Đề tài Nghiên cứu, lựa chọn giải pháp và đề xuất mô hình sản xuất, sử dụng năng lượng (điện nhiệt) tại chỗ cho các buôn/làng/bản cô lập với lưới điện quốc gia

t và cung cấp năng l−ợng V.1. Đánh giá khả năng khai thác các nguồn năng l−ợng tại chỗ, NLM&TT V.1. 1. Thủy điện nhỏ A. TổNG QUAN ở Việt Nam tổng trữ năng kinh tế của thuỷ điện nhỏ (TĐN) chiếm 10% tổng trữ năng nguồn thuỷ điện của cả n−ớc, nằm rải rác ở các vùng núi và trung du nơi mà l−ới điện quốc gia khó v−ơn tới đ−ợc trong t−ơng lai gần (2010). Xét về tiềm năng TĐN, có khoảng 3000 địa điểm tiềm năng có điều kiện thuận lợi để xây dựng TĐN và cực nhỏ, trong đó: a/ Loại có công suất trạm 100-10.000KW: 500 điểm trạm với tổng công suất khoảng 1.400-1800 MW (bằng 90-93% tổng công suất của các loại TĐN). b/ Loại có công suất trạm d−ới 100KW : 2500 điểm trạm với tổng công suất khoảng 100-200MW (bằng 7-10% tổng công suất của các loại TĐN). Ngoài ra còn có một tiềm năng thuỷ điện cực nhỏ đáng kể có ở khắp nơi, khe suối với cột n−ớc tự nhiện hoặc nhân tạo khoảng 0,7-0,8m là có khả năng phát điện. B. Khả năng khai thác tại chỗ Trong 56 xã chỉ có 7 xã có tiềm nằn thuỷ điện nhỏ. Danh dách các xã đ−ợc chỉ ở bảng sau Tổng hợp tiềm năng cấp điện bằng thuỷ điện cho các xã ngoài l−ới dựa trên l−ới độc lập TT Tên xã Huyện Tỉnh Số dân Số hộ 1 Thu Lũm M−ờng tè Lai Châu 2.718 453 2 Pa ủ M−ờng tè Lai Châu 3.543 591 3 Pa Vệ Sử M−ờng tè Lai Châu 3.028 505 4 Bát Mọt Th−ờng Xuân Thanh Hoá 3.262 544 5 Bắc Lý Kỳ Sơn Nghệ An 4.516 753 6 Na lọi Kỳ Sơn Nghệ An 1.656 276 7 Keng Đu Kỳ Sơn Nghệ An 3.298 550 Tổng 4.303 V.1.2. Năng l−ợng mặt trời Vùng Tây Bắc Bao gồm các tỉnh: Lai Châu, Sơn La, Lào Cai, Hà Giang, Yên Bái, Phú Thọ, Hoà Bình. 41 a- Vùng có độ cao lớn hơn 1500m: Từ tháng 11 đến tháng 3, trời có ít nắng, tần số xuất hiện nắng có cao hơn một chút so với vùng có độ cao thấp hơn 1500m. Vào tháng 9 và tháng 10 trời nhiều m−a nhất. Các tháng 3, 4, 5 có số giờ nắng trung bình hàng ngày lên cao nhất và có thể đạt khoảng 6 -7 giờ/ ngày, giá trị tổng xạ trung bình cũng cao nhất v−ợt quá 300 cal/cm2/ ngày, có nơi lên tới trên 500 cal/cm2/ ngày (ví dụ nh− ở Sa Pa). Các tháng khác trong năm giá trị tổng xạ trung bình đều nhỏ hơn 300 cal/cm2/ ngày, có nơi có tháng còn hơn 200 cal/cm2/ ngày (cũng ở Sa Pa). b- Vùng có độ cao nhỏ hơn 1500m: Nắng thịnh hành từ tháng 8 đến tháng 5. Số giờ nắng cao nhất vào khoảng 8 - 9 giờ/ ngày. Từ tháng 5 đến tháng 7, trời ít có nắng nhiều mây và hay m−a. Giá trị tổng xạ trung bình cao nhất vào các tháng 2, 3, 4, 5 và tháng 9 khoảng 450 cal/cm2/ ngày (5,2 kWh/m2/ngày). Còn các tháng khac trong năm giá trị tổng xạ trung bình xấp xỉ hoặc lớn hơn 300 cal/cm2/ ngày. Vùng Đông Bắc Bao gồm các tỉnh còn lại ở phía Bắc cho tới Ninh Bình. ở Bắc Bộ, nắng thịnh hành từ tháng 5 đến tháng 11. Tổng xạ mạnh nhất từ tháng 5 đến tháng 10, trong các tháng 1, 2, 3 thì sụt xuống thấp. Số giờ nắng trung bình thấp nhất trong các tháng 2, 3 (d−ới 2 giờ/ ngày), cao nhất vào các tháng 5, (6 ữ7 giờ/ ngày) giảm chút ít vào tháng 6, sau đó lại duy trì ở mức cao vào tháng 7 đến tháng 10. Tổng xạ trung bình cũng diễn biến t−ơng tự và lớn hơn 300 cal/cm2/ ngày vào các tháng 5 đến tháng 10. Một số nơi có dãy núi cao, chế độ bức xạ mặt trời có khác biệt với vùng đồng bằng. Mây và s−ơng mù th−ờng che khuất mặt trời nên tổng xạ trung bình hàng ngày không v−ợt quá 300 cal/cm2/ ngày. Bắc Trung Bộ Bao gồm các tỉnh từ Thanh Hoá đến Huế. Càng đi về phía Nam thời gian nắng càng dịch lên sớm hơn, từ tháng 4 đến tháng 9. Tổng xạ mạnh nhất từ tháng 4 đến tháng 10, trong các tháng 1, 2, 3 thì sụt xuống thấp. Số giờ nắng trung bình thấp nhất trong các tháng 2, 3 (non 3 giờ/ ngày), cao nhất vào các tháng 5, (7ữ8 giờ/ ngày) giảm chút ít vào tháng 6, sau đó lại duy trì ở mức cao vào tháng 7 đến tháng 10. Tổng xạ trung bình cũng diến biến t−ơng tự và lớn hơn 300 cal/cm2/ ngày vào các tháng 5 đến tháng 10. Vào các tháng đến 7 tổng xạ trung bình có thể v−ợt quá 500 cal/cm2/ ngày. Vùng Nam Trung Bộ Từ Huế đến Bình Thuận. Càng về phía Nam, thời kỳ thịnh hành nắng càng sớm và kéo dài về cuối năm. Các tháng giữa năm có thời gian nắng nhiều nhất, th−ờng bắt đầu vào lúc 6 - 7 giờ sáng kéo 42 dài đén 4 - 5 giờ chiều. Tổng xạ từ tháng 3 đến tháng 10 đều v−ợt quá 300 cal/cm2/ ngày, có tháng lên xấp xỉ tới 500 cal/cm2/ ngày. Vùng Tây Nguyên Khu vực Tây Nguyên cũng rất nhiều nắng. Tổng xạ và trực xạ đều cao. Tổng xạ trung bình cao, th−ờng v−ợt quá 350 cal/cm2/ ngày. Số giờ nắng trung bình trong các tháng 7 đến tháng 9 tuy ít nhất trong năm cũng có tới 4ữ5 giờ/ ngày. Vùng Nam Bộ Phần còn lại của lãnh thổ. Vùng này quanh năm nắng dồi dào. Tổng xạ và trực xạ đều cao. Cả năm hầu nh− ngày nào cũng có nắng, hiếm khi thấy trời âm u suốt cả ngày hoặc kéo dài ngày nh− ở vùng bắc. Tổng xạ trung bình cao, th−ờng v−ợt quá 350 cal/cm2/ ngày. ở nhiều nơi, có nhiều tháng l−ợng tổng xạ cao hơn 500 cal/cm2/ ngày. Tổng hợp tiềm năng cấp điện bằng mặt trời cho các xã ngoài l−ới Pin mặt trời TT Tên xã Gia đình Tập thể I. Tỉnh Bình Định 1 Xã Đảo Nhơn Châu (TP Quy Nhơn) 641 1 2 Xã Canh Liêm (H. Vân Canh) 464 1 II. Tỉnh Lạng Sơn 1 Xã Quyết Thắng (H. Hữu Lũng) 775 2 III. Tỉnh Nghệ An 1 Xã Kim Đa (H. T−ơng D−ơng) 866 2 2 Xã Kim Tiến (H. T−ơng D−ơng) 643 2 3 Xã Luân Mai (H. T−ơng D−ơng) 355 1 4 Xã Đoọc May (H. Kỳ Sơn) 318 1 IV. Tỉnh Thanh Hoá 1 Xã Thanh Sơn (H. Quan Hóa) 420 1 2 Xã Trung Sơn (H. Quan Hóa) 474 1 3 Xã Trung Thành (H. Quan Hóa) 524 1 4 Xã Xuân Lộc (H. Quan Hóa) 650 2 5 Xã Yên Nhân (H. Quan Hóa) 729 2 V. Tỉnh Lai Châu 1 Xã Mù Cả (H. M−ờng Tè) 475 1 VI. Tỉnh Kiên Giang 1 Xã Hòn Tre (H. Kiên Hải) 781 2 2 Xã Lại Sơn (H. Kiên Hải) 1.169 3 VII. Tỉnh Hải Phòng 1 Huyện đảo Bạch Long Vĩ 511 VIII. Tỉnh Quảng Bình 1 Xã Th−ợng Trạch (H. Bố Trạch) 299 2 43 Pin mặt trời TT Tên xã Gia đình Tập thể 2 Xã Tân Trạch (H. Bố Trạch) 32 1 VIII. Tỉnh Quảng Nam 1 Xã Ph−ớc Xuân (H. Ph−ớc Sơn) 123 1 2 Xã Ph−ớc Năng (H. Ph−ớc Sơn) 290 1 3 Xã Ph−ớc Đức (H. Ph−ớc Sơn) 352 1 4 Xã Ga Ri (H. Tây Giang) 204 1 IX. Tỉnh QuảNG Ng∙i 1 Xã An Bình (H. Lý Sơn) 82 1 2 Đảo lớn (H. Lý Sơn) 4.343 X. Tỉnh quảng Ninh 1 Xã Bản sen (H. Vân Đồn) 225 1 2 Xã Thắng Lợi (H. Vân Đồn) 301 1 3 Xã Ngọc Vừng (đảo Quan Lạn) 204 1 Cộng 15.884 33 V.1.3. Năng l−ợng gió Nói chung, Việt Nam là n−ớc có tiềm năng năng l−ợng gió trung bình so với các n−ớc trên thế giới và trong khu vực. Hầu hết trong đất liền tốc độ gió thấp, vào khoảng 2 - 3m/s. Với chế độ gió này không phù hợp lắm cho việc ứng dụng các loại động cơ gió đặc biệt các loại động cơ gió phát điện. Một vài vùng có gió địa hình tốt nh− vùng Tây Trang (tỉnh Lai Châu) vùng đồi núi ven dãy Hoàng Liên Sơn có tốc độ gió trung bình 4 -5m/s có thể ứng dụng các loại động cơ gió phát điện với các dải công suất khác nhau. Với trên 3000 km bờ biển và 70% đất n−ớc là núi, có tiềm năng cho điện gió. Tiềm năng này ch−a đ−ợc xác định vì ch−a có sự đo đạc nguồn gió một cách có hệ thống. Việc sử dụng số liệu từ các trạm khí t−ợng bị hạn chế vì các vị trí trạm không phù hợp cho nhà máy điện gió và đồng hồ đo không đ−ợc hiệu chỉnh th−ờng xuyên. Một nghiên cứu của Viện Năng l−ợng trên 9 hòn đảo cho thấy tốc độ gió trung bình năm nằm trong dải từ 4.1 đến 7.1m/s. Tiềm năng cũng đ−ợc thể hiện bằng kết quả sơ bộ của nghiên cứu lập bản đồ gió vĩ mô của khu vực Đông D−ơng cho thấy có nhiều túi gió có vận tốc trên 6m/s ở vùng núi biên giới giáp với Lào và các tỉnh ở nam Đà Nẵng và bắc thành phố Hồ Chí Minh. Bảng số liệu sau đây giới thiệu tốc độ gió trung bình quân tháng và năm của một số địa ph−ơng đặc tr−ng. Tốc độ gió bình quân của một số địa ph−ơng Đơn vị: (m/s) 44 Địa danh I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm Lai Châu 2.7 3.3 3.3 3.1 3.0 2.7 2.9 2.5 2.8 .2.9 2.7 2.5 2.9 Lào Cai 5.4 6.7 5.9 5.1 3.8 3.9 3.3 2.8 2.9 3.3 3.1 4.5 4..2 Hà Nội 1.5 2.4 2.3 2.5 2.4 2.4 2.1 1.8 1.8 1.8 1.9 2.0 2.0 Cô Tô 4.5 4.3 3.8 3.2 3.5 3.5 4.7 3.7 4.3 4.9 5.0 4.8 4.2 Nam Định 3.7 3.7 3.5 3.8 4.2 4.1 4.4 3.3 3.0 3.7 3.6 3.6 3.8 Bạch Long Vỹ 8.0 7.7 6.5 5.9 6.5 6.8 7.7 5.9 6.6 7.7 8.2 7.8 7.1 Hòn Dấu 4.8 3.6 4.4 4.7 5.6 5.7 6.0 4.7 4.6 5.0 4.9 4.7 5.0 Hòn Ng− 4.0 3.9 3.2 3.2 3.5 3.8 4.2 3.5 4.0 4.6 4.4 4.3 3.9 Khe Sanh 3.4 3.5 3.2 2.6 2.7 3.1 3.7 3.2 1.8 2.6 3.6 3.4 3.0 Nha Trang 3.5 3.5 3.0 2.6 2.3 1.8 2.0 1.9 2.0 2.7 3.8 4.1 2.8 Tr−ờng Sa 8.3 6.7 5.3 3.7 3.4 5.7 5.8 7.4 5.4 4.9 6.1 8.3 5.9 Plây cu 3.1 3.2 2.8 2.2 2.1 3.1 2.9 3.5 1.9 2.1 3.2 3.4 2.8 Ban Mê Thuật 5.6 5.6 4.4 3.2 2.1 1.9 1.7 1.8 1.5 2.5 3.9 5.4 3.3 Phú Quí 8.6 6.0 4.5 3.3 4.1 6.7 7.2 8.9 5.3 4.3 6.4 8.8 6.2 Vũng Tàu 3.2 4.6 4.7 3.8 2.7 3.2 2.8 2.9 2.3 2.0 2.4 2.1 3.1 TP.HCM 2.3 3.1 3.0 3.3 2.5 2.7 2.9 3.8 2.7 2.2 2.2 2.0 2.8 Rạch Giá 1.4 2.0 2.3 2.2 2.5 3.4 3.6 3.9 2.4 1.6 1.2 1.4 2.3 Nguồn: VNL, 2001, Quy hoạch tổng thể nguồn NLTT ở Việt Nam ở độ cao 12m ta có một số số liệu về vận tốc gió ở các hải đảo nh− sau: Tốc độ gió ở một số hải đảo TT Đảo Thuộc tỉnh Vận tốc trung bình (m/s) 1 Bạch long vĩ Hải phòng 7.1 2 Cô tô Quảng ninh 4.2 3 Hòn dấu Hải phòng 5.0 4 Hòn ng− Nghệ an 3.9 5 Cồn cỏ Quảng bình 3.9 6 Lý sơn Quảng ngãi 4.3 7 Tr−ờng sa Khánh hoà 5.9 8 Phú quý Phan thiết 6.2 9 Côn đảo Bà rịa -Vũng tàu 3.1 10 Phú quốc Kiên giang 2.9 Nguồn: VNL, 2001, Quy hoạch tổng thể nguồn NLTT ở Việt Nam. Tổng hợp tiềm năng cấp điện bằng gió cho các xã ngoài l−ới TT Tên xã Huyện Tỉnh Công suất dự kiến (KW) 1 - Phú Quốc Kiên giang 5.000 2 - Bạch Long Vĩ Hải Phòng 800 3 Đảo lớn Lý Sơn Quảng Ngãi 1.500 4 Quan Lạn Vân Đồn Quảng Ninh 1.600 5 - Cô Tô Quảng Ninh 1.600 6 - Phú Quý Bình Thuận 7.000 45 TT Tên xã Huyện Tỉnh Công suất dự kiến (KW) 7 - Côn Đảo Bà Rịa VT 1.600 Tổng số hộ: 18.323 19.100 V.1.4. Năng l−ợng sinh khối và rác thải sinh hoạt Tổng khả năng cung cấp sinh khối thực tế cho nông thôn và miền núi Việt Nam năm 2000 là 77,0 triệu tấn t−ơng đ−ơng gỗ (Viện năng l−ợng), trong đó sinh khối có nguồn gốc từ gỗ là 24,5 triệu tấn còn lại là sinh khối từ phế thải trong nông nghiệp 52,5 triệu tấn. Tính theo nhiệt năng, tỷ trọng của năng l−ợng gỗ là 38,5%, rơm rạ - 35,5%, phế thải công nghiệp - 13%, trấu - 9,4% và bã mía - 3,6%. Khả năng cung cấp sinh khối của các vùng cũng khác nhau, trong đó đồng bằng Cửu Long, Khu 4 cũ, Duyên hải miền Trung, Tây Nguyên và miền núi trung du Bắc Bộ cung cấp phần lớn l−ợng sinh khối cho cả n−ớc. Riêng đồng bằng Cửu Long cung cấp 33% l−ợng sinh khối. Điều này cũng phản ánh đúng thực tế vì đồng bằng Cửu Long là vựa lúa của cả n−ớc nên phế thải từ nông nghiệp rất lớn (chiếm 46% phế thải nông nghiệp ). Đồng bằng Cửu Long cũng là vùng cây ăn quả lớn nhất của cả n−ớc, hàng năm cung cấp tới 63% sản l−ợng hoa quả toàn quốc nên sinh khối cung cấp từ cây công nghiệp và cây ăn quả của vùng này chiếm tới 60% l−ợng sinh khối từ loại cây này của cả n−ớc. Vùng Tây Nguyên, Duyên hải Miền Trung và khu 4 cũ cung cấp tới 72% l−ợng sinh khối từ rừng tự nhiên của toàn quốc. Điều này phản ánh đúng tiềm năng rừng tự nhiên hiện còn của 3 vùng này. Khả năng cung cấp sinh khối của vùng đồng bằng Bắc Bộ và Đông Nam Bộ là yếu nhất trong tất cả các vùng. Có thể thấy là khả năng cung cấp sinh khối của các vùng phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện tự nhiên nh− đất đai, khí hậu loại cây trồng.. . V.1.5. Năng l−ợng khí sinh học Việc đánh giá về nguồn năng l−ợng sinh khối nói chung và khí sinh học nói riêng đòi hỏi phải tiến hành điều tra thu thập nhiều số liệu cơ sở. Tuy vậy việc đánh giá tiềm năng KSH vẫn đ−ợc tiến hành trên cơ sở từ các nguồn tài liệu trong và ngoài n−ớc và các kết quả nghiên cứu, thí nghiệm của phòng Năng l−ợng khí sinh học, Viện Năng l−ợng. a) Nguyên liệu để sản xuất khí sinh học Nguồn nguyên liệu để sản xuất khí sinh học (KSH) là các chất hữu cơ, có thể chia thành 2 loại: Nguyên liệu có nguồn gốc động vật: Bao gồm các loại phân, xác động vật, chất thải các nhà máy thuộc da, lò mổ, các nhà máy chế biến thịt và hải sản... Đối với Việt Nam, nguồn nguyên liệu có nguồn gốc động vật chủ yếu là phân ng−ời, gia súc (trâu, bò, lợn) và gia cầm (gà, vịt). Nguyên liệu có nguồn gốc thực vật gồm có: 46 - Các loại phụ phẩm cây trồng có sản l−ợng đáng kể và thích hợp với công nghệ sinh học. Đó là rơm rạ, thân và lá khô, khoai lang, các loại rau đậu, rác thải sinh hoạt từ các hộ gia đình, rác chợ... Các loại rác khác có sản l−ợng không đáng kể nên đ−ợc bỏ qua. - Thực vật hoang dại bao gồm các cây thân thảo sống trên cạn và d−ới n−ớc. Tính chung toàn quốc loại này có đóng góp không lớn. Do số liệu không đủ tin cậy, nên không xét tới loại này. Tóm lại nguồn nguyên liệu chủ yếu đ−ợc sử dụng để tính toán là phân ng−ời và trâu bò, lợn gia cầm và phụ phẩm các cây trồng chính là rơm rạ, thân lá ngô, khoai lang và các loại rau đậu. Đây là các phụ phẩm của các hoạt động sản xuất nông nghiệp và đ−ợc tính toán trên căn cứ các chính phẩm mà số liệu Tổng cục Thống kê công bố hàng năm. Tổng hợp số hộ tiềm năng khả thi cấp điện bằng khí sinh học cho các hộ ch−a có điện thuộc các x∙ đ∙ có điện l−ới Số hộ tiềm năng KSH TT Vùng Số xã tiềm năng khí sinh khối 2006-2015 2016-2020 Số xã Tỷ lệ Số hộ Tỷ lệ Số hộ Tỷ lệ 1 Đông bắc 125 91,9 2.843 4,9 3.151 4,9 2 Tây Bắc 76 96,2 2.047 4,9 2.252 5,0 3 Bắc Trung Bộ 79 97,5 2.128 5,0 2.357 5,0 4 Duyên hải Nam T.Bộ 11 100,0 193 5,0 212 5,0 5 Tây Nguyên 13 100,0 501 5,0 553 5,0 Tổng 304 95,0 7.712 4,9 8.525 5,0 V.1.6. Năng l−ợng địa nhiệt ở Việt Nam vấn đề sử dụng năng l−ợng địa nhiệt cũng đã đ−ợc quan tâm khá sớm sử dụng cho mục đích chữa bệnh, n−ớc uống, nuôi trồng thuỷ sản. Việc điều tra nghiên cứu với mục đích năng l−ợng mới chỉ đ−ợc ngành địa chất triển khai trong khoảng 10 năm gần đây với sự giúp đỡ của các chuyên gia Mỹ, Pháp, Newzealand nhằm đánh giá tổng quát về tiềm năng địa nhiệt trên lãnh thổ và triển vọng khai thác sử dụng nguồn năng l−ợng mới này. Đối t−ợng nghiên cứu trong những năm qua chủ yếu là nguồn n−ớc nóng xuất lộ trên mặt đất hoặc lỗ khoan địa chất. Theo kết quả điều tra thì ở n−ớc ta đã phát triển khoảng 300 nguồn n−ớc nóng rải rác khắp cả n−ớc. Theo vùng địa lý thì các nguồn n−ớc nóng tập trung nhiều nhất ở vùng Tây Bắc 78 nguồn, chiến 45% tổng số nguồn n−ớc nóng toàn quốc. Tiếp đến là vùng Nam Trung Bộ chiếm 35%. Nh−ng xét về nhiệt độ thì số nguồn n−ớc nóng tập trung nhiều hơn ở Nam Trung Bộ, chiếm 61% tổng số nguồn n−ớc nóng thuộc nhóm này. ở vùng Bắc Trung Bộ tuy có ít nguồn n−ớc nóng hơn (15%), nh−ng đáng l−u ý là có nguồn n−ớc nóng 47 lớn nhất (thuộc huyện Lệ Ninh - Quảng Bình) có nhiệt độ tới 95 - 1000C và khoan sâu đến 55m thì nhiệt độ tăng đến 1050C. Qua một số kết quả nghiên cứu khảo sát sơ bộ nói trên cho thấy ở Việt Nam có tiềm năng đáng kể về địa nhiệt nhất là ở vùng Tây Bắc Bộ và Nam Trung Bộ. Nh−ng hiện tại việc nghiên cứu sử dụng năng l−ợng địa nhiệt còn rất hạn chế, tuy mới chỉ đ−ợc dùng để sấy một số nông sản (chè, cùi dừa, sắn), cây d−ợc liệu, hải sản với thiết bị thô sơ và công nghệ đơn giản nh−ng cũng đã mang lại kết quả ban đầu đáng khích lệ. Hiện một số Công ty n−ớc ngoài đang nghiên cứu một số dự án xây dựng trạm phát điện ở miền Trung. Dự báo t−ơng lai không xa việc sử dụng nguồn năng l−ợng địa nhiệt có khả năng phát triển tốt. 48 V.2. Các giải pháp cung cấp NL V.2.1. Các giải pháp cấp điện Cỏc giải phỏp cụng nghệ cấp điện bằng cỏc hệ thống độc lập Cỏc dạng năng lượng tỏi tạo được sử dụng như sau: Hệ thống kết hợp (diezel – năng lượng MT, diezel – TĐN, diezen – giú, sinh khối (đồng phỏt NL)), hệ thống thủy điện nhỏ và thuỷ điện gia đỡnh, hệ thống điện mặt trời và giú hộ gia đỡnh độc lập, hầm khớ biogas,... Hiện nay, hệ thống ngoài lưới núi chung cú giỏ thành cao và tớnh linh hoạt của nguồn cung cấp điện thấp, chỉ cú thủy điện nhỏ và cực nhỏ là cú chi phớ hợp lý cú thể cạnh tranh được. Cỏc khu vực nờn sử dụng năng lượng tỏi tạo Đặc tớnh của cỏc khu vực phự hợp cho cụng nghệ năng lượng tỏi tạo: Vựng khụng cú giải phỏp nối lưới điện Quốc gia (như cỏc đảo, miền nỳi hẻo lỏnh,...), chi phớ nối lưới cao hơn sử dụng năng lượng tỏi tạo và thời gian nối với lưới được cũn lõu. Vựng cú nhiều tiềm năng sẵn cú (nước, nắng, giú, sinh khối...) và xa lưới điện quốc gia thuộc địa hỡnh miền nỳi đi lại khú khăn, mật độ dõn cư thưa, cỏc hoạt động tiểu thủ cụng nghiệp và dịch vụ khụng đỏng kể. Thiết bị sấy bằng Năng l−ợng mặt trời Một số mẫu thiết bị sấy bằng năng l−ợng mặt trời đã đ−ợc nghiên cứu và lắp đặt ứng dụng thử, phục vụ cho việc sấy các sản phẩm nh− sấy nông phẩm, sấy vải sấy nhãn, sấy chuối, sấy thức ăn gia súc và sấy thóc, d−ợc liệu, hải sản, cột bê tông ly tâm v.v.. Hệ thống pin Mặt trời Loại thiết bị này đ−ợc nghiên cứu và triển khai ứng dụng ở Việt Nam muộn nhất. Vào đầu những năm 90 các hệ thống pin mặt trời mới đ−ợc ứng dụng ở n−ớc ta. Đến năm 1994 việc triển khai ứng dụng các thiết bị này phát triển khá mạnh mẽ. Đi đầu trong việc phát triển ứng dụng này là ngành b−u chính viễn thông và ngành bảo đảm hàng hải. Hệ thống pin mặt trời Những khó khăn chính trong quá trình triển khai ứng dụng. Về kỹ thuật: - Có những tr−ờng hợp ng−ời sử dụng không chịu tuân theo qui trình vận hành. Khi ắc qui yếu, bộ phận điều khiển đã cắt nguồn, họ lại đấu tắt ắc qui không qua bộ điều khiển làm ắc qui cạn kiện dẫn đến mau hỏng ắc qui. - Trong loạt 100 dàn đầu tiên cho các hộ gia đình lắp tại tỉnh Tiền Giang và Trà Vinh của Hội phụ nữ Việt Nam do tổ chức SELF tài trợ, vì công suất mỗi dàn quá nhỏ (22.5 Wp), nhu cầu dùng lại lớn nên ắc qui luôn luôn ở trạng thái cạn kiệt và dẫn đến hỏng hàng loạt ắc qui. 49 Về kinh tế: Pin mặt trời chỉ phù hợp cho ứng dụng ở các vùng núi sâu, cao và hải đảo, nơi không thể đ−a l−ới điện quốc gia đến đ−ợc. Song phần lớn thu nhâp hàng năm của ng−ời dân vùng này thấp, trong khi giá thành đầu t− ban đầu của Pin mặt trời hiện tại còn t−ơng đối cao. Giá thành của pin mặt trời Giá thành của dàn pin mặt trời, bình quân trong cả n−ớc vào khoảng 11 - 12 US$/ Wp, đối với các dàn pin mặt trời dùng cho hộ gia đình và dàn hộ tập thể để phục vụ thắp sáng, thông tin văn hoá, tr−ờng học và trạm xá xã. Giá thành trên bao gồm toàn bộ thiết bị và công lắp đặt, không kể chi phí vận chuyển thiết bị. Chi phí vận chuyển thiết bị phụ thuộc vào khoảng cách nơi lắp đặt và khối l−ợng thiết bị lắp đặt, th−ờng vào khoảng 5 -7% giá trị thiết bị. * Các thiết bị và phụ kiện của dàn pin mặt trời hệ gia đình bao gồm: - Tấm pin mặt trời (nhập ngoại); - Bộ điều khiển (trong n−ớc sản xuất); - ắc qui tích điện (nhập ngoại hoặc trong n−ớc sản xuất); - Hệ giá đỡ (trong n−ớc sản xuất); - 03 đèn huỳnh quang, trong đó 01 đèn dùng để dự phòng (trong n−ớc sản xuất); - Dây điện các loại và bảng điện; * Đối với dàn tập thể: Các thiết bị và phụ kiện cũng t−ơng tự nh− dàn pin mặt trời hệ gia đình, chỉ số l−ợng tăng lên và thêm Bộ biến đổi điện DC/AC. Cỏc tiếp cận cho định hướng phỏt triển Nước ta cú tiềm năng lớn về năng lượng tỏi tạo. Năng lượng mặt trời cú thể đạt mức 43,9 tỷ TOE/năm. Năng lượng giú khoảng 800 - 1.400 kWh/m2/năm tại cỏc hải đảo và 500 - 1.000 kWh/m2/năm tại vựng duyờn hải và Tõy Nguyờn. Năng lượng sinh khối vào khoảng 46 triệu TOE/năm, thủy điện nhỏ (dưới 10MW) từ (1.600-2.000)MW và nguồn địa nhiệt,… Cỏc nguồn năng lượng này là tỏi tạo, khụng cạn kiệt như nhiờn liệu húa thạch, song đến nay vẫn chưa khai thỏc và sử dụng được nhiều. Sở dĩ, năng lượng tỏi tạo chưa phỏt triển được là do suất đầu tư lớn làm cho giỏ thành điện năng cao. Trong tương lai, với cụng nghệ mới giỏ thành sẽ giảm đỏng kể. Tuy nhiờn, để ứng dụng cỏc dạng năng lượng tỏi tạo cho cỏc vựng sõu, vựng xa trước mắt vẫn cần phải cú cỏc chớnh sỏch ưu đói đặc biệt của Nhà nước. Quan điểm phỏt triển: Phỏt triển cỏc dạng năng lượng tỏi tạo, cú sẵn tại chỗ để đỏp ứng nhu cầu sử dụng điện cho cỏc vựng sõu, vựng xa, hải đảo mà lưới điện khụng thể kộo đến. 50 Mục tiờu chung: Đưa điện về nụng thụn, miền nỳi, hải đảo phấn đấu đến năm 2020 đạt 100% số hộ dõn nụng thụn cú điện (quyết định 176/2004/QĐ-TTG phờ duyệt Chiến lược phỏt triển ngành Điện Việt Nam giai đoạn 2004 - 2010, định hướng đến 2020) Mục tiờu cụ thể đến 2020: + Cấp điện cho 100% số hộ trong 56 x∙ không có điện - là những x∙ nghèo (Số hộ ch−a có điện đến 2010 tại 56 xã này là: 33.627 hộ). Giải pháp và tiến độ nh− sau: - Số hộ sử dụng điện mặt trời đến 2010: 11.092 hộ - Số hộ sử dụng điện gió đến 2010: 18.232 hộ - Số hộ sử dụng điện thuỷ điện nhỏ đến 2010: 4.303 hộ (7 cụm l−ới độc lập) + Cấp điện cho hộ không có điện nằm rải rác ở các x∙ có điện (Số hộ không có điện nằm rải rác ở các xã có điện đến 2010 là: 850.373 hộ), giải pháp và tiến độ là: Cấp điện bằng nguồn năng l−ợng tái tạo cho 127.408 hộ, chiếm 15% của tổng số hộ. Số hộ còn lại sẽ đ−ợc quy hoạch để cấp điện bằng l−ới quốc gia và các dạng NLTT khác cho giai đoạn từ 2011 đến 2020 nhằm đạt đ−ợc 100% số hộ có điện vào năm 2020. Cơ cấu sử dụng các nguồn năng l−ợng tái tạo cấp điện cho 127.408 hộ giai đoạn 2006-2010 nh− sau: - Số hộ sử dụng thủy điện nhỏ đến 2010: chiếm 44,23% - Số hộ sử dụng điện mặt trời đến 2010: chiếm 45,7% - Số hộ sử dụng điện gió đến 2010: chiếm 1,27% - Số hộ sử dụng điện khí sinh học đến 2010: chiếm 8,8% ii) Giai đoạn từ 2011- 2015 Với mục tiêu đến 2015, sẽ có 98% số hộ dân nông thôn có điện, trong đó có 96,5% số hộ đ−ợc cấp điện l−ới, nh− vậy số hộ nông thôn còn lại (226,5 nghìn hộ) sẽ đ−ợc cấp điện từ các nguồn năng l−ợng tái tạo, cụ thể nh− sau: + Tiếp tục cấp điện cho hộ không có điện nằm rải rác ở các x∙ có điện (Số hộ không có điện nằm rải rác ở các xã có điện đến 2015 còn lại là: 722.965 hộ), giải pháp và tiến độ là: Cấp điện bằng nguồn năng l−ợng tái tạo cho 226.500 hộ. Số hộ còn lại sẽ đ−ợc quy hoạch để cấp điện bằng l−ới quốc gia cho giai đoạn 2016 đến 2020 nhằm đạt đ−ợc 100% số hộ có điện vào năm 2020. Cơ cấu sử dụng các nguồn năng l−ợng tái tạo cấp điện cho 226.500 hộ nh− sau: - Số hộ sử dụng thủy điện nhỏ đến 2015: chiếm 45% - Số hộ sử dụng điện mặt trời đến 2015: chiếm 44% - Số hộ sử dụng điện gió đến 2015: chiếm 1% - Số hộ sử dụng điện khí sinh học đến 2015: chiếm 10 % 10.6.1. Cỏc giải phỏp cung cấp điện bằng năng lượng tỏi tạo Nguồn điện tái tạo và khả năng cung cấp Căn cứ vào kết quả phân tích tài chính và tính toán giá thành điện các nguồn năng l−ợng tái tạo từ các nghiên cứu chuyên ngành cho thấy nguồn điện tái tạo có giá thành rẻ nhất là thuỷ điện nhỏ. Do đó, sẽ tập trung đánh giá khả năng cung cấp điện từ nguồn thuỷ 51 điện nhỏ cho từng xã. Khi nguồn thuỷ điện không đáp ứng đ−ợc đủ nhu cầu hoặc không có tiềm năng nguồn, thì sẽ bổ sung thêm các nguồn khác khi thiếu và phát triển các nguồn năng l−ợng tái tạo khác khi không có nguồn thủy điện nhỏ. Khả năng cung cấp từ các nguồn khác đ−ợc tính toán theo thứ tự −u tiên là gió, mặt trời, khí sinh học/sinh khối. Cân đối nguồn điện từ năng l−ợng tái tạo với nhu cầu điện năng của vùng ngoài l−ới thuộc các tỉnh ** Phân tích nhu cầu: Nhu cầu điện cho cụm công cộng và gia dụng. Do đặc điểm của các nguồn năng l−ợng tái tạo là suất đầu t− lớn nên giai đoạn tr−ớc mắt (giai đoạn mang định h−ớng) là đảm bảo chỉ tiêu số hộ đ−ợc cấp điện theo tiêu chí đã chọn và nhu cầu công suất tiêu thụ. ** Cân đối nhu cầu về điện công cộng: Nhu cầu điện công cộng là −u tiên số một nhằm cấp điện cho các trung tâm xã gồm trụ sở, trạm xá, tr−ờng tiểu học, nhà văn hoá,... Mỗi cụm này đ−ợc coi là một hộ công cộng. Kết quả khảo sát một số xã cho thấy nói chung các cụm trung tâm xã th−ờng nằm tách biệt với các khu dân c−, do vậy hộ công cộng của mỗi xã đ−ợc xem là biệt lập với các hộ gia đình. Công suất bình quân là 1.500W/cụm điện công cộng. ** Cân đối nhu cầu về điện gia dụng: Nhu cầu điện sẽ căn cứ vào số hộ cần cấp điện, nhu cầu về công suất và điện năng đ−ợc đảm bảo ở mức tối thiểu chung cho mọi hộ gia đình với định mức trung bình là 150W/hộ. Cụ thể nh− sau: Với thuỷ điện nhỏ, có khi tiềm năng lớn nh−ng vì dân sống phân tán, không thể kéo điện cấp cho toàn xã đ−ợc nên số hộ sống tách biệt phải dùng nguồn khác, trong khi đó các hộ đ−ợc cấp điện có thể thừa công suất và điện năng. Các hộ đ−ợc cấp điện bằng thuỷ điện cực nhỏ sẽ sử dụng máy phát công suất 200W, bằng l−ới độc lập là 300W. Các nguồn gió và khí sinh học sẽ đảm bảo đủ nhu cầu với định mức chung công suất tiêu thụ là 150W/hộ. Với điện mặt trời, để đảm bảo cung cấp dịch vụ điện đáp ứng hai nhu cầu chính là chiếu sáng và thông tin giải trí (nghe đài, xem tivi đen trắng) t−ơng đ−ơng với mức công suất tiêu thụ 120W/hộ nh− các nguồn khác thì phải dùng các dàn pin mặt trời 150Wp chung cho các tỉnh, trừ các tỉnh phía Nam sẽ có công suất đặt nhỏ hơn do c−ờng độ bức xạ và số giờ nắng lớn hơn. Tuy nhiên, trong mọi tr−ờng hợp cần thiết phải sử dụ