Năng lượng1 ppt

NĂNG LƯỢNG

ONESA-I

Sự phát triển

Tiêu thụ năng lượng để:

SINH SỐNG.
CÓ THÊM TIỆN NGHI.
TIẾN BỘ.
CHINH PHỤC.
TỰ VỆ.
18/11/12
ONESA-I Đỗ Đăng Giu Trần Mạnh-Tuấn
1

NĂNG LƯỢNG
LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG
ONESA-I

Thế kỷ 19 :

Thế kỷ 19 :

Thế kỷ 20 :

18/11/12
2

NĂNG LƯỢNG

ONESA-I TIÊU THỤ NĂNG LƯỢNG TRÊN DE LA CONSOMMATION CẤU
EVOLUTION DE LA STRUCTURE THẾ GIỚI (1800-2000):
TRÚC VÀENERGETIQUE MONDIALE (1800-2000)
BIẾN CHUYỂN

%
100
Nhiên liệu khác
90
80
70
60
50
40 Dầu hoả
30 Than đá
20 Khí
10 Điện
0 Năm
1800 1900 2000

18/11/12
3

NĂNG LƯỢNG

ONESA-I Tiêu thụ năănglượng nguyên thuỷ trên đầu người imỗi năămtrên thế giới
Tiêu thụ n ng lượng nguyên thuỷ trên đầu ngườ mỗi n m trên thế giới
Tep
6

5
Nước phát triển

4

3

Nước trên đà phát triển
2

1

0
1950 2000 2050 2100

18/11/12
4

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I
TIÊU THỤ NĂNG LƯỢNG TRÊN THẾ GIỚI

18/11/12
ONESA-I Đỗ Đăng-Giu Trần Mạnh-Tuấn
5

NĂNG LƯỢNG
Biến chuyển dân số trên thế giới
ONESA-I

1800 : 1 Tỉ
Nguồn năng lượng 1 Tỉ / 100 năm
mới : dầu hoả
1900 : 2 Tỉ
1960 : 3 Tỉ
Nguồn năng lượng mới phụ
trội : năng lượng hạt nhân 1975 : 4 Tỉ
1 Tỉ / 10 năm
1985 : 5 Tỉ
2000 : 6 Tỉ

2020 : 8 Tỉ Dự tính

2100 : 12 Tỉ
18/11/12
6

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I

Cần cho sự sống
NĂNG L ƯỢ NG
NĂNG L ƯỢ NG Là nguyên tố chủ yếu cho sự
phát triển cuả nhân loại
Vận chuyển
Lĩnh vực công nghệ
Lĩnh vực kỹ nghệ
Lĩnh vực quốc phòng
Lĩnh vực phát triển kinh tế
Lĩnh vực y tế quần chúng
_ Giảm mức chết yểu trẻ sơ sinh
_Gia tăng tuổi sống

18/11/12
7

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I

Các nguồn năng llượng
Các nguồn năng ượng
Than đá
Dầu hoả
Dầu khí
Hạt nhân
Năng lượng tái tạo :
Thuỷ điện
Mặt trời ( nhiệt, quang điện )
Điện gió
Sinh khối ( than xanh, chất thải, ………)
Điạ nhiệt (conduction, convection)
Vấn đề cho vài nguồn năng luợng : việc có sẵn và tồn
trữ năng lượng.
18/11/12
8

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I

NĂNG LƯỢNG TRÊN THẾ GIỚI
NĂNG LƯỢNG TRÊN THẾ GIỚI

Thủy điện Điạ nhiệt Sinh khối
mặt trời ….

Than
đá
Hạt
nhân

Dầu
khí
Dầu
hoả

18/11/12
9

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I

Than đá
Tính chất vật lý
Tính chất vật lý
Các thể rắn và đốt cháy có độ chưá cao về các-bon
Các thể rắn và đốt cháy có độ chưá cao về các-bon
CAC-BON HOÁ : trong khoảng 350 triệu năm
….THAN BÙN THAN GỖ NON THAN ĐÁ THAN TỐT
(Antraxít)
Than đá được làm thành bởi các chất chưá các-bon rừng sình lầy chôn
vùi dưới trầm tích hay ngập dưới biển cũ.
- Mỏ lộ thiên
- Mỏ kín (~ - 400 m)

18/11/12
10

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I

Than đá
Than đá
Tính chất hoá học : ĐỐT CHÁY

C + O2 → CO2 ∆H 298 = − 94,0518 KCal
0

Réaction incomplète :
1
C + O2 → CO ∆H 298 = − 26,4157 KCal
0

2
En général :
2 C + 3 O2 → CO2 + CO + NHIỆT
NHIỆT
2

CO : khí độc
CO2 : khí có hiệu ứng nhà kính

18/11/12
11

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I

Than đá

Một nhà máy điện 1000 MW mỗi năm thải ra :
• 1 500 tấn bụi
• 5 000 000 tấn CO2
• 40 000 tấn SO2
• 20 000 tấn NOx

Giải pháp:
CaO + H 2O injection → C + O2

Ca ( OH ) 2 réaction → CO2
 => CaCO3 + H 2O

18/11/12
12

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I

THAN ĐÁ
THAN ĐÁ
DỰ TRỮ THAN ĐÁ
RESERVES DE CHARBON

ex URSS

USA

CHINE

AUSTRALIE

ALLEMAGNE

INDE

AFRIQUE DU SUD

POLOGNE

0 50 100 150 200 250 300
Gtep

18/11/12
13

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I

Dầu hoả
Dầu hoả
CẤU TẠO

Phân rã Lòng đất Dầu thô
nhũng sinh Lắng đọng dưới áp trong đá
vật dưới biển suất xốp

18/11/12
14

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I

Dầu hoả
Dầu hoả
KHOAN GIẾNG DẦU

18/11/12
15

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I

Dầu hoả
Dầu hoả
Phản ứng hoàn toàn :
n n
Cm H n + (m + ) O2 → mCO2 + H 2O + nhiêt
4 2
Phản ứng không hoàn toàn :
2m + n n
Cm H n + ( ) O2 → mCO + H 2O + nhiêt
4 2
Phản ứng phụ :
n n
Cm H n + ( ) O2 → mC + H 2O + nhiêt
4 2
m n
Cm H n + ( ) O2 → mCO + H2 + nhiêt
2 2

18/11/12 ONESA-I Đỗ Đăng-Giu Trần Mạnh-Tuấn 16

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I
Dầu hoả
Dầu hoả
Phát khí
CO : khí độc hại Khoảng 30% ít hơn
than đá
CO2 : khí nhà kính

GIẢI PHÁP

CaO + H 2O


 => CaCO3 + H 2O

18/11/12
17

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I
Dầu hoả
Dầu hoả

DỰ TRỮ DẦU HOẢ

ARABIE SEOUDITE
IRAK
KOWEIT
IRAN
ABOU DHABI
VENEZUELA
EX URSS
MEXIQUE
USA
CHINE
LYBIE

0 10 20 30 40

Gtep

18/11/12
18

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I

DẦU KHÍ
DẦU KHÍ

•Phân rã sinh vật các phiêu sinh vật, rong biển, các chất hữu cơ
động vật và thực vật dưới đất.
•Có thể được cấu tạo trên mặt đất ( lên men, sinh khối ).
•Cấu tạo cuả dầu khí : phần lớn dưới dạng CH4, (90%)
•Dầu khí sạch, khai thác giá rẻ.
•Hoá lỏng ở –160°C, giảm khối 600 lần.
•Vận chuyển bằng ống dẫn dầu và tầu chở dầu.

18/11/12
19

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I
DẦU KHÍ
DẦU KHÍ
Tính chất hóa học: ĐỐT CHÁY

Phản ứng hoàn toàn: CH 4 + 2 O2 → CO2 + 2 H 2O + nhiêt
3
Phản ứng không hoàn toàn: CH 4 + O2 → CO + 2 H 2O + nhiêt
2
Phản ứng phụ: CH 4 + O2 → C + 2 H 2O + nhiêt

PHÁT KHÍ

CO : khí độc hại
Khoảng 50 % ít hơn dầu lửa
CO2 : khí nhà kính
CaO + H 2O

GIẢI
PHÁP
 => CaCO3 + H 2O

18/11/12
20

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I
DẦU KHÍ
DẦU KHÍ

•Dùng cho lò sưởi, nấu ăn, kỹ nghệ, chuyên trở và sản xuất điện.

•Rất thích hợp cho nguồn sản xuất điện : trung tâm với chu trình phối hợp
ghép hai tua-bin hơi nước và nhiệt = hiệu xuất > 50%.

•Sự tiêu thụ trên thế giới không ngưng tăng (hơn 10 lần giữa 1960 và 2000 ở
bên Pháp).

18/11/12
21

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I

DẦU KHÍ
DẦU KHÍ

DỰ TRỮ DẦU KHÍ
RESERVES DE GAZ

Ex URSS
IRAN
AbouDhabi
Arabie Séoudite
USA
Algerie
Venezuela
Norvège
Mexique
Pays Bas
0 10 20 30 40 50 60
GTep

18/11/12
22

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I
URANIUM

 Nguyên tố kim loại tự nhiên, phóng xạ thấp, hiện diện ở mọi nơi trong môi
trường với hoạt độ ít nhiều quan trọng.
Được phân tán theo rạng khoáng chất trong đá .
Hàm lượng trong vỏ trái đất : ~ 10 ppm.(0,001%)
 Hàm lượng Uranium trong khoáng chất hay mỏ có thể khai thác được vào
khoảng từ 0,1tới 0,7% ( 1 tới 7 kg/tấn ). (pechblende,uranite,autunite, etc… ).
Một vài hàm lượng có thể lên tới khoảng 20% CIGAR LAKE Canada .

18/11/12
23

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I

URANIUM DỰ TRỮ URANIUM

18/11/12
24

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I

URANIUM DỰ TRỮ URANIUM

18/11/12
25

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I
URANIUM

Cấu trúc đồng vị : U-234 (0,0056%), U-235 (0,718%), U-238 (99,28%).

Phân hạch Uranium
235

Nhiệt

18/11/12
26

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I

XỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG HẠT NHÂN

Phản ứng dây chuyền

Lượng
nhiệt
hữu ích

Phản ứng kiềm chế


NĂNG LƯỢNG
ONESA-I

BIẾN ĐỔI : NHIỆT
ĐIỆN

Rất ít phát ra khí có Chất thải hạt nhân
Nhưng
hiệu ứng nhà kính

Giải pháp = SỬ LÝ TỐT
Giải pháp = SỬ LÝ TỐT
18/11/12
28

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I

MỘT NHÀ MÁY ĐIỆN HẠT NHÂN VEN BIỂN

18/11/12
29

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I

CÁC LOẠI LÒ HẠT NHÂN TRÊN THẾ GIỚI

Nước áp suất
Các loại khác

Khí - Than chì

Nước nặng

Nước sôi Nước - Than chì

18/11/12
30

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I

France

34 REP 900 Mwe
20 REP 1300 Mwe
4 REP 1450 Mwe

62.400 MWe installés

18/11/12
31

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I
Năng lượng tương đương

Lò :
Cao : 13,66 m
1 viên nhiên ~ 9g
1 viên nhiên ~ 9g 
 5 tấn than
5 tấn than
Kính : 5m 1 ống nhiên liện
1 ống nhiên liện  265 viên
 265 viên
Dầy : 23 cm 1 bó nhiên liệu
1 bó nhiên liệu  264 ống
 264 ống
Thể tích : 250 m3
1 lò phản ứng
1 lò phản ứng  157 bó
 157 bó

Tương đương với năng lượng của : 55 triệu tấn than

18/11/12
32

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I

Phát triển điện hạt nhân
Công suất đã xây dựng
( GW )

Khởi đầu
sản xuất
điện hạt
nhân
Bản quyền
quốc tế cuả
Pháp
1,2 GW
Lò phản trong 5
ứng đầu nước
tiên

1939 1942 1951 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 95

18/11/12
33

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I

SẢN XUẤT ĐIỆN HẠT NHÂN TRÊN THẾ GIỚI NĂM 1995

18/11/12
34

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I

PHẦN ĐIỆN HẠT NHÂN NĂM 1995
PHẦN ĐIỆN HẠT NHÂN NĂM 1995

18/11/12
35

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO

Thủy triều và sóng
Mặt trời

Gió Nguồn năng lượng vô tận
Nhưng rất loãng và rải rác

Địa nhiệt

Thủy điện
Sinh khối

18/11/12
36

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I


Năng lượng mà các nguồn ( mỏ ) được đổi mới
ngay sau khi được tiêu dùng.

 Dùng trực tiếp : lò mặt trời, máy b ơm nhiệt địa nhiệt, nhà quạt gió,
vận chuyển ( thuyền buồm ), …
 biến đổi dưới dạng khác : điện ( thủy, gío, pin điện, sinh liệu, … ).

Đặ c tính : T íí n h c g
T nh c ách
á ron g G
tt r o n G
DƯ
DƯ KHUY ch
KHUY Nằm VÙN
N ằ mG V Ù N
G II Ả
GẢ ẾCH
ẾCH G
TÁN
TÁN N
N HỮN THẾ
HỮN THẾ
NG G ƯU
ƯU
ĐA DẠ N
ĐA DẠ KH Ô N G Đ ỀU

Không thải ra khí có HIỆU ỨNG NHÀ
KÍNH
18/11/12
37

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I

Nguồn Lưu trữ từ năng lượng MẶT
gốc TRỜI
( Trừ Địa nhiệt ( trái đất ) và Động cơ thủy triều (động cơ nước )

NƯỚC : do tuyết và băng đá tan ra, chu trình nước. .
GIÓ : do việc làm nóng những khối không khí.
SINH KHỐI : Sự quang hợp.

Các nhiên liệu hoá thạch : cũng là nguồn gốc cuả sự
lưu trữ năng lượng mặt trời ( sinh khối ), nh ưng sự tụ
đọng từ hàng tr ăm triệu năm vượt quá sự tái tạo trên
đời sống con người ( 100 năm ). KHÔNG TÁI TẠO.

18/11/12
38

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I


 Thủy điện : 90 % .
Điện  Sinh khối : 5,5 % .
 Địa nhiệt : 1,5 % .
20 %  Gió : 0,5 % .
Tiêu thụ toàn cầu
 Mặt trời : 0,05 % .


NĂNG LƯỢNG
ONESA-I


Thủy điện. Địa nhiệt.. Gió Mặt trời

1 Canada Etats-Unis Allemagne Japon

2 Etats-Unis Philippines Etats-Unis Allemagne

3 Brésil Italie Espagne Etats-Unis

4 Chine Mexique Danemark Inde

5 Russie Indonésie Inde Australie

18/11/12
40

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I
Năng lượng nước

Phần lớn được khuếch trương dưới hình thức thủy
điện
• Đập thủy điện
• Đập trên mặt nước
• Nhà máy trên mặt nước.
• Năng lượng sóng
• Nhá máy điện thủy triều.
• …………………………..
Nhà máy trên Nhà máy trên Nhà máy theo
mặt nước hồ Cửa âu thuyền Xưởng bơm

18/11/12
41

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I
Năng lượng NƯỚC

Công suất đã xây dựng tới 2004 : 715 GW

Điện toàn cầu

Á châu ( 27% ) Hạt nhân Dầu hoả
17% 10%
Nam Mỹ châu ( 24% ).
Khả năng Khu vực URSS cũ Thủy điện
( 24% ) và các
thứ khác Than đá
Bắc Mỹ ( > 50% ) 39%
19%
Cộng đồng Châu Âu Khí
( 15% ) 15%

Ở Pháp ( 56% ) năm 1960, hiện nay ( 5% )


NĂNG LƯỢNG
ONESA-I


• Năng lượng sạch, không thải khí có hiệu ứng nhà kính.
• Đầu tư đắt tiền.
• Rẻ tiền vận hành.
• Môi trường bị chiếm ( phải tải dân )
1,5 triệu nguời bên Trung Quốc ở khu 3 Gorges .
• Tình hình sự cố nặng.
300.000 người chết ở Ấn Độ năm 1979 (đập Morvi )
• Sản suất không đều lệ thuộc vào thời tiết .
Cho một vài nước có các muà khô, muà mưa và đông lạnh.


NĂNG LƯỢNG
ONESA-I

TRUNG QUỐC : ĐẬP 3 GORGES


NĂNG LƯỢNG
ONESA-I
TRUNG QUỐC : Đập thủy điện 3 GORGES

 Chiều dài đập1983 m và 185 m chiều cao
 Được thiết bị với 26 tổ phát điện ( 18,2 GW )
 Dự trù thời gian xây cất 17 n ăm.
 Nguyên liệu thép để xây cất : 63.000 tấn.
 Di chuyển đất và đá : 130 triệu m3.
 Bê tông : 43 triệu m3 tới n ăm 2000.
 Các đoạn : 282 cửa âu thuyền, 135 bánh
răng, 26 đường tách nước, 1 thang máy nâng
tầu.
 Giá tiền dự trù : 6 tỷ dollars US.
18/11/12
45

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I
Năng lượng Thủy
triều
Ở Pháp : nhà máy ở Rance (từ 45
năm).
Dùng thủy triều kéo ra từ bể n ước.
Biên độ thủy triều : --> 13 m
24 đơn vị ( nhóm động cơ )
Công suất đặt : 240 MW
Sản xuất : 600 GWh

Na Uy : nhà máy ở Hammerfest
• Độn cơ thủy triều ngầm ( thủy triều lên
xuống )
• Máy quạt 300 kW

18/11/12
46

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I
Năng lưọng NƯỚC

Năng lượng THỦY
TRIỀU
NHÓM ĐỘNG CƠ

Tu trì, sói mòn

18/11/12
47

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I

Những dạng năng lượng nước khác :

Những dòng nước biển ngầm : Máy điện nước ( trong thời kỷ
nghiên cứu ) .
Sức mạnh cuả sóng : hệ thống nổi hay bóng được di chuyển bởi
sóng. ( Anh Quốc ). 1w/m2, 50 KW/ m bờ
biển.
( Nhà máy 1580 kW dùng những tấm phản dài 15m ăn khớp với
nhau , cấu trúc nặng 35 tấn ở 20 m đưới đáy biển )
Năng lượng nhiệt cuả biển : khác biệt về nhiệt độ theo bề sâu -
mặt nước.
Nhũng c ái bất tiện :
100 lần hữu hiệu hơn thủy triều nhưng cũng đắt hơn.
- Gò bó cuả môi
trường.
- Môi trường nước biển
sói mòn.
18/11/12 - Đầu tưĐỗ Đăng-Giu
ONESA-I nặng, kinh tế Mạnh-Tuấn
Trần
48

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I
SINH KHỐI NĂNG
LƯỢNG

SINH KHỐI = Toàn thể những chất sống từ đó lấy ra được
năng lượng. ( các chất hữu
cơ )

18/11/12
49

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I
SINH KHỐI NĂNG
LƯỢNG
Thực vật  QUANG HỢP ( lưu trữ năng lượng mặt trời +
CO2 )
Động vật  cặn bã
SINH KHỐI RẮN : dùng trực tiếp, nhiên liệu rắn.
( Gỗ, bã mía, rơm, phân khô, chất thải , …)

DẦU ĐỐT SINH KHỐI : biến đổi thành chất lỏng.
( Cồn sinh khối, dầu nhớt sinh khối, dầu , mỡ thực vật và
động vật )

KHÍ SINH KHỐI : cặn bã động vật và thực vật + vi khuẩn kín yếm khí =
khí mê tan

18/11/12
50

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I
SINH KHỐI NĂNG
LƯỢNG
KHÔNG QUÊN : các CHẤT THẢI

« Việc thu lượm năng lượng cuả chất thải »
- Dưới dạng khí sinh khối do lên men kín.
- Bằng cách đốt cháy.
Các chất thải phân rã được và ‘đốt cháy được’ cũng là những
sinh khối.

Chất thải chăn nuôi.
Chất thải kỹ nghệ.
Rác rưởi nội trợ :
Cặn bã trồng chọt.
1 kg/ngày trên đầu người ở Âu Châu.
Bùn cuả các chạm lọc
nước. Tức là 800.000 Tấn mỗi ngày.
Thu được 1% năng lượng tiêu thụ ở
Pháp khi đốt hết các chất thải này.
18/11/12
51

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I
SINH KHỐI NĂNG
LƯỢNG

TỔNG KẾT SINH KHỐI : không phát thải
CO 2 !?
Khí CO 2 thải ra khi đốt cháy là từ CO 2 trữ
trong nhiên liệu từ lúc sinh ra.
(Đùng quên là phải cần gần 100 năm để trồng lại một khu rừng )

TỔNG
KẾT Về năng lượng : Hiệu ứng năng lượng thấp ( 1 tới 3 % )
Đối với gỗ từ 3,6 tới 7,2 tep / ha .
2500 km 2 rừng = 1 nhà máy điện hạt
nhân 1000 MW
Về kinh tế : dầu đốt sinh khối = đắt gấp 3 lần nhiên liệu
mỏ.
( cần có 1 lít dầu nhớt để sản xuất 1,5 lít êtanol sinh
khối hay 2 lít xăng Colza )


NĂNG LƯỢNG
ONESA-I
ĐỊA NHIỆT

Dùng nhiệt ở tầng đất dưới : Năng lượng nhiệt
NƯỚC NÓNG ( chất lỏng hay h ơi nước )
ĐÁ NÓNG ( chuyển đổi )

Tiện lợi cho một số vùng : NÚI LỬA VÀ KIẾN
TẠO
• thay đổi địa nhiệt trung bình = 3°C / 100 mét
• Cho những vùng núi lửa = 10°C / 100 mét

Được khai thác để : SƯỞI ẤM
và SẢN XUẤT ĐIỆN


NĂNG LƯỢNG
ONESA-I
ĐỊA NHIỆT

18 nước trên thế giới khai thác n ăng
lượng này

Các miền có ưu Nouvelles-Zélande, Etats-Unis, Philippines, Italie
thế:
Islande, France ( D.O.M ) ….

Yellowstone ( bắc Californie )
Coppen Basin ( nam Úc )
Các nơi đang được khai
thác Guadeloupe ( Pháp )
Martinique
Réunion

18/11/12
54

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I
ĐỊA NHIỆT

Khai thác :

Địa nhiệt Độ sâu Nhiệt độ Khai thác

Năng lượng 1000 mét 50°C 100°C Sưởi ấm
THẤP tới nhà ở
2000 mét

Năng lượng 2000 mét 90°C  150°C Sưởi ấm
TRUNG tới và
BÌNH 3000 mét sản xuất điện

Năng lượng 3000 mét > 150°C Sản xuất
CAO tới điện
5000 mét

18/11/12
55

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I
ĐỊA NHIỆT

Sản xuất
ĐIỆN
Trên thế giới : 5800 MWe n ăm1991  10.000 MWe năm
2004
Hay là 50 TWh
(ở USA ( 15TWh ), Philippines ( 10,3 TWh ), New-Zeland ( 4.5
TWh ) )…
 Năng lượng sạch.
 Địa điểm rất thu
hẹp.
 Giá đào giếng rất
cao.
 Giá khai thác thấp.

18/11/12
56

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I
Năng lương gió : ĐIỆN
GIÓ
Năng lượng lấy từ GIÓ bằng một bộ phận c ơ
khí
hay MÁY PHÁT ĐIỆN nhờ GIÓ
Biến đổi GIÓ thành năng lượng CƠ KHÍ : -Nhà quạt gió ( cối
xay)
- Chuyên trở
(tầu buồm)
- Bơm nước tưới
Biến đổi GIÓ thành năng lượng ĐIỆN :
vườn
ĐIỆN GIÓ

18/11/12
57

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I
ĐIỆN GIÓ

Năng lượng ĐIỆN gió : 0,4 % điện trên thế giới
( 2003 )
Công xuất điện đã được đặt : 40.000
MWe
Âu Châu : 75 %
Sự gia tăng của kỹ nghệ điện gió : 30 % mỗi năm (từ
năm 2000 )
1. Đức
14.400 MWe
2. Tây Ban Nha 6.400
MWe
3. Mỹ
6.400 MWe
4. Đan Mạch 3.200
MWe
5. Ấn Độ
2.000 MWe ONESA-I
18/11/12
Đỗ Đăng-Giu Trần Mạnh-Tuấn
58

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I
ĐIỆN GIÓ

Sự phân phối trên thế
giới

40.000 cột điện gió 1 Tổng số : 40.3 GW
MW

18/11/12
59

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I
ĐIỆN GIÓ

ĐAN MẠCH, nước dẫn đầu với 12 đến 15 % sản xuất điện gió
trong nước

Nước Pháp : 0,2 % so với sản xuất điện EDF
(2005 )
Với 629 cột điện gió = 386 MWe
0,9 % sản xuất điện gió quốc tế
- Languedoc-Roussillon
- Rhônes-Alpes
- Nord Pas-de-Calais
- D.O.M.

18/11/12
60

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I
ĐIỆN GIÓ

Những nơi có ưu
thế
Những đồng bằng rộng lớn ở Bắc Mỹ (ít vật chắn).
Những đồng bằng miền trung Âu Á .
Những đỉnh núi.
Những vùng dễ có bão.
Những đại dương vùng vĩ tuyến thứ 40 ( bình
chứa năng lượng gió) .

• Nơi đồng bằng trên tháp cao 30m (sức gió trên cao)
• Ngoài biển, trên những vùng gần bờ nông đáy, dùng cột
gió thấp, đỡ tốn kém và được hiệu xuất cao.

18/11/12
61

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I
L’EOLIEN

Kỹ
thuật :

Công xuất phát ra 3
V


m
s

Vitesse vitesse Force Puissance Rdt %

5 m/s 18 km/h 3 80 kW 10%
10 m/s 36 km/h 5 450 kW 60%
15 m/s 54 km/h 7 750 kW 100%
Frein

750 kW 25 m/s 90 km/h 10 750 kW 100%

18/11/12
62

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I
ĐIỆN GIÓ

KỸ THUẬT

18/11/12
63

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I
ĐIỆN GIÓ

Không nên lẫn công suất đặt ra với công suất lấy được :
khái niệm về HIỆU SUẤT

Sự đều đặn cuả Gió không bất biến cả về LỰC lẫn về
gió : HƯỚNG.
Vùng ưu thế HIỆU SUẤT : khoảng 30 % hoặc 2000
h / an
Với 1 máy điện gió 1 MW  2 GWh
Cần : 250.000 máy điện gió để sản xuất toàn thể điện dùng ở Pháp.

Gò bó ề
Gò bó vvề
10 máy điện gió ( 1 MW ) trên km2  20
không gian
không gian
GWh / km2
Vậy phải cần có 25.000 km2 , hoặc một máy điện
gió mỗi 10m dọc theo bờ biển.
Viễn vọng Máy điện gió ngoài BIỂN KHƠI ( gió mạnh
: và đều hơn )

18/11/12
64

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I
ĐIỆN GIÓ

Sản xuất KHÔNG ĐỀU HOÀ vì GIÓ BẤT TH ƯỜNG

LƯU GIỮ điện bằng những ẮC QUY hoặc MÁY TRỮ ĐIỆN

Dân Pháp tiêu thụ 1,5 TWh mỗi ngày
Nếu cần lưu giữ số lượng điện này
Thì cần phải có
1 tấn máy trữ điện Pb-acide / mỗi người
( Khả năng 30 Wh / kg )

Vấn đề :
• Chất thải cuối đời ( kim loại nặng ) ?? !!!
Giải pháp : Pin nhiên liệu
Hydrogen bằng điện tích khi có gió.
18/11/12
65

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I
ĐIỆN GIÓ

Tiến triển : hiệu suất, tiếng động, thiết kế,
biển khơi Các máy điện gió
khác

BIỂN KHƠI :
1000 MW với 270 máy điện gió

18/11/12
66

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I
MẶT TRỜI

Ghi nhớ : phần lớn những nguồn n ăng lượng tái tạo đều khởi
nguồn từ năng lượng mặt trời.

• Ánh sáng mặt trời làm nóng bầu khí quyển ( gió, chu trình nước )
và đóng góp vào hiện tượng quang biến ( chu trình thưc vật ).

Nguồn năng lượng thiên nhiên KHUẾCH TÁN và BẤT THƯỜNG
Đêm tối, khí quyển, mây, độ nghiêng ( các muà )

Hiệu suất năng lượng thấp : <
20%

1 kW / m2 dùng Hội tụ

8.108 TWh / năm

Ở Pháp : khoảng kWh / m2. năm
S = 5,1.10 m
14 2


NĂNG LƯỢNG
ONESA-I
Mặt trời
Ứng dụng :
Nhiêt mặt trời và điện mặt trời

Nhiệt
Ánh sáng mặt trời [ hội tụ ]
Điện

[ sự hội tụ ] : Cảm biến - Chất lỏng ( khí, nước, dầu )
- Chất rắn ( chất hấp thụ mờ, kính )
- Chất bán dẫn ( pin quang điện )

18/11/12
68

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I
Mặt trời
Quang nhiệt : dùng trực tiếp hay sau
hội tụ
Làm nóng không gian ( nhà kính trồng trọt ,
xấy khô )
Sưởi ấm nhà cửa ( nước nóng 60°C )
Lọc nước ngọt
Máy bơm nhiệt ( hệ thống làm lạnh )
Lò mặt trời

18/11/12
69

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I
Mặt trời

Điện mặt trời : biến đổi ánh sáng 
điện
Biến đổi trực tiếp : tế bào quang điện
Biến đổi gián tiếp : nhiệt điện ( nồi sốt de )

Quang điệ n : Bản bằng Silicium đơn hay đa tinh thể
Đời sống ~ 20 năm
Hiệu xuất thấp ~16 %
Âu Châu : 10 m2 = 1kWc

Ứng dụng :

Hệ thống điện nhỏ, vệ tinh, dụng cụ truyền thông, dấu hiệu, soi
sáng phụ …

18/11/12
70

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I

Mặt trời
Nhiệt điện: Lò điện mặt trời

Hệ thống gương hội tụ ánh sáng nồi nấu nước ( 400 °C )
 Tu-bin ( 80 MW ) = điện

•Cần diện tích tập chung : 50 ha.
•Công nghệ vận hành chính xác.
•Cần lò khí trợ cấp ( ¼ )

18/11/12
71

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I
Mặ t trời
Tua điện mặt trời tại Úc ( New South Wales en 2010 )

Hoạt động 24 / 24
Chiều cao 1000 m

32 tu-bin
Luồng gió 15 m/s = 54 km/h

Công xuất 200MW T° bên ngoài 30°C

T° dưới nhà kính 70 °C

Đường kính 7 km

18/11/12
72

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I
Mặt
trời
Những áp dụng khác

18/11/12
73

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I
Le solaire
Sản xuất điện mặt trời:

Sản xuất thế giới: _ Quang điện 1000 MWe ( Japon 90% )
_ Nhiệt điện 800 MWe
( Japon, Allemagne, USA ( 75 % ))

Phát triển : 5 MWc (1982)  60 MWc (1992)  380 MWc (2002)  574 MWc (2003)

Đầu tư : 5 tỉ U$ / an

18/11/12
74

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I

Mặt trời

Những cái lợi hại:
- tin cậy được, gồm nhiều phần nhỏ, giá vận hành thấp
không ô nhiễm
khi vận hành. Rất thích hợp cho những vị trí cô lập.
- giá đầu tư cao
- hiệu suất các pin quang điện thấp ( 15% )
- vấn đề lư giữ năng lượng ( ~ 30% giá thành )
- vấn đề những ắc quy và máy tụ điện lúc cuối ( sa thải !)
- khó cạnh tranh về kinh tế ( giá kWh )
- khó khăn về địa thế.

18/11/12
75

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I

Giải pháp : Pin nhiên liệu
Tạo khí hydro bằng điện tích khi có mặt trời


NĂNG LƯỢNG
ONESA-I

Kết hạch nhiệt hạt nhân

Trong thời kỳ nghiên cứu : còn lâu dài !

18/11/12
77

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I

KẾT LUẬN

18/11/12
78

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I

DỰ TRỮ VÀ CÁC NGUỒN NĂNG L ƯỢNG TRÊN THẾ GIỚI

Dự trữ SẢN XUẤT DỰ TÍNH NGUỒN
( Gtep ) ( Mtep ) ( Năm) ( % )

940 2295 400 82
THAN ĐÁ

DẦU HOẢ 138 3252 43 51

KHÍ 126 1908 66 66

URANIUM 8500 Thấp Dài hạn 78
1g = 17 T + mỏ để
than đá khai thác

NĂNG Vô giới Rất ít Vô tận Không hết
LƯỢNG TÁI
hạn
TẠO

18/11/12
79

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I

Sự phân phối tiêu thụ n ăng lượng theo nguồn n ăng lượng
(ngoài nhập cảng và xuất cảng)
Hạt Than
Quốc gia Dầu khí Năng lượng tái tạo
nhân đá
Allemagne 12,7 % 59,8 % 24,2 % 3,1 %
Canada 8,1 % 64,6 % 12,4 % 15,7 %
Chine 0,4 % 22,6 % 56 % 21,1 %
États-Unis 9,2 % 62,3 % 23, 9 % 4,6 %
France 41, 3 % 49,1 % 4,8 % 7 %
Italie _ 84,1 % 7,8 % 5,7 %
Japon 16 % 61,6 % 19,2 % 3,2 %
Royaume-
10 % 71,5 % 16,9 % 1,1 %
Uni
Russie 5,8 % 73,7 % 17,2 % 3,5 %
(Tài liệu gốc : Cục N ăng Lượng Quốc Tế)


NĂNG LƯỢNG
ONESA-I

SẢN XUẤT ĐIỆN
MỨC ĐỘ TƯƠNG ĐỐI

1 kg gỗ khô -> 2kWh
1 kg dầu cặn (hay 1m3 dầu khí) -> 6 kWh
1 kg uranium tự nhiên
nhà máy điện chỉ dùng U -> 50 000 kWh
máy điện dùng MOX -> 100 000 kWh
lò hạt nhân nhiên liệu siêu tái sinh-> 5 000 000 kWh

Các phản ứng hoá học cơ bản thải ra những năng lượng
ở độ eV, các phản ứng hạt nhân ở độ MeV. Với cùng một
khối lượng, hạt nhân phát ra khoảng một triệu lần năng
lượng nhiều hơn năng lượng hoá học. Khối lượng chất
thải cũng được giảm đi với cùng tỷ lệ.

18/11/12
81

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I

Phương diện kinh tế
Phương diện kinh tế

Giá tiền điện:

Điện dùng dầu lửa : 35,0 € / MWh
Điện dùng khí : 33,7 €/ MWh
Điện dùng than : 32,0 €/ MWh
Điện hạt nhân : 28,4 €/ MWh

18/11/12
82

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I

Năng lượng càng ngày càng
đắt đỏ.

Tiết kiệm năng lượng.

Chuẩn bị cho sự cạn các nguồn nhiên liệu hóa thạch (100 năm).

Tìm phương pháp hỗn hợp các nguồn năng lượng.

Huy động mạnh ngành khảo cứu phát triển năng lượng (tăng
hiệu xuất, lưu trữ, nguồn mới …..)

18/11/12 ONESA-I Đỗ Đăng-Giu Trần Mạnh- 83
Tuấn

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I

18/11/12
84

NĂNG LƯỢNG
ONESA-I

18/11/12 ONESA-I Đỗ Đăng-Giu Trần Mạnh- 85
Tuấn

Năng lượng1 ppt

Recommandé

Recommandé

Contenu connexe

Tendances

Tendances (20)

Dernier

Dernier (20)

Năng lượng1 ppt