MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài và mục đích nghiên cứu Khí hậu trái đất đã và đang nóng lên và có tác động lớn tới nhiều hoạt động kinh tế - xã hội của cả loài ngƣời. Gần 50 năm qua từ đầu những năm 50 đến nay đã xuất hiện 13 lần El Nino và 10 lần La Nina. El Nino 1982-1983 gây ra lũ lụt nghiêm trọng ở Pêru, Equađo và nhiều vùng ở đông Thái Bình Dƣơng, đồng thời gây ra hạn hán trên nhiều quần đảo tây Thái Bình Dƣơng nhƣ Inđônêxia, Philippin, Ôxtrâylia,.
Nghiêm trọng nhất phải kể đến là El Nino 1997-1998 gây ra bão tố, hạn hán và lũ lụt lịch sử trên cả hai bờ đông và tây Thái Bình Dƣơng. Đáng lo ngại là sự nóng lên toàn cầu đã bắt đầu làm tan băng trên nhiều vùng ở Nam cực, Bắc cực, trên dãy AnPơ, dãy Himalaya và sẽ tiếp tục tan trong các thập kỷ tới. Hậu quả tan băng chắc chắn là làm nƣớc biển dâng lên uy hiếp nhiều quốc gia đảo và nhiều đồng bằng rộng lớn trên các châu lục. Biến đổi khí hậu ở Việt Nam là một bộ phận của biến đổi khí hậu trên thế giới.
Đặc điểm và mức độ biến đổi của các yếu tố khí hậu ở Việt Nam vừa phản ánh xu thế nóng lên trên phạm vi toàn cầu, vừa thể hiện tính bất ổn định trong cơ chế khí hậu nhiệt độ gió mùa của một lãnh thổ nằm ở rìa đông nam đại lục châu á với bờ biển dài trên 3200 km. Trong hơn 4 thập kỷ vừa qua hàng loạt dị thƣờng thời tiết, thiên tai nghiêm trọng liên tiếp xẩy ra ở nƣớc ta. Cơn bão ngày 26/9/1955 làm vỡ hàng chục quãng đê biển ở Thái Bình, Hải Phòng, Quảng Ninh. Tháng 4, tháng 5/1957 mƣa đá đã xảy ra ở Thanh Hóa, Vĩnh Phú, Bắc Ninh, Hƣng Yên làm bị thƣơng hơn 50 ngƣời, hàng trăm nóc nhà bị tốc mái,.
Năm 1964, bão mạnh đã vào Quảng Ninh, Hà Tĩnh, Quảng Bình,. làm ngập hàng vạn hecta lúa. Các năm 1967, 1974, 1975 băng và mƣa tuyết đã xảy ra ở Sa Pa,. Hạn hán xảy ra nghiêm trọng trong các năm El Nino 1977, 1982, 1983, 1987, 1992, 1993, 1998 và úng ngập xảy ra vào các năm La Nina 1971, 1984, 1985, 1988, 1996,.
Nguyễn Thị Phương Anh Kinh tế môi trường 46 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chuyên đề tốt nghiệp 5 ở Việt Nam, trong 2-3 thập kỷ gần đây, số cơn bão trung bình hàng năm lên đến 6 - 7 cơn. Số ngày mƣa phùn giảm đi rõ rệt ở nhiều nơi, nhất là vùng núi phía Bắc. Nhiệt độ trung bình các tháng mùa hè tăng lên với mức 0,1 - 0,30C mỗi thập kỷ. Lƣợng mƣa năm cũng nhƣ lƣợng mƣa tháng tuy không thể hiện rõ rệt xu thế tăng hay giảm song đã xảy ra nhiều dị thƣờng dáng kể: Mƣa lớn cuối mùa mƣa, lũ đột ngột, hạn hán gay gắt.
Mực nƣớc biển dâng lên chừng 3-4 cm mỗi thập kỷ. Theo các kết quả nghiên cứu về biến đổi khí hậu, trong các mốc thời gian chính của thế kỷ tới, nhiệt độ trung bình tăng lên với mức 0,15 - 0,200C mỗi thập kỷ, lƣợng mƣa sẽ nhiều hơn hay ít hơn hiện nay khoảng 10%. Song cƣờng độ mƣa sẽ tăng lên 5 - 10% vào khoảng năm 2070 và mực nƣớc biển có thể dâng lên chừng 30 - 90 cm vào năm đó. Nếu không ngăn ngừa đƣợc nguy cơ biến đổi khí hậu, tác động của sự nóng lên toàn cầu sẽ hết sức nghiêm trọng.
Mà nguyên nhân chính gây ra biến đổi khí hậu chính là sự tăng lên của nồng độ các chất gây hiệu ứng nhà kính. Lƣợng phát thải các khí nhà kính chủ yếu phụ thuộc vào hoạt động năng lƣợng trong các ngành dầu khí, than, điện, cơ khí, hóa chất, giao thông và các hoạt động phi năng lƣợng trong các ngành sản xuất xi măng, phân bón, canh tác lúa, chăn nuôi, khai thác rừng.Trong khi các nhà máy điện chạy than phát thải một lƣợng lớn các khí nhà kính thì các nhà máy thuỷ điện nhỏ dƣờng nhƣ không thải ra môi trƣờng các khí độc nhƣ SO2, CO2, NO.Việc vận hành các nhà máy thuỷ điện nhỏ, cũng không liên quan nhiều đến việc xử lý rác thải, không tạo nên các trận mƣa a xít, không làm chua đất, không làm thay đổi khí hậu, không làm thủng tầng ô zôn. Đó chính là ƣu thế của thuỷ điện nhỏ so với các loại hình nhà máy điện khác. Bởi thế mà thuỷ điện nhỏ ngày càng trở nên phổ biến và mang lại không chỉ lợi ích kinh tế mà nó còn giải quyết tốt vấn đề môi trƣờng.
Đặc điểm của địa hình các tỉnh miền núi và trung du ở nƣớc ta là nhiều sông suối nên rất phù hợp cho phát triển thuỷ điện nhỏ. Nếu đƣợc đầu tƣ thích đáng, thuỷ điện nhỏ không Nguyễn Thị Phương Anh Kinh tế môi trường 46 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chuyên đề tốt nghiệp 6 chỉ tạo thu nhập cho ngƣời dân mà còn góp phần giảm nguồn năng lƣợng thiếu hụt cho nhà nƣớc. Từ lâu, thuỷ điện nhỏ đã đƣợc sử dụng ở Việt Nam nhằm giải quyết nhu cầu năng lƣợng ở quy mô gia đình và cộng đồng nhỏ, chủ yếu là ở vùng trung du miền núi. Thuỷ điện nhỏ có sức cạnh tranh so với các nguồn năng lƣợng khác do có giá thành hợp lý, chi phí nhân công thấp bởi các nhà máy này đƣợc tự động hoá cao và có ít ngƣời làm việc tại chỗ khi vận hành thông thƣờng.
Các hồ chứa của các nhà máy thuỷ điện có thể trở thành điểm thu hút khách du lịch. Đặc biệt, các nhà máy thuỷ điện không phải chịu cảnh tăng giá cũng nhƣ phải nhập nhiên liệu nhƣ các nhà máy nhiệt điện Chính vì mức độ cấp thiết của việc ngăn ngừa và thích ứng với biến đổi khí hậu mà đề tài “Lợi ích của các nhà máy thuỷ điện vừa và nhỏ tỉnh Lào Cai trong bối cảnh biến đổi khí hậu ở Việt Nam” Với mục đích nghiên cứu là: Nghiên cứu khả năng về biến đổi khí hậu Áp dụng kiến thức kinh tế học vào vấn đề biến đổi khí hậu Tiếp cận với thuỷ điện vừa và nhỏ theo hƣớng phát triển thành dự án CDM 2. Phạm vi, đối tƣợng của đề tài Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu của đề tài là: Biến đổi khí hậu Các nhà máy thuỷ điện vừa và nhỏ tỉnh Lào Cai 3. Phƣơng pháp nghiên cứu Phƣơng pháp tính giá truyền tải Phƣơng pháp tính theo giá thị trƣờng Phƣơng pháp tiếp cận thực tế Nguyễn Thị Phương Anh Kinh tế môi trường 46 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chuyên đề tốt nghiệp 7 4.
Lời cảm ơn Trong quá trình làm chuyên đề thực tập em đã nhận đƣợc sự giúp đỡ tận tình của PGS. Lê Thu Hoa. Không chỉ hƣớng dẫn chuyên đề cô còn đóng góp nhiều ý kiến quý giá. Đồng thời em cũng nhận đƣợc sự giúp đỡ nhiệt tình của TS.
Trần Hồng Thái (Giám đốc Trung tâm Tƣ vấn Khí tƣợng Thuỷ văn và Môi trƣờng). Em xin chân thành cảm ơn PGS. Lê Thu Hoa và TS.Trần Hồng Thái đã giúp đỡ em hoàn thành chuyên đề này 5. Lời cam đoan Em xin cam đoan mọi thông tin và số liệu sử dụng trong chuyên đề này là đúng sự thật và tuân thủ đúng nguyên tắc về bản quyền.
Ngƣời thực hiện Nguyễn Thị Phƣơng Anh Nguyễn Thị Phương Anh Kinh tế môi trường 46 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chuyên đề tốt nghiệp 8 CHƢƠNG 1. THUỶ ĐIỆN VỪA VÀ NHỎ TRONG BỐI CẢNH BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 1. Thuỷ điện vừa và nhỏ trong cơ cấu sử dụng năng lƣợng 1. Thuỷ điện vừa và nhỏ 1.
Quy mô của các nhà máy thuỷ điện vừa và nhỏ Các nhà máy thuỷ điện vừa và nhỏ là các nhà máy sản xuất điện đƣợc xây dựng trên lƣu vực các sông, suối nhằm tận dụng sức nƣớc ở đây. Tuy nhiên quy mô của chúng đúng 1. Công nghệ sử dụng trong nhà máy thuỷ điện vừa và nhỏ Hệ thống điều khiển tổ máy (LCU-Local Control Unit): Hệ thống LCU trong các nhà máy thuỷ điện vừa và nhỏ phụ trách toàn bộ phần điều khiển và giám sát mọi sự hoạt động của tổ máy trong phạm vi của nó, nhƣ điều khiển và giám sát điều tốc, điều khiển kích từ, điều khiển và đo lƣờng các thiết bị thuộc tổ máy… Tuỳ thuộc vào quy mô và yêu cầu cụ thể của từng dự án thuỷ điện mà ta có thể chọn các cấu hình thiết bị điều khiển khác nhau, có thể bớt đi hoặc thêm vào một vài cấu trúc phần cứng nào đó. Cũng nhƣ có thể thay đổi các thiết bị phần cứng PLC (Powerline Communication), thay đổi kiểu giao thức truyền thông cho phù hợp.Tuy nhiên các chức năng giám sát và điều khiển cơ bản vẫn phải đảm bảo.
Đối với các hệ thống nhỏ ta có thể sử dụng các thiết bị điều khiển có cấu hình nhỏ hơn, thậm chí chỉ cần dùng một PLC cỡ nhỏ nhƣ dòng S7-200 của Siemens cũng có thể đáp ứng đƣợc yêu cầu. Ngày nay cùng với sự phát triển của công nghệ vi xử lý, các thiết bị điều khiển cũng hết sức đa dạng, hay các thiết bị tích hợp cho phép kết nối, thiết lập cấu hình và khả năng đáp ứng nhanh theo thời gian thực nhƣ DSP (Digital Signal Processing), các vi mạch tích hợp FPGA (Field Programmable Gate Array), CPLD (Combination of Programmable Logic Design). Đã làm giàu thêm những lựa chọn và giải pháp cho xây dựng thành công các hệ LCU. Nguyễn Thị Phương Anh Kinh tế môi trường 46 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chuyên đề tốt nghiệp 9 Hệ thống giám sát, điều khiển và thu thập dữ liệu (SCADA-Supervisory Control and Data Acquisition) Tuỳ vào những yêu cầu cụ thể của từng dự án, tuỳ vào công suất và quy mô của mỗi nhà máy thuỷ điện mà có nhà máy sử dụng hệ thống SCADA, có nhà máy không sử dụng.
Ta có nhận xét rằng hệ thống SCADA cho giám sát điều khiển và thu thập dữ liệu trong nhà máy thuỷ điện về cơ bản cũng nhƣ các hệ SCADA áp dụng cho các nhà máy công nghiệp khác. Trừ một vài mô đun phần cứng, phần mềm mang tính đặc thù cho điều khiển thuỷ điện ra, các phần còn lại của hệ thống ta có thể tích hợp thiết bị của nhiều hãng sản xuất khác nhau. Đối với các hệ thống nhỏ ta có thể dùng các máy PC công nghiệp trang bị phần mềm WinCC của Siemens hay Pro DMS 600 của hãng ABB, Labview của hãng NI. đều có thể đảm đƣơng đƣợc.