năng lượng sạch gió va mặt trời

bài luận về năng lượng gió và năng lượng mặt trời.Năng lượng gió là động năng của không khí di chuyển trong bầu khí quyển Trái Đất. Bằng cách sử dụng năng lượng gió làm quay các tuabin phát ra điện. Từ đó, những tuabin này kết nối với một mạng lưới truyền tải điện năng dùng để chuyển phát điện đến những nơi cần sử dụng.Năng lượng mặt trời (NLMT) tức là bức xạ ánh sáng và nhiệt từ Mặt trời, đã được khai thác bởi con người từ thời cổ đại bằng cách sử dụng một loạt các công nghệ phát triển hơn bao giờ hết. Bức xạ mặt trời, cùng với tài nguyên thứ cấp của năng lượng mặt trời như sức gió và sức sóng,sức nước và sinh khối, làm thành hầu hết năng lượng tái tạo có sẵn trên Trái Đất. Chỉ có một phần rất nhỏ của năng lượng mặt trời có sẵn được sử dụng

Năng lương sach va vô t n â

Tác giả: Vương Vinh Hưng

12A1

Năng lương gió

Khái quát :

Năng lượng gió là động năng của không khí di chuyển trong bầu khí quyển Trái Đất Bằng

cách sử dụng năng lượng

gió làm quay các tua-bin

phát ra điện Từ đó, những

tua-bin này kết nối với một

mạng lưới truyền tải điện

năng dùng để chuyển phát

điện đến những nơi cần sử

dụng Hình bên là sơ đồ

cấu tạo chi tiết của tua-bin

điện chạy bằng năng lượng gió.

Mục lục:

+ I.Lịch sử về nhà máy điện chạy bằng năng lượng gió.

+ II Ưu, nhược điểm của năng lượng gió.

+ III.Thực trạng năng lượng gió ở Việt Nam & thế giới.

+ IV.Tương lai, tiềm năng của năng lượng gió.

I.Lịch sử của nhà máy phát điện chạy bằng năng lượng gió :

Năng lượng gió đã được biết đến từ rất lâu.Trải qua hơn 2 thiên niên kỷ, năng lượng gió chỉ dùng trong việc quay cối xoay gió để nghiền lúa và bơm nước.

Vào tháng 7 năm 1887, chiếc tua-bin gió được dùng trong việc sản xuất điện năng bằng năng lượng gió đầu tiên được ra đời ở Scotland Người đã chế tạo ra nó là giáo sư James Blyth của

trường cao đẳng Anderson,Glasgrow

(tiền thân của đại học Strathlyde) Chiếc

tua-bin này cao 10m, được đặt trong khu

vườn ở căn nhà nghỉ mát của ông tại

Marykirk và được sử dụng để sạc bình

ac-qui tạo ra bởi một người Pháp tên là

Camille Alphonse Faure với mục đích

phát sáng căn nhà Ta có thể nói đây là

căn nhà đầu tiên trên thế giới sử dụng

điện năng tạo ra từ năng lượng gió.

Ông Blyth đã dự tính sử dụng nguồn điện dư thừa còn lại tặng cho người dân ở Marykirk để họ thắp sáng tuyến đường chính, nhưng họ đã phản đối vì nghĩ rằng điện năng là “hành động của quỷ dữ” Mặc dù sau đó ông đã xây dựng một tua-bin gió để cung cấp điện năng khẩn cấp cho địa phương ở Lunatic Asylum và bệnh xá ở Montrose, nhưng phát minh này không được xem là công nghệ tiên tiến và cũng không được đánh giá là đem lại hiệu quả kinh tế

Trên Đại Tây Dương, ở Cleveland,

Ohio Một cỗ máy lớn hơn và nặng hơn

được thiết kế và xây dựng vào mùa đông

1887-1888 bởi Charles F Brush, thực hiện

bởi chính công ty xây dựng của ông, công

trình khởi công vào 1886 và hoàn thành

vào 1990 Tua-bin gió của ông Brush có

Rô-to dài gần 17m và được đặt trên tòa

tháp 18m, cỗ máy này định mức 12kW.

Kết nối với chiếc Tua-bin này là các máy

phát điện, được sử dụng để sạc pin dự trữ hoặc mở tối đa 100 bóng đèn sợi đốt phát sáng, ba đèn hồ quang và nhiều động cơ khác trong phòng làm việc của ông Brush.

Vào thế kỉ 20, sự phát triển song song của các trạm phát điện sử dụng gió nhỏ gọn, phù hợp với các trang trại hoặc nhà ở và máy phát điện bằng gió được kết nối với mạng lưới điện để tuyền tải xa với qui mô lớn Ngày nay, nhà máy phát điện bằng gió cung cấp được trong mọi trường hợp và kích thước, từ những trạm nhỏ để sạc pin tại các khu biệt lập, đến những máy có kích cỡ gigawatt được đặt ở ngoài khơi để cung cấp điện cho mạng lưới điện quốc gia.

II.Ưu, nhược điểm của năng lượng gió.

Ưu điểm:

1 Năng lượng gió là nguồn năng lượng có thể tái tạo, trong khi than đá và

gỗ là những nguồn năng lượng không thể tái tạo được Có một điều chắc chắn rằng, năng lượng gió sẽ luôn luôn tồn tại Nếu có sự nỗ lực lớn hơn

để đưa năng lượng gió vào khai thác, sẽ làm giảm việc sử dụng các nguồn không thể tái tạo được, mà việc khai thác các nguồn năng lượng này sẽ gây ảnh hưởng xấu đến thế hệ mai sau.

2 Sự nóng lên cảu toàn cầu là một trong những thách thức lớn nhất đối

với toàn nhân loại Theo các báo cáo được công bố về vấn đề này, một yêu cầu cấp thiết là phải giảm phát thải các chất ô nhiễm trong bầu khí quyển của Trái đất.Năng lượng gió là lựa chọn một thay thế tuyệt vời cho nhu cầu năng lượng của chúng ta, bởi nó không gây ô nhiễm trên diện rộng như các nhiên liệu hóa thạch.

3 Có thể phải khai phá cả một vùng đất lớn để xây dựng một nhà máy

điện Nhưng với một nhà máy điện sử dụng năng lượng gió, bạn chỉ cần một diện tích nhỏ để xây dựng Sau khi lắp đặt các tua bin, khu vực này vẫn có thể được sử dụng cho canh tác hoặc các hoạt động nông nghiệp khác.

4 Một trong những lợi thế lớn nhất của năng lượng gió so với các nguồn

năng lượng tái tạo khác là hiệu quả về mặt chi phí Không có các chi phí liên quan đến việc mua, vận chuyển nhiên liệu vào tua bin gió, như các nhà máy điện hoạt động bằng than Thêm vào đó, với những tiến bộ trong công nghệ, năng lượng gió sẽ trở nên rẻ hơn, do đó sẽ làm giảm được lượng vốn mà các nước phải bỏ ra để đáp ứng nhu cầu năng lượng.

5 Các nước đang phát triển thiếu cơ sở hạ tầng cần thiết để xây dựng một

nhà máy điện, có thể được hưởng lợi từ nguồn năng lượng này Chi phí lắp đặt một tuabin gió là thấp hơn so với một nhà máy điện than, các quốc gia không có nhiều kinh phí, có thể lựa chọn sử dụng phương án với hiệu quả chi phí cao mà vẫn đáp ứng được nhu cầu về năng lượng.

Nhươc điểm:

1. Nhược điểm lớn nhất năng lượng gió là nó không liên tục Điện có thể được sản xuất và cung cấp đầy đủ khi gió đủ mạnh, cũng có thời điểm gió tạm lắng, việc sản xuất điện bằng năng lượng gió là không thể Những nỗ lực đã được thực hiện lưu trữ năng lượng gió thành công và sử dụng nó kết hợp với các dạng năng lượng khác, tuy nhiên, để nguồn năng lượng này trở thành một nguồn năng lượng chính trong tương lai gần, những nỗ lực này cần phải được nhanh chóng và rộng rãi hơn.

2 Do tính chất không liên tục của năng lượng gió, nó cần phải được lưu trữ hoặc phải sử dụng thêm các nguồn năng lượng thông thường Tuy nhiên, việc lưu trữ nó tốn khá nhiều chi phí và các quốc gia phải sử dụng các nhà máy nhiên liệu hóa thạch để đáp ứng nhu cầu năng lượng.

3 Có những báo cáo trước đây về sự nguy hiểm mà cối xay gió đặt ra với các loài chim Do chiều cao đáng kể của các cối xay gió nên thường gây ra

sự va chạm với các loài chim đang bay, và một số lượng lớn các loài chim chết vì lý do này.

4 Lắp đặt cối xay gió phải đối mặt với sự phản đối gay gắt từ những người sống trong khu vực lân cận, nơi mà các nhà máy điện gió đã được dự kiến xây dựng Các yếu tố như tốc độ của gió và tần số của nó được đưa vào để tính toán trước khi lựa chọn nơi để lắp đặt một cối xay gió và đôi khi người dân địa phương kiên quyết phản đối kế hoạch này Một trong những lý do chính gây ra sự phản đối của họ là cối xay gió sẽ gây ra ô nhiễm tiếng ồn Ngoài ra, một số ý kiến cho rằng tua-bin gió làm ảnh hưởng xấu đến thẩm

mỹ của một thành phố và ngành công nghiệp du lịch trong khu vực của họ Trên đây là một số ưu điểm và nhược điểm của năng lượng gió.Năng lượng gió chắc chắn là một trong những nguồn năng lượng của tương lai, tuy nhiên điều quan trọng là chính phủ các nước trên toàn thế giới cần phân bổ nguồn lực để cải thiện các công nghệ hiện có Mặc dù năng lượng gió có những nhược điểm nhất định nhưng chúng ta không có lý do từ bỏ nguồn năng lượng sạch có thể tái tạo này và cản trở những nỗ lực để khai thác hết các tiềm năng của nó.

III.Thực trạng năng lượng gió ở Việt Nam và thế giới.

Các nhà máy điện gió đầu tiên, một ở Bình Thuận và một ở Bạc Liêu,

có thể xem là các điểm đột phá mở đường xây dựng nền công nghiệp phong điện non trẻ, nhưng được kỳ vọng là một nguồn điện trụ cột trong tương lai ở Việt Nam.

Nhà máy điện gió Bạc Liêu đã được khánh thành, đưa vào hoạt động với 62 tua bin tại bãi bồi ven biển xã Vĩnh Trạch Đông, TP Bạc Liêu (Bạc Liêu)

Dự án có tổng công suất là 99,2 MW, điện năng sản xuất khoảng 320 triệu KWh/năm

Nhà máy Phong Điền 1- Bình Thuận có 20 tua-bin với tổng công suất 30

MW Từ khi phát thử nghiệm vào tháng 9/2009 đến nay, mỗi năm dự án sản xuất 85 triệu kWh điện và được hòa vào lưới điện quốc gia, đồng thời giảm phát thải 58.000 tấn CO2/năm

Đức, Tây Ban Nha, Hoa Kỳ, Đan Mạch và Ấn Độ là những quốc gia

sử dụng năng lượng gió nhiều nhất trên thế giới Chẳng hạn vào năm

2009 , điện gió chiếm 8% tổng số điện xử dụng tại Đức ; trong khi đó con số này lên đến 14% ở Ai len và 11% tại Tây Ban Nha Hoa Kỳ sản xuất nhiều điện gió nhất thế giới với công xuất nhảy vọt từ 6 GW vào năm 2004 lên đến 35 GW vào 2009 và điện gió chiếm 2.4% tộng số điện tiêu dùng Trung Quốc và Ấn Độ cũng phát triễn nhanh về nguồn năng lượng sạch này với 22.5 GW (Trung Quốc, 2009) và 10.9 25

GW (Ấn Độ , 2009)

Nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa và bờ biển dài hơn 3200km, còn có cả gió mùa tây nam thổi vào mùa hè, tốc độ gió trung bình ở biển Đông Việt Nam khá mạnh Vì vậy nhờ vào vị trí địa lý mà tiềm năng về năng lượng gió ở Việt Nam là rất triển vọng.

Theo đánh giá Việt Nam có

tiềm năng lớn nhất khu vưc

Đông Nam Á về năng lượng

gió Tổng tiềm năng điện gió

của Việt Nam ước đạt 513.360

MW tức là bằng hơn 200 lần

công suất của thủy điện Sơn

La, và hơn 10 lần tổng công suất dự báo của nghành điện năm

2020 Khu vực này chủ yếu dựa vào hướng gió tây nam Trong chương trình đánh giá về Năng lượng cho Châu Á, Việt Nam có tới 8,6% diện tích lãnh thổ được đánh giá có tiềm năng từ “tốt” đến

’”rất tốt” để xây dựng các trạm điện gió cỡ lớn thì diện tích này ở Campuchia là 0,2%, ở Lào là 2,9%, và ở Thái-lan cũng chỉ là 0,2%.Việt Nam có đến 41% diện tích nông thôn có thể phát triển điện gió loại nhỏ Nếu so sánh con số này với các nước láng giềng thì Campuchia có 6%, Lào có 13% và Thái Lan là 9%

Ở Việt Nam, các khu vực có thể phát triển năng lượng gió không trải đều trên toàn bộ lãnh thổ.Với ảnh hưởng của gió mùa thì chế độ gió cũng khác nhau Nếu ở phía bắc đèo Hải Vân thì

mùa gió mạnh chủ yếu trùng với mùa gió đông bắc, trong đó các khu vực giàu tiềm năng nhất là Quảng Ninh, Quảng Bình, và Quảng Trị Ở phần phía Nam đèo Hải Vân, mùa gió mạnh trùng với mùa gió Tây Nam, và các vùng tiềm năng nhất thuộc cao nguyên Tây Nguyên, các tỉnh ven biển đồng bằng sông Cửu Long, và đặc biệt là hai vùng giàu tiềm năng nhất để phát triển năng lượng gió

là Sơn Hải (Ninh Thuận) và vùng đồi cát ở độ cao 60 - 100m từ phía tây Hàm Tiến đến Mũi Né (Bình Thuận) Vùng này không những có vận tốc gió trung bình lớn, mà còn có một thuận lợi là số lượng các cơn bão khu vực ít và gió có xu thế ổn định Trong những tháng có gió mùa, tỷ lệ gió nam và đông nam lên đến 98% với vận tốc trung bình 6 - 7 m/giây, tức là vận tốc có thể xây dựng các trạm điện gió công suất 3 - 3,5 mW Tiềm năng năng lượng gió của Việt Nam không nhỏ Phân bố mật độ năng lượng được đánh giá vào khoảng 800-1400 kWh/ m² /năm tại các hải đảo, 500-1000 kWh /m² /năm tại vùng duyên hải miền Trung, Tây Nguyên và duyên hải Nam bộ, các khu vực khác dưới 500kWh/ m² /năm.

Kết luận:

Việc phát triển các nguồn năng lượng tái tạo nói chung và điện gió nói riêng ngày càng có vai trò lớn trong cân bằng năng lượng

và có ý nghĩa quan trọng trong vấn đề an ninh năng lượng của Việt Nam So với các chương trình phát triển năng lượng khác (điện nguyên tử, hay than đồng bằng sông Hồng), chương trình phát triển điện gió với đặc thù riêng (phân tán, nhỏ lẻ, cục bộ) và với tính khả thi như đã đề cập ở trên, có thể giao cho các tổ chức hoặc doanh nghiệp tư nhân triển khai Về phía Nhà nước, cần có chính sách ưu đãi, khuyến khích đầu tư đối với mọi dự án xây dựng điện gió ở bất kỳ địa điểm nào (trên bờ hay ngoài đảo, đồng bằng hay Tây Nguyên) trên cơ sở tham khảo kinh nghiệm của các nước trên thế giới.

-HẾT -NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

Tác giả: Vương Vinh Hưng– 12A1

1 Giới thiệu sơ lược

-Năng lượng mặt trời (NLMT) tức là bức xạ ánh sáng và nhiệt từ Mặt trời, đã được khai thác bởi con người từ thời cổ đại bằng cách sử dụng một loạt các công nghệ phát triển hơn bao giờ hết Bức xạ mặt trời, cùng với tài nguyên thứ cấp của năng lượng mặt trời như sức gió và sức sóng,sức nước và sinh khối, làm thành hầu hết năng lượng tái tạo có sẵn trên Trái Đất Chỉ có một phần rất nhỏ của năng lượng mặt trời có sẵn được sử dụng

-Các ứng dụng của NLMT

+ Nhiệt mặt trời

+ Điện mặt trời

+ Hóa học năng lượng mặt trời

2 Về các ứng dụng

2.1 Nhiệt mặt trời

Công nghệ nhiệt mặt trời có thể được sử dụng cho đun nước nóng, sưởi ấm không gian, làm mát không gian và quá trình sinh nhiệt

Nước nóng:

-Hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời sử dụng ánh sáng mặt trời để làm nóng nước Trong vĩ độ địa lý thấp (dưới 40 độ) 60-70% sử dụng nước nóng với nhiệt độ lên đến 60°C có thể được cung cấp bởi hệ thống sưởi ấm mặt trời Các loại phổ biến nhất của máy nước nóng năng lượng mặt trời là sơ tán thu ống

(44%) và thu gom tấm kính phẳng (34%) thường được sử dụng nước nóng trong nước; và các tấm năng lượng không tráng nhựa (21%) sử dụng chủ yếu để làm nóng bể bơi

Hệ thống sưởi ấm, làm mát và thông gió

-Tại Hoa Kỳ, hệ thống sưởi ấm, thông gió và điều hòa không khí (HVAC) chiếm 30% năng lượng được sử dụng trong các tòa nhà thương mại và gần 50% năng lượng sử dụng trong các tòa nhà dân cư Công nghệ sưởi ấm, làm mát và thông gió năng lượng mặt trời có thể được sử dụng để bù đắp một phần năng lượng này

-Nhiệt khối là vật liệu bất kỳ có thể được sử dụng để lưu trữ nhiệt nóng từ Mặt trời trong trường hợp này là NLMT Các vật liệu nhiệt khối phổ biến bao gồm đá, xi măng và nước Chúng đã được sử dụng trong lịch sử ở vùng khí hậu khô hạn và khu vực ôn đới ấm để giữ mát các tòa nhà bằng cách hấp thụ năng lượng mặt trời vào ban ngày và bức xạ nhiệt đã lưu trữ để không khí mát vào ban đêm Tuy nhiên, chúng cũng có thể được sử dụng trong khu vực ôn đới lạnh để duy trì sự ấm áp Kích thước và vị trí của nhiệt khối phụ thuộc vào nhiều yếu tố như điều kiện khí hậu, chiếu sáng bằng ánh sáng ngày và bóng râm Khi kết hợp đúng cách, nhiệt khối duy trì nhiệt độ không gian trong một phạm vi thoải mái và làm giảm sự cần thiết để sưởi ấm phụ trợ và thiết bị làm mát

Xử lý nước:

-Chưng cất nước bằng NLMT có thể được sử dụng cho nước mặn hoặc nước

lợ uống được Ví dụ đầu tiên trong số này là bởi nhà giả kim thuật thế kỷ 16 Ả Rập, dự án chưng cất NLMT quy mô lớn lần đầu tiên được xây dựng vào năm

1872 tại thị trấn khai thác mỏ Las Salinas của Chile Trong đó có khu vực thu NLMT là 4.700 m2, có thể sản xuất lên đến 22.700 L mỗi ngày và hoạt động 40 năm Các thiết kế chưng cất cụ thể bao gồm dốc đơn, dốc đôi (hay kiểu nhà kính), thẳng đứng, hình nón, hấp thụ ngược Các still này có thể hoạt động trong chế độ thụ động, tích cực, hoặc lai Still dốc đôi là kinh tế nhất cho các công dụng gia đình phi tập trung, trong khi các đơn vị đa ảnh hưởng tích cực phù hợp hơn cho các ứng dụng quy mô lớn

-Khử trùng nước năng lượng mặt trời (SODIS) liên quan đến việc phơi sáng các chai nhựa polyethylene terephthalate (PET) đổ đầy nước dưới ánh sáng mặt trời trong vài giờ Thời gian phơi sáng khác nhau tùy thuộc vào thời tiết và khí hậu từ tối thiểu là sáu giờ đến hai ngày trong điều kiện hoàn toàn u ám Đó là khuyến cáo của Tổ chức Y tế Thế giới như là một phương pháp khả thi cho xử lý nước hộ gia đình và lưu trữ an toàn Hơn 2 triệu người ở các nước đang phát triển

sử dụng phương pháp này đối với nước uống hàng ngày của họ

-Năng lượng mặt trời có thể được sử dụng trong một ao nước ổn định để xử lý nước thải mà không cần hóa chất hoặc điện

Nấu ăn

-Bếp NLMT sử dụng ánh sáng mặt trời để nấu nướng, làm khô và khử trùng Chúng có thể được nhóm lại thành ba loại lớn: bếp hộp, bếp tấm và bếp phản xạ Bếp năng lượng mặt trời đơn giản nhất là bếp hộp đầu tiên được xây dựng bởi Horace de Saussure vào năm 1767 Bếp hộp cơ bản bao gồm một thùng cách nhiệt có nắp đậy trong suốt.Nó có thể được sử dụng hiệu quả với bầu trời u ám một phần và thường sẽ đạt đến nhiệt độ 90-150°C Bếp tấm sử dụng một tấm phản chiếu ánh sáng mặt trời trực tiếp vào một thùng chứa cách nhiệt và đạt đến