bài giảng năng lượng tái tạo

1Bài giảng 1
408004
Năng lượng tái tạo
Giảng viên: TS. Nguyễn Quang Nam
2014 – 2015, HK1
/>
2Bài giảng 1
Ch. 1: Tổng quan về năng lượng tái tạo
1. Các nguồn năng lượng tái tạo
2. Tiềm năng và ứng dụng năng lượng tái tạo hiện nay
3. Công nghệ sử dụng các nguồn năng lượng mới
4. Phát điện phân tán sử dụng các nguồn năng lượng mới
3Bài giảng 1
1. Các nguồn năng lượng tái tạo
NĂNG LƯỢNG – VAI TRÒ CỦA NĂNG LƯỢNG
 Năng lượng là gì?
Năng lực làm vật thể hoạt động (Theo Viện Năng lượng
Nguyên tử Việt Nam).
 Vai trò của năng lượng?
Đóng vai trò vô cùng quan trọng trong đời sống kinh tế - xã
hội của loài người nói chung (Theo Ban tuyên giáo Trung
ương – ĐCS VN).
4Bài giảng 1
1. Các nguồn năng lượng tái tạo
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO
 Trong lịch sử phát triển của loài người, than đã thay củi, và dầu
mỏ đã thay than, để trở thành nguồn năng lượng. Nhưng dầu mỏ
sẽ cạn kiệt trong vòng vài mươi năm nữa.
 Con người lại một lần nữa tìm nguồn năng lượng thay thế.
Nhưng vòng lẩn quẩn không thể tiếp tục được lặp lại, cần phải có
giải pháp bền vững  năng lượng tái tạo.

 Năng lượng tái tạo là gì?
Là năng lượng từ các nguồn tự nhiên không cạn kiệt.
5Bài giảng 1
1. Các nguồn năng lượng tái tạo

Mặt trời
 Gió và sóng biển
 Sinh khối và biogas
 Thủy điện
 Địa nhiệt
 Thủy triều
6Bài giảng 1
Nhu cầu năng lượng 1 năm: 140.10
6
GWh
Nhân
Nhân
Earth
Earth
0,3.10
9
GWh
1600.10
9
GWh
30%
Phản xạ ra
không gian
25.10
6

GWh
T
h
ủ
y

t
r
i
ề
u
45%:
720.10
9
GWh
Nhiệt
25%
Hấp thụ
và chuyển đổi
Quang hợp
(0,24%) 10
9
GWh
C
x
H
y
hóa thạch = NLMT lưu trữ
- Thủy năng tuần hoàn
(88%) 350.10

9
GWh
- Gió, sóng 32.10
9
GWh
27 năm = 1 ngày
Trăng
Trăng
M
M
ặ
ặ
t tr
t tr
ờ
ờ
i
i
7Bài giảng 1
Năng lượng mặt trời
 Đường kính mặt trời: 1,4 triệu km (109 lần Trái đất)
 Khối lượng: 1,99.10
30
kg
 Hằng số năng lượng Mặt trời: 1366 W/m
2
66,5 EJĐiện năng tiêu thụ (2010)
539 EJTổng năng lượng tiêu thụ (2010)
100 – 300 EJTiềm năng sinh khối
2250 EJNăng lượng gió

3850000 EJNăng lượng mặt trời
Năng lượng mặt trời và nhu cầu hàng năm
8Bài giảng 1
Năng lượng mặt trời
 Giả sử 1 m
2
bề mặt = 100 kWh/năm
 Điện năng TG = 66,5 EJ = 18,5.10
6
GWh = 185000 km
2
 Năng lượng TG = 150.10
6
GWh = 1,5 triệu km
2
(1%)
9Bài giảng 1
Hiện trạng và dự báo năng lượng thế giới
10Bài giảng 1
Hiện trạng tiêu thụ năng lượng thế giới
 Nhiên liệu hóa thạch được sử dụng rộng rãi và trực tiếp
như nguồn năng lượng sơ cấp và đóng vai trò nguồn năng
lượng tiện lợi với hiệu suất thấp.
11Bài giảng 1
Hiện trạng năng lượng thế giới
 Hiện nay vẫn sử dụng hơn 80% nhiên liệu hóa thạch, vậy
con người đang gây ra những vấn đề gì? Giải pháp?
 Những khu vực nào có tiềm năng cải thiện vấn đề sử dụng
năng lượng?
12Bài giảng 1

Tình hình ứng dụng điện mặt trời
13Bài giảng 1
Tình hình ứng dụng điện gió
14Bài giảng 1
Tình hình phát điện bằng sinh khối
15Bài giảng 1
Tình hình ứng dụng năng lượng tái tạo
0,52711,162
(2010)
238702011
0,2710,349,615923,52009
Điện
sóng +
thủy
triều
(MW)
NL địa
nhiệt
(GW)
NL
sinh
khối
(GW)
Điện
gió
(GW)
Điện
mặt
trời
(GW)

Năm
16Bài giảng 1
17Bài giảng 1
18Bài giảng 1
19Bài giảng 1
20Bài giảng 1
21Bài giảng 1
22Bài giảng 1
23Bài giảng 1
24Bài giảng 1
25Bài giảng 1
26Bài giảng 1
27Bài giảng 1
28Bài giảng 1
29Bài giảng 1
30Bài giảng 1
31Bài giảng 1
32Bài giảng 1
33Bài giảng 1
34Bài giảng 1
35Bài giảng 1
36Bài giảng 1
37Bài giảng 1
38Bài giảng 1
39Bài giảng 1
40Bài giảng 1
3. Các công nghệ khai thác NLTT
41Bài giảng 1
3. Các công nghệ khai thác NLTT
42Bài giảng 1

4. Phát điện phân tán dùng NLTT
43Bài giảng 1
Máng tập trung nhiệt năng từ mặt trời
44Bài giảng 1
Tháp tập trung nhiệt năng từ mặt trời
45Bài giảng 1
Đĩa tập trung nhiệt năng từ mặt trời
46Bài giảng 1
Sản xuất hydrogen
 Từ nước và hydrocarbon
CH
4
+ H
2
O → CO + 3H
2
CO + H
2
O → CO
2
+ H
2
 Quá trình nhiệt phân, nhiệt hóa, sinh hóa và quang hóa
chưa có ứng dụng công nghiệp
 Tảo phản ứng sinh học khả thi về mặt kinh tế
 Tách nước quang hứa hẹn là quá trình sạch và tái tạo
 Chu kỳ S-I hiệu quả hơn, nhưng cần nhiệt lượng
 Còn có điện phân vi sinh, tổng hợp enzyme