CHƯƠNG 1 CƠ SỞ Li LUẬN 1. Cơ sở lí luận về năng lượng: Lid. Định nghĩa năng lượng, chất mang năng lượng và nguồn năng lượng: 1. Các định nghĩa về năng lượng: Theo Viện Năng lượng nguyễn tử Việt Nam: Nang lượng được định nghĩa là nang lực lam vật thé hoạt động, Có nhiều dang năng lượng như: cơ nang, điện ning.
nhiệt nang, hoa năng. nang lượng từ trường. nắng lượng hat nhân:. Theo Nghị định số 102/2003/NĐ-CP của Chính phủ về sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả: Năng lượng là dang vật chất có khả năng sinh công, bao g6m ngudn nang lượng so cấp: nang lượng chửa trong than, dau, khi đốt.
va ngudn năng lượng thử cắp lả nhiệt năng. được sinh ra thông qua qua trinh chuyển hoá năng lượng so cấp. Định nghĩa chất mang năng lượng: Theo Giáo sư - Tien sĩ khoa học Tran Mạnh Tri’: Chất mang năng lượng là chat có khả năng tao ra năng lượng dưới dạng công cơ học hoặc nhiệt, hoặc để thực hiện các quả trình co học hay vat lí. Vi dụ: chất mang năng lượng như: than, dau.
khi dot cháy sinh ra nang lượng dưới dạng nhiệt năng vả quang nang. Định nghĩa nguồn năng lượng: Nguồn năng lượng là các dạng năng lượng hay chất mang năng lượng được con người sử dụng phục vụ cho sản xuất vả sinh hoạt, Vi dụ: khi điện nang được sản xuất ra từ nha máy nhiệt điện hay thủy điện thi nd được xem như là một dạng năng lượng. Khi được con người sử dụng cho sinh hoạt: thắp sáng, nau ăn. thi lúc nảy điện năng là nguồn năng lượng.
‘Gado sự -Tiển si khoa học Trin Mạnh Trị hiện lũ Phá chủ tịch Hội Ha bye thành phd Hỗ Chi Minh, Giám đức Trung tâm Cine nghé Hoa học vá Moi trường thuậc Lite higp các lại khoa hos Ki thuật Việt Nam Lit, Sie dụng năng lượng bên ving: “Phát triển bén vững là sự phát triển có the dap ứng được những nhu cau hiện tại ma không ảnh hưởng. tốn hại đến những kha năng đáp ửng nhu cầu của các thé hệ tương lai. Đỏ 14 quả trình phát triển kinh tế dựa vào nguồn tải nguyễn được tải Tạo tôn trọng những quả trinh sinh thai co ban, sự da dạng sinh học và những hệ thông trợ giúp tự nhiên đổi với cuộc sống của con người, động vật va thực vật. Dựn vào định nghĩa về phải triển bên vững, có thé định nghĩa sử dụng năng lượng bên vững như sau: Sử dung năng lượng hên vững là việc sử dụng có thé đáp ứng được những nhu cầu hiện tai ma không ảnh hưởng.
tôn hại đến những kha nắng dap ứng nhụ cau của các thể hệ tương lai. Việc sử dụng năng lượng phải chủ ý đến lợi ích về mặt kinh tế, hiệu qua vẻ mặt xã hội va it tac động tiêu cực nhất đến mỗi trường, 1. Các đơn vị do năng lượng theo Hệ Quốc tế (hệ SI): Don vị ning lượng theo Hệ Quốc tế (SH) là Joule (J). Các đơm vị nẵng lượng khác: + Tan than tương đương (tonne of coal equivalent — tee).
+ Tan dau tương đương (fonne ofoil equivalent — toe). + Calorie (eal): dom vi do nhiệt nang. + British thermal unit (Btw): don vị nhiệt của Anh. + Gigawatt-h (GHA): don vido sản lượng điện.1 =a doi tương —giữa các đơn vị năng lượng joule Nhân cho (x ——:.2778 - Mtoe MBtu ŒGWh | 4.163*10" |1/0551⁄107| 0,252 ni ae Í 1,931+10' | Nhân cho (x, | 342 (Nguôn: Năng lượng chủ thé kĩ 21, Hỗ ST Thodng Tran Manh Tri) Ÿ Mñm 1987, Uy ban Brundtland công ba hảo cáo ""Tương lai chung của chủng ta" {cũng gọi là Hảo cio Brundtland), đã đưa ra cái nhìn mới về cách hoạch định các chiến lược phát triển Miu dải.
Bản cáo Brundtland giúp “phat triển ben vững” trữ thành mặt thuật ngữ phủ biển mang tỉnh thời đại. I2 - Các don vị nang lượng trên có thé chuyên đổi cho phù hợp với mục dich của người sư dụng (bang 11), Trang thẳng kế nang lượng. thường sử dụng các tiên tô của hệ thận phan như: Mega, Giga. để biểu thị mức đỗ lớn hơn theo hội số.
Sản lượng của các nguồn nang lượng thường được qui đổi ra một don vị thông nhất la dau tương đương (toe) để dé so sánh (bang 1.2 Hệ số chuyển doi năng lượng Ni li Bon vị Dien Dau DO (Diesel Oil) Dau FO (Fuel Oil) | Khí tự nhiền (Natural Gas Xiang Oto - xe may (Gasoline) Rom ra (Nguôn: Piện nẵng lượng Viet Nam) 1. Phân loại năng lượng: l. Phan loại năng lượng theo vật li - kĩ thuật: Nang lượng gom: cơ năng. năng lượng hạt nhân (năng lượng nguyen tử].
Phan loại năng lượng theo đặc điểm của năng lượng: Năng lượng không tai tạo: là nguồn tài nguyên thiên nhién mang nang lượng. khi chuyển hóa thành chất mang nang lượng dé sử dụng. đã tiểu hao, ma thiên nhiên không thé tạo lại kịp nguồn tải nguyễn nay dé con người khai thác tiếp như: than đá. dau mo, khi thién nhiên, quặng urani va các tai nguyễn năng lượng khác không có khả năng tải tạn.
Năng lượng tái tạo: là nguồn tai nguyên thiên nhién mang năng lượng, khi chuyên hóa thành chất mang năng lượng dé sử dụng. đã tiêu hao, ma thiên nhiên tao ngay trở lại nguồn tải nguyễn nảy dé con người khai thắc tiếp như: nhiệt độ cao của các địa tang trong lòng đất: bức xạ Mật Trời: sinh khối: động nang của giỏ. nước 13 sông, sudi, sóng biến, thủy triéu., va các tải nguyên nắng lượng khác có khả nang tải law. Phân loại năng lượng theo sự chuyên hóa năng lượng: Năng lượng sơ cap: là năng lượng chita trong tải nguyễn thiên nhiên như: than.
dau thé, khi thiên nhiên. Năng lượng thứ cấp: la năng lượng đã dược chuyển hoa từ nang lượng so cấp: điện, xăng. Năng lượng cuỗi củng: 1a nang lượng sau khâu truyền tai, được cấp tới nơi tiểu thụ. Năng lượng hữu ích: là năng lượng cuỗi cùng được sử dụng sau khi bỏ qua các ton that của thiết bị sử dụng nang lượng.
Vai trò của các nguồn năng lượng: 1. Vai trả của năng lượng từ cuối thể ki XVIL trở về trước: Hang trăm nghin năm trước, ngudn năng lượng động lực chủ yếu là sức người vả bia sic. Loai người cũng đã biết sử dụng lửa dé chiều sáng, sưởi ẩm, nau nướng, làm đỗ gốm va các công cụ bằng kim loại. Với những công cụ đỏ, con người đã thực hiện được các hoạt động sản xuất như canh tác.
trồng trọt và chăn nuôi, qua đó các công đồng xã hội được hinh thảnh. Có thé nói rằng lửa chính la xuất phát điểm của nên văn mình nhân loại. Vai trỏ của năng lượng từ cuối thể ki XVIII đến nay: Vào cuỗi thể ki XVII, may hoi nước dùng nhiên liệu than đá được phát minh ử Anh. cuộc cách mạng về năng lượng động lực bùng nỗ va dan đến cuộc cách mang cong nghiệp.
với kĩ thuật của động cơ dot trong vả sử dụng điện ở the ki XIX, nhiều phát minh có tính bước ngoặt đã ra đời, day mạnh sự phát triển của khoa học kỹ thuật. tao ra một xã hội phang phú va tiện lợi như nuày nay. ở các nước phát triển tiên tiến, tiêu thụ năng lượng bình quân trên dau người cao hơn 50 lan so với xã hội cô đại và cao hơn 10 lấn so với thời điểm trước cuộc cách mạng công nghiện. l4 lhe nhưng từ giữa the ki XX, nhu cầu sử dụng nang lượng tăng lên một cách nhanh chong.
day là nguyên nhân lam gia tăng 6 nhiễm mỗi trường trải dat, Hơn nữa. dân số tăng lên cảng làm cạn kiệt nhanh chóng nguỏn tải nguyên nang lượng không tải tae, Dé duy tri cuộc sống vẫn minh của minh, con người can sử dụng năng lượng, nhưng can phải xem xét lại mỗi quan hệ giữa năng lượng và môi trưởng. Một số chỉ tiêu đánh giá hiệu quả sử dụng năng lượng: 1. Độ tăng năng lượng (NEG): Độ ting năng lượng dùng dé danh giá mức độ tăng năng lượng trong qua trinh chuyên hóa năng lượng từ dang ban dau sang dang các chất mang năng lượng đẻ sư dụng.
Độ tăng năng lượng được xác định bing hiệu số giữa năng lượng sinh ra của một đơn vị sản phẩm (bio-diesel, xăng sinh học] và năng lượng cần thiết dé san xuất chủng (năng lượng đã tiêu ton đẻ canh tác. thu hoạch, vận chuyển. ép lấy dẫu. chế hiến bằng các quả trình sinh-hoa học nguyên liệu ban dau: ngõ, khoai, sẵn, hat co dau) NEG = năng lượng (có thể tiêu thu) - năng lượng (tang lượng đã tiêu tên) + Nêu NEG đương (NEG = 0): sự chuyển hỏa nang lượng mang lại lợi ích.
+ Nếu NEG am (NEG < 0); sự chuyển hóa năng lượng không mang lại lợi ich. Tỉ số năng lượng thu được và năng lượng dau tư (EROIH): Tỉ số năng lượng thu được và năng lượng đầu tư dùng để đánh giá hiệu quả chuyên hóa năng lượng từ đạng ban đầu sang dạng các chất mang năng lượng đề sử dụng. EROI = năng lượng thu hoach/nang lượng dau tư + Nếu EROI > 1: sẽ có lợi vẻ năng lượng khi chuyển hóa sang dang năng lượng mi + Nếu EROL < 1: sẽ không có lợi về nắng lượng khi chuyên hỏa sang dạng năng lượng mới. Cường độ năng lượng (1): Cường độ năng lượng là năng lượng (tính bằng tin ddu qui chuẩn - te) cẳn thiết dé tạo ra USD GDP cho một quốc gia.
vùng lãnh thô. Dây cũng lá năng lượng binh quan theo đầu người trên GDP bình quan theo đầu người. 1 = E/GDP = (E/đân số)/(GDP/dân sé) Cường độ năng lượng dùng dé đánh gid khả năng sử dụng có hiệu quả năng lượng dé phát triển ở mỗi quốc gia hay ving lãnh thế ở một thời điểm nhất định. Carbon Footprint (CF): Carbon Footprint (CF) là một đại lượng chỉ tổng lượng khi nha kính phát thai trực tiếp và gián tiếp từ một tổ chức, cá nhân, sự kiện hay một sản phẩm được qui vẻ lượng CO; (hình 1.3 Lượng phát thải của các nguồn năng lượng TT | Nhinlệu | Đơnvitnh | Lugng phatthai —] Pt [thangs — — | KWh | — 955gCOK — | Củ Tae TT NT HP Địa nhiệt - | KWH 5 [Rag tg | iw — |e ge0s 107 g COse | 6 |Thydện | kWn | l5gCOc | 7 |Nãănglượgmgườ | kWh | 40gCO.c _ 8 |Quagđệa | kWnh | 106gCOc _ 9 [Năngiưmggo | kWhn | RCO i [10 | — 7 |} Tín Ƒ — T7kggco —| Pi |Thmoj | Tn | — 196kCO —_ (Nguôn: www.com) Tổng lượng khí nhà kính phát thải trực tiếp: lượng CO; phát thải trực tiếp từ việc đốt nhiên liệu hỏa thạch bao gồm cả việc tiêu thụ năng lượng trong gia đỉnh va vận chuyên.
Tổng lượng khi nha kính phát thải gián tiếp: lượng CO, phát thải gián tiếp từ toàn bộ vòng đời sản phẩm.