báo cáo sử dụng công cụ geospatial để đánh giá tiềm năng sinh khối từ phụ phẩm lúa gạo của tỉnh hải phòng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KINH TẾ VÀ QUẢN LÝ ---  BÀI TẬP LỚN MÔN CÔNG NGHỆ CHUYỂN HÓA THAN ĐỀ TÀI: SỬ DỤNG CÔNG CỤ GEOSPATIAL ĐỂ ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG SINH KHỐI TỪ PHỤ PH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KINH TẾ VÀ QUẢN LÝ

-



BÀI TẬP LỚN MÔN CÔNG NGHỆ CHUYỂN HÓA THAN

ĐỀ TÀI: SỬ DỤNG CÔNG CỤ GEOSPATIAL ĐỂ ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG SINH KHỐI TỪ PHỤ PHẨM LÚA GẠO CỦA TỈNH HẢI PHÒNG

Giáo Viên Hướng Dẫn: PGS.TS VănĐìnhSơnThọ

Sinhviênthựchiện: PhạmThị Thành-KTCN-K55

MSSV: 20104768

HàNội 4/2013

PHẦN 2: TIỀM NĂNG SINH KHỐI TỪ PHỤ PHẨM LÚA GẠO CỦA TỈNH HẢI PHÒNG

2.1 Thốngkêsảnlượngsinhkhốitừphụphẩmcủalúagạo

2.1.1Trữlượng

Trữlượngphụphẩmtừlúagạo(rơm,rạ… ) củaHảiPhònglà 846000.83 (tấn /năm)

nằmtrongkhoảngtrữlượngtừ 550000-900000 tấn/năm

Gepspatial toolkit

Ricecropresidues 80000-2850000( tons/yr) 2850000-550000(tons/yr) 550000-900000(tons/yr) 900000-1850000(tons/yr) 1850000-6800000(tons/yr)

Trong khi đómứcphụphẩmthấpnhấtMmin=80000 (tấn/năm)vàlớnnhất là

Mmax=6800000(tấn/năm)

Trữlượngphụphẩmtrungbìnhtừlúagạo ở Việt Nam

làMtb=(80000+6800000)/2=3440000 (tấn/năm)

Vậytrữlượngphụphẩmtừlúagạo ở HảiPhòng ở

mứctrungbình.CáctỉnhgiápvớiHảiPhòngcótrữlượngphụphẩmkhácaonhư: HảiDương 1343030.74 tấn/năm, TháiBìnhlà 1912534

tấn/năm.Cáctỉnhnàycóhoạtđộngsảnxuấtlúagạopháttriểnhơn so vớiHảiPhòng,

lượngphụphẩmthuđượccũngnhiềuhơn

2.2 Chọnđịađiểm,nguyêntắcchọn

Thành phố Hải Phòng nằm về phía Ðông Bắc đồng bằng Bắc Bộ, có toạ độ địa lý từ

20 °30' đến 21° 01' vĩ độ Bắc, 106 °25' đến 107 °10' kinh độ Ðông, cách thủ đô Hà Nội 102 km về phía Ðông Nam Phía Bắc giáp tỉnh Quảng Ninh, phía Tây giáp tỉnh Hải Dương, phía Nam giáp tỉnh Thái Bình, phía Ðông là vịnh Bắc Bộ

 Chọn địa điểm đặt nhà máy sản xuất năng lượng từ phụ phẩm lúa gạo:

Tỉnh : Hải Phòng, khu vực các huyện ngoại thành có sản lượng lúa gạo hàng năm lớn( Vĩnh Bảo, Kiến Thụy… )

 Nguyên tắc chọn:

- Hải Phòng là địa phương có sản lượng lúa gạo tương đối lớn, tỉnh cũng giáp với hai nguồn cung lúa gạo lớn của miền Bắc là Thái Bình và Nam Định do

đó dễ dàng đáp ứng được nguồn cung của nhà máy

- Hải Phòng là tỉnh giáp biển,là cầu nối với các khu vực khác, có vị trí giao thông thuận lợi cho việc cung ứng nguyên liệu cũng như tiêu thụ sản phẩm

- Tỉnh cũng có mạng lưới giao thông, cơ sở hạ tầng, kĩ thuật phát triển tạo điều cho hoạt động sản xuất của nhà máy

2.3 Thiết lập quan hệ sản lượng sinh khối và năng lượng điện có thể sản xuất 2.3.1 Thiết lập theo cự ly

Sử dụng phần mềm Geospatal Toolkit với các giả thiết:

 Energy Resource: Biomass

Biomasss Resource: Solid Biomass

 Solid Biomass Resource

Residue Type: Crop Resource

Resource: Rice Crop Residues

 Query Point anh Buffer Distance

Latitude: 20.8295°

Longitude: 106.6317°

Giữnguyêncácyếutốkhácchocựli( buffer distance ) thayđổilầnlượtlà: 25, 50, 75,

100 ta cóbảng Input sau:

Buffer Distance 25 50 75 100

Availlable

Resource(tấn)

1,164,434 3,761,452 7,640,119 10,952,769

Energy

content(MJ/kg))

Heat rate(MJ/kWh) 18 18 18 18

Capacity Factor 0.8 0.8 0.8 0.8

Saukhi thực hiện lệnh Run Query ta có Bảng kết quả( Result ) ứng với từng cự li thay đổi như sau:

Buffeer

Distance

Gross

Potential

Energy(MJ)

19,562,491,2

00

63,192,393,200 128,353,999,200 184,006,519,200

Net Potential

Energy(MJ)

9,781,245,60

0

31,596,196,800 64,176,999,600 92,003,259,600

MWh

Potential(M

Wh)

543,402.53 1,755,344.27 3,565,388.87 5,111,292.2

MW

Potential(M

W)

77.54 250.48 508.76 729.35

Trongđó:

- Buffeer Potential energy: cự li

- Gross Potential Energy(MJ): Tổngsảnlượngsinhkhối

- Net Potential Energy(MJ): sảnlượngsinhkhốithuần

- MWh Potential(MWh): Tiềmnăngphátđiện(nănglượngđiện)

- MW Potential(MW): Tiềmnăngcôngsuấtphátđiện

Từ biểu đồ ta thấy khi cự li tăng thì sản lượng sinh khối và năng lượng điện có thể sản xuất được cũng tăng theo nhưng mức tăng là khác nhau

Cụ thể khi cự li thay đổi từ 25km→50 km thì năng lượng điện và sản lượng sinh khối tăng tương ứng là: 31596196800/9781245600 =1755344.27/543402= 3.23 lần Tương

tự ta có:

Cự li thayđổi 25 km→50 km 50 km→ 75 km 75 km→ 100 km Mứctăngthêm 3.23 lần 2.03 lần 1.43 lần

năng lượng

sản lượng sinh

0 1E+10 2E+10 4E+10 6E+10 8E+10 9E+10 1E+11

0 1000000

2000000

3000000

4000000

5000000

6000000

Biểu đồ mối quan hệ giữa sản lượng sinh khối

và năng lượng điện khi cự li thay đổi

Khi cự li mở rộng thêm sản lượng sinh khối và năng lượng điện có tăng nhưng mức

tăng nhỏ hơn lúc đầu và có xu hướng giảm dần

2.3.2 Thiếtlậptheokhảnăngcóthểthuthậpđượcnguồn biomass

TH1: Cự li = 25 km

Giữnguyêncự li chogiátrị % obtainable ( tỉlệtàinguyênsẵncócóthểbiếnđổithànhđiện

hay khảnăngcóthểthuthậpđượcnguồn biomass) thayđổitừ 10%→90% ta

đượcbảngkếtquả:

Gross Potential

energy(MJ) 19562491200 19562491200 19562491200 19562491200

Net Potential

energy(MJ) 1956249120 3912498240 5868747360 7824996480

MWh

Potential(MWh) 108680,51 217361,01 326041,52 434722,03

MW

Potential(MW) 15,51 31,02 46,52 62,03

%

obtainabe

Gross

Potential

energy(M

J)

19562491200 19562491200 19562491200 19562491200 19562491200

Net

Potential

energy(M

J)

9781245600 11737494720 13693743840 15649992960 17606242080

MWh

Potential(

MWh)

543402,53 652083,04 760763,55 869444,05 978124,56

MW

Potential(

MW)

77,54 93,05 108,56 124,06 139,57

Từbảngkếtquảvàbiểuđồ ta thấykhikhảnăngthuthậpnguồnbiomass( % obtainable )

tăngthìsảnlượngsinhkhốivànănglượngđiệncũngtăng

Cụthểkhi % obtainable tăng 10 %( từ 10% đến 20 %)

thìnănglượngđiệnvàsảnlượngsinhkhốităngtươngứnglà: (217361,01 –

108680,51)/108680,51=99,99%

Tươngtựkhităng % obtableđến 30, 40,50,…90 %

nănglượngđiệncũngtăngnhưngmứctăngnhỏhơn

Vậyđểthuđượclượngđiệnnăngtừcácphụphẩmsinhhọclớnthìyếutốkhảnăngthuthậpnguồnbiom

ass( hay khảnăngcungứngngyênliệusinhhọc)

làrấtquantrọngquyếtđịnhlượngđiệnnăngcóthểsảnxuất

Đểlàmđượcđiềunày ta

cầnchọnđượcđịađiểmcónguồncungnguyênliệudồidàocũngnhưthuậnlợichosựpháttriểncủanhà

máy.

Vớicáctrườnghợpsaukhithaycự li bằng 50, 75, 100 km ta cũngcónhậnxéttươngtự

TH2: Cự li = 50 km

Gross Potential

energy(MJ) 63192393600 63192393600 63192393600 63192393600 63192393600 Net Potential

energy(MJ) 6319239360 12638478720 18957718080 25276957440 31596196800 MWh

Potential(MWh) 351068,85 702137,71 1053206,56 1404275,41 1755344,27

MWh Potential(MWh) 1E+02E+03E+04E+05E+07E+08E+09E+01E+0

Net Potential

0 2E+09 4E+09 6E+09 8E+09 1E+10 1.2E+10 1.4E+10 1.6E+10 1.8E+10 2E+10

0 200000 400000 600000 800000 1000000 1200000

Biểu đồ quan hệ giữa sản lượng sinh khối và năng

lượng điện có thể sản xuất

MW

Potential(MW) 50,1 100,19 150,29 200,38 250,48

Gross Potential

energy(MJ) 63192393600 63192393600 63192393600 63192393600

Net Potential

energy(MJ) 37915436160 44234675502 50553914880 56873154240

MWh

Potential(MWh) 2106413,12 2457418,97 2808550,82 3159619,68

MW

Potential(MW) 300,57 350,67 400,76 450,86

Net Potential energy(MJ) 6E+01E+12E+13E+13E+14E+14E+15E+16E+1

0 1E+10 2E+10 3E+10 4E+10 5E+10 6E+10

0 500000 1000000 1500000 2000000 2500000 3000000 3500000

Biểu đồ quan hệ giữa sản lượng sinh khối và năng lượng

điện

TH3: cự li = 75 km

% obtainabe

Gross

Potential

energy(MJ)

1,28354E+11 1,28354E+11 1,28354E+11 1,28354E+11 1,28354E+11

Net Potential

energy(MJ)

12835399920 25670799840 38506199760 51343599680 64176999600 MWh

Potential(MW

h) 713077,77 1426155,55 2139233,32 2852311,09 3565388,87

MW

Potential(MW

Gross Potential

energy(MJ) 1,28354E+11 1,28354E+11 1,28354E+11 1,28354E+11

Net Potential

energy(MJ) 77012399520 89847799440 1,02683E+11 1,15519E+11

MWh

Potential(MWh) 4278466,64 4991544,41 5704622,19 6417699,96

MW

Potential(MW) 610,51 712,26 814,02 915,77

TH4: Cự li = 100 km

Gross Potential

energy(MJ) 1,84007E+11 1,84007E+11 1,84007E+11 1,84007E+11 1,84007E+11 Net Potential

energy(MJ) 18400651952 36801303840 55201955760 73602607680 92003259600 MWh

Potential(MWh) 1022258,44 2044516,88 3066775,32 4089033,76 5111292,2

MW

Potential(MW) 145,87 291,74 437,61 583,48 729,35

Net Potential energy(MJ) 1E+103E+104E+105E+106E+108E+109E+101E+111E+11

0 2E+10 4E+10 6E+10 8E+10 1E+11 1.2E+11 1.4E+11

0 1000000 2000000 3000000 4000000 5000000 6000000 7000000

Biểu đồ quan hệ giữa sản lượng sinh khối và năng lượng điện

% obtainabe 60 70 80 90

Gross Potential

energy(MJ) 1,84007E+11 1,84007E+11 1,84007E+11 1,84007E+11

Net Potential

energy(MJ) 1,10404E+11 1,28805E+11 1,47205E+11 1,65606E+11

MWh

Potential(MWh) 6133550,64 7155809,08 8178067,52 9200325,96

MW

Potential(MW) 875,22 1021,09 1166,96 1321,83

Net Potential

MWh Potential(MWh) 1E+02E+03E+04E+05E+06E+07E+08E+09E+0

0 1000000 2000000 3000000 4000000 5000000 6000000 7000000 8000000 9000000 10000000

0 2E+10 4E+10 6E+10 8E+10 1E+11 1.2E+11 1.4E+11 1.6E+11 1.8E+11

Biểu đồ quan hệ giữa sản lượng sinh khối và năng

lượng điện