CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG

1

Chƣơng 1

NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT

VÀ ĐỜI SỐNG

1.1 Lịch sử phát triển của công nghệ năng lƣợng

Để tồn tại và phát triển từ xa xưa loài người đã biết sử dụng các dạng năng lượng khác nhau.

Theo đà phát triển của lịch sử con người đã phát hiện và sử dụng thêm nhiều dạng năng lượng khác.

Năng lượng là động lực cho mọi hoạt động vật chất và tinh thần của con người. Trình độ sản xuất phát

triển ngày càng cao càng tiêu tốn nhiều năng lượng và tạo ra thách thức to lớn đối với môi trường.

Ngày nay năng lượng càng trở nên có tính chất sống còn đối với nhân loại bởi vì một mặt

nguồn năng lượng hóa thạch đang dần cạn kiệt, mặt khác sự phát triển của sản xuất đặt ra những vấn đề

hết sức cấp bách về yêu cầu năng lượng và có nguy cơ hủy hoại môi trường. Để phát triển bền vững con

người phải sử dụng năng lượng một cách tiết kiệm và hiệu quả, đồng thời phải nghiên cứu phát triển các

nguồn năng lượng mới có tính chất tái tạo và thân thiện với môi trường.

Lịch sử phát triển của công nghệ năng lượng trên thế giới được tóm tắt trong bảng 1.1 theo các

mốc thời gian sau đây:

Bảng 1.1 Các mốc lịch sử của việc sử dụng năng lƣợng

Thời gian Năng lƣợng sử dụng

Tiền sử Với việc phát hiện ngọn lửa người tiến sử đã biết sử dụng nhiệt năng từ gỗ để đun nấu,

sưởi ấm, chiếu sáng.

Cổ đại Con người đã biết sử dụng năng lượng gió để xay xát, kéo thuyền bè, năng lượng dòng

chảy để bơm nước tưới tiêu, xay xát.

1687 Isaac Newton (1642-1727) xây dựng cơ sở lý thuyết của cơ học cổ điển đặt nền móng

cho việc sử dụng cơ năng trong kỹ thuật.

1738 Daniel Bernoulli (1700-1782) xây dựng cơ sở cho nghiên cứu cơ học chất lỏng đặt nền

móng cho việc sử dụng thủy năng trong kỹ thuật.

1756 Mikhail Lomonossov (1711-1785) đề xuất định luật bảo toàn và biến đổi năng lượng.

1763 James Watt (1736-1919) phát triển máy hơi nước. Năng lượng hơi nước góp phần giải

phóng lao động cơ bắp của con nguời. Bắt đầu kỷ nguyên công nghiệp hóa và cơ khí

hóa.

Than đá là nguồn nhiên liệu chủ yếu.

1831 Michael Faraday (1791-1867) phát minh định luật cảm ứng điện từ đặt nền móng cho sự

ra đời của các thiết bị điện.

CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG

2

Bắt đầu kỷ nguyên điện khí hóa.

1860 J.C. Maxwell (1831-1879) công bố lý thuyết Trường điện từ thống nhất, hoàn thiện cơ sở

điện từ và sử dụng năng lượng điện từ, đặt nền móng cho sự ra đời của kỹ thuật điện tử.

1860 Luyện thép ra đời thúc đẩy khai thác than phát triển.

1870 Dầu mỏ bắt đầu được sử dụng trong công nghiệp và đời sống.

1881 Tầu hỏa chạy bằng năng lượng hơi nước ra đời tại nước Anh.

1890 Động cơ đốt trong được hoàn thiện. Ô tô được sản xuất hàng loạt.

1898 Pierre và Marie Curie (1867-1934) tìm ra chất phóng xạ. Bắt đầu kỷ nguyên năng lượng

nguyên tử.

1899 Max Planck (1858-1947) công bố thuyết lượng tử. Cơ học lượng tử ra đời.

1900 IEC (International Electrotechnical Commission) Ủy ban Kỹ thuật điện quốc tế ra đời

thúc đẩy sự phát triển và tiêu chuẩn hóa kỹ thuật điện.

1906 Albert Einstein (1879-1955) công bố lý thuyết tương đối với định luật nổi tiếng E =

mC 2 .

1942 Các nhà khoa học Hoa Kỳ chế tạo bom nguyên tử đầu tiên.

1954 Pin mặt trời bắt đầu được chế tạo và thương mại hóa.

1954 Ngày 27-6-1954, nhà máy điện nguyên tử đầu tiên ra đời ở Liên Xô cũ, công suất 5MW

tại Obninsk.

1957 IAEA (International Atomic Energy Agency) Uỷ ban Năng lượng Nguyên tử quốc tế ra

đời.

1960 Tổ chức các nước xuất khẩu dầu mỏ OPEC (Organization of the Petroleum Exporting

Countries) ra đời.

1973 Khủng hoảng dầu mỏ do hậu quả của cuộc chiến tranh Trung Đông.

1974 IEA (International Energy Agency) Ủy ban Năng lượng quốc tế ra đời.

9/9/1992 Công ước khung về biến đổi khí hậu của LHQ nhằm ổn định nồng độ khí gây hiệu ứng

nhà kính.

1.2 Tổng quan về năng lƣợng

1.2.1 Các dạng nguồn năng lượng

Năng lượng là một dạng vật chất ứng với một quá trình nào đó có thể sinh công. Năng lượng

cũng được hiểu như khả năng sinh công hoặc sinh nhiệt.

Có nhiều hệ thống phân loại khác nhau về năng lượng đang được sử dụng:

CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG

3

Theo dạng vật chất năng lượng được phân loại như: thể rắn (than, củi…), thể lỏng (dầu mỏ và

các sản phẩm dầu), thể khí (khí đốt và các sản phẩm khí).

Theo dòng biến đổi năng lượng ta thường gặp các khái niệm:

- Năng lượng sơ cấp: Năng lượng sơ cấp là năng lượng khai thác trực tiếp từ nguồn chưa qua công đoạn

xử lý. Ví dụ như than đá, dầu thô…

- Năng lượng thứ cấp: Năng lượng thứ cấp là năng lượng đã qua một vài quá trình biến đổi. Ví dụ như

điện năng, khí hóa than…

- Năng lượng cuối cùng: Năng lượng cuối cùng là năng lượng đầu vào của thiết bị sử dụng năng lượng.

- Năng lượng hữu ích: Năng lượng hữu ích là năng lượng nhận được của thiết bị sử dụng năng lượng

trừ đi tổn thất do truyền tải phân phối và tổn thất của thiết bị sử dụng năng lượng. Quan hệ giữa các khái

niệm về năng lượng ở trên được cho trên hình 1.1.

Theo khả năng tái sinh năng lượng ta thường gặp khái niệm năng lượng tái tạo và không tái tạo.

Ví dụ năng lượng mặt trời, năng lượng gió, thủy năng…là năng tái tạo; năng lượng từ các dạng nhiên

liệu hóa thạch như than, dầu mỏ, khí đốt không có khả năng tái tạo.

Hình 1.1 Quan hệ giữa các loại năng lượng

1.2.2 Đơn vị công, công suất và năng lượng

Để biểu diễn công, công suất và năng lượng người ta thường dùng một số đơn vị:

Đơn vị công

Joule (J): Joule là công do lực 1 Newton làm di chuyển điểm đặt của lực đi 1 mét theo hướng tác dụng

của lực. Joule cũng được dùng làm đơn vị đo năng lượng nhiệt.

Đơn vị năng lượng nhiệt

Tổn thất do vận

chuyển và biến đổi

từ năng lượng sơ

cấp sang thứ cấp

Tổn thất do truyền

tải phân phối và

hiệu suất của thiết bị

sử dụng

CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG

4

Calorie (cal.): cal. là nhiệt lượng cần thiết để tăng nhiệt độ của một gam nước lên thêm 1 0 C. 1 cal. xấp

xỉ bằng 4,18 J.

BTU (British Thermal Unit): BTU là đơn vị nhiệt trong hệ Anh là nhiệt lượng cần thiết để tăng nhiệt

độ của một pound nước ở 60 0 F lên thêm 1 0 F.

1 BTU sấp xỉ bằng ¼ kcal.

KilôOat giờ (kWh): kWh = 3,6.10 6 J.

Một số đơn vị năng lượng trong thương mại

Tấn dầu tƣơng đƣơng TOE (Tonne of Oil Equivalent) được quy định cho một tấn dầu có nhiệt trị là

10 Gcal = 41,9 GJ.

Tấn than tƣơng đƣơng TCE (Tonne of Coal Equivalent) có nhiệt trị 7 Gcal.

Đơn vị công suất

Watt (W):W là đơn vị công suất khi công 1J thực hiện trong thời gian 1 giây(W = J/s).

Mã lực (cv = chevaux; hp = horsepower): 1cv = 736W.

1.2.3 Hiệu suất quá trình biến đổi năng lượng

Từ khâu khai thác đầu tiên đến khâu cuối cùng, năng lượng được truyền dẫn và phải trải qua một

số quá trình biến đổi nối tiếp nhau, từ dạng này sang dạng khác. Trong quá trình truyền dẫn và biến đổi,

một phần năng lượng không đến được khâu cuối cùng, chúng bị mất mát và tỏa ra môi trường dưới dạng

nhiệt. Theo định luật bảo toàn năng lượng thì « Năng lượng không tự sinh ra, cũng không tự biến mất

mà chỉ biến đổi từ dạng này sang dạng khác, truyền từ vật này sang vật khác ». Ví dụ: xét quá trình biến

đổi năng lượng từ than thành điện năng trong nhà máy nhiệt điện:

Hóa năng (Than) Nhiệt năng (Lò hơi) Cơ năng (Tuabin) Điện năng (Máy phát

điện)

Năng lượng qua lò hơi, tuabin, máy phát điện… đều bị tổn thất, làm cho năng lượng đầu ra luôn

nhỏ hơn năng lượng đầu vào.

Nếu ký hiệu EV là năng lượng đầu vào, ER là năng lượng đầu ra và năng lượng tổn thất là ETT

(hình 1.2), theo định luật bảo toàn năng lượng có:

EV = ER + ETT (1.1)

Hiệu suất biến đổi năng lượng của hệ thống là tỷ số của năng lượng đầu ra trên năng lượng đầu

vào:

V

TT

E

EE 1

EV

R (1.2)

CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG

5

Hình 1.2 Quá trình biến đổi năng lượng

Hiệu suất càng cao thì hiệu quả của quá trình biến đổi năng lượng càng hiệu quả. Muốn hiệu

suất của quá trình cao ta cần phải tìm các biện pháp giảm thiểu tổn thất năng lượng.

1.2.4 Cân bằng năng lượng

Cân bằng năng lượng là mô tả và lượng hóa sự biến đổi năng lượng từ khâu sản xuất năng lượng

sơ cấp, các quá trình biến đổi trung gian đến khâu năng lượng cuối cùng của một quốc gia, một ngành,

một doanh nghiệp hay một dây chuyền sản xuất của mỗi thiết bị đảm bảo tính cân bằng giữa năng lượng

đầu vào và năng lượng đầu ra trong một khoảng thời gian cho trước.

Để đảm bảo cân bằng năng lượng thì năng lượng đầu vào phải bằng năng lượng đầu ra, trong đó

năng lượng đầu ra bằng năng lượng hữu ích cộng với năng lượng tổn thất.

Đối với mối quốc gia (năng lượng dự trữ không đổi) thì quá trình cân bằng năng lượng được

diễn tả bằng:

Năng lƣợng khai thác + Năng lƣợng nhập khẩu = Năng lƣợng sử dụng + Năng lƣợng tổn thất +

Năng lƣợng xuất khẩu.

Đối với mỗi doanh nghiệp năng lượng đầu vào gồm than, dầu, khí đốt và điện năng phải bằng

năng lượng cho từng khu vực sản xuất cộng với năng lượng tổn thất. Cân bằng năng lượng và giảm

thiểu tổn thất năng lượng phải là mối quan tâm hàng đầu của từng doanh nghiệp.

1.3 Tình hình khai thác và sử dụng năng lƣợng thế giới

Các nguồn năng lượng bao gồm năng lượng hóa thạch, thủy năng, năng lượng nguyên tử ...

Năng lượng hóa thạch hình thành từ rất lâu trong quá trình biến đổi địa chất của vỏ trái đất gồm có:

1.3.1 Dầu khí

Dầu thô và khí tự nhiên được hình thành do các chất hữu cơ bị nén và đốt nóng yếm khí trong

quá trình biến đổi địa chất của vỏ trái đất.

Dầu mỏ được khai thác từ xa xưa. Người Babilon đã biết sử dụng asphalt để xây tường tháp

vườn treo Babilon. Năm 347 trước công nguyên người Trung Hoa đã khai thác giếng dầu. Năm 1857

Rumani đã khai thác dầu thương mại ở Brent phía bắc Bucarét. Năm 1861 ở Bacu (Azecbaidan) nhà

máy lọc dầu được xây dựng, khi đó Bacu sản xuất 90% sản lượng dầu thế giới. Năm 1859 ở gần

Titusville, Pensylvania Hoa Kỳ đã hình thành công nghiệp chế biến dầu, các mỏ dầu được khai thác tại

ER

ETT

EV

CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG

6

Texas, Oklahoma. Năm 1973 và 1979 do chiến tranh Trung Đông đã xảy ra cuộc khủng hoảng năng

lượng đẩy giá dầu lên tới 35 USD/thùng. Ngày 11-7-2008 giá dầu thô đột ngột tăng đến 147 USD/thùng.

Sản lượng dầu thô toàn thế giới năm 2007 là 84 triệu thùng/ngày, khí đốt là 14,4 tỷ m3/ngày.

Đơn vị đo lường nhiên liệu dầu mỏ thường dùng là thùng dầu (barrel): 1 barrel bằng 159 lít; 1 gallon

bằng 4,56 lít. Thành phần chủ yếu của dầu thô là hiđrôcácbon. Về trọng lượng tỷ lệ của hiđrôcácbon

trong hỗn hợp dầu thô có thể tới 97% đối với dầu nhẹ và 50% đối với dầu nặng và bitum. Theo trọng

lượng cácbon chiếm 83-87%, hiđrô 10-14%, nitơ 0,1-2%, ôxi 0,1-1,5 %, lưu huỳnh 0,5- 6%.

Dầu brent mang tên một làng có mỏ dầu ở phía bắc Bucarét thủ đô Rumani. Dầu ngọt nhẹ có

hàm lượng lưu huỳnh thấp và lượng cácbon cao. Có 4 loại phân tử hiđrôcácbon xuất hiện trong dầu thô

xác định tính chất của nó là parafin 30 %, naphethene 49%, chất thơm 15% và bitum 6%.

Khí đốt là nguồn nhiên liệu được ưa thích vì hiệu quả sử dụng cao và ít gây ô nhiễm. Dầu và khí

trên thế giới có thể đáp ứng nhu cầu toàn cầu trong khoảng tương ứng 45 năm và 65 năm nữa.

Phụ lục 1.1 trình bày các nước sản xuất dầu thô chủ yếu trên thế giới. Phụ lục 1.2 trình bày các

nước tiêu thụ dầu khí hàng đầu.

1.3.2 Than đá

Than là nhiên liệu hóa thạch được hình thành từ thực vật với nước và bùn trong quá trình kiến

tạo vỏ trái đất, bị ôxi hóa và phân hủy vi sinh ở môi trường hiếm khí tạo nên, có thành phần chủ yếu là

cácbon. Người Trung Hoa đã biết sử dụng than trước đây 10.000 năm ở thời Đồ đá mới. Cách mạng

công nghiệp lần thứ nhất với máy hơi nước ra đời ở nước Anh đã thúc đẩy ngành than phát triển.

Hàng năm thế giới tiêu thụ khoảng 6,19 tỷ tấn than. Trung Quốc là nước sản xuất than hàng đầu

với 2,38 tỷ tấn năm 2006 trong đó 68,7% dùng cho sản xuất điện, chiếm 38% sản lượng than toàn cầu.

Hoa Kỳ tiêu thụ 1,053 tỷ tấn than, 90% dùng cho sản xuất điện.

Than có thể đáp ứng nhu cầu trong khoảng 200 năm và là dạng nhiên liệu chủ yếu cho sản xuất

điện.

Giá than tăng đột ngột từ 30 USD/tấn năm 2000 lên đến 150 USD/tấn vào ngày 26-9-2008, ngày

31-10-2008 đã giảm xuống còn 111 USD/tấn. Xăng chế từ than có giá chỉ 25-35 USD/thùng. Để sản

xuất 1kWh cần tiêu tốn khoảng 0,5 kg than. Khi than được sử dụng trong nhà máy điện chúng được

nghiền thành dạng bột và phun vào lò. Hiệu suất nhiệt tiêu chuẩn trong nhà máy nhiệt điện không cao,

khoảng 35%, như vậy 65% nhiệt lượng bị lãng phí và toả ra môi trường. Trên 40% các nhà máy nhiệt

điện trên thế giơí chạy bằng than. Khi tăng nhiệt độ và áp suất lò hơi, hiệu suất lý thuyết của các nhà

máy nhiệt điện có thể đạt tới 46%. Để tăng hiệu suất sử dụng than có thể dung nhà máy điện có chu

trình hỗn hợp đồng phát điện và nhiệt. Phương pháp hiệu quả nhất là sản xuất điện qua pin nhiên liệu

hoặc pin nhiên liệu cácbon nóng chảy, nó có thể tăng hiệu suất chu trình hỗn hợp lên tới 60 -85%.

Than cốc là chế phẩm được tạo nên từ than có độ tro và lưu huỳnh thấp, trong đó chất bốc được

lấy ra trong lò không có ôxi ở nhiệt độ 10000C dùng trong lò luyện kim

CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG

7

Khí hoá từ than tạo nên hỗn hợp cácbon monoxit (CO) và hiđrô có thể dùng làm nhiên liệu ôtô

như xăng và dầu điêzel. Trong khi khí hoá, than được hỗn hợp với ôxi và hơi nước ở nhiệt độ và áp suất

cao. Phản ứng được mô tả bằng phương trình:

(Than) + O2 + H2O → H2 + CO

Do giá dầu và khí đốt cao nên người ta quan tâm đến việc khí hoá than. Than cũng có thể biến

đổi thành nhiên liệu lỏng như xăng hoặc dầu diêzel qua một số quá trình công nghệ.

Phụ lục 1.3 nêu trữ lượng than và các nước sản xuất than chủ yếu.

1.3.3 Tình hình sản xuất điện trên thế giới

Điện năng là nguồn năng lượng chủ yếu của các quá trình sản xuất và đóng vai trò quan trọng

đối với đời sống. Theo IEA năm 2005 toàn thế giới sản xuất 16.100 TWh, trong đó thủy điện chiếm

15,5%, điện nguyên tử chiếm 14%, năng lượng tái tạo (không kể thủy điện truyền thống) chiếm 3,1%

còn lại là nhiệt điện than và dầu khí. Hình 1.3 nêu tình hình sản xuất điện thế giới năm 2005.

Phụ lục 1.4 nêu tình hình sản xuất điện của các nước công nghiệp hàng đầu.

Hình 1.3 Tình hình sản xuất điện thế giới

1.4 Tình hình khai thác và sử dụng năng lƣợng ở Việt Nam

1.4.1 Đại cương về năng lượng Việt Nam

Tiềm năng về năng lượng của Việt Nam khá phong phú. Theo tổng hợp của chương trình

KHCN-09 (12/2001) thì trữ lượng nguồn năng lượng sơ cấp ở Việt Nam được cho trong bảng 1.1.

Để phục vụ phát triển kinh tế, ngành năng lượng Việt Nam tăng trưởng với tốc độ cao trong giai

đoạn gần đây trong tất cả các lĩnh vực: khảo sát thăm dò, khai thác nguồn, truyền tải phân phối, xuất,

nhập khẩu năng lượng. Tuy nhiên vẫn tồn tại nhiều vấn đề yếu kém trong ngành năng lượng là:

Năng lực sản xuất còn thấp, còn tồn tại nhiều công nghệ cũ, lạc hậu, hiệu suất sử dụng thấp.

Gây ô nhiễm môi trường.

1 Nhiệt điện 2. Thủy điện

3. Điện nguyên tử 4. Năng lượng mới

1

2

3

4

CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG

8

Hiệu quả kinh doanh của ngành thấp.

Giá năng lượng cố định không thích hợp.

Đầu tư cho ngành năng lượng còn thấp so với yêu cầu, thủ tục đầu tư rườm rà.

Bảng 1.1 Tiềm năng năng lƣợng sơ cấp của Việt Nam

Trữ lượng Tổng

Dầu (triệu 3m ) 2.329,8

Khí đồng hành (tỷ 3m ) 593,3

Khí tự do (tỷ 3m ) 1046,6

Than antraxit (triệu tấn) 6.600

Than mỡ (triệu tấn) 21,2

Than nâu (triệu tấn) 318,6

Thủy điện TWh/năm 82

Uranium đủ cho 9.000 MW

Địa nhiệt 472 MW

Sinh khối 43-46 MTOE/năm

1.4.2 Than đá

Sản xuất than chủ yếu ở mỏ than Đông Bắc tăng từ 7,82 triệu tấn năm 1995 lên 45,84 triệu tấn

năm 2006 với tốc độ tăng trưởng bình quân hàng năm là 17,4%, xuất khẩu than tăng 23,9%. Từ năm

2007 chính phủ hạn chế xuất khẩu than nên sản xuất than năm 2008 có xu hướng giảm.

Bể than sông Hồng có trữ lượng rất lớn, khoảng 210 tỷ tấn, nằm dưới độ sâu từ 200m đến

1000m chủ yếu ở Hưng Yên, Thái Bình và Nam Định. Dự án khai thác than ở đây đang được triển khai

nghiên cứu nhằm tìm ra công nghệ khai thác thích hợp. Bảng 1.2 nêu tình hình sản xuất than giai đoạn

2000-2008.

Bảng 1.2 Tình hình sản xuất than Việt Nam giai đoạn 2000-2008

Năm 2000 2002 2004 2006 2008

Sản xuất than

(triệu tấn)

12,3 16,0 26,6 45,8 37,0

1.4.3 Dầu khí

Sản xuất dầu khí tăng trưởng với tốc độ nhanh. Tính đến 9/2009 Việt Nam đã khai thác được

259 triệu tấn dầu và 40 tỷ m3 khí. Bảng 1.3 cho tình hình khai thác dầu khí giai đoạn 2005 -2008.

Bảng 1.3 Tình hình khai thác dầu khí Việt Nam

CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG

9

Năm 2005 2008

Dầu (triệu tấn) 15 18

Khí (tỷ m3) 12 14

1.4.4 Thủy năng

Tiềm năng kinh tế kỹ thuật các lưu vực sông chính nước ta khá phong phú. Tiềm năng thủy điện

được đánh giá là 82 TWh. Tiềm năng kinh tế kỹ thuật các lưu vực sông chính của Việt Nam được cho

trong phụ lục 1.5.

1.4.5 Điện năng

Đến cuối năm 2009, điện lưới quốc gia đã về đến 100% số huyện, 97,32% số xã và 94,67% số

hộ dân nông thôn. Ngày 18/7/2007 Thủ tướng chính phủ phê duyệt Quy hoạch phát triển điện lực quốc

gia giai đoạn 2006-2015 có xét đến 2025 với mục tiêu đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế xã hội với mục

tiêu tăng trưởng GDP 8,5-9% nhu cầu điện năng tăng 17% (phương án cơ sở), 20% (phương án cao),

trong đó phương án cao là phương án điều hành và chuẩn bị, phương án 22% cho tăng trưởng đột biến

(Tổng sơ đồ VI).

Cơ cấu sản xuất điện năng của Việt Nam giai đoạn 2005-2010 được cho trong bảng 1.4.

Bảng 1.4 Cơ cấu sản xuất điện năng Việt Nam giai đoạn 2005-2010

Đơn vị GWh

Nguồn 2005 2006 2007 2008 2009 2010

Than 8.546 10.064 11.622 13.100 16.239 19.378

DO 70 89 108 128 115 103

FO 256 232 207 184 132 81

Khí 24.988 27.554 30.120 32.689 31.510 35.056

Thủy điện 18.647 21.751 24.856 27.964 31.510 35.056

Tổng cộng 53.000 59.690 66.913 74.065 82.619 91.175

1.5 Năng lƣợng và môi trƣờng

Việc sử dụng năng lượng hóa thạch gây ô nhiễm môi trường. Quá trình cháy của nhiên liệu hóa

thạch tạo nên điôxit cácbon CO2 và mêtan CH4. Cả hai là chất khí gây hiệu ứng nhà kính, là nguyên

nhân thay đổi khí hậu và làm nóng toàn cầu. Theo thống kê trong số các chất khí gây hiệu ứng nhà kính

CO2 chiếm 54%, mêtan 12%, ôzon 7%. Bức xạ từ mặt trời một phần bị phản xạ bởi bầu khí quyển

nhưng đa số bị bề mặt trái đất hấp thụ làm mặt đất bị nóng lên. Một số bức xạ hồng ngoại qua lớp không

khí và một số bị các phân tử khí gây hiệu ứng nhà kính, chủ yếu là CO2 bức xạ lại theo mọi hướng.. Kết

CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG

10

quả là bề mặt trái đất và lớp không khí tầm thấp bị đốt nóng nhiều hơn. Đây chính là hiệu ứng nhà kính

gây phát nóng toàn cầu.

Than là nhiên liệu phát thải CO2 nhiều nhất. Trung bình 1kg than phát thải 1,83 kg CO2. Như

vậy trung bình các nhà máy nhiệt điện than trên thế giới hàng năm tạo nên 3,7 tỷ tấn điôxit cácbon

(CO2), 10.000 tấn sunfua điôxit (SO2) nguyên nhân chính gây mưa axit, 10200 tấn NOx.

Xăng phát thải 2,22 kg CO2/l nhiên liệu.

Dầu điêzen phát thải 2,68 kg CO2/l nhiên liệu.

Khí hóa lỏng phát thải 1,66 kg CO2/l nhiên liệu.

80% chất thải gây hiệu ứng nhà kính phát ra từ quá trình sản xuất và sử dụng năng lượng, 20%

còn lại do sản xuất nông nghiệp và đốt rừng, cháy rừng gây ra.

Các nguồn năng lượng hoá thạch phát thải tro bụi chứa thủy ngân, uranium, thorium, asen và các

kim loại nặng khác là nguyên nhân gây ung thư và các bệnh hô hấp. Ngoài ra việc sử dụng năng lượng

còn gây ô nhiễm môi trường nước thải, gây tiếng ồn.

Từ thế kỷ 19 đến nay nhiệt độ trung bình bề mặt trái đất tăng 0,5-10C, mức nước biển tăng 101-

253 mm. Công ước khung về biến đổi khí hậu của Liên Hiệp Quốc đề xuất ngày 09/9/1992 với mục tiêu

thực hiện các giải pháp nhằm ổn định nồng độ của các chất khí gây hiệu ứng nhà kính trong khí quyển,

ngăn ngừa và hạn chế các tác hại của hiệu ứng nhà kính đối với nhân loại và hệ thống khí hậu toàn cầu.

Ở Việt Nam theo số liệu của Tổng cục Khí tượng thủy văn trong vòng 50 năm qua nhiệt độ trung

bình tăng 0,70C, mực nước biển tăng 20 cm, nhiều khu vực bị khô hạn trong khi đó thiên tai lụt lội với

cường độ ngày càng tăng. Việt Nam là một trong 5 nước chịu nguy cơ nước biển dâng cao lớn nhất.

Trong tương lai nếu không có biện pháp sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả thì tình hình ô nhiễm

môi trường sẽ càng trầm trọng.

1.6 Chính sách năng lƣợng của Việt nam

1.6.1 Chính sách năng lượng

Quan điểm và chính sách năng lượng của Việt nam dựa trên sự hài hòa giữa hiệu quả kinh tế, an

ninh năng lượng và bảo vệ môi trường. Cụ thể là:

1. Khai thác đa dạng, hợp lý và có hiệu quả nguồn tài nguyên trong nước, kết hợp với xuất nhập

khẩu hợp lý trên cơ sở giảm dần, tiến đến không xuất khẩu nhiên liệu sơ cấp, đáp ứng nhu cầu năng

lượng cho phát triển kinh tế xã hội, bảo tồn nhiên liệu và đảm bảo an ninh năng lượng cho tương lai

CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG

11

2. Phát triển các công trình mới đồng thời với việc cải tạo nâng cấp các công trình cũ. Sử dụng

năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong các khâu từ sản xuất, truyền tải, chế biến và sử dụng năng lượng.

3. Phát triển năng lượng đi đôi với bảo tồn tài nguyên, bảo vệ môi trường sinh thái. Đảm bảo

phát triển bền vững ngành năng lượng.

4. Từng bước hình thành thị trường cạnh tranh, đa dạng hóa phương thức đầu tư và kinh doanh

ngành năng lượng. Nhà nước chỉ độc quyền những khâu then chốt để đảm bảo an ninh năng lượng quốc

gia.

5. Đẩy mạnh chương trình năng lượng nông thôn. Nghiên cứu phát triển các dạng năng lượng

mới và tái tạo để đáp ứng cho nhu cầu sử dụng năng lượng, đặc biệt đối với các hải đảo, vùng sâu, vùng

xa.

6. Phát triển nhanh ngành năng lượng theo hướng đồng bộ, hiệu quả, trên cơ sở phát huy nguồn

nội lực, kết hợp với hợp tác quốc tế.

7. Phát triển dựa trên cơ sở sử dụng hợp lý, có hiệu quả nguồn tài nguyên năng lượng mỗi miền,

đảm bảo cung cấp đầy đủ, liên tục, an toàn cho nhu cầu năng lượng của tất cả các vùng trong toàn quốc.

8. Khuyến khích các thành phần kinh tế tham gia phát triển nguồn điện trên cơ sở tiềm năng

năng lượng sẵn có của Việt Nam, hạn chế phụ thuộc vào năng lượng nhập khẩu.

1.6.2 Khung pháp lý thúc đẩy tiết kiệm năng lượng ở Việt Nam

Để thực hiện việc sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả nhµ n­íc ®· x©y dùng mét lo¹t c¸c

v¨n b¶n cã tÝnh chÊt ph¸p quy vÒ sö dông n¨ng l­îng tiÕt kiÖm vµ hiÖu qu¶:

Cấp nhà nước:

Luật sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả thông qua ngày 24/11/2009/QH12.

Luật điện lực số 28/2004/QH11.

Nghị định 102/2003/NĐ-CP về tiết kiệm năng lượng.

Nghị định 105/2005/NĐ-CP quy định hướng dẫn một số điều trong luật điện lực.

Quyết định số 79/2006 QĐ-CP về Ch­¬ng tr×nh môc tiªu quèc gia vÒ sö dông n¨ng l­îng tiÕt

kiÖm hiÖu qu¶. Tiếp theo Thủ tướng chính phủ ký quyÕt ®Þnh sè 1855/Q§-TTg, phª duyÖt ChiÕn l­îc

ph¸t triÓn n¨ng l­îng quèc gia ®Õn n¨m 2020, tÇm nh×n ®Õn n¨m 2050.

Cấp bộ:

Thông tư 01/2004/TT/BCN hướng dẫn thực hiện Nghị định 102 của Chính phủ trong lĩnh vực

sản xuất.

Thông tư số 08/2006/TT-BCN hướng dẫn đăng ký, đánh giá, cấp phép nhãn cho các sản phẩm

tiêu thụ năng lượng.

Quyết định số 40/2005/QĐ-BXD về quy chế sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong các

tòa nhà thương mại. §©y lµ các v¨n b¶n quan träng nh»m sử dụng và ph¸t triÓn n¨ng l­îng g¾n liÒn víi

CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG

12

ChiÕn l­îc ph¸t triÓn kinh tÕ-x· héi cña ®Êt n­íc trong thêi kú c«ng nghiÖp hãa, hiÖn ®¹i hãa; phï hîp

víi xu h­íng héi nhËp quèc tÕ, sö dông hiÖu qu¶ nguån tµi nguyªn, thiÕt lËp an ninh n¨ng l­îng quèc

gia trong ®iÒu kiÖn më.

Các tổ chức quốc tế tích cực hỗ trợ Việt Nam trong nhiều dự án và chương trình tiết kiệm năng

lượng ở Việt Nam:

Dự án Chiếu sáng công cộng hiệu suất cao VEEPL. Dự án này do Quỹ Môi trường toàn cầu tài

trợ, Viện KHCN Việt Nam chủ trì thực hiện với mục tiêu dỡ bỏ rào cản đối với hiệu suất năng lượng

trong lĩnh vực Chiếu sáng công cộng, tiết kiệm được 1,32 tỷ kWh trong giai đoạn 2006-2014.

Chương trình Tiết kiệm năng lượng thương mại thí điểm CEEP do Quỹ Môi trường toàn cầu

thông qua Ngân hàng thế giới với mục tiêu khuyến khích phát triển dịch vụ tiết kiệm năng lượng mang

tính chất thương mại, thử nghiệm các mô hình quản lý dự án và cơ chế tài chính nhằm hỗ trợ các hoạt

động tiết kiệm năng lượng.

Dự án Nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng trong các doanh nghiệp vừa và nhỏ ở Việt Nam

PECSME do Qũy Môi trường toàn cầu tài trợ với mục tiêu nhân rộng công nghệ hiệu quả năng lượng 5

ngành gạch, gốm sứ, giấy và bột giấy, dệt nhuộm và công nghệ thực phẩm.

1.6.3 Dự báo yêu cầu về năng lượng

ChiÕn l­îc phát triển năng lượng Việt Nam ®Ò ra môc tiªu phÊn ®Êu: ®¶m b¶o cung cÊp ®ñ n¨ng

l­îng cho nhu cÇu ph¸t triÓn kinh tÕ-x· héi; trong ®ã cã n¨ng l­îng s¬ cÊp n¨m 2010 kho¶ng tõ 47,5-49,5

triÖu TOE; ®Õn n¨m 2020 ®¹t kho¶ng tõ 100-110 triÖu TOE; ®Õn n¨m 2050 ®¹t kho¶ng tõ 310-320 triÖu

TOE. Chương trình nµy cßn quy ®Þnh rÊt cô thÓ ®Þnh h­íng ph¸t triÓn cho tõng ngµnh n¨ng l­îng nh­: ®iÖn,

dÇu khÝ, n¨ng l­îng míi vµ t¸i t¹o...cïng víi c¸c chÝnh s¸ch ®¶m b¶o an ninh n¨ng l­îng quèc gia, chÝnh

s¸ch gi¸, chÝnh s¸ch ­u tiªn ph¸t triÓn n¨ng l­îng míi, sö dông n¨ng l­îng tiÕt kiÖm, b¶o vÖ m«i tr­êng....

§i ®«i víi viÖc chØ ra c¸c gi¶i ph¸p ph¶i thùc hiÖn, Thñ t­íng ChÝnh phñ cßn chØ ®¹o c¸c Bé, ngµnh chøc

n¨ng vµ c¸c ®Þa ph­¬ng ph¶i phèi hîp víi Bé C«ng Th­¬ng thùc hiÖn tèt ChiÕn l­îc ph¸t triÓn n¨ng l­îng

quèc gia.

Theo tÝnh to¸n nhu cÇu n¨ng l­îng cña ngµnh c«ng nghiÖp n¨m 2010 sÏ vµo kho¶ng 13,4-14 triÖu

TOE, n¨m 2020 kho¶ng 25,4-28 triÖu TOE, n¨m 2050 kho¶ng 110-131 triÖu TOE.

Bảng 1.5 sau đây nêu dự báo yêu cầu của năng lượng theo ngành.

Bảng 1.5 Dự báo yêu cầu của năng lƣợng theo ngành

Năm 2005 2015 2025 2005 2015 2025 05->15 15->25 05->25

Đơn vị MTOE MTOE MTOE % % % % % %

Nông, lâm,

ngư

0,5 0,7 0,9 2,8 2,0 1,4 3,1 2,8 2,9

CN nhẹ 4,1 10,0 26,2 22,2 28,4 40,0 9,2 10,1 9,7

CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG

13

CN nặng 4,6 7,8 11,9 24,5 22,1 18,2 5,5 4,3 4,9

Giao thông

vận tải

6,7 12,6 20,6 35,7 35,7 31,4 6,6 5,0 5,8

Thương

mại dịch vụ

1,1 1,7 2,3 6,1 4,9 3,6 4,4 2,9 3,6

Sinh hoạt 1,6 2,4 3,5 8,8 6,9 5,4 4,0 3,8 3,9

Tổng 18,6 35,2 65,4 100,0 100,0 100,0 6,6 6,4 6,5

Tû träng n¨ng l­îng tiªu thô cña ngµnh c«ng nghiÖp sÏ t¨ng lªn ®Õn 42% vµo n¨m 2020 vµ 52-

53% vµo n¨m 2050. Trong ngµnh nµy, tû träng ®iÖn sÏ t¨ng tõ 21% n¨m 2003 lªn 34% vµo n¨m 2020,

than sÏ gi¶m tõ 51% xuèng cßn 26%, khÝ ®èt t¨ng lªn vµ chiÕm tû träng kho¶ng 10% trong giai ®o¹n

2010-2020.

§èi víi ngµnh giao th«ng vËn t¶i nhu cÇu n¨ng l­îng 2010 vµo kho¶ng 11,3 triÖu TOE, n¨m

2020 kho¶ng 21,5-24 triÖu TOE, n¨m 2050 kho¶ng 55-72 triÖu TOE; tû träng tiªu thô n¨ng l­îng cña

ngµnh giao th«ng vËn t¶i sÏ gi¶m dÇn tõ 35% hiÖn nay xuèng cßn 27% vµo n¨m 2050. §èi víi ngµnh

dÞch vô vµo n¨m 2010 lµ kho¶ng 2,2 triÖu TOE, n¨m 2020 kho¶ng 2,7-3,4 triÖu TOE, n¨m 2050 kho¶ng

16-21 triÖu TOE; tû träng tiªu thô n¨ng l­îng gi÷ æn ®Þnh trong kho¶ng 7-8%.

Nhu cầu năng lượng cuối cùng theo dạng năng lượng được cho trong bảng 1.6 sau đây.

Bảng 1.6 Dự báo nhu cầu năng lƣợng cuối cùng theo dạng năng lƣợng

Năm 2005 2015 2025 2005 2015 2025

Đơn vị MTO MTO MTO % % %

Than 6,1 9,6 14,1 16,4 15,8 17,3

Dầu 10,3 19,0 32,6 27,7 31,3 31,8

Khí đồng hành 1,0 3,6 10,4 2,6 6,0 10,1

Khí tự nhiên 1,3 3,2 8,3 3,4 5,3 8,1

Điện 3,9 11,4 25,2 10,5 18,7 24,5

Tổng cộng 22,6 46,8 90,6 100,0 100,0 100,0

Nhu cÇu n¨ng l­îng cña ngµnh n«ng nghiÖp ®­îc dù b¸o lµ kho¶ng 1 triÖu TOE vµo n¨m 2010,

n¨m 2020 kho¶ng 1,4-1,5 triÖu TOE, n¨m 2050 kho¶ng 3,4-3,8 triÖu TOE. Tû träng tiªu thô n¨ng l­îng

sÏ gi¶m dÇn tõ 5% hiÖn nay xuèng cßn 2-3% vµo tõ sau n¨m 2010. §èi víi khu vùc d©n dông, tiªu thô

n¨ng l­îng sÏ t¨ng dÇn theo sù t¨ng d©n sè, tèc ®é ®« thÞ hãa vµ møc t¨ng thu nhËp.

Dù b¸o nhu cÇu n¨ng l­îng cho d©n dông vµo n¨m 2010 sÏ lµ kho¶ng 4,4 triÖu TOE, n¨m 2020

kho¶ng 8,2-8,6 triÖu TOE, n¨m 2050 kho¶ng 22-24 triÖu TOE, tû träng tiªu thô n¨ng l­îng sÏ gi¶m tõ

møc 14% hiÖn nay xuèng cßn 10-12% vµo giai ®o¹n sau n¨m 2020.

Nhu cÇu ®iÖn toµn quèc lªn tíi kho¶ng 93-100 tû kWh vµo n¨m 2010, kho¶ng 200-230 tû kWh

vµo n¨m 2020, kho¶ng 625-766 tû kWh vµo n¨m 2050; s¶n l­îng ®iÖn b×nh qu©n đầu ng­êi ®Õn n¨m

2020 ®¹t kho¶ng 2.058-2.350 kWh, ®Õn n¨m 2050 kho¶ng 6.100-7.500 kWh.

CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG

14

Sö dông than sÏ tiÕp tôc t¨ng mét c¸ch æn ®Þnh. Trong khi than lµm chÊt ®èt sinh ho¹t t¨ng chËm

(kho¶ng 1,5%/n¨m) vµ gi¶m dÇn tû träng tõ 30% hiÖn nay xuèng cßn 20% vµo n¨m 2010. Than sö dông

®Ó ph¸t ®iÖn t¨ng nhanh, ®¹t kho¶ng 10 triÖu tÊn vµo n¨m 2010, kho¶ng 15-20 triÖu tÊn vµo n¨m 2020,

kho¶ng 85-110 triÖu tÊn vµo n¨m 2050. Tæng nhu cÇu than trong n­íc ta s¶n xuÊt kho¶ng 20-30 triÖu

tÊn, 30-40 triÖu tÊn, 150-190 triÖu tÊn t­¬ng øng víi c¸c n¨m 2010, 2020, 2050.

§Æc biÖt, lµ mét n­íc ®ang ph¸t triÓn nªn nhu cÇu tiªu thô s¶n phÈm x¨ng dÇu ë ViÖt Nam sÏ

t¨ng rÊt nhanh, víi møc trung b×nh kho¶ng 9-10%/n¨m trong giai ®o¹n tõ n¨m 2010, 6-7%/n¨m 2011-

2020 vµ kho¶ng 4,5%/n¨m tõ n¨m 2021 - 2050. Nhu cÇu c¸c s¶n phÈm x¨ng dÇu vµo c¸c n¨m 2010 sÏ

vµo kho¶ng 13,4-14 triÖu TOE, 2020 kho¶ng 25,4-28 triÖu TOE, 2050 kho¶ng 101-131 triÖu TOE, t­¬ng

øng lµ kho¶ng 11,2 triÖu tÊn 17,5-18 triÖu tÊn.

Nhu cÇu dÇu lµm nguyªn liÖu trong c«ng nghiÖp hãa dÇu t¨ng nhanh: cÇn trªn 5 triÖu tÊn vµo

n¨m 2005, kho¶ng 8 triÖu tÊn vµo n¨m 2010 vµ trªn 17 triÖu tÊn vµo n¨m 2020. T­¬ng tù lµ nhu cÇu tiªu

thô khÝ (80% cho s¶n xuất điện) n¨m 2010 cÇn kho¶ng 8-10 tû m3, cã thÓ lªn ®Õn 14-18 tû m3 vµo n¨m

2020 tïy thuéc vµo kh¶ n¨ng cÊp khÝ.

Tõ mét n­íc xuÊt khÈu n¨ng l­îng, b¾t ®Çu tõ n¨m 2013 dù kiÕn ViÖt Nam sÏ trë thµnh n­íc

nhËp khÈu n¨ng l­îng víi tØ lÖ kho¶ng 25-27% vµo n¨m 2020, kho¶ng 57-62% vµo n¨m 2050 (kh«ng kÓ

nhiªn liÖu h¹t nh©n). Con sè nµy cã thÓ lín h¬n n÷a nÕu ngay tõ b©y giê ngµnh n¨ng l­îng ViÖt Nam

kh«ng cã sù ®Çu t­ lín vµ quyÕt liÖt cho c©n b»ng gi÷a cung vµ cÇu vÒ n¨ng l­îng.

Theo ­íc tÝnh tæng vèn ®Çu t­ cho ph¸t triÓn ngµnh n¨ng l­îng tõ n¨m 2002-2020 sÏ lªn ®Õn

kho¶ng 78,5 tû USD, trong ®ã giai ®o¹n tõ n¨m 2002-2010 cÇn kho¶ng 36,9 tû USD, giai ®o¹n tõ n¨m

2011-2020 cÇn 41,6 tû USD.

§Çu t­ cho ngµnh ®iÖn sÏ chiÕm kho¶ng 4% GDP trong giai ®o¹n ®Õn n¨m 2010, kho¶ng 2,5%

trong giai đoạn tõ n¨m 2011-2020; ®Çu t­ cho ngµnh dÇu khÝ chiÕm kho¶ng 3-4% GDP trong giai ®o¹n

tõ n¨m 2010 vµ kho¶ng 1,7-2% trong giai ®o¹n sau; ®Çu t­ cho ngµnh than chiÕm kho¶ng 0,15- 0,2%

GDP. §èi víi ngµnh ®iÖn ®Õn n¨m 2020 sÏ khai th¸c gÇn hÕt tiềm năng thñy ®iÖn trªn c¸c dßng s«ng

chÝnh. Nguån nhiÖt ®iÖn khÝ sÏ ®­îc ph¸t triÓn t¹i khu vùc miÒn Nam (tæng c«ng suÊt c¸c nhµ m¸y ®iÖn

sö dông khÝ ®èt kho¶ng 7.000MW, tiªu thô kho¶ng 6,3-7 tû m3 khÝ vµo n¨m 2010 t­¬ng øng lµ 11.000-

14.000MW, 11,5-15 tû m3 vµ n¨m 2020, tïy theo kh¶ n¨ng cung cÊp khÝ).

Giai ®o¹n 2006-2010 c¸c nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn than sÏ cã tæng c«ng suÊt 4.200 MW tiªu thô

kho¶ng 10 triÖu tÊn/n¨m, ®Õn n¨m 2020 c¸c nguån ®iÖn than s¶n xuÊt 46-54 TWh, tiªu thô 20-30 triÖu

tÊn/n¨m

Trong giai ®o¹n 2006-2010 sÏ x©y dùng thªm c¸c tr¹m biÕn ¸p 500 kV víi tæng dung l­îng

8400 MVA. X©y dùng trªn 5.000 km ®­êng d©y, x©y dùng míi vµ më réng 85 tr¹m biÕn ¸p víi tæng

dung l­îng 15.600 MVA thuéc l­íi ®iÖn 220 kV.

®èi víi ngµnh than, sÏ tiÕn hµnh ®Çu t­, c¶i t¹o, më réng vµ ®Çu t­ c¸c má ®Ó t¨ng s¶n l­îng;

duy tr× s¶n l­îng tèi ®a c¸c má lé thiªn, ®Çu t­ míi thªm mét sè má hÇm lß t¹i Qu¶ng Ninh vµ bÓ than

CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG

15

®ång b»ng B¾c Bé ®Ó ®¹t s¶n l­îng than khai th¸c 30-40 triÖu tÊn vµo n¨m 2020 (trong ®ã cã 1,5 triÖu

tÊn ®­îc khai th¸c t¹i Kho¸i Ch©u, H­ng Yªn)

Ngµnh dÇu khÝ còng cÇn ®Çu t­ ®Ó ®Èy m¹nh c«ng t¸c t×m kiÕm th¨m dß dÇu khÝ th«ng qua viÖc

kh«i phôc vµ ®Èy m¹nh c«ng t¸c th¨m dß ë bÓ S«ng Hång; ®µm ph¸n vµ kÝ kÕt víi c¸c c«ng ty dÇu khÝ

n­íc ngoµi hîp ®ång t×m kiÕm th¨m dß víi c¸c h×nh thøc kh¸c nhau ®Æc biÖt lµ ®èi víi nh÷ng vïng n­íc

s©u xa bê; hîp t¸c t×m kiÕm th¨m dß vµ khai th¸c dÇu khÝ víi c¸c n­íc cã liªn quan t¹i c¸c khu vô chång

lÊn... nh»m ®¶m b¶o gia t¨ng tr÷ l­îng trung b×nh h»ng n¨m kho¶ng 40 triÖu tÊn dÇu quy ®æi, n©ng tæng

tr÷ l­îng x¸c minh kho¶ng 1,5-1,6 tû m3 dÇu quy ®æi.

Môc tiªu cña ngµnh lµ ®­a s¶n l­îng khai th¸c dÇu khÝ ®¹t 30-32 triÖu tÊn dÇu quy ®æi. Khai th¸c

trong n­íc dÇu th« ®¹t kho¶ng 16-18 triÖu tÊn, khÝ ®¹t kho¶ng 12-14 tû m3; khai th¸c tõ n­íc ngoµi 2-3

triÖu tÊn dÇu th« vµo n¨m 2010.

Hµng lo¹t c¸c c«ng tr×nh ®­êng èng dÉn sÏ ®­îc ®Çu t­ x©y dùng. Tõ Phó Mü thành phố Hồ Chí

Minh, hÖ thèng thu gom vµ vËn chuyÓn khÝ má Ruby-Emerald ®Ó cung cÊp bæ sung cho ®­êng èng khÝ

B¹ch Hæ c¸c ®­êng èng dÉn khÝ PM3-Cµ Mau vµ L« B - ¤ M«n thuéc khu vùc T©y Nam ®­êng èng khÝ

nèi m¹ng miÒn §«ng vµ T©y Nam Bé ®Ó n©ng cao an ninh cung cÊp khÝ vµ hÖ thèng sö dông khÝ ®ång

b»ng B¾c Bé (Th¸i B×nh).

Bªn c¹nh ®ã kh©u chÕ biÕn dÇu khÝ còng sÏ ®­îc ®Èy m¹nh nh»m tõng b­íc ®¶m b¶o an ninh

nhiªn liÖu, ®¸p øng 60-70% nhu cÇu vÒ s¶n phÈm trong n­íc, 50-60% nhu cÇu ph©n ®¹m, 20-30% nhu

cÇu chÊt dÎo.

1.6.4 Tầm quan trọng của việc sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả

ViÖc sö dông n¨ng l­îng tiÕt kiÖm vµ hiÖu qu¶ cã ý nghÜa rÊt quan träng trong qu¸ tr×nh ph¸t

triÓn n¨ng l­îng. Thùc hiÖn tèt c«ng t¸c nµy sÏ gãp phÇn ®¸p øng nhu cÇu sö dông n¨ng l­îng ngµy mét

cao h¬n cña nÒn kinh tÕ quèc d©n, ®ång thêi b¶o vÖ ®­îc m«i tr­êng. Khai th¸c hîp lý c¸c nguån tµi

nguyªn n¨ng l­îng gióp tiÕt kiÖm ngo¹i tÖ, ph¸t triÓn kinh tÕ x· héi mét c¸ch bÒn v÷ng.

Cường độ tiêu thụ năng lượng của Viêt Nam hiện nay còn cao, khoảng 0,59 TOE/1000 USD

GDP. Tương tự mức tiêu thụ điện năng là 1250 kWh/1000 USD GDP. TÝnh to¸n cho thÊy nÕu gi¶m hÖ

sè ®µn håi n¨ng l­îng (tû sè gi÷a tèc ®é t¨ng tiªu thô n¨ng l­îng/tèc ®é t¨ng tr­ëng GDP trong cïng

giai ®o¹n) từ 1,25 hiện nay xuống 0,8 vµo n¨m 2020 vµ c¸c n¨m sau th× cã thÓ tiÕt kiÖm ®­îc kho¶ng 2

triÖu TOE, kho¶ng 500 triÖu USD vµo n¨m 2020.

Môc tiªu gi¶m hÖ sè ®µn håi tr­íc hÕt lµ nh»m vµo c«ng nghiÖp vµ giao th«ng vËn t¶i lµ hai

ngµnh tiªu thô n¨ng l­îng chÝnh (chiÕm kho¶ng 38% vµ 35% nhu cÇu n¨ng l­îng), tiÕp ®Õn lµ ngµnh

th­¬ng m¹i, dÞch vô vµ d©n dông.

Ngành công nghiệp Việt Nam hiện đang có cường độ năng lượng lớn gần gấp hai lần Hàn Quốc,

gấp ba lần rưỡi Pháp, gấp ba lần Hoa Kỳ (hình 1.4). C¸c gi¶i ph¸p chÝnh ®­îc c¸c chuyªn gia x©y dùng

chÝnh s¸ch n¨ng l­îng quèc gia ViÖt Nam ®­a ra ®èi víi ngµnh nµy lµ cÇn thùc hiÖn c¸c biÖn ph¸p c«ng

nghÖ, c¶i tiÕn qu¶n lý, söa ch÷a phôc håi c¶i tiÕn thiÕt bÞ; ®æi míi n©ng cÊp thiÕt bÞ, thay thÕ c¸c thiÕt bÞ

CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG

16

cã hiÖu suÊt thÊp, ®æi míi c«ng nghÖ, sö dông thiÕt bÞ hiÖn ®¹i cã hiÖu suÊt n¨ng l­îng cao; thùc hiÖn

c¸c gi¶i ph¸p khoa häc vµ c«ng nghÖ nh»m thiÕt kÕ chÕ t¹o c¸c trang thiÕt bÞ sö dông n¨ng l­îng có hiệu

suất cao.

Gần đây c­êng ®é tiªu thô n¨ng l­îng trªn thÕ giíi gi¶m trung b×nh 0,5 % mçi n¨m. Nhê tiÕn bé

c«ng nghÖ, c¸c n­íc c«ng nghiÖp gi¶m c­êng ®é tiªu thô n¨ng l­îng nhanh h¬n. VÝ dô mçi n¨m c­êng

®é tiªu thô n¨ng l­îng gi¶m 0,6 % ë Hµn Quèc, 1,0 % ë Ph¸p vµ 2,2 % ë Hoa Kú. ViÖt Nam lµ mét

trong sè Ýt quèc gia cã c­êng ®é tiªu thô n¨ng l­îng gia t¨ng.

Hình 1.4 Cường độ tiêu thụ năng lượng

§èi víi ngµnh giao th«ng vËn t¶i, viÖc thùc hiÖn tiÕt kiÖm n¨ng l­îng cã ý nghÜa lín c¶ vÒ kinh

tÕ vµ m«i tr­êng, ®Æc biÖt lµ c¸c thµnh phè lín. C¸c gi¶i ph¸p ®­îc ®­a ra ®èi víi ngµnh nµy lµ t¨ng

c­êng vËn t¶i hµnh kh¸ch vµ hµng hãa b»ng ®­êng s¾t thay cho ®­êng bé, nghiªn cøu ph¸t triÓn hÖ

thống tµu ®iÖn ngÇm t¹i Hµ Néi vµ thµnh phè HCM, t¨ng c­êng sö dông c¸c lo¹i xe cã hiÖu suÊt n¨ng

l­îng cao, lo¹i bá c¸c ph­¬ng tiÖn cò vµ hiÖu suÊt thÊp; x©y dùng quy ho¹ch giao th«ng trong c¸c thµnh

phè vµ quèc gia ®Ó x¸c ®Þnh c¸c tuyÕn vËn t¶i h¬p lý; thùc hiÖn ­u ®·i vÒ thuÕ, ®Çu t­ ®Ó ph¸t triÓn hÖ

th«ng ph©n phèi vµ ph­¬ng tiÖn sö dông khÝ ho¸ láng.

§èi víi ngµnh chiÕu s¸ng ch­¬ng tr×nh quèc gia ChiÕu s¸ng tiÕt kiÖm vµ hiÖu qu¶ ®· ®­îc triÓn

khai. Th«ng qua viÖc ph¸t triÓn hÖ thèng chiÕu s¸ng bao gåm x©y dùng hÖ thèng míi, c¶i t¹o hÖ thèng

chiÕu s¸ng cò, gia t¨ng chÊt l­îng chiÕu s¸ng nh­ng ph¶i t×m c¸ch gi¶m nhu cÇu n¨ng l­îng cho chiÕu

s¸ng, ®Æc biÖt lµ vµo giê cao ®iÓm vµ vËn hµnh chiÕu s¸ng c«ng céng tèt h¬n. C¸c ho¹t ®éng chuyÓn giao

kü thuËt sÏ hç trî ngµnh chiÕu s¸ng ViÖt Nam ®Ó ®¸p øng nh÷ng thÞ tr­êng míi. N©ng cao chÊt l­îng

thiÕt kÕ vµ l¾p ®Æt c¸c thiÕt bÞ chiÕu s¸ng sÏ lµm cho chiÕu s¸ng tèt h¬n vµ nhÊt qu¸n h¬n cho ®­êng phè

vµ c¸c c¬ së c«ng céng, gãp phÇn quan träng vµo viÖc thùc hiÖn cam kÕt quèc tÕ cña ChÝnh phñ ViÖt

Nam vÒ gi¶m khÝ th¶i g©y hiÖu øng nhµ kÝnh. Thêi gian qua vµ trong nh÷ng n¨m s¾p tíi sù thiÕu hôt

®iÖn n¨ng kh«ng chØ lµ vÊn ®Ò riªng cña ngµnh ®iÖn mµ ®· trë thµnh vÊn ®Ò quan t©m cña toµn thÓ x·

héi.

Các nhóm nội dung sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả được cho trong phụ lục 1.6.

CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG

17

Thành lập Ban chỉ đạo nhà nước Chương trình mục tiêu quốc gia về sử dụng năng lượng tiết

kiệm và hiệu quả đặt tại Bộ Công Thương, có sự phối hợp của Bộ Tài chính, Bộ Kế hoạch và Đầu tư,

UBND các tỉnh thành.

Mục tiêu cụ thể là phấn đấu tiết kiệm từ 3-5% tổng mức tiêu thụ năng lượng toàn quốc giai đoạn

2006-2010 và từ 5-8% trong giai đoạn 2011-2020 tổng mức tiêu thụ năng lượng toàn quốc so với dự báo

hiện nay về phát triển năng lượng và phát triển kinh tế-xã hội theo phương án phát triển bình thường.

Theo kết quả khảo sát của dự án DSM giai đoạn 1 tiềm năng tiết kiệm năng lượng theo ngành:

Công nghiệp xi măng - 50%

Công nghiệp gốm sứ - 35%

Phát điện than - 25%

Ngành dệt may - 30%

Các tòa nhà thương mại - 25%

Công nghiệp thép - 20%

Nông nghiệp - 50%

Chế biến lương thực, thực phẩm - 25%

Sử dụng nước - 15%

1.7 Năng lƣợng trong một số quá trình sản xuất

1.7.1 Sản xuất xi măng

Xi măng là một sản phẩm đòi hỏi tiêu phí nhiều năng lượng. Trong một nhà máy sản xuất xi

măng, năng lượng thường chiếm khoảng 20-25% tổng giá thành sản xuất. Lò nung nhiệt độ cao tiêu tốn

từ 55-85% của năng lượng đầu vào. Có 4 công nghệ cơ bản sản xuất xi măng:

Công nghệ ướt: Nguyên liệu thô hòa trộn với 30-40 % nước và được nung trong lò. Công nghệ

ướt tiêu tốn nhiều năng lượng hơn các công nghệ khác.

Công nghệ bán ướt: Nguyên liệu thô được chuẩn bị theo công nghệ ướt sau đó được sấy và cấp

vào lò dưới dạng hạt nhỏ thành một khối khô.

Công nghệ bán khô: Nguyên liệu được nghiền theo quy trình khô và thêm khoảng 10-12 %

nước.

Công nghệ khô là công nghệ của các lò nung hiện đại trong đó nguyên liệu cấp dưới dạng bột

khô.

Các lò nung xi măng có kích thước lớn chiều dài có thể tới 230 m và đường kính tới 8 m. Lò được

quay với tốc độ 170-180 vòng/giờ trong các nhà máy hiện đại. Bột liệu được cấp từ phía trên sau đó

dịch chuyển từ từ theo chuyển động của lò nung xuống phía dưới gần với vùng cháy. Than là nhiên liệu

được dùng phổ biến nhất. Tại vùng sấy phía trên nhiệt độ nguyên liệu có thể đạt tới 800 C0. Tiếp theo là

vùng can xi hóa nơi CO2 được loại bỏ khỏi đá vôi và chuyển thành CaO tự do ở nhiệt độ xấp xỉ

CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG

18

1000 C0 . Cuối quá trình can xi hóa CaO tự do đi vào vùng tự do có nhiệt độ duy trì từ 1000-1200 C0 .

Theo thời gian nguyên liệu sẽ đạt tới vùng ngọn lửa 1425-1550 C0 . Sau vùng cực nóng này nhiệt độ

giảm xuống, khi lạnh chúng vón cục tạo thành clinker. Tiếp theo nguyên liệu rời khỏi lò nung và vào

buồng làm mát. Không khí sau khi rời lò nung được khử bụi bằng bộ lọc tĩnh điện và đưa vào ống khói.

Clinker được nghiền cùng với khoảng 5 % thạch cao tạo nên xi măng bột. Lò nung xi măng lò xoay

được cho trong hình 1.5.

Hình 1.5 Lò nung xi măng lò quay

Quá trình sản xuất xi măng sử dụng hai dạng năng lượng: nhiệt năng dùng nhiên liệu than hoặc khí

đốt và năng lượng cơ được truyền động bằng điện. Nhiệt năng chiếm khoảng 87% tổng năng lượng. Hai

cụm tiêu thụ năng lượng nhiều nhất trong quá trình sản xuất xi măng là quá trình sản xuất clinker và quá

trình nghiền. Tiêu thụ năng lượng điển hình cho sản xuất xi măng được cho trong bảng 1.7.

Bảng 1.7 Tiêu thụ điện và nhiệt năng cho công nghệ sản xuất xi măng

Công nghệ Nhiệt năng (GJ/ tấn) Điện năng (kWh/tấn)

Công nghệ ướt 5,02-5,03 70-125

Công nghệ bán ướt 3,15-3,86 70-125

Công nghệ khô 2,88-3,40 110-125

Công nghệ bán khô 3,10-3,50 110-125

Các giải pháp tiết kiệm năng lượng trong sản xuất xi măng:

Giải pháp dài hạn và trung hạn: chuyển từ công nghệ cũ sang công nghệ mới hoặc công nghệ có

hiệu suất cao, tái sử dụng nguyên liệu và nhiệt thải. Hệ thống lọc bụi tốt giảm tổn thất nguyên liệu. Mỗi

phần trăm nguyên liệu tổn thất sẽ tiêu thụ năng lượng thêm 42 MJ/tấn clinker. Các ước lượng tiết kiệm

năng lượng theo sự thay đổi công nghệ được cho trong bảng 1.8. Hệ thống đồng phát sử dụng năng

lượng nhiệt thải của lò xi măng để sinh hơi dùng phát điện. Có thể phát điện với 50-100 kWh/tấn

clinker.

Giải pháp ngắn hạn: có thể tiết kiệm 10-15% năng lượng.

Kiểm soát không khí cháy (giảm 10% hệ số không khí thừa có thể tiết kiệm được 35-85 MJ/tấn

clinker);

CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG

19

Tăng cường cách nhiệt của lò nung;

Kiểm soát các thành phần cấu tạo của nguyên liệu thô;

Bịt kín không cho không khí lọt vào;

Vận hành đảm bảo lò làm việc liên tục.

Bảng 1.8 Tiết kiệm năng lƣợng theo sự thay đổi công nghệ

Hoạt động Công nghệ cũ Công nghệ mới Tiết kiệm năng

lượng (lần)

Thay thế ướt khô với gia nhiệt sơ bộ 1,8-5,0

Chuyển đổi ướt khô với gia nhiệt sơ bộ 1,8-4,0

Chuyển đổi ướt khô 0.8-1,6

Thay thế ướt bán ướt gia nhiệt sơ bộ tới 3,0

Chuyển đổi ướt bán ướt gia nhiệt sơ bộ tới 2,5

Thay thế ướt ướt với thiết bị sấy phun tới 2,0

Chuyển đổi ướt ướt với thiết bị sấy phun 0,9-2,0

Thay thế khô khô với gia nhiệt sơ bộ 0,2- 2,0

Chuyển đổi khô khô với gia nhiệt sơ bộ 0,9-1,5

1.7.2 Sản xuất gạch, gốm sứ

Gốm sứ có thể được phân loại theo nhiều cách khác nhau:

Đồ sét nung được sản xuất bằng đất sét dưới nhiệt độ 10500C. Gạch, ngói và chậu cảnh thuộc

loại này;

Đồ đất nung được sản xuất bằng cách nung ở nhiệt độ 1150 -12500C trong vùng thủy tinh hóa;

Đồ sứ được sản xuất bằng cách nung ở vùng nhiệt độ trên 12500C khi chuyển thành dạng thủy

tinh trong mờ.

Nguyên liệu thô dùng làm gốm sứ chủ yếu là cao lanh, đất sét và các chất phụ gia. Gốm thô được gia

công và chuẩn bị nguyên liệu theo các phương pháp sau:

Phương pháp ướt là phương pháp cổ điển, thích hợp cho nguyên liệu dẻo, nguyên liệu được làm

khô tự nhiên hoặc được sấy nhiệt;

Phương pháp khô thích hợp cho nguyên liệu sét có độ cứng cao, kém dẻo và nhiều tạp chất. Cần

sấy nguyên liệu đến độ ẩm dưới 6%;

Phương pháp nửa khô là kết hợp cả phương pháp khô và ướt. Ban đầu nguyên liệu được nghiền

khô sau đó được trộn đều đến độ ẩm thích hợp và nghiền ướt;

Phương pháp nhiệt giống phương pháp trên nhưng thay cho phun nước bằng phun hơi quá nhiệt.

Phương pháp này có ưu điểm là sản phẩm dễ sấy khô.

CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG

20

Trong công nghệ gốm sứ sử dụng hai dạng năng lượng là điện và nhiệt. Điện năng sử dụng cho

truyền động cho các máy nghiền, trộn, bơm quạt và thắp sáng. Nhiệt năng dùng cho sấy và nung trong

đó nhiệt năng chiếm phần lớn. Công đoạn nung tiêu tốn nhiệt năng nhiều nhất nên cần tập trung cải tiến

trong giai đoạn này. Chi phí năng lượng thường chiếm từ 15-20% giá thành.

Hiện nay cả nước có hơn 300 nhà máy gạch sử dụng công nghệ lò tuynen. Ngoài ra còn có hàng

ngàn cơ sở sản xuất gạch thủ công. Sản lượng gạch toàn ngành năm 2005 đạt 16,7 tỷ viên. Phấn đấu

trong 5 năm tới đảm bảo 20 tỷ viên.

Trong công nghệ sản xuất gạch năng lượng được sử dụng trong hai công đoạn:

Đùn ép, chế biến gạch mộc. Các máy đùn ép thường chạy bằng máy nổ 12-16 CV hoặc động cơ

điện không đồng bộ công suất dưới 15 kW làm việc với tải cực đại;

Nung đốt trong lò theo kiểu gián đoạn. Đây là công đoạn tiêu tốn năng lượng nhiều nhất và khí

thải ảnh hưởng lớn đến môi trường. Với công nghệ đốt truyền thống các mẻ đốt kéo dài và không sử

dụng được nhiệt thừa của khói thải và của gạch đã nung trong giai đoạn nguội khiến cho tiêu hao năng

lượng lớn.

Các biện pháp sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong công nghiệp gốm sứ được cho trong

bảng 1.9 sau đây:

Bảng 1.9 Các biện pháp tiết kiệm năng lƣợng cho ngành gốm sứ

Biện pháp Quá trình sấy Quá trình nung

1. Tăng cường

quản lý trong

xí nghiệp

- Điều khiển và

giám sát quá

trình cháy

nhiên liệu.

- Khống chế nhiệt độ khói thải.

- Hạn chế rò rỉ khí nóng và lọt khí lạnh.

- Hiệu chỉnh lượng không khí đốt.

- Giám sát quá trình nung, điều chỉnh tốc độ nạp phôi.

2. Cải tiến

thiết bị

- Cách nhiệt

tường lò

- Nên chuyển sang dạng lò nung liên tục

- Nên lắp đặt thiết bị thu hồi nhiệt khói thải lò nung.

- Điều khiển tối ưu tốc độ xe goòng vào ra.

3. Cải tiến

hoặc thay thế

dây chuyền

- Thay đổi hoàn toàn sang công nghệ lò nung kiểu

quay

Suất tiêu hao năng lượng của các loại lò gạch Việt Nam cho trong bảng 1.10.

Bảng 1.10 Suất tiêu hao năng lƣợng của các loại lò gạch ở Việt Nam

Loại lò Nhiên liệu

sử dụng

Suất tiêu hao năng lượng

MJ/kg gạch thành phẩm

Lò đứng miền Bắc than 2-2,5

Lò đứng miền Nam củi 4,1-5,2

Lò tròn miền Nam trấu 3,8-10,1

CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG

21

Lò vòng than 2,2-3,1

Lò tuynen than, dầu, khí 1,5-2,4

Lò tunen có nguồn gốc từ Đức được du nhập vào Việt Nam từ năm 1976. Công suất lò từ 7 đến

40 triệu viên/năm/lò. Ưu điểm nổi bật của lò tuynen là sản lượng lớn, nung liên tục, chủ động sấy, tiết

kiệm năng lượng, mức độ cơ giới hóa cao, giảm phát thải CO2. Việc sử dụng năng lượng trong lò tuynen

theo các công đoạn sau đây:

Đùn ép, chế biến tạo hình, các động cơ công suất tương đối lớn nhưng dưới 55 kW, số động cơ

của toàn dây chuyền đùn ép từ 5-9 cái. Việc tiết kiệm điện năng thường tập trung vào việc lựa chọn

động cơ có công suất thích hợp;

Máy nghiền than, máy bơm và hệ thống máy dập, tời kéo. Các công đoạn này thường sử dụng

động cơ dưới 22 kW;

Lò nung liên tục, nhiệt độ khói thải tương đối cao. Lò có dạng đường hầm thẳng sử dụng nhiên

liệu than cám, dầu DO, FO, khí đốt. Lò có bộ phận hồi lưu và trộn khí. Lò được chia làm 3 vùng: vùng

đốt nóng, vùng nung và vùng làm nguội. Không khí được dần làm nóng lên sau khi làm nguội sản phẩm

được chuyển sang vùng nung tham gia quá trình cháy và chuyển sang vùng đốt nóng để sấy khô gạch

mộc. Khói được thải ra nhờ quạt hút. Sự tuần hoàn của khí thải cho phép tạo ra chế độ nhiệt đồng đều

của lò.

Định mức tiêu hao năng lượng và phát thải CO2/1000 viên gạch đối với lò tunen được cho trong

bảng 1.11.

Bảng 1.11 Định mức tiêu hao năng lƣợng và phát thải CO2/1000 viên gạch lò tunen

Loại năng lượng Khối lượng Phát thải CO2 (tấn)

Điện (kWh) 54,62 0,020

Than (tấn) 0,10 0.200

Dầu DO (lít) 0,82 0,002

Dầu FO 1,23 0,004

Củi (m3) 0,003 0,004

1.7.3 Sản xuất giấy

Tiêu thụ giấy bình quân theo đầu người của Việt Nam tăng từ 3,2 kg năm 1995 lên 7 kg năm

2002 và dự kiến sẽ đạt 13 kg vào năm 2010. Chi phí đầu tư cho sản xuất 1 triệu tấn giấy và khoảng 1

triệu tấn bột giấy ước tính 1,8 tỷ USD, đầu tư cho trồng rừng lên tới 3,2 tỷ USD. Hoa Kỳ là nước sản

xuất giấy hàng đầu với 26 tỷ tấn giấy và 9 tỷ tấn bột giấy chiếm 35% sản lượng toàn cầu.

CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG

22

Nguyên liệu đầu vào chủ yếu của ngành giấy là gỗ, tre, nứa, bã mía, rơm… Trong những nguyên

liệu này xenlulô tồn tại dưới dạng hiđrôcácbon mạch dài liên kết với nhau bằng lớp hồ. Bản chất hóa

học của công nghệ sản xuất bột giấy là bẻ gẫy mạch cácbon và loại bỏ lớp hồ khỏi sợi xenlulô. Quá

trình này được thực hiện trong nồi nấu.

Các công đoạn sản xuất giấy:

Công đoạn chuẩn bị nguyên liệu bao gồm bốc dỡ, bóc vỏ, chặt ngắn và băm nhỏ nguyên liệu.

Công đoạn tạo bột giải phóng kết cấu sợi xenlulô ra khỏi lớp hồ liên kết và làm lơ lửng các sợi

này trong nước. Hỗn hợp bột có kết cấu sợi dài ít hồ. Có 3 loại công nghệ tạo bột: công nghệ cơ học,

hóa học và bán hóa học trong đó công nghệ hóa học Kraft được sử dụng phổ biến. Trong công nghệ này

gỗ được hấp sơ bộ bằng hơi nước cho mềm và thoát khí sau đó được cho vào dung dịch có tính kiềm

mạnh và nấu trong nồi áp lực và được gia nhiệt sơ bộ đến 160-170 0C. Chất hồ chưa tách hết khỏi cấu

trúc gỗ được tiếp tục tách ra sau các công đoạn tẩy trắng. Tiếp theo là công đoạn sấy bột.

Công đoạn chế tạo giấy thành phẩm pha trộn bột với chất phụ gia, định khung tiếp theo là công

đoạn định hình và ép.

Công đoạn sấy thành phẩm.

Các công đoạn sản xuất giấy và năng lượng tiêu thụ được cho trong bảng 1.12.

Bảng 1.12 Các công đoạn sản xuất giấy và năng lƣợng tiêu thụ

Công đoạn Nhiệt năng

tiêu thụ GJ/tấn

Điện năng tiêu thụ

kWh/tấn

Chuẩn bị nguyên liệu 30,3

Tạo bột, giải phóng sợi xenlulô 4,4 406

Tẩy trắng 4,3 159

Sấy bột 4,5 155

Chế tạo giấy thành phẩm 0,7 274

Định hình và ép 238

Sấy thành phẩm 10 21

Những biện pháp tiết kiệm năng lượng trong công nghệ giấy:

Giải pháp thu hồi vốn nhanh với mức tiết kiệm khoảng 5% lượng hơi tiêu thụ mà không cần đầu tư,

hoặc đầu tư ít.

Điều khiển chính xác thiết bị bốc hơi và nồi nấu;

Điều khiển chính xác tiêu thụ nước;

Tái sử dụng nước và quản lý tốt sử dụng nước nóng;

Tăng công suất thiết bị bốc hơi.

CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG

23

Giải pháp có thời gian thu hồi vốn ngắn hạn dưới 2 năm có thể giảm tiêu thụ 5-10% hơi liên quan

đến tận dụng nhiệt có nhiệt độ cao để tận dụng lò hơi:

Thu hồi nhiệt từ nước ngưng của thiết bị bốc hơi, nhiệt thải của thiết bị tẩy trắng, nước xả đáy lò

hơi, khói lò hơi.

Giải pháp tiết kiệm năng lượng có thời gian thu hồi vốn trung bình từ 2-4 năm cho phép giảm tiêu

thụ 10-15% hơi đi kèm với việc thiết kế lại hệ thống trao đổi nhiệt:

Tận dụng nhiệt của quá trình công nghệ, của nồi nấu, của lò hơi;

Thiết kế lại phần trao đổi nhiệt thiết bị bốc hơi;

Giải pháp tiết kiệm năng lượng có thời gian thu hồi vốn từ 4-6 năm cho phép tiết kiệm 25 % năng

lượng:

Đầu tư hệ thống đồng phát nhiệt điện;

Tăng cường hiệu quả của thiết bị bốc hơi;

Thu hồi nhiệt khí thải;

Tận dụng nhiệt của nồi tinh chế.

1.7.4 Sản xuất thép

Ngành công nghiệp sắt thép tiêu tốn rất nhiều năng lượng, chiếm khoảng 20-45% tổng yêu cầu năng

lượng công nghiệp. Dựa vào nguyên liệu thô và quá trình chế biến có thể chia các nhà máy luyện thép

gồm 4 công đoạn chính:

Cốc hóa than;

Sản xuất gang;

Chuyển hóa gang thành thép;

Đúc khuôn và hoàn thiện.

Năng lượng trong ngành công nghiệp sắt thép: Có hai nguồn năng lượng:

Nguồn năng lượng chính là than đá, than cốc, dầu nhiên liệu, điện và khí đốt tự nhiên;

Nguồn năng lượng phụ là khí đốt từ quá trình cácbon hóa than đá, khí đốt lò cao, từ quá trình

khử sắt với than cốc và khí đốt từ quá trình khử cácbon của sắt nung chảy.

Việc sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả là mở rộng việc sử dụng năng lượng phụ và giảm

thiểu nhu cầu về các nguồn năng lượng chính. Những yếu tố ảnh hưởng đến tiêu thụ năng lượng trong

nhà máy thép liên hợp điển hình:

Tập huấn vận hành những trang thiết bị đòi hỏi sử dụng nhiều năng lượng;

Tắt các động cơ và thiết bị nhiệt khi không sử dụng;

Việc đầu tư mức thấp bao gồm:

Tăng cường sử dụng thép viên nhỏ trong lò cao. Năng lượng tiết kiệm 1,15 GJ/tấn thép;

Sử dụng than cốc có hàm lượng lưu huỳnh và tro ít hơn;

CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG

24

Tăng dung tích lò;

Tăng cường sử dụng cảm ứng nhiệt với những thanh thép. Năng lượng tiết kiệm 1,37GJ/tấn

thép;

Cải tạo cách nhiệt của lò và đường hơi;

Giảm hệ số không khí thừa, sử dụng cảm biến ôxi.

Đối với giải pháp trung hạn cần chuyển sang công nghệ mới hiệu quả hơn.

Giải pháp dài hạn là sản xuất thép trực tiếp, quặng sắt được biến đổi thành thép bằng một phản ứng

đơn giản. Quá trình này dễ điều khiển, giảm thời gian chuyển đổi và ít gây ảnh hưởng với môi trường.

Chương trình quản lý năng lượng cần thiết lập một trung tâm năng lượng để giám sát điều kiện vận

hành của năng lượng tiêu thụ, sản xuất và phân phối, cải thiện vận hành bằng cách sử dụng tối đa sản

phẩm phụ, ổn định nguồn cung cấp.

1.7.5 Ngành thực phẩm

Công nghiệp thực phẩm bao gồm nhiều lĩnh vực rất đa dạng:

Xay xát và bảo quản và chế biến lương thực;

Công nghệ sản xuất đồ hộp;

Công nghệ chế biến sữa và các sản phẩm sữa;

Công nghệ chế biến rượu, bia, đồ uống…

Công nghiệp thực phẩm ngày càng được cơ khí hóa và tự động hóa nên sử dụng nhiều quá trình

nhiệt phục vụ cho việc sấy, nấu, cô đặc, làm lạnh và sử dụng hơi nước cho các quá trình. Ngoài ra quá

trình chế biến thực phẩm trong các công đoạn cần phải quấy, nghiền, sàng, bơm, quạt…Việc chế biến

thực phẩm có nhiều tiềm năng tiết kiệm năng lượng. Việc nghiên cứu các giải pháp tiết kiệm năng lượng

phụ thuộc vào dây chuyền cụ thể. Đó là các biện pháp tổng hợp về hệ thống cơ điện, nhiệt, chiếu sáng.

Sau đây là một số biện pháp quan trọng:

Đối với hệ thống hơi cần đảm bảo áp suất hơi phù hợp;

Hệ thống truyền dẫn cần đảm bảo bảo ôn tốt;

Có thu hồi nước ngưng;

Hiệu suất của lò hơi.

Hệ thống lạnh dùng trong bảo quản thực phẩm, thực hiện quá trình lên men. Các biện pháp tiết kiệm

điện trong máy lạnh xin tham khảo chương 2.

1.7.6 Ngành giao thông vận tải

Các phương tiện giao thông vận tải tiêu thụ khoảng 25% năng lượng sơ cấp của thế giới. Riêng ở

Hoa Kỳ giao thông chiếm 28% năng lượng sơ cấp với 239 triệu ô tô, Tây Âu tiêu thụ năng lượng cho

ôtô chiếm 80%, Nhật Bản 60% trong tổng năng lượng cho giao thông vận tải.

CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG

25

Ở Việt nam, theo số liệu của Tổng cục Thống kê từ 1990-2005 lượng hàng hoá luân chuyển tăng

9,4% một năm cao hơn tăng trưởng trung bình của tổng sản phẩm quốc nội (hình 1.6). Phương tiện giao

thông vận tải cũ, suất tiêu hao năng lượng lớn. Hạ tầng đường bộ, đường sắt, hàng hải lạc hậu, không

đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế. Phương tiện giao thông cá nhân vẫn còn phổ biến.

Hình 1.6 Thị phần và tăng trưởng của những phương tiện giao thông vận tải

Các biện pháp tiết kiệm năng lượng trong ngành giao thông vận tải:

Tăng cường vận tải cộng cộng, phát triển mạng lưới xe buýt công cộng thuận tiện cho hành

khách để hạn chế xe máy.

Đầu tư sớm hệ thống metro tại Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh;

Nghiên cứu triển khai xây dựng đường sắt cao tốc Bắc Nam và xây dựng mới, mở rộng các

tuyến đường sắt đã có;

Đẩy nhanh tiến độ xây dựng tuyến đường cao tốc Bắc Nam và các trục đường giao thông quan

trọng liên tỉnh, mở rộng tuyến đường nội đô;

Hạn chế các phương tiện xe cũ, chấm dứt hoạt động các xe hết hạn sử dụng vì có suất tiêu thụ

nhiên liệu cao;

Nghiên cứu các giải pháp giảm thiểu ùn tắc giao thông gây lãng phí nhiên liệu và ô nhiễm môi

trường;

Ứng dụng các phương pháp vận trù học trong điều hành quản lý giao thông.

Chiến lược phát triển và các biện pháp tiết kiệm năng lượng trong ngành giao thông vận tải:

Theo chiến lược phát trển của ngành giao thông vận tải đến năm 2020, hệ thống giao thông vận tải

nước ta cơ bản đáp ứng nhu cầu vận tải đa dạng của xã hội với mức tăng trưởng nhanh, đảm bảo chất

lượng ngày càng cao, giá thành hợp lý; kiềm chế tiến tới giảm sự gia tăng tai nạn giao thông và hạn chế

ô nhiễm môi trường. Về tổng thể, hình thành được một hệ thống giao thông vận tải hợp lý giữa các

phương thức vận tải và các hành lang vận tải chủ yếu đối với các mặt hàng chính có khối lượng lớn.

CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG

26

Tăng mức đầu tư cho kết cấu hạ tầng giao thông bằng ngân sách nhà nước hàng năm đạt 3,5 ÷ 4,5%

GDP. Các biện pháp cụ thể là:

Phát triển hợp lý hệ thống kết cấu hạ tầng giao thông đô thị và vận tải công cộng; đảm bảo quỹ

đất dành cho giao thông đô thị từ 16 - 26%. Đối với các thành phố lớn, phát triển mạnh hệ thống xe

buýt; nhanh chóng đầu tư xây dựng các tuyến vận tải công cộng khối lượng lớn như đường sắt trên cao

và tầu điện ngầm tại Thủ đô Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh để đạt tỷ lệ đảm nhận hành khách công

cộng 35 ÷ 45%.

Thực hiện một số dự án đường sắt đô thị trên cao hoặc ngầm tại Hà Nội (Ngọc Hồi - Yên Viên,

Như Quỳnh; Nội Bài - Thượng Đình; Cát Linh - Thượng Đình - Ba La; Nhổn - ga Hà Nội - Hoàng Mai;

Đông Anh - Mê Linh; Nam Hà Tây - Hòa Lạc) và thành phố Hồ Chí Minh (Bến Thành - Suối Tiên; Bến

xe Tây Ninh - Thủ Thiêm; Quốc lộ 13 - Cây Gõ; Cầu Bến Cát - Nguyễn Văn Linh; bến xe Cần Guộc

mới - cầu Sài Gòn; Bà Quẹo - vòng xoay Phú Lâm) để hạn chế phương tiện cá nhân.

Tổ chức quản lý giao thông đô thị một cách khoa học, sử dụng công nghệ và các trang thiết bị

hiện đại như tín hiệu, đài điều khiển, hệ thống camera, hệ thống giao thông thông minh... đảm bảo giao

thông thông suốt, an toàn và bảo vệ môi trường. Nâng cấp, mở rộng hai trung tâm điều khiển giao thông

của thủ đô Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh và đầu tư các trung tâm tương tự ở các đô thị khác khi có

nhu cầu. Phát triển mạng lưới xe buýt công cộng thuận tiện cho hành khách để hạn chế xe máy.

Xây dựng mới các tuyến đường bộ cao tốc thuộc hai hành lang và một vành đai kinh tế Việt

Nam - Trung Quốc và các đoạn tuyến thuộc đường bộ cao tốc Bắc - Nam, một số tuyến hướng tâm có

lưu lượng vận tải lớn và các tuyến vành đai vùng Thủ đô Hà Nội. Nối thông và nâng cấp toàn bộ các

quốc lộ thuộc hệ thống vành đai phía Bắc, đường bộ ven biển; hoàn thành xây dựng tuyến vành đai biên

giới. Xây dựng các tuyến cao tốc từ thành phố Hồ Chí Minh đi các tỉnh, thành và các đường vành đai

thuộc khu vực thành phố Hồ Chí Minh; nâng cấp và xây dựng mới các trục dọc chính, nối thông và nâng

cấp tuyến đường bộ ven biển; hoàn thành nâng cấp các tuyến quốc lộ còn lại. Đến 2020 cả nước sẽ có

2,8-3 triệu ô tô, trong đó xe con 1,5 triệu, ô tô khách 0,5 triệu, ô tô tải 0,8 triệu.

Xây dựng mới đường sắt cao tốc Hà Nội - Vinh thuộc tuyến đường sắt cao tốc Bắc - Nam. Xây

dựng mới các tuyến đường sắt tốc độ cao thuộc hai hành lang và một vành đai kinh tế Việt Nam - Trung

Quốc, các tuyến nối đến cảng biển, các khu kinh tế lớn và đưa vào cấp các tuyến đường sắt hiện có. Xây

dựng đường sắt cao tốc thành phố Hồ Chí Minh - Nha Trang (thuộc tuyến đường sắt cao tốc Bắc -

Nam), đường sắt Biên Hoà - Vũng Tầu; xây dựng đường sắt Dĩ An - Lộc Ninh để nối với đường sắt

xuyên Á. Xây dựng đường sắt thành phố Hồ Chí Minh - Mỹ Tho - Cần Thơ.

Phát triển hệ thống cảng biển quốc gia, bao gồm cảng trung chuyển quốc tế tại Vân Phong, các

cảng cửa ngõ quốc tế, các bến cảng nước sâu tại ba vùng kinh tế trọng điểm có khả năng tiếp nhận các

tầu container thế hệ mới, các cảng tổng hợp, cảng chuyên dùng, cảng hành khách đáp ứng yêu cầu phát

CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG

27

triển kinh tế - xã hội, hội nhập quốc tế. Đầu tư phát triển đồng bộ kết cấu hạ tầng cảng biển, bao gồm

bến cảng, luồng vào cảng, giao thông đến cảng và hệ thống dịch vụ hỗ trợ sau cảng.

Hoàn thành việc nâng cấp, mở rộng và xây dựng mới các cảng hàng không đạt tiêu chuẩn quốc

tế; tập trung đầu tư các cảng hàng không quốc tế trong khu vực Thủ đô Hà Nội và thành phố Hồ Chí

Minh; nghiên cứu, triển khai đầu tư các cảng hàng không quốc tế mới với quy mô và chất lượng phục vụ

ngang tầm với các cảng hàng không quốc tế lớn trong khu vực. Đưa năng lực khai thác các cảng hàng

không lên 3,0 ÷ 3,5 lần vào năm 2020.

Hạn chế các phương tiện xe cũ, chấm dứt hoạt động các xe hết hạn sử dụng vì có suất tiêu thụ

nhiên liệu cao, gây ô nhiễm môi trường.

1.8 Sử dụng năng lƣợng trong các tòa nhà

Tốc độ tăng trưởng của ngành xây dựng là từ 12-16% mỗi năm và tiêu thụ khoảng 20-24% tổng

năng lượng quốc gia.

Công tác xây dựng không tuân thủ quy tắc kiến trúc khí hậu sinh hoạt truyền thống, cách nhiệt

không tốt, kém thông thoáng, không che chắn trực xạ gây lãng phí năng lượng để đảm bảo tiện nghi tối

thiểu.

Giải pháp điều khiển và quản lý tích hợp cho phép nâng cao hiệu suất và tối ưu hóa sử dụng

năng lượng của tòa nhà. Hệ thống quản lý tòa nhà BMS (Building Managenent System) đang được phát

triển. Hệ thống này tích hợp với các hệ thống dịch vụ sau:

Hệ thống cung cấp và phân phối điện;

Hệ thống cung cấp khí đốt;

Hệ thống điều hòa không khí;

Hệ thống chiếu sáng;

Hệ thống thiết bị viễn thông;

Hệ thống camera an ninh;

Hệ thống phòng chống cháy;

Thang máy;

Hệ thống cấp/ thoát nước & xử lý nước thải sinh hoạt;

Hệ thống thông tin công cộng (hệ thống âm thanh thông báo, hệ thống màn hình thông báo...) .

Hệ thống BMS giám sát các thiết bị sau của hệ thống điện:

Máy phát điện dự phòng

Các tủ điện phân phối chính, các tủ điện phân phối tầng

Hệ thống BMS quản lý các thiết bị bảo vệ nguồn nằm trong các tủ phân phối chính và các tủ

phân phối phụ cho các tầng. Hệ thống giám sát và quản lý các thiết bị bằng việc thu nhận các thông tin

về trạng thái làm việc cũng như quá tải của các thiết bị này thông qua các đầu ra báo lỗi, báo trạng thái

CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG

28

hoạt động của các thiết bị điện tới các tủ điều khiển của hệ thống BMS. Tại các máy tính trung tâm,

nhân viên vận hành thực hiện việc giám sát các thiết bị bảo vệ của các tủ phân phối chính và các tủ phân

phối phụ trên màn hình đồ hoạ của các máy tính điều khiển hệ thống. Mỗi thay đổi của các điểm vào ra

tại các tủ điều khiển trong nhóm thiết bị điện tại các tủ điều khiển gửi về sẽ làm thay đổi màu sắc của

điểm điều khiển trên màn hình đồ hoạ cũng như có thể in các báo cáo báo lỗi tại thời điểm xảy ra sự cố.

Hệ thống BMS có khả năng quản lý giám sát các nguồn điện chiếu sáng, bật/tắt, đặt thời gian

biểu, trạng thái các nguồn điện chiếu sáng. Các đèn/nhóm đèn chiếu sáng được điều khiển tại máy tính

trung tâm hoặc tại các công tắc tại các tầng. Mức điều khiển ưu tiên được thực hiện tại máy tính điều

khiển trung tâm.

Hệ thống điều hòa trung tâm là một trong những hệ thống tiêu thụ năng lượng nhiều nhất của tòa

nhà. Hệ thống này bao gồm các mạch điện cũng như các mạch điều khiển đảm bảo cho hệ thống điều

hòa làm việc tin cậy. Để tích hợp với hệ thống, các nhà cung cấp điều hòa cần phải cung cấp các thiết bị

có khả năng kết nối với hệ thống bên ngoài thông qua các giao thức mở. Thiết bị BMS cần phải có tính

năng logic bên trong để có thể điều khiển các máy điều hòa, bật hoặc tắt theo từng khu vực riêng biệt.

Việc điều khiển nhiệt độ, thông gió và các dịch vụ điều hoà khác được thông qua các bộ điều khiển số

trực tiếp.

Hệ thống BMS giám sát quản lý năng lượng bằng các bộ đo đếm kỹ thuật số nối mạng ngay tại

đầu ra của tủ tổng và máy phát, các tủ phân phối. Trên màn hình đồ họa giám sát hệ thống điện, người

vận hành giám sát được các thông số: điện áp, dòng điện các pha, tần số, công suất tác dụng, công suất

phản kháng, công suất biểu kiến, hệ số công suất cosφ. Các thông số này có thể lập ra các báo cáo hàng

ngày, hoặc lưu giữ sử dụng lâu dài. Người vận hành sẽ có các định hướng tốt nhất cho việc quản lý vận

hành các hệ thống kỹ thuật để tiết kiệm năng lượng, đặc biệt là các hệ thống có công suất lớn.

Trong khu vực sinh hoạt tiềm năng tiết kiệm năng lượng còn rất lớn. Đặc biệt đối với khu vực

hành chính công cần tăng cường tuyên truyền và có biện pháp khoán gọn tiêu thụ điện.

1.9 Quản lý năng lƣợng

1.9.1 Nguyên tắc quản lý

Quản lý năng lượng bền vững là quá trình quản lý năng lượng tại công ty nhằm đảm bảo năng

lượng được sử dụng một cách hiệu quả. Việc quản lý năng lượng bao gồm toàn bộ các lĩnh vực có liên

quan đến năng lượng tại công ty, không những lưu ý đến việc tiêu thụ năng lượng của máy móc thiết bị

mà còn phải tìm các giải pháp để vận hành chúng một cách tối ưu.

Quản lý năng lượng phải tương thích và phù hợp với mục tiêu phát triển của công ty, phải có khả

năng kêu gọi và tập hợp được toàn thể cán bộ của công ty tham gia vào các hoạt động sử dụng năng

lượng tiết kiệm và hiệu quả. Để làm việc này cần nâng cao kiến thức cho toàn thể nhân viên trong công

CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG

29

ty về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả, các hoạt động này phải lồng ghép tích hợp vào các hoạt

động sản xuất và các hệ thống chất lượng khác của công ty.

Hệ thống quản lý năng lượng bền vững mang lại hiệu quả sau:

Giảm chi phí vận hành và bảo dưỡng;

Quản lý giá năng lượng một cách hệ thống và làm giảm giá thành sản phẩm;

Tăng cường tính đảm bảo liên tục của hệ thống sản xuất;

Xây dựng được quy trình kiểm soát, hỗ trợ các hoạt động chất lượng khác của công ty như ISO,

Bảo dưỡng sản xuất tổng thể TPM (Total Productive Maintenance), Quản lý chất lượng tổng thể TQM

(Total Quality Management)…

Việc sử dụng năng lượng kém hiệu quả là do nhiều rào cản về nhận thức và công nghệ:

Ý thức và thói quen bao cấp và bù giá về năng lượng, biểu giá năng lượng cố định hoặc ít thay

đổi trong thời gian dài;

Nhận thức không đúng về vai trò của năng lượng trong hệ sản xuất;

Thiếu hiểu biết về các khả năng tiết kiệm năng lượng, thiếu thông tin về thiết bị mới;

Chỉ tập trung vào sản lượng, tốc độ sản xuất, ít quan tâm đến chi phí vận hành;

Không chịu cải tiến đổi mới công nghệ.

1.9.2 Xây dựng hệ thống quản lý năng lượng

Lộ trình xây dựng hệ thống quản lý năng lượng bền vững gồm 4 bước:

Đánh giá hiện trạng quản lý năng lượng: nội dung đánh giá là xem xét chính sách năng lượng

của công ty, các hoạt động của nhóm, đội quản lý năng lượng, các hoạt động đào tạo về sử dụng năng

lượng tiết kiệm và hiệu quả, marketing các hoạt động tiết kiệm năng lượng và các tiêu chí đầu tư cho dự

án tiết kiệm năng lượng. Kết quả đánh giá này sẽ phản ảnh năng lực của công ty trong việc xây dựng và

vận hành hệ thống quản lý năng lượng.

Chuẩn bị về tổ chức: thành lập ban quản lý năng lượng có trách nhiệm xây dựng và quản lý các

hoạt động của hệ thống tuân theo quy trình đã được thống nhất trong toàn bộ công ty. Cán bộ quản lý

năng lượng do công ty trực tiếp bổ nhiệm có nhiệm vụ theo dõi, giám sát và tổ chức thực thi các hoạt

động sử dụng năng lượng tại công ty.

Thực hiện các biện pháp tiết kiệm năng lượng: kiểm toán năng lượng, lựa chọn mục tiêu tiết

kiệm và kế hoạch thực hiện, xây dựng các nhóm thực thi các nhiệm vụ, đề xuất ngân sách, tổ chức đào

tạo. Kết quả của giai đoạn này là phải phân loại mức độ quản lý năng lượng từ mức cao đến mức thấp

thấp.

Tích hợp hệ thống quản lý năng lượng và các hệ thống quản lý khác: thiết lập quy trình làm việc

chuẩn nhằm sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả, xây dựng kế hoạch đánh giá và hậu kiểm toán.

Tổ chức đào tạo cho nhân viên công ty thực hiện kế hoạch này. Lồng ghép hệ thống quản lý năng lượng

CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG

30

với chính sách cải tiến chất lượng, môi trường. Luôn so sánh thực tế hoạt động của công ty với các công

ty hàng đầu khác. Các mức độ quản lý năng lượng được cho trong bảng 1.13.

Bảng 1.13 Các mức độ quản lý năng lƣợng

Mức Chính sách

năng lượng

Tổ chức Động cơ Hệ thống thông

tin

Marketing Đầu tư

1 Có chính sách

năng lượng, có

kế hoạch hành

động và cam

kết của lãnh

đạo

Quản lý năng

lượng là một

trong nội dung

quản lý của

công ty

Thường xuyên có

kênh thông tin về

quảng lý năng

lượng trong công ty

Có hệ thống định

mức tiêu thụ giám

sát

Có thông tin

quảng cáo về tiết

kiệm năng lượng

trong và ngoài

công ty

Có kế hoạch đầu

tư và cải thiện

hiệu suất năng

lượng thiết bị

2 Có chính sách

năng lượng

nhưng không

có cam kết của

lãnh đạo

Có ban quản lý

năng lượng tại

công ty

Ban quản lý năng

lượng liên hệ trực

tiếp với các hộ tiêu

thụ năng lượng

chính

Tiết kiệm năng

lượng không được

thông báo cho các

hộ tiêu thụ

Thường xuyên có

biện pháp nâng

cao nhận thức về

quản lý năng

lượng tại công ty

Sử dụng tiêu

chuẩn hoàn vốn

đầu tư để xếp loại

các hoạt động đầu

tư

3 Không có

chính sách

năng lượng

Không có quy

định về chức

trách quản lý

năng lượng

Liên hệ với các hộ

tiêu thụ chính thông

qua bộ phận tạm

thời

Hệ thống giám sát

chỉ dựa trên các

số liệu đo kiểm

đầu vào

Có tổ chức các

khóa đào tạo nâng

cao nhận thức

Xét đầu tư chỉ

theo phương châm

hoàn vốn nhanh

4 Không có các

chỉ dẫn tiết

kiệm năng

lượng bằng

văn bản

Người quản lý

năng lượng có

vai trò hạn chế

trong công ty

Liên hệ không chính

thức giữa người

quản lý năng lượng

và các hộ tiêu thụ

Thông báo giá

năng lượng dựa

trên hóa đơn và

thông báo cho bộ

phận kỹ thuật

Không thường

xuyên có hoạt

động chính thức

để thúc đẩy tiết

kiệm năng lượng

Chỉ thực hiện các

biện pháp chi phí

thấp

5 Không có

chính sách

năng lượng rõ

ràng

Không có tổ

chức, cá nhân

chịu trách

nhiệm về tiêu

thụ năng lượng

Không có liên hệ

với các hộ tiêu thụ

Không có liên hệ

với hệ thống

thông tin, đo kiểm

Không có hoạt

động chính thức

nhằm tiết kiệm

năng lượng

Không có kế

hoạch đầu tư

nhằm nâng cao

hiệu suất năng

lượng

1.9.3 Theo dõi đánh giá hệ thống quản lý năng lượng

Cần thực hiện ngay việc theo dõi đánh giá kết quả đạt được khi tiến hành các giải pháp không

chi phí hoặc chi phí đầu tư thấp. Theo dõi bằng cách đo đạc thường xuyên tại các khu vực có liên quan.

Thường xuyên đánh giá sự ổn định của giải pháp. Thiết lập các định mức tiêu thụ năng lượng và đưa ra

mức chuẩn mới, duy trì việc cải tiến liên tục, duy trì tính bền vững của hệ thống quản lý năng lượng.

Các mức chuẩn mới dựa trên định mức ngành.

1.10 Kiểm toán năng lƣợng

1.10.1 Mục tiêu kiểm toán năng lượng

CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG

31

Mục tiêu của kiểm toán năng lượng là xác định các biện pháp giảm suất tiêu thụ năng lượng,

giảm các chi phí vận hành. Kiểm toán năng lượng là công cụ trợ giúp quản lý và được phân thành kiểm

toán năng lượng sơ bộ và kiểm toán chi tiết.

1.10.2 Đo lường phục vụ kiểm toán năng lượng

Khâu đầu tiên trong quá trình kiểm toán năng lượng là việc đo kiểm, quan trắc các dữ liệu về

tiêu thụ năng lượng. Hệ thống đo kiểm nhằm cung cấp thông tin, theo dõi diễn biến của quá trình thực

hiện các giải pháp tiết kiệm năng lượng.

Phụ thuộc vào quá trình sản xuất cụ thể cần xác lập các vị trí và thông số đo lường bao gồm:

Lượng điện năng tiêu thụ (kWh)

Hệ số công suất.

Lượng nhiên liệu tiêu thụ (MJ).

Số lượng sản phẩm.

Suất tiêu hao điện (kWh/ sản phẩm).

Suất tiêu hao nhiệt (MJ/sản phẩm).

Cần chuẩn bị các chỉ số cần theo dõi, lắp đặt các đồng hồ cần thiết, thiết lập các biểu mẫu ghi

chép số liệu. Thu thập các số liệu và phân tích số liệu, xác định trọng tâm của việc kiểm toán năng

lượng.

1.10.3 Kiểm toán năng lượng sơ bộ

Việc kiểm toán năng lượng sơ bộ thường tiến hành một lần trong một năm và xem xét khoảng

85% nhu cầu năng lượng, thường bao gồm các bước sau đây:

Chuẩn bị kiểm toán: làm quen với nhà máy, tìm hiểu dây chuyền công nghệ. Thiết kế câu hỏi

phỏng vấn để thu thập thông tin. Chuẩn bị các dụng cụ đo, chuẩn bị nhân lực gồm khoảng 4 kiểm toán

viên;

Tiến hành kiểm toán sơ bộ: phân phối bảng phỏng vấn đến các cá nhân và đơn vị có liên quan.

Trực tiếp phỏng vấn cán bộ quản lý và công nhân vận hành. Phân tích các quá trình hoạt động trong nhà

máy, đo kiểm tra các thiết bị hiện tại. Thời gian thực hiện kiểm toán từ 3-5 ngày;

Xử lý dữ liệu và báo cáo kết quả: thiết kế các bảng tổng hợp dữ liệu. Thiết lập các biểu đồ tiêu

thụ năng lượng, các chỉ số đánh giá và định lượng sơ bộ các cơ hội tiết kiệm năng lượng. Báo cáo kiểm

toán năng lượng sơ bộ cần thực hiện trong vòng một tháng sau khi kết thúc đợt kiểm toán sơ bộ.

1.10.4 Kiểm toán năng lượng chi tiết

Kiểm toán chi tiết xem xét khoảng 95% nhu cầu năng lượng và được tiến hành 3 năm một lần.

Quá trính chuẩn bị tiền kiểm toán tương tự như đối với kiểm toán sơ bộ và thực hiện kiểm toán trong 4-

16 tuần. Nhóm nhân lực cần chuẩn bị ít nhất 5 kiểm toán viên. Báo cáo kiểm toán cần hoàn thành trong

vòng 3 tháng sau đợt kiểm toán.

CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG

32

Trong kiểm toán chi tiết cần nhận dạng các cơ hội tiết kiệm năng lượng không cần chi phí, có

chi phí thấp hoặc đòi hỏi đầu tư lớn.

Các giải pháp không cần chi phí có tiềm năng tiết kiệm năng lượng 10% gồm các giải pháp quản

lý và cải thiện quy trình vận hành và bảo dưỡng.

Các giải pháp có chi phí thấp có tiềm năng tiết kiệm năng lượng 20%.

Đối với các giải pháp có vốn đầu tư lớn cần lập báo cáo tiền khả thi, phân tích chi tiết chi phí và

lợi ích kinh tế, tỷ lệ hoàn vốn, cân nhắc các yếu tố về môi trường và sức khỏe nghề nghiệp và lập thứ tự

ưu tiên cho việc triển khai các giải pháp. Tiến hành phân tích so sánh về chi phí và lợi nhuận cho các dự

án tiết kiệm năng lượng. Tìm nguồn tài chính cho dự án bằng nguồn vốn sẵn có của đơn vị, vốn vay

ngân hàng, hỗ trợ tài chính của các dự án hoặc mua trả góp.

1.11 Công tác truyền thông và giáo dục về sử dụng năng lƣợng tiết kiệm và hiệu quả

Để đưa việc sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả vào thực tế cuộc sống cần tăng cường

công tác thông tin tuyên truyền và giáo dục. Biện pháp hiệu quả là sử dụng các công cụ thông tin đại

chúng như: hệ thống VTV và báo chí với nhiều chương trình từ phổ cập đến nâng cao. Trong thông tin

phổ cập đến từng gia đình cần sử dụng các hình thức sinh động làm rõ lợi ích kinh tế của việc sử dụng

năng lượng tiết kiệm và hiệu quả với vấn đề kinh tế đồng thời bảo vệ môi trường sống. Chú ý đến đặc

điểm của lứa tuổi, giới tính, đặc điểm kinh tế xã hội của các tầng lớp dân cư. Chú ý đến đối tượng thế hệ

trẻ là những người còn trên ghế nhà trường nhưng trong tương lai sẽ làm chủ xã hội, có vai trò quyết

định đến việc sử dụng năng lượng. Thế hệ trẻ cần có hiểu biết đầy đủ về vai trò của năng lượng, những

vấn đề cấp bách của năng lượng thực tế và hình thành ý thức, thói quen trong việc sử dụng năng lượng

tiết kiệm và hiệu quả. Đồng thời cũng cần nắm vững các giải pháp kỹ thuật trong việc sử dụng năng

lượng tiết kiệm và hiệu quả.

Việc đưa môn học “Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả” vào chương trình đào tạo của các

trường đại học và cao đẳng là nhằm mục đích này. Để học tốt môn học này ngoài lý thuyết cần chú

trọng phần thực hành thông qua các bài tập, tham quan các cơ sở thực tế, thảo luận các chuyên đề liên

quan.

Câu hỏi chƣơng 1

1. Thực trạng của ngành năng lượng thế giới.

2. Thực trạng của ngành năng lượng Việt Nam.

3. Tính cấp thiết của việc sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả.

4. Các giải pháp sử dụng năng lượng trong một số ngành kinh tế quan trọng.

5. Chương trình mục tiêu về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả của Việt Nam.

6. Nội dung của các đề án sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả của Bộ Công Thương.

CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG

33

7. Tác động của việc sử dụng năng lượng đến môi trường.

8. Các biện pháp giáo dục việc sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả đối với thế hệ trẻ.

Bài tập giải sẵn chƣơng 1

Bài tập 1.1:

Nếu thay bóng đèn sợi đốt 100W bằng đèn compact 20 W phải chi phí thêm 30.000 đồng nhưng

có quang thông không đổi. Giả thiết mỗi ngày bật đèn trong 4 giờ, tính điện năng và lượng than tiết

kiệm được khi sử dụng đèn compact trong 1 năm, tính thời gian thu hồi vốn đầu tư và tính lượng CO2

cắt giảm. Giả thiết giá tiền điện là 1000 đ/1kWh, tiết kiệm được 1kWh điện sẽ tiết kiệm được 0,5 kg

than và mỗi kg than phát thải 1,83 kg CO2 .

Trả lời:

Lượng điện năng tiết kiệm trong 1 năm do sử dụng đèn compact là:

(100 – 20)x 4x365 = 116,80 kWh

Lượng than tiết kiệm tương ứng là: 116,80x0,5 = 54,40 kg.

Tiền điện tiết kiệm là: 116,80x1000 = 116.800 đồng/1 năm

hay là 116.800/12 = 9.733 đồng /1 tháng.

Thời gian thu hồi vốn đầu tư: 30.000/9.733 = 3,08 tháng.

Lượng CO2 cắt giảm là 54,40x1,83 = 99,55 kg CO2.

Bài tập 1.2:

Tính điện năng tiêu thụ trong một tháng, lượng than để sản xuất ra điện năng trên và lượng phát

thải CO2 của một căn hộ có sử dụng các thiết bị điện như sau:

TT Thiết bị Tính năng Số lượng Thời gian sử dụng

1 Đèn huỳnh quang 36W+chấn lưu 6W 4 5 giờ/ngày

2 TV 100W 1 6 giờ/ngày

3 Tủ lạnh 80 W 1 24 giờ/ngày, thời

gian chạy/dừng 0,4

4 Quạt điện 60 W 2 8 giờ/ ngày

CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG

34

Trả lời:

a) Điện năng tiêu thụ trong 1 tháng của căn hộ:

1. Đèn 4(36+6)x5x30 = 25.200 Wh

2. TV 100x6x30 = 18.000 Wh

3. Tủ lạnh 80x24x30x0,4 = 23.040 Wh

4. Quạt điện 2x60x8x30 = 28.800 Wh

Tổng điện năng tiêu thụ trong một tháng = 95.040 Wh

b) Lượng than để sản xuất ra điện năng trên là:

95,040 kWh x 0,5 = 47,52 kg

c) Lượng CO2 phát thải:

47,52 kg than x 1,83 = 86,96 kg CO2.

Bài tập 1.3:

Tính điện năng tiêu thụ, lượng than cần thiết để sản xuất điện năng nói trên và lượng phát thải

CO2 của một chiếc máy tính 100 W chạy liên tục trong một năm.

Trả lời:

a) Điện năng tiêu thụ trong một năm của máy tính là:

100 W x 24 giờ x 365 ngày = 876 kWh.

b) Lượng than sản xuất điện cho máy tính trong một năm là:

876 kWh x 0,5 kg than = 438 kg than.

c) Lượng phát thải CO2 là:

438 x 1,83 = 801,54 kg CO2

Bài tập 1.4:

Một động cơ điện không đồng bộ kéo máy bơm tiêu thụ 50.000 kWh/năm. Nếu lắp thêm biến tần

với chi phí 50.000.000 đồng thì lượng điện năng tiêu thụ giảm 25%. Tính hiệu quả thu hồi vốn đầu tư

biến tần và lượng cắt giảm phát thải CO2 trong một năm. Giả thiết giá điện 1000 đ/1kWh.

Trả lời:

Khi lắp thêm biến tần điện năng tiết kiệm là:

50.000 x 25% = 12.500 kWh

CHƢƠNG 1 – NĂNG LƢỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG

35

Tiền điện tiết kiệm một năm:

12.500x1000 = 12.500.000 VNĐ.

Thời gian thu hồi vốn đầu tư:

50.000.000 / 12.500.000 = 4 năm.

Lượng CO2 cắt giảm:

12.500 x 0,5 x 1,83 = 11.437,5 kg CO2.