Tài liệu Sử dụng năng lượng tiết kiệm ppt

Lịch sử phát triển của công nghệ Để tồn tại và phát triển từ xa xưa loài người đã biết sử dụng các dạng năng lượng khác nhau.. Theo đà phát triển của lịch sử con người đã phát hiện và

Sử dụng năng lượng tiết kiệm

PGS Lê Văn Doanh Trường ĐHBK Hà nội

Năng lượng là vấn đề sống còn đối với toàn nhân loại Ở Việt Nam, Chính phủ đã thông qua Chương trình mục tiêu quốc gia về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả Để cung cấp thông tin cho bạn đọc về vấn đề này chúng tôi xin giới thiệu bài viết xung quanh chủ đề sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả

Lịch sử phát triển

của công nghệ

Để tồn tại và phát

triển từ xa xưa loài

người đã biết sử

dụng các dạng năng

lượng khác nhau

Theo đà phát triển

của lịch sử con

người đã phát hiện

và sử dụng nhiều

dạng năng lượng

khác nhau Năng

lượng là động lực cho mọi hoạt động vật chất và tinh thần của con người Trình độ sản xuất phát triển ngày càng cao càng tiêu tốn nhiều năng lượng

và tạo ra thách thức to lớn đối với môi trường

Ngày nay năng lượng càng trở nên vấn đề cấp bách có tính chất sống còn đối với nhân loại bởi vì một mặt nguồn năng lượng hóa thạch đang dần cạn kiệt, mặt khác sự phát triển của sản xuất đặt ra những vấn đề hết sức cấp bách về yêu cầu năng lượng và có nguy cơ hủy hoại môi trường Để phát triển bền vững con người phải sử dụng năng lượng một cách tiết kiệm và hiệu quả đồng thời phải nghiên cứu phát triển các nguồn năng lượng mới có tính chất tái tạo và thân thiện với môi trường

Nguồn năng lượng từ gió đang được khai thác rộng rãi

Những vấn đề chung về năng lượng

Các dạng nguồn năng lượng

Năng lượng được hiểu là một dạng vật chất ứng với một quá trình nào đó có thể sinh công Năng lượng cũng được hiểu như khả năng sinh công hoặc sinh nhiệt

Người ta thường phân loại năng lượng theo dạng vật chất như thể rắn (than, củi…), thể lỏng (dầu mỏ và các sản phẩm dầu), thể khí (khí đốt và các sản phẩm khí)

Theo dòng biến đổi năng lượng phân thành năng lượng sơ cấp và năng lượng thứ cấp Năng lượng sơ cấp là năng lượng khai thác trực tiếp từ nguồn chưa qua công đoạn xử lý Năng lượng thứ cấp đã qua một vài quá trình biến đổi như điện năng, khí hóa than…Theo khả năng tái sinh năng lượng được chia thành năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời, năng lượng gió, thủy năng Các dạng năng lượng hóa thạch như than, dầu mỏ, khí đốt không có khả năng tái sinh

Hiệu suất biến đổi năng lượng

Các quá trình sản xuất sử dụng năng lượng trong đó năng lượng đầu vào được biến đổi thành một hoặc nhiều dạng năng lượng khác nhau tại đầu ra

Từ khâu khai thác đầu tiên đến khâu sử dụng cuối cùng năng lượng phải trải qua những quá trình biến đổi nối tiếp nhau, từ dạng này sang dạng khác Theo định luật bảo toàn năng lượng thì tổng năng lượng luôn không đổi Cân bằng năng lượng

Cân bằng năng lượng là quá trình mô tả và lượng hóa sự biến đổi năng lượng từ khâu sản xuất năng lượng sơ cấp, các quá trình biến đổi trung gian đến khâu năng lượng cuối cùng của một quốc gia, một ngành, một doanh nghiệp hay một dây chuyền sản xuất, của mỗi thiết bị đảm bảo tính cân bằng

giữa năng lượng đầu vào và năng lượng đầu ra trong một khoảng thời gian cho trước

Để đảm bảo cân bằng năng lượng thì năng lượng đầu vào phải bằng năng lượng đầu ra, trong đó năng lượng đầu ra bằng năng lượng hữu ích cộng với năng lượng tổn thất

Đối với mỗi doanh nghiệp năng lượng đầu vào gồm than, dầu, khí đốt và điện năng phải bằng năng lượng cho từng khu vực sản xuất cộng với năng lượng tổn hao Cân bằng năng lượng phải là mối quan tâm hàng đầu của từng doanh nghiệp

Tình hình khai thác và sử dụng năng lượng trên thế giới

Tổn

g

quan

về

năng

lượn

g thế

giới

Các

nguồ

n

năng

lượn

g

hóa

thạc

h

hình

thàn

h từ Năng lượng mặt trời, một dạng năng lượng sạch

rất lâu trong quá trình biến đổi địa chất của vỏ trái đất gồm có:

Dầu khí:

Dầu thô và khí tự nhiên được hình thành do các chất hữu cơ bị nén và đốt nóng yếm khí trong quá trình biến đổi địa chất của vỏ trái đất Dầu mỏ được khai thác từ xa xưa Người

Babilon đã biết sử dụng asphalt để xây tường tháp vườn treo Babilon Năm

347 trước công nguyên người Trung Hoa đã khai thác giếng dầu Năm 1857 Rumani đã khai thác dầu thương mại ở Brend phía bắc Bucaret Năm 1861 ở Bacu (Azecbaidan) nhà máy lọc dầu được xây dựng, khi đó Bacu sản xuất

90 % sản lượng dầu thế giới Năm 1859 ở gần

Titusville, Pensylvania Hoa Kỳ đã hình thành công nghiệp chế biến dầu, các

mỏ dầu được khai thác tại Texas, Oklahoma Năm 1973 và 1979 do chiến tranh Trung Đông đã xảy ra cuộc khủng hoảng năng lượng đẩy giá dầu lên tới 35 USD/1 thùng Ngày 11-7-2008 giá dầu thô đột ngột tăng đến 147 USD/1 thùng

Sản lượng dầu thô toàn thế giới năm 2007 là 84 triệu thùng/1 ngày, khí đốt

là 14,4 triệu m/1 ngày

Than đá là nhiên liệu hóa thạch được hình thành từ thực vật với nước và

bùn trong quá trình kiến tạo vỏ trái đất, bị ôxi hóa và phân hủy vi sinh ở môi trường hiếm khí tạo nên có thành phần chủ yếu là cacbon Người Trung Hoa

đã biết sử dụng than trước đây 10.000 năm ở thời Đồ đá mới Cách mạng công nghiệp lần thứ nhất với máy hơi nước ra đời ở nước Anh đã thúc đ ẩy ngành than phát triển

Hàng năm thế giới tiêu thụ khoảng 6,19 tỷ tấn than Trung Quốc là nước sản xuất than hàng đầu với 2,38 tỷ tấn năm 2006 trong đó 68,7 % dùng cho sản xuất điện chiếm 38% sản lượng than toàn cầu Hoa Kỳ tiêu thụ 1,053 tỷ tấn than, 90% dùng cho sản xuất điện

Dầu và khí trên thế giới có thể đáp ứng nhu cầu toàn cầu trong khoảng tương ứng 45 năm và 65 năm nữa Than có thể đáp ứng nhu cầu trong khoảng 200 năm và là dạng nhiên liệu chủ yếu cho sản xuất điện

Khí đốt là nguồn nhiên liệu được ưa thích vì hiệu quả sử dụng cao và ít môi nhiễm

Giá than tăng đột ngột từ 30 USD/1 tấn năm 2000 lên đến 150 USD/1tấn ngày 26-9-2008 và 31-10-2008 đã giảm còn 111 USD/1tấn Xăng chế từ than có giá chỉ khoảng

25-35 USD/ 1thùng Về mặt năng lượng để sản xuất 1 kWh cần 0,5 kg than

Tình hình sản xuất điện trên thế giới

Tình hình sản xuất điện trên thế giới năm 2005/, được biểu diễn trên biểu đồ hình 1.4 Trong tổng số 16.100 TWh thì thủy điện chiếm 15,5%, điện nguyên tử chiếm 14%, năng lượng tái tạo (không kể thủy điện truyền thống) chiếm 3,1% còn lại là nhiệt điện than và dầu khí

Tình hình khai thác và sử dụng năng lượng ở

Tổng quan về năng lượng Việt Nam

Tiềm năng về năng lượng của Việt Nam khá

phong phú Các kịch bản phát triển kinh tế:

Trong triển vọng từ nay đến 2020 dựa vào phân

tích tình hình kinh tế trong nước cũng như trên

thế giới các chuyên gia kinh tế và năng lượng kết

hợp với dự báo sơ bộ mới nhất của Viện chiến

lược phát triển Bộ Kế hoạch và Đầu tư cho thấy

nền kinh tế Việt Nam có xu hướng tăng trưởng

tốt Tuy nhiên do cuộc tổng khủng hoảng kinh tế

thế giới diễn ra từ cuối năm 2008 tình hình có

thể diễn biến theo xu hướng phát triển chậm hơn

Để phục vụ phát triển kinh tế ngành năng lượng Việt Nam tăng trưởng với tốc độ cao trong giai đoạn gần đây trong tất cả các lĩnh vực: khảo sát thăm

dò, khai thác nguồn, truyền tải phân phối, xuất, nhập khẩu năng lượng Tuy nhiên vẫn tồn tại nhiều vấn đề yếu kém trong ngành năng lượng là:

• Năng lực sản xuất còn thấp, còn tồn tại nhiều công nghệ cũ, lạc hậu, hiệu suất sử dụng thấp

• Gây ô nhiễm môi trường

• Hiệu quả kinh doanh của ngành thấp

• Giá năng lượng cố định không thích hợp

• Đầu tư cho ngành năng lượng còn thấp so với yêu cầu, thủ tục đầu tư rườm rà

Sản xuất than tăng từ 7,82 triệu tấn năm 1995 lên 45,84 triệu tấn năm 2006 với tốc độ tăng trưởng bình quân hàng năm là 17,4%, xuất khẩu than tăng 23,9% Từ năm 2007 chính phủ hạn chế xuất khẩu than nên sản xuất than năm 2008 có xu hướng giảm

Tác động của việc sử dụng năng lượng đến môi trường Năng lượng hóa thạch gây ô nhiễm môi trường Quá trình cháy của nhiên liệu hóa thạch tạo nên điôxit cácbon CO2 và mêtan CH2 cả hai là chất khí gây hiệu ứng nhà kính là nguyên nhân thay đổi khí hậu và làm nóng toàn cầu Theo thống kê trong số các chất khí gây hiệu ứng nhà kính CO2 chiếm 54%, metan 12%, Ozon 7% Bức xạ từ mặt trời một phần bị phản xạ bởi bầu khí quyển nhưng đa số bị bề mặt trái đất hấp thụ làm mặt đất bị nóng lên Một số bức xạ hồng ngoại qua lớp không khí và một số bị các phân tử khí gây hiệu ứng nhà kính, chủ yếu là CO2 bức xạ lại theo mọi hướng Kết quả

là bề mặt trái đất và lớp không khí tầm thấp bị đốt nóng nhiều hơn Đây chính là hiệu ứng nhà kính gây phát nóng toàn cầu

Năng lượng mặt trời, một dạng năng lượng sạch

Từ thế kỷ XIX đến nay do sự phát triển của công nghiệp và sự phá rừng nhiệt độ trung bình của bề mặt trái đất tăng 0,5-10C, mức nước biển tăng 101-253 mm

Than là loại nhiên liệu phát thải CO2 nhiều nhất Trung bình 1 kg than phát thải 1,83 kg CO2 Như vậy các nhà máy nhiệt điện than trên thế giới hàng năm tạo nên 3,7 tỷ tấn cacbon đioxit (CO2), 10000 tấn sunfua đioxit (SO2) nguyên nhân chính gây mưa axit, 10200 tấn NOx

• Xăng phát thải 2,22 kg CO2/lít nhiên liệu

• Dầu điêzen phát thải 2,68 kg CO2/lít nhiên liệu

• Khí hóa lỏng phát thải 1,66 kg CO2/lít nhiên liệu

Các nguồn năng lượng hoá thạch phát thải tro bụi chứa thủy ngân, uranium, thorium, asen và các kim loại nặng khác là nguyên nhân gây ung thư và các bệnh hô hấp Ngoài ra việc sử dụng năng lượng còn gây ô nhiễm môi trường nước thải, gây tiếng ồn

Ở Việt Nam theo số liệu của Tổng cục Khí tượng thủy văn trong vòng 50 năm qua nhiệt độ trung bình tăng 0,70C, mực nước biển tăng 20 cm, nhiều khu vực bị khô hạn trong khi đó thiên tai lụt lội với cường độ ngày càng tăng