NĂNG LƯỢNG tái tạo (renewable energy)

Các cách làm tăng hiệu quả sử dụng năng lượng  Insulation – cách điện, nhiệt  Eliminate air leaks – xử lý rò rỉ khí  Efficient appliances – hiệu quả thiết bị  Efficient electric m

Trong vòng 100 năm, trái đất ấm lên ~1° C

100 năm quá ngắn so với tuổi thọ trái đất!

Khí hậu thay đổi do tự nhiên (mặt trời, núi lửa.)

Khí hậu thay đổi do

con người

Chúng ta có thể dự đoán tương lai?

Tiêu thụ năng lượng tăng 85%

từ 1970 đến 1999

2020 2015

2010 2005

1999 1995

1990 1985

1980 1975

Nguồn sản xuất dầu mỏ và khí dự đoán là đạt

đỉnh trong vòng 10 - 40 năm

2010

Tính hiệu quả và chuyển hoá năng lượng có thể tính toán nhưng còn tồn tại các vấn đề cơ bản

Sản xuất điện

+ Chuyển đổi từ dầu mỏ sang than đá và khí

thiên nhiên

+ Tại sao thuỷ điện

không được khuyến

khích?

+ Khi nào năng lượng hạt nhân phát triển?

Chi phí sản xuất điện hiện nay tại Mỹ

Chi phí sản xuất điện tại California USD/ per megawatt hour (2007)

Công nghệ Chi phí (USD/MWh)

Chi phí sản xuất điện hiện nay

Tại Anh, bảng/megawatt hour (2010) Công nghệ Vùng chi phí (£/MWh)

New nuclear – hạt nhân 80–105 Onshore wind – Gió trên bờ 80–110 Biomass – Sinh khối 60–120 Natural gas turbines with CO2 capture –

tuốc bin khí với xử lý CO2 60–130 Coal with CO2 capture – Than đá với xư lý

Solar farms – Mặt trời 125–180 Offshore wind – Gió ngoài khơi 150–210 Natural gas turbine, no CO2 capture –

Tuốc bin khí với không xử lý CO2 55–110 Tidal power – năng lượng thuỷ triều 155–390

Chi phí sản xuất điện hiện nay

1 bushel = 35.238 L

Chi phí năng lượng

Chi phí năng lượng

Các nguồn năng lượng tiềm năng

Phân hạch hạt nhân -

Nuclear Fission

Nóng chảy hạt nhân -

Nuclear Fusion

Vấn đề hiện nay về năng lượng

Hiệu quả sử dụng năng lượng - Energy

Efficiency!

43% nguồn năng lượng của Mỹ bị lãng phí:

• Dây tóc bóng đèn = khoảng 5%

• Bóng đèn huỳnh quang =khoảng 20%

• Tiêu chuẩn CAFE Standards (Corporate Average Fuel

Economy) dùng cho xe ô tô, tải

– 12.9 mpg (miles per US gallon) - 1974

– 30 mpg (xe hơi cá nhân), 24.5 (xe tải) - 2011

– 54.5 mpg – 2025 )

Vấn đề hiện nay

Hiệu quả sử dụng

Các cách làm tăng hiệu quả sử dụng năng lượng

 Insulation – cách điện, nhiệt

 Eliminate air leaks – xử lý rò rỉ khí

 Efficient appliances – hiệu quả thiết bị

 Efficient electric motors – hiệu quả động cơ điện

 High-efficiency lighting – chiếu sáng có hiệu quả

 Increasing fuel economy – tăng tiết kiệm năng lượng

Hướng giải quyết!

Nguồn năng lượng thay thế

• Biomass – sinh khối

• Hydroelectric power – thuỷ điện

• Geothermal – địa nhiệt

• Solar—passive and active – mặt trời

• Wind generation - gió

• Hydrogen power – năng lượng hydro

Sử dụng năng lượng mặt trời để chiếu sáng

và phát điện

 Gia nhiệt chủ động

 Gia nhiệt thụ động

Sử dụng năng lượng mặt trời để cung cấp nhiệt

và điện

Sản xuất điện từ nước chuyển động

Sản xuất điện từ gió

Sản xuất năng lượng từ sinh khối

 Biofuels – nhiên liệu sinh học

 Biomass plantations – đồn điền

Sản xuất hydro từ năng lượng mặt trời

Địa nhiệt

Các nguồn địa nhiệt

Các nguồn điện nhỏ không tập trung

 Centralized power systems – hệ thống trung tâm

 Decentralized power systems – hệ thống không tập trung

 Micropower systems – hệ thống năng lượng cỡ nhỏ

Tạo ra các nguồn năng lượng bền vững

• Tăng hiệu năng sử dụng năng lượng cho xe, thiết bị,

toà nhà

• Các hỗ trợ về thuế và chi phí khuyến khích cho sử

dụng năng lượng có hiệu quả

• Trợ cấp nguồn năng lượng tái tạo, nghiên cứu và phát

triển

• Các phương án sử dụng khác cho nhiên liệu hoá thạch

• Đến năm 2050:

– Tăng năng lượng tái tạo lên 50%

– Giảm sử dụng than đá xuống 50%

– Bỏ năng lượng hạt nhân

Các kế hoạch sử dụng năng lượng tái tạo

Các kế hoạch sử dụng năng lượng tái tạo tại

Việt Nam

Các kế hoạch sử dụng năng lượng tái tạo tại

Việt Nam

Các kế hoạch sử dụng năng lượng tái tạo tại

Việt Nam

Các kế hoạch sử dụng năng lượng tái tạo tại

Việt Nam

Các kế hoạch sử dụng năng lượng tái tạo tại

Việt Nam

Renewable Energy – năng lượng tái tạo

Solar power – Năng lượng mặt trời

Wind power –Năng lượng gió

Thermal power – Năng lượng nhiệt Water power – Năng lượng nước

Tóm tắt

Solar cells (or photocells): chuyển hoá năng lượng ánh áng từ mặt trời trực tiếp thành dòng điện

Sản xuất solar cells rất đắt và dùng các vật liệu độc hại Tuy nhiên khi hoàn thành nó lại không ô nhiễm và bào trì dễ dàng

Do đó, pin mặt trời thích hợp cho

tất cả địa điểm

Pin mặt trời

© NASA/NREL

Nó hoạt động như thế nào?

Pin mặt trời có hiệu năng sử dụng thấpkhoảng 25%

Phụ thuộc vào: bề mặt của nó và cường độ ánh sáng

Hiệu năng sử dụng

- Không sử dụng được vào ban đêm

- Sử dụng bình nạp điện

Xu hướng: sản xuất pin ít ô nhiễm, giảm chi phí và hiệu năng cao hơn

Các vấn đề với pin mặt trời

© Warren Gretz/NREL

- Dùng để đun nước và chạy tuốc bin

Trạm pin mặt trời tại California , có khoảng 1800 pin, sản xuất

10 megawatts

Trạm pin mặt trời

© Sandia National Laboratory/NREL

Tại Arizona

© Bill Timmerman/NREL

© Warren Gretz/NREL © Warren Gretz/NREL

Hệ thống pin năng lượng mặt trời lớn nhất Việt Nam: 1.092 tấm pin năng lượng mặt trời, có khả năng phát được khoảng 321.000Kwh

Đố vui

Gió là kết quả của mặt trời gia nhiệt trái

đất và tạo dòng đối lưu trên khí quyển

Wind turbines (or aero-generators): chuyển

năng lượng gió thành điện

Wind turbines không gây ô nhiễm, nhưng có

tiếng ồn

Wind turbines – tuốc bin gió

Wind farms – trang trại gió

Trang trại gió ở ngoài khơi Ireland

© Robert Thresher/NREL

- Phụ thuộc vào gió

- Phá vỡ cảnh quan môi trường

Turbines gió

Năng lượng gió ở Việt nam

Đố vui

Năng lượng từ nước 1: Thuỷ điện

Hydroelectric power – Thuỷ điện

Hoạt động

- Cảnh quan

- Thời gian xây dựng lâu

- Công suất lớn và ổn định

Ảnh hưởng

Đố vui

Năng lượng nước 2: Sóng

Hoạt động?

Năng lượng nước 3: Thuỷ triều

Hoạt động

- Phụ thuộc vào mặt trăng

- Hệ sinh thái biển

Ảnh hưởng

Đố vui

Không gây hiệu ứng nhà kính Biomass

Biodiesel Bioethanol Biomethanol Biogas

Biofuels – nhiên liệu sinh học

© Laurent Simon - Aviation & Pilot/NREL

© California Polytechnic State University/NREL

- Trong đá dưới mặt đất, các nguyên tố phân huỷ phóng xạ, ví dụ uranium, giải phóng nhiệt và làm ấm đá hoặc các magma

- Nước nóng và hơi thoát ra bề mặt

Nhà máy điện Địa nhiệt tại California

có công suất 750 megawatts

Địa nhiệt

Nhà máy điện địa nhiệt tại California,

52 MW

Địa nhiệt

một số nơi có dị

thường dòng nhiệt cao: Huế: 106 – 143

mW/m 2, Quảng

Ngãi: 90 – 120

mW/m 2, Kông Tum:

86 - 108 mW/m 2

Địa nhiệt

một số nơi có dị

thường dòng nhiệt cao: Huế: 106 – 143

mW/m 2, Quảng

Ngãi: 90 – 120

mW/m 2, Kông Tum:

86 - 108 mW/m 2

Đố vui

Thuật ngữ

used as fuels

rocks deep below the Earth’s surface.

energy of falling water, which is used to generate electricity.

into thermal or electrical energy

which can be used to generate electricity

waves, which can be used to generate electricity

transferred to wind turbine and used to generate electricity

Đố vui