Bài giảng môn học Năng lượng tái tạo

408004Năng lượng tái tạoGiảng viên: TS. Nguyễn Quang Nam2013 – 2014, HK1ài giảng 1Ch. 1: Tổng quan về năng lượng tái tạo Các nguồn năng lượng tái tạo Tiềm năng và ứng dụng năng lượng tái tạo hiện nay Công nghệ sử dụng các nguồn năng lượng mới Phát điện phân tán sử dụng các nguồn năng lượng mới2Bài giảng 11. Các nguồn năng lượng tái tạo NĂNG LƯỢNG – VAI TRÒ CỦA NĂNG LƯỢNG Năng lượng là gì? Năng lực làm vật thể hoạt động (Theo Viện Năng lượng Nguyên tử Việt Nam). Vai trò của năng lượng? Đóng vai trò vô cùng quan trọng trong đời sống kinh tế - xã hội của loài người nói chung (Theo Ban tuyên giáo Trung ương – ĐCS VN).3Bài giảng 11. Các nguồn năng lượng tái tạoNĂNG LƯỢNG TÁI TẠO Trong lịch sử phát triển của loài người, than đã thay củi, và dầu mỏ đã thay than, để trở thành nguồn năng lượng. Nhưng dầu mỏ sẽ cạn kiệt trong vòng vài mươi năm nữa. Con người lại một lần nữa tìm nguồn năng lượng thay thế. Nhưng vòng lẩn quẩn không thể tiếp tục được lặp lại, cần phải có giải pháp bền vững  năng lượng tái tạo. Năng lượng tái tạo là gì? Là năng lượng từ các nguồn tự nhiên không cạn kiệt.4Bài giảng 11. Các nguồn năng lượng tái tạo Mặt trời Gió và sóng biển Sinh khối và biogas Thủy điện Địa nhiệt Thủy triều5Bài giảng 1Nhu cầu năng lượng 1 năm: 140.106 GWhNhânEarth0,3.109 GWh1600.109 GWh30%Phản xạ ra không gian25.106 GWhThủy triều45%: 720.109 GWhNhiệt25%Hấp thụ và chuyển đổi Quang hợp(0,24%) 109 GWhCxHy hóa thạch = NLMT lưu trữ- Thủy năng tuần hoàn(88%) 350.109 GWh- Gió, sóng 32.109 GWh27 năm = 1 ngàyTrăngMặt trời6Bài giảng 1Năng lượng mặt trời Đường kính mặt trời: 1,4 triệu km (109 lần Trái đất) Khối lượng: 1,99.1030 kg Hằng số năng lượng Mặt trời: 1366 W/m2Năng lượng mặt trời và nhu cầu hàng nămNăng lượng mặt trời3850000 EJNăng lượng gió2250 EJTiềm năng sinh khối100 – 300 EJTổng năng lượng tiêu thụ (2010)539 EJĐiện năng tiêu thụ (2010)66,5 EJ7Bài giảng 1Năng lượng mặt trời Giả sử 1 m2 bề mặt = 100 kWh/năm Điện năng TG = 66,5 EJ = 18,5.106 GWh = 185000 km2 Năng lượng TG = 150.106 GWh = 1,5 triệu km2 (1%)8Bài giảng 1Hiện trạng và dự báo năng lượng thế giới9Bài giảng 1Hiện trạng tiêu thụ năng lượng thế giới Nhiên liệu hóa thạch được sử dụng rộng rãi và trực tiếp như nguồn năng lượng sơ cấp và đóng vai trò nguồn năng lượng tiện lợi với hiệu suất thấp.10Bài giảng 1Hiện trạng năng lượng thế giới Hiện nay vẫn sử dụng hơn 80% nhiên liệu hóa thạch, vậy con người đang gây ra những vấn đề gì? Giải pháp? Những khu vực nào có tiềm năng cải thiện vấn đề sử dụng năng lượng?11Bài giảng 1Tình hình ứng dụng điện mặt trời12Bài giảng 1Tình hình ứng dụng điện gió13Bài giảng 1Tình hình phát điện bằng sinh khối14Bài giảng 1Tình hình ứng dụng năng lượng tái tạoNămĐiện mặt trời(GW)Điện gió(GW)NL sinh khối (GW)NL địa nhiệt(GW)Điện sóng + thủy triều(MW)200923,515949,610,30,2720117023862(2010)11,10,52715Bài giảng 1Population and income growth16Bài giảng 1underpin growing energy consumption17Bài giảng 1The power sector leads primary energy growth18Bài giảng 1Energy efficiency improvements are critical19Bài giảng 1 to meeting the energy challenge 20Bài giảng 1High oil prices are reducing oil’s share of primary energy21Bài giảng 1 via substitution and efficiency gains in transport22Bài giảng 123Bài giảng 124Bài giảng 1Coal consumption and production will level off after 202025Bài giảng 1 as the OECD and China reduce their reliance on coal26Bài giảng 1Non-fossil fuels growth is led by renewables in the OECD27Bài giảng 1 while nuclear leads in the non-OECD28Bài giảng 1Renewables continue to gain market share29Bài giảng 1assuming cost declines can keep the subsidy burden in check30Bài giảng 1Electricity gains in all sectors31Bài giảng 1but power growth slows as China restructures32Bài giảng 1The fuel mix for power generation diversifies33Bài giảng 1with coal’s share declining rapidly post 202034Bài giảng 1Energy demand growth drives carbon emissions35Bài giảng 1but the link weakens as the energy mix decarbonises36Bài giảng 1Conclusion37Bài giảng 1 38Bài giảng 1 39Bài giảng 13. Các công nghệ khai thác NLTT40Bài giảng 13. Các công nghệ khai thác NLTT41Bài giảng 14. Phát điện phân tán dùng NLTT42Bài giảng 1Máng tập trung nhiệt năng từ mặt trời43Bài giảng 1Tháp tập trung nhiệt năng từ mặt trời44Bài giảng 1Đĩa tập trung nhiệt năng từ mặt trời45Bài giảng 1Sản xuất hydrogen Từ nước và hydrocarbon CH4 + H2O  CO + 3H2 CO + H2O  CO2 + H2 Quá trình nhiệt phân, nhiệt hóa, sinh hóa và quang hóa chưa có ứng dụng công nghiệp Tảo phản ứng sinh học khả thi về mặt kinh tế Tách nước quang hứa hẹn là quá trình sạch và tái tạo Chu kỳ S-I hiệu quả hơn, nhưng cần nhiệt lượng Còn có điện phân vi sinh, tổng hợp enzyme46Bài giảng 1