TRIỄN VỌNG PHT TRIỄN NGUỒN ĐIỆN GI

 TẠI VIỆT NAM 

 

Trần Tr Năng*+,L Khắc Hong Lan*, Nguyễn Tn Huyền*, Trương Tr Hương*,
Phạm Thanh Tun*, Nguyễn Xun Cường*, Phạm thị Hồng*, Bi Mỹ Duyn*

+ Đại Học Minnesota, Mỹ Quốc.
*Viện Khoa Học Vật Liệu Ứng Dụng- Viện Khoa Học & Cng Nghệ , Việt Nam,

 

TM TẮT

Với dn số 87 triệu người, nếu mức độ tăng trưởng  GDP của  Việt Nam duy tr vo khỏang 7.1 % / mỗi năm, th nhu cầu điện cần thiết  sẽ l 200.000 GWh  vo năm 2020 v 327.000 GWh vo năm 2030. Trong khi đ th số lượng điện truyền thống xử dụng ước lượng vo khỏang 165.000 GWh v 208.000 GWh cho những năm ny. Thế nn sẽ c sự thiếu hụt về mức độ điện tiu dng v những nguồn năng lương khc trong d c điện gi- trở thnh cần thiết để lấp vo lỗ hổng năng lượng trn. Tuy nhin, cơ bản pht triễn về điện gi cn nhỏ b v khim tốn so với tiểm năng gi ở Việt Nam, một trong những quốc gia c nguồn năng lượng gi cao (theo Ngn Hng Thế Giới). Gần đy trong nước đ bắt đầu quan tm  đến nguồn năng lượng sạch ny:   theo Bộ Cng Thương về năng lượng ti tạo của Việt Nam, hiện nay  trong nước c hơn 20 dự n điện gi với dự kiến cung cấp 20 GW trong tương lai. Hệ thống điện gi c tầm cỡ MW đầu tin l  nh my c tổng cng xuất 30 MW tại tỉnh Bnh Thuận . Hệ thống ny kết nối trực tiếp với điện lưới quc gia v do hng Fuhrlaender AG cửa Đức hợp tc với Cng Ty Cổ Phần Năng Lượng Ti Tạo Việt Nam han thnh. Cũng tại tỉnh ny, một hợp đồng giữa Argentina Industrias Metallurgica Pescamona v  Cng Ty Dầu Kh Việt Nam đ được k kết nhằm thiết lập  một hệ thống điện gi khc với tổng cng xuất 1 GW . Trong bi viết ny, chng ti sẽ đề cập tổng quan tnh hnh nghin cứu v pht triển điện gi trn thế giới ni chung v Việt Nam ni ring. Ở phần cuối của bi viết, chng ti triễn khai ứng dụng của năng lương gi vo cc hệ thống lọc theo nguyn l thẩm thấu ngược (reverse osmosis or RO) nhằm cung cấp nước uống v nước sinh họat, v  để c thể lắp đặt cc hệ thống RO xử l nước ở cc vng xa, hải đảo,  những nơi m điện năng cn khan hiếm.

 

1. MỞ ĐẦU

            Thế kỷ 20 đ trải qua với bao tiến bộ vượt bậc của loi người. Một thế kỷ trong đ con người đ lm nn những điều kỳ diệu, pht minh ra v vn những cng cụ my mc gip nng cao năng suất lao động,   gip đp ứng những nhu cầu khng ngừng của con người. Nhưng bn cạnh sự pht triển v  tiến bộ đ th con người cũng phải đối mặt với những mặt tri của sự pht triển khng bền vững của kinh tế thế giới. Mi trường bị hủy hoại, ti nguyn thin nhin cạn kiệt, p lực cng việc ngy cng lớn với mỗi người v hng loạt những mặt tri khc. Trong thế kỷ 21 con người phải đối diện  với một loạt cc thch thức mang tnh ton cầu.chẳng hạn như: năng lượng, mi trường sống bị hủy hoại, bng nổ dn số, chiến tranh, y tế, v.v.  Trong đ vấn đề năng lượng vẫn l vấn đề được xem l quan trọng nhất v cấp thất nhiết trong thế kỷ 21. Năng lượng ha thạch ngy cng cạn kiệt, tranh chấp lnh thổ, tạo ảnh hưởng để duy tr nguồn cung cấp năng lượng l những mối họa tiềm ẩn nguy cơ xung đột. Năng lượng ha thạch khng đủ cung cấp cho cỗ my kinh tế thế giới đang ngy cng phnh to lm kinh tế tr trệ dẫn đến những cuộc khủng hoảng v  suy thoi kinh tế. Bất ổn chnh trị rất c thể sẽ xảy ra tại nhiều nơi trn thế giới. Bn cạnh đ việc sử dụng qu nhiều năng lượng ha thạch khiến một loạt cc vấn đề về mi trường nảy sinh. Tri đất c thể ấm ln, đất canh tc bị thu hẹp, mi trường bị thay đổi, dịch bệnh xuất hiện kh lường v kh kiểm sot hơn, thin tai ngy cng mạnh hơn kh lường hơn, ma mng thất thu ảnh hưởng đến vấn đề lương thực. Tất cả những điều đ tiềm ẩn một thế giới hỗn độn, tranh chấp, khng kiểm sot.

            Từ những điều trn, để duy tr một thế giới ổn định, khng cch no khc l chng ta phải tm ra những nguồn năng lượng ti sinh thay thế cho nguồn năng lượng ha thạch đang ngy cng cạn kiệt. Chng ta- những con người thế kỷ  21- phải thực hiện một loạt những hnh động nhưng quan trọng nhất vẫn l tm ra một nguồn năng lượng c thể thay thế cho năng lượng ha thạch để đp ứng cho nhu cầu của thế giới.

            Hng loạt cc năng lượng mới hứa hẹn trong thế kỷ 21 ny như: năng lượng mặt trời, năng lượng gi, năng lượng địa nhiệt, năng lượng sinh khối v những nguồn năng lượng khc.  Bằng những tiến bộ trong khoa học kỷ thuật v xu hướng tất yếu của thế giới , cc năng lượng ti sinh đang được nghin cứu v  sử dụng ngy cng nhiều. Năng lượng gi l một trong những nguồn năng lượng ti sinh quan trọng nhất đang v sẽ đng gp ngy cng lớn vo sản lượng năng lượng của thế giới.

 

2. TỔNG QUAN  

2-1 Tnh hnh năng lượng gi trn thế giới

Nhận thức  được tầm quan trọng của năng lượng ti sinh ni chung v năng lượng gi ni ring,  chnh phủ của nhiều quốc gia trn thế giới đang dốc tiền của, nhn lực vo việc nghin cứu v đưa vo sử dụng thực tiễn năng lượng gi, gip giảm sự căng thẳng năng lượng ở cc nước.

Hnh 1 trnh by cng xuất sản xuất từ điện gi trn thế giới trong khỏang thời gian từ 1996 đến 2008 [1] . Tổng lượng cng xuất sản xuất trn thế giới vo năm 2009 l  159.2 GW , với 340 TWh năng lượng , xc nhận mức  tăng trưởng 31% mỗi năm, một con số kh lớn giữa lc   nền kinh tế tan cầu đang gặp  nhiều kh khăn.  Theo thống k trn thế giới,  Đức ,  Ty Ban Nha, Hoa Kỳ, Đan Mạch v Ấn Độ l những quốc gia sử dụng năng lượng gi nhiều nhất trn thế giới. Chẳng hạn vo năm 2009 , điện gi  chiếm   8% tổng số điện xử dụng tại Đức ; trong khi đ con số ny ln đến 14% ở Ai len v 11% tại Ty Ban Nha.  Hoa Kỳ sản xuất nhiều điện gi nhất thế giới với cng xuất nhảy vọt từ 6 GW vo năm 2004  ln đến 35 GW vo 2009  v điện gi chiếm 2.4% tộng số điện tiu dng . Trung Quốc v Ấn Độ cũng pht triễn nhanh về nguồn năng lượng sạch ny  với  22.5 GW (Trung Quốc, 2009) v 10.9 25 GW (Ấn Độ , 2009) .

 

Hnh 1 : Cng xuất điện gi trn thế giới trong thời gian 1996-2008 [1]

 

Trong số 20 thị trường lớn nhất trn thế giới, ring ở chu u đ c 13 nước với Đức l nước dẫn đầu về cng suất của cc nh my dng năng lượng gi với khoảng cch xa so với cc nước cn lại. Tại Đức, Đan Mạch v Ty Ban Nha,  năng lượng gi pht triển lin tục trong nhiều năm qua l nhờ sự nng đỡ của chnh phủ sở tại . Nhờ vo đ m một ngnh cng nghiệp mới đ pht triển tại 3 quốc gia ny. Cng nghệ Đức (bn cạnh cc pht triển mới từ Đan Mạch v Ty Ban Nha) đ được sử dụng trn thị trường nhiều hơn trong những năm vừa qua .

Cng suất định mức của cc nh my sản xuất điện  gi vo năm 2007 được nng ln 94.112 MW. Cng suất ny thay đổi dựa trn sức gi qua cc năm, cc nước, cc vng như chng ta c thể thấy trong Bảng 1 [2].

 

Số thứ tự

Quốc gia

Cng suất (MW)

01

Đức

22.247

02

Hoa Kỳ

16.818

03

Ty Ban Nha

15.145

04

Ấn Độ

8.000

05

Trung Quốc

6.050

06

Đan Mạch

3.125

07

2.726

08

Php

2.454

09

Anh

2.389

10

Bồ Đo Nha

2.150

11

Ca na đa

1.846

12

H Lan

1.746

13

Nhật

1.538

14

o

982

15

Hy Lạp

871

16

c

824

17

Ai Len

805

18

Thụy Điển

788

19

Na Uy

333

20

Niu Di Ln

322

21

Những nước khc

2.953

22

Thế giới

94.112

Bảng 1: cng suất định mức năng lượng gi của cc nước trn thế giới năm 2007 [2]

 

2-1-1 Cng suất định mức lắp đặt tại Đức trong năm 2004

Trong năm 2004, với 25.000 GWh, lần đầu tin tại Đức mức sản xuất điện từ năng lượng gi đ vượt qua nguồn cung cấp điện từ thủy điện (20.900 GWh), một nguồn năng lượng ti sinh được sử dụng nhiều nhất cho đến thời điểm ny. Tổng cng xuất ln đến 16.629 MW vo năm 2004 như được liệt k ở Bảng 2[2].

Tiểu bang

Số lượng tuốc bin gi

Cng suất (MW)

Baden-Wrttemberg

252

249

Bayern

251

224

Berlin

0

0

Brandenburg

1.776

2.179

Bremen

43

47

Hamburg

57

34

Hessen

504

401

Mecklenburg-Vorpommern

1.093

1.018

Niedersachsen

4.283

4.471

Nordrhein-Westfalen

2.277

2.053

Rheinland Pfalz

694

704

Saarland

53

57

Sachsen

674

667

Sachsen-Anhalt

1.458

1.854

Schleswig-Holstein

2.688

2.174

Thringen

440

497

Tổng cộng

16.543

16.629

Bảng 2: Cng suất định mức lắp đặt tại Đức năm 2004 [2]

 

2-1-2 Cng suất định mức lắp đặt tại o trong năm 2004

Trong năm , o c 424 tuốc bin gi với cng suất tổng cộng l 606 MW trong mạng lưới điện  quốc gia như được liệt k ở Bảng 3. Cng suất ny tương ứng với nhu cầu tiu thụ điện trung bnh của khoảng 350.000 gia đnh. Trọng tm sử dụng năng lượng gi tại o l 2 tiểu bang Niedersterreich v Burgenland. Trang trại gi cao nhất thế giới được lắp đặt ở độ cao 1.900 m trn mực nước biển tại tiểu bang Steiermark vo năm 2002. Trang trại gi ny bao gồm 11 tuốc bin gi với cng suất tổng cộng l 19,25 MW.[2]

 

Tiểu bang

Số lượng tuốc bin gi

Cng suất (MW)

Burgenland

183

307,9

Krnten

1

0,5

Niedersterreich

200

254,9

Obersterreich

17

14,4

Salzburg

0

0

Steiermark

15

24,1

Tirol

0

0

Vorarlberg

0

0

Wien

8

4,4

Tổng cộng

424

606,2

Bảng 3: Cng suất định mức lắp đặt tại o năm 2004 [2]

 

2-1-3 Cng suất định mức lắp đặt tại Php trong năm 2004

Tại Php, tổng cng xuất điện gi được han thnh l 222,42 MW vo năm 2004 (tham khảo Bảng 4)

Vng

Cng suất (MW)

Bretagne

19,80

Basse-Normandie

10,80

Champagne-Ardennes

1,50

Haute-Normandie

0,00

le-de-France

0,06

Languedoc-Roussillon

104,58

Lorraine

9,00

Nord-Pas-de-Calais

24,03

Midi-Pyrnes

23,60

Pays-de-la-Loire

19,50

Picardie

4,25

Poitou-Charentes

0,00

Prov.-Alpes-Cte-d'Azur

1,70

Rhne-Alpes

3,60

Tổng cộng

222,42

Bảng 4: Cng suất định mức lắp đặt tại Php năm 2004 [2]

           

Sự pht triễn của cng xuất điện gi trn thế giới  c thể tm tắt ở Hnh 2 .

Hnh 2 : Sự pht triển của cng xuật điện gi trn thế giới theo khu vực
[ti liệu của BTM Worl Market Update 2007, AWEA, Jan 2009, Worldpower Monthly].

             

2-2  Tnh hnh năng lượng gi ở Việt Nam

        Tiềm năng gi của Việt Nam rất lớn, v thế việc nghin cứu pht triển năng lượng gi l một cng việc cần thiết. Sự nghin cứu triển khai năng lượng gi ở Việt Nam đ đi những bước đầu tin. Nhưng cơ bản sự pht triển năng lượng gi trong nước  cn nhỏ lẻ, cn kh khim tốn so với tiềm năng to lớn của Việt Nam. Hiện tại Việt Nam c tất cả 20 dự n diện gi với dự kiến sản xụất 20 GW. Nguồn điện gi ny sẽ kết nối với hệ thống điện lưới quốc gia v sẽ được phn phối v quản l bởi Tổng Cng Ty Điện Lực Việt Nam. Trong thời gian qua (thng 4 năm 2004) , Việt Nam  đ lắp đặt trạm năng lượng gi cng suất 858KW trn đảo Bạch Long Vĩ do chnh ph ti trợ v cc tổ my được chế tạo bởi hng Technology SA (Ty Ban Nha) . Ngoi ra Trung Tm Năng Lượng Ti Tạo v Thiết Bị Nhiệt (RECTARE) Đại học Bch Khoa tp Hồ Ch Minh đ lắp đặt trn 800 tuốc bin gi trong hơn 40 tỉnh thnh với sự ti trợ của Hiệp hội Việt Nam Thụy Sĩ tập trung nhiều nhất gần Nha Trang, trong đ c gần 140 tuốc bin gi đ hoạt động. Ở Cần Giờ thnh phố Hồ Ch Minh với sự hỗ trợ của Php cũng đ lắp đặt được 50 tuốc bin gi. Tuy nhin những tuốc bin gi trn đều c cng suất nhỏ khoảng vi KW mức độ thnh cng khng cao v khng được bảo dưỡng thường xuyn theo đng yu cầu.

            Thng 8-2008 Fuhrlaender AG, một tập đon sản xuất tuốc bin gi hng đầu của Đức đ bn giao 5 tổ my (cnh quạt gi) sản xuất điện gi đầu tin cho dự n điện gi tại Tuy Phong , Bnh Thuận với mỗi tổ my c cng suất 1.5MW (cũng xin ghi nhận nơi đy thời tiết ở Tuy Phong rất kh khan, nhưng c nhiều nắng v gi. Tốc độ gi trung bnh ở đy l 6.7 m/s) . Tổ my đầu tin được lắp đặt vo thng 11-2008 v chnh  thức  han thnh kết nối vo điện lưới quốc gia vo thng 8 năm 2009 (xem Hnh 3).

 

Hnh 3 : Năm tổ my của nh my điện gi tầm cỡ MW đầu tin ở Việt Nam
 ở x Bnh Thạnh, huyện Tuy Phong , tỉnh Bnh Thuận.
Chiều cao của mỗi ci thp l 103.75 m v đường knh của cnh quạt l 37.5 m.  [3] 

 

Tan bộ thiết bị của 15 tổ my cn lại của giai đọan 1 sẽ được han thnh trong thời gian sắp tới để han tất việc lắp đặt ton bộ 20 tổ my cho giai đọan 1. Tổng cng suất của nh my điện gi tại Bnh Thuận trong giai đoạn ny l 30MW do Cng Ty Cổ Phần Năng Lượng Ti Ttạo Việt Nam (REVN) lm chủ đầu tư. Thời gian hoạt động của dự n l 49 năm. Nh my được xy dựng trn diện tch 328ha. Theo kế hoạch giai đoạn 2 sẽ mở rộng sau đ với cng suất ln 120MW.[4].

            Thng 10-2008 tại H Nội đ diễn ra lễ k kết giữa Tổng Cng Ty Điện Lực Dầu Kh Việt Nam (PV Power) thuộc Tập Đon Dầu Kh Việt Nam v Tập Đon Luyện Kim của Argentina Industrias Metallurgica Pescamona S.A.I.yF (IMPSA) thỏa thuận chi tiết về việc sản suất v pht triển cc dự n điện gi v thủy điện tại Việt Nam. Hai bn đ đồng gp vốn để kinh doanh v thương mại ha tuốc bin gi, pht triển v quản l cc dự n điện gi, cung cấp cc dịch vụ bảo tr, sửa chữa cc thiết bị điện gi ở Việt Nam. Hai bn cũng đ k thỏa thuận hợp tc triển khai nh my điện gi cng suất 1 GW trn diện tch 10.000 ha nằm cch x Ha Thắng huyện Bắc Bnh tỉnh Bnh Thuận khoảng 6 km về hướng đng bắc. Nh my sẽ được lắp đặt tuốc bin gi IMPESA Unipower IWP Class II cng suất 2,1MW cc tổ my gồm nhiều tuốc bin gi cho php sản xuất 5,5Gwh/năm. Dự kiến tổng vốn đầu tư cho dự n l 2,35 tỷ USD trong 5 năm. Hai bn cũng thỏa thuẩn về dự n sản suất tuốc bin gi cng suất 2MW c sải cnh quạt di 80m cho Việt Nam v cho xuất khẩu.

Những đế n khc [3] chẳng hạn như: (i) Phương Mai - Quy-Nhơn với cng xuất 2.5 MW do chuyn vin tập đan Avantis Energy Group; (ii) hai đề n với cng xuất 150 MW & 80 MW tại tỉnh Lm Đồng đang được tch cực triễn khai; (iii) Cng ty Thụy Sĩ Aerogie Plus Solution AG lắp đặt nh my điện gi c cng xuất 7.5 MW kết hợp với  động cơ diesel tại Cn Đảo , tỉnh B Rịa- Vũng Tu.

            Thế giới tiến tới những nguồn năng lượng ti tạo đ l một xu thế khng thể thay đổi, với xu thế đ Việt Nam đang c những bước chuyển mnh để ph hợp, thch nghi cho d cn chưa nhanh v mạnh nhưng đ l một cng việc cần lm v cần đẩy mạnh nhiều hơn nữa.

 

2-3 Tại sao Việt Nam phải pht triển năng lượng gi?

2-3-1 Tiềm năng của năng lượng gi của nước ta

Sau khi cải cch mở cửa, nền kinh tế Việt Nam  đ c những bước chuyển biến tch cực, cơ cấu kinh tế cũng c những thay đổi cơ bản từ nng nghiệp sang cng nghiệp hiện đại ha. Nền kinh tế pht triển với tốc độ nhanh khoảng 7% trong những năm gần đy;  điều đ dẫn đến nhu cầu về năng lượng của nền kinh tế tăng nhanh với trung bnh 12%-13% gần gấp đi so với tăng trưởng GDP. Để c thể đảm bảo việc cung cấp năng lượng cho nhu cầu của nền kinh tế đi hỏi chng ta  phải dự bo được nhu cầu năng lượng trong tương lai để hoạch định được một chnh sch pht triển ph hợp đủ sức đảm đương trọng trch nặng nề của nhu cầu năng lượng đất nước.

        Theo dự bo của Tổng Cng ty Điện lực Việt Nam, nếu tốc độ tăng trưởng GDP trung bnh tiếp tục được duy tr ở mức 7,1% /năm th nhu cầu điện sản xuất của Việt Nam vo năm 2020 sẽ l khoảng 200.000 GWh, vo năm 2030 l 327.000 GWh [5]. Trong khi đ, ngay cả khi huy động tối đa cc nguồn điện truyền thống th sản lượng điện nội địa của Việt Nam  cũng chỉ đạt mức tương ứng l 165.000 GWh (năm 2020) v 208.000 GWh (năm 2030). Điều ny c nghĩa l nền kinh tế sẽ bị thiếu hụt điện một cch nghim trọng, v tỷ lệ thiếu hụt c thể ln tới 20-30% mỗi năm. Nếu dự bo ny của Tổng Cng ty Điện lực trở thnh hiện thực th hoặc l Việt Nam  phải nhập khẩu điện với gi đắt gấp 2-3 lần so với gi sản xuất trong nước, hoặc l hoạt động sản xuất của nền kinh tế sẽ rơi vo đnh trệ, v đời sống của người dn sẽ bị ảnh hưởng nghim trọng.[5]

Thấy được điều đ ,  ngnh điện lực đ triển khai nhiều cng trnh năng lượng quy m lớn như nh my điện nguyn tử ở Ninh Thuận, cc dự n năng lượng gi ở miền Trung, một loạt cc nh my thủy điện sẽ được đưa vo sử dụng trong thời gian tới. Với dn sổ 87 triệu người ,  96% điện cung cấp từ mạng lưới quốc gia.  Về thnh phần điện  xử dụng hiện tại : 58 % thuộc từ năng lượng ha thạch, 4% nhập cảng v 37 % thuộc về năng lượng ti sinh (thủy điện : 6.304 MW, biomass : 150 MW, điện gi : 10.5 MW, điện mặt trời : 1.25 MW) [6]

 Việc xy dựng nh my điện nguyn tử cn nhiều điều phải bn về an ton v việc nắm bắt cng nghệ, đ l một cng việc lu di v gian khổ. D kh khăn thế no đi nữa, Việt Nam cũng vẫn phải thực hiện nhưng về lu di trong nước  vẫn cn thiếu trầm trọng điện năng cho nền kinh tế. Việc triển khai trn lan cc nh my thủy điện chng ta đ thấy hậu quả tai hại của n đối với mi sinh, ảnh hưởng nghim trọng đến mi trường sống của cc thế hệ con chu chng ta. Tiếp tục xy dựng cc nh my thủy điện l một phương php về lu di l cực kỳ ảnh hưởng khng tốt đến đất nước.

Xt trn nhiều kha cạnh việc pht triển năng lượng gi l một cng việc đng đắn v hợp l. N giải quyết nhanh chng vấn đề năng lượng trong thời gian ngắn v về lu di n cũng đng gp khng nhỏ cho nguồn năng lượng quốc gia nhất l ở Việt Nam với tiềm năng về năng lượng gi thuộc vo hng lớn nhất trn thế giới như đ được thể hiện qua mu trắng trong  bản đồ gi ở  Hnh 4.

 

 

Hnh 4: Tốc độ gi trung bnh theo ma trn thế giới [7]

 

Hnh 5: Tiềm năng gi ở Biển Đng [8]

 

Theo bo co của Tập Đon 3TIER Group th trong năm 2008,  với cc tuốc bin c độ cao 80m so với mặt nước biển ,  miền Trung Việt Nam l nơi c tiềm năng cng suất về năng lượng gi lớn nhất trn thế giới (Hnh 4). Miền Trung Việt Nam được dự bo c khả năng sản xuất 5000 tỉ KWh mỗi năm.  Với con số đ , Việt Nam c khả năng chu cấp năng lượng cho ton bộ nhu cầu trong nước  v cc nước ln cận.

Nhn vo biểu đồ biểu thị sức gi trn ta thấy Nam Trung Bộ của Việt Nam l một nơi l tưởng để lắp đặt cc trạm năng lượng gi với tốc độ gi trung bnh vo khoảng 10m/s.

2-3-2 Lợi ch của việc lắp đặt năng lượng gi

            Để thấy được lợi ch của việc lắp đặt năng lượng gi trước tin chng ta phải tm hiểu về những tc hại c thể c của cc nguồn năng lượng truyền thống khc.

Năng lượng hạt nhn l nguồn năng lượng sạch, nhưng n l một nguồn năng lượng tiềm tng những hậu quả khn lường. Thứ nhất l về cng nghệ, hiện nay con người cũng chỉ mới c kinh nghiệm vi chục năm trong việc xy dựng v vận hnh cc nh my hạt nhn.  Đằng sau việc vận hnh sử dụng , th việc xử l, khai tử cc nh my hạt nhn sau thời gian sử dụng l một điều hon ton mới mẻ. Cc sự cố về hạt nhn cũng c thể xảy ra v đem đến những hậu quả khn lường. Vụ Trec_no_bưn (Chernobyl) l một bi học đắt gi của loi người.  Thứ hai l về mặt chnh trị:  con người đang sống ngay trn kho vũ kh hạt nhn khổng lồ m sức tn ph của n c thể ph hủy mấy mươi lần tri đất. V thế sự nghi kỵ lẫn nhau của cc quốc gia cũng l một hạn chế ảnh hưởng đến sự pht triển một cch mạnh mẽ v chnh thống của nguồn năng lượng v tận ny. Bn cạnh đ cc tổ chức khủng bố, phần tử qu khch lun nhăm nhe để trao đổi mua bn loại năng lượng c sức cng ph khủng khiếp ny. Nếu khắc phục được những điều đ th năng lượng hạt nhn l chnh l nguồn năng lượng to lớn nhất của loi người.

            Nhiệt điện l nguồn năng lượng chủ yếu của thế kỷ 20,  l mạch mu của cc cuộc đại cng nghiệp trong cc thế kỷ vừa qua. Nhưng giờ đy đ đến lc khai tử nguồn năng lượng khng ti sinh ny. Việc sử dụng cc nguồn năng lượng khng ti sinh lm cạn kiệt ti nguyn dẫn đến tranh ginh, chi phối để tạo ảnh hưởng với cc nguồn ti nguyn cn lại, ph hủy mi trường, tri đất ấm ln, băng tan ở hai cực, thin tai tn khốc hơn, mi trường sống bị hủy hoại pht sinh nhiều bệnh tật, Tất cả những điều đ tiềm ẩn về một thế giới hỗn loạn tranh chấp. Năng lượng ha thạch đ từng l đi cnh cho nền kinh tế thế giới bay cao, nhưng nếu tiếp tục sử dụng v phụ thuộc vo nguồn năng lượng ha thạch th sẽ khng c g nhanh hơn để chn vi x hội loi người.

            Thủy điện đ từng được xem l cứu cnh cho vấn đề thiếu hụt năng lượng, cho một loạt cc vấn đề về x hội như nng nghiệp, chăn nui. Nhưng giờ đy con người đ c đủ tri thức để nhận ra rằng con người khng phải sinh ra l để chinh phục thin nhin m con người được sinh ra trong thin nhin v phải sống ha hợp với thin nhin. Bất kỳ  một hnh động no theo chủ quan con người m khng đnh gi đến tc động của thin nhin đều l những hnh động sai lầm;  những điều đ sẽ hủy hoại đời sống của con người. Qua nhiều năm pht triển thủy điện một cch trn lan giờ đy ta đang phải chịu đựng những mặt tri của n đối với mi trường. Đất canh tc bị thu hẹp, rừng bị tn ph, thay đổi dng chảy của cc sng, khng cn rừng điều tiết nước lm cho cc dng sng cạn vo ma kh, lũ lụt về ma mưa, Tất cả những điều đ để ni ln rằng pht triển thủy điện ở nước ta khng mang nhiều nghĩa nữa nếu xt một cch nghim tc những lợi hại của n.  C chăng việc pht triển thủy điện chỉ cn nghĩa kinh tế đối với cc tập đon kinh tế.

            Cc nguồn năng lượng ti sinh mới như năng lượng mặt trời, năng lượng gi, năng lượng sinh học, năng lượng địa nhiệt, năng lượng thủy triều, l cc nguồn năng lượng mới hứa hẹn đem lại nhiều điều tốt đẹp cho x hội loi người trong tương lai. Một cch khch quan v tổng thể đối với Việt Nam th năng lượng mặt trời v năng lượng gi chnh l những nguồn năng lượng dồi do v c thể ni l v tận đối với Việt Nam. Chng l những nguồn năng lượng c thể giải quyết tốt v nhanh chng cc vấn đề năng lượng trong nước  về hiện tại cũng như l trong tương lai. Đnh gi đng mực về năng lượng gi,  chng ta c thể rt ra được mấy ưu điểm sau của năng lượng gi m cc nguồn năng lượng khc kh c được:

-         Tận dụng được cc đồi trọc để xy cc tuốc bin gi.

-         Ảnh hưởng đến đất canh tc khng đng kể.

-         Ảnh hưởng của thin nhin nơi đặt cc tuốc bin gi khng đng kể nếu so snh với nh my thủy điện, nhiệt điện, điện hạt nhn,

-         L nguồn năng lượng sạch v v tận đối với thin nhin. Điều đ l điều tin quyết đem lại lợi thế của năng lượng gi so với cc nguồn năng lượng ha thạch vốn c hạn v ảnh hưởng nghim trọng đến mi trường.Với việc cng nghệ ngy cng tiến bộ, v việc sử dụng năng lượng gi ngy cng phổ biến hơn th gi thnh của năng lượng gi ngy cng rẻ cộng với xu hướng ngy cng tăng ln của cc nguồn năng lượng ha thạch phổ biến th đy cũng l một lợi ch to lớn của năng lượng gi.

-         Thử lấy một v dụ cụ thể để so snh gi thnh của điện gi v thủy điện. Nh my thủy điện Sơn La với 6 tổ my, tổng cng suất thiết kế l 2400 MW, được dự kiến xy dựng trong 7 năm với tổng mức đầu tư l 2,4 tỷ USD. Gi thnh khi pht điện (chưa tnh đến chi ph mi trường) l 70 USD/MWh. Như vậy để c được 1 KW cng suất cần đầu tư 1.000 USD trong 7 năm. Trong khi đ theo thời gi năm 2003 đầu tư cho 1 KW điện gi ở nhiều nước Chu u cũng vo khoảng 1.000 USD. Đng lưu l gi thnh ny giảm đều hng năm do cải tiến cng nghệ. Nếu thời gian sử dụng trung bnh của mỗi trạm điện gi l 20 năm th chi ph khấu hao cho một KWh điện gi l sẽ 14 USD. Cộng thm chi ph thường xuyn th tổng chi ph quản l v vận hnh sẽ nằm trong khoảng 48 60 USD/MWh - tương đương với thủy điện, vốn được coi l nguồn năng lượng rẻ v hiệu quả. Theo dự đon, đến năm 2020 gi thnh điện gi sẽ giảm đng kể, chỉ khoảng 600 USD/KW [9]

Nhưng khng phải năng lượng gi khng c những mặt hạn chế của n. Từ tiềm năng đến việc cụ thể thnh sản phẩm l một qu trnh m nếu ta khng đnh gi một cch ton diện cc mặt th kh c thể biến tiềm năng trở thnh hiện thực được.

2-3-3 Cc mặt hạn chế của năng lượng gi

- Phụ thuộc hon ton vo thin nhin, nn việc khảo st từng vng, lập những bản đồ gi chi tiết l một điều cực kỳ quan trọng để đem lại hiệu quả cho năng lượng gi.

- C thể lm thay đổi dng khng kh lm ảnh hưởng đến cc loi chim di tr.

- Thay đổi hoặc lm ph vỡ cảnh quan của vng lắp đặt điện gi

- Tiếng ồn c thể ảnh hưởng đến cc loi động vật hoặc con người sống gần nơi đặt cc trạm năng lượng gi.

- C thể ảnh hưởng đến cc trạm thu pht sng điện thoại, truyền hnh,

Đ l một số mặt hạn chế của năng lượng gi, nhưng cơ bản th cc hạn chế ny rất nhỏ  so với cc hạn chế của cc nguồn năng lượng ha thạch.

 

2-4 Cng suất của một tuốc bin gi

            Cng suất của một tuốc bin gi tạo ra  c thể xc định theo cc tnh ton dựa trn m hnh (Hnh 6) sau:

Hnh 6: M hnh chuyển động của gi v tuốc bin [10]

Giả sử khng kh chuyển động với vận tốc v, thời gian t để đi được qung đường D, diện tch bề mặt A (tương ứng với diện tch do cnh quạt qut trong khng gian), tỉ trọng khng kh ρ, khối khng kh chuyển động m sẽ được như sau:

hay

 

Động năng của khối khng kh c khối lượng m chuyển động với vận tốc v:

hay

            V cng suất được tnh bằng năng lượng E cho một đơn vị thời gian, do đ cng suất của tuốc bin gi P sẽ l :

            Với hệ số han thiện hay Betz limit C, cng thức  tnh cng xuất trn c thể viết lại như sau :

Trong đ:  ρ - tỉ trọng khng kh, kg/m3 (khoảng 1,225 kg/m3 ở mực nước biển, khi cao độ cng tăng tỉ trọng khng kh cng giảm); A bề mặt qut của cnh quạt hướng thẳng vo chiều gi, m2; v tốc độ gi, m/sec v cng xuất P, Watts (= Joules/sec).  Theo l thuyết , C bằng 16/27 = 0.59, nhưng trn thực tế C nằm vo khỏang 0.35.

            Từ biểu thức trn cho thấy, cng suất của tuốc bin gi phụ thuộc vo lập phương của tốc độ gi, vo bề mặt qut của cnh quạt (tức chiều sải di của cnh quạt) v vo tỉ trọng khng kh.

            Bằng cch xc định như trn, chng ta c thể thiết lập biểu đồ đường cong biểu diễn quan hệ giữa vận tốc gi v cng suất tạo ra của một tuốc bin gi (wind speed power curve) khi đ c kch thước hnh học xc định.

            Theo cng thức trn cho thấy cng suất do tuốc bin gi c thể tạo ra tỷ lệ theo lập phương của tốc độ gi, nghĩa l nếu tốc độ gi tăng ln 2 lần th cng suất gi tăng ln 8 lần. Tất nhin cng suất trn chỉ l cng suất theo l thuyết, cng suất thực tế thu được sẽ thấp hơn (khoảng 60%) v phụ thuộc vo hệ số hon thiện của tuốc bin (coefficient of performance) vo hiệu suất của my pht điện (generator efficiency), hiệu suất của hộp số truyền động (gearbox/bearings efficiency), v..v..

            Nếu tnh cng suất (l thuyết) do tuốc bin gi tạo ra cho 1m2 bề mặt cnh quạt qut trực tiếp với hướng gi, chng ta được mật độ cng suất gi (wind power density) (W/m2). Mật độ cng suất gi chỉ phụ thuộc vo tốc độ gi v v tỷ trọng khng kh ρ, c gi trị bằng:

 

Cấp độ gi

Tốc độ gi đo ở độ cao 10m

Tốc độ gi ở độ cao 50m

Tốc độ, m/sec

Tốc độ, m/sec

1

<4,4

<5,6

2

4,4 5,1

5,6 6,4

3

5,1 5,6

6,4 7,0

4

5,6 6,0

7,0 7,5

5

6,0 6,4

7,5 8,0

6

6,4 7,0

8,0 8,8

7

>7,0

>8,8

            Bảng 5: Bảng phn loại cc cấp độ gi

 

Tương ứng với cấp độ gi, mật độ cng suất cũng được phn chia thnh 7 cấp độ (Bảng 5 &6):

Cấp độ gi

Mật độ cng suất gi, W/m2

Tốc độ gi đo ở độ cao 10m

Tốc độ gi đo ở độ cao 50m

1

<100

<200

2

100 150

200 300

3

150 200

300 400

4

200 250

400 500

5

250 300

500 600

6

300 400

600 800

7

>400

>800

Bảng 6: Bảng phn loại theo mật độ cng suất [11]

 

2-5 Nguyn tắc hoạt động của hệ thống năng lượng gi

            Về cơ bản hệ thống nh my hay tuốc bin sử dụng năng lượng gi l cc hệ thống my mc chuyển đổi cơ năng của gi sang dạng điện năng phục vụ cc mục đch sử dụng của con người (Hnh 7).

 

Hnh 7: M hnh cấu tạo của một hệ thống năng lượng gi

 

2-6 Cấu tạo của hệ thống năng lượng gi (Hnh 10)

Tuốc bin gi  biến đổi động năng (kinetic energy) sang cơ năng (mechanical energy). Khi cơ năng dng để pht điện th tuốc bin gi gọi l my pht điện bằng sức gi (wind generator); cn khi cơ năng dng để chạy my cơ kh  th gọi l cối xay gi (windmill). Những bộ phận chnh trong tuốc bin gi gồm c : động cơ điện một chiều, cnh quạt gi , đui li gi, trụ v cột , bộ phận đổi  điện  cho thch hợp với bnh ắc qui v my đổi điện (inverter)  để đổi sang dng điện xoay chiều . Phần lớn điện từ my pht điện gi được ha nhập vo mang điện chung (grid line) vừa giản tiện , vừa giảm gi điện . Tuy nhin điện từ my pht điện gi cũng c thể tồn trử trong bnh ắc quy để xử dụng trong phạm vi nhỏ cho những nơi xa thnh phố. Tuốc bin gi c hai lọai chnh: (i) trục ngang (Horizontal Axis Wind Turbine hay gọi nm na HAWT) : đy l lọai truyền thống hiện đang thịnh hnh nhiều nơi trn thế giới v (ii) trục thẳng (Vertical Axis  Design) :  đy l lọai cng nghệ mới c lợi điểm l cnh quạt lun quay ổn định với mọi chiều gi . Hnh 8  giới thiệu cc m hnh tổng qut về hai lọai điện gi ny . Hnh 9 l một lọai điện gi  trục đứng c tn l Darrieus  turbine . Lọai điện gi ny c năng xuật cao, tuy nhin sức quay mạnh lm cho trụ cột lay động gy nn sự bất an định cho tan hệ thống.   Để biết chi tiết thm, xin tham khảo [12]. Tại Việt Nam, General Electric (GE Việt Nam ) đ sản xuất 1.5 MW tuộc bin gi đầu tin vo năm 2010  tại Khu Cng Nghệ Nomura Hải Phng [13] . Đy l một bước đầu tin đột ph trong việc xy dựng kỷ nghệ điện gi tại Việt Nam . Cc hng chế tạo những bộ phận phụ thuộc cũng bắt đầu  thnh hnh : chẳng hạn như Tập Đan Trung Nam ở Bnh Thuận hợp tc với cng ty Lilama 453  sn xuất  thn trụ gi   v những cơ kh thiết bị khc [14].

 

Hnh 8: Cc thệ lọai my pht điện gi [12]

 

 Hnh 9: My pht điện gi thuộc thể lọai Darrieus
đặt tn theo nh pht  minh người Php Georges Darrieus  [12] .

 

Hnh 10: M hnh cc bộ phận của một tuốc bin gi [15]

 

Hnh 10 l m hnh chi tiết cc bộ phận của tuốc bin gi lọai  trục  ngang (HAWT).

l      Anemoneter: Bộ đo lường tốc độ gi v truyền dữ liệu tốc độ gi tới bộ điều khiển

l      Blades: Cnh quạt gi

l      Brake: Bộ hm. Dng để dừng roto trong tnh trạng khẩn cấp bằng điện, bằng sức nước hoặc bằng động cơ

l      Controller: Bộ điều khiển, bộ điều khiển sẽ khởi động động cơ ở tốc độ gi khoảng 8 đến 16 dặm/ 1 giờ v tắt động cơ khoảng 65 dặm/ 1 giờ

l      Gear box: Hộp bnh răng. Bnh răng được nối trục c tốc độ thấp với trục c tốc độ cao v tăng tốc độ quay từ 30 60 vng/pht tới 1200-1500 vng/pht

l      Generator: My pht

l      Hight speed shaft: Trục truyền động tốc độ cao

l      Low speed shaft: Trục quay tốc độ thấp

l      Nacelle: Vỏ, gồm Roto v vỏ bọc ngoi, ton bộ được đặt trn đỉnh trụ. Dng bảo vệ cc thnh phần trong vỏ.

l      Pitch: Bước răng. Cnh được lm nghing một t để giữ cho Roto quay trong gi khng qu cao hay qu thấp để tạo ra điện

l      Rotor: Bao gồm cc cnh quạt v trục

l      Tower: Trụ đỡ. Được lm từ thp hnh trụ hoặc lưới thp

l      Wind direction: Hướng gi

l      Wind vane: Chong chng gi để xử l hướng gi v lin lạc với Yaw drive để định hướng Tuabin

l      Yaw drive: Dng để giữ Roto lun lun hướng về hướng gi khi c sự thay đổi hướng gi

l      Yaw motor: Động cơ cung cấp cho Yaw drive định hướng gi

 

3- MỘT TH DỤ VỀ SỰ THAY ĐỔI ĐỘ GI TRONG NĂM

            Chng  ti đo tốc độ gi tại  Long Hải v Phước Tỉnh thuộc B Rịa- Vũng Tu  bằng my đo gi BA R15 hiệu AMO- METER xuất xứ Nhật Bản (Hnh 11).

 

Hnh 11 : My đo gi

My đo được đặt tại cc trạm với độ cao 25m so với mực nước biển.  Vị tr đo đảm bảo khng bị cản trở bởi cc vật cản lm ảnh hưởng tới tốc độ gi đo đạc. Mỗi ngy chng ti lấy số liệu 3 thời điểm buổi sng lc 9h, buổi chiều lc 16h v buổi tối lc 20h. Trước khi đo chng ti chỉnh kim về mức 0 chuẩn rồi thực hiện đo số liệu. Lấy trung bnh cc số liệu đ ta được dữ liệu gi trong ngy. Ngy no cũng vậy chng ti thu thập được số liệu tốc độ gi trong thng.

            Bằng cch đ chng ti đ thu được bảng số liệu được liệt k ở Bảng 9-1 & 9-2 dưới đy:

Bảng 9-1 v 9-2: Bảng tốc độ gi tại trạm Long Hải_ B Rịa Vũng Tu năm 2010 (Phần phụ lục trang 45 - 48)

Bảng 10: Bảng tốc độ gi tại trạm Long Hải_ B Rịa Vũng Tu năm 2009 (Phần phụ lục trang 49 v 50)

Bảng 11.1 v 11.2: Bảng tốc độ gi tại trạm Phước Tỉnh_ B Rịa Vũng Tu năm 2010 (Phần phụ lục trang 51 v 54)

Bảng 12: Bảng tốc độ gi tại trạm Phước Tỉnh_ B Rịa Vũng Tu năm 2009 (Phần phụ lục trang 55 v 56)

Từ bảng số liệu trn chng ti  c thể tnh ra được vận tốc trung bnh của gi  mỗi thng, sau đ lập thnh một bảng số liệu tốc độ gi trung bnh hng thng của Long Hải v Phước Tỉnh. V số liệu tốc độ gi trung bnh của Long Hải v Phước Tỉnh trong năm được thiết lập.

Thng

Long Hải

Phước Tỉnh

1

5.84

6.23

2

5.11

5.71

3

7.29

7.84

4

6.57

7.00

5

6.03

6.61

6

6.10

6.80

7

11.63

12.16

8

9.50

10.03

9

11.45

12.10

10

8.06

8.58

11

6.57

6.90

12

7.29

6.16

Bảng 7: Tốc độ gi trung bnh (m/s) cc thng trong năm của Long Hải v Phước Tỉnh thuộc B Rịa -Vũng Tu

.

 

Hnh 12: Biểu đồ gi trung bnh (m/s) trong năm tại Long Hải

 

Hnh 13: Biểu đồ gi trong năm (m/s) tại Phước Tỉnh

Với kết quả trn cho ta thấy việc ứng dụng năng lượng gi ở hai địa phương Long Hải v Phước Tỉnh trn l khả thi. Với cc trạm điện gi cỡ nhỏ v vừa c tốc độ bắt đầu hoạt động trong khoảng từ 3- 5 m/s ,  khả năng ứng dụng cao.

 

4. ĐIỆN GI DNG TRONG VIỆC BƠM NƯỚC V LỌC NƯỚC

4-1 Điện gi trong việc bơm nước sạch

Hnh 14 l sơ đồ của một hệ thống bơm nước dng điện gi [16]. Hệ thống ny gồm c ba bộ phận chnh: tuộc bin , submersible pump v đơn vị kiểm sat (controller unit) . Nước c thể bơm từ một độ su 70 mt qua một ống bơm c đường knh độ 10 cm .  Một bộ phận lọc nước cũng c thể nối với hệ thống bơm nước ny nếu nước bơm ln chưa đủ tiu chuẩn để uống. 

Ty theo tnh trạng địa l v thời tiết khc nhau của mỗi địa phương, kết hợp giữa điện gi v pin mặt trời (wind -solar  hybrid)  chẳng hạn như hệ thống trong Hnh 15 c thể dng để cung cấp điện quanh năm cho hệ thống lọc nước . Ưu điểm v khuyết điểm về việc dng những phương n khc nhau trong việc bơm nước c thể tm tắt trong Bảng 8 .

 

Hnh 14 : Sơ đồ của hệ thống bơm nước với điện gi [16] .

 

Phương n

Điểm lợi

Điểm bất lợi

Bắng tay (Manual)

Ph tổn thấp

Bảo tr thường xuyn

 

Kỷ thuật đơn giản

Độ nước bơm thấp

 

Dễ bảo tr

Ph nhiều thời gian v năng lực

 

Sạch

 

 

Khng cần dầu (fuel)

 

 

Giếng đao bằng tay

 

Pin mặt trời (PV powered)

t bảo tr

Tương đối đắt

 

Khng dng dầu (fuel)

Output thấp lc trời c nhiều my

 

Dễ lắp đặc

 

 

Dng lu di

 

 

Khng  cần người chăm sc thường xuyn

 

 

Từng khối (modular), nn c thể điều chỉnh để thch hợp với nhu cầu đi hỏi

 

Điện gi

Giống như phần pin mặt trời

Khng bị ảnh hưởng bởi my v mưa

Diesel

Tiền đầu tư cỡ trung bnh

Bảo tr thường khng đủ tiu chuẩn

 

Lắp nối dễ

Dầu (fuel) đắt

 

Dễ mang đi

Vấn đề với tiếng ồn, bụi v  hơi

Pin mặt trời/điện gi

Giống như phần pin mặt trời

Đắt

 

Khng ty thuộc nhiều vo thời tiết

 

 

Hiệu xuất cao

 

Bảng 8 : Ưu điểm v khuyết điểm của những nguồn năng lượng khc nhau dng trong việc bơm nước .

 

 Hnh 15: Kết hợp điện gi v pin mặt trời trong việc cung cấp điện cho my bơm nước [16] .

           

4-2 Điện gi trong việc lọc nước biển

             Lọc nước biển l một nhu cầu thực tế cho cc hải đảo, cc tu đnh c, khu du lịch ven biển v cc gin khoan ngai khơi. Trong trường hợp cc tu đnh c, ngư dn khng cần phải mang nước uống theo v v thế c thể ở nhiều ngy ngai khơi. Tan bộ vật liệu phải theo đng tiu chuẩn xử dụng  với nước biển v chống ăn mn . Đy l nhn tố quan trọng để ko di tuổi thọ v tiểt kiệm chi ph bảo dưỡng . Mộ th dụ điển hnh l hể thống lọc nước biển c thệ giống nhụ hệ thống chng ti lắp rp ở Hnh 16. Chng ti dng nguyn l thẩm thấu ngược (reverse osmosis hay gọi tắt l RO) để lọc nước.

 

Hnh 16:  Một hệ thống lọc nước biển do chng ti lắp rp gồm c những bộ phận sau đy  1: bồn chứa nước nguồn, 2: thiết bị lọc th, 3: bộ lọc tinh, 4: đn UV, 5: thiết bị RO  v 6: bồn chứa nước tinh khiết .

 

Nguyn l thẩm thấu ngược RO c thể cắt nghĩa như sau : dưới p lực cao ph hợp, nước biển  được tch thnh phần nước ngọt  sạch với hm lượng chất ha tan  thấp thẩm thấu qua mng, cn phần nước với hm lượng chất ha tan cao (muối mặn) được dần xả bỏ ra ngai. Nước biển với hm lượng muối cao khỏang 32.000- 40.000 mg/l (chủ yếu  l muối NaCl) được bơm qua  hệ tiền xử l, hệ điều chỉnh  pH v đưa vo bồn chứa nước biển 500 lt . Nước biển từ bồn chứa được bơm qua hệ thống lọc tinh, hệ tia cực  tm UV. Khi bơm cao p họat động, nước biển được đẩy  vo hệ RO . Dưới p lực ph hợp, nước ngọt (với hm lượng chất ha tan NaCl thấp <300 mg/lt) đi qua mng vo bồn chứa nước ngọt sạch dng cho việc ăn uống sinh họat tiu chuẩn, cn nước mặn được dẫn qua đường xả ra ngai .

 

4-3 Điện gi dng trong việc lọc nước ở những vng xa, vng su .

            Ở những nơi khng c điện lưới quốc gia, điện gi c thể dng để lọc nước trực tiếp từ cc nguồn nước nhiễm với cng xuất ph hợp. Đy l một nhu cầu cấp bch nhằm mang lại sức khỏe v nng cao chất lượng cuộc sống của người dn. Hệ thống lọc nước c thể giống  như hệ thống lọc nước trong Hnh  17 chng ti lắp đặt . 

Hnh 17: Thiết bị xử l nước phn cho mục đch ăn uống, sinh họat.
Cng xiuất 140 m3 /ngy. (Hn Đất, Kin Giang).

           

4-4 Điện gi v pin mặt trời dng trong my lọc nước

 Kết hợp giữa điện gi v pin mặt trời cn dng để lọc nước nhiễm  hay nước biển .  My lọc nước c thể cung cấp nước uống v nước sinh họat quanh năm ở  những thời tiết khc nhau v những giờ khc nhau trong ngy, ngay cả những thng mưa ; lc đ pin mặt trời khng thể sử dụng được . Nước lọc  được giữ trong nhiều bnh chứa nước cho nhiều gia đnh dng.  Hnh 18 l một hệ thống nước lọc lọai ny của hng Trunz Water Systems [17] .

 

4-5   Điện gi dng trong mảy lọc nước lưu động

            Hệ thống lọc nước lưu động ny gồm c những bộ phận chnh : điện gi , my lọc nước v chiếc xe vận tải dng trong việc chuyn chở hệ thống lọc nước đến những nơi cần dng . Lợi điểm của lọai my ny người ta c thể cung cấp nước cho  nhiều lng ở vng su  vng xa m khng cần phải đặt ở một nơi cố định no. Nhất l trong những trường hợp khẩn cấp như lụt bo.  Việc bảo tr cũng dễ dng hơn nhiều.  Một hệ thống di động do GE chế tạo hiện đang dng để cung cấp nước cho  dn lng [Hnh 19 , ref. 18]

 

Hnh 18: Kết hợp điện gi v pin mặt trời (wind-solar hybrid) dng trong my lọc nước [17]

 

Hnh 19: My lọc nước di động c  điện gi v my lọc nước [18]

 

5. NHỮNG KH KHĂN TRONG VIỆC  PHT TRIỄN KỶ NGHỆ ĐIỆN GI TẠI VIỆT NAM

Như trường hợp của nhiều nước trn thế giới như Đc, Ty Ban Nha, Hoa Kỳ v gần đy nhất l Trung Quốc v Ấn Độ, chnh phủ đng vai tr rất quan trọng trong việc pht triễn  nguồn năng lượng gi . V Việt Nam cũng nằm trong thng lệ  ny. Trong những năm gần đy, chnh  phủ bắt đầu c những chương trnh khuyến khch vic xử dụng v pht triễn nguồn điện gi , chẳng hạn như : (i) gip đỡ ti chnh cho người dn ở vng xa v vng ni, (ii) miễn thuế 100% cho những my mc nhập cảng lin hệ đến việc pht triễn nguồn năng lượng ti sinh  [19] . Thm vo đ l những kh khăn  dưới đy lm tr trệ việc pht triễn :

- Ti liệu thng tin v dữ liệu khng đầy đủ  về địa l, tốc độ gi tại nhiều vng trong nước .

                -  Thiếu nguồn  đầu tư .

            - Chnh sch/ kế họach  v cc quy định trợ gi về điện gi của  những cơ quan lin hệ trong chnh phủ khng r rệt.

            - Thiếu hạ tầng cơ sở v kỹ thuật.

            - Mức thu nhập v trnh độ của người dn ni chung cn thấp.

            - Thiếu sự hợp tc quốc tế .

 

6. KẾT LUẬN

 Điện gi l một trong những nguồn năng lượng ti sinh được pht triễn mạnh trn thế giới. Vo năm 2009, tổng lượng sản xuất của điện gi trn thế giới l 159.2 GW , với 340 TWh năng luợng , xc định mức  tăng trưởng 31% mỗi năm ngay cả giữa  giai đọan m nền kinh tế tan cầu đang gặp kh khăn.  Trong số những quốc gia pht triễn mạnh về nguốn năng lượng ny như Hoa Kỳ, Đức v Ty Ban Nha, Hoa Kỳ đứng hng đầu trn thế giới với lượng sản xuất  60 GW v điện gi chiếm 2.4% tộng số điện tiu dng . Điện gi chiếm 8% tổng lượng điện tiu thụ tại Đức v ring ở Ty Ban Nha, con số ny ln đến 11 %. Tiềm năng của nguồn năng lượng gi tại Việt Nam rất tốt. Tốc độ gi ở Việt Nam cao điễn hnh l vng miền Trung như Bnh Thuận, Ninh Thuận, Bnh Định, Ph Yn; những vng ni như Hang Lin Sơn   v những vng ven biển như B Rịa- Vũng Tu như biểu đồ gi trong năm m chng ti đ đo thiết lập tại  Long Hải v Phước Tỉnh.  Đy l những  vị tr rất tốt cho việc lắp đặt cc trạm điện gi. Ở những vng như thế ny, việc  khảo st, thi cng, lắp đặt cc trạm lọc nước biển thnh nước ngọt chạy bằng năng lượng gi cũng c thể khả thi. Trong phạm vi rộng lớn , năng lượng gi c thể cung cấp điện thay thế một phần cho năng lượng ha thạch ; trong một bnh diện nhỏ hơn, năng lượng gi c thể dng để cung cấp nước ngọt c chất lượng tốt để uống v nước sinh họat cho những nơi m nước bị nhiễm ,   vng ven biển hay  những hải đảo . Hai nguồn năng lượng mặt trời điện gi v pin mặt trời- cũng c thể dng chung (wind-solar hybrid) để nng cao năng xuất cung cấp nước ngọt .        

 

TI LIỆU THAM KHẢO

[1]. http://en.wikipedia.org/wiki/Wind_power

[2].http://vi.wikipedia.org/wiki/N%C4%83ng_l%C6%B0%E1%BB%A  3ng_gi%C3%3.

[3] Kinh Tế Si Gn on-line, số ngy 23 thng 1 năm 2011.

 [4].http://www.windenergy.org.vn/index.php?page=nang-luong-gio-viet-nam

[5].http://www.vietecology.org/Article.aspx/Print/16

[6] Nguyễn Anh Tuấn ,  Asian Development Bank.

[7].http://omonquetoi.blogspot.com/2009/12/nang-luong-gio.html

[8].Bi Văn Đạo, NĂNG LƯỢNG GI NGOI KHƠI, Floating Ind farms Inc.

[9].Kiều Đỗ Minh Lun, Năng lượng điện gi- Tiềm năng v triển vọng, Khoa kỹ thuật cng nghệ  mi trường Đại học An Giang.

[10].Dr.Helmut Klug, The current Situation of Wind Project Development in France, Deutsches Windenergie-Institut GmbH, DEWI.

[11].Hồ Sĩ Thoảng v Trần Mạnh Tr, Năng lượng ti tạo, nh xuất bản .

[12]. http://en.wikipedia.org/wiki/Wind turbine

[13].http://www.vietnewsonline.vn/News/Society/Sci-Tech/15380/GE-makes-Vietnams-1st-ever-wind-power-turbine.html

[14] ].http://news.isc.vn/kinh-te-dau-tu/san-xuat-than-tru-dien-gio-tai-viet-nam.html

[15]http://me1065.wikidot.com/types-of-wind-turbines-and-associated-advantages

[16] Technical sheet from Amos Pumps Inc.

[17]. Trunz Water Systems  http://www.trunzwatersystems.com

[18]. http://www.greenoptimistic.com/2010/10/22/aeolus-wind-power-desalination/

[19]. Nguyễn Tiến Long,2010 ,  Institute of Energy, H Nội.

 

PHỤ LỤC

 

Bảng 9.1: Bảng tốc độ gi (m/s) tại trạm Long Hải,  B Rịa -Vũng Tu năm 2010

Thng

I

II

III

IV

V

Ngy

Hướng

Tốc độ

Hướng

Tốc độ

Hướng

Tốc độ

Hướng

Tốc độ

Hướng

Tốc độ

1

E

4

ESE

4

SW

6

E

8

SW

5

2

E

5

SSW

4

SW

5

SW

9

SW

6

3

E

5

E

5

SW

6

SE

11

SW

7

4

E

6

E

5

SW

7

SSW

7

SW

6

5

E

5

E

5

SW

6

SSW

6

SW

6

6

E

5

ENE

5

WSW

6

SSW

5

WSW

7

7

ESE

5

ESE

5

SW

7

SW

5

SW

7

8

E

4

E

5

SW

7

SSW

4

SW

6

9

ENE

5

E

5

SSW

6

SW

5

SSW

7

10

ENE

5

ENE

5

E

9

SW

12

E

8

11

S

4

ENE

5

NE

10

SW

10

NE

6

12

E

4

ENE

4

ENE

8

SW

11

ENE

5

13

E

8

E

5

E

7

SW

6

E

6

14

ENE

9

SE

7

E

8

SW

6

E

6

15

ENE

7

E

5

SW

8

E

5

SW

6

16

ENE

8

E

5

E

7

E

6

E

7

17

NE

9

E

6

ENE

9

ENE

6

ENE

7

18

NE

7

E

5

NE

11

E

6

NE

6

19

NNE

8

E

5

E

12

ENE

6

E

5

20

NW

7

E

5

S

9

ENE

5

S

5

21

E

4

E

5

S

6

SW

5

S

5

22

ENE

5

E

5

E

6

WSW

8

E

6

23

E

6

E

5

SW

7

SSW

4

SW

6

24

E

6

SW

6

WSW

7

E

6

WSW

6

25

SW

4

SW

6

SW

6

E

7

SW

6

26

ENE

5

SW

5

ENE

6

E

5

ENE

6

27

E

5

SW

6

ENE

6

SW

5

ENE

7

28

E

6

SW

5

WSW

9

E

6

WSW

5

29

E

9

 

 

SSW

6

S

5

SSW

6

30

E

6

 

 

E

7

E

7

E

5

31

SE

5

 

 

NW

6

 

 

NW

5

 


 

Bảng 9.2: Bảng tốc độ gi (m/s) tại trạm Long Hải,  B Rịa Vũng Tu năm 2010

Thng

VI

VII

VIII

IX

Ngy

Hướng

Tốc độ

Hướng

Tốc độ

Hướng

Tốc độ

Hướng

Tốc độ

1

E

6

W

8

W

11

W

14

2

SW

5

NW

8

NW

14

WNW

11

3

SE

6

WSW

12

WSW

17

W

14

4

SSW

7

SW

6

WSW

12

NNW

16

5

SSW

6

SW

9

W

11

NW

17

6

SSW

6

SW

10

W

11

WSW

19

7

SW

7

E

7

WSW

15

W

17

8

SSW

7

W

7

W

15

WSW

14

9

SW

6

W

9

W

15

NW

11

10

SW

7

W

10

WSW

12

W

10

11

SW

8

W

13

W

12

WSW

9

12

SW

6

WSW

18

WSW

9

W

11

13

SW

5

WSW

15

SW

7

SW

10

14

SW

6

SW

12

SW

6

W

8

15

E

6

WSW

10

SW

6

SW

11

16

E

6

W

16

WSW

6

WSW

10

17

ENE

7

WSW

17

SW

6

SW

4

18

E

7

SW

19

SW

4

WSW

6

19

ENE

6

NW

14

NW

5

W

9

20

ENE

5

NNW

11

WSW

10

NNW

9

21

S

5

WSW

9

W

8

WSW

6

22

E

5

WSW

12

W

9

WSW

11

23

SW

6

W

12

SW

10

W

12

24

WSW

6

WSW

14

WSW

9

W

12

25

SW

6

WSW

10

WSW

14

WNW

16

26

ENE

6

W

9

WSW

7

W

14

27

ENE

6

W

14

WSW

7

WSW

12

28

WSW

7

WSW

18

SW

4

NNW

12

29

SSW

5

W

15

SW

8

W

13

30

E

6

WSW

15

WSW

11

W

14

31

NW

 

WSW

12

WSW

12

 

 

 


 

 

Bảng 10: Bảng tốc độ gi (m/s) tại trạm Long Hải,  B Rịa- Vũng Tu năm 2009

Thng

VII

VIII

IX

X

XI

XII

Ngy

Hướng

Tốc độ

Hướng

Tốc độ

Hướng

Tốc độ

Hướng

Tốc độ

Hướng

Tốc độ

Hướng

Tốc độ

1

W

7

W

11

W

12

W

14

NE

6

ENE

8

2

NW

7

NW

14

WNW

10

W

11

NE

5

NE

9

3

WSW

12

WSW

17

W

13

W

9

ENE

7

ENE

9

4

SW

5

WSW

12

NNW

15

NW

8

NE

9

ENE

7

5

SW

8

W

11

NW

16

WSW

7

NE

9

NE

8

6

SW

10

W

11

WSW

18

WSW

12

NE

8

NE

6

7

E

6

WSW

15

W

16

W

12

ENE

6

E

9

8

W

6

W

14

WSW

12

WSW

11

E

6

E

8

9

W

8

W

14

NW

11

W

12

SW

5

ESE

6

10

W

9

WSW

11

W

10

W

11

E

4

E

10

11

W

13

W

11

WSW

8

SW

12

WSW

5

E

11

12

WSW

17

WSW

8

W

10

SW

4

E

5

E

5

13

WSW

15

SW

6

SW

10

SW

4

SW

6

ESE

7

14

SW

11

SW

5

W

8

W

6

NE

5

E

9

15

WSW

9

SW

5

SW

11

W

5

S

4

WSW

4

16

W

15

WSW

5

WSW

9

W

6

WSW

5

E

8

17

WSW

16

SW

5

SW

4

W

7

NE

5

E

5

18

SW

19

SW

4

WSW

5

SW

11

NE

10

ENE

7

19

NW

13

NW

4

W

8

W

11

NE

8

NE

10

20

NNW

10

WSW

9

NNW

8

W

7

NE

11

ENE

10

21

WSW

9

W

8

WSW

6

SW

6

NE

11

NE

9

22

WSW

13

W

8

WSW

12

WSW

6

NE

10

ENE

8

23

W

12

SW

10

W

11

W

8

NE

9

ENE

8

24

WSW

13

WSW

8

W

11

W

7

NNE

4

ENE

7

25

WSW

9

WSW

13

WNW

16

NW

10

NE

4

E

7

26

W

9

WSW

6

W

13

SW

5

NE

6

E

5

27

W

12

WSW

6

WSW

12

E

6

W

5

SSE

3

28

WSW

17

SW

4

NNW

13

ENE

5

NE

6

E

6

29

W

14

SW

8

W

13

E

5

NE

6

E

6

30

WSW

15

WSW

10

W

14

W

5

NE

7

E

6

31

WSW

11

WSW

13

 

 

NE

7

 

 

E

5

 


 

Bảng 11.1: Bảng tốc độ gi (m/s) tại trạm Phước Tỉnh,  B Rịa -Vũng Tu năm 2010

Thng

I

II

III

IV

V

Ngy

Hướng

Tốc độ

Hướng

Tốc độ

Hướng

Tốc độ

Hướng

Tốc độ

Hướng

Tốc độ

1

E

3

ESE

5

SW

7

E

9

SW

6

2

E

6

SSW

4

SW

6

SW

9

SW

7

3

E

6

E

6

SW

5

SE

12

SW

8

4

E

7

E

6

SW

7

SSW

8

SW

7

5

E

5

E

5

SW

6

SSW

7

SW

7

6

E

5

ENE

6

WSW

7

SSW

6

WSW

8

7

ESE

6

ESE

6

SW

8

SW

6

SW

7

8

E

4

E

5

SW

8

SSW

4

SW

7

9

ENE

6

E

5

SSW

6

SW

6

SSW

8

10

ENE

6

ENE

6

E

10

SW

12

E

9

11

S

4

ENE

6

NE

10

SW

9

NE

7

12

E

4

ENE

5

ENE

9

SW

11

ENE

5

13

E

9

E

4

E

8

SW

6

E

6

14

ENE

9

SE

8

E

9

SW

7

E

7

15

ENE

8

E

6

SW

8

E

5

SW

6

16

ENE

8

E

5

E

8

E

7

E

8

17

NE

10

E

7

ENE

10

ENE

7

ENE

8

18

NE

7

E

6

NE

11

E

6

NE

7

19

NNE

8

E

5

E

14

ENE

6

E

5

20

NW

8

E

6

S

8

ENE

5

S

5

21

E

4

E

6

S

6

SW

6

S

5

22

ENE

5

E

5

E

7

WSW

9

E

6

23

E

7

E

5

SW

8

SSW

4

SW

6

24

E

6

SW

7

WSW

8

E

7

WSW

7

25

SW

4

SW

6

SW

6

E

7

SW

7

26

ENE

4

SW

5

ENE

7

E

5

ENE

6

27

E

5

SW

8

ENE

7

SW

6

ENE

7

28

E

7

SW

6

WSW

9

E

6

WSW

5

29

E

9

 

 

SSW

5

S

5

SSW

7

30

E

7

 

 

E

8

E

7

E

5

31

SE

6

 

 

NW

7

 

 

NW

6

 


 

Bảng 11.2: Bảng tốc độ gi tại trạm Phước Tỉnh_ B Rịa Vũng Tu năm 2010

 

Thng

VI

VII

VIII

IX

Ngy

Hướng

Tốc độ

Hướng

Tốc độ

Hướng

Tốc độ

Hướng

Tốc độ

1

E

7

W

9

W

14

W

15

2

SW

5

NW

8

NW

14

WNW

12

3

SE

7

WSW

14

WSW

18

W

14

4

SSW

8

SW

7

WSW

14

NNW

16

5

SSW

7

SW

10

W

12

NW

17

6

SSW

8

SW

10

W

12

WSW

19

7

SW

8

E

8

WSW

15

W

18

8

SSW

9

W

9

W

15

WSW

15

9

SW

7

W

9

W

16

NW

12

10

SW

8

W

11

WSW

14

W

11

11

SW

9

W

13

W

12

WSW

11

12

SW

7

WSW

19

WSW

10

W

11

13

SW

5

WSW

16

SW

8

SW

12

14

SW

6

SW

12

SW

7

W

9

15

E

7

WSW

11

SW

7

SW

11

16

E

6

W

15

WSW

6

WSW

12

17

ENE

8

WSW

17

SW

6

SW

4

18

E

8

SW

18

SW

4

WSW