Bài giảng Kiểm tra năng lượng - Chương 1: Ích lợi của việc sử dụng tiết kiệm và hiệu quả năng lượng

ích lợi của việc sử dụng tiết kiệm và hiệu quả năng lượng
Nội dung trình bày
Tình hình sử dụng năng lượng và những vấn < đặt ra
Khái niệm về sử dụng tiết kiệm và hiệu quả năng lượng
ích lợi của việc sử dụng tiết kiệm và hiệu quả năng lượng
Thắp sáng
Đun nấu
Suởi ấm
Làm mát
Đi lại
Vận hành các thiết bị giải trí
Vận hành các thiết bị sản xuất
Quang năng
Nhiệt năng
Cơ năng
Hoánăng
Than cám
Than cục
Than antraxit
Than cốc
Than bùn
Than củi
Naphta
Xăng
Dầu DO
Dầu FO
Dầu hoả
Dầu nhờn
LPG
Khí tự nhiên
Khí sinh học
Khí lò cao, lò cốc
Uranium
Quá trình sản xuất
Tiếng ồn
Nhiệt
Ô nhiễm
Rung
Năng lượng hữu ích
>Làm cho người LĐ không thoải mái và giảm NSLĐ
>CÓ thể làm hỏng thiết bị, tăng chi phí bảo dưỡng và thay thế TB
>Tăng nhu cầu làm lạnh/điều hòa
CÓ thế làm hỏng thiết bị, tăng chi phí bảo dưỡng và thay thế TB
Hậu quả các quá trình sử dụng năng
lượng
>Làm cho người LĐ không thoải mái và giảmNSLĐ
>CÓ thể dẫn đến tăng chi phí để giảm phát thải hoặc bị phạt
>Làm cho người LĐ không thoải mái và giảm
NSLĐ
Các nguôn năng lượng sơ' câp
Than đá
Dầu mỏ
Khí thiên nhiên
Năng lượng phóng xạ
Thuỷ năng
Năng lượng mặt trời
Năng lượng địa nhiệt
Năng lượng gió
y Năng lượng hoá thạch
Năng lượng mới và tái tạo
Năng lượng sinh học
Trữ lượng của một số nguồn năng lượng
hoá thạch trên thế giới
Than: 5245-9802 tỷ tấn dầu quy chuẩn, có thể khai thác được 50%;
Dầu: 200 tỷ tấn dầu quy chuẩn, trữ lượng đã khẳng định: 53 tỷ tấn dầu quy chuẩn;
Khí thiên nhiên: 116-141 tỷ tấn dầu quy chuẩn;
• Trữ lượng dầu khí
Trữ lượng
Dầu (Triệu m3)
Khí (Tỷm3)
Tổng
2.329,8
593,8
Đã khai thác
59,5
14,0
Còn lại
2.270,3
579,8
Nguồn: Tổng hợp từ kết quả của chương KHCN09
• Trữ lượng than (triệu tấn):
Than Antraxit:	6.600
Than Nâu:	3.000 - 5.000
• Tiềm năng thủy điện:
Tiềm năng lý thuyết: 308 tỷ kWh/năm với tổng công suất khoảng 70000 MW
Tiềm năng kỹ thuật: 72 tỷ kWh/năm, công suất 17566 MW
Tiềm năng URANI
Đánh giá tiềm năng theo giá thành khai thác
Nếu giá thành khai thác < 80 USD/kg U3O8 trữ lượng ớc tính vào khoảng 55723 tấn U3O8, tập trung chủ yếu tại Nông sơn (Quảng nam), có thể đủ dùng cho 9000 MW điện hạt nhân.
Tiềm năng địa nhiệt
Khoảng 300 nguồn địa nhiệt phân bố trên khắp đất nước, triển vọng nhất ỏ Tây bắc và Trung bộ
Tổng công suất lý thuyết dự báo: 472 MW, đến năm 2020 có thể khai thác khoảng 200 MW với sản lợng 1.2 tỷ KWh/năm
Hiện trạng sử dụng của một số
nguồn năng lượng
Dầu và khí trên thế giới có thể đáp ứng được nhu cầu năng lợng toàn cầu tương ứng khoảng 45 và 65 năm nữa. Than có thể đáp ứng nhu cầu khoảng 200 năm;
Tiêu thụ than trên thế giới có gia tăng và than tiếp tục là nguồn năng lượng quan trọng, đặc biệt để sản xuất điện. Than chất lượng xấu đang là mối lo ngại tại nhiều nước đang phát triển;
Giá dầu thô dao động mạnh và khả năng cung cấp dầu là do giá cả quyết định;
Mức độ tiêu thụ khí thiên nhiên gia tăng nhanh chóng. Đây là nguồn nhiên liệu được ưa chuông cho các dự án mới về sản xuất điên năng, do là nguồn nhiên liệu sạch và có hiệu quả sử dụng cuối cùng cao.
Hoabinh
stt
Loại nhà máy
Sản lượng(GWh)
Tỉ lệ (%)
1
Thuỷ điện
52.795
43,90%
2
Nhiệt điện Than
22.716
18,89%
3
NĐDầu-Khí
41.604
34,60%
4
Nguồn khác
467
0,39%
5
Nhập khẩu
2.676
2,22%
Tổng cộng
120.258
100,00%
n\Vinh Son
Tr.Ai^pH/jrfuan-DaMi
M My-B.Ria
SMỄR
Ũsữữũ
Lưới điện truyền tồi
(2012)
Phát triển Điện nông thôn
Tỉnh
100%
Huyện
97-95%
Xã
95-90%
Hộ
•
90.84%
Nhu câu điện năng của quôc gia
Year
National
Max installed capacity
(MW)
Total demand (GWh)
Elec tri cty generation (GWh)
Basic scenario
2010
19917
97111
112658
2015
31495
164961
190047
2020
47607
257260
294012
2025
68440
381160
431664
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020
2025
Total demand
21349
23664
26100
28699
31495
34343
37307
40359
43966
47607
68440
Total generation
27754
30628
32348
36078
40658
44345
47295
50066
54566
60300
85100
Reserve capacity
6160
6708
6104
7237
9163
9844
9816
9502
10653
11412
16660
Rate reserve
28.90%
28.30%
23.40%
25.20%
29.70%
28.70%
26.30%
23.50%
24%
24%
23.70%
Hydropower
10453
11831
12701
13131
13524
13844
15044
15411
16399
17165
21265
Coal Thermal
5985
6885
6885
8485
11580
11780
11780
11780
15380
18180
35680
Gas turbine + oil
9906
9906
10656
12156
12484
14734
14734
14734
15064
16144
16894
Small hydropower + newr energy
467
667
767
967
1167
1367
1617
1617
1617
1717
2267
Nuclear
1000
2000
4000
Import power from China
600
600
600
600
600
600
2100
2100
2100
2100
2100
Import power from Laos, Cambodia
343
739
739
739
1403
2020
2020
2624
3006
3006
3006
Mức độ phát thải khí nhà kính từ các tiêu
thụ năng lượng
■
Bảng 3.5. Hệ sô phát thải co2 của các nhiên liệu
Các dạng nhiên liệu
c
(tC/TJ)
co2
(tco2/rj)
co2
4CO2/Kloe
Than
Xăng 0 tô
Xăng máy bay
Dầu hỏa
Dầu DO
DầuFO
LPG
Các sản phàm khác
Gas (LNG và NG)
26.8
18.9
19.5
19.6
20.2
21.1
17.2
20.0
15.3
98.3
69.3
71.5
71.9
74.1
77.4
63.1
73.3
56.1
4111.6
2899.6
2991.6
3007.0
3099.0
3237.1
2638.8
3068.3
2347.3
Nguy cơ của phát thải các chất ô nhiểm
• Làm cho nhiệt độ trái đất tăng lên, tan băng, mực
nước biển dâng cao, làm ngập các vùng dân cư
Mưa axit, phá hoại mùa màng
Ồ nhiểm không khí ảnh hưởng đến sức khoẻ cộng đồng
Làm thủng tầng ôzôn
Thay đổi nồnci độ co2 trong khí
quyên đỉa cầu
Global atmospheric concentration of CŨ2
370
360
340
320
300
280
260
Parts per million (ppm)
360
1870	1380	1800	1 SOO 1010	1920	1030	1940	1950	1960	1970	1980	1990	2000
Ẹ3R0ỘGSỊ
A. re- a d a ■
Sources: TÍ’ Vrt-Kjrf Scripps. Mauna Lea Observatory. Hawaii. institution cf ocsanograpiTy <S1Ọ|. Lriverstty oi CalHomía La .-To1 la, CaHtamũa, Uni-Bd SfBtea, Ì9Ỡ3
Quan hệ năng lượng - môi trường -
hoạt động kinh tế
• vãn đề môi trường
Viêc gia tăng sử dụng năng lượng hoá thạch dẫn đến sự gia tăng phát thải KNK '(khí co2) và các khí độc hại khấc, hậu quả là:
ô nhiễm môi trường khí ỏ mức độ địa phương/quốc gia, và,
Hiệu ứng khí nhà kính ở mức độ toàn cầu: biến đổi' khí hậu. Từ thế kỷ 19 đến nay, nhiệt độ trung bình bề mặt trái đất tăng 0.5 - 1°c, mức nước biển tăng 101 mm - 253 mm.
• Vân đề kinh tế
> Tổn thất năng lượng ỏ mức vj mô ịnhà máy, xí nghiệp, phân xưỗng) sẽ dẫn đến tổn that kinh tế toàn cục, nhy cầu năng^ lượng ngày càng cao và dẫn đến chi phí sản xuất cao.
Projected changes In global temperature:
global average 1856-199^9 and projection estimates to 2100
1900	2000	2100
Te<T-o&rsLti-iĩôE 1 Bse - 1 S&9- Clrr^C: rĩj&s^s-«Ểaii UrJt. LU-rỉ-Mđrsity tìt EHETt^-'wgaBL, rj-orw..ít’ uIXL Pffc|CHK*jiir»Si. EPOC- r-Bpar! 95.
Nghị định thư Kyoto được thông qua tại Hội nghị lần thứ ba các Bên của Công ước khung của Liên hợp quốc về Biến đổi khí hậu vào tháng 12/1997 tại Kyoto.
Nghị định thư là một bước tiến trong việc ứng phó với biến đổi khí hậu
Nghị định thư buộc 39 nước phát triển và có nền kinh tế chuyển tiếp (nhóm các nước thuộc phụ lục 1) giảm tổng phát thải khí nhà kính ít nhất 5% của mức 1990 trong thời kỳ cam kết đầu tiên từ 2008 đến 2010.
Nghị định thư đề cập đến 6 khí nhà kính là: Điôxit các bon, Mê tan, Ồxit Nitơ, Hydrofluorocacbon, Perfluorocacbon và Sunphua Hexafluorit.
Nghị định thư đưa ra cơ chế cho phép mua bán chất phát thải khí nhà kính: Cơ chế phát triển sạch (Clean Development Mecanisme- CDM).
Nghị định thư có hiệu lực khi có ít nhất 55 nước tham gia Công ước khung đại diện cho ít nhất 55% tổng phát thải (theo mức năm 1990) của các nước thuộc phục lục 1 phê chuẩn
Các giải pháp cắt giảm ô nhiểm
Sử dụng năng lượng “sạch”
Cải tiến công nghệ
Dịch chuyển cơ cấu kỉnh tế
Quản lý sử dụng năng lượng một cách tiết kiệm và hiệu quả
Năng lượng « Sạch »
Mô hình điện lai ghép động cơ gió - biogas
MÁY PHÁT ĐIỆN 5 KVA
Năng lượng gió ở Hà Lan
Năng lượng « Sạch »
Mô hình điện lai ghép pin mặt trời - biogas
MÁY PHÁT ĐIỆN 5 KVA
sơ ĐỒ DÙNG KHÍ SINH HỌC ĐÉ ĐUN NẤU VÀ PHÁT ĐIỆN CHO Hộ GIA ĐÌNH
Van đóng mở
Bóng đèn
Đường dẫn khỉ đến bếp đun
nấu
TV
Quạt điện
Bep đun nấu dùng KHÍ r") SINHHọC
Mô hình dùng khỉ sinh học để đun nấu và phất điện cho hộ gia đình
Cải tiến công nghệ
Sử dụng các máy móc, thiết bị, công nghệ tiêu tốn ít năng lượng
Ví dụ:
o Sản xuất xi măng: Công nghệ ướt —> Công nghệ khô o Chiếu sáng: Đèn sợi đốt Đèn Compact
Dịch chuyên CO’ câu kinh tê
Hạn chế phát triển các ngành kinh tế tiêu thụ nhiều năng lượng
o Sản xuất VLXD
o Hóa chất
o Luyện cán thép, ...
Đẩy mạnh phát triển các ngành ít sử dụng năng lượng
o Du lịch
o CNTT, ...
Thảo luận tại lớp
Trao đổi về giải pháp tiết kiệm điện mà
EVN và các tỉnh thực hiện trong thời gian thiếu điện vừa qua.
Hậu quả của việc thiếu điện đối với người tiêu dùng và đối với nền kinh tế
• Tiết kiệm không có nghĩa là cắt giảm nhu cầu mà vẫn đảm bảo thoả mãn nhu cầu của người tiêu dùng, nhưng sử dụng một lượng năng lượng ít hơn, chi phí cho sử dụng năng lượng thấp hơn.
Sử dụng hiệu quả NL là gì?
Không có nghĩa chúng ta không sử dụng năng lượng!
Không có nghĩa chúng ta hạn chế hay cắt giảm nguồn cung năng lượng!
Sử dụng hiệu quả năng lượng là nhận diện cách sử dụng năng lượng lãng phí
Và là việc quyết định giảm lãng phí NL tới mức thấp nhất thậm chí loại bỏ sự lãng phí hoàn toàn!
Rào cản của việc sử dụng hiệu quả NL
Nhận thức chưa đầy đủ về lợi ích của việc sử dụng hiệu quảNL
Chưa có các thiết bị sử dụng TKNL ở Việt Nam
Chưa tin tưởng vào các khái niệm TKNL hiện có
Không có nhiều kỉnh nghiệm
Thiếu vốn cho đầu tư ban đầu
Các quĩ thường đầu tư vào cải tiến qui trình hơn là cho việc TKNL
Thiếu những nhà cung cấp dịch vụ năng lượng, cung cấp giải pháp “chìa khóa trao tay” có kỹ năng
Thiếu chuyên gia TKNL trong các SMEs
Cùng nhận dạng
Chia nhóm, mỗi nhóm thảo luận và liệt kê các hành động sử dụng tiết kiệm và hiệu quả năng lượng.
Các nhóm trình bày kết quả
Sử dụng tiêt kiệm năng lượng
Lựa chọn thiết bị năng lượng phù hợp nhu cầu Điều khiển cường độ sử dụng theo nhu cầu Tránh cho thiết bị chạy không tải Tránh không cho thiết bị chạy quá tải Tắt bớt thiết bị khi không cần thiết
Bảo ôn, cách nhiệt tốt
Thường xuyên bảo dưỡng thiết bị
Sử dụng các thiết bị có hiệu suất cao hơn
Sử dụng hiệu quả năng lượng
Tận dụng lại các nguồn năng lượng
Thay đổi dạng năng lượng
Thay đổi thời điểm sử dụng
Tăng năng suất sản xuất
Thảo luận
■
• Lấy ví dụ trong thực tế về tận dụng lại các nguồn năng lượng
Tận dụng lại các nguồn năng lượng
Thảo luận
■
• Điều kiện nào cho phép việc thay đổi thời điểm sử dụng mang lại hiệu quả đối với người tiêu dùng?
Điêu kiện áp dụng giải pháp thay đổi thời điểm sư dụng điện
Thảo luận
■
• Khi thay đổi thời điểm sử dụng, người tiêu dùng có được lợi ích gì? Họ sẽ gặp phải những bất lợi gì?
• Lợi ích:
Bât lợi:
Lợi và bất lợi
■ ■
Bài tập
• Một xí nghiệp có 1200 máy dệt, sử dụng động cơ có công suất
0,65 kW. Hệ số làm việc đồng thời của các máy dệt là 80%. Xí nghiệp có nên chuyển thời gian làm việc ca 2 (từ 14h đến 22h) sang ca 3 (từ 22h đến 6h)?
o Giá diện giờ cao díểm 1500 đ/kWh (từ 18h đến 21 h)
o Giá điện giờ bình thường 1000 đ/kWh (từ 14h đến 18h và từ
21 h đến 22h)
o Giá diện giờ thấp díểm 700 đ/kVVh (từ22h đến 6h)
o Mỗi ca có 400 công nhân làm việc. Bồi dưỡng ca đêm 4000 đ/người
o Nghỉ giữa ca 30 phút (từ 20 h đến 20h30 hoặc từ 2h30 đến 3h)
Bài tập
• Điện tiêu thụ cho 1 ca làm việc: • Điện tiêu thụ vào giờ cao điểm:
Điện tiêu thụ vào giờ bình thường:
Tiền điện khi làm ca 2:
Tiền điện khi làm ca 3: • Tiền bồi dưỡng ca 3:
Thảo luận tại lớp
Ở bình diện quốc gia, quốc tế, sử dụng tiết kiệm mang lại những lợi ích gì?
Các doanh nghiệp năng lượng được hưởng lợi gì từ việc sử dụng tiết kiệm NL?
Lợi ích của người tiêu dùng?
ích lợi của sử dụng tiết kiệm và hiệu
quả năng lượng ở tầm vĩ mô
ích lợi của sử dụng tiết kiệm và hiệu
quả năng lượng ở tầm vi mô (các DN
năng lượng)
Bài tập tại lớp
ĐỒ thị dưới đâỵ thể hiện đồ thị phụ tải triển khai của hệ thống điện quốc gia:
ích lợi của sử dụng tiết kiệm và hiệu
quả năng lượng đối với người tiêu
dùng
Tỉ trọng chi phí năng lượng trọng giá
thanh của một số san phẩm
Sản phẩm
Chi phí NL trong giá thành sản phẩm (%)
Sản phẩm
Chi phí NL trong giá thành sản phẩm
Xí măng
31,5
Đường
7,3
Sắt thép
31,6
Phân bón
36,8
Giấy
24,5
Cao su
9,4
Dệt
11,9
Sành sứ
55,3
Rượu bia
3,1
Thuỷ tinh
32.0
ILƯMEX là dự án chiếu sáng hiệu quả nhằm mục tiêu thay thế trong 4 năm (1994-1997) 1,7 triệu bóng đèn sợi đôt băng bóng đèn huỳnh quang Compact (có mức tiêu thụ băng 25% và tuôi thọ cao hcm 10 đến 13 lần bóng sợi đốt) trong khu vực sinh hoạt tại 2 thành phố Monterey và Guadalajara của Mêhicô
Kinh phí dự án là 23 triệu us$ trong đó chính phú Đan Mạch tài trợ 3 triệu us$ trong khuôn khô dự án giảm phát thải khí nhà kính, Quỹ môi trường toàn cầu (GEF) tài trợ 10 triệu us$, còn lại 10 triệu us$ là phân đóng góp của Uỷ ban điện lực quôc gia Mêhicô.
Uỷ ban điện lực quốc gia đứng ra mua đèn Compact sau đó bán lại cho người tiêu dùng băng 37% giá mua vào thông qua các Trung tâm dịch vụ
Các kết quả đạt được:
Mục tiêu thay thế 1,7 triệu bóng đèn đạt được vào tháng 12/1997. Đến tháng 12/1998 sô đèn Compact bán được lên tới 2,49 triệu chiếc với lượng đầu tư tong cộng lên tới 33,82 triệu ƯS$.
Lợi ích thu được đối với người tiêu dùng:
Chi phí mua đèn Compact: 12,3 triệu us$
Lợi ích thu được = 28 triệu us$ tiền tiết kiệm điện + 2,8 triệu us$ do không phải mua đèn sợi đôt = 30,8 triệu us$
Thu nhập ròng đổi với người tiêu thụ = 30,8 - 12,3 = 18,5 triệu Ưẩ$
• Lợi ích thu được đối với nhà sản xuất:
Lượng công suất tiết kiệm do thay thế:	1000 MW
Lượng điện năng tiết kiệm do thay thế:	169 GWh/năm
Chỉ phí đối với nhà sản xuất
23 triệu uss kinh phí dự án + 28,5 triệu uss giảm doanh thu = 51,5 triệu us$
Lợi ích: 54 triệu uss giảm đầu tư + 44,4 triệu uss giảm chi phí sản xuât + 12,3 triệu us$ tiên bán đèn Compact = 110,7 triệu ƯS$
Thu nhập ròng của nhà sx = 110,7 - 51,5 = 59,2 triệu us$
Bài tập
• Mỗi cá nhân viết một tiểu luận trình bày về ích lợi của việc sử dụng tiết kiệm và hiệu quả năng lượng