CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG 1 Chƣơng 1 NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG 1.1 Lịch sử phát triển của công nghệ năng lƣợng Để t ồn tại và phát tri ển từ xa xưa loài người đã bi ết sử dụng các dạng nă ng lượng khác nhau. Theo đà phát tri ển của lịch sử con người đã phát hiện và sử dụng thêm nhi ều dạng năng lượng khác. Năng lượng là động lực cho mọi hoạt động vật chất và tinh thần của con người. Trình độ sản xuất phát triển ngày càng cao càng tiêu t ốn nhi ều năng lượng và tạo ra thách thức to l ớn đối với môi trường. Ngày nay năng lượng càng tr ở nên có tính chất sống còn đối với nhân loại bởi vì một mặt ngu ồn nă ng lượng hóa thạch đang dần cạn ki ệt , mặt khác sự phát tri ển của sản xuất đặt ra những vấn đề hết sức cấp bách về yêu cầu năng lượng và có nguy cơ hủy hoại môi trường. Để phát tri ển bền vững con người phải sử dụng nă ng lượng một cách ti ết kiệm và hiệu quả, đồng thời phải nghiên cứu phát tri ển các ngu ồn nă ng lượng mới có tính chất tái tạo và thân thiện với môi trường. Lịch sử phát tri ển của công nghệ năng lượng trên thế giới được tóm tắt trong bảng 1.1 theo các mốc thời gian sau đây: Bảng 1.1 Các mốc lịch sử c ủa việc sử dụng năng lƣợng Thời gian Năng lƣợng sử dụng Tiền sử Với vi ệc phát hi ện ngọn lửa người ti ến sử đã bi ết sử dụng nhi ệt năng từ gỗ để đun nấu, sưởi ấm, chi ếu sáng. Cổ đại Con người đã bi ết sử dụng nă ng lượng gió để xay xát, kéo thuyền bè, năng lượng dòng chảy để bơm nước tưới tiêu, xay xát. 1687 Isaac Newton (1642-1727) xây dựng cơ sở lý thuyết của cơ học cổ đi ển đặt nền móng cho vi ệc sử dụng cơ nă ng trong k ỹ thuật. 1738 Daniel Bernoulli (1700-1782) xây dựng cơ sở cho nghiên cứu cơ học chất lỏng đặt nền móng cho việc sử dụng thủy nă ng trong k ỹ thuật. 1756 Mikhail Lomonossov (1711-1785) đề xuất định luật bảo toàn và biến đổi nă ng lượng. 1763 James Watt (1736-1919) phát tri ển máy hơi nước. Năng l ượng hơi nước góp phần giải phóng lao động cơ bắp của con nguời . Bắt đầu kỷ nguyên công nghi ệp hóa và cơ khí hóa. Than đá là ngu ồn nhiên liệu chủ yếu. 1831 Michael Faraday (1791-1867) phát minh định luật cảm ứng điện t ừ đặt nền móng cho sự ra đời của các thiết bị đi ện.
35
Embed
Chương 1 Năng lượng trong sản xuất và đời sống (10 tiết) · - Năng lượng sơ cấp: Năng lượng sơ cấp là năng lượng khai thác trực tiếp từ
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG
1
Chƣơng 1
NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT
VÀ ĐỜI SỐNG
1.1 Lịch sử phát triển của công nghệ năng lƣợng
Để tồn tại và phát triển từ xa xưa loài người đã biết sử dụng các dạng năng lượng khác nhau.
Theo đà phát triển của lịch sử con người đã phát hiện và sử dụng thêm nhiều dạng năng lượng khác.
Năng lượng là động lực cho mọi hoạt động vật chất và tinh thần của con người. Trình độ sản xuất phát
triển ngày càng cao càng tiêu tốn nhiều năng lượng và tạo ra thách thức to lớn đối với môi trường.
Ngày nay năng lượng càng trở nên có tính chất sống còn đối với nhân loại bởi vì một mặt
nguồn năng lượng hóa thạch đang dần cạn kiệt, mặt khác sự phát triển của sản xuất đặt ra những vấn đề
hết sức cấp bách về yêu cầu năng lượng và có nguy cơ hủy hoại môi trường. Để phát triển bền vững con
người phải sử dụng năng lượng một cách tiết kiệm và hiệu quả, đồng thời phải nghiên cứu phát triển các
nguồn năng lượng mới có tính chất tái tạo và thân thiện với môi trường.
Lịch sử phát triển của công nghệ năng lượng trên thế giới được tóm tắt trong bảng 1.1 theo các
mốc thời gian sau đây:
Bảng 1.1 Các mốc lịch sử của việc sử dụng năng lƣợng
Thời gian Năng lƣợng sử dụng
Tiền sử Với việc phát hiện ngọn lửa người tiến sử đã biết sử dụng nhiệt năng từ gỗ để đun nấu,
sưởi ấm, chiếu sáng.
Cổ đại Con người đã biết sử dụng năng lượng gió để xay xát, kéo thuyền bè, năng lượng dòng
chảy để bơm nước tưới tiêu, xay xát.
1687 Isaac Newton (1642-1727) xây dựng cơ sở lý thuyết của cơ học cổ điển đặt nền móng
cho việc sử dụng cơ năng trong kỹ thuật.
1738 Daniel Bernoulli (1700-1782) xây dựng cơ sở cho nghiên cứu cơ học chất lỏng đặt nền
móng cho việc sử dụng thủy năng trong kỹ thuật.
1756 Mikhail Lomonossov (1711-1785) đề xuất định luật bảo toàn và biến đổi năng lượng.
1763 James Watt (1736-1919) phát triển máy hơi nước. Năng lượng hơi nước góp phần giải
phóng lao động cơ bắp của con nguời. Bắt đầu kỷ nguyên công nghiệp hóa và cơ khí
hóa.
Than đá là nguồn nhiên liệu chủ yếu.
1831 Michael Faraday (1791-1867) phát minh định luật cảm ứng điện từ đặt nền móng cho sự
ra đời của các thiết bị điện.
CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG
2
Bắt đầu kỷ nguyên điện khí hóa.
1860 J.C. Maxwell (1831-1879) công bố lý thuyết Trường điện từ thống nhất, hoàn thiện cơ sở
điện từ và sử dụng năng lượng điện từ, đặt nền móng cho sự ra đời của kỹ thuật điện tử.
1860 Luyện thép ra đời thúc đẩy khai thác than phát triển.
1870 Dầu mỏ bắt đầu được sử dụng trong công nghiệp và đời sống.
1881 Tầu hỏa chạy bằng năng lượng hơi nước ra đời tại nước Anh.
1890 Động cơ đốt trong được hoàn thiện. Ô tô được sản xuất hàng loạt.
1898 Pierre và Marie Curie (1867-1934) tìm ra chất phóng xạ. Bắt đầu kỷ nguyên năng lượng
nguyên tử.
1899 Max Planck (1858-1947) công bố thuyết lượng tử. Cơ học lượng tử ra đời.
1900 IEC (International Electrotechnical Commission) Ủy ban Kỹ thuật điện quốc tế ra đời
thúc đẩy sự phát triển và tiêu chuẩn hóa kỹ thuật điện.
1906 Albert Einstein (1879-1955) công bố lý thuyết tương đối với định luật nổi tiếng E =
mC 2 .
1942 Các nhà khoa học Hoa Kỳ chế tạo bom nguyên tử đầu tiên.
1954 Pin mặt trời bắt đầu được chế tạo và thương mại hóa.
1954 Ngày 27-6-1954, nhà máy điện nguyên tử đầu tiên ra đời ở Liên Xô cũ, công suất 5MW
tại Obninsk.
1957 IAEA (International Atomic Energy Agency) Uỷ ban Năng lượng Nguyên tử quốc tế ra
đời.
1960 Tổ chức các nước xuất khẩu dầu mỏ OPEC (Organization of the Petroleum Exporting
Countries) ra đời.
1973 Khủng hoảng dầu mỏ do hậu quả của cuộc chiến tranh Trung Đông.
1974 IEA (International Energy Agency) Ủy ban Năng lượng quốc tế ra đời.
9/9/1992 Công ước khung về biến đổi khí hậu của LHQ nhằm ổn định nồng độ khí gây hiệu ứng
nhà kính.
1.2 Tổng quan về năng lƣợng
1.2.1 Các dạng nguồn năng lượng
Năng lượng là một dạng vật chất ứng với một quá trình nào đó có thể sinh công. Năng lượng
cũng được hiểu như khả năng sinh công hoặc sinh nhiệt.
Có nhiều hệ thống phân loại khác nhau về năng lượng đang được sử dụng:
CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG
3
Theo dạng vật chất năng lượng được phân loại như: thể rắn (than, củi…), thể lỏng (dầu mỏ và
các sản phẩm dầu), thể khí (khí đốt và các sản phẩm khí).
Theo dòng biến đổi năng lượng ta thường gặp các khái niệm:
- Năng lượng sơ cấp: Năng lượng sơ cấp là năng lượng khai thác trực tiếp từ nguồn chưa qua công đoạn
xử lý. Ví dụ như than đá, dầu thô…
- Năng lượng thứ cấp: Năng lượng thứ cấp là năng lượng đã qua một vài quá trình biến đổi. Ví dụ như
điện năng, khí hóa than…
- Năng lượng cuối cùng: Năng lượng cuối cùng là năng lượng đầu vào của thiết bị sử dụng năng lượng.
- Năng lượng hữu ích: Năng lượng hữu ích là năng lượng nhận được của thiết bị sử dụng năng lượng
trừ đi tổn thất do truyền tải phân phối và tổn thất của thiết bị sử dụng năng lượng. Quan hệ giữa các khái
niệm về năng lượng ở trên được cho trên hình 1.1.
Theo khả năng tái sinh năng lượng ta thường gặp khái niệm năng lượng tái tạo và không tái tạo.
Ví dụ năng lượng mặt trời, năng lượng gió, thủy năng…là năng tái tạo; năng lượng từ các dạng nhiên
liệu hóa thạch như than, dầu mỏ, khí đốt không có khả năng tái tạo.
Hình 1.1 Quan hệ giữa các loại năng lượng
1.2.2 Đơn vị công, công suất và năng lượng
Để biểu diễn công, công suất và năng lượng người ta thường dùng một số đơn vị:
Đơn vị công
Joule (J): Joule là công do lực 1 Newton làm di chuyển điểm đặt của lực đi 1 mét theo hướng tác dụng
của lực. Joule cũng được dùng làm đơn vị đo năng lượng nhiệt.
Đơn vị năng lượng nhiệt
Tổn thất do vận
chuyển và biến đổi
từ năng lượng sơ
cấp sang thứ cấp
Tổn thất do truyền
tải phân phối và
hiệu suất của thiết bị
sử dụng
CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG
4
Calorie (cal.): cal. là nhiệt lượng cần thiết để tăng nhiệt độ của một gam nước lên thêm 1 0 C. 1 cal. xấp
xỉ bằng 4,18 J.
BTU (British Thermal Unit): BTU là đơn vị nhiệt trong hệ Anh là nhiệt lượng cần thiết để tăng nhiệt
độ của một pound nước ở 60 0 F lên thêm 1 0 F.
1 BTU sấp xỉ bằng ¼ kcal.
KilôOat giờ (kWh): kWh = 3,6.10 6 J.
Một số đơn vị năng lượng trong thương mại
Tấn dầu tƣơng đƣơng TOE (Tonne of Oil Equivalent) được quy định cho một tấn dầu có nhiệt trị là
10 Gcal = 41,9 GJ.
Tấn than tƣơng đƣơng TCE (Tonne of Coal Equivalent) có nhiệt trị 7 Gcal.
Đơn vị công suất
Watt (W):W là đơn vị công suất khi công 1J thực hiện trong thời gian 1 giây(W = J/s).
Mã lực (cv = chevaux; hp = horsepower): 1cv = 736W.
1.2.3 Hiệu suất quá trình biến đổi năng lượng
Từ khâu khai thác đầu tiên đến khâu cuối cùng, năng lượng được truyền dẫn và phải trải qua một
số quá trình biến đổi nối tiếp nhau, từ dạng này sang dạng khác. Trong quá trình truyền dẫn và biến đổi,
một phần năng lượng không đến được khâu cuối cùng, chúng bị mất mát và tỏa ra môi trường dưới dạng
nhiệt. Theo định luật bảo toàn năng lượng thì « Năng lượng không tự sinh ra, cũng không tự biến mất
mà chỉ biến đổi từ dạng này sang dạng khác, truyền từ vật này sang vật khác ». Ví dụ: xét quá trình biến
đổi năng lượng từ than thành điện năng trong nhà máy nhiệt điện:
Hóa năng (Than) Nhiệt năng (Lò hơi) Cơ năng (Tuabin) Điện năng (Máy phát
điện)
Năng lượng qua lò hơi, tuabin, máy phát điện… đều bị tổn thất, làm cho năng lượng đầu ra luôn
nhỏ hơn năng lượng đầu vào.
Nếu ký hiệu EV là năng lượng đầu vào, ER là năng lượng đầu ra và năng lượng tổn thất là ETT
(hình 1.2), theo định luật bảo toàn năng lượng có:
EV = ER + ETT (1.1)
Hiệu suất biến đổi năng lượng của hệ thống là tỷ số của năng lượng đầu ra trên năng lượng đầu
vào:
V
TT
E
EE 1
EV
R (1.2)
CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG
5
Hình 1.2 Quá trình biến đổi năng lượng
Hiệu suất càng cao thì hiệu quả của quá trình biến đổi năng lượng càng hiệu quả. Muốn hiệu
suất của quá trình cao ta cần phải tìm các biện pháp giảm thiểu tổn thất năng lượng.
1.2.4 Cân bằng năng lượng
Cân bằng năng lượng là mô tả và lượng hóa sự biến đổi năng lượng từ khâu sản xuất năng lượng
sơ cấp, các quá trình biến đổi trung gian đến khâu năng lượng cuối cùng của một quốc gia, một ngành,
một doanh nghiệp hay một dây chuyền sản xuất của mỗi thiết bị đảm bảo tính cân bằng giữa năng lượng
đầu vào và năng lượng đầu ra trong một khoảng thời gian cho trước.
Để đảm bảo cân bằng năng lượng thì năng lượng đầu vào phải bằng năng lượng đầu ra, trong đó
năng lượng đầu ra bằng năng lượng hữu ích cộng với năng lượng tổn thất.
Đối với mối quốc gia (năng lượng dự trữ không đổi) thì quá trình cân bằng năng lượng được
diễn tả bằng:
Năng lƣợng khai thác + Năng lƣợng nhập khẩu = Năng lƣợng sử dụng + Năng lƣợng tổn thất +
Năng lƣợng xuất khẩu.
Đối với mỗi doanh nghiệp năng lượng đầu vào gồm than, dầu, khí đốt và điện năng phải bằng
năng lượng cho từng khu vực sản xuất cộng với năng lượng tổn thất. Cân bằng năng lượng và giảm
thiểu tổn thất năng lượng phải là mối quan tâm hàng đầu của từng doanh nghiệp.
1.3 Tình hình khai thác và sử dụng năng lƣợng thế giới
Các nguồn năng lượng bao gồm năng lượng hóa thạch, thủy năng, năng lượng nguyên tử ...
Năng lượng hóa thạch hình thành từ rất lâu trong quá trình biến đổi địa chất của vỏ trái đất gồm có:
1.3.1 Dầu khí
Dầu thô và khí tự nhiên được hình thành do các chất hữu cơ bị nén và đốt nóng yếm khí trong
quá trình biến đổi địa chất của vỏ trái đất.
Dầu mỏ được khai thác từ xa xưa. Người Babilon đã biết sử dụng asphalt để xây tường tháp
vườn treo Babilon. Năm 347 trước công nguyên người Trung Hoa đã khai thác giếng dầu. Năm 1857
Rumani đã khai thác dầu thương mại ở Brent phía bắc Bucarét. Năm 1861 ở Bacu (Azecbaidan) nhà
máy lọc dầu được xây dựng, khi đó Bacu sản xuất 90% sản lượng dầu thế giới. Năm 1859 ở gần
Titusville, Pensylvania Hoa Kỳ đã hình thành công nghiệp chế biến dầu, các mỏ dầu được khai thác tại
ER
ETT
EV
CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG
6
Texas, Oklahoma. Năm 1973 và 1979 do chiến tranh Trung Đông đã xảy ra cuộc khủng hoảng năng
lượng đẩy giá dầu lên tới 35 USD/thùng. Ngày 11-7-2008 giá dầu thô đột ngột tăng đến 147 USD/thùng.
Sản lượng dầu thô toàn thế giới năm 2007 là 84 triệu thùng/ngày, khí đốt là 14,4 tỷ m3/ngày.
Đơn vị đo lường nhiên liệu dầu mỏ thường dùng là thùng dầu (barrel): 1 barrel bằng 159 lít; 1 gallon
bằng 4,56 lít. Thành phần chủ yếu của dầu thô là hiđrôcácbon. Về trọng lượng tỷ lệ của hiđrôcácbon
trong hỗn hợp dầu thô có thể tới 97% đối với dầu nhẹ và 50% đối với dầu nặng và bitum. Theo trọng
lượng cácbon chiếm 83-87%, hiđrô 10-14%, nitơ 0,1-2%, ôxi 0,1-1,5 %, lưu huỳnh 0,5- 6%.
Dầu brent mang tên một làng có mỏ dầu ở phía bắc Bucarét thủ đô Rumani. Dầu ngọt nhẹ có
hàm lượng lưu huỳnh thấp và lượng cácbon cao. Có 4 loại phân tử hiđrôcácbon xuất hiện trong dầu thô
xác định tính chất của nó là parafin 30 %, naphethene 49%, chất thơm 15% và bitum 6%.
Khí đốt là nguồn nhiên liệu được ưa thích vì hiệu quả sử dụng cao và ít gây ô nhiễm. Dầu và khí
trên thế giới có thể đáp ứng nhu cầu toàn cầu trong khoảng tương ứng 45 năm và 65 năm nữa.
Phụ lục 1.1 trình bày các nước sản xuất dầu thô chủ yếu trên thế giới. Phụ lục 1.2 trình bày các
nước tiêu thụ dầu khí hàng đầu.
1.3.2 Than đá
Than là nhiên liệu hóa thạch được hình thành từ thực vật với nước và bùn trong quá trình kiến
tạo vỏ trái đất, bị ôxi hóa và phân hủy vi sinh ở môi trường hiếm khí tạo nên, có thành phần chủ yếu là
cácbon. Người Trung Hoa đã biết sử dụng than trước đây 10.000 năm ở thời Đồ đá mới. Cách mạng
công nghiệp lần thứ nhất với máy hơi nước ra đời ở nước Anh đã thúc đẩy ngành than phát triển.
Hàng năm thế giới tiêu thụ khoảng 6,19 tỷ tấn than. Trung Quốc là nước sản xuất than hàng đầu
với 2,38 tỷ tấn năm 2006 trong đó 68,7% dùng cho sản xuất điện, chiếm 38% sản lượng than toàn cầu.
Hoa Kỳ tiêu thụ 1,053 tỷ tấn than, 90% dùng cho sản xuất điện.
Than có thể đáp ứng nhu cầu trong khoảng 200 năm và là dạng nhiên liệu chủ yếu cho sản xuất
điện.
Giá than tăng đột ngột từ 30 USD/tấn năm 2000 lên đến 150 USD/tấn vào ngày 26-9-2008, ngày
31-10-2008 đã giảm xuống còn 111 USD/tấn. Xăng chế từ than có giá chỉ 25-35 USD/thùng. Để sản
xuất 1kWh cần tiêu tốn khoảng 0,5 kg than. Khi than được sử dụng trong nhà máy điện chúng được
nghiền thành dạng bột và phun vào lò. Hiệu suất nhiệt tiêu chuẩn trong nhà máy nhiệt điện không cao,
khoảng 35%, như vậy 65% nhiệt lượng bị lãng phí và toả ra môi trường. Trên 40% các nhà máy nhiệt
điện trên thế giơí chạy bằng than. Khi tăng nhiệt độ và áp suất lò hơi, hiệu suất lý thuyết của các nhà
máy nhiệt điện có thể đạt tới 46%. Để tăng hiệu suất sử dụng than có thể dung nhà máy điện có chu
trình hỗn hợp đồng phát điện và nhiệt. Phương pháp hiệu quả nhất là sản xuất điện qua pin nhiên liệu
hoặc pin nhiên liệu cácbon nóng chảy, nó có thể tăng hiệu suất chu trình hỗn hợp lên tới 60 -85%.
Than cốc là chế phẩm được tạo nên từ than có độ tro và lưu huỳnh thấp, trong đó chất bốc được
lấy ra trong lò không có ôxi ở nhiệt độ 10000C dùng trong lò luyện kim
CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG
7
Khí hoá từ than tạo nên hỗn hợp cácbon monoxit (CO) và hiđrô có thể dùng làm nhiên liệu ôtô
như xăng và dầu điêzel. Trong khi khí hoá, than được hỗn hợp với ôxi và hơi nước ở nhiệt độ và áp suất
cao. Phản ứng được mô tả bằng phương trình:
(Than) + O2 + H2O → H2 + CO
Do giá dầu và khí đốt cao nên người ta quan tâm đến việc khí hoá than. Than cũng có thể biến
đổi thành nhiên liệu lỏng như xăng hoặc dầu diêzel qua một số quá trình công nghệ.
Phụ lục 1.3 nêu trữ lượng than và các nước sản xuất than chủ yếu.
1.3.3 Tình hình sản xuất điện trên thế giới
Điện năng là nguồn năng lượng chủ yếu của các quá trình sản xuất và đóng vai trò quan trọng
đối với đời sống. Theo IEA năm 2005 toàn thế giới sản xuất 16.100 TWh, trong đó thủy điện chiếm
15,5%, điện nguyên tử chiếm 14%, năng lượng tái tạo (không kể thủy điện truyền thống) chiếm 3,1%
còn lại là nhiệt điện than và dầu khí. Hình 1.3 nêu tình hình sản xuất điện thế giới năm 2005.
Phụ lục 1.4 nêu tình hình sản xuất điện của các nước công nghiệp hàng đầu.
Hình 1.3 Tình hình sản xuất điện thế giới
1.4 Tình hình khai thác và sử dụng năng lƣợng ở Việt Nam
1.4.1 Đại cương về năng lượng Việt Nam
Tiềm năng về năng lượng của Việt Nam khá phong phú. Theo tổng hợp của chương trình
KHCN-09 (12/2001) thì trữ lượng nguồn năng lượng sơ cấp ở Việt Nam được cho trong bảng 1.1.
Để phục vụ phát triển kinh tế, ngành năng lượng Việt Nam tăng trưởng với tốc độ cao trong giai
đoạn gần đây trong tất cả các lĩnh vực: khảo sát thăm dò, khai thác nguồn, truyền tải phân phối, xuất,
nhập khẩu năng lượng. Tuy nhiên vẫn tồn tại nhiều vấn đề yếu kém trong ngành năng lượng là:
Năng lực sản xuất còn thấp, còn tồn tại nhiều công nghệ cũ, lạc hậu, hiệu suất sử dụng thấp.
Gây ô nhiễm môi trường.
1 Nhiệt điện 2. Thủy điện
3. Điện nguyên tử 4. Năng lượng mới
1
2
3
4
CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG
8
Hiệu quả kinh doanh của ngành thấp.
Giá năng lượng cố định không thích hợp.
Đầu tư cho ngành năng lượng còn thấp so với yêu cầu, thủ tục đầu tư rườm rà.
Bảng 1.1 Tiềm năng năng lƣợng sơ cấp của Việt Nam
Trữ lượng Tổng
Dầu (triệu 3m ) 2.329,8
Khí đồng hành (tỷ 3m ) 593,3
Khí tự do (tỷ 3m ) 1046,6
Than antraxit (triệu tấn) 6.600
Than mỡ (triệu tấn) 21,2
Than nâu (triệu tấn) 318,6
Thủy điện TWh/năm 82
Uranium đủ cho 9.000 MW
Địa nhiệt 472 MW
Sinh khối 43-46 MTOE/năm
1.4.2 Than đá
Sản xuất than chủ yếu ở mỏ than Đông Bắc tăng từ 7,82 triệu tấn năm 1995 lên 45,84 triệu tấn
năm 2006 với tốc độ tăng trưởng bình quân hàng năm là 17,4%, xuất khẩu than tăng 23,9%. Từ năm
2007 chính phủ hạn chế xuất khẩu than nên sản xuất than năm 2008 có xu hướng giảm.
Bể than sông Hồng có trữ lượng rất lớn, khoảng 210 tỷ tấn, nằm dưới độ sâu từ 200m đến
1000m chủ yếu ở Hưng Yên, Thái Bình và Nam Định. Dự án khai thác than ở đây đang được triển khai
nghiên cứu nhằm tìm ra công nghệ khai thác thích hợp. Bảng 1.2 nêu tình hình sản xuất than giai đoạn
2000-2008.
Bảng 1.2 Tình hình sản xuất than Việt Nam giai đoạn 2000-2008
Năm 2000 2002 2004 2006 2008
Sản xuất than
(triệu tấn)
12,3 16,0 26,6 45,8 37,0
1.4.3 Dầu khí
Sản xuất dầu khí tăng trưởng với tốc độ nhanh. Tính đến 9/2009 Việt Nam đã khai thác được
259 triệu tấn dầu và 40 tỷ m3 khí. Bảng 1.3 cho tình hình khai thác dầu khí giai đoạn 2005 -2008.
Bảng 1.3 Tình hình khai thác dầu khí Việt Nam
CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG
9
Năm 2005 2008
Dầu (triệu tấn) 15 18
Khí (tỷ m3) 12 14
1.4.4 Thủy năng
Tiềm năng kinh tế kỹ thuật các lưu vực sông chính nước ta khá phong phú. Tiềm năng thủy điện
được đánh giá là 82 TWh. Tiềm năng kinh tế kỹ thuật các lưu vực sông chính của Việt Nam được cho
trong phụ lục 1.5.
1.4.5 Điện năng
Đến cuối năm 2009, điện lưới quốc gia đã về đến 100% số huyện, 97,32% số xã và 94,67% số
hộ dân nông thôn. Ngày 18/7/2007 Thủ tướng chính phủ phê duyệt Quy hoạch phát triển điện lực quốc
gia giai đoạn 2006-2015 có xét đến 2025 với mục tiêu đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế xã hội với mục
tiêu tăng trưởng GDP 8,5-9% nhu cầu điện năng tăng 17% (phương án cơ sở), 20% (phương án cao),
trong đó phương án cao là phương án điều hành và chuẩn bị, phương án 22% cho tăng trưởng đột biến
(Tổng sơ đồ VI).
Cơ cấu sản xuất điện năng của Việt Nam giai đoạn 2005-2010 được cho trong bảng 1.4.
Bảng 1.4 Cơ cấu sản xuất điện năng Việt Nam giai đoạn 2005-2010
Đơn vị GWh
Nguồn 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Than 8.546 10.064 11.622 13.100 16.239 19.378
DO 70 89 108 128 115 103
FO 256 232 207 184 132 81
Khí 24.988 27.554 30.120 32.689 31.510 35.056
Thủy điện 18.647 21.751 24.856 27.964 31.510 35.056
Tổng cộng 53.000 59.690 66.913 74.065 82.619 91.175
1.5 Năng lƣợng và môi trƣờng
Việc sử dụng năng lượng hóa thạch gây ô nhiễm môi trường. Quá trình cháy của nhiên liệu hóa
thạch tạo nên điôxit cácbon CO2 và mêtan CH4. Cả hai là chất khí gây hiệu ứng nhà kính, là nguyên
nhân thay đổi khí hậu và làm nóng toàn cầu. Theo thống kê trong số các chất khí gây hiệu ứng nhà kính
CO2 chiếm 54%, mêtan 12%, ôzon 7%. Bức xạ từ mặt trời một phần bị phản xạ bởi bầu khí quyển
nhưng đa số bị bề mặt trái đất hấp thụ làm mặt đất bị nóng lên. Một số bức xạ hồng ngoại qua lớp không
khí và một số bị các phân tử khí gây hiệu ứng nhà kính, chủ yếu là CO2 bức xạ lại theo mọi hướng.. Kết
CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG
10
quả là bề mặt trái đất và lớp không khí tầm thấp bị đốt nóng nhiều hơn. Đây chính là hiệu ứng nhà kính
gây phát nóng toàn cầu.
Than là nhiên liệu phát thải CO2 nhiều nhất. Trung bình 1kg than phát thải 1,83 kg CO2. Như
vậy trung bình các nhà máy nhiệt điện than trên thế giới hàng năm tạo nên 3,7 tỷ tấn điôxit cácbon
(CO2), 10.000 tấn sunfua điôxit (SO2) nguyên nhân chính gây mưa axit, 10200 tấn NOx.
Xăng phát thải 2,22 kg CO2/l nhiên liệu.
Dầu điêzen phát thải 2,68 kg CO2/l nhiên liệu.
Khí hóa lỏng phát thải 1,66 kg CO2/l nhiên liệu.
80% chất thải gây hiệu ứng nhà kính phát ra từ quá trình sản xuất và sử dụng năng lượng, 20%
còn lại do sản xuất nông nghiệp và đốt rừng, cháy rừng gây ra.
Các nguồn năng lượng hoá thạch phát thải tro bụi chứa thủy ngân, uranium, thorium, asen và các
kim loại nặng khác là nguyên nhân gây ung thư và các bệnh hô hấp. Ngoài ra việc sử dụng năng lượng
còn gây ô nhiễm môi trường nước thải, gây tiếng ồn.
Từ thế kỷ 19 đến nay nhiệt độ trung bình bề mặt trái đất tăng 0,5-10C, mức nước biển tăng 101-
253 mm. Công ước khung về biến đổi khí hậu của Liên Hiệp Quốc đề xuất ngày 09/9/1992 với mục tiêu
thực hiện các giải pháp nhằm ổn định nồng độ của các chất khí gây hiệu ứng nhà kính trong khí quyển,
ngăn ngừa và hạn chế các tác hại của hiệu ứng nhà kính đối với nhân loại và hệ thống khí hậu toàn cầu.
Ở Việt Nam theo số liệu của Tổng cục Khí tượng thủy văn trong vòng 50 năm qua nhiệt độ trung
bình tăng 0,70C, mực nước biển tăng 20 cm, nhiều khu vực bị khô hạn trong khi đó thiên tai lụt lội với
cường độ ngày càng tăng. Việt Nam là một trong 5 nước chịu nguy cơ nước biển dâng cao lớn nhất.
Trong tương lai nếu không có biện pháp sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả thì tình hình ô nhiễm
môi trường sẽ càng trầm trọng.
1.6 Chính sách năng lƣợng của Việt nam
1.6.1 Chính sách năng lượng
Quan điểm và chính sách năng lượng của Việt nam dựa trên sự hài hòa giữa hiệu quả kinh tế, an
ninh năng lượng và bảo vệ môi trường. Cụ thể là:
1. Khai thác đa dạng, hợp lý và có hiệu quả nguồn tài nguyên trong nước, kết hợp với xuất nhập
khẩu hợp lý trên cơ sở giảm dần, tiến đến không xuất khẩu nhiên liệu sơ cấp, đáp ứng nhu cầu năng
lượng cho phát triển kinh tế xã hội, bảo tồn nhiên liệu và đảm bảo an ninh năng lượng cho tương lai
CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG
11
2. Phát triển các công trình mới đồng thời với việc cải tạo nâng cấp các công trình cũ. Sử dụng
năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong các khâu từ sản xuất, truyền tải, chế biến và sử dụng năng lượng.
3. Phát triển năng lượng đi đôi với bảo tồn tài nguyên, bảo vệ môi trường sinh thái. Đảm bảo
phát triển bền vững ngành năng lượng.
4. Từng bước hình thành thị trường cạnh tranh, đa dạng hóa phương thức đầu tư và kinh doanh
ngành năng lượng. Nhà nước chỉ độc quyền những khâu then chốt để đảm bảo an ninh năng lượng quốc
gia.
5. Đẩy mạnh chương trình năng lượng nông thôn. Nghiên cứu phát triển các dạng năng lượng
mới và tái tạo để đáp ứng cho nhu cầu sử dụng năng lượng, đặc biệt đối với các hải đảo, vùng sâu, vùng
xa.
6. Phát triển nhanh ngành năng lượng theo hướng đồng bộ, hiệu quả, trên cơ sở phát huy nguồn
nội lực, kết hợp với hợp tác quốc tế.
7. Phát triển dựa trên cơ sở sử dụng hợp lý, có hiệu quả nguồn tài nguyên năng lượng mỗi miền,
đảm bảo cung cấp đầy đủ, liên tục, an toàn cho nhu cầu năng lượng của tất cả các vùng trong toàn quốc.
8. Khuyến khích các thành phần kinh tế tham gia phát triển nguồn điện trên cơ sở tiềm năng
năng lượng sẵn có của Việt Nam, hạn chế phụ thuộc vào năng lượng nhập khẩu.
1.6.2 Khung pháp lý thúc đẩy tiết kiệm năng lượng ở Việt Nam