Việt Nam có vị trí địa lí ở trong vùng quanh năm gió, nắng và bờ biển dài suốt chiều chiều dài của đất nước. Với vị trí địa lí như vậy, chúng ta đã có nguồn tài nguyên năng lượng tái sinh vô tận: năng lượng mặt trời, gió, sóng biển, thủy triều…. Địa hình của nước ta có nhiều núi cao, dốc đứng rất thuận lợi để xây dựng các nhà máy thủy điện. Đồng thời nước ta có tiềm năng lớn về nguyên liệu để sản xuất khí sinh học. Đồng thời Việt Nam là nước có tên trên bản đồ địa nhiệt thế giới. Tuy vậy, Việt Nam mới chỉ khai thác được 25% nguồn năng lượng tái sinh (trong đó có năng lượng mặt trời) và còn lại 75% vẫn chưa được khai thác.
– Năng lượng địa nhiệt
Trong đó các nguồn nước nóng có nhiệt độ thấp khoảng 40oC chiếm đa số, chỉ có 4 nguồn có nhiệt độ trên 100oC. Theo nghiên cứu của chuyên gia ngưới Đức Thomas Mathews cho biết: các nguồn nước nóng có nhiệt độ trên 200oC có thể dung làm nhiên liệu cho các trạm phát điện; nhiệt độ từ 80oC đến dưới 200oC dùng trực tiếp để sấy nông – thủy sản, sưởi ấm; nhiệt độ dưới 80oC dùng để dưỡng bệnh và phục vụ khách du lịch.
Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam cùng với Viện Khoa học địa chất và Tài nguyên môi trường Cộng hòa Liên Bang Đức tổ chức Hội thảo khoa học, giới thiệu tiềm năng địa nhiệt nước ta và đề xuất giải pháp sử dụng hợp lí và hiệu quả nguồn năng lượng này. Theo nghiên cứu, các nguồn năng lượng địa nhiệt của Việt Nam có nhiệt độ không cao, do đó chúng có thể được sử dụng trực tiếp để sấy nông sản, dưỡng bệnh và phục vụ cho ngành du lịch. Cũng có thể sẽ được khai thác làm nhiên liệu cho trạm phát điện công suất nhỏ, phục vụ vùng sâu, vùng xa, lưới điện quốc gia chưa với tới.
Năm 2007, Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam cùng với Viện Khoa học địa chất và Tài nguyên môi trường Cộng hòa Liên bang Đức đã khảo sát 6 nguồn nước nóng: Tu Bông, Phú Sen, Hội Vân, Nghĩa Thuận, Thạch Trụ và Kon Du và nghiên cứu phương án sử dụng hiệu quả các nguồn nước nóng trên.
– Năng lượng Mặt trời
Việt Nam có vị trí địa lí đặc biệt, có nhiều lợi thế để khai thác năng lượng mặt trời. Nguồn năng lượng mặt trời hầu như sử dụng quanh năm. Năng lượng bức xạ mặt trời trung bình đạt 4 đến 5kWh/m2 mỗi ngày. Mật độ năng lượng mặt trời biến đổi trong khoảng 300 đến 500 cal/cm2/ngày. Số giờ nắng trung bình cả năm trong khoảng 1.800 đến 2.100 giờ. Tiềm năng điện mặt trời tốt nhất ở các vùng Thừa Thiên-Huế trở vào nam. Vùng Tây Bắc gồm các tỉnh Lai Châu, Sơn La, Lào Cai… và vùng Bắc Trung Bộ gồm các tỉnh Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh… có năng lượng mặt trời khá lớn. Như vậy, các tỉnh thành ở miền Bắc nước ta đều có thể sử dụng hiệu quả. Còn ở miền Nam, từ Đà Nẵng trở vào, năng lượng mặt trời rất lớn và phân bố tương đối điều hòa quanh năm. Trừ những ngày có mưa rào, có thể nói hơn 90% số ngày trong năm có thể sử dụng năng lượng mặt trời để đun nước nóng dùng cho sinh hoạt. Số giờ nắng trung bình cả năm trong khoảng 2.000 đến 2.600 giờ. Đây là khu vực ứng dụng năng lượng mặt trời rất hiệu quả.
Tuy nhiên, cả nước mới có khoảng 60 hệ thống đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời tập thể và hơn 5.000 hệ thống cho gia đình đã được lắp đặt. Trong đó, khoảng 95% được lắp đặt sử dụng ở khu vực thành thị, 5% đươc sử dụng ở các huyện lỵ hoặc một số hộ ở nông thôn. Đối tượng lắp đặt và sử dụng chủ yếu là các hộ gia đình chiếm khoảng 99%, khoảng 1% cho các đối tượng khác như: nhà trẻ, trường mẫu giáo, bệnh xá, khách sạn, trường học, nhà hàng,…
Việt Nam cũng đang triển khai nhiều chương trình tiết kiệm năng lượng, trong đó đặc biệt chú trọng phát triển mô hình bình đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời. Trung tâm tiết kiệm năng lượng Hà Nội hiện đang thực hiện dự án lắp đặt thiết bị đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời, góp phần tiết kiệm năng lượng khu vực phía Bắc. Hiện trung tâm đang triển khai chương trình ở các tỉnh thành Hải Phòng, Quảng Ninh, Nam Định, Thanh Hóa, Sơn La, lắp đặt thí điểm 100 thiết bị ở quy mô hộ gia đình. Cả nước hiện có khoảng 2,5 triệu bình đun nước nóng bằng điện có công suất trong khoảng 2 đến 5 kW.
Hiện nay bình nước nóng Thái Dương đã được sử dụng khá rộng rãi trong các hộ gia đình khách sạn ở thành phố, hải đảo vv… Khách sạn Saigon Morin thành phố Huế đã lắp đặt 11 giàn năng lượng mặt trời vào việc giặt là, đun nước nóng và nấu ăn. Cả nước có hơn 10 cơ sở kinh doanh hoặc sản xuất thiết bị đun nước nóng, nhưng số lượng rất hạn chế. Đó là các Công ty Sơn Hà, Tân Á,… và các trường Đại học Bách khoa Hà Nội và Trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh cũng tham gia nghiên cứu, chế tạo thiết bị trên. Vì vậy, trên thị trường hiện nay thiết bị bình đun nước nóng năng lượng mặt trời khá phong phú về chủng loại như sản phẩm “Thái dương năng” của Công ty Sơn Hà, “Sun flower” của Công ty Tân Á, “Helio” của Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP Hồ Chí Minh chế tạo, sản phẩm “Salar water heating” của Công ty TNHH Tự động xanh.…
Tuy nhiên, việc phát triển hệ thống đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời đang chưa có chiến lược phát triển và còn một số khó khó khăn.Ví dụ như sự hỗ trợ của Nhà nước về đầu tư nghiên cứu và phát triển về kinh phí, trang thiết bị kỹ thuật cho sản xuất, ứng dụng còn khiêm tốn; Sự không đồng bộ giữa thiết kế bình đun nước nóng năng lượng mặt trời và các công trình xây dựng; Giá thành của thiết bị đun nước nóng năng lượng mặt trời còn khá cao, chưa phù hợp với mức thu nhập của người dân nói chung; cách lắp đặt, vận hành thiết bị chưa được phổ biến rộng rãi đến người tiêu dùng vv…
Nhu cầu về điện của Việt Nam hàng năm tiêu tốn khoảng 3,6 tỷ kWh điện và sẽ tăng nhanh theo tốc độ phát triển kinh tế, xây dựng nhà ở, dịch vụ và du lịch. Đây là một con số rất lớn cho thấy một thị trường đầy tiềm năng cho việc đầu tư nghiên cứu, sản xuất thiết bị bình đun nước nóng năng lượng mặt trời. Trong những năm gần đây, một số công trình nghiên cứu sử dụng năng lượng mặt trời đã đem lại kết quả kinh tế đáng kể. Ví dụ:
– Bếp dùng năng lượng mặt trời: bao gồm 4 bộ phận chính:
+ Bộ phận thu nhiệt: làm từ một máng nhôm uốn cong thành hình parapol có diện tích khoảng 2,2m2 , được đặt trên mái nhà tiện cho việc thu nhiệt từ mặt trời, chuyển thành nhiệt năng cung cấp cho bếp.
+ Bộ phận dẫn nhiệt: được cấu tạo là một ống dẫn bằng đồng, có nhiệm vụ dẫn nhiệt năng thu được từ bộ phận thu đến bếp nấu.
+ Bộ phận bếp nấu: Cấu tạo như một chiếc lò lớn có vỏ làm bằng nhôm, phía trong được lót một lớp xốp để thoát nhiệt. Phần mặt bếp là một tấm nhôm phẳng để đặt nồi đun. Nhiệt độ tối đa bếp có thể đạt được là 180oC. Bếp loại này không bị mất nhiệt khi gió lớn và giữ nhiệt khoảng 2-3 giờ sau khi tất nắng.
+ Bảng điều khiển: dùng để điều khiển tấm parapol thu nhiệt. Mặt trời di chuyển từ Đông sang Tây trong ngày, nên parapol cũng phải di chuyển theo hướng mặt trời. Để thực hiện di chuyển, người điều khiển có thể dùng tay, bật, gạt cần điều khiển về hướng mặt trời. Hoặc bảng điều khiển được thiết kế ở chế độ tự động, khi bộ điều khiển lắp đặt mạch điện tử có tính năng hẹn giờ như một chiếc đồng hồ. Cứ sau vài phút, tự điều chỉnh tấm parapol theo hướng mặt trời.
– Đại học Bách khoa Đà nẵng đã triển khai đề tài nghiên cứu “Triển khai ứng dụng thiết bị năng lượng mặt trời cho các hộ gia đình vùng nông thôn, miền núi TP Đã Nẵng” do PGS.TS Hoàng Dương Hùng chủ nhiệm, đã nghiệm thu tháng 12 năm 2008. Đề tài đoạt giải nhì cuộc thi sáng tạo khoa học – kĩ thuật do Quĩ hỗ trợ sáng tạo khoa học – kĩ thuật của Liên Hiệp các Hội khoa học – kĩ thuật Việt Nam tổ chức. Đề tài đã chọn Bình Kì 2, phường Phú Hòa, quận Ngũ Hành Sơn TP Đà Nẵng làm “Làng năng lượng”.
bằng rơm rạ, trấu. Ngoài ra bếp còn có trụ xoay để chỉnh hướng đón ánh sáng mặt trời và một đế đặt nồi nhằm ngăn cách giữa nồi và các bộ phận khác của bếp. Nhiệt độ không khí trong bếp là 67oC, nhiệt độ của sản phẩm nấu các món ăn như cơm, nước sôi, kho cá là 95-102oC. Giá thành khoảng 1-1,5 triệu đồng/bếp.
Hệ thống đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời gồm một bình chứa và hai bộ phận hấp thụ bức xạ nhiệt mặt trời (collector). Loại này thường được dùng trong gia đình, nhà hàng, khách sạn với mục đích tắm giặt, rửa chén bát, hâm nóng nước bể bơi và đun nước nhằm tiết kiệm năng lượng. Nhiệt độ nước tại bình chứa là 69oC, khi sử dụng nước là 61oC. Giá thành 5 triệu đồng/hệ thống nước nóng.
– Năng lượng sinh khối
Việt Nam là một nước nông nghiệp, có nguyên liệu để sản xuất năng lượng sinh học khá dồi dào. Những sản phẩm từ chăn nuôi, trồng trọt sẽ cung cấp nguyên liệu khổng lồ cho sản xuất khí sinh học. Khí sẽ được sử dụng trực tiếp đun nấu hoặc phát điện. Trong cả nước, sản phẩm phụ của nông nghiệp có khả năng cung cấp nhiên liệu cho điện sinh khối từ 8 – 11 triệu tấn. Riêng sản lượng trấu có thể thu gom ở Đồng bằng sông Cửu Long lên tới 1,4 đến 1,6 triệu tấn. Theo tính toán, cứ 2-4kg nhiên liệu sinh khối tương đương với 1kg than. Như vậy nếu sử dụng vỏ trấu làm nhiên liệu thì gía thành chỉ bằng 5 – 10% so với dùng than. Vùng Tây Nguyên có thể cho phụ phẩm từ cà phê 0,3 đến 0,5 triệu tấn. Đặc biệt là chất thải từ các nhà máy mía đường đã cho chúng ta nguồn nguyên liệu sinh khối rất lớn. Tuy nhiên, hiện nay vẫn còn khoảng từ 10 – 15% tổng lượng bã mía không được sử dụng. Vùng Tây bắc có 55.000 đến 60.000 tấn mùn cưa từ công nghiệp khai thác và chế biến gỗ.
Ngòai sản phẩm phụ của nông nghiệp, một số vùng đang trồng cây lấy dầu Jatropha xuất xứ từ Ấn Độ làm nguồn cung cấp nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất ethanol.
Để sản xuất khí sinh học, người ta chế tạo các thiết bị sinh học, các thiết bị này bao gồm:
+ Bộ phận phân hủy: Là nơi chứa nhiên liệu đảm bảo thuận lợi cho quá trình phân hủy chất hữu cơ trong môi trường hiếm khí. Đây là bộ bộ phận chủ yếu của thiết bị.
+ Bộ phận chứa khí: Khí sinh ra từ bộ phận phân hủy được thu và chứa ở đây. Yêu cầu cơ bản của bộ phận này là phải kín khí.
+ Lối vào: Là nơi nạp nhiên liệu vào bộ phận phân hủy.
+ Lối ra: Nguyên liệu sau khi bị phân hủy được lấy ra qua lối này, nhường chỗ cho nhiên liệu mới bổ sung.
Vừa qua, khoa Công nghệ trường đại học Cần Thơ đã cải tiến hầm khí Bioga và đã thử nghiệm thành công ở Hậu Giang. Hầm ủ cải tiến đã giảm giá thành so với hầm ủ cũ. Nguyên liệu chủ yếu là cây Lục bình (bèo tây). Loại cây này đang rất phát triển trong các kênh, rạch, sông ở vùng Đồng bằng Sông Cửu Long. Chất thải rắn của hầm khí này được dùng để nuôi cá (1).
Thạc sĩ Nguyễn Đình Hùng trường nhóm chế tạo động cơ môn Ô tô- máy động lực, trường Đại học Bách khoa, thành phố Hồ Chí Minh đã nghiên cứu dùng bioga để phát điện. Kết quả nghiên cứu được thử nghiệm ở các trang trại Hồng Sinh, Dầu Tiếng tỉnh Bình Dương. Theo kết quả nghiên cứu đối với hộ gia đình, nuôi từ 8 đến 12 con lợn/bò có thể dùng công nghệ này để phát điện. Chi phí lắp đặt một động cơ có công suất 2,5Kw từ 8-10 triệu đồng.
Nước ta đang thực hiện dự án “Hỗ trợ chương trình khí sinh học (KSH) cho ngành chăn nuôi ở một số tỉnh Việt Nam” do chính phủ Hà Lan tài trợ. Mục tiêu của Dự án là xây dựng 12.000 hầm khí bioga tại các hộ dân cư của 12 tỉnh
Rác thải sinh hoạt nếu được sử lí tốt sẽ là nguồn cung cấp KSH khá dồi dào. Công ty môi trường TP. Hồ Chí Minh đã lắp đặt trạm xử lí rác thải thành điện ở Gò Cát. Rác sau khi chôn, ủ sẽ thu khí ga. Khí này sẽ được đưa vào tram phát điện. Theo thiết kế, sản lượng điện mỗi ngày sẽ là 3.200Wh. Lượng điện này sẽ bán cho công ty điện lực. Công trình này đưa vào sử dụng từ tháng 4/2005. Tổng vốn đầu tư là 4,5 tỷ đồng, công nghệ của Hà Lan. Khả năng cung cấp khí ga trong vòng 20 năm. Trước mắt, chỉ khai thác một phần khí ga thành điện, lâu dài sẽ khai thác khí ga có từ 2500 tấn rác/mỗi ngày từ bãi rác này.
Sản xuất điện từ phế phụ phẩm của nông nghiệp
Sau hơn 10 năm nghiên cứu các nhà khoa học của Viện cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch đã bước đầu hoàn chỉnh công nghệ sản xuất điện từ phế phụ phẩm nông nghiệp. Áp dụng kết quả nghiên cứu này, trong tương lai chúng ta sẽ sản xuất điện từ vỏ trấu, mùn cưa, lõi ngô, bã mía… Nguồn phế phụ phẩm nông nghiệp ở nước ta phong phú, tổng sản lượng có thể lên tới hàng triệu tấn. Nếu tập trung những phế phụ này có thể sản xuất điện phục vụ cho vùng nông thôn, miền núi,vùng sâu, vùng xa.
Dây truyền sản xuất điện do Viện Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch , bao gồm 6 bộ phận: (1) Nồi hơi và lò đốt; (2) Tuốc bin hơi; (3) Máy phát; (4) Thiết bị trao đổi nhiệt; (5) Máy sấy tầng sôi; (6) Máy sấy thấp. Giá thành cho dây truyền khoảng 1.500 USD/MW, rẻ hơn điện được xuất tư nhiên liệu hóa thạch khoảng 10-30%. Hiện nay, Viện Cơ điện Nông thôn và Công nghệ sau thu hoạch đã xây dựng được 7 lò sấy và phát điện ở Long An, Kiên Giang, TP Hồ Chí Minh, Gia Lai. Đây mới chỉ là các lò sấy và phát điện ở giai đoạn thử nghiệm. Muốn áp dụng rộng rãi vào sản xuất, cần có sự hỗ trợ của Nhà nước và các doanh nghiệp.
– Năng lượng của nước và nhà máy thủy điện
Đã từ lâu, đồng bào miền núi đã biết sử dụng năng lượng của các dòng nước để giã gạo thay cho sức người. Nhờ vị trí và địa hình nước ta có tiềm năng cho khai thác nguồn năng lượng của nước khá lớn. Những thập kỉ qua, nước ta đã xây dựng nhiều công trình thủy điện lớn, nhỏ trên khắp các vùng của đất nước, như: Hòa Bình (Hòa Bình), Thác Bà (Yên Bái), Yali (Gia Rai), Đa Nhim, Hàm Thuận, Đa Mi, Đại Ninh (Lâm Đồng), Trị An (Đồng Nai), Thác Mơ (Bình Phước), Tuyên Quang (Tuyên Quang), Sơn La (Sơn La), Bản vẽ (Nghệ An), vv… Đây là các nhà máy đã và đang xây dựng, có công suất trên 100 MW. Nhiều nhà mày thuỷ điện khác sẽ được xây dựng trong thời gian tới như: Nho Quế (Hà Giang), Lai Châu (Lai Châu), Trung Sơn (Thanh Hóa), Khe Bố (Nghệ An) Đakmi I, Dakmi II (Quảng Nam) , vv… Nhiều công trình thủy điện nhỏ đã, đang xây dựng nằm rải rác khắp các vùng của Việt Nam. Thủy điện đã đóng góp lượng điện lớn trong tổng sản lượng điện quốc gia.
– Năng lượng của gió, sóng biển, thủy triều. Vị trí địa lí, nước ta có bờ biển chạy dài dọc theo đất nước. Do vậy tiểm năng của nguồn năng lượng của gí sóng biển, thủy triều là rất lớn. Tuy nhiên, hiện nay nước ta chưa khai thác được nguồn tài nguyên năng lượng này.
Leave a Reply