Tổng quan các nguồn năng lượng trên thế giới Các nguồn năng lượng không tái tạo Các nguồn năng lượng mới và tái tạo Tình hình năng lượng trên thế giới... Năng lượng Mặt Trời Các nguồn
Trang 1Tổng quan về các dạng năng
lượng trên thế giới
TS Nguyễn Nhất Tùng Khoa Hệ Thống Điện/ EVNEPU
Trang 2lượng mới Chính sách và
chiến lược
Trang 3Nội dung
Các hệ thống năng lượng trên thế giới
Tình hình năng lượng trên thế giới
Dự trữ năng lượng ở Việt Nam
Trang 4Các hệ thống năng lượng trên thế giới
1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015
Pháp Đức
Mỹ Trung Quốc Việt Nam
Trang 5Các hệ thống năng lượng trên thế giới
Sản lượng điện từ năm 1985- 2012
TWh
Nguồn: http://www.bp.com
1,0 10,0 100,0 1000,0 10000,0
1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015
Pháp Đức
Mỹ Trung Quốc Việt Nam Nhật Bản Hàn Quốc
Trang 6Các hệ thống năng lượng trên thế giới
6
50,0 100,0 150,0 200,0 250,0
-1
Indonesia Malaysia Philippines Singapore Thailand Vietnam
Nguồn: http://www.bp.com
Trang 7Tổng quan các nguồn năng lượng trên thế giới
Các nguồn năng lượng không tái tạo
Các nguồn năng lượng mới và tái tạo
Tình hình năng lượng trên thế giới
Trang 8Hạt nhân Thủy điện NLTT
Trang 9Tình hình năng lượng trên thế giới
31,7
4,8 6,3 1,6 23,7
32,0
Phần trăm sản xuất năng lượng từ các nguồn sơ cấp
Than đá Hạt nhân Thủy điện NLTT
Khí tự nhiên Dầu mỏ
Trang 10Quy đổi đơn vị năng lượng
Than đá (tấn)
Khí tự nhiên (10 3 m 3 )
12 1.428 1.11
Trang 11Các nguồn không tái tạo
• Dầu và các sản phẩm của dầu mỏ
TRỮ LƯỢNG DẦU CUỐI NĂM 2012
Tỉ thùng
0 200 400 600 800
Eurasia Total Middle East Total Africa
Total Asia Pacific Total World
Trang 12Các nguồn không tái tạo
• Dầu và các sản phẩm của dầu mỏ
Trang 13Các nguồn không tái tạo
• Dầu và các sản phẩm của dầu mỏ
- Ưu điểm: nhiệt lượng cao, dễ chuyên chở, có trữ lượng khá được xem là nguồn năng lượng số 1 của thế giới
2013, sản lượng dầu toàn cầu là 86,754 triệu thùng/ngày
- Trữ lượng dầu đến cuối năm 2013 toàn cầu: 1687,9 tỉ thùng
Trang 14Các nguồn không tái tạo
Trang 16• Than đá
16
Các nguồn không tái tạo
0 100000
200000
300000
400000
Total North America
Total S.
& Cent.
America
Total Europe &
Eurasia
Total Middle East &
Africa
Total Asia Pacific
Tỉ tấn Trữ lượng than đá cuối năm 2013
Trang 17• Than đá
- Rẻ nhất
- Trữ lượng than cuối năm 2013: 891,531 tỷ tấn
- Nhiệt trị không quá cao ( 15-25 MJ/kg)
- Tính ì do phải sử dụng nhiều lao động
- Khí thải CO2, bụi than, NOx, SOx
Các nguồn không tái tạo
Trang 18• Khí thiên nhiên
18
20,0
Eurasia Total Middle East Total Africa
Total Asia Pacific Total World
TRỮ LƯỢNG KHÍ THIÊN NHIÊN ĐẦU NĂM 2013 Nghìn tỉ m 3
Các nguồn không tái tạo
Trang 20• Khí thiên nhiên
- Chiếm khoảng 30% tiêu thụ năng lượng sơ cấp năm 2013
- Phong phú, phân bố đều hơn so với dầu mỏ
- Chi phí khai thác rẻ nhưng chi phí vận chuyển rất cao,
chiếm gần 40% tổng chi phí kĩ thuật
20
Các nguồn không tái tạo
Trang 21Năng lượng Mặt Trời
Các nguồn năng lượng mới và tái tạo
Trang 22• Năng lượng Mặt Trời
22
Các nguồn năng lượng mới và tái tạo
Trang 23Các nguồn năng lượng mới và tái tạo
Nhà máy nhiệt mặt trời 1000 MW, California
Trang 2424
Các nguồn năng lượng mới và tái tạo
Nhà máy nhiệt mặt trời 250 MW, Ấn độ
Trang 25Các nguồn năng lượng mới và tái tạo
Nhà máy nhiệt mặt trời 120 MW, Spain
Trang 2626
Các nguồn năng lượng mới và tái tạo
Trang 27Các nguồn năng lượng mới và tái tạo
Nhà máy điện PV Westmill Solar 5 MW, Anh
Trang 28Tổng công suất lắp đặt điện mặt trời cuối năm 2013 (MW)
Tổng công suất toàn thế giới cuối năm 2013: 139,637 10 3 MW
Trang 29Các nguồn năng lượng mới và tái tạo
Tổng công suất lắp đặt điện mặt trời cuối năm 2013 (MW)
Tổng công suất toàn thế giới cuối năm 2013: 139,637 10 3 MW
0 50000 100000 150000
Tổng công suất lắp đặt, MW
Trang 3030
Các nguồn năng lượng mới và tái tạo
Tổng công suất lắp đặt điện mặt trời cuối năm 2013 (MW)
Tổng công suất toàn thế giới cuối năm 2013: 139,637 10 3 MW
y = 178,3e 0,3573x
R² = 0,9892
0 50000 100000 150000
Tổng công suất lắp đặt, MW
Trang 31• Pin năng lượng mặt trời (Photovoltaic cells)
được sử dụng để chuyển hóa năng lượng thành dạng điện
Trang 32• Các dự án đã được hoàn thành Việt Nam
Nóc tòa nhà bộ Công thương: 12 kWp
Cù Lao Chàm: 28kWp (+20 kW diesel)
TT hội nghị Quốc gia Mỹ Đình: 154 kWp
• Nhà máy lớn trên thế giới:
Agua Caliente Solar Project (USA): 251.3 kWp
Toul-Rosières Solar Park (Fr): 115 kWp
32
Các nguồn năng lượng mới và tái tạo
Trang 33- Hiểu biết sai lầm của người dân về NLMT
Các nguồn năng lượng mới và tái tạo
Trang 3434
- Tiềm năng NLMT
- Chính phủ bắt đầu quan tâm
- Xu hướng giá điện lưới tăng
- Các tổ chức nước ngoài quan
tâm đầu tư hỗ trợ
- Chưa có chính sách hỗ trợ
- Giá thiết bị cao
- Thiếu đội ngũ chuyên gia, cán bộ kỹ thuật
Các nguồn năng lượng mới và tái tạo
Trang 35Nguồn năng lượng gió
Các nguồn năng lượng mới và tái tạo
Trang 36Nguồn năng lượng gió
36
Các nguồn năng lượng mới và tái tạo
Tổng công suất toàn thế giới cuối năm 2013: 319,907 10 3 MW
y = 4103,9e 0,2399x
R² = 0,9959
0 100000 200000 300000 400000 500000
Tổng công suất lắp đặt, MW
Trang 37Nguồn năng lượng gió
Các nguồn năng lượng mới và tái tạo
Tổng công suất toàn thế giới cuối năm 2013: 319,907 10 3 MW
0 10 20 30 40 50 60
Phần trăm tăng trưởng điện gió
Đức Toàn thế giới
Trang 38Bảng 1.3 Cơ cấu nguồn điện Việt Nam 2014 (theo EVN)
Các loại nguồn điện P đặt (MW) Tỷ trọng (%)
Thủy điện 13.616,5 40,1 Nhiệt điện than 9.843,0 29,0 Nhiệt điện dầu 983,5 2,9 Tuabin khí hỗn hợp 7.467,0 22,0 Thủy điện nhỏ 1.984,0 5,8
Trang 39NĂNG LƯỢNG TẠI VIỆT NAM
Bảng 1.3 Cơ cấu nguồn điện Việt Nam theo Quy hoạch Điện VII
Tổng công suất lắp đặt (GW )
Thị phần công suất lắp đặt (%)
Thị phần sản lượng điện (%)
Tổng công suất lắp đặt (GW )
Thị phần công suất lắp đặt (%)
Thị phần sản lượng điện (%)
1 Nhiệt điện than 36 48 46,8 75 51,6 56,4
2 Nhà máy nhiệt điện tuabin khí 10,4 13,9 20 11,3 7,7 10,5
3 Nhà máy nhiệt điện chạy
4 Nhà máy thuỷ điện 17,4 23,1 19,6 N/A 11,8 9,3
5 Nhà máy thuỷ điện tích năng 1,8 2,4 5,7 3,8
6 Nhà máy điện sinh khối 0,5 5,6 0,6 2 9,4 1,1
8 Nhà máy điện nguyên tử N/A N/A 2,1 10,7 6,6 10,1
Trang 4040
TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN GIÓ NỐI LƯỚI TẠI VIỆT NAM
Tiềm năng NLG tại VN
(Theo WorldBank Asia)
+ 6m/s tại độ cao 65m (39%) + Miền Trung, Tây Nguyên, Tây Nam Bộ + Hải đảo xa bờ
Quy hoạch điện lực QG
(Theo Quy hoạch điện VII)
+ 1.000 MW vào năm 2020, chiếm 0,7%
điện năng sx + 6.200 MW vào năm 2030, chiếm 2,4%
điện năng sx
Các DA điện gió nối lưới
(Theo Bộ Công thương)
+ Tập trung tại các tỉnh miền Trung, Tây Nguyên, Tây Nam Bộ và hải đảo như Bình Thuận, Ninh Thuận, Lâm Đồng
+ Hiện có 21 dự án điện gió quy mô nối lưới với tổng công suất là 2.000MW
+ Triển khai chậm và mang tính thăm dò
Trang 41TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN GIÓ NỐI LƯỚI TẠI VIỆT NAM
Tại hải đảo
+ Trạm điện gió nối lưới địa phương + Đảo Bạch Long Vĩ (850kW)
+ Đảo Phú Quý (6MW) + Đảo Lý Sơn (7MW – 3gđ)
Trong đất liền
Một số DA điện gió nối lưới tiêu biểu:
+ DA nhà máy điện gió Bạc Liêu (99MW) + DA nhà máy điện gió Phương Mai 3 (205MW) + DA NM điện gió Ninh Hải - Ninh Thuận (70MW) + DA NM điện gió Mẫu Sơn – Lạng Sơn (160MW) + DA NM điện gió Phước Dân – Ninh Thuận (50MW) + DA NM điện gió Cần Giờ - Tp.HCM (200MW) + DA NM Tuy Phong – Bình Thuận (120MW): Cho đến nay, đây là dự án điện gió nối lưới đầu tiên và duy nhất tại Việt Nam đã hoàn thành và đi vào vận hành ổn định giai đoạn 1 (30MW).
Trang 4242
GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN GIÓ NỐI LƯỚI
Hiện nay, trên thế giới, phần lớn các tuabin gió công
suất trung bình và lớn được thiết kế theo loại trục
ngang và có công suất từ vài chục kW đến 10 MW
Tuabin điện gió trục đứng thường được sản xuất cho
những nơi cần công suất khoảng từ 5 đến 20kW
Trang 43TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN GIÓ NỐI LƯỚI TẠI VIỆT NAM
Tuabin gió + Các tuabin đều được nhập từ nước ngoài.
+ Tuabin trục ngang (upwind) + Từ 1.5MW - 2.5MW
+ Tại độ cao từ 50m – 60m + Đường kính roto từ 70m - 100m + Số cánh gió: 3 cánh
+ Máy phát điện DFIG 3 pha + Loại có hộp số
+ Bộ chuyển đổi điện IGBT + Hệ thống điều khiển truyền động điện: điều khiển bước cánh và điều khiển tuabin theo hướng gió
+ Các tuabin sẽ phát với điện áp 0,4kV (0.69kV), sau đó được nâng lên 22kV và đấu nối vào lưới điện 110kV khu vực
Trang 4444
Các tuabin trục đứng có một số thuận lợi hơn so với các tuabin trục ngang, như: có thể bố trí lắp đặt với cự li gần hơn, do đó ít tốn diện tích đất sử dụng hơn; cấu trúc đơn giản hơn, ít tiếng ồn hơn; quy trình sản xuất và quá trình bảo trì ít tốn kém hơn; có thể phát điện ngay tại tốc độ gió khá nhỏ (khoảng 2 - 2.5m/s), nên có thể lắp đặt tại các
độ cao thấp hơn so với tuabin trục ngang
So sánh
Các tuabin trục đứng lại rất khó vận hành trong điều kiện gió giật ( giông hoặc bão ); mô men xoắn rất thấp, khả năng ổn định động kém, nhạy cảm với các điều kiện nằm ngoài thiết kế, bị giới hạn về độ cao lắp đặt Các cánh gió của tuabin trục đứng thường kém bền hơn các tuabin trục ngang, do khi quay trong gió, các cánh gió thường dễ
bị xoắn lại, và đó là nguyên nhân khiến các cánh gió dễ bị uốn cong và nứt, gẫy
TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN GIÓ NỐI LƯỚI TẠI VIỆT NAM
Trang 45Các nguồn năng lượng mới và tái tạo được
• Nguồn năng lượng sinh khối (Biomass)
hoặc bất kỳ tổ chức hữu cơ nào được dùng làm năng lượng
không tái tạo được
45
Trang 46Chất béo (mỡ, dầu thực vật)
Các đường đơn
(glucose, lactose…)
Các axit amin, Peptit
CH4 (mê- tan) CO2, H2O, NH3, H2S
Trang 47Các nguồn năng lượng mới và tái tạo được
Nguồn năng lượng địa nhiệt
Nguồn năng lượng đại dương
Trang 48Sự phát triển không đồng đều
TWh
Trang 49Suất tiêu thụ điện năng bình quân năm 2012
Trang 5050
Hydro 36.0%
Coal 10.5%
CCGT 18.5%
FO&DO 5.9%
IPP&Others 29.1%
Hệ thống điện Việt Nam
Trang 51Quản lý và sử dụng năng lượng ở
Việt Nam
dạng tuy nhiên trữ lượng và khả năng khai thác rất nhỏ và hạn chế
đúng thực chất của chi phí sản xuất do hiệu quả sử dụng thấp lãng phí
khoảng 600 kg dầu quy đổi (TOE), cao gấp 1,5 lần so với Thái Lan và gấp 2 lần mức bình quân của thế giới Riêng ngành Điện mỗi năm phải tăng trưởng đến 14-15% mới
đáp ứng được yêu cầu tăng 6-8% GDP, trong khi bình
quân thế giới, để tăng 1% GDP cũng chỉ tăng 1,2-1,5%
năng lượng tiêu thụ"
Trang 52Quản lý và sử dụng năng lượng ở
Việt Nam
52
Trang 53Quản lý và sử dụng năng lượng ở
Việt Nam
than, dầu của Việt Nam mới chỉ đạt 28-32% (bình quân
thế giới là 39%), thấp hơn so với các nước đang phát triển khoảng 10% Hiệu suất các lò hơi công nghiệp khoảng
60%, thấp hơn mức trung bình thế giới 20% Để cho ra
cùng một sản giá trị sản phẩm như nhau, sản xuất công
nghiệp nước ta tiêu tốn năng lượng gấp 1,5-1,7 lần các
nước khác
2020 và 2025 của Việt Nam lần lượt là 47,63, 83,99 và
97,3 triệu TOE Từ một nước xuất khẩu than, Việt Nam
sắp tới sẽ phải nhập khẩu than với số lượng lớn để sản
xuất điện
Trang 54Quản lý và sử dụng năng lượng ở
Việt Nam
Theo tổng sơ đồ VI:
8,5%-9%/năm giai đoạn 2006-2015 và cao hơn, dự báo nhu cầu điện năng tăng 17% làm phương án cơ sở và 22% là
phương án tăng đột biết, lựa chọn phương án tăng 20% là phương án điều hành
Do đó cần phải nâng cấp nguồn với nhiều dự án thủy
điện, nhiệt điện và điện nguyên tử (dự kiến vào 2017),
cần phải nâng cấp lưới với việc xây dựng mạch 2 ĐZK
500kV Phú Lâm-PleiKu-Thường Tín, các đường dây và
trạm 220kV
54
Trang 55Thống kê tình hình sản xuất than trong vòng
10 năm (từ 1997 đến 2006)
Tỷ lệ khai thác than tăng 3,41 lần
Quản lý và sử dụng năng lượng ở
Việt Nam
Tỷ lệ xuất khẩu than tăng cao : 8,4 lần
[1] Chiến lược phát triển ngành dầu khí VN đến năm 2015 và định hướng đến 2025, 09-2006
Trang 56Quản lý và sử dụng năng lượng ở
Việt Nam
Chúng ta chủ yếu bán dầu thô (tăng 1,9 lần), khí đốt (tăng
13 lần), và nhập khẩu các sản phẩm dầu (tăng 2 lần)
Khai thác và nhập khẩu dầu khí (Triệu tấn)
[2] Chiến lược phát triển ngành dầu khí VN đến năm 2015 và định hướng đến 2025, 03-2006
Trang 57Quản lý và sử dụng năng lượng ở
Việt Nam
[3] Quy hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2006-2015 có
IPP : Independent Power Producers
Trang 58Quản lý và sử dụng năng lượng ở
Việt Nam
Dự báo tiêu thụ NL cuối cùng và sản suất điện tại VN đến 2050
Trang 59Quản lý và sử dụng năng lượng ở
lượng đến công nghệ, đặc biệt là bể than đồng bằng sông Hồng, năm 2010 đạt trên 40 triệu tấn than sạch, 2020
khoảng 60 triệu tấn và 2030 đạt khoảng 70 triệu tấn/năm
Trang 60Quản lý và sử dụng năng lượng ở
Việt Nam
Khả năng nguồn đáp ứng nhu cầu năng lượng thời gian
tới:
thêm trữ lượng để khai thác đạt 30-35 triệu tấn dầu và
25-30 tỷ m3 khí vào giai đoạn 2020-2025-30
phấn đấu đạt 3-5% tổng năng lượng thương mại sơ cấp
vào năm 2020-2025 và 10% vào năm 2040-2050
60
Trang 61Thank you for your
attention