Cung Cấp Năng Lượng Cho Trái Đất – Chương 13: Năng lượng tại Anh (Phần 4)

Powering Planet Earth:
Energy Solutions for the Future

by Nicola Armaroli, Vincenzo Balzani, Nick Serpone

Chapter 13: Energy UK – Chương 13: Năng lượng tại Anh (Phần 4)

Năng lượng tái tạo – Năng lượng mặt trời

Ở các nước như Đức, các hệ thống lắp đặt điện năng lượng mặt trời nhận được hỗ trợ đáng kể từ Chính phủ, bắt nguồn từ kế hoạch của quốc gia để loại bỏ dần năng lượng hạt nhân. Đức trợ cấp điện năng lượng mặt trời đến mức mà vào năm 2006 cả nước đã lắp đặt được 3.0 GWp (GigaWatt-giờ cao điểm danh nghĩa – xem chú thích Chương 10 -ND*), tương đương với gần 90% của tất cả công suất châu Âu là 3.4 GWP. Để so sánh, đến cuối năm 2006 công suất quang điện lắp đặt của Anh là khoảng 13 MWp – chỉ khoảng 0.3% tổng số của châu Âu.

Do vị trí địa lý của Anh ở châu Âu (Hình 64), năng lượng mặt trời chỉ đóng góp một nguồn nhỏ của năng lượng tái tạo tại quốc gia, nơi mà ánh nắng ít hơn 120 W/m2 (có nghĩa là, 2.9 kWh/m2/ ngày, hay là 1050 kWh/m2/ năm). Đây chỉ là một phần nhỏ so với lượng năng lượng mặt trời có sẵn trong khu vực cận nhiệt đới như miền nam Tây Ban Nha và Bắc Phi. Cần lưu ý rằng tốc độ gió cao hơn phổ biến ở Vương quốc Anh còn có thể làm mát các mô-đun quang điện (photovoltaic PV), dẫn đến hiệu quả cao hơn so với dự kiến ​​ở mức độ ánh nắng này. Tính đến tháng 8 năm 2011, khoảng 875 MW công suất quang điện mặt trời đã được lắp đặt tại Anh có khả năng sản xuất hàng năm khoảng 900 GWh điện.

Hinh 64

Hình 64: Tổng bức xạ năng lượng mặt trời đến bề mặt Trái đất theo chiều ngang (Global horizontal solar irradiation). Nguồn: Geo-Model Solar s.r.o. 2011. Xem: Wikipedia

Nhà hoạt động bảo vệ môi trường George Monbiot chủ trương thay thế nhiên liệu hóa thạch bằng các nguồn năng lượng phi-carbon, nhưng nói rằng các khoản trợ cấp cho năng lượng mặt trời là một sự đầu tư khủng khiếp đối với Vương quốc Anh, dường như quên rằng các khoản trợ cấp đã đóng vai trò rất quan trọng trong việc phát triển năng lượng tái tạo ở các nước khác như Đức, Ý, và Tây Ban Nha.

Mặt khác, Derry Newman, giám đốc điều hành của công ty Solarcentury, đã lập luận rằng thời tiết nổi tiếng u ám của Anh không làm cho quốc gia này không phải là một nơi phù hợp với năng lượng mặt trời, bởi vì tấm pin mặt trời làm việc với ánh sáng ban ngày, không nhất thiết phải là ánh sáng mặt trời trực tiếp, đã quên không nói rằng hiệu quả là nhỏ hơn nhiều.

Xây dựng công viên năng lượng mặt trời lớn nhất tại Vương quốc Anh được hoàn thành vào tháng 7 năm 2011 chỉ trong vòng 7 tuần sau khi được cấp giấy phép quy hoạch. Hệ thống cánh đồng quang điện (free-field system) 5-MW, nằm ở giáo xứ Hawton gần Newark-on-Trent ở Nottinghamshire (Hình 65), sẽ cung cấp 4860 MWh điện cho lưới điện quốc gia. Có một vài ví dụ khác như vậy về các cánh đồng quang điện 4 – 5 MW ở Anh. Người ta không chắc rằng các cánh đồng lớn như vậy sẽ được xây dựng trong tương lai sau tháng 8 năm 2011, bởi vì tài trợ từ thuế quan sẽ bị cắt giảm, do Bộ Năng lượng và Biến đổi khí hậu công bố vào tháng 6 năm 2011, đã khiến cho các mảng quang điện năng lượng mặt trời lớn (lớn hơn 250 kW) kém hấp dẫn hơn nhiều để các nhà đầu tư quan tâm phát triển.

Hinh 65

Hình 65: Hệ thống canh đồng quang điện Conergy 5-MW đặt tại giáo xứ Hawton gần Newark-on-Trent ở Nottinghamshire là hệ thống lớn nhất ở Anh. Ảnh: Lark Energy. Nguồn: UK Solar.

Lắp đặt hệ thống quang điện ở cho một ngôi nhà cỡ trung bình ở Anh có thể có giá khoảng £ 5000 – £ 8000 (£ = bảng Anh) cho mỗi kWp cài đặt – hầu hết các hộ gia đình sử dụng điện mặt trời đòi hỏi từ 1.5 đến 3 kWp. Sau khi lắp đặt, hệ thống như vậy có thể mang lại tiết kiệm hàng năm từ £ 150 đến £ 200.

Năng lượng tái tạo – Năng lượng địa nhiệt

Cuộc khủng hoảng dầu mỏ năm 1973 khiến Anh đầu tư và khai thác các nguồn năng lượng địa nhiệt có tiềm năng, nhưng những nỗ lực đã nhanh chóng bị từ bỏ khi giá dầu giảm ngay sau đó. Theo khảo sát địa chất Anh, nguồn năng lượng địa nhiệt thuận lợi nhất (enthalpy thấp) ở Anh là đá cát (sa thạch) ở Permo-Trias mở rộng sâu vào xuống các lưu vực trầm tích và trong nhiều trường hợp mở rộng trên bờ của các lưu vực ngoài khơi lớn. Các lưu vực quan tâm chính được xác định tại Đông Yorkshire và Lincolnshire, Wessex, Worcester, Cheshire, Tây Lancashire, Carlisle, và các lưu vực ở Bắc Ireland.

Trong những năm 1980, Bộ Năng lượng của Anh đã tiến hành một chương trình nghiên cứu và phát triển để đánh giá thêm tiềm năng của các tầng chứa nước địa nhiệt. Sau một số thành công ban đầu, giếng khoan trong năm 1981 tại Lưu vực sông Wessex đã được coi là quá nhỏ để có thể thương mại hóa. Dự án này đã bị hủy bỏ. Tuy nhiên, Hội đồng thành phố Southampton đã quyết định tạo ra một kế hoạch năng lượng địa nhiệt đầu tiên của Vương quốc Anh như là một phần của kế hoạch để trở thành một thành phố tự cung tự cấp trong sản xuất năng lượng. Cuối cùng, chương trình này đã được phát triển, với việc xây dựng bắt đầu vào năm 1987 với một cái giếng sâu xuống tầng nước ngầm Lưu vực sông Wessex ở độ sâu 1800 mét và ở nhiệt độ 76°C. Nước muối nóng từ giếng năng lượng địa nhiệt này cung cấp 18% cơ cấu năng lượng sưởi ấm của thành phố, dầu nhiên liệu chiếm 10% và khí tự nhiên cho 70% còn lại. Southampton tuyên bố là thành phố xanh nhất ở Anh.

Theo thông tin trên trang web riêng của thành phố, sau mười năm hoạt động của Đề án trong Southampton cung cấp hàng năm hơn 30 000 MWh nhiệt cùng với 4000 MWh điện đã được bán ra từ các nhà máy phát điện (Hình 66), cộng với 1200 MWh công suất năng lượng cung cấp nước lạnh cho các vòi nước. Năng lượng địa nhiệt giúp tiết kiệm hơn 10 000 tấn mỗi năm lượng khí thải CO2 trong quá trình này. Chương trình phục vụ 20 hệ thống tiêu dùng lớn ở trung tâm thành phố. Nước tuần hoàn được bơm xung quanh thành phố thông qua 11 km đường ống dịch vụ cách nhiệt trong vòng bán kính 2 km từ trạm địa nhiệt với sự giảm nhiệt độ theo khoảng cách chỉ khoảng 0.5°C/km.

Hinh 66

Hình 66: Hình ảnh của trạm nhiệt ở Southampton. Nguồn: EUROPA

Năm 2004, một chương trình đã được thông báo có khả năng làm nóng lại mô hình làng năng lượng địa nhiệt đầu tiên của Vương quốc Anh ở gần Eastgate, County Durham. Cho hiệu ứng này, một kế hoạch ứng dụng đã được đệ trình vào năm 2008 cho một dự án đá nóng trên khu vực của một công trình xi măng cũ. Dự án đề xuất sử dụng công nghệ địa nhiệt đá-nóng-khô để đun nóng nước được bơm vào dưới mặt đất đến tầng đá nóng.

Một khu vực nữa có tiềm năng lớn về năng lượng địa nhiệt là thềm lục địa ở Biển Bắc. Tại thời điểm này, hydrocarbon được chiết xuất từ ​​khu vực này mỗi năm đang giảm 5% sản lượng; tuy vậy có thể thấy trong tương lai không quá xa, khai thác nhiên liệu hóa thạch sẽ trở nên không kinh tế. Một nguồn thay thế có thể là thế hệ năng lượng địa nhiệt. Về vấn đề này, một nghiên cứu năm 1986 cho thấy thềm lục địa ở Anh, vị trí của các nền tảng Biển Bắc, có một lớp vỏ trái đất tương đối mỏng, tạo ra các giếng nhiệt độ đáy giếng cao. Nhiệt từ các giếng này do đó có thể được sử dụng để tạo ra điện và, bằng cách sử dụng các loại cáp chìm, có thể cung cấp cho điện lưới quốc gia.

Dự án Eden ở Cornwall được cấp phép vào tháng 12 năm 2010 để xây dựng một nhà máy địa nhiệt đá nóng Hot Rock Geothermal Plant, với việc khoan giếng bắt đầu vào năm 2011 và điện được sản xuất từ ​​nửa cuối năm 2013 Nhà máy nằm ​​ở phía bắc của dự án Eden, là một trường hợp đại diện cho các dự án môi trường tại Bodelva, gần St Austell. Nhà máy này dự kiến ​​sẽ sản xuất lên đến 4 MW điện để sử dụng bởi dự án Eden và phần thặng dư gửi đến lưới điện quốc gia đủ lớn để cung cấp cho khoảng 5000 hộ gia đình.

Năng lượng tái tạo – Năng lượng sóng và thủy triều

Vị trí địa lý của Vương quốc Anh thích hợp nhất để khai thác tiềm năng tuyệt vời tạo ra điện từ năng lượng sóng và năng lượng thủy triều. Cho đến nay, tuy nhiên, năng lượng sóng và thủy triều đã nhận được rất ít sự quan tâm cho sự phát triển và do đó chưa được khai thác ở một mức độ thương mại đáng kể, do những nghi ngờ về khả năng kinh tế của chúng. Ngược lại, vào tháng Hai năm 2007, Scotland công bố tài trợ cho trang trại sóng đầu tiên của Vương quốc Anh, mà khi được xây dựng sẽ là nhà máy năng lượng sóng biển lớn nhất thế giới, với công suất 3 MW và chi phí hơn 4 triệu bảng.

Năng lượng tái tạo – Nhiên liệu sinh học

Khí sinh học đã được khai thác trong một số lĩnh vực và là nguồn năng lượng tái tạo hàng đầu của Vương quốc Anh, đại diện cho 39.4% của tất cả các nguồn năng lượng tái tạo được sản xuất (bao gồm cả thủy điện). Năm 2004 khí sinh học cung cấp 129.3 GWh điện, tăng 690% so với mức của năm 1990. Các nhiên liệu sinh học khác có thể cung cấp một nguồn năng lượng gần-cacbon-trung-tính (close-to-carbon-neutral – xem chú thích Chương 12 -ND), nếu được trồng tại địa phương. Tuy nhiên, kinh nghiệm ở Nam Mỹ và châu Á đã chỉ ra rằng sản xuất nhiên liệu sinh học cho xuất khẩu, trong một số trường hợp, đã dẫn đến thiệt hại sinh thái đáng kể.

 

Hết phần 4 – Chương 13 (còn tiếp)

Người dịch: Phạm Thu Hường

Biên tập: Đào Thu Hằng

 

© copyright Zanichelli and Wiley-VCH

Permission granted for translating into Vietnamese and publishing solely on dotchuoinon.com for non-commercial purposes.

Một suy nghĩ 4 thoughts on “Cung Cấp Năng Lượng Cho Trái Đất – Chương 13: Năng lượng tại Anh (Phần 4)”

  1. Em hoàn toàn đồng ý với anh Hoành năng lượng mặt trời và NL gió là hai nguồn tái tạo tốt nhất cho VN hiện nay điều này không phải bàn. Em thấy rằng khi 2 nguồn NL này phát triển được tự khắc các công nghệ và sự đa dạng về các nguồn năng lượng tái tạo khác sẽ được đẩy lên phát triển. Điều hiển hiện như vậy và chỉ có một điều là VN có quyết tâm có muốn có dám làm và muốn làm đến đâu. Hai nguồn này có thể phát triển từ quy mô vừa và nhỏ cho đến quy mô lớn. Nguồn NL sinh khối của VN theo em hiện nay chỉ đáp ứng đủ quy mô vừa và nhỏ với quản lý tốt và đầu tư công nghệ hợp lý

    Số lượt thích

  2. Dạ, đánh giá khách quan về mọi mặt của các tiềm lực và bản chất của công nghệ thì đúng là phải tập trung vào năng lượng tái tạo, mà hai nguồn phù hợp nhất với VN em cũng nghĩ là NL mặt trời và NL gió, các nguồn khác như sinh khối thì (1) vẫn có ảnh hưởng đến biến đổi môi trường và (2) đất nông nghiệp nên để dành phát triển và xuất khẩu nông sản, hơn là phục vụ cho công nghiệp.

    Tuy đánh giá khách quan là không phải bàn, như Hằng nói, và hầu hết những người hiểu vấn đề đều muốn thế, muốn có một cơ cấu năng lượng tái tạo cho VN, nhưng VN vướng phải vài vấn đề (1) Chính phủ quyết định đi theo con đường điện hạt nhân, đang trên lộ trình hoạt động vào năm 2020 nên sẽ mất kha khá phần nguồn lực của đất nước vào đó (2) công nghệ nào trong nước cũng yếu kém phải phụ thuộc vào nước ngoài (kể cả công nghệ NL hạt nhân hoặc công nghệ NL tái tạo, nhưng nếu đã xuất phát điểm zero thì em nghĩ đi đúng đường tái tạo vẫn đỡ mất mát hơn), và (3) nhiều trí thức vẫn nghĩ rằng con đường hạt nhân là “bước quá độ” cần thiết, trong cuốn sách của Herman Scheer tiếp theo tụi em đang dịch cũng phân tích kĩ về các định kiến tư duy này.

    Số lượt thích

  3. Một vài thông tin chia sẻ với cả nhà. Myanmar hay Burma bị coi là kém phát triển hươn VN nhưng họ đang phát triển NL tái tạo rất mạnh. Dự án 500 triệu USD đầu từ từ US. VN không có hành động sớm tiếp tục lún sâu vào lọc dầu, than đá, dầu khí thì khủng hoảng thiếu hụt NL sẽ rất nghiêm trọng

    http://cleantechnica.com/2014/09/04/300-mw-new-solar-pv-power-plants-developed-burma-us-backing/?utm_source=Cleantechnica+News&utm_medium=email&utm_campaign=c432f80b90-RSS_EMAIL_CAMPAIGN&utm_term=0_b9b83ee7eb-c432f80b90-331997417

    Số lượt thích

Trả lời

Mời bạn điền thông tin vào ô dưới đây hoặc kích vào một biểu tượng để đăng nhập:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Đăng xuất /  Thay đổi )

Google photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Google Đăng xuất /  Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Đăng xuất /  Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Đăng xuất /  Thay đổi )

Connecting to %s