NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO CHO VÙNG HẢI ĐẢO

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
VIỆN MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN
o0o
QUẢN LÝ BỀN VỮNG CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG
Chuyên đề
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO CHO VÙNG HẢI
ĐẢO
Giảng viên : GS.TS. Lê Chí Hiệp
Học viên : Trịnh Thị Kim Nhung
Mã HV : 1080100044
1
TP.HCM, tháng 4/2011
2
MỤC LỤC
Table of Contents
MỤC LỤC 3
Table of Contents 3
LỜI NÓI ĐẦU 4
CHƯƠNG I. GIỚI THIỆU CHUNG 5
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN NĂNG LƯỢNG 11
CHƯƠNG 4. NHẬN XÉT VÀ ĐỀ XUẤT 21
I.NHẬN XÉT 21
II.ĐỀ XUẤT 21
1.1. Năng lượng sóng 21
II.3.Năng lượng mặt trời và gió 26
TÀI LIỆU THAM KHẢO 28
3
LỜI NÓI ĐẦU
Trước tình hình cạn kiệt nguồn năng lượng và ô nhiễm môi trường do các
hoạt động khai thác, sản xuất năng lượng hiện nay thì năng lượng tái tạo ngày càng
khẳng định ưu thế của mình trước năng lượng truyền thống như than đá, khí đốt,

dầu mỏ, thủy điện và hạt nhân. Sự phát triển không ngừng của thị trường năng
lượng tái tạo làm bừng lên hy vọng sự ra đời của kỷ nguyên mới – kỷ nguyên năng
lượng tái tạo.
Ở Việt Nam, nguồn năng lượng chủ yếu vẫn là than đá, khí đốt, dầu mỏ và
thủy điện. Mạng lưới điện quốc gia hiện chưa phủ hết khu vực vùng sâu, vùng xa
đặc biệt khu vực hải đảo. Trước tình hình trên, việc thiết lập hệ thống mạng lưới
cung cấp năng lượng cho khu vực hải đảo để sinh hoạt, sản xuất là rất cần thiết. Hệ
thống cung cấp năng lượng cần đảm bảo nhu cầu năng lượng cho người dân và
thân thiện với môi trường.
4
CHƯƠNG I. GIỚI THIỆU CHUNG
I. TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM
I.1 . Tình hình sử dụng năng lượng
Việc sử dụng năng lượng hiện nay đang tập trung ở nguồn năng lượng hóa
thạch. Theo thống kê, các nguồn năng lượng con người đang tiêu thụ 41,7% dầu
mỏ, 24,7% than, 21,% ga, 6,% năng lượng nguyên tử, 6,% thủy điện và năng lượng
gió, mặt trời, địa nhiệt, năng lượng sinh học, thủy triều, v.v… chỉ chiếm khoảng
gần 1% nhu cầu năng lượng của con người
[3]
.
Theo dự báo của Cơ quan năng lượng quốc tế, nếu lượng tiêu thụ năng
lượng của thế giới tiếp tục giữ mức như hiện nay, nhu cầu năng lượng sẽ tăng hơn
30% vào năm 2030, riêng về nhu cầu của dầu lửa có thể tăng đến 41%.
Sự tăng trưởng về nhu cầu năng lượng tập trung vào các nước đang phát
triển. Dự kiến các nước này nhu cầu năng lượng sẽ đạt 50% nhu cầu năng lượng
của thế giới vào năm 2030. Các dạng năng lượng truyền thống như than, dầu mỏ,
khí đốt v.v… đang ngày càng cạn kiệt. Nhiều nước trong khu vực ASEM có
nguồn dầu khí, trong đó Brunei,Inđônêsia thuộc nhóm các nước xuất khẩu dầu.
Nhưng nhu cầu năng lượng của khu vực như hiện nay sẽ dẫn đến nguy cơ phải
chịu sự phụ thuộc vào nhập khẩu năng lượng. Theo nghiên cứu dự báo của giám

đốc Trung tâm năng lượng ASEM, mức độ phụ thuộc này có thể đạt khoảng 49%
đến 58%.
Việt Nam là một nước hiên đang xuất khẩu than. Năm 2004, Tổng công ty
Than Việt Nam đã khai thác và tiêu thụ 25 triệu tấn than, trong đó xuất khẩu 10,5
triệu tấn. Trong khi đó, theo thăm dò mới nhất của Tổng công ty Than Việt Nam
cho biết, trữ lượng than ở độ sâu 350 m có khoảng 6,5 đến 7 tỷ tấn. Than có chất
lượng tốt tập trung ở Quảng Ninh
[3]
. Việc xuất khẩu than của Việt Nam chưa đảm
bảo tính bền vững. Theo chiến lược phát triển ngành điện, xi măng, phân bón, hóa
chất… đến năm 2010 khả năng tiêu thụ than trong nước có thể lên đến 80 triệu tấn.
Đièu đó cảnh báo cho biết, nếu chúng ta không có chiến lược khai thác than hợp lí
thì trong tương lai, chúng ta sẽ là một nước nhập khẩu than hoặc phải đóng cửa
một số nhà máy.
I.2 . Sự cần thiết sử dụng năng lượng tái tạo
Theo số liệu từ Viện Năng lượng (Bộ Công nghiệp), nếu không có đột biến
lớn về khả năng khai thác từ sau năm 2010 thì nguồn tài nguyên trong nước sẽ
không còn đáp ứng được nhu cầu năng lượng. Dự tính năm 2015 lượng thiếu hụt
nhiên liệu cho sản xuất điện khoảng 9 tỉ kWh (ở phương án cao), tương tự năm
5
2020 thiếu hụt nhiên liệu cho sản xuất điện khoảng 35-64 tỉ KWh ở phương án cơ
sở và phương án cao. Và vào năm 2030 thiếu hụt nhiên liệu cho sản xuất điện lên
tới 59-192 tỉ KWh
[3].
Các nhà hoạch định chính sách cho biết, trong tương lai, khả năng thiếu hụt
điện năng còn nhiều hơn; các giải pháp nhập khẩu điện, than, khí để sản xuất có
thể không đáp ứng được lượng thiếu hụt.
Việc khai thác nguồn năng lượng này làm cho chúng ngày càng bị cạn kiệt
và tác động rất lớn đến môi trường, như ô nhiễm môi trường, rừng bị tàn phá đất bị
xói mòn, tăng hiệu ứng nhà kính, băng tan, biến đổi khí hậu vv…. Theo nghiên

cứu thống kê, lượng khí CO
2
thải bình quân trên đầu người ở các nước công nghiệp
như Mỹ là 21tấn/năm (năm1990), Singapore là 10 tấn/năm, Việt Nam là 0,8
tấn/năm (năm 2003).
Khai thác nguồn năng lượng như than, dầu tác động xấu đến môi trường và
sức khỏe con người. Ở Quảng Ninh hàng năm để khai thác than, đa bóc dỡ các lớp
đất đá đá và xuất hiện những bãi thải đá cao gần 200m và đã bị mất khoảng 1.000
ha rừng.
Vận chuyển than, đất đá gây bụi, làm ô nhiễm không khí, đặc biệt là dân cư
trong vùng và xuất hiện các bệnh nghề nghiệp do bụi than gây nên.
Trong quá trình khai thác đã gây nhiều sự cố, làm tổn thất cho con người.
Những người thợ mỏ, hàng ngày luôn luôn đối mặt với rủi ro. Hàng trăm đại xa
trọng tải từ 40 đến 96 tấn, xe cẩu, máy xúc, máy nổ, bom mìn, điện cao thế …tai
nạn luôn rình rập, nguy hiểm đến tính mạng.
Tại Quảng Ninh, công việc khai thác than trong những năm gần đây luôn
luôn xảy ra các sự cố, làm nguy hại đến tính mạng của các thợ mỏ và nạn thổ phỉ
khai thác than bừa bãi, những dự án bị biến tướng. Ngoài ra, trong quá trình khai
thác than tại Quảng Ninh đã xâm phạm đến các di tích như Yên Tử, làm ô nhiễm
các hồ chứa nước. Theo kết quả quan trắc chất lượng nước các hồ thủy lợi ở Quảng
Ninh đã ở mức báo động. Độ pH đo đựợc tại 9 hồ đều ở mức rất thấp, nhất là hồ
Bến Châu 3,75; hồ Cầu Cuốn 3,21; hồ Nội Hoàng 3,02 v.v… Trong khi độ pH để
các sinh vật sinh sống được phải ở mức 5,5 đến 6. Việc lấy nước từ các hồ trên để
nuôi cá đã làm cá chết hàng loại hoặc bị nổ mắt, nếu không chết thì năng suất giảm
rõ rệt.
Trước tình hình nguồn năng lượng truyền thống ngày càng cạn kiệt, nhu cầu
sử dụng ngày càng tăng và các vấn đề về môi trường đang là vấn đề thách thức đối
với toàn cầu. Điều đó đã dẫn dến tìm kiếm nguồn năng lượng thay thế. Một số
nước tìm nguồn năng lượng nguyên tử, một số nước tìm đến nguồn năng lượng có
nguồn gốc từ mặt trời, gió, nước, thủy triều, năng lượng địa nhiệt, sinh khối vv…

6
Những nguồn năng lượng này có khả năng vô tận và khai thác sử dụng không gây
ô nhiễm môi trường. Có thể nói, sử dụng năng lượng tái tạo là xu hướng chung mà
thế giới đang hướng đến.
II. HẢI ĐẢO
II.1 . Điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội vùng hải đảo
Nước ta là một quốc gia có biển lớn trong vùng Biển Đông với chỉ số biển
khoảng 0,01, gấp 6 lần giá trị trung bình của thế giới. Biển Việt Nam dài và đẹp,
lại chứa đựng nhiều nguồn tài nguyên phong phú và đa dạng với trữ lượng, quy mô
thuộc loại khá, cho phép phát triển nhiều lĩnh vực kinh tế biển quan trọng. Kinh tế
biển đã và đang đóng góp một phần rất lớn cho nền kinh tế nước nhà.
Theo ước tính, quy mô kinh tế (GDP) biển và vùng ven biển Việt Nam bình
quân đạt khoảng 47- 48% GDP cả nước, trong đó GDP của kinh tế “thuần biển”
đạt khoảng 20-22% tổng GDP cả nước. Trong các ngành kinh tế biển, đóng góp
của các ngành kinh tế diễn ra trên biển chiếm tới 98%, chủ yếu là khai thác dầu
khí, hải sản, hàng hải (vận tải biển và dịch vụ cảng biển), du lịch biển. Các ngành
kinh tế có liên quan trực tiếp tới khai thác biển như đóng và sửa chữa tàu biển, chế
biến dầu khí, chế biến thủy hải sản, thông tin liên lạc, bước đầu phát triển, nhưng
hiện tại quy mô còn rất nhỏ bé (chỉ chiếm khoảng 2% kinh tế biển và 0,4% tổng
GDP cả nước), song trong tương lai sẽ có mức gia tăng nhanh hơn.
Gần đây, kinh tế trên một số đảo đã có bước phát triển nhờ chính sách di
dân và đầu tư xây dựng kết cấu hạ tầng trên các đảo (hệ thống giao thông, mạng
lưới điện, cung cấp nước ngọt, trường học, bệnh xá ). Tuy vậy, có thể nhận định
một cách khái quát rằng, sự phát triển của kinh tế biển còn quá nhỏ bé và nhiều yếu
kém. Quy mô kinh tế biển Việt Nam chỉ đạt khoảng hơn 10 tỷ USD; trong khi sản
lượng kinh tế biển của thế giới ước 1.300 tỷ USD, Nhật Bản là 468 tỷ USD, Hàn
Quốc là 33 tỷ USD
[4]
.
Cơ sở hạ tầng các vùng biển, ven biển và hải đảo còn yếu kém, lạc hậu. Hệ

thống cảng biển nhỏ bé, manh mún, thiết bị nhìn chung còn lạc hậu và chưa đồng
bộ nên hiệu quả thấp. Các chỉ tiêu hàng thông qua cảng trên đầu người rất thấp so
với các nước trong khu vực (chỉ bằng 1/140 của Singapore, 1/7 của Malaysia và
1/5 của Thái Lan)
[4]
.
Đến nay, Việt Nam vẫn chưa có đường bộ cao tốc chạy dọc theo bờ biển,
nối liền các thành phố, khu kinh tế, khu công nghiệp ven biển thành một hệ thống
kinh tế biển liên hoàn. Các sân bay ven biển và trên một số đảo nhỏ bé. Các thành
phố, thị trấn, khu kinh tế, khu công nghiệp ven biển còn nhỏ bé, đang trong thời kỳ
bắt đầu xây dựng. Hệ thống các cơ sở nghiên cứu khoa học-công nghệ biển, đào
7
tạo nhân lực cho kinh tế biển, các cơ sở quan trắc, dự báo, cảnh báo thời thiết,
thiên tai, các trung tâm tìm kiếm cứu hộ, cứu nạn, còn nhỏ bé, trang bị thô sơ.
Du lịch biển là một tiềm năng kinh doanh rất lớn. Vùng biển và ven biển tập
trung tới 3/4 khu du lịch tổng hợp và 10/17 khu du lịch chuyên đề. Tuy nhiên,
ngành du lịch biển vẫn thiếu những sản phẩm dịch vụ biển - đảo đặc sắc có tính
cạnh tranh cao so với khu vực và quốc tế, chưa có khu du lịch biển tổng hợp đạt
trình độ quốc tế. Khai thác hải sản và nuôi thuỷ sản nước lợ vốn là lĩnh vực kinh tế
đặc trưng của biển đã đóng góp khoảng hơn 3 tỷ USD trong tổng giá trị thuỷ sản
xuất khẩu (năm 2008) và tạo việc làm cho hơn 1 triệu lao động đánh cá trực tiếp,
nuôi thuỷ sản và 50 vạn lao động dịch vụ liên quan.
Đối với các lĩnh vực kinh tế liên quan trực tiếp đến biển như chế biến sản
phẩm dầu, khí; chế biến thủy hải sản, đóng và sửa chữa tàu biển, sản xuất muối
biển công nghiệp, các dịch vụ kinh tế biển và ven biển (như thông tin, tìm kiếm
cứu nạn hàng hải, dịch vụ viễn thông công cộng biển trong nước và quốc tế, nghiên
cứu khoa học-công nghệ biển, xuất khẩu thuyền viên, ) hiện chủ yếu mới ở mức
đang bắt đầu xây dựng, hình thành và quy mô còn nhỏ bé.
Khai thác biển - đảo đã đem lại những lợi ích kinh tế -xã hội bước đầu quan
trọng, nhưng việc sử dụng biển và hải đảo chưa hiệu quả, thiếu bền vững, trình độ

khai thác biển của nước ta vẫn đang ở tình trạng lạc hậu nhất trong khu vực. Việt
Nam tuy là một quốc gia biển, song đến nay, chúng ta vẫn chưa thực sự dựa vào
biển để phát triển đúng tiềm năng và thế mạnh. Việt Nam vẫn chưa phải là quốc
gia mạnh về biển, vẫn chưa phải là một “cường quốc biển”.
Lịch sử phát triển của thế giới cho thấy những bước đột phá phát triển mang
tầm thế giới cho đến nay hầu như đều bắt nguồn từ những quốc gia - biển (đại
dương). Đó là Italia, Anh, Nhật Bản, Xingapo, Trung Quốc Ngày nay, thế giới
đang bước vào giai đoạn bùng nổ phát triển mới với xu hướng ngày càng khẳng
định tầm quan trọng to lớn của biển và đại dương. Tình trạng khan hiếm nguyên
liệu, năng lượng trở nên gay gắt hơn bao giờ hết, dẫn tới cạnh tranh thị trường,
tranh chấp lãnh thổ và xung đột quốc gia thường xuyên và gay gắt. Vươn ra biển,
khai thác đại dương đã trở thành khẩu hiệu hành động mang tính chiến lược của
toàn thế giới.
Chính vì lẽ đó mà không phải ngẫu nhiên luận điểm “Thế kỷ XXI là thế kỷ
của đại dương” xuất hiện và được nhất trí cao trên toàn thế giới. Việt Nam cũng
hoà chung xu hướng đó. Xác định được tầm quan trọng của kinh tế biển, tại Hội
nghị lần thứ 4, BCH Trung ương Đảng khoá X đã xây dựng Chiến lược biển Việt
Nam đến năm 2020, trong đó nhấn mạnh: “Phấn đấu đến năm 2020, kinh tế biển
và ven biển đóng góp khoảng 53%-55% tổng GDP của cả nước”.
8
Hình1.1. Côn Đảo
Côn Đảo là tên một quần đảo ngoài khơi thuộc tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu, cách
Vũng Tàu 97 hải lý và cách sông Hậu 45 hải lý. Côn Đảo trở thành điểm du
lịch lý tưởng cho những ai muốn kham phá vẻ đẹp hoang sơ và tìm hiểu lịch
sử của đất nước Việt Nam. Tuy nhiên, nguồn điện trên đảo từ máy phát điện
chạy bằng dầu diesel, hệ thống đèn chiếu sáng chỉ được thắp tại 3 con
đường chính trên đảo.
II.2 . Tình hình sử dụng năng lượng ở hải đảo
Ở nước ta, đầu tư điện cho nông thôn, vùng sâu, vùng xa trong những năm
gần đây có bước phát triển vượt bậc, đến nay đã đạt tỷ lệ 100% số huyện, 97,32%

số xã và 94,67% số hộ dân nông thôn có điện, góp phần quan trọng làm thay đổi
căn bản diện mạo kinh tế và xã hội ở nông thôn, miền núi, vùng sâu, vùng xa. Tuy
nhiên vẫn còn 251 xã, với trên 700.000 hộ dân nông thôn ở vùng sâu, vùng xa,
biên giới, hải đảo chưa có điện.
Trong vùng biển nước ta có hơn 3000 hòn đảo lớn nhỏ, được chia thành các
đảo ven bờ và các đảo xa bờ. Hệ thống đảo ven bờ có khoảng 2800 đảo, phân bố
tập trung nhất ở vùng biển các tỉnh: Quảng Ninh, Hải Phòng, Khánh Hòa, Kiên
Giang [Sách giáo khoa Địa lý 9]. Khó khăn trong những năm qua, lưới điện quốc
gia không vươn tới đến các khu vực hải đảo, gây khó khăn trong đời sống và sản
xuất người dân.
Vừa qua, Điện lực Lý Sơn thuộc Công ty Điện lực Quảng Ngãi được thành
lập và từng bước thực hiện tốt nhiệm vụ được giao, đảm bảo điện góp phần phát
triển kinh tế xã hội, nâng cao đời sống người dân, đảm bảo an ninh quốc phòng
huyện đảo. Trong thời gian qua nhà máy diesel từng bước được nâng cấp, hiện đã
đạt công suất 1.100 kW; tuy nhiên, cũng mới đủ để cấp cho 2 xã An Hải và An
9
Vĩnh với chế độ cấp 6 giờ mỗi ngày (17h – 23h). Để nâng cao khả năng dự phòng
và công suất phát điện, cho 2 xã trên và khu vực hải đảo khác cần lắp đặt và nâng
cao hệ thống cung cấp điện năng.
Tại quần đảo Trường Sa, trước đây, nguồn điện phục vụ cho công tác sinh
hoạt, huấn luyện chiến đấu của quân dân trên hệ thống các đảo chạy bằng máy nổ.
Do nguồn kinh phí hạn hẹp, nên các đảo chỉ dùng điện trong những giờ cao điểm,
và chỉ bảo đảm tối thiểu lượng điện cho các đảo. Nhưng từ khi dự án Năng lượng
sạch được triển khai đồng loạt tại quần đảo Trường Sa đến nay, đời sống vật chất,
tinh thần của quân và dân trên đảo đã được cải thiện vượt bậc. Chính từ dự án này,
chúng ta đã kéo Trường Sa gần hơn với đất liền rất nhiều…
Vì vậy, để góp phần củng cố cơ sở hạ tầng nhằm thúc đẩy phát triển kinh tế,
nâng cao đời sống người dân tại hải đảo, việc xây dựng một hệ thống cung cấp
năng lượng dồi dào và đặc biệt là thân thiện với môi trường sẽ là bước hởi đầu
quan trọng trong bước tiến ra biển của Việt Nam.

10
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN NĂNG LƯỢNG
I. NĂNG LƯỢNG TRUYỀN THỐNG
Đây là dạng năng lượng được sử dụng lâu đời từ trước đến nay để cung cấp
năng lượng như thủy điện, khai khoáng…
Hình 2.1. Nhà máy thủy điện Nghệ An
Đặc điểm chung của loại năng lượng này là khả năng tái tạo tài nguyên kém
hoặc ảnh hưởng đến hệ sinh thái khu vực (thủy điện). Những nguồn năng lượng
truyền thống như thủy điện, dầu mỏ, than… đều đang đứng trước những cảnh báo
cạn kiệt buộc nhân loại phải vào cuộc tìm kiếm nguồn năng lượng thay thế. Không
chỉ trên thế giới, tại Việt Nam vấn đề này cũng đã được đặt ra từ lâu và một số
nguồn năng lượng giải pháp.
II. NĂNG LƯỢNG TÁI SINH
Theo bách khoa toàn thư. năng lượng tái tạo, hay năng lượng tái sinh, là
năng lượng từ những nguồn liên tục mà theo chuẩn mực của con người là vô hạn.
Nguyên tắc sử dụng năng lượng tái sinh là tách một phần năng lượng từ các
qui trình diễn biến liên tục trong môi trường và đưa vào sử dụng trong kỹ thuật.
Theo cách nói thông thường, năng lượng tái tạo được hiểu là những nguồn
năng lượng hay những phương pháp khai thác năng lượng mà nếu đo bằng các
11
chuẩn mực của con người thì là vô hạn. Vô hạn ở đây được hiểu là năng lượng tồn
tại nhiều đến mức mà không thể trở thành cạn kiệt khi con người khai thác, sử
dụng chúng (thí dụ như năng lượng Mặt Trời); Hoặc năng lượng tự tái tạo trong
thời gian ngắn và liên tục (trong các quy trình còn diễn tiến trong một thời gian dài
trên Trái đất (Thí dụ như năng lượng sinh khối).
Việc sử dụng khái niệm “tái tạo” theo cách nói thông thường là dùng để chỉ
đến các chu kỳ tái tạo mà đối với con người là ngắn đi rất nhiều (thí dụ như khí
sinh học so với năng lượng hóa thạch). Trong cảm giác về thời gian của con người
thì Mặt Trời là một nguồn cung cấp năng lượng trong một thời gian gần như vô
tận. Mặt Trời cũng là nguồn cung cấp năng lượng liên tục cho nhiều quy trình diễn

tiến trong bầu sinh quyển Trái Đất. Những quy trình này có thể cung cấp năng
lượng cho con người và cũng mang lại những nguyên liệu tái tăng trưởng. Luồng
gió thổi, dòng nước chảy và nhiệt lượng của Mặt Trời đã được con người sử dụng
trong quá khứ. Theo ý nghĩa của định nghĩa tồn tại “vô tận” thì phản ứng tổng hợp
hạt nhân (phản ứng nhiệt hạch), khi có thể thực hiện trên bình diện kỹ thuật và
phản ứng phân rã hạt nhân (phản ứng phân hạch) với các lò phản ứng tái sinh
(breeder reactor), khi năng lượng hao tốn lúc khai thác Uranium hay Thorium có
thể được giữ ở mức thấp, đều là những nguồn năng lượng tái tạo mặc dù thường thì
chúng không được tính vào loại năng lượng này.
Việt Nam có vị trí địa lý ở trong vùng quanh năm gió, nắng và bờ biển dài
suốt chiều chiều dài của đất nước. Với vị trí địa lý như vậy, chúng ta đã có nguồn
tài nguyên năng lượng tái sinh vô tận: năng lượng mặt trời, gió, sóng biển, thủy
triều…. Địa hình của nước ta có nhiều núi cao, dốc đứng rất thuận lợi để xây dựng
các nhà máy thủy điện. Đồng thời, nước ta có tiềm năng lớn về nguyên liệu để sản
xuất khí sinh học và là nước có tên trên bản đồ địa nhiệt thế giới. Tuy vậy, Việt
Nam mới chỉ khai thác được 25% nguồn năng lượng tái sinh (trong đó có năng
lượng mặt trời) và còn lại 75% vẫn chưa được khai thác.
Điểm qua một số nguồn năng lượng tái sinh:
II.1. Năng lượng sinh khối:
Nguồn năng lượng được sinh ra do ủ các chất hữu cơ tạo thành khí sinh học.
Khí sinh học (KSH) hay còn gọi là biogas là một hỗn hợp khí được sản sinh từ sự
phân hủy những chất hữu cơ của vi khuẩn trong môi trường hiếm khí. Trong đó
chủ yếu là khí Metan (CH
4
).
Khí đốt thiên nhiên cũng như khí sinh học. Khí này được hình thành qua
nhiều thời kì địa chất nên có hàm lượng khí Metan rất lớn, thường trên 90%.
Nhiên liệu để sản xuất năng lượng sinh khối bao gồm:
12
♦ Nhiên liệu có nguồn gốc từ động vật: Phân gia súc, gia cầm (trâu, bò, lợn,

gà, vịt …), phân người v.v…;
♦ Nhiên liệu có nguồn gốc từ thực vật: Phụ phẩm nông nghiệp: rơm, ra, thân,
lõi và lá ngô, hạt cải, vỏ dừa, bã mía, mùn cưa, vỏ trấu, rác thải sinh hoạt,
rau Bina hạt cây Jatropha, cây Khuynh diệp, cây Cọ dầu, cây Lục bình (bèo
Tây) v.v
♦ Ngoài những nhiên liệu trên, người ta còn dùng một số nhiên liệu: cồn
ethanol để chạy động cơ. Sử dụng mỡ cá Basa, cá Tra, dầu thực vật đã qua
sử dụng và một số loại cây v.v…chế biến nhiên liệu này.
Hiện nay, nhiều nước trên thế giới đã nghiên cứu, áp dụng kĩ thuật, công
nghệ sử dụng nguồn nhiên liệu sinh khối đa dạng, phong phú.
Không chỉ được khai thác để làm chất đốt trong sinh hoạt hàng ngày, các
hầm khí biogas của các hộ gia đình vùng nông thôn hiện nay đã được ứng dụng
vào chạy máy phát điện phục vụ sản xuất.
Là một nước nông nghiệp, Việt Nam có nguyên liệu để sản xuất năng lượng
sinh học khá dồi dào. Những sản phẩm từ chăn nuôi, trồng trọt sẽ cung cấp nguyên
liệu khổng lồ cho sản xuất khí sinh học. Khí sẽ được sử dụng trực tiếp đun nấu
hoặc phát điện. Trong cả nước, sản phẩm phụ của nông nghiệp có khả năng cung
cấp nhiên liệu cho điện sinh khối từ 8 – 11 triệu tấn. Riêng sản lượng trấu có thể
thu gom ở Đồng bằng sông Cửu Long lên tới 1,4 đến 1,6 triệu tấn. Theo tính toán,
cứ 2-4kg nhiên liệu sinh khối tương đương với 1kg than. Như vậy nếu sử dụng vỏ
trấu làm nhiên liệu thì gía thành chỉ bằng 5 – 10% so với dùng than. Vùng Tây
Nguyên có thể cho phụ phẩm từ cà phê 0,3 đến 0,5 triệu tấn. Đặc biệt là chất thải
từ các nhà máy mía đường đã cho chúng ta nguồn nguyên liệu sinh khối rất lớn.
Tuy nhiên, hiện nay vẫn còn khoảng từ 10 – 15% tổng lượng bã mía không được
sử dụng. Vùng Tây bắc có 55.000 đến 60.000 tấn mùn cưa từ công nghiệp khai
thác và chế biến gỗ. Ngoài ra, rác thải sinh hoạt nếu được xử lí tốt sẽ là nguồn
cung cấp KSH khá dồi dào.
Để sản xuất khí sinh học, người ta chế tạo các thiết bị sinh học, các thiết bị này bao
gồm:
♦ Bộ phận phân hủy: Là nơi chứa nhiên liệu đảm bảo thuận lợi cho quá trình

phân hủy chất hữu cơ trong môi trường hiếm khí. Đây là bộ bộ phận chủ yếu
của thiết bị.
♦ Bộ phận chứa khí: Khí sinh ra từ bộ phận phân hủy được thu và chứa ở đây.
Yêu cầu cơ bản của bộ phận này là phải kín khí.
♦ Lối vào: Là nơi nạp nhiên liệu vào bộ phận phân hủy.
13
♦ Lối ra: Nguyên liệu sau khi bị phân hủy được lấy ra qua lối này, nhường chỗ
cho nhiên liệu mới bổ sung.
Hình 2.2. Hầm ủ khí biogas
Nước ta đang thực hiện dự án “Hỗ trợ chương trình khí sinh học (KSH) cho
ngành chăn nuôi ở một số tỉnh Việt Nam” do chính phủ Hà Lan tài trợ. Mục tiêu
của Dự án là xây dựng 12.000 hầm khí biogas tại các hộ dân cư của 12 tỉnh.
Ngoài loại hình trên, ở Việt Nam hiện cũng đã có các nghiên cứu và bước
đầu đi vào khai thác những nguồn năng lượng từ tự nhiên như: năng lượng gió,
năng lượng từ nguyên liệu sinh học… Việc phát triển và ứng dụng thành công các
nguồn năng lượng này không chỉ là giải pháp thay thế khi những nguồn năng
lượng truyền thống trở nên khan hiếm, mà còn giúp môi trường của chúng ta trở
nên sạch sẽ hơn.
II.2. Năng lượng mặt trời
Mặt trời là lò phản ứng hạt nhân kếch sù, mỗi ngày nó tiêu thụ một khối
lượng vật chất lớn để biến đổi thành một khối năng lượng khổng lồ, đó là năng
lượng mặt trời. Mặt trời tỏa sáng trong vũ trụ, trong đó có hành tinh của chúng ta.
Việt Nam có vị trí địa lý đặc biệt, có nhiều lợi thế để khai thác năng lượng
mặt trời. Nguồn năng lượng mặt trời hầu như sử dụng quanh năm. Năng lượng bức
xạ mặt trời trung bình đạt 4 đến 5kWh/m
2
mỗi ngày. Mật độ năng lượng mặt trời
biến đổi trong khoảng 300 đến 500 cal/cm
2
/ngày. Số giờ nắng trung bình cả năm

trong khoảng 1.800 đến 2.100 giờ. Tiềm năng điện mặt trời tốt nhất ở các vùng
Thừa Thiên-Huế trở vào Nam. Vùng Tây Bắc gồm các tỉnh Lai Châu, Sơn La, Lào
Cai… và vùng Bắc Trung Bộ gồm các tỉnh Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh… có
năng lượng mặt trời khá lớn. Như vậy, các tỉnh thành ở miền Bắc nước ta đều có
thể sử dụng hiệu quả. Còn ở miền Nam, từ Đà Nẵng trở vào, năng lượng mặt trời
rất lớn và phân bố tương đối điều hòa quanh năm. Trừ những ngày có mưa rào, có
thể nói hơn 90% số ngày trong năm có thể sử dụng năng lượng mặt trời để đun
nước nóng dùng cho sinh hoạt. Số giờ nắng trung bình cả năm trong khoảng 2.000
đến 2.600 giờ. Đây là khu vực ứng dụng năng lượng mặt trời rất hiệu quả.
14
Tuy nhiên, cả nước mới có khoảng 60 hệ thống đun nước nóng bằng năng
lượng mặt trời tập thể và hơn 5.000 hệ thống cho gia đình đã được lắp đặt. Trong
đó, khoảng 95% được lắp đặt sử dụng ở khu vực thành thị, 5% đươc sử dụng ở các
huyện lỵ hoặc một số hộ ở nông thôn. Đối tượng lắp đặt và sử dụng chủ yếu là các
hộ gia đình chiếm khoảng 99%, khoảng 1% cho các đối tượng khác như: nhà trẻ,
trường mẫu giáo, bệnh xá, khách sạn, trường học, nhà hàng,…
[3]
Việt Nam cũng đang triển khai nhiều chương trình tiết kiệm năng lượng,
trong đó đặc biệt chú trọng phát triển mô hình bình đun nước nóng bằng năng
lượng mặt trời. Tuy nhiên, việc phát triển hệ thống đun nước nóng bằng năng
lượng mặt trời đang chưa có chiến lược phát triển và còn một số khó khó khăn.Ví
dụ như sự hỗ trợ của Nhà nước về đầu tư nghiên cứu và phát triển về kinh phí,
trang thiết bị kỹ thuật cho sản xuất, ứng dụng còn khiêm tốn; Sự không đồng bộ
giữa thiết kế bình đun nước nóng năng lượng mặt trời và các công trình xây dựng;
Giá thành của thiết bị đun nước nóng năng lượng mặt trời còn khá cao, chưa phù
hợp với mức thu nhập của người dân nói chung; cách lắp đặt, vận hành thiết bị
chưa được phổ biến rộng rãi đến người tiêu dùng vv…
Nhu cầu về điện của Việt Nam hàng năm tiêu tốn khoảng 3,6 tỷ kWh điện
và sẽ tăng nhanh theo tốc độ phát triển kinh tế, xây dựng nhà ở, dịch vụ và du lịch.
Đây là một con số rất lớn cho thấy một thị trường đầy tiềm năng cho việc đầu tư

nghiên cứu, sản xuất thiết bị bình đun nước nóng năng lượng mặt trời.
Hình 2.3. Phương pháp sử dụng năng lượng mặt trời và máy nước nóng năng lượng
mặt trời
II.3. Năng lượng gió
15
Trên hành tinh của chúng ta có rất nhiều nước, một phần năng lượng của
mặt trời làm bốc hơi nước, hơi nước tích tụ thành mây. Không khí nóng bốc lên,
không khí lạnh rơi xuống. Từ những trào lưu của khí quyển tạo thành áp thấp, áp
cao, gió bão v.v… gọi chúng là năng lượng của gió. Dòng chảy của không khí
(gió) có thể sinh ra điện khi làm quay tuốc pin gió.
Con người từ xa xưa đã sử dụng năng lượng gió. Cối xay gió ở châu Âu đã
xuất hiện từ 800 năm trước. Đến cuối thế kỉ thứ 19 đã có 2000 cối xay gió. Tại
Đức, Hà Lan và một số nước châu Âu, tuốc bin gió đã xuất hiện trên những cánh
đồng bao la. Năm 1920 người Đức đã đã ước mơ xây dựng một tổ hợp cối xay gió
và xây dựng một công viên gió cho quân đội. Đến năm 1970 họ đã xây dựng một
cối xay gió cao 150m, đây là cối xay gió lớn nhất lúc bấy giờ. Hiện nay, nước Đức
đã xây dựng khu năng lượng gió và chuyển dần xây dựng những khu năng lượng
gió ở vùng núi có địa hình phức tạp hơn so với vùng biển. Ở nước Đức năng
lượng của gió đã đáp ứng 40% năng lượng điện quốc gia của nước này.
Theo kết quả khảo sát chi tiết về năng lượng gió khu vực Đông Nam Á của
Ngân hàng thế giới (WB) trong chương trình đánh giá về năng lượng cho châu Á.
Theo đó, tổng tiềm năng điện gió của Việt Nam ước tính đạt 513.360 MW, tức gấp
200 lần công suất của thủy điện Sơn La và hơn 10 lần tổng công suất dự báo của
ngành điện vào năm 2020
.[1]
Theo nghiên cứu này, hai vùng giàu tiềm năng nhất để phát triển năng lượng
gió ở nước ta là Sơn Hải (Ninh Thuận) và vùng đồi cát ở độ cao 60 – 100mm phía
Tây Hàm Tiến đến Mũi Né (Bình Thuận). Gió vùng này không những có vận tốc
trung bình lớn mà còn có một thuận lợi khác. Đó là số lượng các cơn bão khu vực
ít và gió có xu thế ổn định. Đây là những điều kiện rất thuận lợi để phát

triển năng lượng gió. Trong những tháng có gió mùa, tỷ lệ gió Nam và Đông Nam
lên đến 98% với vận tốc trung bình 6-7m/s, tức là vận tốc có thể xây dựng các trạm
điện gió công suất 3-3,5MW
.[1]
Thực tế là người dân khu vực Ninh Thuận cũng đã tự chế tạo một số máy
phát điện gió cỡ nhỏ để thắp sáng. Ở cả hai khu vực này, dân cư thưa thớt, thời tiết
khô nóng khắc nghiệt và đều là những vùng dân tộc đặc biệt khó khăn.
Nhược điểm lớn nhất của năng lượng gió là sự phụ thuộc vào điều kiện thời
tiết và chế độ gió. Vì vậy, theo các chuyên gia, khi thiết kế cần nghiên cứu hết sức
chi tiết về chế độ gió, địa hình cũng như loại gió không có các dòng rối (ảnh hưởng
không tốt đến máy phát).
Cũng vì những lý do có tính phụ thuộc vào điều kiện môi trường như
trên, năng lượng gió tuy ngày càng phổ biến và quan trọng nhưng không thể là
nguồn năng lượng chủ lực.
16
Hình 2.4. Năm Tuocbin gió đầu tiên tại Bình Thuận
Tuy nhiên, khả năng kết hợp giữa điện gió và thủy điện tích năng lại mở ra
cơ hội cho Việt Nam. Một mặt, có thể đa dạng hóa được nguồn năng lượng, kết
hợp những nguồn năng lượng truyền thống với những nguồn năng lượng tái tạo
sạch với chi phí hợp lý; mặt khác có thể khai thác được thế mạnh, đồng thời hạn
chế của mỗi nguồn năng lượng và tận dụng các nguồn năng lượng này trong mối
quan hệ bổ sung lẫn nhau.
Một điểm cần lưu ý nữa là khả năng các trạm điện gió sẽ gây ô nhiễm tiếng
ồn trong khi vận hành, cũng như có thể phá vỡ cảnh quan tự nhiên và ảnh hưởng
đến tín hiệu của các sóng vô tuyến nếu các yếu tố về kỹ thuật không được quan
tâm đúng mức. Do vậy, khi xây dựng các khu điện gió cần tính toán khoảng cách
hợp lý đến các khu dân cư, khu du lịch để không gây những tác động tiêu cực.
Mười năm trở lại đây điện gió phát triển đột biến, lý do trước hết nằm ở
nguy cơ khủng hoảng năng lượng của các nước đã phát triển. Mặt khác, mối quan
tâm ngày càng cao của các nước này về bảo vệ môi trường đã tiếp thêm sức

mạnh cho những nỗ lực tìm kiếm các dạng năng lượng tái tạo thân thiện với môi
trường, trong đó điện gió hiển nhiên là một ứng cử viên sáng giá.
II.4. Năng lượng địa nhiệt
Ở sâu dưới đất có những lớp nước nóng. Nước nóng được tạo ra do nước
mưa thấm qua mặt đất, dưới dạng các túi nước. Nước này vừa được làm nóng vừa
chui xuống sâu, ở lâu đời trong tấng đất. Thực tế, trung tâm hành tinh của chúng ta
là một hạt nhân cực nóng. Những túi nước nóng này được bao trong tầng địa chất,
khí nước này được thoát lên mặt đất và không trung dưới dạng hơi nước nóng hoặc
nhiệt, người ta gọi là năng lượng địa nhiệt.
Ở một số nước, nguồn tài nguyên năng lượng địa nhiệt khá phong phú.
Inđônesia có khoảng 500 núi lửa, trong đó có 130 núi lửa đang hoạt động. Chính
nhờ đó mà nước này có nguồn năng lượng địa nhiệt khá phong phú, hoàn toàn dựa
vào nguồn năng lượng địa nhiệt. Inđonêsia tiến hành dự án Budugul khai thác ngọn
17
núi lủa ở Bali để sản xuất 175MW điện, phục vụ khu du lịch trên đảo. Lượng điện
này đáp ứng 50% nhu cầu điện của người dân và khách du lịch trên đảo.
Theo khảo sát, Việt Nam có 264 nguồn nước nóng, phân bố rải rác trên
khắp vùng lãnh thổ. Những vùng có tiềm năng lớn là Tây Bắc, Đông Bắc, Trung
Bộ. Các nguồn nước nóng như: Kim Bôi (Hòa Bình), Lệ Thủy (Quảng Bình), Mộ
Đức, Nghĩa Thắng, Nghĩa Thuận, Thạch Trụ (Quảng Ngãi), Hội Vân (Bình Định),
Tu Bông, Đản Thạch (Khánh Hòa), Sen Yên (Phú Yên), KonDu (Kon Tum)
[3]
.
Trong đó, các nguồn nước nóng có nhiệt độ thấp khoảng 40
0
C chiếm đa số, chỉ có
4 nguồn có nhiệt độ trên 100
o
C. Theo nghiên cứu của chuyên gia ngưới Đức
Thomas Mathews cho biết: các nguồn nước nóng có nhiệt độ trên 200

0
C có thể
dung làm nhiên liệu cho các trạm phát điện; nhiệt độ từ 80
0
C đến dưới 200
0
C dùng
trực tiếp để sấy nông – thủy sản, sưởi ấm; nhiệt độ dưới 80
0
C dùng để dưỡng bệnh
và phục vụ khách du lịch.
Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam cùng với Viện Khoa học địa chất và
Tài nguyên môi trường Cộng hòa Liên Bang Đức tổ chức Hội thảo khoa học, giới
thiệu tiềm năng địa nhiệt nước ta và đề xuất giải pháp sử dụng hợp lí và hiệu quả
nguồn năng lượng này. Theo nghiên cứu, các nguồn năng lượng địa nhiệt của Việt
Nam có nhiệt độ không cao, do đó chúng có thể được sử dụng trực tiếp để sấy
nông sản, dưỡng bệnh và phục vụ cho ngành du lịch. Cũng có thể sẽ được khai
thác làm nhiên liệu cho trạm phát điện công suất nhỏ, phục vụ vùng sâu, vùng xa,
lưới điện quốc gia chưa vươn tới.
Năm 2007, Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam cùng với Viện Khoa học
địa chất và Tài nguyên môi trường Cộng hòa Liên bang Đức đã khảo sát 6 nguồn
nước nóng: Tu Bông, Phú Sen, Hội Vân, Nghĩa Thuận, Thạch Trụ và Kon Du và
nghiên cứu phương án sử dụng hiệu quả các nguồn nước nóng trên.
II.5. Năng lượng thủy triều
Sản xuất điện bằng năng lượng thủy triều là biến năng lượng của thủy triều
thành điện năng hay các dạng năng lượng khác. Để thu được năng lượng của sóng
biển khi thủy triều lên, người ta dùng phương pháp dao động cột nước. Sóng đánh
vào bờ biển, đẩy nước lên trong một phòng rộng, một phần bị chìm dưới mặt nước
biển. Phòng này được xây dựng bên trong dải đất ven bờ biển. Khi nước dâng lên,
không khí bên trong bị đẩy ra theo lỗ trống vào tuốc bin. Khi sóng rút, mực nước

hạ xuống, bên trong phòng sẽ hút không khí đi qua tuốc bin theo hướng ngược lại.
Tuốc bin quay tròn sẽ làm quay máy phát điện.
Năng lượng thủy triều có nhược điểm là chỉ có thể được sản xuất tại khu vực
có biên độ lên xuống của thuỷ triều lớn, liên tục và không thể sản xuất vào thời
18
điểm mực nước không thay đổi nhưng điện thủy triều lại là một nguồn năng lượng
sạch và vô tận.
II.6. Năng lượng sóng
Gió gây ra chuyển động sóng trên mặt biển. Chuyển động này được sử dụng
trong các nhà máy điện dùng năng lượng của sóng biển.
Nguyên lí cơ bản tạo ra dòng điện từ sóng biển giống như cơ chế hoạt động
của một cái bơm xe đạp. Máy phát điện đặt trên mặt biển, giống như một cái bơm
đẩy nằm ngang, pít tông nối liền với phao, nhờ sóng biển trồi lên, trồi xuống mà pít
tông chuyển động, làm nén khí. Khí bị nén dưới áp suất cao phụt qua miệng phun,
làm máy phát điện hoạt động.
Hình 2.5. Một mô hình nhà máy khai
thác năng lượng sóng biển: những cái
ống khổng lồ này di chuyển, giống như
những con rắn, khi chúng sản xuất ra
điện từ sóng đại dương.
Năng lượng sóng biển có thể áp dụng tốt tại vùng biển nước ta, theo số liệu
khảo sát của Viện Năng lượng, Viện Khoa hoc, công nghệ Việt Nam. Sóng biển
tạo ra nguồn năng lượng vô tận. Các kết quả tính toán cho thấy năng lượng sóng
dọc dải ven bờ của nước ta rất phong phú. Dòng năng lượng trung bình yếu nhất
đạt 15kW/m; mạnh nhất 30kW/m.
19
Hình2.6. Vùng tính sóng và năng lượng sóng cho khu vực đảo Trường Sa lớn [2]
Theo kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học, năng lượng sóng tại khu vực
đảo Trường Sa lớn nói riêng và quần đảo Trường Sa nói chung thuộc vào loại
mạnh nhất trong các khu vực ven bờ và vùng khơi lãnh thổ Việt Nam. Năng lượng

sóng phụ thuộc rõ rệt vào hai mùa gió Đông Bắc và Tây Nam, trong đó vào gió
mùa Đông Bắc do có tốc độ gió mạnh, ổn định và đà sóng rất lớn nên năng lượng
sóng đạt cực đại trong năm. Điều này chứng tỏ tiềm năng năng lượng sóng tại vùng
đảo Trường Sa là rất lớn.
20
CHƯƠNG 4. NHẬN XÉT VÀ ĐỀ XUẤT
I. NHẬN XÉT
Vấn đề đảm bảo năng lượng cho khu vực hải đảo đóng vai trò hết sức quan
trọng để phát triển kinh tế, du lịch, hoàn thành nhiệm vụ bảo vệ tổ quốc và đảm
bảo sinh hoạt cho người dân, các cán bộ chiến sỹ trên đảo.
Được thiên nhiên ưu đãi với một tiềm năng năng lượng tái tạo dồi dào, cùng
với sự phát triển mạnh của khoa học và công nghệ, các giải pháp sử dụng các
nguồn năng lượng tái tạo trên biển nhằm đảm bảo nguồn điện trên quần đảo là một
phương án hợp lý.
II. ĐỀ XUẤT
Các dạng năng lượng mặt trời, gió sử dụng trên đảo rất hiệu dụng tuy nhiên
có một số nhược điểm như công suất nhỏ, đắt tiền (đối với năng lượng mặt trời) và
điều kiện thời tiết khắc nghiệt, nhiều bão tố (đối với năng lượng gió). Vì vậy, đề
xuất mô hình năng lượng cho hải đảo như sau:
- Xây dựng hệ thống cung cấp năng lượng sóng biển là nguồn cung cấp năng
lượng chính cho hoạt động toàn đảo.
- Áp dụng các ứng dụng nhỏ về năng lượng mặt trời và gió cho hộ gia đình,
chiếu sáng công cộng… như đèn đường, bình nước nóng năng lượng mặt
trời hay máy phát điện chạy bằng gió…
1.1. Năng lượng sóng
Nhiều nước trên thế giới đang khai thác nguồn năng lượng sóng biển góp
phần tích cực, mục đích giảm phát thải CO
2
bằng các công nghệ thiết bị dưới đây:
♦ Thiết bị Pelamis:

Hoạt động theo nguyên lý sau:
Pelamis là một hệ thống phao, gồm một loạt các ống hình trụ nửa chìm, nửa
nổi, nối với nhau bằng bản lề. Sóng biển làm chuyển động mạnh hệ thống phao, nó
tác động mạnh vào hệ thống bơm thủy lực làm quay turbin phát điện. Hàng loạt
thiết bị tương tự sẽ kết nối với nhau, làm cho turbin hoạt động liên tục. Dòng điện
được truyền qua giây cáp ngầm dưới đáy đại dương dẫn vào bờ, nối với lưới điện,
cung cấp cho hộ sử dụng.
21
Hình4.1. Thiết bị Pelamis
Pelamis neo ở độ sâu chừng 50–70m; cách bờ dưới 10km, là nơi có mức
năng lượng cao trong các con sóng. Và Pelamis gồm ba modul biến đổi năng
lượng, mỗi modul có hệ thống máy phát thủy lực - điện đồng bộ. Mỗi thiết bị
pelamis có thể cho công suất 750kW, nó có chiều dài 140-150m, có đường kính
ống 3-3,5m.
Hình4.2. Cấu tạo của module biến đổi năng
lượng
♦ Hệ thống phao tiêu
AquaBuOY là một hệ thống phao nổi, có nguyên lý hoạt động nhằm biến đổi
năng lượng động học của chuyển động thẳng đứng do các đợt sóng biển tạo ra
năng lượng điện sạch. Nhờ việc trồi lên, ngụp xuống của sóng biển làm hệ thống
phao nổi dập dềnh lên xuống mạnh làm hệ thống xilanh chuyển động, tạo ra dòng
điện. Điện dẫn qua hệ thống cáp ngầm đưa lên bờ, hòa vào lưới điện.
Mỗi phao tiêu có thể đạt công suất tới 250kW, với đường kính phao 6m. Nếu trạm
phát điện có công suất 10 MW chỉ chiếm 0,13 km
2
mặt biển.
Bơm ống là ống cao su cốt thép, nó hoạt động như cái bơm bình thường, khi sóng
nén, nước biển phọt mạnh về phía sau, có chứa một bộ cao áp, làm quay turbin,
điện thu được, dẫn qua cáp ngầm vào bờ để hòa chung vào lưới điện.
22

Hệ thống Aqua BuOY thường lắp đặt cách bờ chừng 5km ở nơi biển có độ sâu
50m.
Hình4.3. Hệ thống phao nổi AquaBuOY
Hình4.4. Hệ thống phao tiêu chìm AWS
Hệ thống phao tiêu AWS là một xi lanh dài 35 mét, rộng 10 mét chứa khí
nén bên trong khiến phao không chìm, nửa trên chỉ chuyển động theo chiều thẳng
đứng. Khi sóng lướt qua, sự tăng khối lượng nước làm gia tăng áp suất cột nước và
phần bên trên hệ thống bị đẩy xuống dưới. Giữa hai đợt sóng, cột nước hạ xuống,
áp suất hạ theo làm nổi lên phần trên của hệ thống. Chuyển động bơm biến thành
điện năng. Điện được chuyển tải qua cáp ngầm, lên hòa vào lưới điện quốc gia.
Anacondaa là công nghệ có ưu thế về giá thành thấp, lại tạo ra nguồn năng
lượng sạch, thân thiện với môi trường.
Công nghệ Anaconda được mô tả như sau: Một ống cao su dài khoảng 200
mét, hai đầu bịt kín, bên trong chứa đầy nước. Được neo ngay dưới bề mặt nước
biển, một đầu hứng lấy các đợt sóng. Sóng đập vào một đầu của thiết bị tạo sức ép
hình thành nên “sóng phình” (do áp lực chất lỏng do động lên xuống bởi sóng,
trong mỗi ống) bên trong ống. Khi có sóng phình chạy qua ống, đợt sóng biển tạo
ra nó chạy dọc phần ngoài của ống cùng một tốc độ, tạo thêm sức ép lên ống, khiến
23
sóng phình ngày càng lớn hơn. Liền đó sóng phình làm quay turbin nằm ở đầu còn
lại của ống cao su. Năng lượng (điện) được tạo ra thì chuyển lên bờ qua cáp ngầm.
Hình4.5. Kiểu Anaconda (con rắn).
Anaconda bao gồm ống cao su, rất nhẹ, không cần khớp nối, không, chi phí
bảo trì, hỏng hóc gần bằng không.
Xây dựng những nhà máy thủy điện theo những mô hình trên đây là góp
phần tích cực giảm phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính, đồng thời tạo nên nguồn
năng lượng mới khi mà than đá và dầu khí ngày một cạn kiệt, và nguồn năng lượng
sinh học, làm ảnh hưởng đến vấn đề an ninh lương thực.
Tùy theo điều kiện tự nhiên và xã hội mà quốc gia có phương án lựa chọn
phương án thích hợp sản xuất năng lượng sóng biển. Tuy nhiên, đề xuất sử dụng

thết bị powerbouy cho các khu vực đảo Việt Nam mà các nhà nghiên cứu thuộc
Viện Cơ học và trường Đại học Khoa học tự nhiên cho rằng thiết bị Powerbuoy cải
tiến của đại học Uppsala Thụy Điển là phù hợp nhất đối với khu vực quần đảo
Trường Sa
[2]
.
24
Sự ưu việt của thiết bị này là do
nguyên lý chuyển đổi năng lượng mới
khác rất nhiều với các nguyên lý hiện
có. Thay vì việc thay đổi các máy phát
tiêu chuẩn sao cho ứng với tốc độ quay
trong chuyển động sóng, một loại máy
phát mới hoàn toàn được sáng chế tại
trường Đại Học Uppsala. Những máy
phát này được thiết kế cho “tiêu
chuẩn” của sóng. Phương án lắp đặt
cũng được cải tiến ở chỗ máy phát
được đặt trên đáy biển. Một phụ kiện
khác là một dây nối máy phát với một
phao trên mặt biển. Máy phát bao gồm
một pistong chuyển động lên xuống
trong Stato (phần tĩnh). Như vậy máy
phát không quay mà được tạo chuyển
động của pistong trực tiếp từ phao trên
mặt biển thông qua dây cáp. Đây chính
là sự ưu việt của hệ thống. Máy phát
nằm dưới đáy biển được bảo vệ trong
các điều kiện thời tiết khốc liệt và bảo
vệ khỏi sự phá hoại của con người. Kể

cả trong trường hợp phao bị đứt trong
điều kiện bão tố quá lớn, phao và dây
sẽ trôi vào bờ và các thiệt hại này sẽ rất không đáng kể. Máy phát được thiết kế là
loại dẫn truyền tuyến tính trực tiếp (direct-driven linear generator) với tốc độ quay
chậm có nghĩa là có thể chuyển đổi năng lượng của những sóng nhỏ. Hơn thế nữa,
dạng máy phát này được cấu tạo bởi các phần thiết bị cơ học rất đơn giản (phao và
dây). Điều này làm giảm kinh phí thiết kế và tăng hiệu quả đầu tư. Các tính toán
cho thấy phương án sử dụng hệ thống này có thể cạnh tranh thương mại mà không
phải trợ giá lâu dài.
Đây là một đòi hỏi tiên quyết quan trọng bởi vì năng lượng tái tạo phải được
đưa vào hệ thống khai thác năng lượng không có tác dụng ngược lại đối với sự
phát triển của kinh tế và xã hội. Thêm vào đó công nghệ khai thác năng lượng sóng
nêu trên hầu như không có ảnh hưởng tiêu cực nào đến môi trường.
Hình4.6. Thiết bị chuyển đổi năng lượng sóng
thành điện năng Powerbuoy cải tiến
[2]
25