MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Năng lượng xanh là năng lượng mà khi được sử dụng, nó có ít tác động tiêu cực đến môi trường hơn so với các loại năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch truyền thống như than, dầu, khí [11, 20]. Những dạng năng lượng xanh ngày nay thường đề cập đến là: năng lượng mặt trời, năng lượng gió, năng lượng sinh khối, năng lượng thủy triều và năng lượng địa nhiệt. Ngoài ra còn rất nhiều loại năng lượng được cho là “xanh”, thậm chí cả năng lượng hạt nhân vì trong trạng thái hoạt động an toàn, nó sản sinh ra lượng chất thải thấp hơn nhiều lần so với việc sử dụng than đá hoặc dầu [11].
Theo quan điểm mở rộng, khái niệm “xanh” còn có thể hiểu là sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong các ngành kinh tế và trong du lịch [6, 23], ví dụ như gần đây chúng ta có khái niệm khách sạn xanh, nhà hàng xanh, khu du lịch xanh, khu nghỉ dưỡng xanh… Việc sản xuất và sử dụng năng lượng xanh được coi là vấn đề bức thiết với hầu hết trong các ngành của các quốc gia trên thế giới trong đó có ngành du lịch, đặc biệt trong các nước đang phát triển như Việt Nam với trình độ công nghệ còn lạc hậu, thiết bị sử dụng trong sản xuất công nghiệp, dịch vụ và du lịch còn nhiều bất cập, hiệu suất thấp, tiêu tốn nhiều năng lượng và gây ô nhiễm môi trường. Mặt khác, mỗi hình thức chế tạo và sử dụng năng lượng đều ít nhiều gây ảnh hưởng đến môi trường, nhưng trong số đó năng lượng xanh là loại năng lượng gây ít tác động hơn cả. Hầu hết những người theo trường phái ủng hộ năng lượng xanh đều cho rằng: “nhân loại càng sử dụng năng lượng xanh nhiều bao nhiêu thì hành tinh của chúng ta sống lâu hơn bấy nhiêu.” Cát Bà là một hòn đảo xinh đẹp có nhiều tiềm năng du lịch tự nhiên và nhân văn. Hoạt động du lịch tại đây chỉ thực sự bắt đầu từ giữa những năm 8 z 90, nhưng đã nhanh chóng phát triển.
Lượng khách du lịch, đặc biệt là khách nội gia tăng không ngừng đồng nghĩa với việc sử dụng các dịch vụ du lịch rất nhiều dẫn đến tình trạng nguồn điện, nước và môi trường tại Cát Bà chịu nhiều sức ép. Để phát triển bền vững tại đây nhất thiết phải đánh giá được hiện trạng sử dụng năng lượng và tiềm năng các nguồn năng lượng tại khu du lịch tại Cát Bà để tìm ra các giải pháp sử dụng công nghệ năng lượng xanh nhằm phát triển bền vững khu du lịch này. Xuất phát từ những lý do trên, nên việc lựa chọn đề tài “Nghiên cứu ứng dụng năng lượng xanh nhằm phát triển bền vững khu du lịch Cát Bà” là việc làm cấp thiết. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của vấn đề nghiên cứu Việc nghiên cứu và đề xuất thực hiện các giải pháp ứng dụng năng lượng xanh sẽ góp phần giảm chi phí sử dụng năng lượng, bảo vệ môi trường và phát triển bền vững tại khu du lịch Cát Bà trong thời gian tới.
Tình hình nghiên cứu và ứng dụng năng lƣợng xanh * Tình hình nghiên cứu và ứng dụng năng lượng xanh trên thế giới: Năng lượng xanh là loại năng lượng đã được nhiều nước trên thế giới quan tâm, nghiên cứu sử dụng từ rất lâu và rộng khắp trên thế giới trong mọi lĩnh vực của đời sống và sản xuất [22]. Ngoài ra, nghiên cứu ứng dụng năng lượng xanh nhằm phát triền bền vững tại các khu du lịch cũng đã được quan tâm và ứng dụng rất nhiều tại các nước: Pháp, Hà Lan, Mỹ, Nauy. + Khách sạn Calton Khách sạn Calton là khách sạn sử dụng năng lượng mặt trời đầu tiên tại San Fransico - Mỹ và hiện nay khách sạn Calton là khách sạn 5 sao trên thế giới hướng tới danh hiệu khách sạn xanh [23] 9 z Hình 1: Khách sạn Calton + Khách sạn Montage Khách sạn Montage tọa lạc tại Beverly Hills của Mỹ cũng là khách sạn đi đầu trong việc sử dụng năng lượng xanh đặc biệt là năng lượng mặt trời nhằm mục đích tiết kiệm nguồn năng lượng không thể tái tạo. Hình 2: Khách sạn Montage + Cao ốc văn phòng sử dụng năng lƣợng mặt trời Cao ốc được xây dựng ở thành phố Đức Châu, tỉnh Sơn Đông, Tây Bắc Trung Quốc.000m2 được thiết kế dạng cấu trúc đồng hồ mặt trời và đáp ứng yêu cầu sử dụng năng lượng tái sử dụng để thay thế các loại 10 z nhiên liệu hóa thạch gây ô nhiễm môi trường.
Tòa nhà cung cấp không gian cho các trung tâm triển lãm, khu vực nghiên cứu, trung tâm hội họp và huấn luyện, một khách sạn. Hình 3: Cao ốc văn phòng Cấu trúc được đặt tên là "Án Nhật Nguyệt" và mặt tiền có màu trắng tượng trưng cho năng lượng sạch. Cấu trúc bên ngoài chỉ sử dụng 1% thép cho thiết kế tổ chim và các hệ thống cách nhiệt cho tường và mái giảm được 30% năng lượng hơn cả tiêu chuẩn quốc gia về tiết kiệm năng lượng.[23] + Cầu đi bộ sử dụng năng lƣợng mặt trời Cầu đi bộ Kurilpa bắc ngang con sông Brisbane trị giá trên 63 triệu USD và dự kiến cho khoảng 36.500 khách bộ hành sử dụng trong một tuần đã được khánh thành ở Trung tâm Thương mại và Tài chính của thành phố Brisbane (Australia).050 người được huy động để xây dựng chiếc cầu đi bộ sử dụng năng lượng mặt trời, dài 470m được coi là lớn nhất thế giới này. Cầu sử dụng hệ thống chiếu sáng bằng đèn LED được lập trình để tạo ra một loạt các hiệu ứng ánh sáng khác nhau.
Hệ thống chiếu sáng tiết kiệm năng lượng sử dụng 84 panel mặt trời phát điện với công suất khoảng 100 KW/giờ 11 z mỗi ngày và trung bình 38 MW/giờ mỗi năm. Lượng điện thừa có được từ các panel mặt trời sẽ được chuyển sang cho mạng lưới điện quốc gia (hệ thống đèn LED chỉ sử dụng 75% điện năng mặt trời). Hình 4: Cầu đi bộ + Hệ thống nấu ăn sử dụng năng lƣợng mặt trời Trong nỗ lực ngăn chặn khí thải gây ô nhiễm môi trường của thế giới, Ấn Độ đang phát triển dự án hệ thống phục vụ nấu ăn được sử dụng bằng năng lượng mặt trời lớn nhất thế giới. Dự án được xây dựng ở Shirdi, bang Maharashtra.
Hệ thống này trị giá khoảng 280.000 USD có nhiệm vụ biến nước thành 3.500 kg hơi nước mỗi ngày và sau đó được dùng để nấu nướng phục vụ cho khoảng 20.000 khách hành hương đến lăng thánh Sai Baba mỗi ngày, và giúp tiết kiệm được khoảng 100.000 kg gas mỗi năm. Nhà nước sẽ chi trả 43% trong tổng kinh phí xây dựng hệ thống. [23] 12 z Hình 5: Bát năng lượng mặt trời tại Auroville, Ấn Độ Còn rất nhiều các khách sạn, tòa nhà, khu du lịch trên thế giới cũng đã, đang sử dụng năng lượng xanh nhằm mục đích bảo vệ môi trường hướng tới sự phát triển bền vững như: khách sạn Santa Monica ở Los Angeles của Mỹ); khách sạn Stadthalle của Áo; tòa nhà Sun Dial được xây dựng tại Trung Quốc… Mặt khác, bình nước nóng năng lượng mặt trời cũng được sử dụng rộng khắp tại nhiều nước trên thế giới. Sử dụng bình nước nóng năng lượng mặt trời giảm bớt đun nước nóng bằng điện nhằm tiết kiệm điện.
Công nghệ nhiệt mặt trời có thể được sử dụng cho đun nước nóng, sưởi ấm không gian, làm mát không gian và quá trình sinh nhiệt. Hình 6: Thiết bị đun nước bằng năng lượng mặt trời 13 z Hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời sử dụng ánh sáng mặt trời để làm nóng nước. Hệ thống có thể làm nước nóng với nhiệt độ lên đến 60°C có thể được cung cấp bởi hệ thống sưởi ấm mặt trời. Mặt khác, không gian phơi tại các hộ kinh doanh quy mô lớn sử dụng năng lượng mặt trời còn tiết kiệm điện và năng lượng trong việc sấy, sưởi quần áo.
Hơn thế nữa tại các hộ kinh doanh quy mô lớn tại các quốc gia cũng có thể sử dụng năng lượng mặt trời để chưng cất làm cho nước mặn hoặc nước lợ uống được. Công nghệ này đã được sử dụng tại Indonesia, muốn làm được điều này thì trước khi khử trùng nước năng lượng mặt trời cần phải phơi sáng các chai nhựa polyethylene terephthalate rồi đổ đầy nước dưới ánh sáng mặt trời trong vài giờ. Thời gian phơi sáng khác nhau tùy thuộc vào thời tiết và khí hậu từ tối thiểu là sáu giờ đến hai ngày trong điều kiện hoàn toàn u ám. Đó là khuyến cáo của Tổ chức Y tế Thế giời như là một phương pháp khả thi cho xử lí nước hộ gia đình, hộ kinh doanh quy mô lớn như tại khu du lịch Cát Bà nhằm mục đích lưu trữ nước một cách an toàn và tiết kiệm nước.
Hơn hai triệu người ở các nước đang phát triển sử dụng phương pháp này đối với nước uống hàng ngày của họ. Hình 7: Nước khử trùng bằng năng lượng mặt trời tại Indonesia 14 z Ngoài ra, nghiên cứu ứng dụng năng lượng xanh nhằm phát triền bền vững tại các khu du lịch cũng đã được quan tâm và ứng dụng rất nhiều tại các nước: Pháp, Hà Lan, Mỹ, Nauy. * Tình hình nghiên cứu và ứng dụng năng lƣợng xanh trong nƣớc: Chiến lược phát triển du lịch Việt Nam đến năm 2020 đã được thủ tướng chính phủ Việt Nam phê duyệt ngày 30 tháng 12 năm 2011 đã chia Việt Nam thành 7 vùng du lịch thay vì 3 vùng như chiến lược năm 2010. Các vùng du lịch bao gồm: Trung du miền núi phía Bắc, vùng đồng bằng sông Hồng và duyên hải Đông Bắc, vùng Bắc Trung Bộ, vùng duyên hải Nam Trung Bộ, vùng Tây Nguyên, vùng Đông Nam Bộ và vùng Tây Nam Bộ.
[2, 3] - Vùng trung du, miền núi phía Bắc bao gồm các tỉnh: Hòa Bình, Sơn La, Điện Biên, Lai Châu, Yên Bái, Phú Thọ, Lào Cai, Tuyên Quang, Hà Giang, Bắc Kạn, Thái Nguyên, Cao Bằng, Lạng Sơn và Bắc Giang gắn với các hành lang kinh tế và các cửa khẩu quan trọng với Trung Quốc và Thượng Lào. Các địa bàn trọng điểm là: Thành phố Lào Cai, Sa Pa, Phan Xi Păng, Thành phố Điện Biên và phụ cận, thành phố Lạng Sơn và phụ cận Đền Hùng, vùng ATK. Tại một số tỉnh của vùng trung du miền núi phía Bắc, viện Năng lượng (EVN) và Trung tâm Năng lượng mới - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội tiếp tục triển khai ứng dụng dàn pin mặt trời nhằm cung cấp điện cho một số hộ gia đình và các trạm biên phòng ở đảo Cô Tô (Quảng Ninh) đồng thời thực hiện dự án “Ứng dụng thí điểm điện mặt trời cho vùng sâu, vùng xa” tại xã Ái Quốc, tỉnh Lạng Sơn.