Đánh giá tiềm năng phát triển các ngành công nghiệp phát thải cacbon thấp tại việt nam
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.92 MB, 62 trang )
Đánh giá tiềm năng phát triển các ngành công nghiệp phát thải Cacbon thấp Việt Nam
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
Chƣơng 1- TỔNG QUAN VỀ PHÁT THẢI CACBON TRONG CÔNG
NGHIỆP VÀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP CÁC BON THẤP ................................ 3
1.1. Hiện trang phát thải CO2 từ các hoạt động sản xuất công nghiệp ở
Việt Nam. ............................................................................................................... 3
1.1.1. Tiêu thụ năng lượng ................................................................................. 3
1.1.1.1. Phát thải Khí nhà kính trong quá trình đốt cháy nhiên liệu ............... 3
1.1.1.2. Phát thải khí nhà kính do phát tán ...................................................... 4
1.1.2. Các quá trình công nghiệp khác .............................................................. 5
1.2. Khái niệm công nghiệp các bon thấp và chiến lƣợc phát triển các bon
thấp ở một số nƣớc. ............................................................................................... 6
1.2.1. Khái niệm công nghiệp các bon thấp....................................................... 6
1.2.2. Chiến lược phát triển các bon thấp ở một số nước ................................. 7
1.2.2.1. Chiến lược phát triển của Costarica ................................................... 7
1.2.2.2. chiến lược phát triển của Ireland ........................................................ 8
1.2.2.3. Chiến lược phát triển của Anh ............................................................ 9
1.2.2.4. Chiến lược phát triển của Thụy Điển ................................................. 9
1.2.2.5. Chiến lược phát triển của Trung Quốc ............................................... 9
1.2.2.6. Chiến lược phát triển của Ấn Độ ...................................................... 10
1.2.2.7. Chiến lược phát triển của Indonesia ................................................. 10
1.2.2.8. Chiến lược phát triển của Mexico .................................................... 10
1.2.3. Năng lượng Các bon thấp. ..................................................................... 11
1.2.3.1. Khái niệm năng lượng Các bon thấp ................................................ 11
1.2.3.2. Vai trò của các nguồn năng lượng mới và tái tạo............................ 12
1.3. Chiến lƣợc phát triển các bon thấp ở Việt Nam....................................... 14
Tạ Tiến Tùng – 12B QLTN&MT
Đánh giá tiềm năng phát triển các ngành công nghiệp phát thải Cacbon thấp Việt Nam
Chƣơng 2- PHƢƠNG PHÁP LUẬN ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ NGUỒN NĂNG
LƢỢNG CÁC BON THẤP .................................................................................... 16
2.1. Tiềm năng Năng lƣợng gió .......................................................................... 16
2.1.1. Tiềm năng năng lượng gio ..................................................................... 16
2.1.1.1. Vật lý học về năng lượng gió............................................................. 16
2.1.1.2. Phương pháp đánh giá ...................................................................... 17
2.1.2. Tiềm năng Thủy điện nhỏ ...................................................................... 19
2.1.3. Tiềm năng năng lượng mặt trời ............................................................. 20
2.2. Tiềm năng khai thác năng lƣợng từ chất thải rắn sinh hoạt ................... 21
2.2.1. Cơ sở lý thuyết khoa học ........................................................................ 21
2.2.2. Phương pháp tính khí bãi chôn lấp ....................................................... 22
Chƣơng 3 – TIỀM NĂNG PHÁT TRIỂN NGÀNH NĂNG LƢỢNG CACBON
THẤP VIỆT NAM .................................................................................................. 24
3.1. Tiềm năng năng lƣợng các bon thấp ở Việt Nam...................................... 24
3.1.1. Tiềm năng năng lượng tái tạo ................................................................ 24
3.1.1.1 Năng lượng gió. ................................................................................. 24
3.1.1.2. Năng lượng thủy điện nhỏ ................................................................. 27
3.1.1.3. Năng lượng Mặt trời ......................................................................... 30
3.1.1.4. Tiềm năng của năng lượng sinh khối ................................................ 33
3.1.2. Tiềm năng khai thác năng lượng từ chất thải rắn ................................ 36
3.2. Lợi ích giảm phát thải các bon từ NLTT ................................................... 46
Chƣơng 4 – ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP HỖ TRỢ PHÁT TRIỂN
NGÀNH NĂNG LƢỢNG TÁI TẠO Ở VIỆT NAM ........................................... 47
4.1. Cơ sở mục tiêu của phƣơng pháp đề xuất ................................................ 47
4.2. Một số giải pháp hỗ trợ phát triển ngành năng lƣợng tái tạo ở Việt Nam
............................................................................................................................... 48
KẾT LUẬN ............................................................................................................. 52
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................... 53
Tạ Tiến Tùng – 12B QLTN&MT
Đánh giá tiềm năng phát triển các ngành công nghiệp phát thải Cacbon thấp Việt Nam
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
BTN&MT
Bộ Tài nguyên và Môi trường
CTR
Chất thải rắn
CTR SH
Chất thải rắn sinh hoạt
KNK
Khí nhà kính
EU
Liên minh châu Âu
IPCC
Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi khí hậu
IEA
Cơ quan năng lượng quốc tế
PHC
Phân hủy nhanh
PHC
Phân hủy chậm
NLTT
Năng lượng tái tạo
OECD
Tổ chức hợp tác và phát triển kinh tế
WB
Ngân hàng thế giới
WTO
Tổ chức thương mại Thế giới
Tạ Tiến Tùng – 12B QLTN&MT
Đánh giá tiềm năng phát triển các ngành công nghiệp phát thải Cacbon thấp Việt Nam
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng1.1: Phát thải khí nhà kính năm 2000 theo các phân ngành ............................... 3
Bảng 1.2: Lượng khí CH4 phát tán từ khai thác than, dầu và khí năm 2000.............. 4
Bảng 1.5 Tổng phát thải KNK của các hoạt động công nghiệp trong lĩnh vực năng
lượng ........................................................................................................................... 5
Bảng 1.3: Phát thải khí nhà kính từ các quá trình công nghiệp khác[1] .................... 5
Bảng 3.1 thông số kỹ thuật của Tuabin E66 ............................................................. 24
Bảng 3.2: Bảng: Các khu vực không phù hợp phát triển năng lượng gió ................ 26
Bảng 3.3: Trữ năng Kinh tế kỹ thuật của các Sông chính ở Việt Nam .................... 29
Bảng 3.4: Số liệu về bức xạ mặt trời tại VN ............................................................ 30
Bảng 3.5: Tiềm năng sinh khối................................................................................. 34
Bảng 3.6: Tiềm năng phụ phẩm nông nghiệp .......................................................... 34
Bảng 3.7: Tiềm năng lý thuyết của khí sinh học [ 6] ............................................... 35
Bảng 3.8: Tiềm năng nhiên liệu sinh học ................................................................. 36
Bảng 3.10 : Bảng thành phần các chất có trong 1 tấn CTR phân hủy sinh học ...... 38
Bảng 3.11: Thành phần nguyên tố của rác thải đô thị ............................................. 38
Bảng 3.12: Thành phần % các nguyên tố có trong rác có khả năng phân hủy......... 39
Bảng 3.13: Khối lượng khô Dcác thành phần của CTR ........................................... 40
Bảng 3.14: khối lượng khí và thể tích của các khí sinh ra trong 1 tấn CTR mang
chôn lấp..................................................................................................................... 41
Bảng 3.15: Tốc độ sản sinh khí hàng năm từ 1 tấn rác thải ..................................... 41
Bảng 3.16: Tốc độ sản sinh khí từ CT PHC hàng năm từ 1 tấn rác thải .................. 42
Bảng 3.17: Lượng khí phát sinh sau 15 năm ............................................................ 43
Bảng 3.18: Lượng khí sinh ra tại các bãi chôn lấp của lớp rác 1 ............................. 44
Bảng 3.19: Lượng CTR sinh hoạt đem chôn lấp theo các năm ................................ 45
Bảng 3.20: Lượng giảm phát thải Các bon khi phát triển năng lượng tái tạo qua các
năm ........................................................................................................................... 46
Bảng 4.1: Công suất lắp đặt các nhà máy điện NLTT đến hết năm 2010 ................ 47
Bảng 4.2 Chi phí sản xuất từ NLTT ......................................................................... 49
Tạ Tiến Tùng – 12B QLTN&MT
Đánh giá tiềm năng phát triển các ngành công nghiệp phát thải Cacbon thấp Việt Nam
BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1: Thị trường tiêu thu năng lượng trên toàn thế giới [3] .............................. 13
Hình 1.2: Dự báo về giá một số nguồn năng lượng mới [4] .................................... 13
Hình 3.1: Tần số phân bố tốc độ gió dựa trên đường cong Weibull cho tốc độ gió
trung bình của 5 m / s và giá trị k khác nhau. ........................................................... 25
Hình 3.2: Sơ đồ phát triển năng lượng mặt trời ở Việt Nam .................................... 32
Hình 3.3: Lượng khí thu từ các bãi rác theo theo các năm (triệu m3) ...................... 45
Tạ Tiến Tùng – 12B QLTN&MT
Đánh giá tiềm năng phát triển các ngành công nghiệp phát thải Cacbon thấp Việt Nam
MỞ ĐẦU
Được coi là một trong các khu vực phát triển kinh tế năng động nhất hiện nay,
Đông Nam Á còn được coi là khu vực có vị trí chiến lược, nguồn tài nguyên thiên
nhiên giàu có, dân số đông. Nhưng cũng là khu vực thường xuyên xảy ra thiên tai,
bão lũ, động đất, núi lửa. Những điều kiện ấy có ảnh hưởng rất lớn tới sự phát triển
kinh tế xã hội của các quốc gia trong khu vực Biến đổi khí hậu đang là một trong
những thách thức lớn nhất phát triển ở các nước Đông Nam Á trong thế kỷ 21.
Theo Ủy ban liên Chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC 2007), trong vòng 150
năm qua, nhiệt độ bề mặt trung bình toàn cầu tăng 0,76o C. Sự ấm lên toàn cầu đã
gây nên tình trạng biến đổi khí hậu, thể hiện qua những thay đổi về xu hướng mưa
và sự gia tăng tần suất và cường độ của những hiện tượng thời tiết cực đoan, dẫn
đến mực nước biển dâng cao. Nguyên nhân của những hiện tượng thời tiết bất
thường là do kết quả của phát thải khí nhà kính do con người gây nên. Đông Nam Á
được coi là khu vực dễ tổn thương nhất bởi biến đổi khí hậu. Mặc dù thích ứng là
ưu tiên của Đông Nam Á, song khu vực này cũng đóng một vai trò quan trọng trong
việc góp sức vào nỗ lực toàn cầu giảm thiểu khí nhà kính, tích cực theo đuổi một
chiến lược tăng trưởng cacbon thấp. Năm 2000, khu vực này đóng góp 12% tổng
phát thải khí nhà kính toàn cầu, tương đương 5.187 triệu tấn dioxit cacbon (MtCO2eq), tăng 27% so với năm 1990. Mức tăng này cao hơn mức tăng trung bình toàn
cầu. Nguồn thải lớn nhất trong khu vực là chuyển đổi sử dụng đất và lâm nghiệp
(chiếm 75% lượng phát thải), tiếp đến năng lượng (15%) và nông nghiệp (8%).
Trong đó, tăng nhanh nhất là lĩnh vực năng lượng, mức tăng 83% trong vòng 10
năm từ 1990 – 2000.
Việt Nam nằm ở khu vực Đông Nam Á, một trong 5 nước chịu ảnh hưởng nặng
nề nhất của biến đổi khí hậu và nước biển dâng. Theo tính toán dự báo của WB năm
2007: Nếu mực nước biển dâng 1m vào năm 2100, sẽ có khoảng 10% dân số bị ảnh
hưởng trực tiếp, khoảng 90% diện tích trồng lúa đồng bằng sông Cửu Long
(ĐBSCL) bị ngập hoàn toàn, 4,4% lãnh thổ Việt Nam bị ngập vĩnh viễn, đồng nghĩa
với khoảng 20% xã trên cả nước, 9.200 km đường bộ bị xóa sổ...Do vậy, Chính phủ
đang phải nỗ lực hành động nhằm ứng phó với biến đổi khí hậu, đồng thời một
Tạ Tiến Tùng – 12B QLTN&MT
1
Đánh giá tiềm năng phát triển các ngành công nghiệp phát thải Cacbon thấp Việt Nam
chiến lược tổng hợp cũng đang được triển khai nhằm giảm thiểu phát thải cacbon và
tăng cường năng lực cạnh tranh của ngành công nghiệp như sử dụng năng lượng tiết
kiệm và hiệu quả, phát triển năng lượng tái tạo, thực hiện sản xuất sạch hơn, thực
chất là hướng đến ngành công nghiệp cacbon thấp.
Sau nhiều thế kỷ công nghiệp phát triển mạnh với sự lệ thuộc chặt chẽ vào
các nguồn nhiên liệu hóa thạch phát thải khí nhà kính cao gây ảnh hưởng tiêu cực
đến môi trường sống, là nguyên nhân cơ bản của hiện tượng biến đổi khí hậu và
hiện tượng nóng lên toàn cầu. Trong những nằm gần đây nên công nghiệp thế giới
đang có bước chuyển căn bản sang nền kinh tế cacbon thấp, giảm phụ thuộc vào các
nguồn năng lượng hóa thạch, nhằm thích ứng tốt hơn với biến đổi khí hậu. Công
nghiệp cacbon thấp trở thành nhân tố quan trọng của quá trình chuyển đổi, là một
trong những đóng góp quan trọng nhất trong việc giảm lượng phát thải cacbon của
các quốc gia và trên thế giới.
Cách tiếp cận phát triển công nghiệp cacbon thấp trên thế giới khác nhau,
phụ thuộc vào tiềm năng và cơ hội của mỗi nước. Việt Nam đang trong quá trình tái
cơ cấu nền kinh tế và hướng tới phát triển bền vững, vì vậy nghiên cứu và phát triển
công nghiệp các bon thấp chính là con đường phù hợp với lộ trình tăng trưởng xanh
mà Chính phủ đã đưa nhằm mục tiêu phát triển bền vững quốc gia, đảm bảo an ninh
năng lượng, góp phần ngăn chặn hiện tượng nước biển dâng và nóng lên toàn cầu.
Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn đó tôi quyết định chọn đề tài “Đánh giá tiềm năng
phát triển các ngành công nghiệp phát thải Cacbon thấp ở Việt Nam”.
Bài nghiên cứu của tôi gồm có các phần chính:
-
Tổng quan về phát triển công nghiệp các bon thấp trên thế giới
-
Nghiên cứu đánh giá tiềm năng ngành công nghiệp các bon thấp Việt Nam
(nghành công nghiệp năng lượng các bon thấp).
-
Đề xuất phương pháp hỗ trợ phát triển cho ngành năng lượng các bon thấp.
Tạ Tiến Tùng – 12B QLTN&MT
2
Đánh giá tiềm năng phát triển các ngành công nghiệp phát thải Cacbon thấp Việt Nam
Chƣơng 1- TỔNG QUAN VỀ PHÁT THẢI CACBON TRONG
CÔNG NGHIỆP VÀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP CÁC BON THẤP
1.1. Hiện trang phát thải CO2 từ các hoạt động sản xuất công nghiệp ở Việt Nam.
Tổng lượng phát thải khí nhà kính của Việt Nam năm 2000 khoảng 150,9
triệu tấn CO2 tương đương, đứng đầu là ngành nông nghiệp với 65 triệu tấn (chiếm
43%) tiếp đó là ngành năng lượng 52,7 (chiếm 35%)… Lượng khí thải tính riêng
cho các hoạt động sản xuất công nghiệp ước đạt 41,3 triệu tấn (chiếm 27,3%).Khí
thải phát sinh từ các hoạt động chính là: tiêu thụ năng lượng trong sản xuất công
nghiệp và các quá trình công nghiệp.
1.1.1. Tiêu thụ năng lượng
Khí nhà kính phát thải từ các hoạt động sản xuất công nghiệp liên quan đến
tiêu thụ năng lượng phát sinh từ hai quá trình chính là quá trình đốt cháy nhiên liệu
và phát tán khí nhà kính trong quá trình khai thác tài nguyên.
1.1.1.1. Phát thải Khí nhà kính trong quá trình đốt cháy nhiên liệu
Tổng tiêu thụ năng lượng thương mại cuối cùng năm 1994 là 6.953 KTOE.
Năm 2000, tổng tiêu thụ năng lượng sơ cấp là 32.235 KTOE, tổng tiêu thụ năng
lượng cuối cùng là 26.280 KTOE. Nhiên liệu cung cấp cho quá trình sản xuất điện
cũng tăng nhanh từ 13.731 KTOE năm 2000 lên tới 29.946 KTOE năm 2007 tương
ứng 118%. Tiêu thụ năng lượng cuối cùng của ngành công nghiệp cũng tăng 73,8%
trong giai đoạn 2000 – 2007 từ 8.032 KTOE lên 13.964 KTOE. Ước tính phát thải
khí nhà kính từ đốt nhiên liệu trong các hoạt động công nghiệp năm 2000 là 26,2
triệu tấn CO2, 1,62 nghìn tấn CH4 và 0,29 nghìn tấn N2O (Bảng 1.1).
Bảng1.1: Phát thải khí nhà kính năm 2000 theo các phân ngành
Đơn vị: nghìn tấn
Phân ngành
CO
NMVOC
Sản xuất điện
11.174,15
0,15
0,09
24,92
2,05
0,54
Công nghiệp và xây dựng
15.020,36
1,47
0,20
33,9
42,37
2,81
Tổng
26.194, 51
1,62
0,29
58,82
44,42
3,35
Nguồn: [1]
Tạ Tiến Tùng – 12B QLTN&MT
3
Đánh giá tiềm năng phát triển các ngành công nghiệp phát thải Cacbon thấp Việt Nam
phát thải chủ yếu từ các hoạt động đốt cháy than và dầu trong khi
và
phát thải chủ yếu từ đốt cháy sinh khối. Trong sản xuất điện, các nhà máy nhiệt
điện than đóng góp 54% phát thải
còn các nhà máy nhiệt điện khí đóng góp
40%. Mỗi kWh điện ở Việt Nam phát thải 0,52kg
. Các ngành công nghiệp như
thép, xây dựng vật liêu là những ngành tiêu thụ nhiều năng lượng nhất trong các
ngành công nghiệp, đồng thời cũng là những ngành phát thải nhiều
nhất sau
ngành sản xuất điện.
1.1.1.2. Phát thải khí nhà kính do phát tán
Phát thải do phát tán khí nhà kính chủ yếu do khai thác than, dầu, khí và rò
rỉ khí. Lượng khí
phát thải do khai thác than (lộ thiên, hầm lò) là 89,26 nghìn
tấn trong khi phát thải do khai thác dầu và khí là 150,95 nghìn tấn. Lượng khí CH4
phát thải do phát tán năm 2000 là 240,2 nghìn tấn, tương đương 5.044,41 nghìn tấn
CO2 (Bảng 1.2).
Bảng 1.2: Lượng khí
phát tán từ khai thác than, dầu và khí năm 2000
Đơn vị: Nghìn tấn
Loại hình khai thác
Tỷ lệ (%)
Than hầm lò
88,28
36,8
Than lộ thiên
0,98
0,4
Dầu và khí
150,95
62,8
Tổng cộng
240,21
100
Nguồn: [1]
Tạ Tiến Tùng – 12B QLTN&MT
4
Đánh giá tiềm năng phát triển các ngành công nghiệp phát thải Cacbon thấp Việt Nam
Bảng 1.5 Tổng phát thải KNK của các hoạt động công nghiệp trong lĩnh vực
năng lượng
Đơn vị: nghìn tấn
Nguồn phát thải
tương đương
Năm 2000
Lƣợng phát thải
Tỷ lệ (%)
Đốt nhiên liệu
- Sản xuất điện
- Công nghiệp và xây dựng
Phát tán
- Nhiên liệu rắn
- Nhiên liệu lỏng và khí
Tổng cộng
11.205,20
15.113,23
35,7
48,18
1.874,46
3.169, 95
31.362,84
6,01
10,11
100
Nguồn: [1]
Tổng lượng phát thải khí nhà kính trong các hoạt động năng lượng năm 2000 là
52,8 triệu tấn
tương đương, trong đó khí thải từ các ngành sản xuất công
nghiệp (sản xuất điện, công nghiệp/ xây dựng, phát tán khí) chiếm 59,4%.
1.1.2. Các quá trình công nghiệp khác
Khí nhà kính phát thải quá trình công nghiệp khác là loại phát thải không liên
quan đến sử dụng năng lượng. Đó là những phát thải khí nhà kính trong quá trình
chuyển hóa vật lý và hóa học của vật chất mà các khí nhà kính được giải phóng.
Lượng CO2 phát thải từ các quá trình công nghiệp năm 2000 là 10.006 nghìn tấn
CO2 tương đương, chủ yếu là từ sản xuất xi măng 6.629 nghìn tấn và sản xuất thép
là 2.536 nghìn tấn.
Bảng 1.3: Phát thải khí nhà kính từ các quá trình công nghiệp khác[1]
Đơn vị: nghìn tấn
tương đương
Năm 2000
Tỷ lệ %
6.629,05
66,3
Vôi
821,99
8,2
Amoniac
10,40
0,1
Carbide
8,6
0,1
Thép
2.535,56
25.3
Tổng cộng
10,005,8
100
Loại hình sản xuất
Xi măng
Tạ Tiến Tùng – 12B QLTN&MT
5
Đánh giá tiềm năng phát triển các ngành công nghiệp phát thải Cacbon thấp Việt Nam
Tổng hợp các kết quả nghiên cứu lượng phát thải Khí nhà kính trong lĩnh vực
sản xuất công nghiệp ở Việt Nam năm 2000 thì tổng lượng phát thải là 41,3 triệu
tấn, chiếm 27,37 % tổng lượng khí thải Các bon cả nước năm 2000.
1.2. Khái niệm công nghiệp các bon thấp và chiến lƣợc phát triển các bon thấp
ở một số nƣớc.
1.2.1. Khái niệm công nghiệp các bon thấp.
Hiện nay, “công nghiệp các bon thấp” (low cacbon industry) chưa có định
nghĩa chính thức, mặc dù một số nước đã xây dựng và đang thực hiện chiến lược
phát triển “công nghiệp cacbon thấp”. Các khái niệm “công nghiệp cacbon thấp”
mang tính chiến lược quốc gia hơn là một định nghĩa đơn thuần.
Thực ra, khái niệm này xuất phát từ “nền kinh tế ít cacbon” (Low - carbon
economy - LCE), hay còn gọi là nền kinh tế sử dụng ít nhiên liệu hóa thạch (low fossil fuel economy - LFFE).Thuật ngữ này lần đầu tiên được đề cập trong “Tương
lai năng lượng của chúng ta” [2] vào đầu thiên niên kỷ này. Theo đó, phát triển các
bon thấp được hiểu như một mô hình phát triển nền kinh tế theo hướng sử dụng/tiêu
thụ ít năng lượng, ít thải chất ô nhiễm và khí thải CO2. Phát triển theo mô hình các
bon thấp có thể được coi là một bộ phận và có phạm vi hẹp hơn so với phát triển
bền vững, nhưng gần gũi hơn với mô hình tăng trưởng xanh. Mô hình phát triển các
bon thấp tập trung vào mục tiêu giảm cường độ phát thải khí các bon cả ở dạng
tương đối (lượng thải CO2 để tạo ra 1 đơn vị GDP) và dạng tuyệt đối, tức là liên
quan nhiều tới 3 mảng vấn đề: sản xuất năng lượng, tiêu dùng năng lượng và phát
thải ô nhiễm. Để đạt được điều này, các quốc gia được khuyến cáo thực hiện nhiều
chính sách khác nhau, trong đó phải kể đến các chính sách hướng tới: phát triển
nguồn năng lượng sạch thay thế cho nguồn năng lượng sử dụng nguyên liệu hóa
thạch, sử dụng hiệu quả năng lượng trong sản xuất và tiêu dùng, thúc đẩy biện pháp
giảm thiểu khí thải CO2 và cổ súy cho việc sử dụng chỉ số GDP “xanh” thay cho
GDP thông thường...
Trong những năm qua, khái niệm và cách tiếp cận về phát triển các bon thấp đã
được nhiều nước và tổ chức quốc tế trên thế giới kêu gọi áp dụng trong chính sách
phát triển của mình như các nước thuộc OECD (Mỹ, EU, Hàn quốc…), Trung quốc,
Tạ Tiến Tùng – 12B QLTN&MT
6
Đánh giá tiềm năng phát triển các ngành công nghiệp phát thải Cacbon thấp Việt Nam
Gha na, Mexico, Indonesia, Nam Phi, Ngân hàng Thế giới, Chương trình môi
trường của Liên Hợp Quốc v.v. Sở dĩ chính sách phát triển các bon thấp được nhiều
nước và các tổ chức quan tâm như vậy vì quá trình sản xuất, vận chuyển và tiêu thụ
năng lượng chiến phần lớn lượng khí thải nhà kính (GHG) trên phạm vi toàn cầu.
Các biện pháp chính sách nhằm giảm tiêu thụ, sử dụng năng lượng trong hoạt động
kinh tế và sinh hoạt do vậy sẽ góp phần giảm lượng khí thải nhà kính, thủ phạm
chính gây nên sự biến đổi khí hậu toàn cầu đang được cả thế giới quan tâm hiện nay.
Chẳng hạn ở Anh, khái niệm “công nghiệp cacbon thấp” được hiểu bao gồm 3 nội
dung chính: khu vực môi trường (Environmental Sector), năng lượng tái tạo
(Renewable Energy Sector), và cacbon thấp mới nổi (Emerging low carbon Sector).
Còn ở Mỹ, công nghiệp cacbon thấp bao hàm nhiều lĩnh vực như: nông nghiệp
(chuyển đổi đất nông nghiệp, canh tác nông nghiệp, lựa chọn cây trồng, sử dụng
nước, an ninh lương thực), đến năng lượng tái tạo và chuyển đổi, tiết kiệm và hiệu
quả năng lượng, công nghiệp, giao thông vận tải, xây dựng, tòa nhà, xử lý chất thải,
chế biến, khai thác tài nguyên. Tất cả các khía cạnh hoạt động công nghiệp liên
quan đến phát thải cacbon đều thuộc công nghiệp cacbon thấp.
1.2.2. Chiến lược phát triển các bon thấp ở một số nước
Có thể nói, sự ra đời của Nghị định thư Kyoto là thoả thuận ràng buộc quốc
tế có tính pháp lý đầu tiên quy định chỉ tiêu giảm thải khí nhà kính đối với các nước
phát triển trên thế giới.
1.2.2.1. Chiến lược phát triển của Costarica
Năm 2007, Costa Rica là nước đầu tiên tuyên bố sẽ trở thành quốc gia không
cacbon vào năm 2021 (first carbon neutral country by 2021) với chương trình trồng
rừng hiệu quả. Costarica đã đặt ra hai chiến lược phát triển và chúng có sự liên kết
chặt chẽ với nhau: chương trình tập trung giảm nhẹ lượng khí thải quốc gia và
chương trình liên kết với các nước về biến đổi khí hậu.
1- Chiến lược giảm nhẹ bao gồm các bước:
o Tăng hiệu quả hấp thụ các bon: Thiết lập cơ chế làm giảm nạn phá
rừng trên cả nước. Tích cực trồng rừng và trả phí cho các trương trình
trồng rừng hiệu quả ( 45$ - 163$) cho mỗi héc ta rừng được bảo tồn
Tạ Tiến Tùng – 12B QLTN&MT
7
Đánh giá tiềm năng phát triển các ngành công nghiệp phát thải Cacbon thấp Việt Nam
(tiền được trích từ giá điện tiêu thụ, Ngân hàng thế giới, đánh trực tiếp
vào giá xăng)
o Giảm phát thải trong nghành giao thông: Tăng cường giao thông công
cộng, ưu tiên đặc biệt cho các hãng vận tải công cộng.
o Giảm phát thải từ nghành nông nghiệp: nâng cao hiệu quả quản lý
nghành trồng trọt, chăn nuôi, tiết kiệm lương thực.
o Quản lý chất thải: khí mê tan ở bãi rác và ở cơ sở xử lý nước thải
được tận thu sản xuất năng lượng.
o Du lịch: Costa Rica nhằm tiếp tục mở rộng du lịch sinh thái trong cả
nước.
2- Chiến lược liên kết với các nước trên thế giới
Costarica thực hiện chính sách “ngoại giao khí hậu” nhằm quảng bá mô hình
phát triển của mình sang các nước khác, tăng độ tin cậy chính trị thông qua
chính sách các bon thấp và tranh thủ tài trợ nước ngoài cho các các dự án
Các bon thấp của mình.
1.2.2.2. chiến lược phát triển của Ireland
Mô hình phát triển các bon thấp của Iceland là sử dụng toàn toàn bằng nguồn
năng lương tái tạo. Iceland cũng là nước đi đầu trong việc sử dụng năng lượng mới
tái tạo, có thể coi là số ít trong các nền kinh tế ít cacbon trên thế giới. Iceland sản
xuất 100% điện năng từ những nguồn thủy điện và địa nhiệt tái phục hồi, là những
nguồn năng lượng dồi dào của quốc gia này. Những sông băng tan chảy giúp vận
hành những nhà máy thủy điện, và những nguồn năng lượng tương tự lấy từ những
núi lửa đem lại năng lượng địa nhiệt. Từ 1999, nguồn năng lượng đó chiếm 70%
năng lượng sơ cấp của Iceland, và 99,9 % năng lượng điện của Iceland. Kết quả của
chính sách như vậy, lượng phát thải cacbon đầu người của Iceland thấp hơn 62% so
với Mỹ, mặc dù mức sử dụng năng lượng sơ cấp cao hơn. Iceland đang phấn đấu sử
dụng 100% năng lượng tái tạo vào 2050, bằng cách tạo ra nhiên liệu hydrogen
(Hydrogen fuel) từ nguồn năng lượng mới
Tạ Tiến Tùng – 12B QLTN&MT
8
Đánh giá tiềm năng phát triển các ngành công nghiệp phát thải Cacbon thấp Việt Nam
1.2.2.3. Chiến lược phát triển của Anh
Nước Anh đã ban hành Đạo luật về biến đổi khí hậu, trong đó phác thảo khung
kế hoạch chuyển dịch nền kinh tế sang kinh tế cacbon thấp, sau đó đã trở thành Luật
vào 26/11/2008. Luật quy định, cắt giảm 80% phát thải CO2 vào năm 2050, so với
1990, cùng với mục tiêu trung gian 26 - 32% vào năm 2020. Nước Anh trở thành
nước đầu tiên đưa ra kế kế hoạch cắt giảm CO2 dài hạn vào Luật.
1.2.2.4. Chiến lược phát triển của Thụy Điển
Thụy Điển, với chiến lược khí hậu được phát triển nhất quán từ cuối thập
niên 80 của thế kỉ trước, đặt mục tiêu đến năm 2020 giảm 40% lượng phát thải khí
nhà kính so với năm 1990 và phát triển năng lượng đạt ít nhất 50% từ các nguồn tái
tạo. Năm 2005 chính phủ Thuỵ Điển đã thành lập Hội đồng quốc gia xây dựng một
chương trình toàn diện nhằm giảm sự phụ thuộc của nước này đối với xăng dầu, khí
thiên nhiên và các nguyên nhiên liệu hóa thạch khác, hướng tới mục tiêu “biến
Thuỵ Điển thành một xã hội không sử dụng dầu…”.
1.2.2.5. Chiến lược phát triển của Trung Quốc
Trung Quốc đặt ra mục tiêu cắt giảm CO2 trên đơn vị GDP, mức cắt giảm 40 45% vào năm 2020 bắt đầu từ 2005. Trung Quốc đang thúc đẩy một chương trình
nghiên cứu về nền kinh tế cacbon thấp mở rộng, gắn kết với nghiên cứu đã hoàn
thành trước đây về việc áp dụng công nghệ thu giữ cacbon trong sản xuất điện.
Thêm vào đó, các ưu tiên của Trung Quốc định hướng vào việc giảm cường độ
năng lượng (Energy intensity) với mục tiêu giảm 20% trong vòng 5 năm. Các
nghiên cứu cũng đã đưa ra các hướng dẫn chi tiết cho các ngành đặc thù, với các
định hướng tăng trưởng cacbon thấp và mục tiêu cụ thể cho 5 năm. Các mục tiêu
nghiên cứu của Trung Quốc là hướng đến các nguồn năng lượng tái tạo, phát triển
mô hình sử dụng năng lượng hiệu quả, cách thức phát triển cacbon thấp và gắn với
đó là các chính sách.
Ba chính sách quan trọng nhất là:
o Tháo gỡ các rào cản tài chính và học hỏi thực tiễn các nước trong việc
phát triển điện chạy than hiệu quả, giảm phát thải.
Tạ Tiến Tùng – 12B QLTN&MT
9
Đánh giá tiềm năng phát triển các ngành công nghiệp phát thải Cacbon thấp Việt Nam
o Đánh giá hiệu quả đầu tư vào lĩnh vực sử dụng năng lượng tiết kiệm và
hiểu quả, những tác động xã hội và kinh tế của các phương án chính sách.
o Đánh giá lại các mục tiêu sử dụng năng lượng tái tạo, mục tiêu tăng
trưởng, các vấn đề chính sách liên quan cản trở thực hiện kế hoạch 5 năm.
1.2.2.6. Chiến lược phát triển của Ấn Độ
Chiến lược phát triển công nghiệp các bon thấp của Ấn Độ tập trung vào sử
dụng năng lượng tiết kiêm vầ hiệu quả. Các nghiên cứu hướng đến tạo dựng mô
hình theo chiều từ dưới lên, với tăng trưởng cacbon thấp (low carbon Growth). Các
nghiên cứu cũng đưa ra các kết quả so sánh với lượng phát thải CO2 của Ấn Độ với
các nước có điều kiện tương đồng, xem xét các công nghệ điện chạy than sạch, so
sánh phát thải GHG với việc thành lập các nhà máy thủy điện và nhu cầu sử dụng
điện, đánh giá chi phí hiệu quả (cost-effectiveness assessment) của các phương án
giảm thiểu.
Kết quả của các nỗ lực bước đầu đã đưa Ấn Độ đến gần nền kinh tế cacbon
thấp. Ấn Độ hiện là quốc gia có lượng phát thải GHG đầu người thấp nhất thế giới,
cường độ năng lượng của nền kinh tế thấp hơn 20% so với trung bình thế giới. Tuy
nhiên, Ấn Độ hiện đang thiếu hụt năng lượng, khoảng 400 triệu người chưa được
tiếp cận với điện quốc gia, khoảng 800 triệu người sống dưới mức 2USD/ngày và
khoảng 75% hộ gia đình còn đang sử dụng năng lượng đun nấu theo cách truyền
thống.
1.2.2.7. Chiến lược phát triển của Indonesia
Chiến lược phát triển Các bon thấp ở Indonesia lại tập trung vào phát triển
bền vững với trọng tâm là sử dụng năng lượng biến đổi (hạt nhân) để giảm cường
độ năng lượng, cùng lúc với cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng. Indonesia có
chính sách tín dụng cacbon (carbon credit) nhằm giảm phát thải từ việc phá rừng và
suy giảm tài nguyên rừng (REDD), khuyến khích chuyển giao công nghệ và đầu tư
cho nghiên cứu công nghệ, sử dụng công cụ tài chính cacbon một cách hiệu quả.
1.2.2.8. Chiến lược phát triển của Mexico
Mêxicô đặt trọng tâm vào các chương trình giảm nhẹ, xem xét tổng hợp các
lợi ích kinh tế xã hội và môi trường (cobenefits).
Tạ Tiến Tùng – 12B QLTN&MT
10
Đánh giá tiềm năng phát triển các ngành công nghiệp phát thải Cacbon thấp Việt Nam
Bốn lĩnh vực nghiên cứu quan tâm nhất là:
o
Giao thông, đặc biệt mô hình chia sẻ giao thông công cộng đô thị và sử
dụng hiệu quả nhiên liệu;
o
Công nghiệp sản xuất điện, đặc biệt đồng phát với chi phí năng lượng rẻ
và phát triển năng lượng tái tạo;
o
Sử dụng hiệu quả năng lượng trong cộng đồng, công nghiệp, và lĩnh vực
công cộng,
o
Sử dụng đất có khả năng giảm phát thải các bon.
1.2.3. Năng lượng Các bon thấp.
1.2.3.1. Khái niệm năng lượng Các bon thấp
Năng lượng các bon thấp cũng là một khái niệm tương đối mới, chỉ mới xuất
hiện trong khoảng 2 thập niên gần đây. Năng lượng là phần cơ bản nhất hình thành
nên ngành công nghiệp, do vậy để phát triển ngành công nghiệp các bon thấp đồng
nghĩa với phát triển nguồn năng lượng này.
Ý tưởng về năng lượng cacbon thấp nảy sinh khi thế giới bị tác động mạnh bởi
hiện tượng ấm lên toàn cầu, cần thiết phải cắt giảm lượng phát thải cacbon dioxit ra
môi trường. Năm 1988, Ủy ban liên Chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) được
thành lập bởi Tổ chức Khí tượng thế giới (WMO) và Chương trình Môi trường Liên
hiệp quốc (UNEP) đã đưa ra khái niệm đầu tiên về năng lượng cacbon thấp (Low
carbon power). IPCC tiếp tục đưa ra các chỉ dẫn về mặt khoa học, kỹ thuật và kinh
tế xã hội của năng lượng cacbon thấp đối với cộng đồng, thông qua các nghiên cứu
thường niên và chuyên đề. Bước đi đầu tiên mang tính quốc tế, theo hướng phổ biến
năng lượng cacbon thấp chính là việc ký Nghị định thư Kyoto (Kyoto Protocol), bắt
đầu có hiệu lực thi hành từ 16/02/2005. Theo đó, các nước công nghiệp hóa cam kết
giảm phát thải cacbon, Các điểm chính của Nghị định thư Kyoto là thiết lập các
mục tiêu ràng buộc đối với 37 nước công nghiệp phát triển và cộng đồng Châu Âu
để giảm phát thải khí nhà kính (GHG). Trung bình lượng khí phải cắt giảm là 5% so
với mức của năm 1990 trong giai đoạn năm năm 2008- 2012. Sự kiện lịch sử trên
đây cũng tạo ra các ưu tiên chính sách tại nhiều quốc gia cho phát triển các công
nghệ năng lượng cacbon thấp.
Tạ Tiến Tùng – 12B QLTN&MT
11
Đánh giá tiềm năng phát triển các ngành công nghiệp phát thải Cacbon thấp Việt Nam
Như vậy, năng lƣợng cacbon thấp là nguồn năng lƣợng tạo ra ít phát thải
khí nhà kính hơn các nguồn năng lƣợng truyền thống. Năng lượng cacbon thấp
bao gồm cả nguồn năng lượng không cacbon (zero cacbon power) như: gió, mặt trời,
địa nhiệt và hạt nhân.
Ngoài ra, năng lượng cacbon thấp còn được tính cả nguồn năng lượng có mức
phát thải thấp (Lower-level emissions) như: khí tự nhiên và cả công nghệ xử lý
cacbon dioxit như công nghệ thu giữ cacbon. Các công nghệ sản sinh năng lượng
giảm đáng kể lượng phát thải cacbon so với nhà máy sử dụng nhiên liệu hóa thạch.
Do đó, khái niệm “ năng lượng cacbon thấp” còn bao gồm các nguồn năng lượng
khác như: khí tự nhiên, than, song phải kết hợp với kỹ thuật giảm phát thải cacbon
từ trong quá trình đốt nhiên liệu.
1.2.3.2. Vai trò của các nguồn năng lượng mới và tái tạo
Năng lượng mới và tái tạo là nguồn năng lượng của nhân loại trong tương lai và
trước mắt là nguồn năng lượng để cân bằng những nhu cầu năng lượng ngày càng
tăng lên trong thế kỷ 21. Năng lượng mới và tái tạo là nguồn năng lượng sạch, có
thể giúp nhân loại tránh khỏi thảm hoạ môi trường do sự sử dụng các nguồn năng
lượng hoá thạch trong những thế kỷ vừa qua dẫn đến sự thay đổi khí hậu trái đất. Vì
vậy nghiên cứu, ứng dụng năng lượng mới là nhu cầu và xu hướng tất yếu của các
nước trên thế giới cũng như của nước ta trong những thập niên tới bởi những lý do
chính sau:
1- Các nguồn năng lượng hoá thạch (than, dầu, khí) đang cạn
kiệt nhanh chóng. Trong khi đó dân số thế giới tăng rất nhanh
nên nhu cầu năng lượng cũng tăng lên rất lớn
2- Giá năng lượng hoá thạch sẽ ngày càng cao do sự khai thác khó
khăn và do các chi phí bảo vệ môi trường bắt buộc.
3- Sử dụng năng lượng mới thay dần năng lượng hoá thạch sẽ
làm giảm nguy cơ phụ thuộc vào nhập khẩu năng lượng
4- Năng lượng mới có tiềm năng rất lớn về thị trường trong tương lai.
Theo dự báo của IEA các công nghệ năng lượng mới sẽ hoàn thiện vào
khoảng năm 2020. Đồng thời với quá trình đó là giá năng lượng mới sẽ giảm liên
Tạ Tiến Tùng – 12B QLTN&MT
12
Đánh giá tiềm năng phát triển các ngành công nghiệp phát thải Cacbon thấp Việt Nam
tục. Đặc biệt đối với pin mặt trời thì giá giảm rất nhanh, khoảng (6-8)%/năm. . Hình
3.10 cho thấy sự biến đổi giá điện năng đối với các công nghệ năng lượng mới (Pin
mặt trời, điện gió, sinh khối) và các nguồn năng lượng truyền thống (than, khí).
Điện năng từ các công nghệ năng lượng gió và sinh khối giảm liên tục với tốc độ
trung bình là 3%/năm, pin mặt trời giảm (6-8)%/năm. Các giá điện năng từ than và
khí giả thiết là không đổi (than: 6cént/KWh; khí: 12 cént/KWh) Nhưng trong thực
tế giá điện năng từ than và dầu khí có thể tăng ngày càng cao hơn. Như vậy, đến
khoảng (2015 - 2020) các nguồn năng lượng mới đã hoàn toàn có khả năng cạnh
tranh với các nguồn năng lượng hoá thạch.
Hình 1.1: Thị trường tiêu thu năng lượng trên toàn thế giới [3]
Hình 1.2: Dự báo về giá một số nguồn năng lượng mới [4]
Rất nhiều nhà khoa học cho rằng, sử dụng năng lượng tái tạo (renewable
energy) như là nền tảng của nghành năng lượng các bon thấp trong tương lai.
Tạ Tiến Tùng – 12B QLTN&MT
13
Đánh giá tiềm năng phát triển các ngành công nghiệp phát thải Cacbon thấp Việt Nam
1.3. Chiến lƣợc phát triển các bon thấp ở Việt Nam
Hiên nay, ở Việt Nam chưa có những quy định, hướng dẫn phát triển rõ ràng
về nghành phát triển các bon thấp mang quy mô quốc gia. Tuy nhiên, đã có những
những nghiên cứu về phát triển nghành công nghiệp các bon thấp ở quy mô các bộ,
ban nghành riêng lẻ như: Bộ khoa hoc và đầu tư, bộ công thương…, ở các chương
trình hợp tác phát triển nghiên cứu giữa các tổ chức trong nước và ngoài nước:
chương trình hợp tác nghiên cứu giữa trường Đại học quốc gia Việt Nam và Trường
Đại học Kyoto Nhật bản về dự án “ Xây dựng kịch bản xã hội các bon thấp Việt
Nam”, dự án thúc đẩy Chiến lược phát triển các-bon thấp mà Việt Nam là một trong
bốn nước được chọn thực hiện - Dự án do Viện Friedrich - Ebert - Stiftung (Đức),
Tổ chức Green ID và một số hiệp hội, tổ chức khác khởi xướng, được thực hiện từ
năm 2013 Các dự án nghiên cứu về tiềm năng phát triển các bon thấp ở Việt Nam
đều tập trung nghiên cứu vào các ngành có tiềm năng lớn như:
o Giao thông vận tải
o Nông nghiêp
o Lâm nghiệp
o Năng lượng
Trong đó năng lượng các bon thấp (năng lượng mới, tái tạo) được coi như
xương sống của nghành công nghiệp các bon thấp Việt Nam trong tương lai.
Ngành năng lượng Việt Nam hiện nay phát triển chủ yếu dựa vào sử dụng
nhiên liệu hóa thạch (than đá, dầu khí). Theo báo cáo điều tra của IEA thì trữ lượng
than đá của Việt Nam đang dần cạn kiệt, với tốc độ sử dụng như hiện nay, dự báo
sau năm 2015 Việt Nam lại phải nhập lại than để phục vụ các ngành công nghiệp,
trữ lượng dầu mỏ việt nam cũng không còn nhiều, báo sẽ cạn kiệt trong khoảng 40
năm tới. Ngoài ra sử dụng năng lượng hóa thạch cũng thải ra một lượng các bon vô
cùng lớn, Chính vì thế, phát triên nguồn năng lượng tái tạo, và sử dụng hiệu quả
năng lượng là một vấn đề bức thiết và cần được nhìn nhận đúng đắn ở Việt Nam.
Để nghiên cứu về tiềm năng phát triển ngành năng lượng các bon thấp ở Việt
Nam, luận văn này tập trung nghiên cứu về ba lĩnh vực chính:
Tạ Tiến Tùng – 12B QLTN&MT
14
Đánh giá tiềm năng phát triển các ngành công nghiệp phát thải Cacbon thấp Việt Nam
1. Tiềm năng nguồn năng lượng tái tạo.
Tập trung nghiên cứu về bốn nguồn năng lượng tái tạo chính có
tiềm năng khai thác lớn ở Việt Nam: năng lượng gió, năng lượng
mặt trời, năng lượng sinh khối và năng lượng thủy điện nhỏ. Do
hạn chế về nguồn số liệu nên phần phần đánh giá tiềm năng của
nguồn năng thủy điện nhỏ và sử dụng kết quả nghiên cứu từ các
nguồn đáng tin cậy để làm cơ sở kết quả nghiên cứu đánh giá.
2. Tiềm năng công nghệ thu giữ các bon ( CCS)
Nghiên cứu về công nghệ CCS ứng dụng cho ngành nhiệt điện và
sản xuất phân bón.
3. Khai thác năng lượng từ chất thải
Nghiên cứu tiềm năng khai thác năng lượng từ chất thải rắn sinh
hoạt đô thị ở Việt Nam.
Tạ Tiến Tùng – 12B QLTN&MT
15
Đánh giá tiềm năng phát triển các ngành công nghiệp phát thải Cacbon thấp Việt Nam
Chƣơng 2- PHƢƠNG PHÁP LUẬN ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ NGUỒN
NĂNG LƢỢNG CÁC BON THẤP
Khi nói đến tiềm năng năng lượng ta đề cập đến tiềm năng lý thuyết và tiềm
năng kỹ thuật trong đó:
Tiềm năng lý thuyết được hiểu như tập hợp các yếu tố tự nhiên lớn nhất
phục vụ khai thác nguồn năng lượng mà không tính đến các hạn chế về mặt kỹ thuật,
công nghệ.
Tiềm năng kỹ thuật là tiềm năng được đánh giá sau khi đã tính đến các điều
kiện hạn chế về kỹ thuật, công nghệ, xã hội. Các điều kiện hạn chế xã hội giúp cho
chúng ta có thể loại bỏ các khu vực không phù hợp để khai thác năng lượng. Không
phù hợp với quá trình hoạt động của các thiết bị khai thác năng lượng như hành
lang an toàn, các khu bảo tồn... sao cho quá trình sắp xếp các khu vực khai thác
năng lượng là tối đa và các thiết bị hoạt động được ở điều kiện hạn chế kỹ thuật
nhỏ nhất theo thiết kế.
2.1. Tiềm năng Năng lƣợng gió
2.1.1. Tiềm năng năng lượng gio
2.1.1.1. Vật lý học về năng lượng gió
Năng lượng gió là động năng của không khí chuyển động với vận
tốc . Khối lượng đi qua một mặt phẳng hình tròn vuông góc với chiều gió trong
thời gian
là:
Với: ρ là tỷ trọng của không khí,
V là thể tích khối lương không khí đi qua mặt cắt ngang hình tròn diện
tích
A, bán kính r trong thời gian t.
Vì thế động năng E (kin) và công suất P của gió là:
Tạ Tiến Tùng – 12B QLTN&MT
16
Đánh giá tiềm năng phát triển các ngành công nghiệp phát thải Cacbon thấp Việt Nam
Công suất gió tỷ lệ với lũy thừa bậc 3 của vận tốc gió nên vận tốc gió là một trong
những yếu tố quyết định khi muốn sử dụng năng lượng gió.
2.1.1.2. Phương pháp đánh giá
Khi khai thác năng lượng gió ta sử dụng tuabin gió để biến đổi động năng
của gió thành cơ năng, hay điện năng tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng, cấu tạo của
Tuabin
Các bước thực hiện trong quá trình đánh giá:
b1. Thu thập biểu mẫu số liệu
Số liệu quan trắc dùng để đánh giá tập trung vào các nhóm số liệu chính:
o Vận tốc gió theo từng giờ trong ngày (từ giờ thứ 1 đến giờ thứ 24
trong ngày) vào mùa đông, vào mùa hè và trung bình trong năm
o Vận tốc gió trung bình theo từng ngày trong năm.
o Vận tốc gió trung bình theo từng tháng trong năm.
Sau khi xây dựng được bảng số liệu theo biểu mẫu tham khảo ta lập các đồ thị:
o Đồ thị bar V=f (giờ trong ngày) v- m/s giờ trong ngày: 1,2,..,24
Từ đồ thị này tìm vận tốc gió trung bình trong ngày:
24
Vtb
Vi t i
i 1
24
o Đồ thị bar V=f (giờ trong tháng)
Vận tốc gió trung bình trong tháng:
30
Vtb
Vi t i
i 1
30
o Căn cứ biểu mẫu V=f (giờ trong ngày) (của giá trị trung bình trong
cả năm), ta lập bảng tần suất xuất hiện từng vận tốc gió theo số giờ
trong ngày hay theo số giờ trong tháng. Từ bảng này, lập đồ thị bar
tần suất xuất hiện=f(V) (tần suất xuất hiện – tính theo thời gian: số
Tạ Tiến Tùng – 12B QLTN&MT
17
Đánh giá tiềm năng phát triển các ngành công nghiệp phát thải Cacbon thấp Việt Nam
giờ trong tháng). Lập thêm đồ thị XY-Scatter tần suất xuất
hiện=f(V).
o Lập bảng phân bố luỹ tích số giờ có gió mà V gió < V gió tham
chiếu.
b2. Chọn Tuabin gió làm Tua bin tham khảo đánh giá
Tua bin được chọn làm Tua bin tham khảo phải mang tính đại diện.
b3. Xây dựng hàm phân bố Weibull
Để có cách nhìn tổng quan, và chính xác, ta cần sử dụng hàm phân bố thống
kê toán học Weibull. Sử dụng hàm Weibull sẽ vừa định tính và định lượng trạng
huống của gió tại vùng này, vừa có thể từ đó tính được mật độ năng lượng gió. Có
thể căn cứ thêm vào các thông số của tuabin gió dự kiến sẽ được lắp đặt để tính ra
điện năng mà nó sản xuất.
Trong dó hàm phân bố gió f(v) được tính theo vận tốc gió trong 1 năm (v)
( )
( )( )
( )
Ở đây k có giá trị trong khoảng 1-3, đối với tốc độ gió trung bình V>0, càng lên
cao thì sự phân bố tốc độ gió càng gần giá trị trung bình. A là chỉ số đường
cong, thường lớn hơn 0 Và được tính theo:
(
)
Trong đó: Vm là vận tốc gió trong bình trong năm
( X ) : Là hàm chức năng Gamma
x 1 y
Hàm phân bố Rayleigh ( X ) 0 y e dy là trường hợp riêng của hàm
Weibull, khi k=2. Khi đó chỉ số đường cong Weibull được tính theo công thức:
√
Lúc này hàm phân bố chức năng có dạng:
( )
(
)
(
)(
)
Với hàm chức năng và đường cong năng lượng ở trên, lượng năng lượng sản xuất
hàng năm của 1 tuabin gió có thể tính theo công thức:
Tạ Tiến Tùng – 12B QLTN&MT
18
Đánh giá tiềm năng phát triển các ngành công nghiệp phát thải Cacbon thấp Việt Nam
(
)
∑ ( ) ( )
Với:
Vm; tốc độ gió trung bình
P(v) năng lượng Tua bin ứng với vận tốc gió v
f (v) là hàm mật độ xác suất Weibull cho tốc độ gió v, tính trung
bình cho Vm và số giờ hoạt động trong năm là 8760 h.
b4 Lựa chọn khu vưc khai thác
Lựa chọn các khu vục khai thác có vận tốc gió phù hợp với các Tuabin tham
khảo, đảm bảo các tua bin có thể hoạt động được theo thiết kế.
b5. Xử lý số liệu
Số liệu đánh giá tiềm năng được tính theo số lượng các tua bin có thể bố trí
hoạt động trong khu vực nghiên cứu, công suất hoạt động tổng cộng của các tua bin.
2.1.2. Tiềm năng Thủy điện nhỏ
Tiềm năng thủy điện là nguồn năng lượng tiềm tàng, sẵn khi sử dụng các dòng
nước trong các sông ngòi chảy qua tua bin để phát điện. Phương pháp tính toán cụ
thể về tiềm năng của thuỷ điện đã được trình bày trong các tài liệu chuyên môn.
Công thức cơ bản để tính tiềm năng thuỷ điện lý thuyết của con sông i là:
∫
∫
Trong đó:
Ni: là công suất lý thuyết của dòng đang xét (KW)
Ei: là trữ lượng thuỷ năng lý thuyết của dòng đang xét
(kWh/năm)
Q: là lưu lượng trung bình nhiều năm của sông (m3/s)
dH: là chênh lệch độ cao đáy (m)
W: là lượng nước trung bình nhiều năm (m3/năm)
Hn, Hc: Cao độ đáy tại đầu nguồn và cửa ra (m)
Tạ Tiến Tùng – 12B QLTN&MT
19
Đánh giá tiềm năng phát triển các ngành công nghiệp phát thải Cacbon thấp Việt Nam
Trong các công thức trên, các biến Q, W, H đều là những hàm phức tạp của
chiều dài dòng chảy L, nên trong thực tế tính toán, người ta phân chia chiều dài
dòng sông thành nhiều đoạn nhỏ và thay thế gần đúng các tích phân bằng tổng sai
phân:
Ni =
∑
Trong đó:
n: là số phân đoạn độ dốc coi như không đổi và lưu lượng các
đoạn biến đổi tuyến tính
Qj: thứ tự là giá trị trung bình trong đoạn j của lưu lượng
trung bình nhiều năm
Wj: lượng dòng chảy trung bình nhiều năm của sông i đang xét;
Hj: Độ hạ thấp cao trình đấy của đoạn j.
Áp dụng phương pháp tính của một con sông như trên cho toàn bộ các sông
trong khu vực hay trên phạm vi toàn lãnh thổ ta sẽ tính được lượng trữ năng lý
thuyết thủy điện của một khu vực hay của một quốc gia. Khi xét thêm các điều kiện
kỹ thuật - kinh tế - xã hội vào khu vực khai thác ta sẽ tính được trữ năng kỹ thuật
của khu vực đó.
2.1.3. Tiềm năng năng lượng mặt trời
Tiềm năng của năng lượng mặt trời được đánh giá bằng phương pháp trực
tiếp.Để đánh giá tiềm năng của năng lượng mặt trời của một khu vực ta căn cứ
vào số liệu diện tích tự nhiên của khu vực và vản số liệu bức xạ tổng cộng trung
bình của khu vực ấy theo thời gian.
Từ hai số liệu trên ta sẽ xác định được sơ bộ tổng tiềm năng lý thuyết trung bình
của khu vực nghiên cứu:
Trong đó:
: Tổng tiềm năng lý thuyết trung bình
Tạ Tiến Tùng – 12B QLTN&MT
20
