Đỗ Bình Yên - Viện KH năng lượng 1TÌNH HÌNH SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG VÀ MỘT SỐ HOẠT ĐỘNG TiẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TRÊN THẾ GIỚI, TRONG NƯỚC Người trình bày: Đỗ Bình Yên Phó Viện trưởng Viện Kh
Trang 1Đỗ Bình Yên - Viện KH năng lượng 1
TÌNH HÌNH SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG VÀ
MỘT SỐ HOẠT ĐỘNG TiẾT KIỆM NĂNG
LƯỢNG TRÊN THẾ GIỚI, TRONG NƯỚC
Người trình bày: Đỗ Bình Yên Phó Viện trưởng Viện Khoa học năng lượng, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Hà Nội: 15-16/12/2009 Đà Nẵng: 18-19/12/2009 TP Hồ Chí Minh: 20-21/12/2009
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Hội nghị Tập huấn đưa phương pháp dạy học tích hợp nội dung
giáo dục sử dụng NL TK&HQ vào một số môn học cấp Trung học
Email: dobinhyen@gmail.com
Đỗ Bình Yên - Viện KH năng lượng 2
I Một số khái niệm liên quan
IV Thế nào là SD NLTK&HQ?
II Tình hình SX & SD NL trên TG, VN
V Một số giải pháp SD NLTK&HQ III Tại sao phải S.dụng NLTK&HQ?
VI Hoạt động TKNL ở VN và T.giới NỘI DUNG
Trang 2Đỗ Bình Yên - Viện KH năng lượng 3
Một số định nghĩa về Năng lượng:
Có nhiều cách định nghĩa, cách giải thích khác nhau:
Giáo trình “Kinh tế năng lượng” của ĐH Bách khoa Hà Nội
giới thiệu một số định nghĩa:
Năng lượng biểu thị khả năng sinh công.
Năng lượng là một đại lượng có khả năng cung cấp công trực
tiếp.
Năng lượng là năng lực để sinh công hoặc sinh nhiệt NL có
thể được xem như là “công tích trữ”.
Năng lượng là một phạm trù vật chất mà ứng với một quá
trình nào đó có thể sinh công Quá trình ở đây là một quá
trình biến đổi năng lượng một cách tự nhiên hay nhân tạo.
Một số định nghĩa về Năng lượng (tiếp):
Nghị định số 102/2003/NĐ về Sử dụng N.L TK&HQ
Giải thích từ “Năng lượng” dùng trong Nghị định này:
“Năng lượng là dạng vật chất có khả năng sinh công, bao gồm
nguồn năng lượng sơ cấp: than, dầu, khí đốt và nguồn năng lượng thứ
cấp là nhiệt năng, điện năng được sinh ra thông qua quá trình chuyển
hoá năng lượng sơ cấp”
Dự thảo số 11 “Luật sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu
quả”Giải thích từ “Năng lượng” dùng trong Dự Luật này:
Năng lượng là các loại nhiên liệu và điện năng, nhiệt năng thu được
nhờ quá trình chuyển hoá nhiên liệu hoặc chuyển hoá các nguồn năng
lượng tái tạo hoặc không tái tạo.
Và nhiều định nghĩa, cách hiểu khác
Trang 3Đỗ Bình Yên - Viện KH năng lượng 5
Phân loại năng lượng
Biến đổi
Nhiệt năng
Hóa năng
Quang năng
Cơ năng
Thủy
Theo quá trìnhbiến đổi
Đỗ Bình Yên - Viện KH năng lượng 6
Phân loại năng lượng (tiếp)
Theo công nghệ
• Năng lượng truyền thống
• Năng lượng không truyền thống
Theo khả năng tái sinh
Theo tính thương mại
• Năng lượng tái tạo (Gió, Mặt trời, Biomas,
Biogas, Địa nhiệt, Sóng biển, Thủy điện cực nhỏ…)
• Năng lượng không tái tạo (Than, Dầu, Khí… )
• Năng lượng thương mại (Điện, Than, Dầu, Khí… )
• Năng lượng phi thương mại (Rơm rạ và các phụ phẩm nông nghiệp,
Biogas, Biofuel…)
Trang 4Đỗ Bình Yên - Viện KH năng lượng 7
Sử dụng năng lượng cuối cùng
Viên,bó, bánh
Đốt
Khí Khí, dầu, cốc
Khí hoá Nhiệt phân
Gỗ vụn, mùn cưa Dầu thực vật
N.liệu S.học (Biofuel: Etanol, Metanol)
Khí sinh học (Biogas) Phân giải kỵ khí
Lên men rượu
Phân loại năng lượng (tiếp)
Về năng lượng sinh khối (Biomas)
Phân loại năng lượng (tiếp)
N.L Sơ cấp: N.L có sẵn trong tự nhiên như than, dầu thô, khí tự
nhiên, thủy năng, N.L hạt nhân, địa nhiệt, N.L mặt trời, củi gỗ,
rơm rác, phụ phẩm nông nghiệp…
N.L Thứ cấp: N.L đã được biến đổi từ những dạng N.L khác như
điệ̣n,xăng dầu, hơi nước do các lò hơi cấp, khí than do lò khí hóa
than cấp, các sản phẩm dầu do crackinh dầu mỏ…
N.L Cuối cùng: N.L được sử dụng tại hộ tiêu thụ, người tiêu dùng
sau khi đã qua khâu tryền tải, vận chuyển.
N.L Hữu ích: N.L cuối cùng được sử dụng sau khi bỏ qua các tổn
thất của thiết bị sử dụng năng lượng
Các khâu: Sản xuất => Biến đổi=>Vận chuyển=>Sử dụng
Mục tiêu của hộ sử dụng là N.L Hữu ích=> Cần giảm tổn thất N.L tại
các khâu trên
Trang 5Đỗ Bình Yên - Viện KH năng lượng 9
Một số đơn vị năng lượng
• Đơn vị đo lường thường dùng các bội số sau:
kilo (k): = 103 Mega (M) = 106 Giga (G) = 109
Tera (T) = 1012…, ngoài ra còn dùng tấn (t) = 103
• Các đơn vị đo thông dụng trong ngành N.L:
Jun (J), calo (cal), Wh, Wat (W)
• Các đơn vị khác dùng trong ngành N.L:
Nhiệt trị của 1 kg than tiêu chuẩn: 7.000 kcal (1 kce )
Nhiệt trị của 1 kg dầu tương đương 10.000 kcal (1 koe )
Đơn vị đo nhiệt: 1 Btu = 1,055 kJ; đo công suất: 1 HP (Mã lực) = 736 W
=> Tạo thành nhiều đơn vị đo:
• Công suất: kW, MW…TW; Btu/h…
• Công, năng lượng: kWh… TWh; kJ…TJ; kcal… Tcal; koe, toe, Mtoe;
kce, tce; Btu…
• Đo thể tích: kl (= 1.000 lít); 1 thùng (1 barrel) = 159 lít
Đỗ Bình Yên - Viện KH năng lượng 10
Cường độ năng lượng(CĐNL) :
Là mức tiêu hao năng lượng để làm ra một đơn vị giá trị gia
tăng tính bằng tiền hoặc một đơn vị sản phẩm, hoặc bình
quân đầu người.
• Đối với toàn nền kinh tế, chỉ tiêu CĐNL của GDP là mức tiêu thụ NL tính bằng
kg dầu qui đổi trên 1 USD (koe/USD)
• Đối với từng ngành, chỉ tiêu CĐNL tính bằng koe/USD GTGT
• CĐNL thấp chứng tỏ việc tiêu thụ NL để SX ra một đơn vị GTGT giảm, tức là
hiệu quả sử dụng NL tăng lên
Ví dụ CĐNL năm 2005:
Việt Nam: 500 koe/1000 USD
Nhật Bản: 100 koe/1000 USD
Việt Nam, Tiêu thụ điện (2005): 540 kWh/ng.năm
Việt Nam, T.Thụ NLSC (2005): 250 koe/ng.năm
Trang 6Đỗ Bình Yên - Viện KH năng lượng 11
Hệ số đàn hồi
Khi phân tích nhu cầu NL cũng như phân tích nhu cầu đối với các
hàng hóa khác, chúng ta đều cần những thông tin về sự thay đổi
tương đối=> hệ số đàn hồi
Hệ số đàn hồi phản ánh sự thay đổi tương đối của một biến phụ
thuộc so với một biến độc lập nào đó
Hệ số đàn hồi giúp ích rất nhiều trong việc dự báo nhu cầu đối với
một mặt hàng nào đó
Phản ánh mức độ ảnh hưởng của các yếu tố đến sự biến thiên của
một đại lượng cần xem xét đánh giá
Ví dụ hệ số đàn hồi:
Thái Lan: 1,3-1,4 và phấn đấu đạt 1,1 trong 5 năm tới
Việt Nam: 1,86 (Tốc độ gia tăng N.L 14% / Tốc độ gia tăng kinh tế
7% )
II TÌNH HÌNH SX VÀ SỬ DỤNG N.L TRÊN THẾ
GIỚI, TRONG NƯỚC
Trang 7Đỗ Bình Yên - Viện KH năng lượng 13
Tiêu thụ năng lượng sơ cấp của thế giới
[M.toe]
717,5 619,7 3.303,7 2.726,1 3.927,9
607,8 610,4
588,7
Thủy điện
14,9%
622,0 627,0
610,9 584,5
541,3
N.L Hạt nhân
37,1%
3.177,5 2.892,4
2.406,7 2.340,4
2.317,7
Than
30,2%
2.637,7 2.496,8
2.287,5 2.199,3
2.026,4
Khí tự nhiên
15,1%
3.952,8 3.871,0
3.611,3 3.558,7
3.433,3
Dầu thô
24,6%
11.099,2 10.557,6
9.524,2 9.293,3
8.907,4
Tổng
2007/1997Tăng (%)
2007 2005
2002 2000
1997
Dạng N.L
Source: BP Statistical Review of World Energy, June 2009;
Đỗ Bình Yên - Viện KH năng lượng 14
World primary energy consumption patterns
[M.toe]
Source: BP Statistical Review of World Energy, June 2009;
Trang 8Đỗ Bình Yên - Viện KH năng lượng 15
Major oil trade movements
Major trade movements 2008
Trade flows worldwide (million tonnes)
Source: BP Statistical Review of World Energy, June 2009;
Chỉ tiêu Kinh tế, Năng lượng của một số
nước năm 2007
685 589
836,3 58,4
50,22 71,2
85,2 Việt Nam
2.237 1.302
3.741,5 147,0
85,6 245,8
65,7
Thái Lan
8.152 11.607
35.075,4 37,5
53,4 161,3
4,6
Singapore
2.487 1.414
2.488,7 3.277,7
1.863,4 3.280,1
1.318,0
Trung Quốc
9.084 4.052
34.273,3 1.160,0
517,5 4.376,7
127,7
Nhật
14.454 7.814
45.702,2 4.367,9
2.361,4 13.811,2
302,2
USA
3.003 1.675 8.203,3
19.894,8 11.099,3
54.347,0 6.625,0
Toàn T giới
kWh/ng koe/ng
US$/ng TWh
M.toe Tỷ US$
Tr.người
Đơn vị
Điện năng Bình quân
NLSC Bình quân GDP Bình
quân
Điện năng thương phẩm (4)
Tiêu thụ N.L Sơcấp (3) GDP (7)
Dân số (6)
Tên nước
Source: (3), (4): BP Statistical Review of World Energy, June 2008; (6) 2007 World Population Data Sheet, Population
Reference Bureau, USA; (7) World Development Indicators database, World Bank, revised 10 September 2008
USA/World: Chiếm 4,6% dân số; 25,4% GDP; 21,3% Tthụ NLSC; 20% pt CO2
Trang 9Đỗ Bình Yên - Viện KH năng lượng 17
Tiêu thụ NLSC bình quân đầu người - 2008
[toe/người]
Source: BP Statistical Review of World Energy, June 2009;
Đỗ Bình Yên - Viện KH năng lượng 18
Phát thải khí CO 2 của các quốc gia (2006)
Trang 10Đỗ Bình Yên - Viện KH năng lượng 19
TÌNH HÌNH SX VÀ SỬ DỤNG N.L TRONG NƯỚC
5.410 5.050
4.460 1.224
182 Tr.m3
Trong đó, khí cho điện
7.944 6.860
6.890 1.580
183 Tr.m3
Khai thác khí
14,85 15,9
18,5 16,3 7,67
2,7 Tr.t
Khai thác Dầu thô
39,8 43,2
34,09 11,6 8,4
4,6 Tr.t
Sản xuất Than
2008 2007
2005 2000
1995 1990
Đơn vị
Năm
2008 2007 2005 2000
1995 1990
Đơn vị
Năm
3.220 2.630
383 GWh
Nhập khẩu điện
19,699 31,948 17,987 3,251
2,821 0,789
Tr t
Xuất khẩu than
13,908 15,062 17,967 15,423
7,652 2,617
Tr t
Xuất khẩu dầu thô
13,665 13,651 9,636 8,748
5,004 2,888
Tr t
Nhập khẩu SP dầu
Nguồn: Niên giám thống kê, Tổng cục Hải quan, EVN, Vinacoal, Petrovietnam
Trang 11Đỗ Bình Yên - Viện KH năng lượng 21
2007 2005
2000 1990
Năm
50,221 44,215
32,236 19,564
Tổng
0,226 0,033
Điện N khẩu
14,870 14,794
14,191 12,421
NL phi T.mại
5,179 3,835
4,314 2,063
Thuỷ điện
5,976 4,908
1,441 7,7
Khí
14,234 12,270
7,917 2,860
Xăng, dầu
9,736 8,376
4,372 2,212
Than
[M.toe]
Cơ cấu Tiêu thụ NLSC năm 2007
Nguồn: Báo cáo đầu tư NMĐ Hạt nhân Ninh Thuận
Đỗ Bình Yên - Viện KH năng lượng 22
[M.toe]
2007 2005
2000 1990
Ngành
40,752 36,951
26,280 16,760
Tổng
15,929 15,176
12,829 10,107
Dân dụng
1,582 1,601
1,151 0,334
D.V T mại
8,637 7,331
3,867 1,413
G.T.V tải
0,640 0,627 0,401
0,243 Nông nghiệp
13,964 12,216
8,032 4,663
Công nghiệp
Cơ cấu Tiêu thụ N.L cuối cùng năm 2007
Nguồn: Báo cáo đầu tư NMĐ Hạt nhân Ninh Thuận
Trang 12Đỗ Bình Yên - Viện KH năng lượng 23
Dự báo Nhu cầu sử dụng năng lượng cuối cùng
Nguồn: Bộ Công Thương
Thiếu hụt năng lượng, đặc biệt là điện năng
(Bộ Công Thương)
Nếu việc tiêu thụ năng lượng diễn ra theo dự báo trên thì:
- Năm 2020, theo phương án cơ sở, ta sẽ thiếu hụt tới 36 tỷ
kWh
- Năm 2030, lượng điện thiếu hụt còn cao hơn nữa và lên tới
gần 120 tỷ kWh
- Xu hướng gia tăng sự thiếu hụt nguồn điện trong nước sẽ
tiếp tục kéo dài trong những giai đoạn sau.
Phát triển các nguồn NL
truyền thống và:
1 Sử dụng N.L TK&HQ
2 Phát triển N.L tái tạo
Để cân đối cung – cầu, cần:
Trang 13Đỗ Bình Yên - Viện KH năng lượng 25
Sản lượng điện năng bình quân đầu người (năm 2006)
Thái Lan: 2.097 kWh/ngườ i (136,7 tỷ kWh/65,23 tr.người)
Singapore: 8.804 kWh/người (39,44 tỷ kWh/4,48 tr.người)
Philipine: 652,5 kWh/người (56,77 tỷ kWh /87 tr.người)
Việt Nam: 701,6 kWh/người (59,013tỷ kWh/84,108 tr.người)
Đỗ Bình Yên - Viện KH năng lượng 26
III TẠI SAO PHẢI SỬ DỤNG N.L
TK&HQ
Tài nguyên năng lượng ngày một khan hiếm (Than, dầu,Thủy năng, Củi…);
cần giảm sử dụng NL hóa thạch => Để dành cho thế hệ sau;
Nhu cầu sử dụng N.L trong sản xuất và sinh hoạt ngày một tăng do phát
triển kinh tế, do đời sống ngày càng nâng cao, do dân số tăng… dẫn đến
thiếu năng lượng
Giá năng lượng luôn có xu hướng ngày càng tăng;
Hiệu quả sử dụng năng lượng thấp, cường độ năng lượng cao => Tiềm
năng TKNL trong SX&SH còn rất lớn;
Chi phí để sản xuất 1 đơn vị N.L lớn hơn so với chi phí để tiết kiệm 1 đơn vị
N.L
Môi trường đang ô nhiễm nặng do đốt nhiên liệu hóa thạch; Khí hậu trái
đất đang bị nóng lên
=> Sử dụng NLTK&HQ sẽ giảm thiếu hụt năng lượng do nhu cầu sử dụng
ngày càng tăng: => Đảm bảo an ninh năng lượng, ổn định xã hội, giảm
phụ thuộc các quốc gia khác do phải nhập khẩu năng lượng;
Giảm chi phí sản xuất, tăng lợi nhuận;
Giảm chi phí sinh hoạt, nâng cao đời sống;
Giảm ô nhiễm môi trường.
Trang 14Đỗ Bình Yên - Viện KH năng lượng 27
Tiềm năng TKNL của một số ngành ở VN:
Công nghiệp xi măng – 50%
Giảm thiếu hụt năng lượng do nhu cầu sử dụng ngày càng tăng:
=> Đảm bảo an ninh năng lượng, ổn định xã hội, giảm phụ
thuộc các quốc gia khác do phải nhập khẩu năng lượng;
Giảm chi phí sản xuất, tăng lợi nhuận;
Giảm chi phí sinh hoạt, nâng cao đời sống;
Giảm ô nhiễm môi trường.
Công nghiệp thép – 20%
Nông nghiệp – 50%
Chế biến thực phẩm – 20%
Sử dụng nước– 15%
(Theo đánh giá của Bộ CT)
IV THẾ NÀO LÀ SỬ DỤNG N.L TIẾT
KIỆM VÀ HIỆU QUẢ?
thất N.L trong mọi công đoạn, mọi thiết bị biến đổi N.L
xuất, truyền tải đến phân phối và sử dụng N.L.)
Trang 15Đỗ Bình Yên - Viện KH năng lượng 29
Các cơ quan quản lý Nhà nước;
Trong SX: Người lãnh đạo, quản lý, người sản xuất…
Trong Sinh hoạt: Mọi người dân (VD: trong đun nấu;
trong sử dụng thiết bị điện, gas gia dụng…)
Về bố trí nhân lực, thiết bị SX, điều kiện SX;
Về kế hoạch SX (VD: Chuẩn bị đủ N.liệu, đủ mẻ hàng;
T.bị làm việc đủ tải; Giảm thời gian không tải, gián
đoạn…, san bằng đồ thị phụ tải điện; Sử dụng giờ thấp
điểm…)
Định kỳ tiến hành Kiểm toán N.L chi tiết
Đỗ Bình Yên - Viện KH năng lượng 30
Giải pháp quản lý (tiếp)
Xây dựng định mức tiêu hao N.L và giao khoán (có thưởng,
phạt) định mức tiêu hao N.L; Tổ chức thi tay nghề, thi TKNL;
Thực hiện kiểm toán N.L khi cần.
Cơ chế chính sách:
Nhà nước có văn bản pháp lý quy định và hướng dẫn việc sử
dụng NLTK&HQ;
Nhà nước hỗ trợ kinh phí; Giảm thuế cho các doanh nghiệp
trong việc nghiên cứu, đầu tư, áp dụng các giải pháp TKNL;
Có cơ chế giá năng lượng phù hợp;
Tiếp tục đầu tư các dự án TKNL.
=> Giải pháp quản lý rất hiệu quả, đặc biệt đối với các nước
đang phát triển, ít vốn, thiết bị và công nghệ SX lạc hậu, nhận thức về TKNL của người dân còn thấp => Tiềm năng TKNL rất lớn.
Trang 16Đỗ Bình Yên - Viện KH năng lượng 31
Giải pháp về công nghệ:
Trong SX, dịch vụ: Tùy ngành nghề SX; Quy mô sản xuất; Đặc điểm
công nghệ; Nguồn vốn; Loại nhiên liệu-năng lượng sử dụng… mà có
nhiều giải pháp công nghệ khác nhau Các giải pháp công nghệ cần
áp dụng đồng bộ, phối hợp với các giải pháp quản lý:
Bảo dưỡng, sửa chữa thiết bị đúng kỹ thuật;
Thay thế thiết bị, công nghệ đã cũ, đã lạc hậu, suất tiêu hao N.L
lớn;
Giải pháp cho thiết bị điện: Thay thế động cơ điện đúng công suất
phụ tải yêu cầu; Cấp đủ điện áp, tần số; Khử sóng hài; Bù cosϕ;
Sử dụng biến tần, thiết bị TKNL cho các động cơ thường làm việc
non tải; Thay thế đèn sợi đốt bằng đèn TKNL…
Giải pháp về công nghệ (tiếp):
Với các thiết bị nhiệt: Giảm tổn thất nhiệt bằng cách
tăng cường bảo ôn; Giảm tổn thất nhiệt qua cửa lò,
đường khói…; Cấp đủ khí đốt cho lò hơi; Tuyển chọn
nhiên liệu đúng kỹ thuật; Tận dụng nhiệt thứ cấp; Tận
dụng NLMT cấp nước nóng phục vụ các quá trình nhiệt
độ thấp, hoặc tiếp tục gia nhiệt bằng các dạng N.L khác
(than, dầu, củi…); Lắp đặt các lò hơi dùng biomass;
COGEN…
Với các thiết bị đốt xăng, dầu, gas
Với các tòa nhà, siêu thị
Với giao thông vận tải
Với chiếu sáng công cộng
…
Trang 17Đỗ Bình Yên - Viện KH năng lượng 33
Giải pháp về công nghệ (tiếp):
Trong Sinh hoạt:
Năng lượng, nhiên liệu phục vụ đun nấu ăn: Cải tiến
các bếp đun rơm rạ, củi, than; Đóng bánh một số phụ
phẩm nông nghiệp để đun nấu; Phát triển bếp dùng
NLMT; Lắp đặt dàn đun nước nóng NLMT; Sử dụng
N.L Biogas đun nấu; Sử dụng các bếp gas, dầu, điện
hiệu suất cao;
Chiếu sáng: Thay thế đèn sợi đốt bằng đèn TK điện
(Compaq, Led…); Dùng đèn Biogas; Tận dụng ánh
sáng MT (Mở cửa sổ, lắp kính trên mái nhà, lắp tấm
phản quang); Sử dụng nến…
Đỗ Bình Yên - Viện KH năng lượng 34
Giải pháp về công nghệ (tiếp):
Trong Sinh hoạt (tiếp):
Năng lượng sưởi ấm, làm mát: Lựa chọn vật liệu làm
mái nhà, tường nhà phù hợp; Tận dụng cửa sổ để làm
mát; Dùng nhiệt thải của máy lạnh, điều hòa đun nước
nóng phục vụ tắm; Dùng bình tắm nóng lạnh Biogas;
Sử dụng nhiệt của các nguồn địa nhiệt để tắm giặt,
bơm nhiệt sưởi ấm nhà ở…
Các nhu cầu khác: Bơm nước