Bài giảng Năng lượng tái tạo - Chương 1: Tổng quan - Trần Công Binh

Nội dung text: Bài giảng Năng lượng tái tạo - Chương 1: Tổng quan - Trần Công Binh

1. NLTT Trần Công Binh C1: TỔNG QUAN 1. Các nguồn năng lượng tái tạo (NLTT) ĐH BÁCH KHOA TP.HCM 2. Tiềm năng và hiện trạng sử dụng 3. Các công nghệ sử dụng NLTT Bài giảng: 4. Phát điện phân tán từ NLTT NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO Giảng viên: ThS. Trần Công Binh Năng lượng tái tạo 3/2012 1 2 1. Các nguồn năng lượng tái tạo (NLTT) Các nguồn năng lượng tái tạo trên trái đất trong 1 năm Nhu cầu năng lượng: 140. 106 GWh Moon  Năng lượng mặt trời (solar, PV) 6  Năng lượng gió (wind) 25 10 GWh Earth  Năng lượng các dòng nước 45% : 1600 109 GWh 720 109 GWh  Năng lượng sinh khối (biomass) noyau Nhiệt  Năng lượng địa nhiệt sun 0,3 109 GWh  Năng lượng đại dương Thủy triều (tidal) - Hydro cycles 30% (88%) 350 109 GWh Sóng biển (wave) 9 Phản xạ ra 25% - wind, waves 32 10 GWh Nhiệt đại dương không gian Hập thụ Photosynthesis và chuyển đổi (0,24%) 109 GWh Năng lượng tái tạo 27 years = 1 day4 3 Hydrocarbon fossil = stored solar energy 1. Các nguồn NLTT 2. Tiềm năng và hiện trạng  Năng lượng mặt trời (solar, PV) The Sun  R = 696.000 km M = 1,99.1030 kg Temperature on surface 5.777 K Total emitted power : 3,85.1023 kW (6MT/s) At earth level (150 M km) Solar Constant: Esc = 1367 W.m2 Average energetic flux received by Earth: 1,75 1014 kW Solar radiations 0,2 mm (ultra-violet) < l < 4mm (infra-red) 0,4 mm < l visible < 0,78 mm (infra-red) 97,5% of energy between 0,2 mm et 2,5 mm maximum at 0,5 mm (5.800 K) Năng lượng tái tạo Năng lượng tái tạo 5 6 ĐH Bách Khoa TP.HCM 1
2. NLTT Trần Công Binh Năng lượng trung bình trong năm (kWh/năm) World Energy Situation World consumption of energy, as of 2004 140.106 GWh or 12 G TOE (G= Giga= 109; TOE= Ton of Oil Equivalent) Renewables 1m2 100 kWh par an, 120m2 12 MWh = 1tep Nuclear 2 6 5000 km 0,5 10 GWh = Elec France = 0,5 Scouvertes 150 000 km2 15 106 GWh = Elec World Fossil Fuel 2 6 PRIMARY 1 500 000 km 150 10 GWh = Energy World 1% SOURCES 2 7 8 STerre = 510 M km , Sterres émergées = 149 M km2 (29,3%) Sectors consumming primary energy Output electricity produced of 12% Residences and offices 27% Electricity production 30% Industry 26% Transports 17% Fossil Fuels are widely and directly used as primary sources and serve as convenient energy vector with low efficiency. Pollution, gas emission: global warming, urban polution 9 10 2000: 12 G TOE 2020: 20 G TOE 2040: 28 G TOE 11 12 ĐH Bách Khoa TP.HCM 2
3. NLTT Trần Công Binh 13 14 15 16 Electricity clean, easy to control, highly efficient= development an ideal secondary vector, but distributed through a network which is bulky and costly (2 billions of human population have no access to electricity) Renewable Energy => Electric Energy Which primary sources is electricity produced from? World production: 40.106 GWh (3200 GW installed) 4% Hydropower 38% 40% Coal filled Thermal Power 18% External Gas Thermal Power EVN, 2439 MW, 21% Diezen and others EVN, 9278 MW, Vietnam- Power Installed : 11,717MW ( in 2006) 79% 17 18 ĐH Bách Khoa TP.HCM 3
4. NLTT Trần Công Binh Việt Nam 2012 19 20 21 22 23 24 ĐH Bách Khoa TP.HCM 4
5. NLTT Trần Công Binh 25 26 3. Các công nghệ sử dụng NLTT  Năng lượng tái tạo 27 28 4. Phát điện phân tán từ NLTT 132.6  68.2 53.9 54.9 49.2 52.5 37.5 39.6 29.7 24.7 22.8 23.1 16.0 16.5 16.7 Năng lượng tái tạo 30 29 ĐH Bách Khoa TP.HCM 5
6. NLTT Trần Công Binh 2 km - Area Area required MW per generatedof Hydrogen 31 32 MeO H2 Sodium Fast reactor Solar Water split Lead Fast Reactor Reduction Reaction Gas Fast Reactor ½O2 Me H2O Very High Temperature Reactor Supercritical Water Reactor Molten Salt Reactor 33 34 Membrane Électrolyte solide - + H2O Cathod Anode e 35 36 ĐH Bách Khoa TP.HCM 6
7. NLTT Trần Công Binh Principe de l’électrolyse haute température e- e- H O H O H e- H e- 37 38 A7 - Option Eco-Énergie - Économie H2 17 Novembre 2006 37 38 H 2- H 2- H O O H 39 40 Membrane Membrane Électrolyte solide Électrolyte solide - + - + H O 2 - O 2 - H2 H E O 2 - O 2 - O 2 - O 2 - O 2 - - 2- O 2 - H2O + 2e O + H2 2- O 2 - O 2 - O 2 - O O 2 - O 2 - O 2 - O 2 - O 2 - O 2 - H O O 2 - H2O H Cathod Anode Cathod Anode e e 41 42 ĐH Bách Khoa TP.HCM 7
8. NLTT Trần Công Binh e- 2- e- O O 2- O O e- e- 43 44 e- e- e- e- O O O O 45 46 Membrane Électrolyte solide O O - + O O E O 2 2- O 2- - 2 O O2 + 4e 2- O Cathod Anode e 47 48 ĐH Bách Khoa TP.HCM 8
9. NLTT Trần Công Binh CÂU HỎI & THẢO LUẬN? Membrane Électrolyte solide - + H2 E ½ O2 - 2- 2- - H2O + 2e O + H2 O ½ O2 + 2e O2- H2O Cathode Anode 49 50 Trần Công Binh GV ĐH Bách Khoa TP.HCM Phone: 0908 468 100 Email: tcbinh@hcmut.edu.vn binhtc@yahoo.com Website: www4.hcmut.edu.vn/~tcbinh TB 51 ĐH Bách Khoa TP.HCM 9