Đồ án Điều tra, đánh giá tiềm năng và khả năng đóng góp của các nguồn Năng lượng mới và tái tạo trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên

MỤC LỤC

Nội dung Trang

LỜI NÓI ĐẦU 1

CHƯƠN G 1 . CÁC NGUỒN VÀ CÁC CÔNG NGHỆ NĂNG 3

LƯỢNG MỚI VÀ TÁI TẠO

1.1. CÁC NGUỒN NĂNG LƢỢNG MỚI VÀ TÁI TẠO VÀ CÁC 3

ĐẶC TÍNH CỦA CHÚNG

1.1.1. Các nguồn năng lƣợng mới và tái tạo 3

1.1.2. Các đặc tính của các nguồn năng lƣợng mới và tái tạo 6

1.2. CÁC CÔNG NGHỆ NĂNG LƢỢNG MỚI VÀ TÁI TẠO VÀ 7

CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA CHÚNG

1.2.1. Công nghệ điện năng lƣợng mặt trời (NLMT) 7

1.2.2. Công nghệ thuỷ điện nhỏ (TĐN) 11

1.2.3. Công nghệ điện gió 12

1.2.4. Phát điện từ sinh khối 14

1.2.5. Công nghệ địa nhiệt và điện địa nhiệt 15

1.2.6. Phát điện từ nguồn năng lƣợng đại dƣơng 16

1.3. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÁC NGUỒN ĐIỆN 18

TỪ NLM & TT

1.3.1. Trên thế giới 18

1.3.2. Tại Việt Nam 20

CHƯƠNG 2. TIỀM NĂNG VÀ KHẢ NĂNG KHAI THÁC NĂNG 24

LƯỢNG MỚI VÀ TÁI TẠO Ở THÁI NGUYÊN

2.1. ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN – XÃ HỘI 24

2.1.1. Vị trí địa lý. 24

2.1.2. Dân số 24

2.1.3. Địa hình – Khí hậu 26

2.1.4. Tài nguyên 26

2.2. HIỆN TRẠNG VÀ DỰ BÁO NHU CẦU ĐIỆN 28

2.2.1. Hiện trạng phụ tải 28

2.2.2.Dự báo nhu cầu điện 29

2.2.3.Các nguồn cung cấp điện năng 35

2.3. TIỀM NĂNG VÀ KHẢ NĂNG KHAI THÁC NĂNG LƢỢNG MỚI VÀ TÁI TẠO Ở THÁI NGUYÊN 36

2.3.1. Vai trò của năng lƣợng mới và tái tạo 36

2.3.2. Các nguồn năng lƣợng mới và tái tạo ở Thái Nguyên. 38

2.3.3. Năng lƣợng thuỷ điện nhỏ. 38

2.3.4.Năng lƣợng sinh khối 45

2.3.5. Năng lƣợng mặt trời 50

2.4. HIỆN TRẠNG NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG 54

CHƯƠNG 3. PHÂN TÍCH LỰA CHỌN CÁC CÔNG NGHỆ PHÁT ĐIỆN 58

NĂNG LƯỢNG MỚI VÀ TÁI TẠO

3.1. CÁC TIÊU CHÍ LỰA CHỌN 58

3.2. CÁC CÔNG NGHỆ ĐƯỢC ĐỀ NGHỊ 58

3.2.1. Năng lượng thuỷ điện nhỏ 59

3.2.2. Năng lượng sinh khối để phát điện 63

3.2.3. Năng lượng mặt trời 67

CHƢƠNG 4 . ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG MÔI TRƢỜNG 79

4.1. TÁC ĐỘNG TỚI MÔI TRƢỜNG TỰ NHIÊN 79

4.2. TÁC ĐỘNG TỚI ĐIỀU KIỆN KINH TẾ - XÃ HỘI 81

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 82

TÀI LIỆU THAM KHẢO 84

PHỤ LỤC 85

 

doc102 trang | Chia sẻ: lethao | Ngày: 06/02/2013 | Lượt xem: 1037 | Lượt tải: 6download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đồ án Điều tra, đánh giá tiềm năng và khả năng đóng góp của các nguồn Năng lượng mới và tái tạo trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
hoạch được dự báo theo hai phương pháp: + Phương pháp tính trực tiếp được sử dụng cho giai đoạn 2006 - 2010, 2011-2015. + Phương pháp hệ số đàn hồi được áp dụng để kiểm chứng lại kết quả của phương pháp trực tiếp trong giai đoạn 2006 - 2010 và dự báo nhu cầu điện của tỉnh trong giai đoạn từ 2010 – 2015. Quá trình tính toán dự báo nhu cầu điện tỉnh Thái Nguyên theo cơ cấu 5 thành phần bao gồm: - Nhu cầu điện cho công nghiệp – xây dựng; - Nhu cầu điện cho nông – lâm - thuỷ sản; - Nhu cầu điện cho thương nghiệp, khách sạn, nhà hàng; - Nhu cầu điện cho quản lý và tiêu dùng dân cư; - Nhu cầu điện cho phục vụ các hoạt động khác. 2.2.2.2. Tính toán dự báo nhu cầu điện tỉnh Thái Nguyên Nhu cầu điện giai đoạn 2015 của tỉnh Thái Nguyên được dự báo theo phương pháp trực tiếp trên cơ sở dự báo nhu cầu cho từng thành phần phụ tải sau đó tổng hợp thành nhu cầu điện của toàn tỉnh. Bảng 2.2: Kết quả tính toán nhu cầu điện toàn tỉnh Thái Nguyên Năm Thành phần Nhu cầu điện 2005 Công suất (MW) Trong đó Gang thép (MW) Điện TP không kể Gang thép (106 kWh) Điện TP kể cả Gang thép (106 kWh) Điện nhận (106 kWh) Tăng trưởng bình quân điện TP (01-05) - Không kể Gang thép - Kể cả Gang thép 183 85 415,9 811,2 855,8 14,7% 16,3% 2010 Công suất (MW) Trong đó Gang thép (MW) Điện TP không kể Gang thép (106 kWh) Điện TP kể cả Gang thép (106 kWh) Điện nhận (106 kWh) Tăng trưởng bình quân điện TP (01-05) - Không kể Gang thép - Kể cả Gang thép 323 110 940,6 1512,6 1598,0 17,7% 13,3% 2015 Công suất (MW) Trong đó Gang thép (MW) Điện TP không kể Gang thép (106 kWh) Điện TP kể cả Gang thép (106 kWh) Điện nhận (106 kWh) 510 135 1850 2685,0 2850,5 Năm Thành phần Nhu cầu điện Tăng trưởng bình quân điện TP (01-05) - Không kể Gang thép - Kể cả Gang thép 14,5% 12,2% Nguồn: Viện năng lượng – Quy hoạch phát triển điện lực tỉnh Thái Nguyên giai đoạn 2006-2010, có xét tới 2015 Sự tăng trưởng về nhu cầu điện được thể hiện ở hình 2.2 3000 Sản lượng (106 kWh) 2500 2000 1500 1000 500 0  Năm 2005 N ăm 2 0 1 0 N ăm 2 0 1 5 Hình 2.2: Tốc độ tăng trưởng điện năng thương phẩm Trong đó: *Nhu cầu điện cho Nông – Lâm - Thuỷ sản Chủ yếu là nhu cầu điện cho các chạm bơm tưới tiêu, được tính theo công suất và số máy bơm được huy động theo từng giai đoạn của từng trạm bơm. Dự kiến từ nay đến năm 2010 toàn tỉnh sẽ xây dựng thêm 33 trạm bơm mới. Kết quả tính toán nhu cầu điện cho thành phần này như sau: Bảng 2.3: Nhu cầu điện cho Nông – Lâm - Thuỷ sản Năm Thành phần Nhu cầu % so với điện TP 2005 Công suất tưới/tiêu (MW) điện năng A (106 kWh) Tốc độ tăng trưởng (01-05) 1,29/0,45 2,07 17,7% 0,25% 2010 Công suất tưới/tiêu (MW) điện năng A (106 kWh) Tốc độ tăng trưởng (06-2010) 2,18/0,45 4,03 14,3% 0,3% 2015 Công suất tưới/tiêu (MW) điện năng A (106 kWh) Tốc độ tăng trưởng (11-15) 2,83/0,45 6,65 10,2% 0,2% Nguồn: Viện năng lượng – Quy hoạch phát triển điện lực tỉnh Thái Nguyên giai đoạn 2006-2010,, có xét tới 2015 Điện năng (106 kWh) 7 6 5 4 3 2 1 0 Năm 2005 N ăm 2 0 1 0 N ăm 2 0 1 5 Hình 2.3: Tốc độ tăng trưởng nhu cầu điện cho Nông – Lâm - Thuỷ *Nhu cầu điện cho tiêu dùng dân cư Phụ tải điện cấp cho sinh hoạt gia đình được tính theo định mức tiêu thu điện năng cho từng hộ gia đình trong một năm theo từng khu vực đặc trưng (Thành phố, thị trấn huyện, nông thôn). Định mức này được tính theo tài liệu hướng dẫn của tổng công ty Điện lực Việt Nam có căn cứ hiệu chỉnh theo tiêu thụ điện năng thực tế của năm vừa qua của tỉnh: Đề án có so sánh với mức sử dụng điện nông thôn của một số tỉnh có đặc trưng tương tự. Định mức tiêu thụ điện năng cho tiêu dùng dân cư được trình bày trong bảng. Bảng 2.4: Định mức tiêu thụ điện năng cho tiêu dùng dân cƣ Khu vực Năm 2005 Năm 2010 W/hộ kWh/hộ.năm W/hộ kWh/hộ.năm 1. Thành phố Thái Nguyên - Nội thành 700 1500 1000 2500 - Ngoại thành 500 1200 850 2000 2. Thị trấn 550 950 700 1400 3. Nông thôn - Đồng bằng 320 550 450 850 - Miền núi 250 375 300 550 Nguồn: Viện năng lượng – Quy hoạch phát triển điện lực tỉnh Thái Nguyên giai đoạn 2006-2010, có xét tới 2015 Kết quả tính nhu cầu điện cho tiêu dùng dân cư như sau: Bảng 2.5. Nhu cầu điện cho tiêu dùng dân cƣ Năm Thành phần Nhu cầu % so với điện TP 2005 Công suất (MW) Điện năng A (106 kWh) Tốc độ tăng trưởng (01-05) 76,8 206,0 10,9% 15,4% 2010 Công suất (MW) Điện năng A (106 kWh) Tốc độ tăng trưởng (06-2010) 121,8 358,2 11,7% 13,7% 2015 Công suất (MW) Điện năng A (106 kWh) Tốc độ tăng trưởng (01-05) 199,0 624,0 11,7% 13,2% Nguồn: Viện năng lượng – Quy hoạch phát triển điện lực tỉnh Thái Nguyên giai đoạn 2006-2010, có xét tới 2015 Điện năng (106 kWh) 700 600 500 400 300 200 100 0  Năm 2005 N ăm 2 0 1 0 N ăm 2 0 1 5 Hình 2.4. Tốc độ tăng trưởng nhu cầu điện cho tiêu dùng dân 2.2.3.Các nguồn cung cấp điện năng - Nguồn điện: Nhà máy nhiệt điện Cao Ngạn có công suất thiết kế 2x50MW, đã đưa vào vận hành năm 2006. - Các trạm nguồn từ điện lưới quốc gia: tỉnh Thái Nguyên hiện tại được cấp điện từ lưới điện quốc gia thông qua trạm biến áp Thái Nguyên 220/110/22kV- (2x125)MVA và 110/35/6kV-(2x63)MVA tại thành phố Thái Nguyên và trạm 220kV Sóc Sơn thông qua các đường dây 110kV Thái Nguyên – Sóc Sơn, và đường dây 110kV Sóc Sơn – Gò Đầm.Trạm 220kV Thái Nguyên ngoài việc cung cấp điện cho tỉnh Thái Nguyên còn cung cấp điện cho một số tỉnh lân cận như Bắc Cạn, Cao Bằng. Điện năng của tỉnh chủ yếu được cung cấp từ nguồn điện lưới quốc gia và phụ thuộc vào nguồn điện quốc gia. Trong tình hình hiện nay, nước ta đang xảy ra tình trạng thiếu điện, cũng như các tỉnh khác trong cả nước Thái Nguyên thường xuyên xảy quá tải và phải thực hiện cắt điện luân phiên để giảm tải, ảnh hưởng đến sản xuất và sinh hoạt của người dân. Trong tương lai khi nhu mà nhu cầu tiêu thụ điện ngày càng tăng, các nguồn điện hiện tại không đáp ứng đủ thì việc phát triển các nguồn điện địa phương là cần thiết và cấp bách. Thái Nguyên có một tiềm năng năng lượng mới và tái tạo khá rồi dào, việc khai thác các nguồn điện năng lượng mới và tái tạo sẽ đáp ứng được một phần nhu cầu điện cho tiêu dùng dân cư và nhu cầu điện cho Nông – Lâm - Thuỷ sản ( mục 2.2.2) 2.3. TIỀM NĂNG VÀ KHẢ NĂNG KHAI THÁC NĂNG LƢỢNG MỚI VÀ TÁI TẠO Ở THÁI NGUYÊN 2.3.1. Vai trò của năng lƣợng mới và tái tạo Năng lượng mới và tái tạo là nguồn năng lượng của nhân loại trong tương lai và trước mắt là nguồn năng lượng để cân bằng những nhu cầu năng lượng ngày càng tăng lên trong thế kỷ 21. Năng lượng mới và tái tạo là nguồn năng lượng sạch, có thể giúp nhân loại tránh khỏi thảm hoạ môi trường do sự sử dụng các nguồn năng lượng hoá thạch trong những thế kỷ vừa qua dẫn đến sự thay đổi khí hậu trái đất. Vì vậy nghiên cứu, ứng dụng năng lượng mới là nhu cầu và xu hướng tất yếu của các nước trên thế giới cũng như của nước ta trong những thập niên tới bởi những lý do chính sau: 1- Các nguồn năng lượng hoá thạch (than, dầu, khí) đang cạn kiệt nhanh chóng. Trong khi đó dân số thế giới tăng rất nhanh nên nhu cầu năng lượng cũng tăng lên rất lớn. 2- Giá năng lượng hoá thạch sẽ ngày càng cao do sự khai thác khó khăn và do các chi phí bảo vệ môi trường bắt buộc. 3- Sử dụng năng lượng mới thay dần năng lượng hoá thạch sẽ làm giảm nguy cơ phụ thuộc vào nhập khẩu năng lượng. 4- Năng lượng mới có tiềm năng rất lớn về thị trường trong tương lai. Người ta dự báo là các công nghệ năng lượng mới sẽ hoàn thiện vào khoảng năm 2020. Đồng thời với quá trình đó là giá năng lượng mới sẽ giảm liên tục. Đặc biệt đối với pin mặt trời thì giá giảm rất nhanh, khoảng (6-8)%/năm. Hình 2.6 cho thấy sự biến đổi giá điện năng đối với các công nghệ năng lượng mới (Pin mặt trời, điện gió, sinh khối) và các nguồn năng lượng truyền thống (than, khí). Điện năng từ các công nghệ năng lượng gió và sinh khối giảm liên tục với tốc độ trung bình là 3%/năm, pin mặt trời giảm (6-8)%/năm. Các giá điện năng từ than và khí giả thiết là không đổi (than: 6cént/KWh; khí: 12 cént/KWh). Nhưng trong thực tế giá điện năng từ than và dầu khí có thể tăng ngày càng cao hơn. Như vậy, đến khoảng (2015- 2020) các nguồn năng lượng mới đã hoàn toàn có khả năng cạnh tranh với các nguồn năng lượng hoá thạch. Hinh 2.5. Thị trường tiêu thu năng lượng trên toàn thế giới Nguồn: GS.Ts. Trần Đình Long – Quy hoạch phát triển năng lượng và điện lực Hình 2.6. Dự báo về giá một số nguồn năng lượng mới Nguồn: Trường ĐHBK Hà Nội – Báo cáo tổng hợp kết quả nghiên cứu về năng lượng nông thôn đến năm 2020 2.3.2. Các nguồn năng lƣợng mới và tái tạo ở Thái Nguyên. Do điều kiện tự nhiên của tỉnh nên tại Thái Nguyên có các nguồn năng lượng mới chủ yếu sau: - Năng lượng thuỷ điện nhỏ - Năng lượng mặt trời; - Năng lượng sinh khối. Các nguồn khác như năng lượng gió vì tốc độ gió rất thấp chỉ khoảng 2m/s nên không có khả năng phát điện. Thái Nguyên nằm hoàn toàn trong đất liền nên không có nguồn năng lượng đại dương. Đối với nguồn năng lượng địa nhiệt tiềm năng rất nhỏ, hơn nữa việc nghiên cứu rất hạn chế. Trong khuôn khổ đề tài chỉ đánh giá tiềm năng và khả năng khai thác của 3 nguồn năng lượng mới chủ yếu của Thái Nguyên là năng lượng mặt trời, năng lượng thuỷ điện nhỏ, năng lượng sinh khối. 2.3.3. Năng lƣợng thuỷ điện nhỏ. 2.3.3.1. Phƣơng pháp đánh giá: Ở nước ta phương pháp đánh giá tiềm năng thuỷ điện đã được nhiều cơ quan nghiên cứu quan tâm tiến hành từ lâu, nhất là những năm 80, và đã đưa ra được các kết luận tin cậy. Tiềm năng thuỷ điện được đánh giá qua các chỉ số: Tiềm năng lý thuyết, tiềm năng kinh tế kỹ thuật. a.. Tiềm năng lý thuyết: Tiềm năng lý thuyết là nguồn năng lượng tiềm tàng, sẵn có nếu toàn bộ các dòng nước trong các sông ngòi trên toàn bộ địa phận tỉnh đều chảy qua tua bin để phát điện với hiệu suất 100%. Phương pháp tính toán cụ thể về tiềm năng lý thuyết của thuỷ điện đã được trình bày trong các tài liệu chuyên môn. Công thức cơ bản để tính tiềm năng thuỷ điện lý thuyết của con sông i là: Ni = Ei = Trong đó: Ni: là công suất lý thuyết của dòng đang xét (KW) Ei: là trữ lượng thuỷ năng lý thuyết của dòng đang xét (kWh/năm) Q: là lưu lượng trung bình nhiều năm của sông (m3/s) dH: là chênh lệch độ cao đáy (m) W: là lượng nước trung bình nhiều năm (m3/năm) Hn, Hc: Cao độ đáy tại đầu nguồn và cửa ra (m) Trong các công thức trên, các biến Q, W, H đều là những hàm phức tạp của chiều dài dòng chảy L, nên trong thực tế tính toán, người ta phân chia chiều dài dòng sông thành nhiều đoạn nhỏ và thay thế gần đúng các tích phân bằng tổng sai phân: Ni = Ei = Trong đó:  n: là số phân đoạn. Trong mỗi phân đoạn độ dốc được coi như không đổi và lưu lượng thì biến đổi tuyến tính; Qj, Wj: thứ tự là giá trị trung bình trong đoạn j của lưu lượng trung bình nhiều năm và lượng dòng chảy trung bình nhiều năm của sông i đang xét; Hj: Độ hạ thấp cao trình đấy của đoạn j. Áp dụng phương pháp tính của một con sông như trên cho toàn bộ các sông trong khu vực hay trên phạm vi toàn lãnh thổ ta sẽ tính được lượng trữ năng lý thuyết của một khu vực hay của toàn quốc gia. Trong tính toán người ta cần sử dụng các tài liệu cơ bản sau: - Tài liệu về địa hình bao gồm các bản đồ địa hình với các tỷ lệ xích thích hợp của từng khu vực. Trên bản đồ địa hình có thể xác định được các thông số địa hình của từng con sông như diện tích lưu vực, chiều dài dòng chảy, độ dốc đáy sông theo các phân đoạn định trước. - Tài liệu thuỷ văn để xác định các thông số về dòng chảy như lưu lượng trung bình nhiều năm hoặc lượng dòng chảy trung bình nhiều năm tại các vị trí tính toán trên mạng sông. Theo quy phạm của nước ngoài, lưu lượng trung bình nhiều năm của các dòng sông chủ yếu phải được tính toán bằng số liệu thực đo về lưu lượng trong nhiều năm của mạng lưới trạm khí tượng thuỷ văn trên khu vực. Ở những nơi không có trạm thuỷ văn thì có thể cho phép sử dụng bản đồ đẳng trị mô đuyn dòng chảy trung bình nhiều năm sẵn có nhưng phải hiệu chỉnh lại kết quả dựa theo số liệu thực đo của các trạm thuỷ văn kế cận hoặc dựa theo số liệu điều tra, khảo sát thực địa trong một thời kỳ nhất định. Sự sử lý đúng đắn và nghiêm ngặn các thông số thuỷ văn là các yếu tố quan trọng hàng đầu để đảm bảo độ tin cậy của các kết quả tính toán. Ở Việt Nam, chúng ta không có đủ điều kiện để thực hiện tính toán thuỷ văn nghiêm chỉnh như quy định của một số nước ngoài vì mạng lưới trạm khí tượng thuỷ văn ở miền núi rất thưa thớt trong đó các trạm có đo đạc dòng chảy một cách liên tục thì lại càng hiếm hoi. Do đó việc tính toán lưu lượng trung bình nhiều năm trên các sông suối nhỏ chỉ có thể thực hiện bằng các phép tính nội suy trên bản đồ đường đẳng trị mô đuyn dòng chảy sẵn có. b. Tiềm năng kinh tế, kỹ thuật Do những hạn chế của điều kiện địa hình, địa chất, điều kiện thi công, cơ sở hạ tầng, trình độ công nghệ … được gọi chung là điều kiện kỹ thuật, người ta chỉ có khả năng khai thác được một phần của tiềm năng thuỷ điện lý thuyết tại các tuyến bậc thang và các vị trí dự kiến xây dựng công trình nhất định. Như trên đã nêu, nguồn năng nượng thuỷ điện có thể được khai thác mà chỉ bị hạn chế bởi các điều kiện kỹ thuật như vậy được gọi là trữ năng kỹ thuật của thuỷ điện. Tuy nhiên người ta cũng không thể khai thác nguồn tài nguyên này bằng bất kỳ giá nào. Xây dựng công trình thuỷ điện với các hồ chứa điều tiết để khai thác nguồn năng lượng của dòng sông thực chất là thực hiện một sự chuyển đổi điều kiện tài nguyên và môi trường. Sự chuyển đổi này có thể tạo ra các điều kiện mới, giá trị mới mà con người có thể sử dụng cho các lợi ích kinh tế xã hội nhưng mặt khác nó cũng có thể gây ra những tổn thất to lớn về kinh tế, xã hội, môi trường trong đó khó có thể đánh giá được hết các tổn thất về nhân văn cũng như khó lường được đầy đủ các thảm hoạ gây ra cho hạ du trong tương lai khai thác vận hành. Đó là cái giá mà con người phải trả khi khai thác nguồn tài nguyên thiên nhiên này buộc người ta phải xem xét, cân nhắc so với những điều lợi mà việc khai thác đó mang lại. Tất nhiên, người ta chỉ khai thác nguồn năng lượng tại các vị trí công trình cho phép về điều kiện kỹ thuật đồng thời có hiệu quả kinh tế sau khi đã phân tích so sánh giữa lợi ích và tổn thất. Đó là trữ năng kinh tế của thuỷ điện, một bộ phận của trữ năng kỹ thuật. Như vậy, khác với trữ lượng thuỷ năng lý thuyết là một đại lượng chỉ phụ thuộc vào các điều kiện khí hậu nên mang tính ổn định, hầu như không thay đổi, việc đánh giá trữ năng kỹ thuật và trữ năng kinh tế còn phụ thuộc vào điều kiện kinh tế, xã hội và trình độ công nghệ của quốc gia mà những yếu tố này lại có thể thay đổi theo thời gian nhờ vào các tiến bộ khoa học và kinh tế xã hội. Mặc dù có sự phân biệt trong những định nghĩa về trữ năng kỹ thuật và trữ năng kinh tế nhưng trong các công trình nghiên cứu trước đây về tiềm năng thuỷ điện nước ta thường không phân định rạch ròi hai loại trữ lượng này mà được gộp chúng để xem xét gọi là trữ năng kinh tế kỹ thuật. Việc đánh giá trữ năng kỹ thuật và trữ năng kinh tế đòi hỏi một khối lượng khảo sát và tính toán to lớn và phức tạp hơn rất nhiều so với việc đánh giá trữ lượng thuỷ năng lý thuyết. Ở đây người ta phải thực hiện nhiều nội dung tính toán về thuỷ văn, điều tiết dòng chảy, thuỷ năng, thuỷ công, kinh tế … Và phải sử dụng nhiều loại số liệu điều tra cơ bản với yêu cầu chất lượng cao như: + Các bản đồ địa hình có đường đồng mức tương đối chi tiết trên các khu vực, các tuyến công trình và các vị trí dự kiến xây dựng công trình thuỷ điện trên từng hệ thống sông. + Các tài liệu địa chất phục vụ cho việc lựa chọn các phương án vị trí công trình, tính toán sử lý nền móng, tính toán thuỷ công, tổn thất nước … + Các tài liệu khí tượng thuỷ văn được đo đạc trong nhiều năm để xác định các đặc trung thống kê các yếu tố thuỷ văn dùng cho tính toán thuỷ năng. + Các tài liệu kinh tế, xã hội của các khu hưởng lợi, và đặc biệt của khu vực dân cư bị di chuyển. 2.3.3.2. Hệ thống sông suối của Thái Nguyên Do sự kiến tạo địa lí từ xa xưa đã tạo cho Thái Nguyên có mật độ sông suối khá dày. Hai hệ thống sông chính là hệ thống sông Công và hệ thống sông Cầu. Sông Cầu là con sông quan trọng nhất trong hệ thống sông Thái Bình. Lưu vực sông Cầu là một trong những lưu vực sông lớn ở Việt Nam, có vị trí địa lý đặc biệt, đa dạng và phong phú về tài nguyên cũng như về lịch sử phát triển kinh tế - xã hội của các tỉnh nằm trong lưu vực của nó. Sông Cầu đoạn chảy qua Thái Nguyên gồm các huyện Đồng Hỷ, Phú Lương, thành phố Thái Nguyên, Phú Bình, Phổ Yên Sông Cầu có độ cao bình quân lưu vực: 190 m, độ dốc bình quân 16,1%, chiều rộng lưu vực trung bình: 31 km, mật độ lưới sông 0,95 km/km² và hệ số uốn khúc 2,02. Lưu vực sông Cầu nằm trong vùng mưa lớn (1.500 - 2.700 mm/năm) Tổng lưu lượng nước hàng năm đạt đến 4,2 tỷ m Chế độ thuỷ văn của sông Cầu được chia thành 2 mùa: mùa lũ và mùa khô. * Mùa lũ bắt đầu từ tháng 6 đến tháng 9 và chiếm 70-80% tổng lưu lượng dòng chảy trong năm. * Mùa khô từ tháng 10 đến tháng 5 năm sau, chỉ chiếm 20-30% tổng lưu lượng dòng chảy của năm. Sông Công tên một con sông chảy trong tỉnh Thái Nguyên, là chi lưu của sông Cầu. Phần lớn chiều dài chảy trên địa phận các huyện Định Hóa, Đại Từ, thị xã Sông Công, huyện Phổ Yên. Sông Công bắt nguồn từ vùng Đèo Khế, tỉnh Thái Nguyên, chảy theo hướng tây bắc-đông nam. Sông này dài 96 km. Diện tích lưu vực 951 km², cao trung bình 224 m, độ dốc trung bình 27,3%, mật độ sông suối 1,20 km/km². Tổng lượng nước 0,794 km³ ứng với lưu lượng trung bình năm 25 m³/s, môđun dòng chảy năm 26 l/s.km². Mùa lũ từ tháng 6 đến tháng 10, chiếm 74,7% lượng nước cả năm; tháng 8 có lượng dòng chảy lớn nhất chiếm 19,30% lượng nước cả năm; tháng cạn kiệt nhất chiếm 1,8% lượng nước cả năm. Một số sông nội tỉnh như: + Sông Đu thuộc huyện Phú Lương với chiều dài 32 km, diện tích lưu vực 261 km2 bắt nguồn từ chợ Mới, Bắc Cạn chảy trong địa phận huyện Phú lương và nhập vào sông Cầu tại Sơn Cẩm. + Sông Chu thuộc huyện Định Hóa, chiều dài 20 km, diện tích lưu vực 220 Km2.  + Sông Dong thuộc huyện Võ Nhai,chiều dài 21 km, diện tích lưu vực 211 km2, bắt nguồn từ dãy núi Lò Sén và chảy sang địa phận Hữu Lũng, Lạng Sơn. Ngoài ra trên địa bàn tỉnh còn rất nhiều các sông nhỏ và ngắn, hàng nghìn dòng suối. Ví dụ như sông Đèo so, sông Máng, sông Ngòi Cheo, sông Ngòi Rồng, sông Nginh…; suối Thác Kiêm , Thượng Nung, Khau Vàng, Thượng Lương, Suối Cái, suối Bốc, Nà Dâu, Khe Cốc, La Bằng, Suối Cát, Nước Giáp, Đá Lạnh, Suối Ngườm, Bạch Giương… Do đặc điểm địa hình đồi núi, với lượng mưa hàng năm tương đối lớn đã tạo cho các sông suối có độ dốc lớn, lưu lượng dòng chảy cao, là một tiềm năng to lớn về thuỷ điện nhỏ cần được điều tra, đánh giá và khai thác. 2.3.3.3. Đánh giá tiềm năng thuỷ điện nhỏ ở Thái Nguyên Theo đánh giá của Viện Năng Lượng, Tổng tiềm năng lý thuyết của thuỷ điện nhỏ ước tính 212 MW. Tổng tiềm năng kinh tế, kỹ thuật của thủy điện nhỏ ở Thái Nguyên có 18 vị trí có khả năng khai thác với tổng công suất lắp đặt gần 400 KW. Tuy nhiên ở các vị trí này hầu hết chỉ có tiềm năng phát triển thủy điện nhỏ với công suất 50 KW. Tiềm năng thủy điện nhỏ của tỉnh Thái Nguyên như sau: Bảng 2.6: Tiềm năng phát triển thủy điện nhỏ tỉnh Thái Nguyên ( 50 kW) Tên trạm TĐ Địa điểm Công suất (kW) Ghi chú 1. Nhị Ca 2. Bình Văn 3. Khe Thưởng Như Cố- H. Phú Lương H. Phú Lương Nông Hạ - H. Phú Lương 11 12 12 Tên trạm TĐ 4. Khe Quan 5. Khe Lương 6. Khe Chè 7. Khuổi Càn 8. Khuôn Lồng 9. Phú Cường 10. Phượng Hoàng 11. La Bằng 12. Hoàng Nông 13. Đập Lếp 14. Võ Nhai 15. Tân Hòa 16. Lã Yên 17. Lang Bình 18. Thắng Lợi Địa điểm H. Phú Lương H. Phú Lương H. Phú Lương Quy Kỳ- H. Định Hóa Quy Kỳ- H. Định Hóa H. Đại Từ H. Đại Từ H. Đại Từ H. Đại Từ H. Phổ Yên H. Võ Nhai H. Phú Bình H. Phú Bình H. Phú Bình Sông Công Công suất (kW) 15 6 20 15 9 24 10 5 8 15 12 30 120 50 20 394 Ghi chú Tổng: Nguồn: Viện năng lượng – Quy hoạch phát triển điện lực tỉnh Thái Nguyên giai đoạn 2006-2010, có xét tới 2015 Trên địa bàn tỉnh có một số địa điểm có khả năng xây dựng các trạm thuỷ điện vừa có công suất > 100 kW. Bảng 2.7: Tiềm năng phát triển thủy điện vừa tỉnh Thái Nguyên (> 100 kW) Tên trạm TĐ Công suất (kW) Ghi chú 1. Yên Lạc 2. Bắc Hoài 3. Đồng Quang 4. Yên Vạc 100 168 202 265 5. Nậm Cắt 6. Yên Thịnh 7. Nghĩa Tá 8. Núi Cốc 514 500 150 1980 Tổng: 3879 Nguồn: Trung tâm thuỷ điện –Viện khoa học thuỷ lợi - Báo cáo đề tài “ Tiềm năng, hiện trạng và phương hướng phát triển thuỷ điện nhỏ ở Việt Nam” Ngoài những vị trí có tiềm năng phát triển thủy điện nhỏ trên, tỉnh Thái Nguyên còn có khả năng phát triển thủy điện nhỏ tại các hồ, đập trong tỉnh như hồ Núi Cốc, Thượng nguồn sông Cầu, đập Văn Lang …Tỉnh có chủ trương khai thác thủy điện Hồ Núi Cốc và hồ Văn Lang ( Đồng Hỷ). 2.3.4. Năng lƣợng sinh khối Nguồn năng lượng sinh khối bao gồm củi gỗ, phụ phẩm nông lâm nghiệp và các phế thải thực vật khác. Với diện tích tự nhiên của tỉnh chủ yếu là rừng núi, nền kinh tế nông – lâm nghiệp là chính cung cấp cho tỉnh tiềm năng sinh khối dồi dào. Vì vậy việc đánh giá tiềm năng và khả năng khai khác của năng lượng sinh khối là rất cần thiết. 2.3.4.1. Khả năng cung cấp sinh khối a. Tiềm năng củi gỗ Tiềm năng SK là tổng hợp các loại cây rừng tự nhiên và cây trồng tại thời điểm đánh giá. Tiềm năng này được sử dụng vào nhiều mục đích như: phòng hộ, bảo vệ môi trường sinh thái, lấy gỗ và một phần sử dụng cho mục đích làm nhiên liệu. sau:  Để đánh giá khả năng cung cấp sinh khối ta căn cứ vào các số liệu thống kê - Phân loại đất: Rừng tự nhiên, rừng trồng, các loại đồi núi trọc,…Số liệu các hạng đất trình bày trong bảng 2.8 Bảng 2.8: Diện tích đất theo các dạng sử dụng TT Loại đất theo các dạng sử dụng Diện tích (ha) 1 2 3 4 5 6 7 Rừng tự nhiên Rừng trồng Rừng phòng hộ Rừng đặc dụng Đất không có rừng Đất trồng cây ăn quả Đất trồng cây phân tán 103774,3 48500,3 49473,0 28190,0 53533,6 10500,0 30591,3 Tổng: 324562.5 Nguồn: Sở nông nghiệp và phát triển nông thôn Thái nguyên - Số liệu đánh giá về trữ lượng SK trên một ha của các hạng đất ( theo tài liệu của Bộ lâm nghiệp, Niên giám thống kê Nông –Lâm- Ngư nghiệp 1985- 95, ÉMAP) b. Khả năng cung cấp củi gỗ Khả năng cung cấp củi gỗ chỉ là một phần của tiềm năng gỗ sinh khối. Theo kinh nghiệm của nhiều nước, khả năng này chỉ được tính khoảng 25 – 30 % tăng trưởng hàng năm của tổng gỗ sinh học. Trong điều kiện cụ thể của nước ta, do rừng bị tàn phá nặng nề, bởi vậy theo chủ trương hạn chế khai thác rừng của nhà nước và dự án cụ thể về đóng cửa rừng của Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn (tháng 6 năm 1997), thì rừng đặc dụng không tác động, rừng sản xuất và rừng phòng hộ chỉ được phép khai thác rất hạn chế (như cây xấu, cây cong, chèn ép do mật độ cây quá dày …) Khả năng khai thác gỗ củi theo từng hạng đất được đánh giá như sau: - Đối với rừng tự nhiên chỉ 1 tấn/ha.năm - Rừng trồng khoảng 50% lượng tăng trưởng - Từ đất trồng đồi trọc ước tính 0,5tấn/ha.năm - Từ cây trồng phân tán khoảng 50% lượng tăng trưởng - Từ các loại cây công nghiệp, ăn quả lâu năm khoảng 0,5-1tấn/ha.năm tùy từng loại cây Để sơ bộ đánh giá ta sử dụng phương pháp tính trực tiếp như sau: * Khả năng cung cấp sinh khối của rừng tự nhiên: Theo đề án đóng cửa rừng tự nhiên của Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn tháng 6/1997, hiện nay chính phủ có chủ trương hạn chế khai thác rừng tự nhiên, rừng đặc dụng không được phép tác động, chỉ được phép khai thác một số khu rừng sản xuất nhất định. Đối với phần lớn rừng sản xuất và rừng phòng hộ còn lại không được phép khai thác, song cũng cần có tác động các biện pháp lâm sinh để nâng cao chất lượng của rừng. Được phép chặt cây sâu bệnh, cây cong queo, cây chèn ép, cây mục, củi khô. Ước tính sản lượng lấy ra là 1tấn/ha/năm. Tổng sản lượng củi lấy ra từ rừng tự nhiên 103 774,3 tấn. * Khả năng cung cấp sinh khối từ rừng trồng: Cũng như rừng tự nhiên, rừng trồng cũng được phân ra theo công dụng: sản xuất, phòng hộ và đặc dụng, với giả định lượng tăng trưởng bình quân năm là 10m3/ha, lượng củi lấy ra là 50% lượng tăng trưởng, tỷ trọng 0,7tấn/m3. Như vậy rừng trồng có khả năng cung cấp 3,5tấn củi/ha/năm. Tổng sản lượng lấy củi lấy ra từ rừng trồng là: 48500,3.3,5 = 169 751,05tấn * Khả năng cung cấp sinh khối từ đồi trọc: Đây là loại rừng đã bị khai thác hết gỗ, chỉ còn lại trảng cỏ hay cây bụi. Nếu khoanh nuôi bảo vệ tốt loại rừng này sẽ phát triển và cho sản lượng củi ước tính 0,5tấn/ha/năm Tổng sản lượng lấy ra từ đồi trọc là: 0,5. 53533,6 = 26 766,8tấn * Khả năng cung cấp sinh khối từ cây trồng phân tán Cây trồng phân tán gồm các loại cây lâm nghiệp, cây ăn quả, cây đặc sản trồng phân tán trong thôn, xóm, vườn nhà, đường giao thông, bờ kênh rạch … Với mục đích tận dụng mọi loại đất có thể cung cấp gỗ củi là chủ yếu. Lượng tăng trưởng bình quân năm của loại cây lấy gỗ và cây ăn quả là 6m3/ha, sử dụng củi 50% lượng tăng trưởng, tỷ trọng 0,7tấn/m3. Như vậy cây trồng phân tán có khả năng cung cấp 2tấn củi/ha/năm. Tổng sản lượng củi lấy ra là: 2. 30591,

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docĐiều tra, đánh giá tiềm năng và khả năng đóng góp của các nguồn Năng lượng mới và tái tạo trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên vào lưới điện của Tỉnh.doc
Tài liệu liên quan