Đánh giá tiềm năng năng lượng từ chất thải rắn tại thành phố bắc ninh

Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên – Khoa Môi trường 2012

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

Nguyễn Thị Hồng Linh

ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG NĂNG LƢỢNG
TỪ CHẤT THẢI RẮN TẠI THÀNH PHỐ BẮC NINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - Năm 2012
Nguyễn Thị Hồng Linh

K18 Cao học Khoa học Môi trƣờng


Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên – Khoa Môi trường 2012

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

Nguyễn Thị Hồng Linh

ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG NĂNG LƢỢNG
TỪ CHẤT THẢI RẮN TẠI THÀNH PHỐ BẮC NINH

Chuyên ngành: Khoa học Môi trường

Mã số: 608502

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. Nguyễn Mạnh Khải

Hà Nội - Năm 2012
Nguyễn Thị Hồng Linh

K18 Cao học Khoa học Môi trƣờng


Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên – Khoa Môi trường 2012

DANH MỤC ẢNH, BẢNG VÀ HÌNH

Trang

Danh mục ảnh
Ảnh 1. Rác thải đổ bừa bãi ven đƣờng

53

Ảnh 2. Công nhân thu gom rác bằng xe đẩy tay

53

Ảnh 3. Bãi rác Đồng Ngo - Thành phố Bắc Ninh

54

Ảnh 4. Các hoạt động thu gom, tái chế rác thải công nghiệp

55

Ảnh 5. Nguồn phát sinh chất thải y tế

56

Ảnh 6. Hệ thống lò đốt chất thải y tế (Incicon) - Bệnh viên Đa khoa tỉnh
Bắc Ninh

56

Ảnh 7. Lò đốt chất thải y tế (VHI – 18 B) - Bệnh viện Lao phổi Bắc Ninh

56

Danh mục bảng
Bảng 1. Công suất (MW) các nguồn điện năng lƣợng tái tạo trong giai
đoạn 2008 - 2015

11

Bảng 2. Tình hình thiêu hủy rác đơ thị ở một số nƣớc phát triển

19

Bảng 3. Nguồn phát sinh chất thải rắn đô thị

28

Bảng 4. Thống kê các bệnh viện, trung tâm y tế, phòng khám, trạm y tế
trên địa bàn thành phố Bắc Ninh

57

Bảng 5. Khối lƣợng rác thải phát sinh của TP Bắc Ninh

60

Bảng 6. Phân loại rác thải theo thành phần

61

Bảng 7. Kết quả phân loại thành phần rác thải cho khu thu nhập thấp
của thành phố Bắc Ninh

62

Bảng 8. Kết quả phân loại thành phần rác thải cho khu thu nhập vừa
của thành phố Bắc Ninh

64

Nguyễn Thị Hồng Linh

K18 Cao học Khoa học Môi trƣờng


Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên – Khoa Môi trường 2012

Bảng 9. Kết quả phân loại thành phần rác thải cho khu thu nhập cao
của thành phố Bắc Ninh

66

Bảng 10. Kết quả phân loại thành phần rác thải cho khu vực chợ của
thành phố Bắc Ninh

68

Bảng 11. Kết quả phân loại thành phần rác thải công viên/vƣờn hoa của
thành phố Bắc Ninh

70

Bảng 12. Phân loại thành phần các loại rác thải sinh hoạt khi cháy sinh
ra năng lƣợng tại thành phố Bắc Ninh

72

Bảng 13. Giá trị nhiệt trị và năng lƣợng sinh ra từ quá trình đốt rác thải
trong lò đốt

73

Bảng 14. Dự báo khối lƣợng chất thải rắn phát sinh từ sinh hoạt, công
nghiệp, y tế và tiềm năng năng lƣợng sinh ra khi đốt chúng (tính với
lƣợng CTR phát sinh trong 1 ngày)

76

Danh mục hình
Hình 1. Tỷ lệ sử dụng nguồn năng lƣợng thế giới ở các nƣớc khác nhau

4

Hình 2: Sơ đồ dịng ngun vật liệu và sự phát sinh chất thải

24

Hình 3. Tác động của việc quản lý không hợp lý chất thải rắn đô thị

27

Hình 4. Vị trí địa lý thành phố Bắc Ninh

46

Nguyễn Thị Hồng Linh

K18 Cao học Khoa học Môi trƣờng


Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên – Khoa Môi trường 2012
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ............................................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN.................................................................................................. 3
1.1. Tổng quan lịch sử về năng lƣợng..................................................................................... 3
1.2. Các nguồn năng lƣợng của loài ngƣời........................................................................... 4

1.3. Nghiên cứu khai thác các nguồn năng lƣợng tái tạo (NLTT) trên thế giới ........................... 7
1.4. Nghiên cứu khai thác năng lƣợng tái tạo ở Việt Nam .................................................. 9
1.4.1. Năng lượng bức xạ mặt trời........................................................................................12
1.4.2. Năng lượng gió ...........................................................................................................13
1.4.3. Thủy điện nhỏ .............................................................................................................15
1.4.4. Năng lượng sinh học ..................................................................................................16
1.4.5. Năng lượng từ chất thải rắn .......................................................................................18
1.5. Giới thiệu chung về chất thải rắn đô thị ......................................................................21
1.5.1. Khái niệm về chất thải rắn (CTR).............................................................................21
1.5.2. Sự phát sinh chất thải rắn đô thị và tác động của chất thải rắn đến sức khỏe
cộng đồng và môi trƣờng sinh thái .....................................................................................22
1.5.3. Phân loại chất thải rắn đô thị ....................................................................................26
1.6. Các công nghệ xử lý và tái sử dụng chất thải rắn trên Thế giới và ở Việt Nam ..............31
1.6.1. Xử lý và tái sử dụng chất thải rắn ở các nƣớc trên Thế giới ....................................31
1.6.2. Xử lý và tái sử dụng chất thải rắn ở Việt Nam .........................................................36
1.6.2.1. Hiện trạng chất thải rắn ở Việt Nam .....................................................................36
1.6.2.2. Công nghệ tái chế/ thu hồi tài nguyên từ quá trình xử lý chất thải rắn (CTR)
mới thí nghiệm ở Việt Nam .................................................................................................38
1.7. Giới thiệu về chính sách phát triển năng lƣợng tái tạo của Việt Nam ........................40
CHƢƠNG 2 ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...................................43
2.1. Khu vực và đối tƣợng nghiên cứu ................................................................................43
2.1.1. Khu vực nghiên cứu:..................................................................................................43
2.1.2. Đối tƣợng nghiên cứu: ...............................................................................................45
2.2. Các phƣơng pháp nghiên cứu ......................................................................................45
2.2.1. Phƣơng pháp lấy mẫu ................................................................................................45
2.2.2. Phƣơng pháp tổng hợp tài liệu ..................................................................................46
2.2.3. Phƣơng pháp thống kê, điều tra, khảo sát ................................................................46

Nguyễn Thị Hồng Linh

K18 Cao học Khoa học Môi trƣờng


Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên – Khoa Môi trường 2012
2.2.4. Phƣơng pháp phân tích .............................................................................................46
2.2.5. Phƣơng pháp dự báo .................................................................................................47
CHƢƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ..............................................49
3.1. Thực trạng công tác quản lý chất thải rắn thành phố Bắc Ninh ................................49
3.1.1. Nguồn phát sinh chất thải rắn ...................................................................................49
3.1.2. Hệ thống quản lý, thu gom và vận chuyển chất thải rắn thành phố Bắc Ninh .............49
3.2. Đặc điểm chất thải rắn .................................................................................................55
3.2.1. Chất thải rắn sinh hoạt:.............................................................................................55
3.2.2. Chất thải rắn công nghiệp .........................................................................................55
3.2.3. Chất thải rắn y tế .......................................................................................................55
3.2.4. Các loại chất thải rắn khác ........................................................................................56
3.3. Khối lƣợng chất thải rắn phát sinh, phân loại thành phần chất thải rắn tại thành
phố Bắc Ninh .......................................................................................................................56
3.4. Tiềm năng năng lƣợng từ chất thải rắn trên địa bàn thành phố Bắc Ninh ................68
3.4.1. Phân tích nhiệt trị một số loại rác thải và tính tốn tiềm năng năng lƣợng từ
chất thải rắn.........................................................................................................................70
3.4.2. Dự báo khối lƣợng chất thải rắn phát sinh và tiềm năng năng lƣợng từ chất
thải rắn tại thành phố Bắc Ninh .........................................................................................71
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................................................74
Kết luận: ..............................................................................................................................74
Kiến nghị: ............................................................................................................................75
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................................76
Tiếng Việt: ...........................................................................................................................76
Tiếng anh: ............................................................................................................................77
Tài liệu Internet: .................................................................................................................78

Nguyễn Thị Hồng Linh

K18 Cao học Khoa học Môi trƣờng


Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên – Khoa Môi trường 2012

MỞ ĐẦU
Hiện nay, khủng hoảng năng lượng khơng cịn mang tính chất quốc gia mà
lan rộng tồn cầu. Các nguồn năng lượng truyền thống, sẵn có trong tự nhiên đang
dần cạn kiệt, suy giảm nghiêm trọng. Nếu con người khơng thực sự tỉnh táo để có
những thay đổi kịp thời thì trong tương lai khơng xa nhân loại sẽ rơi vào tình trạng
bất ổn về kinh tế, chính trị, xã hội, ô nhiễm môi trường nặng nề hơn. Việc tìm hiểu,
nghiên cứu, đưa ra các phương án ứng dụng năng lượng tái tạo vào thực tế cuộc
sống con người đang là nhu cầu bức thiết. Với sự phát triển của khoa học, kỹ thuật,
các công nghệ mới ra đời đã giúp chúng ta có các hướng giải quyết khả thi hơn; một
trong các dạng năng lượng tái tạo đó là năng lượng sinh khối, đặc biệt là chất thải
rắn, nếu tận dụng được nguồn nguyên liệu này làm đầu vào để tạo ra các dạng năng
lượng hữu ích thì nó vừa mang lại hiệu quả kinh tế lại vừa có ý nghĩa to lớn trong
cơng tác bảo vệ mơi trường.
Bắc Ninh là một tỉnh nằm ở khu vực đồng bằng sơng Hồng, nơi có tốc độ
tăng trưởng kinh tế xã hội cao trong những năm gần đây, đặc biệt là thành phố Bắc
Ninh. Bắc Ninh đang phấn đấu đến năm 2015 cơ bản sẽ trở thành tỉnh công nghiệp,
nhưng bên cạnh phát triển kinh tế để đạt được mục tiêu trên tỉnh cũng cần quan tâm
tới vấn đề bảo vệ môi trường. Trong tỉnh, Thành phố Bắc Ninh là trung tâm kinh tế,
văn hóa, xã hội của cả tỉnh đang có những hành động tích cực nhằm giải quyết các
vấn đề môi trường. Với việc mở rộng địa giới hành chính, phát triển cơng nghiệp đã
tăng u cầu giải quyết lượng lớn chất thải rắn thành phố. Nếu chúng ta tận dụng
được lượng chất thải rắn để tạo ra năng lượng hữu ích phục vụ cho sinh hoạt và sản
xuất thì sẽ giảm rất nhiều chi phí so với việc xử lý bằng phương pháp chôn lấp hiện

nay và góp phần giảm thiểu ơ nhiễm mơi trường do chất thải rắn.
Vì những lý do trên đã gợi mở cho tác giả thực hiện đề tài: “Đánh giá tiềm
năng năng lƣợng từ chất thải rắn tại thành phố Bắc Ninh”.

Nguyễn Thị Hồng Linh

1

K18 Cao học Khoa học Môi trƣờng


Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên – Khoa Môi trường 2012
Đề tài sẽ tập trung nghiên cứu một số vấn đề sau:
- Xác định thành phần, đặc điểm và tính khối lượng chất thải rắn phát sinh tại
thành phố Bắc Ninh.
- Xác định nhiệt trị của một số chất thải rắn và năng lượng sinh ra từ chất thải
rắn tại thành phố Bắc Ninh.
- Dự báo khối lượng chất thải rắn và tiềm năng năng lượng từ chất thải rắn
của thành phố Bắc Ninh những năm tiếp theo.
Mục tiêu của đề tài: Thông qua khối lượng chất thải rắn và giá trị năng
lượng tính tốn được đánh giá xem thành phố Bắc Ninh có nên đầu tư xây dựng một
nhà máy xử lý chất thải rắn bằng phương pháp đốt hay không.

Nguyễn Thị Hồng Linh

2

K18 Cao học Khoa học Môi trƣờng

Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên – Khoa Môi trường 2012

CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan lịch sử về năng lƣợng
Năng lượng là điều kiện tất yếu cho sự tồn tại và tiến hóa của mọi sinh vật.
Năng lượng là một dạng tài nguyên quan trọng, cần thiết cho sự phát triển của xã hội
lồi người. Trong q trình phát triển của xã hội loài người, nguồn năng lượng mà con
người sử dụng thường xuyên dịch chuyển từ dạng này sang dạng khác. Dạng năng
lượng thiên nhiên đầu tiên được con người sử dụng là năng lượng mặt trời dùng để soi
sáng, sưởi ấm, phơi khô lương thực, thực phẩm, đồ dùng và nhiên liệu gỗ củi. Tiếp đó
là năng lượng nước, gió, sức kéo của gia súc. Năng lượng khai thác từ than đá ngự trị
trong thế kỷ XVIII - XIX. Năng lượng dầu mỏ thay thế vị trí của than đá trong thế kỷ
XX và từng bước chia sẻ vai trị của mình với năng lượng hạt nhân. Các dạng năng
lượng mới ít ơ nhiễm như năng lượng mặt trời, năng lượng gió, năng lượng hạt nhân,
năng lượng địa nhiệt, năng lượng sinh khối….thu nhận được với những phương pháp
và phương tiện công nghệ tiên tiến đang mở rộng phạm vi hoạt động của mình.
Nhu cầu năng lượng của con người tăng lên nhanh chóng trong q trình phát
triển. 100000 năm trước công nguyên, mỗi ngày một người tiêu thụ khoảng 4000 đến
5000 Kcal. 500 năm trước công nguyên tăng lên 12000 Kcal. Đầu thế kỷ XV lên tới
26000 Kcal, giữa thế kỷ XIX là 70000 Kcal và hiện nay trên 200000 Kcal [6].
Tỷ lệ năng lượng được khai thác theo các nguồn khác nhau thay đổi theo từng
loại quốc gia. Tại các nước công nghiệp phát triển các nguồn năng lượng thương mại
chiếm phần lớn. Ngược lại, tại các nước đang phát triển, các nguồn năng lượng phi
thương mại (gỗ, củi, phế thải nông nghiệp) lại chiếm phần chính. Nhìn chung mỗi loại
nguồn năng lượng đều có ưu, nhược điểm riêng của mình. Do đó mỗi quốc gia cần có
một hệ thống các nguồn năng lượng hoạt động kết hợp và bổ sung cho nhau, tạo nên
một cơ cấu hợp lý về năng lượng. Tỷ lệ các nguồn năng lượng ở các quốc gia có nền
kinh tế khác nhau trên thế giới được trình bày theo Hình 1.
Khai thác và sử dụng năng lượng không ngừng tăng lên về tổng số lượng và

bình quân cho từng người. Hoạt động đó đang tác động mạnh mẽ tới mơi trường sống
trên trái đất như tạo ra các dạng ô nhiễm, gia tăng hiệu ứng nhà kính [6].

Nguyễn Thị Hồng Linh

3

K18 Cao học Khoa học Môi trƣờng


Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên – Khoa Môi trường 2012

Hạt nhân 5%
Dầu
Thuỷ điện

Than 25%

Dầu 38%

Khí đốt
Sinh khối
Than
Hạt nhân

Sinh khối 3%

Thủy điện 6%

Khí đốt 23%

a. Các nước cơng nghiệp

Hạt nhân 1%
Dầu 23%
Than 28%

Thủy điện 6%

Khí đốt 7%

Sinh khối 35%

b. Các nước đang phát triển
Hình 1. Tỷ lệ sử dụng nguồn năng lƣợng thế giới ở các nƣớc khác nhau
1.2. Các nguồn năng lƣợng của loài ngƣời
Các nguồn năng lượng của Trái Đất có thể chia thành 3 nhóm lớn:
+ Năng lượng hóa thạch: than, dầu, khí đốt;
+ Năng lượng tái sinh nguồn gốc mặt trời: sinh khối thực vật, thủy điện,
sóng, thủy triều, gió, ánh sáng mặt trời…
+ Năng lượng tàn dư của Trái đất: địa nhiệt, năng lượng hạt nhân.
Nguyễn Thị Hồng Linh

4

K18 Cao học Khoa học Môi trƣờng


Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên – Khoa Môi trường 2012
Một số dạng năng lượng và tác động của nó tới mơi trường:

* Than đá: Than đá là một dạng năng lượng mặt trời được tích trữ trong lịng
trái đất. Trữ lượng các loại than đá trên toàn thế giới có thể đáp ứng nhu cầu của
con người trong khoảng 200 năm nữa. Than đá được dùng làm nhiên liệu cho các
nhà máy nhiệt điện, các hoạt động công nghiệp khác.
Khai thác than đá bằng phương pháp lộ thiên tạo nên lượng đất đá thải lớn, ô
nhiễm bụi, ô nhiễm nước, mất rừng. Khai thác than bằng phương pháp hầm lò hiện
nay làm mất 50% trữ lượng, gây lún đất, ơ nhiễm nước, tiêu hao gỗ chống lị và gây
các tai nạn hầm lò.
Chế biến và sàng tuyển than tạo ra bụi và nước thải chứa than, kim loại nặng.
Đốt than tạo ra khí SO2, CO2 , NOx và các dạng ơ nhiễm khác. Theo tính tốn
một nhà máy nhiệt điện chạy than công suất 1.000 MW hàng năm thải ra môi
trường 5 triệu tấn CO2, 18.000 tấn NOX, 11.000 - 680.000 tấn phế thải rắn. Trong
thành phần chất thải rắn, bụi, nước thải thường chứa kim loại nặng và chất phóng xạ
độc hại.
* Dầu mỏ và khí thiên nhiên: Dầu mỏ và khí thiên nhiên là dạng nhiên liệu hóa
thạch lỏng hoặc khí, tồn tại trong lịng trái đất. Theo tính tốn, dự trữ dầu mỏ và khí đốt
đáp ứng cho việc sử dụng của loài người trong khoảng từ 30 - 40 năm nữa. Khai thác dầu
mỏ tạo ra ô nhiễm dầu. Khai thác trên thềm lục địa gây lún đất, ô nhiễm dầu đối với
đất, không khí, nước. Khai thác trên biển gây ơ nhiễm biển (50% lượng dầu ô nhiễm
trên biển gây ra là do khai thác trên biển). Chế biến dầu gây ô nhiễm dầu và kim
loại nặng kể cả kim loại phóng xạ. Sử dụng dầu tạo ra các loại ô nhiễm tương tự như
than.
* Thủy điện: Tiềm năng thủy điện của thế giới ước tính vào khoảng 2214000
MW, riêng Việt Nam 30.970 MW chiếm 1,4% tổng trữ lượng thế giới. Hiện nay thế
giới đã khai thác được trung bình 17% tiềm năng. Thủy điện được xếp vào loại năng
lượng sạch không thải ra chất ô nhiễm. Tuy nhiên việc xây dựng các hồ chứa nước lớn
và đập chắn có thể tạo ra các tác động lớn tới môi trường và tài nguyên thiên nhiên khu
Nguyễn Thị Hồng Linh

5

K18 Cao học Khoa học Môi trƣờng


Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên – Khoa Môi trường 2012
vực như động đất kích thích, thay đổi khí hậu thời tiết khu vực, mất đất canh tác, tạo
ra lượng CH4 do phân huỷ chất hữu cơ lòng hồ, tạo ra các biến đổi thủy văn hạ lưu,
tăng độ mặn nước sông, ảnh hưởng đến sự phát triển của các quần thể cá trên sông,
tiềm ẩn tai biến môi trường.
* Năng lượng hạt nhân: Năng lượng hạt nhân có hai dạng: năng lượng phân hủy
chất phóng xạ như uran, thori và năng lượng tổng hợp hạt nhân các nguyên tố nhẹ như
deterium và tritium. Hiện nay loại thứ nhất được khai thác dưới dạng các nhà máy điện
hạt nhân, loại thứ hai có trữ lượng lớn, nhưng chưa đủ điều kiện khai thác quy mô công
nghiệp. Nguồn năng lượng hạt nhân có ưu điểm khơng tạo nên các loại khí nhà kính
như CO2, bụi. Tuy nhiên, các nhà máy điện hạt nhân hiện nay là nguồn gây nguy
hiểm lớn về mơi trường do chất thải phóng xạ, khí, rắn, lỏng và các sự cố nhà máy.
Sự cố tại nhà máy điện hạt nhân Checnobyl tại Ucraina (Liên Xô cũ) hay gần đây
nhất là vụ nổ nhà máy hạt nhân Fukushima tại Nhật Bản là những ví dụ điển hình về
các thảm họa do các sự cố điện hạt nhân gây ra. Do vậy, việc vận hành các nhà máy
điện hạt nhân tạo ra nguồn điện năng rất lớn nhưng cần đặc biệt chú trọng tới vấn đề an
toàn hạt nhân và xử lý các sản phẩm thải bỏ từ nhà máy hạt nhân.
* Các nguồn năng lượng truyền thống khác: gỗ, củi, năng lượng gió, thủy triều
được sử dụng từ thời xa xưa trong nhiều lĩnh vực. Các nguồn năng lượng này thường tồn
tại một cách phân tán. Việc khai thác và sử dụng chúng ở quy mô công nghiệp gặp
nhiều khó khăn do hiệu suất chuyển hóa thành điện năng thấp, cần đầu tư lớn và chỉ
tập trung nhiều ở các quốc gia có nền kinh tế phát triển (năng lượng gió và thủy
triều). Việc khai thác gỗ, củi quá mức cũng gây nhiều vấn nạn như phá hủy tài
ngun rừng, thối hóa đất, giảm đa dạng sinh học… gây ra nhiều hậu quả nghiêm
trọng về sau [6][34].
* Năng lượng mặt trời và địa nhiệt: là hai dạng năng lượng sạch có tiềm

năng nhất trên Trái Đất. Năng lượng mặt trời có thể biến đổi trực tiếp thành năng
lượng nhờ tế bào quang điện hoặc gián tiếp qua các môi trường trung gian khác như
nước. Năng lượng địa nhiệt dưới dạng các dòng nhiệt từ các lò mácma ở sâu trong
lòng Trái Đất. Khu vực tập trung cao loại năng lượng này gần với khu vực hoạt

Nguyễn Thị Hồng Linh

6

K18 Cao học Khoa học Môi trƣờng


Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên – Khoa Môi trường 2012
động mạnh của vỏ Trái Đất (núi lửa, khe nứt, v v…). Việc khai thác loại năng lượng
này đang được nghiên cứu và triển khai ở nhiều quốc gia phát triển trên thế giới.
Khó khăn lớn nhất đối với việc phát triển các nguồn năng lượng sạch là
nguồn vốn đầu tư và giá thành của điện năng cao. Do vậy, để điều tiết cơ cấu năng
lượng theo hướng tăng cường các nguồn năng lượng hợp lý, việc đánh thuế đối với
các nguồn gây ô nhiễm và việc nâng cao hiệu suất, giảm giá thành đối với nguồn
năng lượng sạch là các điều kiện quan trọng nhất [6].
1.3. Nghiên cứu khai thác các nguồn năng lƣợng tái tạo (NLTT) trên thế giới
Khai thác nguồn năng lượng tái tạo nói chung để từng bước thay thế các
nguồn năng lượng truyền thống đang ngày càng cạn kiệt và giảm thiểu ô nhiễm,
hiệu ứng nhà kính là chiến lược về năng lượng của các nước trên thế giới, đặc biệt
là các nước có nền công nghiệp phát triển.
Viện Nghiên cứu Điện năng (EPRI) của Mỹ là một cơ quan nghiên cứu hàng
đầu của thế giới về các phương pháp khai thác điện năng, đặc biệt tập trung vào các
nguồn NLTT. Theo tính tốn dự báo của EPRI vào năm 2030, nguồn điện khai thác
được từ các nguồn NLTT là 737 TWh (1TW=10

12

kW). Cũng theo tạp chí của

EPRI thì vấn đề cốt lõi là cần thiết phải đầu tư phát triển công nghệ khai thác các
nguồn năng lượng tái tạo, EPRI cho rằng trong những năm tới công nghệ khai thác
các nguồn NLTT như bức xạ mặt trời, sinh khối và năng lượng sóng sẽ được ưu tiên
đầu tư .
Trên toàn thế giới đã có 45 quốc gia thiết lập chương trình mục tiêu về năng
lượng tái tạo. Đến giữa năm 2005, ít nhất 43 quốc gia đã có mục tiêu quốc gia về
NLTT, bao gồm cả 25 nước EU. Liên minh Châu Âu đã đề ra mục tiêu cho toàn
Châu Âu như sau: đạt 21% điện lượng và 12% của tổng năng lượng đến 2010. 43
quốc gia, 18 bang của nước Mỹ (và một quận của bang Columbia) và 3 tỉnh của
Canada đã có những mục tiêu dựa trên các tiêu chuẩn về năng lượng tái tạo (mặc
dầu cả Mỹ và Canada không có mục tiêu quốc gia về năng lượng tái tạo). Ngoài ra,
7 tỉnh của Canada cũng đang thiết lập các mục tiêu về NLTT. Phần lớn các mục tiêu
Nguyễn Thị Hồng Linh

7

K18 Cao học Khoa học Môi trƣờng


Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên – Khoa Môi trường 2012
quốc gia đều đưa ra tỷ lệ phần trăm năng lượng tái tạo trong tổng điện lượng, thông
thường từ 5% đến 30%, tỷ trọng trong công suất xây lắp từ 1% đến 78%. Các mục
tiêu khác là tỷ trọng trên tổng năng lượng sơ cấp, đặc biệt là công suất xây lắp, hoặc
tổng điện lượng phát từ NLTT, bao gồm cả các nguồn nhiệt. Phần lớn các mục tiêu
nhắm tới giai đoạn 2010 - 2012. 43 quốc gia có mục tiêu quốc gia bao gồm 10 nước
đang phát triển: Brazil, Trung Quốc, Cộng hòa Dominic, Ai Cập, Ấn Độ, Malaysia,

Mali, Philippin, Nam Phi và Thái Lan.
Một số nước đang phát triển khác đang chuẩn bị đưa ra mục tiêu quốc gia về
năng lượng tái tạo. Tại châu Á, một quỹ đầu tư cho năng lượng tái tạo với 50 triệu
Euro đã được thiết lập và đặt trụ sở tại Thái Lan. Mục tiêu của quỹ này là tiến hành
các trợ giúp và đầu tư cho các công ty và dự án khai thác năng lượng tái tạo tại khu
vực châu Á. Theo dự kiến, quỹ sẽ trợ giúp cho 10 - 15 dự án khai khai thác năng
lượng tái tạo với tổng trị giá của các dự án khoảng 200 - 400 triệu Euro và sản
lượng khai thác sẽ đạt 150 - 500 MW. Mục tiêu của quỹ đầu tư là sẽ làm giảm 20 30 triệu tấn khí CO2 thải vào khí quyển. Trung Quốc, quốc gia tiêu thụ dầu mỏ lớn
thứ hai thế giới, chỉ sau Mỹ, đã có nhiều kế hoạch tham vọng nhằm thúc đẩy năng
lượng tái tạo. Những kế hoạch đó bao gồm việc nâng sản lượng điện từ năng lượng
gió ở mức 570 MW hiện nay lên 20.000 MW vào năm 2020 và 50.000 MW vào
năm 2030. Tại Nhật Bản, một trong những nước nhập khẩu dầu hàng đầu thế giới,
các nhà sản xuất ô tô đang đầu tư mạnh vào pin nhiên liệu hydro dành cho các loại
xe thế hệ mới. Vừa qua, Thủ tướng Ấn Độ kêu gọi các quan chức và giới khoa học
tăng tốc độ phát triển các nguồn năng lượng tái tạo cho quốc gia tiêu thụ dầu lớn thứ
ba Châu Á này. Để giảm lượng dầu mỏ tiêu thụ, Ấn Độ đã bắt đầu trộn xăng với
ethanol cũng như tiến hành thử nghiệm một số loại phương tiện giao thông sử dụng
hỗn hợp diesel sinh học chiết xuất từ thực vật và diesel dầu mỏ. Bộ Tài nguyên
Năng lượng phi truyền thống của Ấn Độ ước tính nước này có tiềm năng sản xuất
80.000 MW điện từ các nguồn tái tạo. Tuy nhiên, hiện nay năng lượng tái tạo ở Ấn
Độ mới đạt 5.000 MW, 50% trong số này có nguồn gốc từ năng lượng gió. Kể từ
đầu những năm 80, Malaisia đã bắt đầu áp dụng chính sách nhằm đa dạng hóa các
nguồn năng lượng. Tuy nhiên, do tương đối có sẵn các nguồn cung ứng nhiên liệu
8
K18 Cao học Khoa học Môi trƣờng
Nguyễn Thị Hồng Linh


Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên – Khoa Môi trường 2012
hóa thạch, nhất là dầu mỏ và khí đốt nên ngành năng lượng của Malaisia đã chú

trọng chủ yếu vào việc phát triển và ứng dụng các dạng năng lượng phi tái tạo mà
khơng có sự chú ý và phân bổ nguồn lực đúng mức cho các nguồn năng lượng tái
tạo. Năm 1995, tỷ lệ năng lượng tái tạo được tiêu thụ trên toàn bộ nguồn năng lượng
là 13%, trong đó 2/3 thu được từ nguồn sinh khối, 1/3 là thủy điện. Năng lượng mặt
trời được dùng để đun nước và phát triển cho các vùng xa, nhưng mức độ đóng góp
cịn hết sức nhỏ. Tháng 7/2004, các loại xe của Chính phủ Philippin đã bắt đầu sử
dụng nhiên liệu pha 1% methyl ester từ dừa. Philippin, quốc gia sản xuất điện địa
nhiệt lớn thứ hai thế giới, muốn đầu tư hơn nữa vào ngành này nhằm giảm sự thiếu
hụt điện hiện nay. Indonesia cũng đang đầu tư vào điện địa nhiệt nhằm đáp ứng nhu
cầu điện tăng trưởng 10% của nước này [32] [33].

1.4. Nghiên cứu khai thác năng lƣợng tái tạo ở Việt Nam
Việt Nam, do điều kiện địa lý, là một nước có tiềm năng về các nguồn NLTT
với nhiều dạng như năng lượng mặt trời, thủy điện, năng lượng sinh khối, năng
lượng gió, năng lượng biển, năng lượng địa nhiệt.
Trên quan điểm chỉ đạo nêu trong nghị quyết Đại hội IX của Đảng, để góp
phần thực hiện thành công mục tiêu chiến lược phát triển kinh tế xã hội của Đảng,
mục tiêu tổng quát phát triển ngành năng lượng Việt Nam trong giai đoạn tới là:
“Khai thác và sử dụng hợp lý, có hiệu quả nguồn tài nguyên năng lượng trong
nước; cung cấp đầy đủ năng lượng với chất lượng ngày càng cao, giá cả hợp lý cho
phát tiển kinh tế - xã hội; Đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia; Đa dạng hóa
phương thức đầu tư và kinh doanh trong lĩnh vực năng lượng, từng bước hình thành
và phát triển thị trường năng lượng cạnh tranh; Đẩy mạnh phát triển nguồn năng
lượng mới và tái tạo để đáp ứng cho nhu cầu, nhất là vùng sâu, vùng xa, biên giới,
hải đảo; Phát triển nhanh, hiệu quả và bền vững ngành năng lượng, phát triển đi
đôi bảo vệ môi trường”.
Năng lượng hiện nay chủ yếu được cung cấp từ nguồn nhiên liệu hóa thạch
Nguyễn Thị Hồng Linh

9

K18 Cao học Khoa học Môi trƣờng


Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên – Khoa Môi trường 2012
không tái tạo, các nguồn này cuối cùng sẽ bị cạn kiệt. Do vậy, nhiều quốc gia đã
chú ý hơn tới việc phát triển năng lượng tái tạo. Trong hơn một thập kỷ qua, tốc độ
tăng trưởng trung bình của năng lượng tái tạo chung của cả thế giới là 8%/năm.
Ở Việt Nam theo quy hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2006 - 2015 có
xét đến 2025 đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt ngày 18 tháng 7 năm 2007,
chương trình phát triển nguồn điện giai đoạn 2011 - 2015 đối với phương án phụ tải cơ
sở (với nhu cầu điện 190 tỷ kWh vào năm 2015) được xác định có xem xét tới khả năng
tham gia của năng lượng tái tạo trong hệ thống điện Việt Nam [4] [14] [15].

Nguyễn Thị Hồng Linh

10

K18 Cao học Khoa học Môi trƣờng


Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên – Khoa Môi trường 2012

Bảng 1. Công suất (MW) các nguồn điện năng lƣợng tái tạo
trong giai đoạn 2008 – 2015 ở Việt Nam

Loại NLTT

Năm

2008
Toàn quốc 11.83,7
Miền Bắc
411,6
Tổng điện năng 365,15
NL sinh học
44,6
NL mặt trời
0,504
NL gió
0,8
Địa nhiệt
0
Miền Trung
637,9
Tổng điện năng 579,8
NL sinh học
57
NL mặt trời
0,65
NL gió
0,45
Địa nhiệt
0
Miền Nam
134,3
Tổng điện năng 64,5
NL sinh học
56,1
NL mặt trời

0,5
NL gió
7,75
Địa nhiệt
0

2009
1.370,9
476,7
430,25
44,6
0,504
0,8
0
760,0
700,4
57
0,65
0,45
0
134,3
64,5
561
0,5
7,75
0

2010
1.495,9
505,7

456,75
44.6
0.504
0,8
0
798,5
700,4
67
0,65
28,45
0
191,8
64,5
59,1
0,5
60,25
0

2011
1.703,4
571,8
522,35
44,6
0,504
0,8
0
812,9
714,8
67
0,65

28,45
0
318,8
164,5
86,1
0,5
60,25
0

2012
1922,3
661,2
609,75
45,6
0,504
0,8
0
818,4
719,8
67
0,65
28,45
0
442,8
264,5
107,1
0,5
60,25
0

2013
2.104,3
688,7
631,75
50,6
0,504
0,8
0
936,9
814,8
72
0,65
28,45
18
478,8
274,5
112,1
0.5
80,25
0

2014
2.347,6
769,4
709,45
53,6
0,504
0,8
0
986,5

845,9
72
0,65
28,45
36
591,8
374,5
122,1
0,5
80,25
0

2015
2.603,0
825,0
748,8
66,6
0,8
0,8
0
1091,9
864,4
97
1
72,45
51
686,1
374,5
152,6
0,85

143,75
0

Nguồn: Viện năng lượng Việt Nam, Đề tài: “Nghiên cứu đánh giá tiềm năng các
nguồn năng lượng biển chủ yếu và đề xuất các giải pháp khai thác”, mã số
KC.09.19/06-10.
Nguyễn Thị Hồng Linh

11

K18 Cao học Khoa học Môi trƣờng


Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên – Khoa Môi trường 2012
1.4.1. Năng lượng bức xạ mặt trời
Tính trung bình tồn quốc thì năng lượng bức xạ mặt trời là 4 - 5 kWh/m2
mỗi ngày. Tiềm năng điện mặt trời tốt nhất là vùng từ Thừa Thiên - Huế trở vào
miền Nam và vùng Tây Bắc. Vùng Đông Bắc, trong đó có đồng bằng sơng Hồng có
tiềm năng kém nhất. Theo đánh giá của các chuyên gia, hiệu quả nhất của việc ứng
dụng năng lượng mặt trời là thiết bị đun nước nóng sau đó là thiết bị pin mặt trời.
Thiết bị đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời:
Bức xạ mặt trời sau khi đi qua một tấm kính, được mặt đen hấp thụ, có thể
đun nước nóng tới 800C và nước được nối trực tiếp với bình nóng lạnh để tắm rửa
hoặc đun nấu. Với việc sử dụng thiết bị đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời có
thể tiết kiệm một nguồn điện năng đáng kể trong các gia đình hoặc các nhà trẻ, bệnh
viện, khách sạn.
Giàn pin mặt trời:
Do giá thành còn cao (8.000 đồng cho 1kWh) nên điện mặt trời chưa được
dùng rộng rãi. Hiện mới chỉ có 5 hệ thống điện mặt trời lớn, trong đó có hệ thống ở
Gia Lai, với tổng cơng suất 100 kWp (cơng suất cực đại khi có độ nắng cực đại).

Chính phủ cũng đã đầu tư để xây dựng 100 hệ thống điện mặt trời gia đình và 200
hệ thống điện mặt trời cộng đồng cho cư dân ở các vùng đảo đông bắc với tổng
công suất là 25 kWp. 400 hệ thống pin mặt trời gia đình nữa do Mỹ tài trợ đã được
xây dựng cho các cộng đồng ở Tiền Giang và Trà Vinh với tổng công suất 14 kWp.
Đã tổ chức nghiên cứu chế tạo và nhập các linh kiện để lắp ráp, đồng thời chuyển
giao kỹ thuật của nước ngoài vào Việt Nam trong công tác ứng dụng pin mặt trời
nhằm trang bị cho các miền nông thôn, hải đảo và miền núi để giải quyết ánh sáng
và phục vụ dân sinh. Khu vực phía nam là nơi ứng dụng sớm nhất các giàn pin mặt
trời phục vụ thắp sáng và sinh hoạt hàng ngày tại một số vùng xa lưới điện. Các
trạm điện mặt trời với công suất từ 500 đến 1.000 Hp được lắp đặt tại các trung tâm
xã để nạp điện ắc quy cho các gia đình đưa về nhà sử dụng. Các giàn pin mặt trời có
cơng suất từ 250 đến 500 Hp được phục vụ thắp sáng cho các bệnh viện, trạm xá và
Nguyễn Thị Hồng Linh

12

K18 Cao học Khoa học Môi trƣờng


Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên – Khoa Môi trường 2012
cụm văn hóa cấp thơn. Đến nay, tại khu vực phía nam có khoảng 500 giàn pin mặt
trời đã được lắp đặt và sử dụng. Tại khu vực miền bắc, việc ứng dụng nguồn pin
mặt trời tiến hành chậm hơn nhưng triển khai với tốc độ rất nhanh. Công suất của
các giàn dùng cho các hộ gia đình từ 40 đến 55 Hp, cho các trạm biên phòng từ 75
đến 100 Hp và cho các trạm văn hóa trung tâm xã là khoảng 200 Hp. Hệ thống năng
lượng mặt trời lắp đặt cho các trạm thông tin và hải đảo chiếm khoảng 34% tổng số
giàn pin mặt trời lắp đặt trong toàn quốc. Trong những năm gần đây, Cục Hàng hải
Việt Nam đã nhập một số lượng lớn các giàn pin mặt trời để trang bị cho các phao
tiêu hàng hải vùng cửa sơng ven biển trên tồn quốc.
Ngoại trừ các hỏng hóc do ngư dân địa phương gây ra, việc sử dụng các giàn

pin mặt trời trên các phao tiêu hàng hải đạt kết quả rất hữu hiệu, đặc biệt là tại các
vùng có sóng lớn, trong các điều kiện thời tiết khốc liệt như gió mùa, bão, khi việc
thay bình ắc quy cho các trạm phao hết sức phức tạp. Tổ chức Khí tượng Thế giới
đã ban hành hướng dẫn về tính bức xạ dùng cho mục đích khai thác năng lượng.
1.4.2. Năng lượng gió
Nguồn năng lượng gió trên tồn bộ lãnh thổ nước ta hết sức dồi dào, đặc biệt
là tại các vùng bờ thoáng, tại các vùng hải đảo và núi cao. Vào cuối những năm 80,
đầu các năm 90, các loại động cơ gió phát điện có cơng suất nhỏ từ 150W đến
500W được triển khai áp dụng hàng loạt. Viện Năng lượng đã được Bộ Năng lượng
(nay là Bộ Công Thương) giao nhiệm vụ nghiên cứu triển khai ứng dụng các động
cơ gió phát điện với công suất nhỏ để lắp đặt cho các vùng hải đảo và vùng xa lưới
điện, phục vụ cho chương trình điện khí hóa nơng thơn của nhà nước. Viện Năng
lượng đã chế tạo động cơ gió có công suất 150 W để áp dụng cho các hộ dân cư.
Hiện nay có khoảng 30 động cơ gió loại này đã được chế tạo và đưa vào sử dụng.
Trường đại học Bách khoa Hà Nội cũng đã triển khai ứng dụng một số mẫu động cơ
gió để phát điện dùng cho các hộ gia đình với mỗi cụm gồm 3 động cơ có cơng suất
150 W. Trung tâm Năng lượng Tái tạo và Thiết bị Nhiệt, Đại học Bách khoa thành
phố Hồ Chí Minh đã lắp đặt trên 800 cột gió ở hơn 40 tỉnh thành, tập trung nhiều
nhất gần Nha Trang (135 cột đang hoạt động). Nha Trang cũng là nơi có một trong
Nguyễn Thị Hồng Linh

13

K18 Cao học Khoa học Môi trƣờng


Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên – Khoa Môi trường 2012
hai làng sử dụng năng lượng gió duy nhất ở Việt Nam. Việc xây dựng các cột gió ở
làng này do Bộ Khoa học và Công nghệ cùng với Hiệp hội Việt Nam - Thụy Sỹ tài
trợ. Ngôi làng thứ hai nằm ở Cần Giờ với 50 cột gió đã được lắp đặt thông qua sự

hỗ trợ của Pháp. Tuy nhiên đa số các cột gió trên có cơng suất thấp.
Hiện cịn có dự án xây dựng 20 cột gió với tổng cơng suất 15 MW tại khu bờ
biển bán đảo Phương Mai, thành phố Quy Nhơn và một phần huyện Phù Cát, tỉnh
Bình Định. Viện Năng lượng đang chuẩn bị nghiên cứu khả thi xây dựng các trang
trại năng lượng gió quy mơ lớn, một trong số đó là trang trại 20 MW ở Khánh Hịa.
Tổng Cơng ty Điện lực Việt Nam dự định tài trợ để xây dựng một trang trại nữa với
công suất 20 MW, cũng ở Khánh Hịa. Giá thành điện năng từ gió hiện ở vào
khoảng 800 đồng/kWh. Chính phủ Việt Nam đã phê chuẩn dự án xây dựng trạm
phát điện bằng sức gió với tổng công suất là 20 MW, gồm tổ hợp của 40 động cơ
gió với cơng suất của mỗi động cơ là 500 kW. Giai đoạn đầu là 10 MW. Địa điểm
xây dựng dự án tại đèo Tu Bông, tỉnh Khánh Hòa. Dự án được tiến hành dưới sự
thiết kế kỹ thuật của hãng CENTIS, Cộng hòa Liên bang Đức. Tổng Công ty Điện
lực Việt Nam EVN đã tiến hành nghiên cứu, đưa ra quy hoạch điện gió tồn quốc
(2006-2007), đưa ra các phương án cấp điện cho 10 huyện đảo, trong đó chú trọng
việc sử dụng năng lượng gió và năng lượng bức xạ với phụ trợ của máy phát điện
diezen. Viện Năng lượng cũng đã trình Chính phủ bản đề án “Chiến lược, quy
hoạch tổng thể nguồn năng lượng tái tạo ở Việt Nam năm 2007-2015, tầm nhìn
2025”.
Tại đảo Bạch Long Vĩ tháng 12/2004 đã hoàn thành trạm phát điện bằng sức
gió có cơng suất 850 kW. Sản lượng điện do tuốc bin gió phát ra trong năm 2005 là
212,605 kWh, năm 2006 là 10,062 kWh, chiếm tổng cộng 13% công suất phát của
trạm. Tháng 6 năm 2006, hệ thống điều khiển của trạm bị hỏng, từ đó đến nay tuốc
bin gió khơng hoạt động được. Ngày 27/8/2008 Tập đoàn Fuhrlaender AG, một
trong những tập đoàn sản xuất tuốc bin điện gió hàng đầu của Đức đã bàn giao 5 tổ
máy sản xuất năng lượng gió đầu tiên cho nhà máy phong điện tại tỉnh Bình Thuận
có cơng suất 30 MW với tổng số vốn đầu tư giai đoạn 1 là hơn 817 tỷ đồng do Công
Nguyễn Thị Hồng Linh

14

K18 Cao học Khoa học Môi trƣờng


Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên – Khoa Môi trường 2012
ty Cổ phần Năng lượng tái tạo Việt Nam (REVN) làm chủ đầu tư. Nhà máy được
xây dựng trên diện tích 328 ha, sử dụng hồn tồn cơng nghệ và thiết bị của Đức.
Theo kế hoạch, tổ máy đầu tiên gồm 5 cột gió với cơng suất 5x1,5MW đã được
hoàn thành trong năm 2009.
Theo kết quả khảo sát của chương trình đánh giá về năng lượng cho Châu Á
của Ngân hàng Thế giới (WB), Việt Nam có tiềm năng gió lớn nhất khu vực Đơng
Nam Á với tổng tiềm năng điện gió ước đạt 513.360 MW, lớn gấp 200 lần công
suất của nhà máy thuỷ điện Sơn La và hơn 10 lần tổng công suất dự báo của ngành
điện Việt Nam năm 2020. Vấn đề khai thác sức gió để xây dựng nhà máy điện gió
với quy mơ thương mại ở nước ta đã được các nhà khoa học đề cập cách đây gần 20
năm [2] [3] [4].
1.4.3. Thủy điện nhỏ
Tiềm năng thủy điện nhỏ ở Việt Nam:
Việt Nam nằm ở trung tâm vùng Đơng Nam Á, có nguồn ẩm tương đối
phong phú trên phần lớn lãnh thổ. Hậu quả của sự tác động tổng hợp giữa điều kiện
khí hậu nhiệt đới ẩm mưa nhiều (trên 1950 mm/năm) và cấu trúc địa chất, địa hình
(diện tích đồi núi chiếm 3/4 diện tích lãnh thổ), dẫn đến dịng chảy sơng ngịi Việt
Nam được hình thành rất thuận lợi là ngun nhân khách quan cơ bản nhất, tạo nên
một mạng lưới sông suối dày đặc trên lãnh thổ nước ta. Mật độ sơng suối có sự dao
động khá lớn giữa các vùng, tương đối phù hợp với sự phân hóa khơng gian của
điều kiện khí hậu và cấu trúc địa chất, địa hình. Lượng mưa thay đổi giữa các năm
khơng lớn, khoảng 2 lần, nhưng giữa các tháng và mùa trong năm lại khá lớn. Vào
mùa mưa lũ (chiếm từ 4 - 5 tháng) lượng dòng chảy chiếm đến 70 - 80% tổng lượng
dịng chảy năm, vì vậy lượng dịng chảy các tháng mùa khơ cịn lại chỉ chiếm
khoảng 20 - 30%. Lãnh thổ nước ta hẹp và dài, có dãy Trường Sơn hầu như chạy
dọc suốt đất nước và những dãy núi cao như Hồng Liên Sơn, Tây Cơn Lĩnh…, tạo

nên độ dốc khá lớn cho các sông suối, nhất là các đoạn đầu nguồn. Đây chính là thế
năng quan trọng có thể tận dụng để xây dựng các nhà máy thủy điện, trong đó có
thể xây dựng được nhiều trạm thủy điện nhỏ với các cột nước khác nhau.
Nguyễn Thị Hồng Linh

15

K18 Cao học Khoa học Môi trƣờng


Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên – Khoa Môi trường 2012
Nhờ có mạng lưới sơng suối phát triển và phân bố tương đối đều khắp trên
lãnh thổ nên rất thuận lợi về mặt kinh tế, đó là có thể dùng nước tại chỗ vào mục
đích cấp nước cho sinh hoạt, sản xuất, hoạt động giao thông và phát điện… Với đặc
điểm địa hình và nguồn nước như vậy, tiềm năng thủy điện của Việt Nam đã được
quy hoạch trên 11 hệ thống sơng lớn có tổng cơng suất đạt 15.300 MW và điện
lượng trung bình hàng năm là 64.347 triệu kWh và hàng loạt nhà máy thủy điện
đang được xây dựng với tổng công suất là 2.066 MW.
Tổng kết các nghiên cứu về quy hoạch thủy điện ở nước ta cho thấy tổng trữ
lượng thủy điện của toàn bộ các sông suối được đánh giá khoảng 80 tỷ kWh/năm,
trong đó trên 11 con sơng lớn đã đạt hơn 64 tỷ kWh/năm. Như vậy, trữ năng kinh tế
của thủy điện nhỏ trên cả nước ta có thể đạt trên 10 tỷ kWh/năm. Đó là nguồn năng
lượng tái tạo rất quan trọng cần được khai thác triệt để, nhằm đáp ứng nhu cầu phụ
tải ngày càng tăng của các ngành kinh tế quốc dân, trong đó ưu điểm nổi bật của
việc xây dựng các trạm thủy điện nhỏ là tác động đến môi trường không đáng kể,
đáp ứng điều kiện phát triển bền vững và cung cấp điện năng tại chỗ cho các vùng
mà lưới điện quốc gia chưa tới được.
Về công suất các thủy điện:
Tổng công suất các thủy điện lớn, vừa và nhỏ đã đi vào vận hành là: 4.463 MW.
Trong đó:

- Thủy điện Hịa Bình 1.920 MW
- 6 cơng trình trên sơng Đồng Nai: 1.257 MW
- 2 cơng trình trên sơng Sê San: 980 MW
Nếu so với tổng công suất lắp máy của các nguồn điện ở Việt Nam là 11.717
MW thì thủy điện chiếm 38% [2] [3].
1.4.4. Năng lượng sinh học
Tiềm năng năng lượng sinh học ở Việt Nam:
Việt Nam là một nước nơng nghiệp có tiềm năng sản xuất nhiên liệu sinh học
Nguyễn Thị Hồng Linh

16

K18 Cao học Khoa học Môi trƣờng


Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên – Khoa Môi trường 2012
rất lớn, đặc biệt là từ các phụ phẩm nơng nghiệp như rơm rạ, thân cây ngơ, bã
mía...Trước đây các sản phẩm rơm rạ sau khi gặt được phơi khô, được tận dụng
dùng cho đun nấu, tro sau khi đun sẽ được đem bón ruộng. Tuy nhiên hiện tại, rơm
rạ khơng cịn là nguồn nhiên liệu quan trọng nữa, người nông dân thường đốt bỏ sau
khi phơi khô. Đây là sự lãng phí lớn tài nguyên và gây ra ô nhiễm môi trường.
Ở nước ta việc nghiên cứu và sử dụng năng lượng sinh học mới được chú ý
trong thời gian gần đây, đặc biệt là từ khi giá dầu thế giới gia tăng nhanh chóng.
Trước hết các nghiên cứu tập trung vào việc sản xuất cồn từ các sản phẩm giàu tinh
bột và đường như sắn, mía. Đặc biệt là tập trung nghiên cứu các quy trình cơng
nghệ nhằm nâng cao tỷ lệ của ethanol trong sản xuất cồn.
Gần đây đã có một số nghiên cứu sản xuất Ethanol hoặc Diesel từ mía, từ
dầu cây hoặc từ mỡ động vật và mới chỉ dừng ở quy mơ phịng thí nghiệm. Hiện
nay, trước tình hình khan hiếm năng lượng từ dầu mỏ, việc nghiên cứu sử dụng
năng lượng sinh học ở nước ta cũng đã được chú ý phát triển. Năm 2007, một số

nhà máy sản xuất cồn công nghiệp để sản xuất nhiên liệu sinh học đã được triển
khai. Công ty Cổ phần Cồn sinh học Việt Nam đã đầu tư xây dựng nhà máy sản
xuất cồn công nghiệp với công suất 66.000m3/năm tại Đắc Lắc. Bên cạnh đó là các
dự án hợp tác đầu tư liên doanh liên kết giữa Cơng ty đường Biên Hịa với Cơng ty
của Singapore về đầu tư nhà máy sản xuất cồn sinh học công suất 50.000 tấn/năm
đã được ký vào tháng 8 năm 2007; dự án hợp tác giữa Công ty Petrosetco Việt Nam
và Itochu Nhật Bản đầu tư khoảng 100 triệu USD để xây nhà máy ethanol công suất
100 triệu lít/năm từ ngun liệu sắn lát tại Khu cơng nghiệp Phước Hiệp - TP. Hồ
Chí Minh, cung cấp đất 99% sản phẩm ethanol sẽ cung ứng cho thị trường phục vụ
sản xuất xăng sinh học. Dự kiến đến năm 2025, Việt Nam sẽ có sự phát triển mạnh
ngành cơng nghiệp nhiên liệu sinh học. Đây là mục tiêu chiến lược của đề án phát
triển nhiên liệu sinh học ở Việt Nam đến năm 2015 và tầm nhìn năm 2025.
Xu thế phát triển năng lượng sinh học ở Việt Nam:
Từ năm 2000 đến nay, ngành nhiên liệu sinh học tại nhiều nước ở châu Âu,
Mỹ, Á đã có những bước phát triển vượt bậc. Thậm chí tại nhiều nước tại khu vực
Nguyễn Thị Hồng Linh

17

K18 Cao học Khoa học Môi trƣờng


Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên – Khoa Môi trường 2012
Đông Nam Á như Thái Lan, Malaysia, Philipin, nguồn nhiên liệu sinh học đã bắt
đầu đưa vào ứng dụng thay thế khoảng 1/10 nguồn nhiên liệu truyền thống. Tuy
nhiên, tại Việt Nam việc phát triển ngành này vẫn còn rất chậm.
Trong giai đoạn 2006 - 2010, Việt Nam đã tiếp cận công nghệ sản xuất nhiên
liệu sinh học, xây dựng mơ hình thí điểm phân phối nhiên liệu sinh học tại một số
tỉnh, thành phố, quy hoạch vùng trồng cây nhiên liệu cho năng suất cao phục vụ sản
xuất nhiên liệu sinh học, đào tạo đội ngũ chuyên sâu về kĩ thuật đáp ứng được trình

độ trong quá trình phát triển nhiên liệu sinh học.
Mục tiêu của chúng ta là sản xuất xăng E10 (loại xăng pha cồn với hàm
lượng cồn tối đa là 10% đáp ứng hoàn toàn mọi hoạt động bình thường của ơ tơ, xe
máy) và dầu sinh học nhằm thay thế một phần nhiên liệu truyền thống nhiện nay.
Ngày 21/8/2008, UBND tỉnh Phú Thọ đã cấp giấy phép đầu tư dự án xây
dựng Nhà máy sản xuất Ethanol. Nhà máy có tổng vốn đầu tư 80 triệu USD, được
xây dựng tại huyện Tam Nông, tỉnh Phú Thọ trên diện tích 50 ha, với cơng suất
thiết kế 100.000m3/năm. Nhà máy sẽ sản xuất cồn ethanol (C2H5OH) nồng độ ≥
99.7% phục vụ cho việc sản xuất nhiên liệu xăng ethanol [3] [4] [15].
1.4.5. Năng lượng từ chất thải rắn
Hiện nay trên thế giới công nghệ đốt chất thải rắn ngày càng được áp dụng
rộng rãi do có một số ưu điểm nổi bật so với các công nghệ khác như có thể giảm
được 90-95% thể tích và khối lượng chất thải, có thể tận dụng nhiệt, tiết kiệm được
diện tích so với biện pháp chơn lấp, giảm thiểu ô nhiễm nước, mùi hôi so với biện
pháp chôn lấp ...
Sự thiêu hủy rác thải đô thị được tồn tại ở Châu Âu từ những năm 1930
nhằm mục đích chính là để làm giảm đi khối lượng và thể tích rác thải. Bảng 2 dưới
đây trình bày về tình hình thiêu hủy rác đơ thị ở một số nước phát triển [28].

Nguyễn Thị Hồng Linh

18

K18 Cao học Khoa học Môi trƣờng


Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên – Khoa Môi trường 2012
Bảng 2. Tình hình thiêu hủy rác đơ thị ở một số nƣớc phát triển
Lƣợng rác thải

Dân số

Số nhà máy

Số lƣợng

đƣợc thiêu hủy

(Triệu

xử lý rác

ngƣời)

(Triệu

(%)
Nhật Bản

72

123

1893

32.0

Đan Mạch

65

5

36

1.7

Thụy Điển

55

9

23

1.8

Pháp

42

56

170

7.6

Hà Lan

40

15

12

2.8

Đức

30

61

47

9.2

Ý

18

58

94

2.7

Mỹ

16

248

168

28.6

Anh

7

57

30

2.5

Tây Ban Nha

7

38

22

0.7

Bồ Đào Nha

Không rõ

23

17

1.7

Quốc gia

tấn/năm)

Nguồn: ENTEC tổng hợp từ tài liệu
Thiêu đốt là công nghệ được áp dụng rộng rãi để xử lý chất thải công nghiệp,
đặc biệt là chất thải nguy hại (Brunner, 1994).
Ngày nay việc ứng dụng kỹ thuật đốt khơng chỉ với mục đích tiết kiệm diện
tích chơn lấp mà cịn làm cho rác dạng rắn chuyển thành năng lượng nhiệt tạo ra
luồng hơi làm quay các tuabine máy phát điện rác - thành - điện cho chúng ta kỹ
thuật thay thế cho quy trình xử lý rác nhựa - đặc biệt là các loại rác nhựa không thể
tái sinh thành nguyên vật liệu hay sản phẩm khác, ví dụ như rác thải y tế, bao bì
thực phẩm, sản phẩm vệ sinh cá nhân, và các các sản phẩm bao bì khác như bao bì
kẹo mứt. Các nhà máy hiện đại tạo nguyên liệu từ rác phải được thiết kế phù hợp
với hệ thống chống ô nhiễm của chính phủ và các bảo đảm mơi trường khác để quản
lý tình trạng thải các chất ơ nhiễm ra mơi trường và bảo đảm hoạt động an tồn khi
nhà máy ở gần các trung tâm dân cư. Năng lượng thu nhận được từ việc đốt các loại
Nguyễn Thị Hồng Linh

19

K18 Cao học Khoa học Môi trƣờng