công nghệ tiên tiến sử dụng hiệu quả, tiết kiệm năng lượng vào Việt

Nam. Tổ chức sản xuất và thử nghiệm thiết bị, vật liệu mới trong năng
lượng.
Phan Thu Phương Đ1 – QLNL
7
Tìm hiểu năng lượng tái tạo; Phân tích, đánh giá hiệu quả khai thác sử
dụng năng lượng mặt trời
+ Thực hiện công tác đào tạo và hợp tác quốc tế trong lĩnh vực nghiên
cứu được giao.
CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO
2.1.Các nguồn năng lượng tái tạo
2.1.1. Khái niệm

Năng lượng tái tạo (năng lượng tái sinh) là các dạng năng lượng được tái
tạo lại sau mỗi chu kỳ sử dụng. Có thể coi đây là nguồn năng lượng vô tận.

2.1.2. Sự cần thiết phát triển năng lượng tái tạo
Trong quá trình phát triển, các quốc gia luôn đặt vấn đề an toàn năng
lượng lên hàng đầu. Cùng với sự phát triển kinh tế, đời sống nhân dân tăng
cao nên nhu cầu sử dụng năng lượng càng tăng. Nguồn năng lượng sử dụng
chủ yếu ngày nay là dầu, than đá, khí gas.
Trong khi đó sự khai thác và sử dụng mạnh mẽ nên nguồn năng lượng hoá
thạch quý giá (không tái tạo) đang cạn dần, dẫn đến nguy cơ mất an ninh
năng lượng ở nhiều quốc gia, khu vực và quốc tế. Vì vậy, việc phát triển và
khai thác năng lượng tái tạo rất được các nước trên thế giới quan tâm phát
triển.
Năng lượng tái tạo có thể tạo ra nguồn điện ngoài lưới tại chỗ, rẻ tiền, góp
phần đảm bảo an ninh năng lượng. Nếu được đầu tư phát triển nguồn năng
lượng tái tạo đúng hướng, nguồn năng lượng này có thể góp phần quan trọng
vào giải quyết vấn đề năng lượng, khai thác hợp lý tài nguyên thiên nhiên,

Phan Thu Phương Đ1 – QLNL
8
Tìm hiểu năng lượng tái tạo; Phân tích, đánh giá hiệu quả khai thác sử
dụng năng lượng mặt trời
bảo vệ môi trường góp phần đảm bảo sự phát triển kinh tế bền vững. Vì vậy
phát triển năng lượng tái tạo là hết sức cần thiết
2.1.3. Sự phát triển năng lượng tái tạo trên thế giới
Hiện nay nhiều nước trên thế giới đang hối hả phát triển, ứng dụng
nguồn năng lượng tái tạo, chẳng hạn như Trung Quốc, Đức và Nhật
Bản. Nguyên nhân chính là năng lượng truyền thống (than, dầu,
khí...) sắp cạn kiệt, nguồn cung cấp biến động về giá cả, chịu ảnh
hưởng của chính trị và việc sử dụng chúng làm phát thải khí nhà
kính, gây hiệu ứng nóng lên toàn cầu.
Thế giới dường như đang đứng trước sự kết thúc của thời đại "vàng đen"
giá rẻ. Đã từ không chỉ một năm nay giá dầu mỏ trên thị trường quốc tế
không ngừng tăng với tốc độ phi mã, lập hết kỷ lục kinh hồn này đến kỷ lục
kinh hồn khác. Và không có dấu hiệu là tiến trình này sẽ sớm kết thúc. Điều
đó đang buộc không ít quốc gia phải suy nghĩ tới những đề án tìm kiếm các
nguồn năng lượng khác.
Tính trung bình, các nước muốn thoát khỏi sự lệ thuộc vào dầu mỏ, khí
đốt và than đá dự tính tới năm 2010 sẽ nhận được từ 5% tới 30% lượng điện
năng nhờ sử dụng thủy điện, năng lượng mặt trời, gió, các chất sinh học…
Những quốc gia có kế hoạch giàu tham vọng nhất theo hướng này là Áo (dự
tính tới năm 2010 sẽ đáp ứng khoảng 78% nhu cầu về nhiên liệu của mình
nhờ các nguồn năng lượng tái tạo), Thụy Điển (60%) và Latvia (49,3%).
Nguồn "điện xanh" dồi dào nhất hiện nay là gió. Năm 2007, tổng sản
lượng điện sản xuất từ gió trên thế giới đã tăng 28% so với năm 2006 và đạt
mức 95 gigaoát. Lĩnh vực có tốc độ phát triển nhanh hơn cả là năng lượng
mặt trời: năm 2007, tỉ lệ tăng trưởng của lĩnh vực này là 50% và đạt 7,7
gigaoát.

Hiện nay, nguồn điện mặt trời cung cấp năng lượng cho chiếu sáng, sưởi
ấm và các nhu cầu nhiêu liệu khác của khoảng 50 triệu căn nhà trên thế giới.
Năm 2007 đã sản xuất 53 tỉ lít nhiên liệu sinh học (cồn và diezel sinh học),
tăng 43% so với năm 2005.
Phan Thu Phương Đ1 – QLNL
9
Tìm hiểu năng lượng tái tạo; Phân tích, đánh giá hiệu quả khai thác sử
dụng năng lượng mặt trời
Năm 2007, các nhà đầu tư quan tâm hơn cả tới năng lượng gió và mặt
trời: hai lĩnh vực này chiếm 47% và 30% tổng số tiền đầu tư. Năm 2006, tại
các nhà máy "năng lượng xanh" có tới hơn 2,4 triệu người làm việc.
Hiện nay, tại không dưới 60 quốc gia có các chương trình nhà nước nhằm
gia tăng sản xuất năng lượng tái tạo. 48 quốc gia sử dụng chính sách cung
cấp các ưu đãi khác nhau cho công nghiệp sản xuất "năng lượng sạch", tức là
bằng cách đó khuyến khích sự từ chối nguồn năng lượng điện hạt nhân và
hyđrôcácbon.
Những nước tiêu thụ và sản xuất chính yếu nguồn nhiên liệu sinh học
sẽ vẫn là Hoa Kỳ, Liên minh châu Âu và Brazil. Dự đoán, etanol sẽ là thành
phần chính tạo nên sự gia tăng sử dụng nhiên liệu sinh học vì chi phí sản
xuất của nó sẽ ngày càng giảm nhanh hơn so với chi phí sản xuất diezel sinh
học. Nhu cầu ngày một tăng của lương thực là một yếu tố hạn chế sản xuất
nhiên liệu sinh học. Hiện nay, để sản xuất nhiên liệu sinh học trên thế giới
đang sử dụng gần 14 triệu ha hay 1% diện tích ruộng canh tác.
2.1.4. Phát triển năng lượng tái tạo ở Việt Nam
Trong thời đại ngày nay khi mà nguồn tài nguyên năng lượng trên thế
giới đang ngày càng cạn kiệt (theo dự đoán của nhiều chuyên gia, trữ lượng
dầu mỏ trên thế giới sẽ được sử dụng hết vào năm 2050) thì việc tìm kiếm,
phát triển các nguồn năng lượng tái tạo (NLTT) là rất quan trọng. NLTT là
năng lượng từ những nguồn liên tục mà theo chuẩn mực của con người là vô
hạn. Các dạng NLTT rất đa dạng bao gồm là năng lượng mặt trời, địa nhiệt,

năng lượng sinh ra khi sinh khối....được ứng dụng cho nhiều lĩnh vực. Việt
Nam được đánh giá có tiềm năng dồi dào về NLTT, nhưng việc phát hiện,
khai thác và sử dụng NLTT đang còn là vấn đề mới được quan tâm, và tất
nhiên chưa có vị trí xứng tầm với tiềm năng của nó.
Việt Nam có nhiều tiềm năng về phát triển thủy điện, phong điện, điện
mặt trời, địa nhiệt… Do cấu trúc địa lý, Việt Nam là một trong số 14 nước
trên thế giới đứng đầu về tiềm năng thuỷ điện.
Sở hữu nguồn năng lượng gió tốt nhất khu vực Đông Nam Á và 2.000-
2.500 giờ nắng mỗi năm tương đương gần 44 triệu tấn dầu quy đổi, nhưng
lâu nay Việt Nam lại chưa khai thác hợp lý nguồn tài nguyên này.
Theo Viện Năng lượng, Việt Nam có tiềm năng năng lượng gió khá lớn
(1.800 MW), đường biển trải dài khiến lưu lượng gió dồi dào. Hiện tại, Công
Phan Thu Phương Đ1 – QLNL
10
Tìm hiểu năng lượng tái tạo; Phân tích, đánh giá hiệu quả khai thác sử
dụng năng lượng mặt trời
ty Fuhrlaender (Đức) đã hỗ trợ công nghệ cho Việt Nam, đưa 6 tổ turbine
gió công suất mỗi tổ 1,5 MW vào vận hành tại Bình Thuận và cung cấp điện
vào hệ thống điện quốc gia.
Về năng lượng mặt trời, nhiều nước trên thế giới đã ra thác hiệu quả
nhưng ở Việt Nam vẫn chưa tận dụng được hết nguồn năng lượng sạch và
tiết kiệm này. Năng lượng mặt trời dùng để sản xuất điện ở Việt Nam chủ
yếu là công nghệ nguồn điện pin mặt trời được ứng dụng ở khu vực nông
thôn, miền núi, vùng sâu, vùng xa và hải đảo.
Ngoài phong điện, tiềm năng sinh khối trong phát triển năng lượng bền
vững ở Việt Nam cũng khá lớn. Nguồn sinh khối chủ yếu ở Việt Nam
là trấu, bã mía, sắn, ngô, quả có dầu, gỗ, phân động vật, rác sinh học đô
thị và phụ phẩm nông nghiệp. Trong đó, tiềm năng sinh khối từ mía, bã mía
là 200-250MW, trong khi trấu có tiềm năng tối đa là 100 MW. Hiện cả nước
có khoảng 43 nhà máy mía đường, trong đó 33 nhà máy sử dụng hệ thống

đồng phát nhiệt điện bằng bã mía với tổng công suất lắp đặt 130MW.
Tháng 12/2009, nước ta đã nhận được 250 triệu đôla từ Quỹ Công nghệ
sạch (CTF) để thúc đẩy việc sử dụng năng lượng tái tạo (thủy điện, địa nhiệt,
gió, mặt trời….) đạt mức 5% vào năm 2020. Các nguồn năng lượng mới và
tái tạo này sẽ góp phần tiết kiệm 10% năng lượng tiêu thụ của quốc gia.

2.1.5. Các dạng năng lượng tái tạo
2.1.5.1. Năng lượng gió
Năng lượng gió là động năng của không khí di chuyển trong bầu khí
quyển trái đất.
Tiềm năng gió tại Việt Nam không bằng các nước châu Âu, song so
với Đông Nam Á thì lại có tiềm năng nhất bởi vì nước ta có bờ biển dài, lại
nằm giữa chí tuyến Bắc và xích đạo, nơi có gió thổi điều hòa nhất: tại bán
đảo là 860-1410 kWh/m
2
/năm; khu vực duyên hải là 800 - 1000
kWh/m
2
/năm; một số khu vực nội địa là 500-800 kWh/m
2
/năm. Đây là
nguồn tiềm năng lớn cung cấp điện cho những khu dân cư ven biển và đảo
xa bờ, đáp ứng nhu cầu năng lượng cho dân sự và quân sự.
Phan Thu Phương Đ1 – QLNL
11
Tìm hiểu năng lượng tái tạo; Phân tích, đánh giá hiệu quả khai thác sử
dụng năng lượng mặt trời
Hiện nay có Nhà máy điện gió Tuy Phong hoạt động với công suất 120
MW ở Bình Thuận sắp phát điện với 5 tuabin với công suất phát 1,5
MW/tuabin. Trong tương lai gần có dự án đầu tư xây dựng nhà máy điện gió

với công suất 30 MW tại Khánh Hòa, dự án điện gió tại đảo Lý Sơn ở Quảng
Ngãi và dự án xây dựng 20 cột gió với tổng công suất 15 MW tại Quy Nhơn.
Tính đến cuối năm 2003 Việt Nam đã có khoảng 1300 máy phát điện
gió phát điện cỡ gia đình (Công suất từ 150 W đến 200 W) đã được lắp đặt
sử dụng, chủ yếu ở vùng ven biển từ Đà nẵng trở vào.
2.1.5.2. Năng lượng sinh khối
Năng lượng sinh khối là năng lượng cung cấp từ thực vật và các chất thải
của sinh vật bị phân huỷ. Nếu được xử lý trong các hầm ủ đặc biệt, từ sinh
khối ta có thể lấy ra một loại khí có thể cháy được, gọi là "khí sinh học" hay
"biogas", trong đó thành phần chủ yếu là khí metan.
Các nguồn sinh khối khá đa dạng gồm cả các chất thải, dư lượng từ nông
nghiệp và lâm nghiệp cũng như các cây trồng dùng cho đun nấu, nhiên liệu
và phát điện. Sinh khối cung cấp khoảng 9-13 % năng lượng cấp trên toàn
thế giới. Sinh khối được cung cấp lớn nhất ở các nước đang phát triển với
khoảng 1/3 -1/5 tiêu thụ năng lượng. Sử dụng sinh khối truyền thống nhất là
ở các nước đang phát triển là nhiên liệu cho đun nấu và sưởi ấm.
Năng lượng sinh khối có nhiều dạng: gỗ, sản phẩm phụ của ngành lâm
nghiệp như mùn cưa, chất thải nông nghiệp như rơm, phân chuồng, cây năng
lượng (mía, liễu). Ngoài ra, còn có chất thải thực vật từ công viên, vườn, lề
đường…
Tiềm năng sinh khối ở Việt Nam khá lớn, chủ yếu là trấu, bã mía, sắn,
ngô, quả có dầu, gỗ, phân động vật, rác sinh học đô thị và phụ phẩm nông
nghiệp. Theo một nghiên cứu, tiềm năng sinh khối từ mía, bã mía là 200-250
MW, trấu có tiềm năng là 100MW. Hiện cả nước có khoảng 43 nhà máy mía
đường, trong đó 33 nhà máy đã sử dụng hệ thống phát nhiệt điện bằng bã
mía với tổng công suất lắp đặt 130 MW. Tuy nhiên, nếu thừa điện thì các
nhà máy này cũng không bán được. Ngoại trừ mía đường, các nguồn sinh
khối khác vẫn chưa được khai thác để sản xuất điện một cách triệt để.
2.1.5.3. Thủy điện
Phan Thu Phương Đ1 – QLNL

12
Tìm hiểu năng lượng tái tạo; Phân tích, đánh giá hiệu quả khai thác sử
dụng năng lượng mặt trời
Thuỷ điện là nguồn điện có được từ năng lượng nước. Đa số năng lượng
thuỷ điện có được từ thế năng của nước được tích tại các đập nước làm quay
một tuốc bin nước và máy phát điện. Kiểu ít được biết đến hơn là sử dụng
năng lượng động lực của nước hay các nguồn nước không bị tích bằng các
đập nước như năng lượng thuỷ triều.
Thuỷ điện, sử dụng động lực hay năng lượng dòng chảy của các con sông
hiện nay chiếm 20% lượng điện của thế giới.Nauy sản xuất toàn bộ lượng
điện của mình bằng sức nước, trong khi Iceland sản xuất tới 83% nhu cầu
của họ (2004),Áo sản xuất 67% số điện quốc gia bằng sức nước (hơn 70%
nhu cầu của họ). Canada là nước sản xuất điện từ năng lượng nước lớn nhất
thế giới và lượng điện này chiếm hơn 70% tổng lượng sản xuất của họ.
Ngoài một số nước có nhiều tiềm năng thuỷ điện, năng lực nước cũng
thường được dùng để đáp ứng cho giờ cao điểm bởi vì có thể tích trữ nó vào
giờ thấp điểm, trên thực tế các hồ chứa thuỷ điện bằng bơm thỉnh thoảng
được dùng để tích trữ điện được sản xuất bởi các nhà máy nhiệt điện để dành
sử dụng vào giờ cao điểm. Thuỷ điện không phải là một sự lựa chọn chủ
chốt tại cácnước phát triển bởi vì đa số các địa điểm chính tại các nước đó có
tiềm năng khai thác thuỷ điện theo cách đó đã bị khai thác rồi hay không thể
khai thác được vì các lý do khác như môi trường.
Lợi ích lớn nhất của thuỷ điện là hạn chế được giá thành nhiên liệu. Các
nhà máy thuỷ điện không phải chịu cảnh tăng giá của nhiên liệu hóa thạch
như dầu mỏ, khí thiên nhiên hay than đá, và không cần phải nhập nhiên liệu.
Các nhà máy thuỷ điện cũng có tuổi thọ lớn hơn các nhà máy nhiệt điện, một
số nhà máy thuỷ điện đang hoạt động hiện nay đã được xây dựng từ 50 đến
100 năm trước. Chi phí nhân công cũng thấp bởi vì các nhà máy này được tự
động hoá cao và có ít người làm việc tại chỗ khi vận hành thông thường.
Các nhà máy thuỷ điện hồ chứa bằng bơm hiện là công cụ đáng chú ý

nhất để tích trữ năng lượng về tính hữu dụng, cho phép phát điện ở mức thấp
vào giờ thấp điểm (điều này xảy ra bởi vì các nhà máy nhiệt điện không thể
dừng lại hoàn toàn hàng ngày) để tích nước sau đó cho chảy ra để phát điện
vào giờ cao điểm hàng ngày. Việc vận hành cách nhà máy thuỷ điện hồ chứa
bằng bơm cải thiện hệ số tải điên của hệ thống phát điện.
Những hồ chứa được xây dựng cùng với các nhà máy thuỷ điện thường là
những địa điểm thư giãn tuyệt vời cho các môn thể thao nước, và trở thành
điểm thu hút khách du lịch. Các đập đa chức năng được xây dựng để tưới
Phan Thu Phương Đ1 – QLNL
13
Tìm hiểu năng lượng tái tạo; Phân tích, đánh giá hiệu quả khai thác sử
dụng năng lượng mặt trời
tiêu, kiểm soát lũ, hay giải trí, có thể xây thêm một nhà máy thuỷ điện với
giá thành thấp, tạo nguồn thu hữu ích trong việc điều hành đập.
2.2. Năng lượng mặt trời
2.2.1.Khái niệm
Năng lượng mặt trời là năng lượng của dòng bức xạ điện từ xuất phát từ
mặt trời cộng với một phần nhỏ năng lượng từ các hạt nguyên tử khác phóng
ra từ mặt trời.
Đây là một dạng năng lượng mà mặt trời cung cấp cho chúng ta từ ngàn
xưa. Nhờ ánh sáng của mặt trời mà chúng ta có thể nhìn thấy vạn vật cũng
như nhờ sức nóng mà con người bao đời qua có thể phơi khô quần áo, phơi
lúa, trồng cây….Cho đến gần đây, sức nóng mặt trời được chú trọng trong
việc ứng dụng vào việc chuyển hóa sang nhiệt năng, điện năng phục vụ nhu
cầu của cuộc sống. Sức nóng của ánh nắng mặt trời được tập trung lại bằng
những thiết bị đặc biệt để đun nóng nước sử dụng trong gia đình hay tạo ra
hơi nước để sản xuất điện cho tiêu dùng
2.2.2.Tiềm năng và tình hình sử dụng năng lượng mặt trời trên thế giới
NLMT chiếu trên mặt đất ở những nơi khác nhau là không giống nhau,
trung bình khoảng 100 W/m

2
, cao nhất khoảng 1000 W/m
2
. Trong thực tế trữ
lượng NLMT có thể sử dụng là khoảng 170 TOE/năm, ở quy mô toàn cầu
thì năng lượng này không lớn lắm, nhưng nó lại có ý nghĩa đối với các quốc
gia mạng lưới phân phối điện năng vẫn còn thưa thớt như: Ấn Độ, Trung
Quốc hoặc Châu Phi.
Khả năng ứng dụng NLMT thay đổi theo từng vùng miền, điều kiện thời
tiết. Nếu tính trung bình cho toàn bộ diện tích trái đất, trong vòng 24 giờ,
một ngày, trung bình 1m
2
nhận được 4,2 kWh. Ở sa mạc, không khí rất khô
và có ít mây che phủ,nguồn NLMT là nhiều nhất, hơn 6,0 kWh/ngày/m
2
.
Ánh sáng mặt trời cũng thay đổi theo mùa, có những vùng nhận được rất ít
nguồn NLMT vào mùa đông chỉ khoảng 0,7 kWh/ ngày.
Năng lượng mặt trời có tiềm năng lớn, nhưng trong năm 2008 chỉ cung
cấp 0,02% của tổng cung cấp năng lượng của thế giới. Tuy nhiên, việc sử
dụng đã tăng lên gấp đôi mỗi năm, trong đó có tiềm năng cung cấp hơn 1000
lần tổng tiêu thụ năng lượng, sẽ trở thành nguồn năng lượng thống trị trong
vòng một vài thập kỷ tới.
Phan Thu Phương Đ1 – QLNL
14
Tìm hiểu năng lượng tái tạo; Phân tích, đánh giá hiệu quả khai thác sử
dụng năng lượng mặt trời
Trên thế giới, nhiều nước đã sử dụng năng lượng mặt trời như một giải
pháp thay thế những nguồn tài nguyên truyền thống. Tại Đan Mạch, năm
2000 hơn 30% hộ dân sử dụng tấm thu năng lượng mặt trời, có tác dụng làm

nóng nước. Ở Brazil, những vùng xa xôi hiểm trở điện năng lượng mặt trời
luôn chiếm vị trí hàng đầu.
Vào năm 2009, tổng công suất lắp đặt hệ thống nước nóng năng lượng
mặt trời là khoảng 184GW. Ngày nay thế giới đang đẩy mạnh ứng dụng
công nghệ mặt trời nhằm giảm bớt sự phụ thuộc vào sử dụng các nguồn
năng lượng hóa thạch như than dầu…
2.3.Tiềm năng và tình hình sử dụng năng lượng mặt trời tại Việt Nam
2.3.1. Tiềm năng
Việt Nam có nguồn NLMT dồi dào cường độ bức xạ mặt trời trung
bình ngày trong năm ở phía bắc là 3,69 kWh/m
2
và phía nam là 5,9 kWh/m
2
.
Lượng bức xạ mặt trời tùy thuộc vào lượng mây và tầng khí quyển của từng
địa phương, giữa các địa phương ở nước ta có sự chêng lệch đáng kể về bức
xạ mặt trời. Cường độ bức xạ ở phía Nam thường cao hơn phía Bắc. Trong
đó:
+ Vùng Tây Bắc:
- Nhiều nắng vào các tháng 8. Thời gian có nắng dài nhất vào các tháng
4,5 và 9,10. Các tháng 6,7 rất hiếm nắng, mây và mưa rất nhiều. Lượng tổng
xạ trung bình ngày lớn nhất vào khoảng 5,234 kWh/m
2
ngày và trung bình
trong năm là 3,489 kWh/m
2
/ngày.
- Vùng núi cao khoảng 1500m trở nên thường ít nắng. Mây phủ và mưa
nhiều, nhất là vào khoảng tháng 6 đến thàng 1. Cường độ bức xạ trung bình
thấp (< 3,489 kWh/m

2
/ ngày).
+ Vùng Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ
- Ở Bắc Bộ, nắng nhiều vào tháng 5. Còn ở Bắc Trung bộ càng đi sâu
về phía Nam thời gian nắng lại càng sớm, nhiều vào tháng 4.
Phan Thu Phương Đ1 – QLNL
15
Tìm hiểu năng lượng tái tạo; Phân tích, đánh giá hiệu quả khai thác sử
dụng năng lượng mặt trời
- Tổng bức xạ trung bình cao nhất ở Bắc Bộ khoảng từ thàng 5, ở
Bắc Trung Bộ tù tháng 4. Số giờ nắng trung bình thấp nhất là trong
tháng 2. 3 khoảng 2h/ngày, nhiều nhất vào tháng 5 với khoảng 6 –
7h/ngày và duy trì ở mức cao từ tháng 7.
+ Vùng Trung Bộ:
- Từ Quảng Trị đến Tuy Hòa, thời gian nắng nhiều nhất vào các tháng
giữa năm với khoảng 8 - 10h/ngày. Trung bình từ tháng 3 đến tháng 9, thời
gian nắng từ 5 - 6 h/ngày với lượng tổng xạ trung bình trên 3,489
kWh/m
2
/ngày (có ngày đạt 5,815 kWh/m
2
/ngày).
+ Vùng phía Nam:
- Ở vùng này, quanh năm dồi dào nắng. Trong các tháng 1, 3, 4 thường
có nắng từ 7h sáng đến 17h.
- Cường độ bức xạ trung bình thường lớn hơn 3,489 kWh/m
2
/ngày. Đặc
biệt là các khu vực Nha Trang, cường độ bức xạ lớn hơn 5,815
kWh/m

2
/ngày trong thời gian 8 tháng/năm.
- Dưới đây là bảng số liệu về lượng bức xạ mặt trời tại các vùng miền
nước ta.
- Bảng2.1 : Số liệu về bức xạ mặt trời tại VN
Vùng Giờ nắng trong
năm
Bức xạ
(kcal/cm
2
/năm)
Ứng dụng
Đông Bắc 1600 – 1750 100 – 125 Trung
bình
Tây Bắc 1750 – 1800 125 – 150 Trung
bình
Bắc Trung Bộ 1700 – 2000 140 -160 Tốt
Tây Nguyên và Nam Trung
Bộ
2000 – 2600 150 – 175 Rất tốt
Phan Thu Phương Đ1 – QLNL
16
Tìm hiểu năng lượng tái tạo; Phân tích, đánh giá hiệu quả khai thác sử
dụng năng lượng mặt trời
Nam Bộ 2200 – 2500 130 – 150 Rất tốt
Trung bình cả nước 1700 – 2500 100 – 175 Tốt
Qua bảng trên cho ta thấy nước ta có lượng bức xạ mặt trời rất tốt, đặc
biệt là khu vuc phía Nam, ở khu vực phía bắc thì lượng bức xạ mặt trời nhận
được là ít hơn.
Lượng bức xạ mặt trời giữa các vùng miền là khác nhau và nó cũng phụ

thuộc vào từng tháng khác nhau. Dưới đây là bảng số liệu lượng bức xạ
trung bình các tháng ở các địa phương.
Bảng2.2 : Lượng tổng xạ bức xạ mặt trời trung bình ngày của các tháng
trong năm ở một số địa phương của nước ta, (đơn vị: MJ/m
2
.ngày)
TT Địa phương Tổng xạ Bức xạ Mặt Trời của các tháng trong năm
(đơn vị: MJ/m
2
.ngày)
1
7
2
8
3
9
4
10
5
11
6
12
1 Cao Bằng 8,21 8,72 10,43 12,70 16,81 17,56
18,81 19,11 17,60 13,57 11,27 9,37
2 Móng Cái 18,81 19,11 17,60 13,57 11,27 9,37
17,56 18,23 16,10 15,75 12,91 10,35
3 Sơn La 11,23 12,65 14,45 16,84 17,89 17,47
11,23 12,65 14,45 16,84 17,89 17,47
4 Láng
(Hà Nội)

8,76 8,63 9,09 12,44 18,94 19,11
20,11 18,23 17,22 15,04 12,40 10,66
5 Vinh 8,88 8,13 9,34 14,50 20,03 19,78
21,79 16,39 15,92 13,16 10,22 9,01
6 Đà Nẵng 12,44 14,87 18,02 20,28 22,17 21,04
22,84 20,78 17,93 14,29 10,43 8,47
7 Cần Thơ 17,51 20,07 20,95 20,88 16,72 15,00
16,68 15,29 16,38 15,54 15,25 16,38
8 Đà Lạt 16,68 15,29 16,38 15,54 15,25 16,38
18,94 16,51 15,00 14,87 15,75 10,07
Phan Thu Phương Đ1 – QLNL
17