Nghiên cứu năng lượng mặt trời ở việt nam

Trước những đòi hỏi về giải quyết vấn đề năng lượng, cũng như mặt thuận lợi trong việc đưa năng lượng mặt trời vào khai thác ở Việt nam, thì yêu cầu cần có kế hoạch cụ thể nhằm phát triể

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA -o0o -

HỌ VÀ TÊN HỌC VIÊN: NGUYỄN VĂN TỊCH

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG TP HCM Cán bộ hướng dẫn khoa học : TS Trần Hoàng Lĩnh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: NGUYỄN VĂN TỊCH MSHV: 13180518

Ngày, tháng, năm sinh: 10, 05, 1984 Nơi sinh: Hà Nam

Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 60.52.02.02

I TÊN ĐỀ TÀI: Quy hoạch năng lượng mặt trời ở Việt Nam

II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : (Ghi theo trong QĐ giao đề tài)

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: (Ghi theo trong QĐ giao đề tài)

V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ghi rõ học hàm, học vị, họ, tên):TS Trần Hoàng Lĩnh

Tp HCM, ngày tháng năm 20

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

Trần Hoàng Lĩnh

TRƯỞNG KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

Lời cảm ơn Khoá luận tốt nghiệp Thạc Sĩ là bước đầu tiên đánh dấu quá trình nghiên cứu khoa học của cử nhân, kỹ sư nhằm nâng cao khả năng sáng tạo tư duy cũng như đưa ứng dụng khoa học đã nghiên cứu vào ứng dụng thực tế, áp dụng thực tiễn cuộc sống

Trong quá trình thực hiện khoá luận tốt nghiệp, em đã được sự giúp đỡ, hướng dẫn,

hỗ trợ, động viên từ gia đình, từ quý thầy cô cùng các đồng nghiệp và bạn bè Nhờ đó mà

em đã hoàn thành được luận văn như mong muốn, nay xin cho phép em được gửi lời cảm

ơn sâu sắc và chân thành đến:

Ba, mẹ là người đã nuôi nấng, chăm sóc, lo lắng, luôn đồng hành và chia sẻ mọi khó khăn với em trong cuộc sống

Các quý Thầy, Cô trường Đại Học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh – những người đã trực tiếp giảng dạy truyền đạt những kiến thức bổ ích cho em, là những hành trang vô cùng quý giá để em bước vào sự nghiệp nghiên cứu khoa học trong tương lai Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn rất sâu sắc tới thầy Trần Hoàng Lĩnh, là giảng viên

đã trực tiếp hướng dẫn cho em làm khóa luận tốt nghiệp này Trong thời gian được sự hướng dẫn của Thầy, em đã được Thầy giải đáp mọi thắc mắc, chỉ bảo tận tình, quan tâm, giúp đỡ và cung cấp cho em rất nhiều kiến thức bổ ích Nhờ đó em mới có thể hoàn thành được đề tài của khóa Luận tốt nghiệp Em sẽ mãi ghi nhớ thời gian được làm việc, học hỏi những kiến thức của Thầy, và đó là những sự tổng kết rất hoàn hảo cho toàn quá trình học tập và nghiên cứu của em tại trường Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh

Bên cạnh đó, là sự giúp đỡ của các đồng nghiệp, bạn bè Những người đã cùng làm việc, trao đổi, học tập và đồng hành với em trong toàn khóa học, cũng như trong thời gian làm khóa luận tốt nghiệp

được những kinh nghiệm bổ ích để áp dụng vào thực tiễn một cách hiệu quả trong tương lai

Kính chúc mọi người luôn vui vẻ, hạnh phúc, dồi dào sức khỏe và thành công trong công việc và cuộc sống

Em xin chân thành cảm ơn!

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Nguồn năng lượng trên trái đất đang lâm vào tình trạng suy giảm nhanh chóng và khả năng đi tới tiệm cận của sự cạn kiệt là rất rõ ràng do nhu cầu khai thác và sử dụng của con người ngày một lớn, đặc biệt là những nguồn năng lượng tự nhiên như: dầu mỏ, than

đá, thủy năng, khí gas tự nhiên,

Trước tình hình năng lượng ngày càng khan hiếm, đặc biệt là ở các nước có nền kinh tế phát triển mạnh, nền kinh tế công nghiệp như: Mỹ, Nga, Đức, Nhật, Trung Quốc, thì yêu cầu cấp bách cho sự giải quyết này là rất cần thiết Biện pháp đang được dùng phổ biến hiện nay là nghiên cứu tạo ra các loại năng lượng mới (năng lượng nguyên tử), khai thác và sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo – năng lượng sạch như: địa nhiệt, thủy triều, gió, Mặt trời, Việt nam cũng đang đi theo hướng này nhằm giải quyết vấn đề năng lượng đang ngày càng bị ảnh hưởng bởi tình hình năng lượng của Thế giới

Việt nam với lợi thế là một trong những nước nằm trong giải phân bổ ánh nắng Mặt trời nhiều nhất trong năm trên bản đồ bức xạ Mặt trời của Thế giới, phía Bắc bình quân có khoảng từ 1.800-2.100 giờ nắng/năm, phía Nam (từ Đà Nẵng trở vào) bình quân từ 2.000-2.600 giờ nắng/năm và với dải bờ biển dài hơn 3.000km, có hàng nghìn đảo hiện có cư dân sinh sống nhưng nhiều nơi không thể đưa điện lưới đến được Vì vậy, sử dụng năng lượng mặt trời như một nguồn năng lượng tại chỗ để thay thế cho các dạng năng lượng truyền thống, đáp ứng nhu cầu của các vùng dân cư này là một kế sách có ý nghĩa về mặt kinh tế, an ninh quốc phòng

Trước những đòi hỏi về giải quyết vấn đề năng lượng, cũng như mặt thuận lợi trong việc đưa năng lượng mặt trời vào khai thác ở Việt nam, thì yêu cầu cần có kế hoạch cụ thể nhằm phát triển quy hoạch nguồn năng lượng này Lập các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật để tính toán chi phí đầu tư cũng như các biện pháp tối ưu nhằm nâng cao hiệu suất các bộ thu phát năng lượng mặt trời Đồng thời đưa ra các dự báo kịch bản tương lai về tình hình phát triển năng lượng mặt trời ở Việt nam trong những giai đoạn tiếp theo Song song là việc đưa ra những kiến nghị, đề xuất để phát triển quy hoạch về nguồn năng lượng này trong tương lai

viên Tiến Sĩ Trần Hoàng Lĩnh Các số liệu, kết quả nêu trong Luận văn là trung thực và được lấy từ các nguồn sách, báo cáo có nguồn gốc

Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong Luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc

Học viên thực hiện Luận văn Nguyễn Văn Tịch

MỤC LỤC

Nhiệm vụ luận văn thạc sĩ ii

Lời cảm ơn iii

Tóm tắt luận văn v

Lời cam đoan vi

Danh sách các đồ thị, hình vẽ xii

Danh sách các bảng biểu xv

Chương 1: Tổng quan và hiện trạng sử dụng năng lượng mặt trời ở Việt nam 1

1.1 Tổng quan năng lượng Mặt trời 1

1.1.1 Năng lượng và năng lượng Mặt trời trên Thế giới 1

1.1.2 Tổng quan về năng lượng Mặt trời ở Việt nam 9

1.2 Hiện trạng khai thác và sử dụng năng lượng Mặt trời ở Việt nam 13

1.2.1 Cơ sở hạ tầng triển khai năng lượng mặt trời ở Việt nam 13

1.2.2 Tình hình sử dụng và khai thác năng lượng Mặt trời ở Việt Nam 18

1.3 Đánh giá chung các dự án ở Việt nam 19

Chương 2:Cơ cấu năng lượng, tình hình kinh tế - xã hội và dân số Việt nam 22

2.1 Tình hình chung của nước ta 22

2.1.1 Đặc điểm địa lý, khí hậu, thủy văn 22

2.1.2 Các nguồn năng lượng ở Việt nam 23

2.2 Tình hình kinh tế - xã hội Việt nam 27

2.2.1 Bối cảnh kinh tế - xã hội nước ta hiện nay 27

2.2.2 Dự báo trong tương lai, giai đoạn tới năm 2020 33

2.3 Tình hình dân số 33

2.3.1 Tình hình dân số Thế giới 33

2.3.2 Dân số Việt nam 35

2.4 Ảnh hưởng tới khai thác các nguồn năng lượng 35

2.4.1 Ảnh hưởng tích cực 36

2.4.2 Tác động tiêu cực 37

Chương 3: Phương pháp luận xác định địa điểm cho phát triển năng lượng Mặt trời ở Việt Nam 39

3.1.2 Xác định cụ thể những địa điểm phù hợp để phát triển điện Mặt trời 40

3.2 Kết quả tính toán vùng đệm cho các dự án điện Mặt trời công suất lớn 44

3.3 Ứng dụng GIS trong quy hoạch 45

3.4 Tóm lược các dữ liệu đầu vào và công cụ sử dụng trong quy hoạch 47

3.4.1 Dữ liệu đầu vào 47

3.4.2 Công cụ thực hiện 49

3.5 Kết quả cường độ Mặt trời ở các tỉnh nước ta 50

3.6 Đánh giá tiềm năng năng lượng Mặt trời ở Việt nam 53

3.6.1 Vùng Tây Bắc 54

3.6.2 Vùng Đông Bắc 55

3.6.3 Vùng Đồng Bằng Sông Hồng 56

3.6.4 Vùng Bắc Trung Bộ 57

3.6.5 Vùng Tây Nguyên và Nam Trung Bộ 58

3.6.6 Đông Nam Bộ 60

3.6.7 Đồng Bằng Sông Cửu Long 61

Chương 4:Dự báo nhu cầu tiêu thụ và cơ chế phát triển năng lượng Mặt trời ở Việt nam 63

4.1 Giới thiệu mô hình dự báo 63

4.1.1 Phương pháp trực tiếp 63

4.1.2 Một số phương pháp gián tiếp thường dùng 63

4.2 Lựa chọn mô hình dự báo 64

4.2.1 Phương pháp trực tiếp 64

4.2.2 Phương pháp gián tiếp 65

4.3 Dự báo nhu cầu năng lượng Mặt trời đến năm 2030 65

4.3.1 Kết quả dự báo nhu cầu năng lượng Mặt trời 67

4.3.2 Đề xuất địa điểm và quy mô xây dựng các dự án điện Mặt trời 69

4.3.3 Đề xuất loại hình lắp trạm phát điện Mặt trời 69

4.4 Hiện trạng và triển vọng áp dụng CDM cho phát triển năng lượng Mặt trời ở Việt nam 70

4.4.1 Phát triển sạch là gì? 70

4.4.2 Nghị định thư Kyoto và cơ chế CDM 70

4.4.3 Khung pháp lý CDM ở Việt nam 71

4.4.4 Chu trình dự án CDM 72

4.4.5 Triển vọng áp dụng CDM đối với phát triển năng lượng Mặt trời 72

Chương 5:Chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật 74

5.1 Các chỉ tiêu về kinh tế 74

5.1.1 Cơ sở xác định vốn đầu tư 74

5.1.2 Xác định chỉ tiêu vốn đầu tư các công trình, dự án 75

5.1.3 Chỉ tiêu tính toán một số chi phí thường gặp 76

5.1.4 Cơ sở tính toán các chi phí đầu tư thiết bị 77

5.1.5 Bài toán kinh tế trong dự án điện Mặt trời 79

5.2 Các chỉ tiêu kỹ thuật 83

5.2.1 Tính toán năng lượng Mặt trời 83

5.2.2 Chỉ tiêu đối với dàn pin Mặt trời 86

5.2.3 Thiết bị nhiệt Mặt trời 86

5.2.4 Tính toán chỉ tiêu trong một số ứng dụng thực tế 92

5.2.5 Chỉ tiêu kỹ thuật của các thiết bị trong đấu nối điện 102

Chương 6:Phương án đấu nối điện mặt trời 104

6.1 Các phương pháp đấu nối 104

6.1.1 Phương pháp đấu nối điện Mặt trời độc lập 104

6.1.2 Phương pháp đấu nối hòa lưới, tổng hợp 105

6.2 Các bước thiết kế hệ thống cấp điện Mặt trời 107

6.2.1 Lựa chọn sơ đồ khối 107

6.2.2 Tính toán hệ nguồn điện pin Mặt trời 108

6.3 Lựa chọn thiết bị 111

6.3.1 Chọn hệ thống pin PV (Solar array) 111

6.3.2 Bộ điều khiển sạc điện Mặt trời tới bình acquy (Solar charge controller) 111

6.3.3 Bộ ngắt dòng liên lạc từ hệ thống acquy với hệ thống pin 112

6.3.4 Hệ thống lưu trữ acquy (Battery bank) 112

6.3.5 Bảng điều khiển dòng tải 112

7.1 Các điều kiện và thủ tục đấu nối vào lưới điện 113

7.1.1 Những điều kiện đấu nối vào lưới điện 113

7.1.2 Thủ tục đấu nối lưới điện 113

7.1.3 Quy định đấu nối theo dự thảo quản lý đầu tư nhà máy điện Mặt trời 114

7.2 Kết nối điện Mặt trời vào lưới điện 114

7.2.1 Nhà máy phát điện Mặt trời 114

7.2.2 Hệ thống điện Mặt trời hòa lưới không có hệ thống lưu trữ 118

7.2.3 Hệ thống điện Mặt trời hòa lưới có hệ thống lưu trữ 120

Chương 8:Thủ tục đầu tư và nguồn vốn cho dự án phát điện Mặt trời 122

8.1 Thủ tục đầu tư 122

8.1.1 Lựa chọn địa điểm 122

8.1.2 Đánh giá tiềm năng năng lượng Mặt trời 123

8.1.3 Lập báo cáo đầu tư và xin bổ sung vào Quy hoạch phát triển điện lực 123

8.1.4 Lập dự án đầu tư 124

8.1.5 Ký hợp đồng mua bán điện với EVN 124

8.1.6 Thực hiện dự án 125

8.2 Nguồn vốn cho dự án điện Mặt trời 126

8.3 So sánh chi phí đầu tư dự án năng lượng điện Mặt trời với các dự án điện dùng năng lượng khác 128

Chương 9:Đánh giá tác động tới môi trường 131

9.1 Bảo vệ môi trường 131

9.1.1 Quan điểm 131

9.1.2 Các chỉ tiêu đánh giá 131

9.1.3 Giải pháp bảo vệ môi trường trong phát triển năng lượng 131

9.2 Đánh giá tác động tới môi trường trong quy hoạch năng lượng Mặt trời 132

9.2.1 Đánh giá môi trường chiến lược trong hoạt động điện Mặt trời 132

9.2.2 Tác động tới khí hậu 133

9.2.3 Tác động tới hệ sinh thái 133

9.2.4 Tác động tới nguồn nước và con người 134

Chương 10: Kết luận và kiến nghị 135

10.1 Kết luận trong quy hoạch năng lượng Mặt trời 135

10.1.1.Những ưu điểm và nhược điểm của triển khai quy hoạch 135

10.1.2.Những thuận lợi và khó khăn trong việc triển khai quy hoạch 136

10.2 Những kiến nghị 139

10.2.1.Về thực hiện quy hoạch năng lượng Mặt trời 139

10.2.2.Về cơ chế và hành lang pháp lý thực hiện quy hoạch 139

10.2.3.Về trang thiết bị, nguồn nhân lực 140

10.2.4.Về vốn đầu tư 140

Tài liệu tham khảo 142

Phụ lục 145

Hình 1.1 – Mức tiêu thụ năng lượng Thế giới từ 1970 ÷ 2025 1

Hình 1.2 – Tiêu thụ năng lượng phân theo khu vực, 1970 ÷ 2025 1

Hình 1.3 – Mức tiêu thụ các nguồn năng lượng từ 1970 ÷ 2025 3

Hình 1.4 – Lượng khí thải CO2 sinh ra do sử dụng năng lượng hóa thạch 3

Hình 1.5 – Biểu đồ phân bố các nguồn năng lượng sơ cấp 4

Hình 1.6 – Khoảng một nửa số năng lượng mặt trời đến bề mặt của Trái Đất 5

Hình 1.7 – Tốc độ tăng trưởng công suất trung bình hàng năm năng lượng tái tạo và nhiên liệu sinh học (2007÷2012) 6

Hình 1.8 – Tổng công suất năng lượng mặt trời Thế giới đã khai thác 7

Hình 1.9 – 10 nước có công suất năng lượng mặt trời lớn nhất (năm 2012) 7

Hình 1.10 – 15 nước sản xuất module thu – phát năng lượng mặt trời nhiều nhất 7

Hình 1.11 – Bản đồ tổng lượng bức xạ Mặt trời toàn cầu trung bình/năm (KWh/m2) 8

Hình 1.12 – Nguyên lý cấu tạo pin mặt trời (trên) và module (dưới) 13

Hình 1.13 – Hệ pin Mặt trời 500W cho hộ gia đình Đảo Quan Lạn, Quảng Ninh 13

Hình 1.14 – Cấu tạo và nguyên lý thu năng lượng mặt trời nhờ hiệu ứng nhà kính 15

Hình 1.15 – Tỉ lệ phát thải khí CO2 theo ngành và dạng năng lượng năm 2010 15

Hình 1.16 – Gương Parabol thu năng lượng nhiệt Mặt trời 16

Hình 2.1 – Cơ cấu năng lượng tiêu dùng 21

Hình 2.2 – Biểu đồ tình hình tiêu thụ năng lượng ở Việt nam 22

Hình 2.3 – Cơ cấu phát điện năm 2000 và năm 2010 22

Hình 2.4 – Tỉ lệ phát thải khí CO2 theo ngành và dạng năng lượng năm 2010 23

Hình 2.5 – Tăng trưởng GDP quý 1 qua các năm 2010 ÷ 2014 (%) 25

Hình 2.6 – Tăng trưởng GDP hàng quý qua các năm 2010 ÷ 2014 (% tăng so cùng kỳ) 25

Hình 2.7 – Tương quan kinh tế và năng lượng giai đoạn 2005 đến 2030 33

Hình 3.1 – Phương pháp luận xác định địa điểm cho phát triển năng lượng mặt trời 36

Hình 3.2 – Mô hình phương pháp tính toán bức xạ nhiệt dùng Matlab và HOMER 39

Hình 3.3 – Bản đồ tổng lượng bức xạ Mặt trời toàn cầu trung bình/năm (KWh/m2) 43

Hình 5.1 – Dự đoán chi phí đầu tư công suất năng lượng mặt trời 70

Hình 5.2 – Quá trình truyền năng lượng bức xạ từ Mặt trời qua lớp khí quyển 78

Hình 5.3 – Quan hệ các góc hình học của tia bức xạ Mặt trời trên mặt nghiêng 79

Hình 5.4 – Mặt cắt bộ thu kiểu lồng kính 2 lớp dùng gia nhiệt cho môi chất lỏng 81

Hình 5.5 – Cấu tạo bộ thu kiểu hộp tấm phẳng 82

Hình 5.6 – Hệ gương và mặt thu 83

Hình 5.7 – Mặt thu gương phẳng 84

Hình 5.8 – Mặt thu gương nón cụt 84

Hình 5.9 – Gương nón với mặt thu hình ống trụ 85

Hình 5.10 – Ảnh của Mặt trời qua gương Parabol 85

Hình 5.11 – Gương Parabol 86

Hình 5.12 – Chế tạo gương Parabol trụ 86

Hình 5.13 – Cấu tạo bếp hình hộp 86

Hình 5.14 – Cấu tạo bếp Parabol 87

Hình 5.15 – Đứng nấu ăn trong nhà 87

Hình 5.16 – Cấu tạo Collector hấp thụ nhiệt 87

Hình 5.17 – Cấu tạo bộ thu lồng kính kiểu ống 89

Hình 5.18 – Bộ thu năng lượng mặt trời kiểu ống nhiệt 90

Hình 5.19 – Thiết bị chưng cất đơn giản 91

Hình 5.20 – Động cơ Stirling 92

Hình 5.21 – Hệ thống máy lạnh hấp thụ rắn 92

Hình 5.22 – Hệ thống làm mát không khí dùng năng lượng mặt trời 94

Hình 5.23 – Hệ thống vừa làm mát vừa sưởi ấm dùng năng lượng mặt trời 94

Hình 5.24 – Sơ đồ nguyên lý hệ thống nhà máy điện mặt trời 95

Hình 5.25 –Sơ đồ dùng tháp trung tâm 95

Hình 6.1 – Hệ thống cấp điện mặt trời DC 97

Hình 6.2 – Hệ thống cấp điện mặt trời AC 98

Hình 6.3 – Hệ thống cấp điện mặt trời kết hợp với nguồn khác 99

Hình 6.4 – Mô hình nối điện mặt trời không có acquy với lưới điện 99

Hình 6.5 – Chi tiết cấu tạo hòa lưới điện mặt trời công suất 100kW 100

Hình 6.6 – Sơ đồ khối hệ thống pin mặt trời 100

Hình 7.1 – Mô hình hòa lưới điện Quốc gia nhà máy điện mặt trời 107

Hình 7.2 – Sơ đồ khối hòa lưới điện nhà máy điện mặt trời 108

Hình 7.3 – Chi tiết đấu nối các thiết bị trong nhà máy điện mặt trời 108

Hình 7.4 – Sơ đồ nối đất nhà máy điện mặt trời 109

Hình 7.5 – Hệ thống điện mặt trời hòa lưới không có hệ thống lưu trữ 110

Hình PL1.2 – Bát năng lượng mặt trời tại Auroville, Ấn Độ 136

Hình PL1.3 – Bếp Scheffler lớn nhất Thế giới tại Abu Road, Rajasthan, Ấn Độ 137

Hình PL1.4 – Xe đua Nuna3 tại cuộc đua từ Darwin tới Adelaide, Úc 138

Hình PL1.5 – Helios UAV trong chuyến bay sử dụng năng lượng mặt trời 138

Hình PL3 – Mô hình hoạt động của pin Dye-sensitized Solar Cells 140

Hình PL4.1 – Mô hình hòa mạng nối trực tiếp 141

Hình PL4.2 – Mô hình hòa mạng có dự trữ pin/acquy 141

Hình PL4.3 – Hệ thống đơn lẻ kết hợp với các nguồn năng lượng khác 142

Hình PL4.4 – Mô hình điện Mặt trời đơn lẻ hộ gia đình 143

Hình PL4.5 – Thu nhiệt Mặt trời dạng đĩa 143

Hình PL5.1 – Ghép các dải tấm cell lại thành tấm lớn tại nhà máy 144

Hình PL5.2 – Các đại biểu thăm nhà máy pin mặt trời ở Bắc Giang 145

Hình PL6.1 – Những tấm panel pin Mặt trời trong dự án khu công nghệ cao quận 9 146

Hình PL6.2 – Các tấm pin mặt trời do nhà máy sản xuất 147

Hình PL6.3 – Những tấm Panel pin Mặt trời thuộc dự án 148

Hình PL6.4 – Hệ thống 1 KWp tại phân khu II 148

Hình PL6.5 – Hệ thống 110Wp tại các hộ dân 148

Hình PL6.6 – Lễ khánh thành hệ thống pin Mặt trời nối lưới tại Bộ Công Thương 149

Hình PL6.7 – Dải Panel trên nóc tòa nhà trụ sở Bộ Công Thương 150

Hình PL6.8 – Dàn pin Mặt trời trên đảo Trường Sa 151

DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Các chỉ số tiêu thụ các dạng năng lượng tái tạo, ngoại trừ thủy năng 2

Bảng 1.2: Năng lượng tiêu thụ hàng năm 5

Bảng 1.3: Số liệu bức xạ Mặt trời ở Việt nam 9

Bảng 1.4: Trung bình cường độ bức xạ Mặt trời tại các tỉnh, đô thị lớn 9

Bảng 1.5: Số giờ nắng và cường độ bức xạ khu vực Tây Bắc 10

Bảng 2.1: Diện tích đất sử dụng trong 6 vùng sinh thái của Việt nam 20

Bảng 2.2: Một số chỉ tiêu trong kịch bản phát triển năng lượng Việt nam đến 2030 23

Bảng 2.3: Dự báo nhu cầu năng lượng các ngành ở Việt nam tới năm 2025 34

Bảng 2.4: Dự báo kịch bản kinh tế Việt nam tới năm 2020 30

Bảng 2.5: 10 quốc gia có quy mô dân số lớn nhất Thế giới 2012 ÷ 2050 31

Bảng 3.1: Số liệu bức xạ Mặt trời ở Việt nam 37

Bảng 3.2: Quy định về vùng loại trừ và vùng đệm trong quy hoạch năng lượng mặt trời 41

Bảng 3.3: Dữ liệu đầu vào cho qui hoạch điện Mặt trời 43

Bảng 3.4: Trung bình cường độ bức xạ Mặt trời tại các tỉnh ở nước ta 46

Bảng 3.5: Địa lý, dân số, GDP và cường độ mặt trời vùng Tây Bắc 50

Bảng 3.6: Địa lý, dân số, GDP và cường độ mặt trời vùng Đông Bắc 52

Bảng 3.7: Địa lý, dân số, GDP và cường độ mặt trời vùng Đồng Bằng Sông Hồng 53

Bảng 3.8: Địa lý, dân số, GDP và cường độ mặt trời vùng Bắc Trung Bộ 54

Bảng 3.9: Địa lý, dân số, GDP và cường độ mặt trời Tây Nguyên và Nam Trung Bộ 55

Bảng 3.10: Địa lý, dân số, GDP và cường độ mặt trời vùng Đông Nam Bộ 56

Bảng 3.11: Địa lý, dân số, GDP và cường độ mặt trời vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long 57

Bảng 4.1: Các kịch bản tăng trưởng kinh tế Việt nam tới năm 2030 61

Bảng 4.2: Dự báo dân số Việt nam tới năm 2030 61

Bảng 4.3: Trung bình GDP đầu người và dân số các vùng kinh tế ở nước ta 61

Bảng 4.4: Đề xuất quy hoạch phát triển điện mặt trời giai đoạn 2016 ÷ 2030 63

Bảng 4.5: Đề xuất quy hoạch phát triển điện mặt trời giai đoạn 2016 ÷ 2030 63

Bảng 4.6: Đề xuất quy hoạch phát triển điện mặt trời giai đoạn 2016 ÷ 2030 63

Bảng 4.7: Dự báo nhu cầu năng lượng điện 2015 ÷ 2030 64

Bảng 4.8: Dự báo số lượng hệ thống nước nóng dùng ở Việt nam tới năm 2030 64

Bảng 4.9: Quy mô xây dựng nhà máy phát điện mặt trời ở Việt nam 65

Bảng 8.1: Khả năng cung cấp tài chính cho các dự án điện Mặt trời 119

Bảng 8.2: Tính toán sơ bộ vốn đầu tư nhà máy điện mặt trời công suất 50MW 120

Bảng 9: Mức thải loại CO2 của một số ngành điện 124

Bảng PL6.1: Thiết bị trong hệ thống điện Mặt trời tại khu công nghệ cao, Quận 9 147

Bảng PL 6.2: Một số dự án năng lượng mặt trời đã thực hiện ở Việt Nam 151

Bảng PL17.1: Vốn đầu tư nhà máy thủy điện Lai Châu (tỷ VNĐ) 166

Bảng PL17.2: Chỉ tiêu kinh tế của công trình 167

Bảng PL18.1: Các hạng mục xây dựng của nhà máy nhiệt điện Cẩm Phả 167

Bảng PL18.2: Vốn đầu tư nhà máy nhiệt điện Cẩm Phả (tỷ VNĐ) 168

Bảng PL18.3: Chỉ tiêu kinh tế nhà máy nhiệt điện Cẩm Phả 168

Bảng PL18.4: Tải lượng chất ô nhiễm trong nước sinh hoạt nhà máy Cẩm Phả tạo ra 169

Bảng 20.1: Danh mục các thiết bị của nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận 2 170

Bảng 20.2: Vốn đầu tư nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận 2 172

Chương 1: Tổng quan và hiện trạng dử dụng năng lượng mặt trời ở Việt

nam

Chương 1 TỔNG QUAN VÀ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG NĂNG

LƯỢNG MẶT TRỜIỞ VIỆT NAM

1.1 TỔNG QUAN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

1.1.1 Năng lượng và năng lượng mặt trời trên Thế giới

1 Tình hình khai thác và dử dụng năng lượng

Thế giới vào những năm đầu của thế kỷ thứ 21 đang đứng trước nhiều vấn đề cần phải đối mặt Trong đó, vấn đề được xem là nóng bỏng nhất và thu hút sự quan tâm của tất cả các nhà khoa học cũng như Chính Phủ các quốc gia hiện là hiện tượng ấm lên toàn cầu do tác động của hiệu ứng nhà kính và sự khủng hoảng về năng lượng

Theo nghiên cứu của cơ quan năng lượng quốc tế (International Energy Agency - IEA) về tình hình khai thác năng lượng trên Thế giới đã được công bố vào cuối năm 2013 thì nhu cầu năng lượng của chúng ta đã tăng tới 48%, và cho tới năm 2025 mức tiêu thụ năng lượng trên toàn Thế giới có thể tăng thêm 54% so với năm 2011 (ước tính khoảng 404 nghìn triệu triệu Btu năm

2001 tới 623nghìn triệu triệu Btu vào năm 2025) mà nhu cầu chủ yếu sẽ rơi vào các quốc gia có nền kinh tế đang phát triển mạnh mẽ, ví dụ như Trung Quốc hay Ấn Độ ở châu Á

Hình 1.1– Mức tiêu thụ năng lượng Thế giới

từ 1970 ÷ 2025 (đơn vị nghìn triệu triệu Btu)

Hình 1.2 – Tiêu thụ năng lượng phân theo khu

vực, 1970 ÷ 2025 (đơn vị nghìn triệu triệu Btu)

Các cuộc chiến để giành giật nguồn tài nguyên thiên nhiên đặc biệt là dầu mỏ, khí tự nhiên, nguồn nước đang có xu thế ngày càng gia tăng trên Thế giới như các cuộc tranh chấp gần đây Đầu tháng 4/2005 nổ ra bất đồng giữa Trung Quốc và Nhật Bản về quyền lợi khai thác dầu khí

trên vùng biển Hoa Đông, một khu vực đang tranh chấp giữa hai quốc gia Trong khi Tokyo phản đối việc Trung Quốc thăm dò khu vực này và cho rằng hoạt động đó vi phạm vùng đặc quyền kinh tế của Nhật thì Bắc Kinh lại khẳng định các cuộc thăm dò khai thác khí tự nhiên gần vùng biển phía tây của Nhật, là "quyền lợi tự nhiên" Do không đạt được thỏa thuận chung về thăm dò khai thác ở vùng này, tháng 7 năm 2005, Chính phủ Nhật đã quyết định cho Công ty Dầu khí Teikoku quyền được phép thăm dò trên vùng tranh chấp này Động thái này của Tokyo làm nóng thêm mối quan hệ giữa hai nước vốn đã hết sức căng thẳng sau một loạt các sự kiện bất đồng gần đây có liên quan đến tranh chấp tài nguyên cũng như lịch sử Phía Trung Quốc cũng đề nghị Tokyo đàm phán để cùng chia sẻ quyền thăm dò ở vùng biển chung nhưng không được chấp nhận

Bảng 1.1: Các chỉ số tiêu thụ các dạng năng lượng tái tạo, ngoại trừ thủy năng

Energy intensity koe, 2005(USD) 0.24 0.19 N/A - 21%

[Nguồn: dự báo kịch bản tiêu thụ năng lượng của WEC tới năm 2020]

Ngày 01/05/-2014, Trung Quốc đưa giàn khoan Hải Dương-981 ("HD-981") vào khu vực biển Đông gần quần đảo Hoàng Sa thuộc vùng đặc quyền kinh tế của Việt nam, dẫn tới việc nhà nước Cộng hòa Xã hội chủ nghĩa Việt nam ra tuyên bố phản đối, đồng thời tàu thuyền của hai

Chương 1: Tổng quan và hiện trạng dử dụng năng lượng mặt trời ở Việt

nam

quốc gia đã có một số va chạm Mục đích trước mắt của giàn khoan này chính là khảo sát, thăm

dò nguồn tài nguyên dầu mỏ ở Biển Đông, song về lâu dài chính là hành động chiếm đoạt Biển Đông của Trung Quốc đối với các nước khác thuộc khu vực

Thế giới ngày càng nổi cộm lên cuộc chơi tranh giành các nguồn tài nguyên thiên nhiên, đặc biệt là dầu lửa, tuyến đường vận chuyển cũng như thị trường sản xuất và tiêu thụ dầu lửa, thường xảy ra ở các khu vực có nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú nhưng lại có tình hình chính trị không ổn định như ở Trung Đông, Châu Phi…

Dựa vào bảng 1.1 ta thấy dân số và tốc độ đô thị hóa tăng nhanh trên toàn cầu cũng là một yếu tố ảnh hưởng mạnh đến nhu cầu năng lượng Tốc độ tăng dân số tỉ lệ thuận với khả năng khai thác nănglượng của con người, nhưng do năng lượng sơ cấp là có hạn nên vấn đề thiếu hụt năng lượng ngày càng cao, yêu cầu năng lượng cho phát triển kinh tế hạ tầng ngày càng lớn

Nhu cầu năng lượng của Thế giới có ba điểm chính cần lưu ý:

 Nhu cầu về năng lượng của Thế giới tiếp tục tăng lên đều đặn trong hơn hai thập kỷ qua

 Nguồn năng lượng hóa thạch vẫn chiếm 90% tổng nhu cầu về năng lượng cho đến 2010

 Nhu cầu đòi hỏi về năng lượng của từng khu vực trên Thế giới cũng không giống nhau

Hình 1.3– Mức tiêu thụ các nguồn năng lượng

từ 1970 – 2025 (đơn vị nghìn triệu triệu Btu)

Hình 1.4 – Lượng khí thải CO2 sinh ra do sử dụng năng lượng hóa thạch (đơn vị tỉ tấn).

Hình 1.3 chỉ ra mức tiêu thụ các nguồn năng lượng khác nhau trên Thế giới, trong đó dầu

mỏ vẫn là nguồn năng lượng chiếm tỉ trọng lớn nhất Dù đang được chú tâm phát triển song nguồn năng lượng tái tạo vẫn chiếm mức rất ít và hiệu quả thu về chưa cao Tài liệu của Cơ quan Thông tin Năng lượng 2004 đã dự báo rằng nhu cầu tiêu thụ tất cả các nguồn năng lượng đang có

xu hướng tăng nhanh Giá của các năng lượng hóa thạch dùng cũng vẫn rẻ hơn so với các nguồn năng lượng hạt nhân, năng lượng tái tạo hay các dạng năng lượng hoàn nguyên khác (renewable energy) Các nguồn năng lượng hóa thạch trên Thế giới đang dần cạn kiệt, thêm nữa là những vấn

đề môi trường nảy sinh trong quá trình khai thác đã dẫn đến việc khuyến khích sử dụng năng lượng hoàn nguyên để giảm bớt sự ô nhiễm môi trường (hình 1.4 cho thấy lượng khí thải CO2sinh ra trong quá trình sử dụng năng lượng hóa thạch) và tránh gây cạn kiệt nguồn năng lượng hóa thạch Do chưa có những điều luật cụ thể về vấn đề này, nên dầu mỏ, than đá, khí thiên nhiên vẫn được coi là nguồn nhiên liệu chủ yếu nhằm đáp ứng về năng lượng và chính điều đó sẽ dẫn đến sự cạn kiệt nguồn năng lượng hóa thạch trong một thời gian không xa Yêu cầu cần có nguồn năng lượng thay thế có tính chất sống còn đối với cuộc sống mang tính công nghiệp hóa – hiện đại hóa của con người Vì vậy nguồn năng lượng tái tạo cần được chú trọng phát triển, khai thác một cách có quy mô theo quy hoạch đã được hoạch định về lâu dài

Hình 1.5–Biểu đồ phân bố các nguồn năng lượng sơ cấp

2 Tình hình khai thác và sử dụng năng lượng mặt trời

a Tổng quan về năng lượng mặt trời trên Thế giới

Trái Đất nhận được 174 petawatts (PW) của bức xạ Mặt trời đến ở phía trên không khí Khoảng 30% được phản xạ trở lại không gian trong khi phần còn lại được hấp thụ bởi các đám mây, đại dương và vùng đất Phổ của ánh sáng năng lượng mặt trời ở bề mặt của Trái Đất là chủ yếu lây lan qua nhìn thấy được, cận hồng ngoại, và cận tử ngoại

Source:WEC Survey of Energy Resources

1995, World Energy Resources 2013 and WEC World Energy Scenarios to 2050

Chương 1: Tổng quan và hiện trạng dử dụng năng lượng mặt trời ở Việt

nam

Bề mặt Trái đất, biển, không khí hấp thụ bức xạ Mặt trời, làm tăng nhiệt độ của chúng Không khí ẩm chứa nước bốc hơi từ các đại dương tăng lên, gây ra lưu thông khí quyển hoặc đối lưu

Hình 1.6 – Khoảng một nửa số năng lượng mặt trời đến bề mặt của Trái Đất

Khi không khí đạt đến một độ cao, nơi nhiệt độ thấp, hơi nước ngưng tụ thành mây, mưa lên trên bề mặt của Trái Đất, hoàn thành chu kỳ nước Tiềm ẩn nhiệt ngưng tụ nước khuếch đại đối lưu, sản xuất các hiện tượng khí quyển như gió, cơn bão Ánh sáng Mặt trời bị hấp thụ bởi các đại dương và các vùng đất giữa bề mặt ở nhiệt độ trung bình là 14°C

Bảng 1.2: Năng lượng tiêu thụ hàng năm

Tổng số năng lượng mặt trời được hấp thụ bởi bầu khí quyển, đại dương của Trái Đất và vùng đất là khoảng 3.850.000 exajoules (EJ) mỗi năm Nhân con số này bằng số giây trong một năm thì sẽ có năng lượngbằng với năng lượng cả của Thế giới được sử dụng trong năm 2002

b Tình hình khai thác và sử dụng

Từ 3000 năm trước Công nguyên, con người đã biết sử dụng những viên đá thạch anh trong suốt để hội tụ ánh sáng Mặt trời và tạo ra lửa Đến năm 287 trước Công nguyên, nhà bác học Ac-si-mét của Hy Lạp đã sử dụng các gương cầu để hội tụ ánh sáng Mặt trời đốt cháy chiến thuyền của La Mã Đến năm 1883, Charles Fritts đã chế tạo ra viên pin năng lượng mặt trời đầu tiên, tuy nhiên với cấu tạo đơn giản, nó chỉ có hiệu suất 1% Theo thời gian, pin năng lượng mặt trời dần được cải biến và trở thành nguồn năng lượng điện phục vụ hữu ích cho cuộc sống.Tuy có lịch sử khai thác và sử dụng từ khá lâu đời, song bước đầu nó chỉ ở dạng thô sơ, tự phát chưa có quy hoạch cụ thể và đặc biệt khi đó các nguồn năng lượng tự nhiên khác còn rất dồi dào nên loài người còn chưa chú trọng khai thác nhiều đến nguồn năng lượng này

Nhìn vào hình 1.7 ta có thể nhận ra tốc độ tăng trưởng ngày càng tăng nhanh và ở mức tăng cao nhất so vớinhững nguồn năng lượng tái tạo khác Có được điều này là do nhiều nước, nhất là các nước có nền kinh tế phát triển chú tâm đầu tư công nghệ khai thác năng lượng mặt trời, có kế hoạch, quy hoạch phát triển cụ thể Nhiều nước có nền kinh tế phát triển đã cho xây dựng nhiều các nhà máy điện Mặt trời công suất lớn: Palen Solar Power Project (500 MW - Riverside County, California, USA), Ordos (2000MW - Mongolian desert, China),

Hình 1.8 cho thấy, lượng công suất khai thác năng lượng mặt trời được đẩy mạnh bắt đầu từ2007 (10GW), và tăng rất nhanh Tới 2012, chỉ trong vòng 5 năm, đã tăng lên thành 100GW, đây là con số nói lên sự vượt trội của năng lượng mặt trời so với các loại năng lượng tái sinh khác

Hình 1.9 chỉ ra với tổng công suất ước tính khoảng 100GW thì Đức chiếm tỉ lệ lớn nhất, rồi kế tới là Mỹ Hai quốc gia này cũng là một trong số nước đi đầu trong việc sản xuất và đưa thiết bị khai thác năng lượng mặt trời Họ có công nghệ áp dụng cũng như các kế hoạch, quy hoạch cụ thể ưu tiên phát tiển nguồn năng lượng tái tạo

Chương 1: Tổng quan và hiện trạng dử dụng năng lượng mặt trời ở Việt

Hình 1.9 – 10 nước có công suất năng lượng mặt trời lớn nhất (năm 2012)

Ngày nay, việc khai thác lượng mặt trời không chỉ dừng lại ở mức phục vụ nhu cầu tại chỗ, nhu cầu địa phương, nhu cầu quốc gia mà nó còn mang tính chất Quốc tế, nghĩa là còn dùng trong việc xuất khẩu công suất, xuất khẩu trang thiết bị thu – phát (pin Mặt trời; máy móc chạy năng lượng mặt trời; thiết bị đun nóng, chưng cất dùng năng lượng mặt trời; …)

Hình 1.10 – 15 nước sản xuất module thu – phát năng lượng mặt trời nhiều nhất (năm 2012)

Có thể thấy, Trung Quốc là nước đông dân số nhất Thế giớinên vấn đề năng lượng cũng mang tính cấp bách hơn bất cứ nước nào khác, do đó việc nghiên cứu ra các loại module giá thànhrẻ, đáp ứng nhu cầu tại chỗ cũng như nhu cầu trao đổi, xuất khẩu ngày càng tăng Bên cạnh

đó, chính sách kinh tế của Trung Quốc cũng ưu tiên phát triển cho các tiểu thương nhỏ lẻ, cạnh tranh vì vậy có nhiều hãng sản xuất các module khác nhau, đáp ứng những nhu cầu khác nhau trong và ngoài nước Ngoài ra còn những nước khác cũng có tỉ trọng chiếm tương đối cao trong việc xuất khẩu các module này, chất lượng tốt hơn song giá thành cao hơn so với các nhà cung cấp từ Trung Quốc, nên việc cạnh tranh cũng có phần lép vế hơn, thị phần giảm hơn

c Ứng dụng thực tiễn

Chương 1: Tổng quan và hiện trạng dử dụng năng lượng mặt trời ở Việt

nam

Trên Thế giới, năng lượng mặt trời đã được ứng dụng rất rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như: Điện mặt trời; đun nước nóng; hệ thống sưởi ấm, làm mát và thông gió; xử lý nước; nấu ăn; hóa

học năng lượng mặt trời; vận tải và do thám, … Chi tiết xem phụ lục 1

1.1.2 Tổng quan về năng lượng mặt trời ở Việt nam

1 Tiềm năng khai thác

Với những ưu thế như nguồn cung dồi dào vô tận, “vô giá” (không mất tiền mua) và sạch (không phát thải khí nhà kính), điện Mặt trời đang trên đà phát triển mạnh mẽ ở nhiều nước, đặc biệt các nước công nghiệp phát triển như Đức, Mỹ, Tây Ban Nha, Italy, Nhật…

Việt nam trải dài từ vĩ độ 230 23’ Bắc đến 80 27’ Bắc, là một đất nước ở vùng nhiệt đới có tiềm năng đáng kể về năng lượng mặt trời Trên bản đồ bức xạ Mặt trời của Thế giới, Việt nam là một trong những nước nằm trong giải phân bố nhiều ánh nắng Mặt trời trong năm

Hình 1.11 – Bản đồ tổng lượng bức xạ Mặt trời toàn cầu trung bình/năm (KWh/m 2 )

Theo tài liệu khảo sát lượng bức xạ Mặt trời cả nước:

o Các tỉnh ở phía Bắc (từ Thừa Thiên – Huế trở ra) bình quân trong năm có chừng 1800 -

2100 giờ nắng Trong đó, các vùng Tây Bắc (Lai Châu, Sơn La, Lào Cai) và vùng Bắc Trung Bộ (Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh) được xem là những vùng có nắng nhiều

o Các tỉnh ở phía Nam (từ Đà Nẵng trở vào), bình quân có khoảng 2000 - 2600 giờ nắng, lượng bức xạ Mặt trời tăng 20% so với các tỉnh phía Bắc Ở vùng này, Mặt trời chiếu gần như quanh năm, kể cả vào mùa mưa Do đó, đối với các địa phương ở Nam Trung Bộ và Nam Bộ, nguồn bức xạ Mặt trời là một nguồn tài nguyên to lớn để khai thác sử dụng Việt namcó tiềm năng rất lớn về năng lượng mặt trời, đặc biệt ở các vùng Miền trung và Miền nam, với cường độ bức xạ Mặt trời trung bình khoảng 5 kWh/m2 Trong khi đó ở vùng phía

Bắclại thấp hơn, ước tính khoảng 4 kWh/m2do điều kiện thời tiết với trời nhiều mây và mưa phùn vào mùa đông và mùa xuân Ở Việt nam, bức xạ Mặt trời trung bình 150 kCal/m2 chiếm khoảng 2.000 ÷ 5.000 giờ trên năm, với ước tính tiềm năng lý thuyết khoảng 43,9 tỷ kCal Lượng bức xạ Mặt trời tùy thuộc vào lượng mây và tầng khí quyển của từng địa phương, giữa các địa phương ở nước ta có sự chêng lệch đáng kể về bức xạ Mặt trời Cường độ bức xạ ở phía Nam thường cao hơn phía Bắc, điều này được thể hiện quabảng 1.3 vàphụ lục 2

Bảng 1.3: Số liệu bức xạ Mặt trời ở Việt nam

Vùng Giờ nắng trong năm Cường độ bức xạ Mặt

Bảng 1.4: Trung bình cường độ bức xạ Mặt trời tại các tỉnh, đô thị lớn

Định 3.16 4.06 4.99 5.93 5.93 5.76 5.55 5.80 5.35 4.07 3.02 2.80 4.70 Gia

Chương 1: Tổng quan và hiện trạng dử dụng năng lượng mặt trời ở Việt

nam

[Nguồn: Quy hoạch tổng thể nguồn năng lượng mới của Việt nam năm 2001 (trang 22)]

Ta nhận thấy rằng các tháng nhận được nhiều nắng hơn là tháng 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 Nếu ta khai thác năng lượng mặt trời vào các tháng này sẽ cho hiệu suất rất cao

Khu vực Tây Bắc được đánh giá có tiềm năng năng lượng mặt trời vào loại khá trong toàn quốc do không bị ảnh hưởng nhiều bởi gió mùa và hoàn toàn có thể ứng dụng hiệu quả các công nghệ sử dụng năng lượng mặt trời tại khu vực Tây Bắc Bức xạ Mặt trời trung bình năm từ 4,1 ÷ 4,9 kWh/m2/ngày Số giờ nắng trung bình cả năm đạt từ 1800 ÷ 2100 giờ, các vùng có số giờ nắng cao nhất thuộc các tỉnh Điện Biên, Sơn La Thời điểm trong năm khai thác hiệu quả nhất về năng lượng mặt trời tại khu vực Tây Bắc là vào tháng 3 đến tháng 9, trong khi vào các tháng mùa đông hiệu quả khai thác năng về năng lượng mặt trời là rất thấp

Bảng 1.5: Số giờ nắng và cường độ bức xạ khu vực Tây Bắc

Số giờ nắng trung

bình trong tháng 159 165 199 200 200 145 140 145 171 172 151 155 Cường độ bức xạ,

kW/m2 0.57 0.62 0.67 0.70 0.78 0.96 1.08 1.07 0.88 0.75 0.61 0.56 Tổng xạ TB

1800 đến 2100 giờ Như vậy, các tỉnh thành ở miền Bắc nước ta đều có thể sử dụng hiệu quả Còn ở miền Nam, từ Đà Nẵng trở vào, năng lượng mặt trời rất tốt và phân bố tương đối điều hòa trong suốt cả năm Trừ những ngày có mưa rào, có thể nói trên 90% số ngày trong năm đều có thể sử dụng năng lượng mặt trời cho sinh hoạt Số giờ nắng trung bình cả năm trong khoảng 2000 đến 2600 giờ Đây là khu vực ứng dụng năng lượng mặt trời rất hiệu quả

Tóm lại, Việt nam là nước có tiềm năng về năng lượng mặt trời, có cường độ bức xạ Mặt trời tương đối cao, với trị số tổng xạ khá lớn từ 100 ÷ 175 kCal/cm2/năm, do đó việc sử dụng năng về năng lượng mặt trời ở nước ta sẽ đem lại hiệu quả kinh tế lớn Giải pháp sử dụng năng lượng mặt trời hiện đang được cho là giải pháp tối ưu nhất Đây là nguồn năng lượng sạch, không gây ô nhiễm môi trường và có trữ lượng vô cùng lớn do tính tái tạo cao Đồng thời, phát triển

ngành công nghiệp sản xuất pin Mặt trời sẽ góp phần thay thế các nguồn năng lượng hóa thạch, giảm phát khí thải nhà kính, bảo vệ môi trường Vì thế, đây là nguồn năng lượng quý giá, có thể thay thế những dạng năng lượng cũ đang ngày càng cạn kiệt Từ lâu, nhiều nơi trên Thế giới đã

sử dụng năng lượng mặt trời như một giải pháp thay thế những nguồn năng lượng truyền thống

2 Cơ sở hạ tầng

Tại Mỹ, Hungary, Đức, Thụy Sỹ từ nhiều năm nay đã tăng nhanh tốc độ xây dựng các nhà máy sản xuất pin Mặt trời, chủ yếu xây dựng các nhà máy sản xuất pin màng mỏng vô định hình Hiện nay, trên Thế giới đang sử dụng ba dạng pin là tấm pin Mặt trời tinh thể, đa tinh thể và màng mỏng vô định hình Trong đó, pin màng mỏng vô định hình (Amorphous Silicon (a-Si)) được đặc biệt quan tâm bởi qua thời gian vận hành loại pin này đã thể hiện tính ổn định và cho hiệu suất cao

Bằng những thí nghiệm khác, các nhà khoa học còn xác định được pin a-Si có thể làm việc được trong điều kiện trời có mây mù và cả trong môi trường không khí có nhiệt độ cao mà các pin khác không làm việc được Điều này đã làm sáng tỏ vì sao trong bảng kết quả thí nghiệm ở trên pin a-Si cho sản lượng điện nhiều hơn hai loại pin tinh thể

Việt nam rõ ràng có tiềm năng điện Mặt trờidồi dào Nhu cầu khai thác nguồn điện năng này, đặc biệt ở vùng sâu vùng xa lại rất lớn Từ khoảng ba bốn thập niên trước, nhiều nước trên Thế giới hợp tác phát triển nguồn điện Mặt trời, một số trung tâm nghiên cứu và đại học ở Việt nam cũng đã nắm bắt xu hướng và đầu những năm 1990 bắt đầu xây dựng một số cơ sở hạ tầng:

 Bước đi đầu tiên có ý nghĩa là việc đầu tư xây dựng phòng thí nghiệm bán dẫn của Đại học Quốc gia Hồ Chí Minh (5 triệu USD) và phòng thí nghiệm Nano của Khu công nghệ cao ở

TP Hồ Chí Minh (11 triệu USD) Với các vật liệu bán dẫn chúng ta có thể tự chế tạo được các module pin Mặt trờimà không cần phải nhập khẩu như trước, tạo điều kiện thuận lợi cho các công ty nhỏ lẻ cũng như các hộ dân, tòa nhà có thể tự lắp đặt, khai thác năng lượng mặt trời mà không bị chi phối nhiều về nguồn cung cấp các module, bộ thu – phát

 Cũng trong khoảng thời gian đó, các tổ chức nghiên cứu triển khai điện Mặt trời cũng ra đời ở một vài viện nghiên cứu và trường đại học, như ở Phòng thí nghiệm SolarLab thuộc Viện Khoa học Việt nam ở Thành phố Hồ Chí Minh, ở các Trung tâm Năng lượng Tái tạo của Đại học Bách khoa Hà nội hoặc ở Viện Năng lượng Việt nam (thuộc Bộ Công thương)

 Năm 2009, đã xây dựng xong nhà máy sản xuất pin Mặt trời đầu tiên tại Đức Hòa, Long

An

 Năm 2012 chúng ta có Trung tâm điện năng lượng mặt trời đầu tiên đặt tại Quảng Nam Công ty Công nghiệp năng lượng Đông Dương đầu tư 390 triệu USD xây dựng nhà máy

Chương 1: Tổng quan và hiện trạng dử dụng năng lượng mặt trời ở Việt

nam

trên diện tích gần 12 ha gồm 4 modul và các dây chuyền phụ trợ công nghệ châu Âu và Mỹ Khi nhà máy đi vào hoạt động đã tạo việc làm cho khoảng 1.000 lao động tại địa phương và sản phẩm sẽ được xuất khẩu 100% ra thị trường nước ngoài

Trong giai đoạn sau đó, Nhà máy sẽ sản xuất phục vụ cho kế hoạch xây dựng trung tâm phát điện bằng năng lượng mặt trời tại Việt nam, xây dựng nhà máy sản xuất kính để khai thác hiệu quả nguồn cát trắng tại Quảng Nam làm nguyên liệu đầu vào hiện đang phải nhập khẩu

Kết luận:Là một nước có tiềm năng lớn về nguồn năng lượng tái tạo, năng lượng bức xạ Mặt trời trung bình đạt 4 đến 5kWh/m2 mỗi ngày, Việt nam có nhiều lợi thế phát triển hệ thống sử dụng năng lượng mặt trời Tuy vậy, trong giai đoạn đầu, nguồn đầu tư cho nghiên cứu và khai thác sử dụng điện Mặt trời có tính nhỏ lẻ, chủ yếu từ các tổ chức quốc tế và nhà nước

Đến những năm gần đây, một số công ty tư nhân bắt đầu chú ý đầu tư hơn vào lĩnh vực mới này, tập trung vào công nghệ sản xuất pin quang điện PV

1.2 HIỆN TRẠNG KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNGNĂNG LƯỢNG MẶT TRỜIỞ VIỆT NAM

1.2.1 Cơ sở hạ tầng triển khai năng lượng mặt trời ở Việt nam

1 Công nghệđang áp dụng

Hiện nay có 2 công nghệ chính sử dụng năng lượng mặt trời Đó là công nghệ điện Mặt trời dựa trên hiệu ứng quang điện và công nghệ nhiệt Mặt trời dựa trên hiệu ứng nhà kính (nhiệt độ thấp),hội tụ (nhiệt độ cao)

a Công nghệ điện Mặt trời Quang điện

Khi chiếu sáng một lớp tiếp xúc bán dẫn p_n thì năng lượng ánh sáng có thể được biến đổi thành năng lượng của dòng điện một chiều Hiện tượng đó được gọi là hiệu ứng quang-điện (photovoltaic) và nó được ứng dụng đề chuyển đổi năng lượng mặt trời thành điện năng Trong công nghệ quang-điện này người ta sử dụng các module pin Mặt trời mà thành phần chính của nó

là các lớp tiếp xúc bán dẫn Silic loại n và loại p, nSi/pSi

Hình 1.12 – Nguyên lý cấu tạo pin mặt trời (trên) và module (dưới)

Hiệu suất biến đổi quang - điện của các module pin Mặt trời Si thương mại trong khoảng 11÷14% Công nghệ sản xuất này hoàn toàn không gây ra ô nhiễm môi trường

Hình 1.13 – Hệ pin Mặt trời 500W cho hộ gia đình Đảo Quan Lạn, Quảng Ninh

Hiện nay trên Thế giới đang sử dụng ba dạng pin Mặt trời là tấm pin Mặt trời tinh thể, đa tinh thể và màng mỏng vô định hình Trong đó, pin màng mỏng vô định hình (Amorphous Silicon (a-Si)) được đặc biệt quan tâm bởi qua thời gian vận hành loại pin này đã thể hiện tính ổn định và cho hiệu suất cao Bằng những thí nghiệm khác, các nhà khoa học còn xác định được pin a-Si có thể làm việc được trong điều kiện trời có mây mù, băng tuyết, vùng bức xạ mặt trời lớn và

cả trong môi trường không khí có nhiệt độ cao mà các pin khác không làm việc được

Chương 1: Tổng quan và hiện trạng dử dụng năng lượng mặt trời ở Việt

nam

Tại Việt nam, Viện Cơ học đã thí nghiệm trong điều kiện mây mù nhiều ngày liền vào mùa đông Pin a-Si vẫn làm việc tốt, nếu khai thác pin a-Si làm đèn chiếu sáng, chỉ cần 1 ngày nắng khoảng 10 giờ thì đèn có thể thắp sáng cho 6-7 ngày mưa tiếp theo Tính ưu việt này của pin a-Si rất phù hợp với điều kiện thời tiết ở các vùng biển Việt nam đó là nắng lắm, mưa nhiều và nhiều sương mù Là một hệ thống các module khép kín có các lớp đệm bảo vệ không bị nước mưa hoặc hơi nước mặn ngấm vào, nên vẫn đảm bảo được độ bền trong môi trường khai thác ở các vùng biển đảo Các nhà khoa học đã cải tiến công nghệ để thu được một dạng pin Mặt trời với giá thành đầu tư chỉ còn 1USD/1wp so với 5÷6 USD/1wp đối với pin crystalline

Vì vậy, hiệu quả tổng cộng cao hơn các loại pin mono và polycrystal, đặc biệt là giá thành đầu tư thấp, công nghệ đơn giản phù hợp với điều kiện của Việt nam Hiện Viện Cơ học đang tìm các nguồn vốn hỗ trợ để chuyển giao công nghệ chế tạo loại pin Mặt trời mới này vào Việt nam,

cụ thể là mong muốn xây dựng một nhà máy chế tạo pin Mặt trời a-Si với công suất 6MW/năm Ngoài ra, giáo sư Nguyễn Đức Nghĩa, Trường đại học Công nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội cùng với các cộng sự cũng đã nghiên cứu công nghệ chế tạo, tính chất của pin Mặt trời hữu

cơ theo hai hướng khoa học Đó là pin Mặt trời hữu cơ sử dụng chất mầu nhạy sáng sensitized Solar Cells) theo cơ chế mô phỏng quang hợp của cây xanh và pin Mặt trời hữu cơ vật liệu lai (Quantum dot-Conjgated Polymer) Về nguyên lý hoạt động và cấu tạo, xem phụ lục 3

(Dye-Ở Việt nam, các tấm pin quang điện PV bắt đầu xuất hiện từ giữa những năm 90 của thế kỷ trước Các tấm pin Mặt trời làm bằng tinh thể Silic được sản xuất ở phòng thí nghiệm trong thời gian từ 1990÷2000 Một quy trình khép kín cho việc sản xuất tấm pin Mặt trời đã được xây dựng

và tấm pin Mặt trời đầu tiên được sản xuất ở Việt nam vào năm 2000 Chính phủ Việt nam hỗ trợ

để chuyển giao công nghệ PV mới nhất vào Việt nam cũng như thu hút đầu tư từ nước ngoài về sản xuất trong nước hình thành ngành công nghiệp sản xuất tấm pin quang điện PV ở Việt nam Hiện tại, các công ty tư nhân đang dẫn đầu trong lĩnh vực sản xuất pin quang điện PV Trong đó phải kể đến Nhà máy Mặt TrờiĐỏ đặt tại TP Hồ Chí Minh, cung cấp vật liệu cho sản xuất pin Mặt trời ở Bình Dương, Việt Vmicro JS ở TP Hồ Chí Minh, …Vài ứng dụng mới đã thành công trong việc thiết kế và lắp đặt như công nghệ lai ghép các nguồn năng lượng tái tạo của Solarlab (Madicub) được ứng dụng trong xe cứu thương, tàu thuỷ và khu biệt thự; điện Mặt trời nối lưới SIPV cũng được lắp đặt bởi Solarlab Nhờ có công nghệ tiên tiến và giá thành cạnh tranh, một vài công nghệ PV được sản xuất ở Việt nam đã được xuất khẩu sang thị trường một số nước Châu Á như Campuchia và Bangladesh

b Công nghệ nhiệt Mặt trời

Từ lâu nhiệt năng từ bức xạ Mặt trời đã được dùng để phơi sấy, sưởi ấm, một cách tự nhiên Hiện nay nhờ các thiết bị mới nên nhiệt này được sử dụng hiệu quả hơn Có 2 công nghệ thông dụng khai thác là dựa trên hiệu ứng nhà kính và hiệu ứng hội tụ bức xạ Mặt trời

Hiệu ứng nhà kính là hiệu ứng như sau: các tấm kính có đặc tính là cho các bức xạ Mặt trời

có bước sóng nhỏ hơn khoảng 0,7x 10-6m đi qua dễ dàng, nhưng lại ngăn không cho các bức xạ Mặt trời có bước sóng lớn hơn khoảng 0,7x 10-6m Bức xạ Mặt trời có bước sóng lớn hơn khoảng 0,7x 10-6m là các bức xạ nhiệt nó nung nóng các vật khi bị các tia này chiếu vào Lợi dụng đặc tính này của kính người ta tạo ra các hộp thu năng lượng mặt trời như hình 1.14 để sản xuất nước nóng, sấy nông sản phẩm, sưởi ấm,

Hình 1.14 – Cấu tạo và nguyên lý thu năng lượng mặt trời nhờ hiệu ứng nhà kính

Tia Mặt trời xuyên qua tấm kính (1) tới tấm hấp thụ (2) bị hấp thụ phần lớn năng lượng Các tia nhiệt thứ cấp từ tấm hấp thụ có bước sóng λ> 0,7μm bị tấm kính ngăn lại Như vậy hộp thu cho ánh sáng năng lượng vào mà không cho ra nên tấm hấp thụ ngày càng nóng lên Nhiệt từ tấm hấp thụ có thể sử dụng để đun nước, sấy, sưởi ấm, Hiệu suất của bộcó thể đạt đến 50%

Hình 1.15 – Công nghệ nhiệt Mặt trời trong đun nước nóng

Chương 1: Tổng quan và hiện trạng dử dụng năng lượng mặt trời ở Việt

Hình 1.16 – Gương Parabol thu năng lượng nhiệt Mặt trời

2 Mô hình đang áp dụng

Công nghệ ứng dụng chính là hệ thống năng lượng mặt trời độc lập để cung cấp điện cho các khu vực nông thôn (chiếu sáng, tivi, radio, ); thiết bị công cộng (trường học, trạm y tế làng, nhà văn hóa, trung tâm xã, ); viễn thông ở khu vực miền núi, hải đảo và các đèn tín hiệu điện - hải đăng để thông tin liên lạc biển, … Gần 100% các module năng lượng mặt trời là nhập khẩu Các thành phần khác: bộ điều khiển, biến tần, pin có thể được thiết kế, sản xuất một phần trong nước

Công suất cài đặt tích luỹ trong cả nước đến nay được ước tính khoảng 1,5 ÷ 1,6MWp Các khách hàng chủ yếu là viễn thông, truyền thông hàng hải và hộ gia đình nông thôn và công cộng

Ở Việt nam hiện nay, có 3 hệ thống năng lượng mặt trời đang được áp dụng:

+ Hệ thống năng lượng mặt trời độc lập

+ Hệ thống độc lập kết hợp giữa năng lượng mặt trời và các nguồn năng lượng khác

+ Hệ thống năng lượng mặt trời nối lưới

Hệ thống thứ nhất và thứ hai là 2 hệ thống chủ yếu được áp dụng ở Việt nam, được lắp đặt tại các địa điểm chưa có điện nối lưới, ví dụ như các khu vực xa xôi hẻo lánh (vùng núi cao, khu

vực hải đảo) Hệ thống thứ ba hiện mới được lắp đặt tại Trung tâm hội nghị quốc gia (150kWp)

và trên mái toà nhà Bộ Công thương, Hà nội (12kWp) Chi tiết các mô hình xem phụ lục 4 1.2.2 Tình hình sử dụng và khai thác năng lượng Mặt trời ở Việt Nam

Hiện nay Việt nam, có bốn dạng công nghệ năng lượng mặt trờicó mặt trên thị trường:

o Công nghệ năng lượng mặt trời quy mô hộ gia đình

o Quy mô thương mại (khách sạn, nhà hàng, bệnh viện, quân đội và các trung tâm dịch vụ)

o Cho làng mạc như đèn công cộng, âm thanh, tivi, …

o Trạm cho sạc pin

Tập trung khai thác các ứng dụng bao gồm điện Mặt trời cho hộ gia đình và các trung tâm dịch vụ, hệ thống đun nước Mặt trời, hệ thống đèn điện và sấy Công nghệ lai ghép (Hybrid technology) của các nguồn năng lượng tái tạo, đã được ứng dụng trên các tàu thuỷ, xe cứu thương

hay khu biệt thự sử dụng năng lượng mặt trời (Trịnh Quang Dũng, 2010) Trong số các ứng

dụng, công nghệ đun nước Mặt trời được xem là có giá trị kinh tế, hiệu quả và phổ biến nhất hiện nay

Theo tạp chí điện lực, ra ngày 22-10-2011: “Từ những năm 1990, khi nhiều thôn xóm ngoại

thành chưa có lưới điện quốc gia, Phân viện Vật lý TP Hồ Chí Minh đã triển khai các sản phẩm

từ điện Mặt trời Tại một số huyện như: Bình Chánh, Cần Giờ, Củ Chi, điện Mặt trời được sử dụng khá nhiều trong một số nhà văn hoá, bệnh viện… Đặc biệt, công trình điện Mặt trời trên đảo Thiềng Liềng, xã Cán Gáo, huyện Cần Giờ cung cấp điện cho 50% số hộ dân sống trên đảo Năm 1995, hơn 180 nhà dân và một số công trình công cộng tại buôn Chăm, xã Eahsol, huyện Eahleo tỉnh Đắk Lắk đã sử dụng điện Mặt trời Gần đây, dự án phát điện ghép giữa pin Mặt trời và thuỷ điện nhỏ, công suất 125 kW được lắp đặt tại xã Trang, huyện Mang Yang, tỉnh Gia Lai, và dự án phát điện lai ghép giữa pin Mặt trời và động cơ gió với công suất 9 kW đặt tại làng Kongu 2, huyện Đăk Hà, tỉnh Kon Tum, do Viện Năng lượng (EVN) thực hiện, góp phần cung cấp điện cho khu vực đồng bào dân tộc thiểu số

Viện Năng lượng và Trung tâm Năng lượng mới (Trường Đại học Bách khoa Hà Nội) tiếp tục triển khai ứng dụng giàn pin Mặt trời nhằm cung cấp điện cho một số hộ gia đình và các trạm biên phòng ở đảo Cô Tô, đồng thời thực hiện Dự án “Ứng dụng thí điểm điện Mặt trời cho vùng sâu, vùng xa” tại xã Ái Quốc, tỉnh Lạng Sơn Dự án được hoàn thành vào tháng 11/2002”

Có thể chia thị trường điện Mặt trời tại Việt namthành 3 thị phần như sau:

o Chuyên dụng (50%), sử dụng đặc biệt rộng rãi trong Viễn Thông và An Toàn Hàng Hải, tổng công suất đạt hơn 440.000Wp, chiếm gần 44% tổng công suất điện Mặt trời toàn quốc

Chương 1: Tổng quan và hiện trạng dử dụng năng lượng mặt trời ở Việt

nam

o Dùng cho cơ quan, bệnh viện, trung tâm dân cư và trạm nạp Acquy (30%); các trạm điện Mặt trời có công suất từ 500 ÷ 1000 Wp được lắp đặt dùng để sạc ắc qui và cấp cho các hộ dân xung quanh; các hệ điện Mặt trời có công suất từ 250÷ 500 Wp được lắp để chiếu sáng trong bệnh viện, bệnh xá và các nhà văn hóa xã, địa phương

o Các hộ gia đình (20%) Trong số này, khoảng 5000 hệ quang điện đã được lắp đặt trong cả nước, với tổng công suất là 650 kW Dàn pin có công suất từ 50÷67Wp được chủ yếu lắp tại các địa phương vùng xâu vùng xa, hải đảo cho việc chiếu sáng và sử dụng cho tivi, radio

Tính đến nay, nước ta đã triển khai nhiều dự án mang tính quốc gia cũng như nhiều dự án lớn do các công ty trong và ngoài nước thực hiện

1 Nhà máy sản xuất pin ở Việt nam

Chúng ta đã có nhà máy sản xuất pin mặt trời áp dụng công nghệ cao đáp ứng nhu cầu trong nước và xuất khẩu như: nhà máy sản xuất pin mặt trời đầu tiên ở Việt Nam (Đức Hòa – Long An); nhà máy sản xuất pin Mặt trời ở Bắc Giang Chi tiết về vốn đầu tư và sản lượng xem phụ lục 5

2 Dự án điện và nhiệtMặt trời

Xemphụ lục 6 – Các nhà máy sản xuất điệnmặt trời và quang điện ở Việt Nam

1.3 ĐÁNH GIÁ CHUNG CÁC DỰ ÁN Ở VIỆT NAM

Mặc dù nguồn năng lượng mặt trời ở Việt namlà có tiềm năng lớn, nhưng hầu hết các dự án chỉ ở quy mô nhỏ và tập trung chủ yếu vào việc khai thác nhiệt năng từ năng lượng mặt trời Chi phí đầu tư lớn là rào cản chủ yếu cho việc phát triển các dự án điện Mặt trời ở Việt nam

Việc đầu tư vào năng lượng mặt trời cho nghiên cứu và phát triển rất đáng kể Những nguồn tài chính đầu tư cho các hoạt động nghiên cứu PV chủ yếu từ các tổ chức quốc tế và cấp chính phủ Tiêu biểu nhất là phòng thí nghiệm bán dẫn của Đại họcQuốc gia TP Hồ Chí Minh (với $ 5 triệu) và phòng thí nghiệm Nano của Khu công nghệ cao – TP Hồ Chí Minh (với $ 11 triệu)

Các tổ chức tiêu biểu hoạt động trong lĩnh vực này gồm Phòng thí nghiệm SolarLab ở TP

Hồ Chí Minh thuộc Viện Khoa học Việt nam, Viện năng lượng Việt nam (thuộc Bộ Công thương) và Trung tâm năng lượng tái tạo của ĐH Bách khoa Hà nội, và hiện nay có thêm vài tổ chức khác

Việc sản xuất các tấm pin quang điện PV bắt đầu xuất hiện ở Việt nam từ giữa những năm

90, làm bằng tinh thể silic, sản xuất ở phòng thí nghiệm Một quy trình khép kín cho việc sản

xuất tấm pin Mặt trời đã được xây dựng và tấm pin đầu tiên được sản xuất vào năm 2000 Chính phủ hỗ trợ đểchuyển giao công nghệ PV mới nhất vào Việt nam cũng như thu hút đầu tư từ nước ngoài về sản xuất trong nước hình thành ngành công nghiệp sản xuất tấm pin quang điện PV ở

Việt nam

Hiện tại, các công ty tư nhân đang dẫn đầu trong lĩnh vực sản xuất pin quang điện PV Trong số các công ty đó phải kể đến Nhà máy Mặt trời đỏ đặt tại TP Hồ Chí Minh, cung cấp vật liệu cho sản xuất pin Mặt trời ở Bình Dương, Việt Vmicro JS ở TP Hồ Chí Minh…

Đun nước nóng dùng năng lượng mặt trời là một công nghệ khá phát triển và có giá trị thương mại đã được áp dụng trên cả quy mô hộ gia đình cũng như quy mô công nghiệp Các hộ gia đình và doanh nghiệp sẵn lòng đầu tư vào bình đun nước nóng sử dụng năng lượng mặt trời vì

có thể tiết kiệm hoá đơn tiền điện Cho đến nay, công nghệ sản xuất thiết bị đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời có thể dễ dàng huy động vốn đầu tư từ thành phần kinh tế tư nhân

Hiện nay, các bình nước nóng sử dụng năng lượng mặt trời được sản xuất bởi hơn 10 doanh nghiệp vừa và nhỏ trong nước Trường ĐH Bách khoa Hà nội, Bách khoa TP Hồ Chí Minh, ĐH

Sư phạm Kỹ thuật TP Hồ Chí Minh và vài nhà cung cấp nhỏ khác cũng đang nghiên cứu, thiết kế chế tạo hệ thống bình đun nước nóng sử dụng năng lượng mặt trời

Để xúc tiến việc sử dụng hệ thống đun nước sử dụng năng lượng mặt trời, trong khuôn khổ Chương trình mục tiêu quốc gia về sử dụng năng lượng hiệu quả và tiết kiệm, EVN đã có một chương trình về đun nước nóng sử dụng năng lượng mặt trời vào năm 2009 – đã trình bày ở trên Việc sử dụng năng lượng mặt trời cho đun nước cũng được khuyến khích trong quân đội

Vụ khoa học kỹ thuật thuộc Bộ Quốc phòng đang trao đổi nghiên cứu và xúc tiến triển khai Cho đến nay, có khoảng 100 hệ thống đun nước sử dụng năng lượng mặt trời được lắp đặt trong các trường và cơ sở quân đội, đặc biệt đối với các đơn vị trên các vùng hải đảo

Tuy nhiên, việc ứng dụng đun nước sử dụng năng lượng mặt trời ở Việt nam vẫn còn thấp Chỉ có khoảng 200 hệ thống tập thể và khoảng trên 10.000 hệ thống hộ gia đình đã được lắp đặt Khoảng 90% hệ thống đun nước sử dụng năng lượng mặt trời là sử dụng ở các đô thị và 5% ở vùng nông thôn Xấp xỉ 99% các hệ thống này là do hộ gia đình đầu tư và 1% thuộc về các cơ sở công cộng như bệnh viện, nhà trẻ mẫu giáo, bệnh viện, trường học, khách sạn và nhà hàng Hệ thống bình nước nóng sử dụng năng lượng mặt trời quy mô hộ gia đình với diện tích các tấm pin khoảng 1÷ 2m2 thì có thể cung cấp khoảng 100 đến 300 lít nước nóng ở nhiệt độ từ 40 oC đến

70oC

Điện Mặt trời ở Việt nam được ứng dụng ở vùng nông thôn và vùng sâu vùng xa và hải đảo

(Tô Quốc Trụ, 2010) Có khoảng 4.000 hộ gia đình hưởng lợi từhệ thống điện Mặt trời quy mô

Chương 1: Tổng quan và hiện trạng dử dụng năng lượng mặt trời ở Việt

nam

gia đình (Solar Home Systems – SHSs) và 12.000 người trên khắp vùng miền cả nước được cấp điện từ hệ thống pin PV Tổng công suất PV lắp đặt tại Việt nam lên đến 4 MW vào năm 2010

(Trịnh Quang Dũng, 2010) Đây cũng là con số khá thấp so với tiềm năng sẵn có của nước ta

KẾT LUẬN: Mặc dù tiềm năng cho phát triển năng lượng mặt trời ở nước ta là rất lớn song do còn nhiều hạn chế về công nghệ, con người, điều kiện khách quan và đặc biệt là vốn đầu tư nên thực trạng phát triển và ứng dụng vẫn còn ở mức rất thấp Vì vậy chúng ta cần có những bước đi đúng đắn và nhanh hơn trong việc tiếp cận công nghệ, triển khai nguồn vốn Nhà nước cần có các biện pháp nhằm hỗ trợ người dân về vốn và về công nghệ, vận động, tuyên truyền lợi ích của việc dùng năng lượng mặt trời đối với lợi ích về kinh tế, về môi trường Và đặc biệt cần gỡ bỏ nhiều chính sách về đầu tư, khai thác là rào cản đối với các công ty, tổ chức nước ngoài đầu tư vào nước ta trong tương lai Đồng thời cần có tính toán các chỉ tiêu về kinh tế, kỹ thuật nhằm tạo các chuẩn mực trong việc đánh giá giá trị của các dự án

Chương 2

CƠ CẤU NGUỒN NĂNG LƯỢNG, TÌNH HÌNH KINH TẾ - XÃ HỘI VÀ DÂN SỐ VIỆT NAM

2.1 TÌNH HÌNH CHUNG CỦA NƯỚC TA

2.1.1 Đặc điểm địa lý, khí hậu, thủy văn

Việt nam có tổng diện tích 331.051km2, phía Bắc giáp Trung Quốc, phía Tây giáp Campuchia và Lào, phía Nam và Đông giáp biển Đông Nằm ở phía bắc bán cầu, giữa vĩ tuyến

8o30’ và 23o23’, và giữa các kinh tuyến đông 102o10’ và 108o50’, thuộc giữa khu vực Đông Nam

Á, chạy dài theo hướng Bắc – Nam với chiều dài bờ biển 3260km, và chiều rộng theo hướng Đông – Tây, chỗ rộng nhất là 600km ở miền Bắc, chỗ hẹp nhất khoảng 50km ở miền Trung Trên cơ sở các điều kiện tự nhiên và xã hội, các mối quan hệ kinh tế truyền thống, Việt Nam có thể chia thành 6 vùng sinh thái, diện tích đất sử dụng theo các vùng được đưa ra trong bảng 2.1

Bảng 2.1: Diện tích đất sử dụng trong 6 vùng sinh thái của Việt nam

nhiên (km2)

Tỷ lệ đất sử dụng cho các cụm (%) Nông

nghiệp

Lâm nghiệp

Chuyên dùng

Đất

ở Tổng

[Nguồn: Niên giám thống kê 2009]

Diện tích đất sử dụng cho các mục đích khác nhau thay đổi theo mỗi vùng sinh thái Vùng đồng bằng sông Hồng với tổng diện tích đất tự nhiên là 21,063km2 trong đó khoảng 38% được

sử dụng cho nông nghiệp, mật độ dân số cũng cao hơn các vùng khác (khoảng 932 người/km2 so với mật độ dân số bình quân cả nước chỉ có 260người/km2)

Chương 2: Cơ cấu nguồn năng lượng,tình hình kinh tế - xã hội và dân số Việt nam

Tại khu vực miền Nam, khu vực đồng bằng sông Cửu Long khoảng 63% diện tích đất sử dụng cho nông nghiệp Khu vực Tây Nguyên rừng chiếm 56.4% diện tích tự nhiên Nhìn chung khoảng 73.6% diện tích đất toàn quốc được sử dụng cho ngành nông và lâm nghiệp.Việt nam nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa với các điều kiện khí hậu thay đổi từ Bắc vào Nam Phía Bắc

có bốn mùa tương đối rõ rệt, phía Nam mang đặc thù khí hậu vùng nhiệt đới, nằng nóng quanh năm

Ở miền Bắc, mùa mưa từ tháng 6 đến tháng 10, mùa khô từ tháng 11 đến tháng 5 năm sau, khu vực miền Nam mùa mưa thường chậm hơn 1 tháng so với miền Bắc, khu vực miền Trung có những khu vực mùa mưa từ tháng 11 đến tháng 1 năm sau

2.1.2 Các nguồn năng lượng ở Việt nam

1 Tình hình khai thác và sử dụng

Ngành năng lượng Việt nam hai mươi năm qua đã phát triển mạnh, cơ bản đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế xã hội đất nước

Hình 2.1 – Cơ cấu năng lượng tiêu dùng

Tuy vậy, quy mô và hiệu quả của ngành năng lượng còn thấp Trạng thái an ninh năng lượng chưa được bảo đảm (cắt điện xảy ra thường xuyên vào thời kỳ cao điểm; dự trữ dầu quốc gia chưa đủ khả năng bình ổn giá khi có khủng hoảng giá dầu trên thị trường quốc tế…).Hình 2.1 là thống kê của Cục năng lượng Việt nam cho cơ cấu năng lượng tiêu dùng hiện nay

Đến nay, hệ thống năng lượng Việt nam luôn dựa trên ba trụ cột chính là dầu khí, than đá

và điện lực Thủy điện chiếm tỉ trọng lớn trong cơ cấu sản xuất điện Việt nam Tiêu thụ năng lượng, giai đoạn 2000÷2009, tổng tiêu thụ năng lượng sơ cấp của Việt nam tăng trưởng trung bình 6.54%/năm và đạt 57 triệu TOE vào năm 2009 Tiêu thụ than tăng trung bình 12.12%/năm,