Luận văn thạc sĩ hcmute nghiên cứu tiết kiệm điện và thị trường của tubular daylingting devices tdd tại việt nam tới năm 2030

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật phân tích hcmute nghiên cứu tiết kiệm điện và thị trường của tubular daylingting devices tdd tại việt nam tới, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề

• Tác giả: Nguyễn Lĩnh
• Người hướng dẫn: TS. Võ Viết Cường
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện
• Đề tài: Nghiên Cứu Tiết Kiệm Điện Và Thị Trường Thiết Bị Chiếu Sáng Tubular Tại Việt Nam Đến 2030
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM TẠ
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Lý do chọn đề tài
• 1.2. Tổng quan về TDD
• 1.3. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.4. Nhiệm vụ và giới hạn của đề tài
• 1.5. Phương pháp nghiên cứu
• 1.6. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
• 1.7. Kết cấu luận văn
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ CHIẾU SÁNG
• 2.1. Lý thuyết cơ bản về ánh sáng
• 2.2. Các khái niệm và thuật ngữ thường dùng
• 2.3. Chiếu sáng công nghiệp
• 2.4. Sơ lược một số loại đèn thông dụng
• 2.5. Công nghệ chiếu sáng tự nhiên Daylighting
• 3. CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ THỊ TRƯỜNG
• 3.1. Nghiên cứu thị trường
• 3.2. Quy trình nghiên cứu thị trường
• 3.3. Ứng dụng nghiên cứu thị trường
• 3.4. Dự báo thị trường tương lai
• 3.5. Mô hình xâm nhập thị trường
• 4. CHƯƠNG 4: PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ TDD ACTIVE TỐI ƯU CHO MỘT CÔNG TRÌNH
• 4.1. Chiến lược thiết kế Daylighting cho các cao ốc ở Việt Nam
• 4.2. Lưu đồ thiết kế TDD Active cho một công trình
• 4.3. Giải thích lưu đồ
• 4.4. Các bước thực hiện lưu đồ
• 5. CHƯƠNG 5: ÁP DỤNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG DÙNG TDD ACTIVE KẾT HỢP VỚI LED CHO MỘT CÔNG TRÌNH
• 5.1. Giới thiệu về công trình
• 5.2. Tính toán thiết kế hệ thống chiếu sáng dùng TDD kết hợp Led cho nhà xưởng
• 5.4. Lượng phát thải CO2 giảm thiểu
• 6. CHƯƠNG 6: MỨC ĐỘ XÂM NHẬP THỊ TRƯỜNG CỦA TDD ACTIVE TẠI VIỆT NAM
• 6.2. Xác định mức độ xâm nhập thị trường của máy nước nóng NLMT tại Việt Nam
• 6.3. Dự báo mức độ thâm nhập thị trường của TDD Active
• 7. CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 7.1. Kết quả đã đạt được
• 7.2. Đánh giá kết quả đạt được
• 7.3. Các hướng phát triển đề tài
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về tiết kiệm điện và thị trường thiết bị chiếu sáng tubular

Nghiên cứu về tiết kiệm điện và thị trường thiết bị chiếu sáng tại Việt Nam đến năm 2030 là một vấn đề cấp bách. Nhu cầu sử dụng điện cho chiếu sáng đang gia tăng, chiếm từ 15% đến 25% tổng lượng điện tiêu thụ. Việc áp dụng công nghệ chiếu sáng tubular như Tubular Daylighting Devices (TDD) có thể giúp giảm thiểu chi phí điện năng. TDD là một giải pháp chiếu sáng tự nhiên, tận dụng ánh sáng mặt trời để chiếu sáng không gian bên trong, từ đó giảm thiểu sự phụ thuộc vào nguồn điện truyền thống. Việc nghiên cứu và phát triển TDD không chỉ giúp tiết kiệm năng lượng mà còn góp phần bảo vệ môi trường, giảm phát thải khí CO2.

1.1. Tình hình tiêu thụ điện năng tại Việt Nam

Tại Việt Nam, chi phí điện năng cho chiếu sáng đang chiếm tỷ lệ cao trong tổng tiêu thụ điện. Theo báo cáo, điện năng tiêu thụ cho chiếu sáng tại các khu vực đô thị như Thành phố Hồ Chí Minh lên tới 32% tổng điện năng tiêu thụ. Điều này cho thấy sự cần thiết phải áp dụng các giải pháp tiết kiệm điện hiệu quả. Việc chuyển đổi sang sử dụng TDD có thể giảm thiểu đáng kể lượng điện tiêu thụ, đồng thời nâng cao hiệu suất chiếu sáng.

1.2. Lợi ích của công nghệ chiếu sáng tự nhiên

Công nghệ chiếu sáng tự nhiên không chỉ giúp tiết kiệm điện mà còn mang lại nhiều lợi ích khác như cải thiện chất lượng không khí và sức khỏe con người. Việc sử dụng ánh sáng tự nhiên từ TDD giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường, đồng thời tạo ra không gian sống và làm việc thoải mái hơn. Nghiên cứu cho thấy, việc áp dụng TDD có thể giúp giảm chi phí điện năng từ 30% đến 50%, tùy thuộc vào điều kiện sử dụng.

II. Phân tích thị trường thiết bị chiếu sáng tubular

Thị trường thiết bị chiếu sáng tại Việt Nam hiện nay chủ yếu bị chi phối bởi các loại đèn truyền thống như đèn LED, huỳnh quang và halogen. Tuy nhiên, chiếu sáng tubular như TDD vẫn chưa được phổ biến rộng rãi. Nguyên nhân chính là do thiếu thông tin và nhận thức về lợi ích của TDD. Việc nghiên cứu và phân tích thị trường sẽ giúp xác định được các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của TDD tại Việt Nam. Dự báo rằng, đến năm 2030, TDD có thể chiếm khoảng 20% thị trường chiếu sáng, nếu có các chính sách hỗ trợ và khuyến khích từ chính phủ.

2.1. Thực trạng thị trường thiết bị chiếu sáng

Thị trường thiết bị chiếu sáng tại Việt Nam hiện nay chủ yếu tập trung vào các sản phẩm truyền thống với hiệu suất năng lượng thấp. Các loại đèn như LED và huỳnh quang vẫn chiếm ưu thế, nhưng với sự phát triển của công nghệ, TDD có thể trở thành một lựa chọn khả thi. Việc phân tích thị trường cho thấy, người tiêu dùng đang ngày càng quan tâm đến các sản phẩm tiết kiệm năng lượng, điều này tạo cơ hội cho TDD phát triển.

2.2. Chiến lược phát triển TDD

Để TDD có thể thâm nhập vào thị trường, cần có các chiến lược phát triển rõ ràng. Các nhà sản xuất cần tập trung vào việc nâng cao nhận thức của người tiêu dùng về lợi ích của TDD. Đồng thời, cần có các chính sách hỗ trợ từ chính phủ để khuyến khích việc sử dụng các sản phẩm tiết kiệm năng lượng. Việc áp dụng mô hình dự báo thị trường sẽ giúp các nhà sản xuất xác định được nhu cầu và xu hướng tiêu dùng trong tương lai.

III. Tác động môi trường và hiệu quả kinh tế

Việc áp dụng TDD không chỉ mang lại lợi ích về tiết kiệm điện mà còn có tác động tích cực đến môi trường. Sử dụng ánh sáng tự nhiên giúp giảm thiểu lượng điện tiêu thụ, từ đó giảm phát thải khí CO2. Theo nghiên cứu, việc chuyển đổi sang TDD có thể giúp giảm lượng khí thải này đáng kể. Hơn nữa, TDD còn giúp giảm chi phí vận hành cho các doanh nghiệp, từ đó nâng cao hiệu quả kinh tế.

3.1. Tác động đến môi trường

Sử dụng TDD giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường bằng cách giảm lượng điện tiêu thụ từ các nguồn năng lượng không tái tạo. Việc này không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn góp phần vào sự phát triển bền vững. Nghiên cứu cho thấy, việc áp dụng TDD có thể giảm phát thải CO2 từ 30% đến 50%, tùy thuộc vào quy mô sử dụng.

3.2. Hiệu quả kinh tế

TDD không chỉ giúp tiết kiệm điện mà còn mang lại hiệu quả kinh tế cho các doanh nghiệp. Việc giảm chi phí điện năng sẽ giúp các doanh nghiệp tiết kiệm được một khoản chi phí lớn, từ đó nâng cao khả năng cạnh tranh trên thị trường. Hơn nữa, việc sử dụng TDD còn giúp cải thiện chất lượng không khí trong nhà, từ đó nâng cao sức khỏe và năng suất làm việc của nhân viên.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Tiêu thụ điện năng cho chiếu sáng tại Việt Nam chiếm từ 15% đến 25% tổng lượng điện năng tiêu thụ, trong khi trên thế giới con số này chỉ khoảng 15% - 17%. Tại Thành phố Hồ Chí Minh, điện năng tiêu thụ cho chiếu sáng chiếm tới 32% tổng điện năng sử dụng, tương đương khoảng 2,3 tỷ kWh mỗi năm. Với nhu cầu ngày càng tăng và áp lực về tiết kiệm năng lượng, việc ứng dụng công nghệ chiếu sáng tự nhiên trở nên cấp thiết. Tubular Daylighting Devices (TDD) là thiết bị chiếu sáng tự nhiên dạng ống, tận dụng ánh sáng mặt trời để chiếu sáng bên trong công trình, giúp giảm tiêu thụ điện năng và hạn chế phát thải khí nhà kính.

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là phân tích tiềm năng tiết kiệm điện và dự báo thị trường TDD tại Việt Nam đến năm 2030, từ đó đề xuất các giải pháp thúc đẩy ứng dụng công nghệ này. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào thị trường chiếu sáng Việt Nam, đặc biệt là các công trình công nghiệp và thương mại, với dữ liệu thu thập từ năm 2010 đến 2016. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc góp phần giảm chi phí năng lượng, bảo vệ môi trường và nâng cao sức khỏe người sử dụng thông qua việc tăng cường chiếu sáng tự nhiên.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết cơ bản về ánh sáng và chiếu sáng, bao gồm:

• Lý thuyết về ánh sáng và quang học: Ánh sáng là sóng điện từ trong dải nhìn thấy, có các đặc tính như quang thông (lumen), độ chiếu sáng (lux), nhiệt độ màu (Kelvin), và chỉ số hoàn màu (CRI). Định luật tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách được áp dụng để tính toán cường độ ánh sáng tại các điểm trong không gian.

• Công nghệ chiếu sáng tự nhiên (Daylighting): Tận dụng ánh sáng mặt trời để chiếu sáng nội thất, giảm tiêu thụ điện năng. TDD là một ứng dụng của daylighting, gồm hai loại chính: TDD Passive (thụ động) và TDD Active (có hệ thống theo dõi mặt trời bằng GPS và gương phản chiếu). TDD Active có hiệu suất chiếu sáng cao hơn, diện tích mái nhà cần lắp đặt nhỏ hơn và thời gian hoàn vốn nhanh hơn (3-5 năm so với gần 19 năm của TDD Passive).

• Mô hình dự báo thị trường Bass: Áp dụng để dự báo mức độ xâm nhập thị trường của TDD Active tại Việt Nam đến năm 2030, dựa trên các tham số về tốc độ chấp nhận sản phẩm mới và ảnh hưởng từ người tiêu dùng.

Các khái niệm chính bao gồm: lumen, lux, nhiệt độ màu, chỉ số hoàn màu (CRI), hiệu suất tải lắp đặt, hệ số sử dụng (UF), và các tiêu chuẩn chiếu sáng quốc tế.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng kết hợp phương pháp định tính và định lượng với các bước chính:

• Thu thập dữ liệu sơ cấp: Số liệu từ các nhà sản xuất, khảo sát thị trường chiếu sáng, và các công trình ứng dụng TDD tại Việt Nam.

• Thu thập dữ liệu thứ cấp: Tổng hợp từ các tài liệu khoa học, báo cáo ngành, tiêu chuẩn chiếu sáng, và các nghiên cứu quốc tế về daylighting và TDD.

• Phân tích kỹ thuật: Tính toán thiết kế hệ thống chiếu sáng TDD Active kết hợp đèn LED cho một nhà máy mẫu, đánh giá tiết kiệm điện năng, thời gian hoàn vốn và giảm phát thải CO2.

• Phân tích thị trường: Áp dụng mô hình Bass để dự báo mức độ xâm nhập thị trường TDD Active tại Việt Nam đến năm 2030, so sánh với thị trường máy nước nóng năng lượng mặt trời (NLMT) làm cơ sở tham khảo.

• Timeline nghiên cứu: Dữ liệu và khảo sát được thu thập từ năm 2010 đến 2016, phân tích và dự báo đến năm 2030.

Cỡ mẫu nghiên cứu bao gồm các nhà sản xuất, người tiêu dùng trong lĩnh vực chiếu sáng công nghiệp và thương mại tại Việt Nam. Phương pháp chọn mẫu dựa trên tiêu chí đại diện cho các phân khúc thị trường chính và khả năng tiếp nhận công nghệ mới.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Tiềm năng tiết kiệm điện năng lớn: Hệ thống chiếu sáng kết hợp TDD Active và đèn LED có thể tiết kiệm từ 30% đến 50% điện năng so với hệ thống chiếu sáng truyền thống sử dụng đèn huỳnh quang hoặc đèn sợi đốt. Ví dụ, một nhà máy mẫu tại Việt Nam tiết kiệm khoảng 20 kWh/m² mỗi năm khi sử dụng TDD.

2. Thời gian hoàn vốn nhanh: TDD Active có thời gian hoàn vốn từ 3,5 đến 4,5 năm, trong khi TDD Passive mất gần 19 năm. Điều này làm cho TDD Active trở thành lựa chọn khả thi về mặt kinh tế cho các doanh nghiệp.

3. Dự báo mức độ xâm nhập thị trường: Theo mô hình Bass, TDD Active dự kiến chiếm khoảng 20% thị phần thị trường chiếu sáng cao cấp tại Việt Nam vào năm 2030. Mức độ xâm nhập này tương tự với xu hướng phát triển của máy nước nóng năng lượng mặt trời tại Việt Nam.

4. Giảm phát thải CO2 đáng kể: Việc ứng dụng TDD Active kết hợp đèn LED trong ngành công nghiệp có thể giảm lượng phát thải CO2 hàng năm lên đến hàng nghìn tấn, góp phần giảm hiệu ứng nhà kính và ô nhiễm môi trường.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân của tiềm năng tiết kiệm điện năng và hiệu quả kinh tế của TDD Active là do công nghệ theo dõi mặt trời bằng GPS và hệ thống gương phản chiếu giúp tối ưu hóa lượng ánh sáng tự nhiên chiếu vào công trình, giảm nhu cầu sử dụng đèn điện vào ban ngày. So với các loại đèn truyền thống như huỳnh quang, compact hay halogen, TDD Active không chỉ tiết kiệm điện mà còn nâng cao chất lượng ánh sáng, bảo vệ sức khỏe người sử dụng.

So sánh với các nghiên cứu quốc tế, kết quả dự báo mức độ xâm nhập thị trường TDD Active tại Việt Nam phù hợp với xu hướng phát triển công nghệ chiếu sáng tự nhiên trên thế giới. Tuy nhiên, thị trường Việt Nam còn nhiều thách thức như giá thành sản phẩm cao, thiếu kiến thức và tư vấn về TDD, cũng như chưa có các tiêu chuẩn và chính sách hỗ trợ rõ ràng.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh tiết kiệm điện năng giữa các hệ thống chiếu sáng, biểu đồ thời gian hoàn vốn, và bản đồ phân phối sản phẩm TDD trên thế giới. Bảng số liệu về độ rọi của TDD Active trong các không gian khác nhau cũng minh họa hiệu quả chiếu sáng của thiết bị.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường truyền thông và đào tạo: Tổ chức các chương trình đào tạo, hội thảo cho nhà thiết kế, kỹ sư và người tiêu dùng về lợi ích và cách sử dụng TDD Active nhằm nâng cao nhận thức và thúc đẩy ứng dụng công nghệ. Mục tiêu tăng tỷ lệ nhận biết sản phẩm lên 50% trong vòng 3 năm.

2. Hỗ trợ chính sách và tiêu chuẩn kỹ thuật: Bộ ngành liên quan cần xây dựng và ban hành các tiêu chuẩn kỹ thuật, quy chuẩn về chiếu sáng tự nhiên và TDD, đồng thời có chính sách ưu đãi thuế hoặc hỗ trợ tài chính cho các dự án sử dụng TDD. Thời gian thực hiện trong 5 năm tới.

3. Khuyến khích nghiên cứu và phát triển sản phẩm trong nước: Hỗ trợ các doanh nghiệp Việt Nam nghiên cứu, sản xuất và cải tiến sản phẩm TDD phù hợp với điều kiện khí hậu và nhu cầu thị trường trong nước, giảm giá thành và tăng tính cạnh tranh. Mục tiêu tăng tỷ lệ sản phẩm nội địa lên 30% trong 7 năm.

4. Thúc đẩy hợp tác quốc tế và đầu tư: Tạo điều kiện cho các doanh nghiệp trong nước hợp tác với các nhà cung cấp quốc tế để chuyển giao công nghệ, nâng cao chất lượng sản phẩm và mở rộng thị trường. Thời gian triển khai trong 3-5 năm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà sản xuất và cung cấp thiết bị chiếu sáng: Nghiên cứu giúp họ hiểu rõ tiềm năng thị trường TDD, từ đó phát triển sản phẩm phù hợp, tối ưu hóa công nghệ và chiến lược kinh doanh.

2. Các nhà thiết kế kiến trúc và kỹ sư xây dựng: Cung cấp kiến thức về thiết kế hệ thống chiếu sáng tự nhiên tích hợp TDD, giúp tối ưu hóa hiệu quả năng lượng và chất lượng môi trường trong công trình.

3. Các nhà hoạch định chính sách và quản lý năng lượng: Hỗ trợ xây dựng các chính sách, tiêu chuẩn kỹ thuật và chương trình hỗ trợ phát triển chiếu sáng tiết kiệm năng lượng tại Việt Nam.

4. Sinh viên và nhà nghiên cứu trong lĩnh vực kỹ thuật điện và năng lượng tái tạo: Là tài liệu tham khảo khoa học, cập nhật công nghệ mới và phương pháp nghiên cứu thị trường trong lĩnh vực chiếu sáng tự nhiên.

Câu hỏi thường gặp

1. TDD Active là gì và khác gì so với TDD Passive?
   TDD Active là thiết bị chiếu sáng tự nhiên có hệ thống theo dõi mặt trời bằng GPS và gương phản chiếu động, giúp tối ưu lượng ánh sáng chiếu vào công trình. TDD Passive không có hệ thống theo dõi, hoạt động thụ động, hiệu suất thấp hơn và thời gian hoàn vốn lâu hơn.

2. Lợi ích chính của việc sử dụng TDD trong chiếu sáng là gì?
   TDD giúp tiết kiệm điện năng từ 30% đến 50%, giảm phát thải CO2, nâng cao chất lượng ánh sáng tự nhiên, bảo vệ sức khỏe người sử dụng và giảm chi phí vận hành công trình.

3. Thời gian hoàn vốn của TDD Active là bao lâu?
   Thời gian hoàn vốn trung bình của TDD Active từ 3,5 đến 4,5 năm, nhanh hơn nhiều so với các công nghệ chiếu sáng truyền thống và TDD Passive.

4. Tại sao TDD chưa được phổ biến rộng rãi tại Việt Nam?
   Nguyên nhân chính là giá thành sản phẩm cao, thiếu kiến thức và tư vấn về công nghệ, chưa có tiêu chuẩn kỹ thuật và chính sách hỗ trợ rõ ràng, cùng với sự cạnh tranh từ các loại đèn truyền thống.

5. Làm thế nào để thúc đẩy thị trường TDD tại Việt Nam?
   Cần tăng cường truyền thông, đào tạo, xây dựng chính sách hỗ trợ, khuyến khích nghiên cứu phát triển sản phẩm trong nước và thúc đẩy hợp tác quốc tế để nâng cao chất lượng và giảm giá thành sản phẩm.

Kết luận

• TDD Active là công nghệ chiếu sáng tự nhiên hiệu quả, có khả năng tiết kiệm điện năng từ 30% đến 50% và giảm phát thải CO2 đáng kể.
• Thời gian hoàn vốn của TDD Active chỉ từ 3,5 đến 4,5 năm, phù hợp với điều kiện kinh tế và nhu cầu thị trường Việt Nam.
• Mô hình Bass dự báo TDD Active sẽ chiếm khoảng 20% thị phần thị trường chiếu sáng cao cấp tại Việt Nam đến năm 2030.
• Thách thức lớn nhất là giá thành cao, thiếu nhận thức và chính sách hỗ trợ, cần có giải pháp đồng bộ để thúc đẩy phát triển.
• Các bước tiếp theo bao gồm tăng cường đào tạo, xây dựng tiêu chuẩn kỹ thuật, hỗ trợ nghiên cứu sản phẩm trong nước và thúc đẩy hợp tác quốc tế nhằm phát triển bền vững thị trường TDD tại Việt Nam.

Hãy cùng chung tay thúc đẩy ứng dụng công nghệ chiếu sáng tự nhiên để tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường cho tương lai bền vững!

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN 1. Lý do chọn đề tài Nguồn năng lượng cung cấp của Quốc Gia đang thiếu trầm trọng, tiết kiệm năng lượng là rất quan trọng cho lĩnh vực chiếu sáng nói riêng và Việt Nam nói chung. Tiềm năng phát triển của lĩnh vực chiếu sáng Việt Nam rất lớn và có từ lâu đời như Công ty Điện Quang, Phillips và Rạng Đông, các Công ty nước ngoài như Osram, Panasonic và Trung Quốc… , nếu chúng ta có biện pháp tiết kiệm năng lượng từ đó có thể tăng cường chiếu sáng tự nhiên, tăng hiệu suất chiếu sáng và giảm lượng khí thải CO2, tăng chỉ số cạnh tranh trên thị trường Quốc Tế, làm lĩnh vực chiếu sáng của Việt Nam ổn định, khuyến khích các công ty Việt Nam sử dụng sản phẩm tiết kiệm năng lượng. Chiếu sáng là nhu cầu tự nhiên và không thay đổi của con người, do đó liên tục phát triển.

Theo thời gian con người đã sử dụng ngày càng nhiều các dạng chiếu sáng khác nhau: chiếu sáng gia dụng và nhà xưởng, chiếu sáng đường phố và các công trình công cộng, chiếu sáng công nghệ và kiến trúc, chiếu sáng nghệ thuật và hiển thị thông tin,. Năng lượng điện con người dành cho chiếu sáng ngày càng tăng, hiện nay phần điện năng này chiếm đến 15 - 25% tổng điện sản xuất ra. Sự phát triển mạnh mẽ về loại hình và lượng điện năng chiếu sáng đã dẫn đến sự ra đời của nghành kỹ thuật ánh sáng, nhằm nghiên cứu về phát triển ứng dụng các nguồn và các thiết bị chiếu sáng. Khoảng 200 năm trở lại đây, công nghệ chiếu sáng của toàn thế giới nói chung đã đạt được nhứng thành tựu rõ rệt nhất định.

Trước thế kỷ XIX, con người chỉ có thể dùng lửa để chiếu sáng là chính, rồi đến sự phổ biến của đèn khí. Dấu ấn rõ rệt nhất của thời kỳ này có lẽ phải kể đến đèn sợi dây tóc của Thomas Edison. Kể từ đó, con người luôn tìm cách để tạo ra những nguồn sáng dần hoàn thiện hơn. Những năm trở lại đây, con người đã phát minh ra đèn huỳnh quang, đèn huỳnh quang compact, LED là những sản phẩm tuyệt vời trong lĩnh vực chiếu sáng, không 16 Luan van Nghiên cứu tiết kiệm điện và thị trường của Tubular Daylighting Devices tại Việt Nam tới năm 2030 chỉ có chất lượng tốt hơn mà còn tiết kiệm rất nhiều chi phí trong sản xuất nữa.1: Lịch sử ngành chiếu sáng Sử dụng năng lượng cho chiếu sáng ngày càng chiếm tỉ trọng lớn và tăng nhanh đáng kể trong tổng nhu cầu về năng lượng sử dụng trong các toà nhà và sự phát thải khí nhà kính.

Đối với lĩnh vực chiếu sáng tại Việt Nam, điện năng dùng cho chiếu sáng chiếm 35% tổng điện năng tiêu thụ, trong đó trên thế giới tỷ lệ này chỉ chiếm khoảng 16 - 17%. Hiện nay sản lượng điện cần cung cấp cho các toà nhà, nhà xưởng, nhà hàng, khách sạn, trung tâm thương mại, sinh hoạt, sản xuất… gần 13.924 tỷ kWh tương đương với 48% cơ cấu điện thương phẩm. Nhu cầu sử dụng năng lượng của các toà nhà ngày một tăng. Hiện trạng sử dụng năng lượng tại các toà nhà được khảo sát trong năm 2010 - 2015 cho thấy rằng chiếu sáng là lĩnh vực tiêu thụ năng lượng chỉ sau lĩnh vực điều hoà không khí và tỉ lệ tiêu thụ năng lượng cụ thể như sau: Toà nhà công sở: 11,5%; Khách sạn: 18%; trung tâm thương mại: 9,11%, sản xuất công nghiệp 19,2%.

Vì vậy, chúng ta phải sử dụng chiếu sáng tự nhiên là cần thiết, đặc biệt là các sản phẩm TDD. Vấn đề năng lượng, môi trường phát triển bền vững là một vấn đề cấp bách đang được cả thế giới quan tâm và Việt Nam cũng không ngoại lệ. Vấn đề này đã được nhận thức sâu rộng trong mọi tầng lớp, mọi ngành nghề ở Việt Nam khoảng 10 năm trở lại đây. Tất cả các nước phát triển và đang phát triển đều có trách nhiệm và lợi ích trong việc sử dụng tiết kiệm năng lượng, không chỉ do mục đích giảm 17 Luan van Nghiên cứu tiết kiệm điện và thị trường của Tubular Daylighting Devices tại Việt Nam tới năm 2030 thiểu tác động tiêu cực của con người đến môi trường mà còn vì sự phát triển bền vững.2: Các dạng chiếu sáng tự nhiên Trong năng lượng nói chung thì điện năng chiếm tỷ trọng lớn.

Trên thế giới điện năng chiếm khoảng 45% năng lượng tiêu thụ, còn ở Việt Nam điện năng chiếm khoảng 25%. Điện năng được sản xuất từ các nguồn năng lượng sơ cấp như than đá, thủy điện, điện hạt nhân, khí thiên nhiên… Điện năng được sử dụng trong tất cả các lĩnh vực của con người từ sản xuất, dịch vụ đến thông tin, giải trí, văn hóa, du lịch…Trong đó, phải kể đến hoạt động chiếu sáng. Trên thế giới, điện năng sử dụng cho chiếu sáng chiếm khoảng từ 15 - 17% tổng điện năng tiêu thụ hàng năm. Ở Việt Nam, con số này cao gấp đôi khoảng 30% đến 35%.

Theo báo cáo của Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) năm 2014 thì điện năng tiêu thụ của Việt Nam năm 2014 là 127,55 tỷ kWh. Trong đó điện năng tiêu thụ tại khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh là 7,2 tỷ KWh chiếm 5,65 %. Tại khu vực thành phố Hồ Chí Minh chiếu sáng chiếm 32% tổng điện năng tiêu thụ của thành phố tức là 2,3 tỷ kWh, một con số khá lớn. Vấn đề đặt ra là làm sao để giảm lượng điện năng tiêu thụ trong lĩnh vực chiếu sáng là một thách thức lớn nhưng nó lại rất nhiều hứa hẹn mang lại kết quả khả thi.

18 Luan van Nghiên cứu tiết kiệm điện và thị trường của Tubular Daylighting Devices tại Việt Nam tới năm 2030 Một trong những giải pháp triển vọng cho việc tiết kiệm năng lượng trong chiếu sáng đó là dùng chiếu sáng tự nhiên. Sử dụng chiếu sáng tự nhiên đang phát triển đến mức độ có thể thay thế cho tất cả các loại đèn dùng vào ban ngày. Đặc biệt với các ưu điểm là suất tiêu hao điện năng rất thấp gần bằng 0 hay còn gọi là hiệu suất chiếu sáng cao, tuổi thọ cao, chi phí lắp đặt và bảo trì ít và khả năng hoàn vốn nhanh. Chiếu sáng tự nhiên được quan tâm rộng rãi ở các nước trên thế giới trong đó có Việt Nam.

Ngay tại Mỹ, các nhà nghiên cứu đã đưa ra các dự báo về thị trường chiếu sáng tự nhiên. Vậy thì điều gì sẽ xảy ra ở Việt Nam trong 15 năm nữa. Đây là một câu hỏi được rất nhiều người quan tâm như nhà sản xuất chiếu sáng, nhà đầu tư thương mại, các nhà nghiên cứu, sinh viên các trường đại học. Biết được lợi ích to lớn về tiết kiệm năng lượng, môi trường, sức khỏe từ việc sử dụng chiếu sáng tự nhiên, tôi quyết định chọn đề tài luận văn “Nghiên cứu tiết kiệm điện và thị trường của Tubular Daylighting Devices tại Việt Nam tới năm 2030”.

Tôi mong có thể đóng góp phần nhỏ bé hỗ trợ cho thị trường chiếu sáng Việt Nam và đồng thời tạo sự phát triển chung cho nền kinh tế đất nước. Tổng quan TDD 1. Giới thiệu TDD Passive TDD Passive là mô – đun, dễ dàng kết nối với các hệ thống trần. Và không giống như cửa sổ trần truyền thống, TDD Passive được thiết kế để dẫn ánh sáng mặt trời vào bên trong tòa nhà.

TDD Passive làm giảm độ chói, giảm tia hồng ngoại. TDD Passive cung cấp ánh sáng cho các ứng dụng đặc biệt như trang trí chiếu sáng bức tường và bể cá cảnh. TDD Passive sử dụng các vật liệu tốt nhất, công nghệ tiên tiến nhất, và các kỹ thuật tiên tiến nhất để tạo ra những sản phẩm mang ánh sáng ban ngày chất lượng cao nhất. Trong thực tế, hàng ngàn TDD Passive đã được lắp đặt trong các tòa nhà dân cư và thương mại cho đến nay.

19 Luan van Nghiên cứu tiết kiệm điện và thị trường của Tubular Daylighting Devices tại Việt Nam tới năm 2030 Hình 1.3: Lắp đặt TDD Passive - Solatube Hình 1.4: Nguyên lý hoạt động của TDD Passive - Solatube Đối với các dự án đòi hỏi hiệu suất năng lượng tối đa trong một thiết kế tích hợp, một lựa chọn kết hợp LED với công nghệ TDD Passive. Các hệ thống thông minh tự động pha trộn ánh sáng LED hiệu quả siêu năng lượng ASTN để cung cấp ánh sáng trong suốt cả ngày và đêm. 20 Luan van Nghiên cứu tiết kiệm điện và thị trường của Tubular Daylighting Devices tại Việt Nam tới năm 2030 Hình 1.5: TDD Passive kết hợp với Led Hình 1.6: Điều chỉnh độ sáng TDD Passive 21 Luan van Nghiên cứu tiết kiệm điện và thị trường của Tubular Daylighting Devices tại Việt Nam tới năm 2030 1. Giới thiệu, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của TDD Active  Giới thiệu Hình 1.7: Các sản phẩm của Ciralight Sun Tracker Ciralight Sun Tracker kết hợp năng lượng mặt trời và công nghệ GPS phản xạ ánh sáng tự nhiên từ các gương vào tòa nhà và tạo ra ánh sáng chất lượng tốt cho bên trong.

Bộ theo dõi mặt trời - Sun Tracker bao gồm các tấm gương phản chiếu trong một vòm nhựa trong suốt, di chuyển liên tục theo dõi vị trí của mặt trời trên bầu trời để hướng ánh sáng mặt trời nhiều nhất vào trong nhà.  Cấu tạo cơ bản TDD Active Hình 1.8: Cấu tạo của TDD Active - Sun Tracker One 22 Luan van Nghiên cứu tiết kiệm điện và thị trường của Tubular Daylighting Devices tại Việt Nam tới năm 2030 Hình 1.9: Cấu tạo của TDD Active - Sun Tracker Two  Cấu tạo đầy đủ của TDD Active - Bộ điều khiển GPS (Global Positioning System): bộ điều khiển theo dõi mặt trời bằng GPS dùng để tính toán chính xác vị trí mặt trời bất kể thời tiết và mùa. - Hệ thống gương: hệ thống gồm 3 gương phản chiếu bằng nhôm được phủ một lớp oxit siêu phản chiếu trên một mặt để phản chiếu ánh sáng mặt trời hướng vào trong. - Mái vòm: Trong suốt, chịu lực tốt, chống thấm và ít bám bụi được làm bằng hợp chất nhựa acrylic hoặc polycarbonate chống được nhiệt và tia cực tím.

- Khung mái vòm: được làm bằng hợp kim nhôm chịu lực tốt, không rỉ và chống nước bằng các miếng đệm. - Ống dẫn sáng: được làm bằng các tấm nhôm trắng có hệ số phản xạ cao và có chiều dài tùy theo yêu cầu lắp đặt. - Thấu kính khuếch tán: gồm có 2 thấu kính khuếch tán ở trên và ở dưới, để cho ánh sáng tỏa đều trong ống dẫn sáng và tỏa đều bên trong nhà. - Những thanh bảo vệ: được làm bằng thép, dùng để gắn với mái nhà và đỡ toàn bộ hệ thống TDD Active.