ĐÁNH GIÁ CÁC CHỈ TIÊU PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG CHO CÁC CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TP HỒ CHÍ MINH

ĐÁNH GIÁ CÁC CHỈ TIÊU PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG CHO CÁC
CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO

Nhóm 3:
THÁI HỮU NHÂN
NGUYỄN TIẾN HƯNG
HỒ THỊ BÍCH THU


Nội dung

GIỚI THIỆU
CHỈ SỐ PTBV CỦA CN NĂNG LƯỢNG TÁI
TẠO
KẾT LUẬN


1.

GIỚI THIỆU

Năm 2005, lượng điện được sản xuất ra trên toàn thế giới là 17 450 TWh

Sản xuất điện
Than
Dầu

Khí

Thủy Điện

16% 2%
7%
40%
16%
20%

Hạt Nhân
Tái Tạo


1.

GIỚI THIỆU



Vấn đề hiện nay cũng như trong tương lai là năng lượng vì vậy vấn đề phát triển năng lượng bền vững đang
dược ưu tiên hàng đầu.



Vòng đời chuỗi năng lượng bắt đầu từ khai thác mỏ và chế biến đến phát thải trực tiếp và gián tiếp, xử lý
chất thải hoặc tái chế. Trong đánh giá từng giai đoạn của chuỗi, các chỉ số chính phải được xác định. Các chỉ
số này sẽ dựa trên các tác động môi trường và xã hội, phát thải khí nhà kính, sự suy giảm nguồn lực, nguồn
năng lượng tái tạo và giá trị gia tăng cho nền kinh tế.


Vòng đời của Năng lượng sinh khối

1.

GIỚI THIỆU

Nghiên cứu quan trọng

Tác động

Môi trường

Phát thải

Kinh tế

Thời gian hoàn vốn

Chi phí


1.

GIỚI THIỆU

Phân tích vòng đời (LCA) của công nghệ sản xuất năng lượng

Cho phép so sánh trực tiếp một loạt các tác động bằng cách chia thành những hậu quả tương
đối.





Một công cụ để đánh giá sự bền vững, nhưng cũng có hạn chế.
Sử dụng một hoặc nhiều chỉ số để đánh giá, điển hình là phát thải khí nhà kính.
Tuy nhiên, trước đây không xem xét tác động xã hội.


1.

GIỚI THIỆU

Có một loạt các chỉ số quan trọng khác cần được xem xét khi đánh giá tính bền vững của công nghệ sản
xuất năng lượng. Môi trường, kinh tế, xã hội và con người cũng bị ảnh hưởng đáng kể bởi việc lựa chọn
phương pháp sản xuất.
Bảng 1:Giá trung bình của điện và phát thải khí nhà kính trung bình thể hiện dưới dạng CO2 tương đương

USD/kWh

gCO2-e/kWh

Quang điện

0.24

90

Gió

0.07

25

Thủy điện

0.05

41

Địa nhiệt

0.07

170

Than

0.042

1004

Khí

0.048

543


1.

GIỚI THIỆU
Những dạng năng lượng được đưa vào đánh giá bao gồm : năng lượng mặt trời, gió, địa nhiệt…
Các chỉ số quan trọng của phát triển bền vững được sử dụng trong đánh giá này:









Giá phát điện (không có lợi về kinh tế thì không bền vững);
Phát thải khí nhà kính;
Công nghệ;
Hiệu suất của công nghệ sản xuất năng lượng;
Nhu cầu sử dụng đất;
Lượng nước tiêu thụ;
Tác động xã hội.


2.
2.1

CHỈ SỐ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG CỦA CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG
TÁI TẠO
Giá phát điện

Hình 1. Chi phí phát điện mỗi kWh.

2.

CHỈ SỐ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG CỦA CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG
TÁI TẠO



Chưa tính chi phí truyền tải (xa nơi tiêu thụ).



Chi phí lưu trữ (các nguồn năng lượng tái tạo không liên tục như quang điện và gió).



Đối với quang điện, chi phí đáng kể nhất là lọc silic.



Xây dựng đập thủy điện chiếm gần như tất cả các chi phí về mặt thuỷ điện.



Địa nhiệt: khoan có thể chiếm tới 50% tổng chi phí.



Gió: lựa chọn cẩn thận các máy phát điện có kích thước phù hợp với chất lượng của nguồn tài nguyên

gió.


2.

CHỈ SỐ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG CỦA CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG
TÁI TẠO

2.2. Lượng phát thải khí nhà kính
Bảng 2. Phát thải CO2 tương đương trong quá trình phát điện.


2.


CHỈ SỐ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG CỦA CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG
TÁI TẠO

Đối với điện mặt trời và năng lượng gió hầu hết lượng khí thải là kết quả của
việc sử dụng điện trong quá trình sản xuất.



Thủy điện: Hầu hết lượng phát thải khí nhà kính từ các con đập là CH 4.



Phát thải địa nhiệt được ảnh hưởng lớn nhất bởi sự lựa chọn công nghệ.

2.
2.3

CHỈ SỐ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG CỦA CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG
TÁI TẠO
Công nghệ

2.3.1 Năng lượng mặt trời



Người ta biết rằng Trái Đất nhận trên 170.000 TWh /năm từ mặt trời.



Với chiếu xạ khác nhau rất nhiều theo vị trí và mùa.



Tuy nhiên, quang điện đang bị hạn chế bởi các biến chứng lưu trữ trong suốt những đêm và những
ngày nhiều mây khi mặt trời không thể cung cấp năng lượng cho các tế bào.


2.

CHỈ SỐ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG CỦA CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG
TÁI TẠO

2.3.2 Năng lượng gió

 Ước

tính tiềm năng gió toàn cầu là 40.000
TWh / năm.

 Các

tuabin không được vận hành khi tốc độ
gió quá cao (>25m/s) do hỏng tuabin và sẽ
không quay khi tốc độ gió quá thấp (<3 m/s).


2.

CHỈ SỐ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG CỦA CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG
TÁI TẠO

2.3.4 Thủy điện

 Các

nhà máy thủy điện có thể được bắt
đầu, dừng lại, hoặc sản lượng thay đổi
trong vòng vài phút.

 Trong năm 2005, thủy điện cung cấp 20%
nhu cầu điện thế giới với 2600 TWh và có
tiềm năng kinh tế khả thi trên 8100
TWh/năm.

Đập thủy điện Sơn La


2.

CHỈ SỐ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG CỦA CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG
TÁI TẠO

2.3.5 Năng lượng địa nhiệt

 Năng lượng địa nhiệt hạn chế về mặt địa lý đối với các địa điểm thích hợp nơi có nguồn tài nguyên
 Tuy nhiên có nhiều địa điểm trên toàn thế giới, lan rộng trên 24 quốc gia có tiềm năng hoạt động 57
TWh/năm.

 Khả năng cung cấp điện 24 giờ một ngày.


2.

CHỈ SỐ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG CỦA CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG
TÁI TẠO

2.4 Hiệu suất của công nghệ sản xuất năng lượng

Quang điện

4-22%

Gió

24-54%

Thủy điện

>90%

Địa nhiệt

10-20%

Than

32-45%

Khí

45-53%


2.

CHỈ SỐ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG CỦA CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG
TÁI TẠO

2.5. Sử dụng đất đai



Quang điện và năng lượng gió có đặc điểm sử dụng đất tương tự.



Năng lượng mặt trời có thể được gắn trên mái nhà. Gió có thể được kết hợp vào đất nông nghiệp.



2
Cần diện tích 72 km /TWh đối với điện gió, mà không phân chia phần nào cho nông nghiệp.



2
Quang điện chiếm 28-64 km /TWh mà không có sự phân bổ mục đích kép.


Cách tận dụng năng lượng mặt trời


2.


CHỈ SỐ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG CỦA CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG
TÁI TẠO

Thủy điện thay đổi đáng kể, tùy thuộc vào địa hình địa phương. Một yêu cầu về đất đai chung được là
2
2
750 km /TWh/ năm (Evrendilek và Ertekin), yêu cầu về đất đai là 73 km /TWh (Gagnon và van de Vate).



2
Địa nhiệt sử dụng đất ít, yếu tố chính là dưới lòng đất (18-74 km /TWh).


2.

CHỈ SỐ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG CỦA CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG
TÁI TẠO

2.6 Lượng nước tiêu thụ
Dữ liệu chính xác định lượng lượng nước tiêu thụ trong quá trình phát điện là rất khó, đặc biệt đối với các
công nghệ năng lượng tái tạo.
Bảng 3 Mức tiêu thụ nước tính theo kg/kWh trong sản xuất điện.

Quang điện

10

Gió

1

Thủy điện

36

Địa nhiệt

12-300

Than

78

Gas

78


2.




CHỈ SỐ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG CỦA CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG
TÁI TẠO

Thủy điện: tổn thất lớn do nước bốc hơi bề mặt.
Năng lượng địa nhiệt tiêu thụ một lượng lớn nước cần thiết cho việc làm mát.
Nước cũng được tiêu thụ trong sản xuất mô-đun quang điện và tuabin gió, tuy nhiên ít được sử dụng trong
quá trình vận hành và bảo dưỡng, dẫn đến việc tiêu hao nước rất thấp.

Năng lượng gió có mức tiêu thụ nước thấp nhất đối với các công nghệ được xem xét, tiếp theo là
nguồn năng lượng quang điện.


2.

CHỈ SỐ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG CỦA CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG

TÁI TẠO

2.7 Tác động xã hội
Bảng 4. Đánh giá tác động xã hội định tính.
Công nghệ

Tác động

Tầm quan trọng

Quang điện

Chất độc

Chủ yếu

Tầm nhìn

Thứ yếu

Tấn công chim

Thứ yếu

Ồn

Thứ yếu

Tầm nhìn

Thứ yếu

Địa chấn

Thứ yếu

Mùi

Thứ yếu

Ồn

Thứ yếu

Ô nhiễm

Chủ yếu

Sự chiếm chỗ

Chủ yếu

Nông nghiệp

Chủ yếu

Làm hại đến sông

Chủ yếu

Gió

Địa nhiệt

Thủy điện


2.

CHỈ SỐ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG CỦA CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG
TÁI TẠO

2.7.1 Năng lượng mặt trời





Các tế bào năng lượng mặt trời cung cấp một nguồn năng lượng hấp dẫn mà không phụ thuộc vào
nhiên liệu.
Sản xuất pin mặt trời liên quan đến một số hóa chất độc hại, dễ bắt lửa và dễ nổ.
Các địa điểm trồng năng lượng mặt trời phải được lựa chọn cẩn thận để giảm sự cạnh tranh với nông
nghiệp, xói mòn đất.