3/2012 earth gwh - hcmuttcbinh/file_2014/nltt/c1_nltt_va.2_2013.pdf · 3/2012 năng lượng tái...
TRANSCRIPT
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 1
1
Bài giảng:
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO
ĐH BÁCH KHOA TP.HCM
Giảng viên: ThS. Trần Công Binh
3/2012 Năng lượng tái tạo
2
C1: TỔNG QUAN
1. Các nguồn năng lượng tái tạo (NLTT)
2. Tiềm năng và hiện trạng sử dụng
3. Các công nghệ sử dụng NLTT
4. Phát điện phân tán từ NLTT
Năng lượng tái tạo
3
1. Các nguồn năng lượng tái tạo (NLTT)
Năng lượng mặt trời (solar, PV)
Năng lượng gió (wind)
Năng lượng các dòng nước
Năng lượng sinh khối (biomass)
Năng lượng địa nhiệt
Năng lượng đại dương
Thủy triều (tidal)
Sóng biển (wave)
Nhiệt đại dương
4
noyau
Earth
0,3 109 GWh
Các nguồn năng lượng tái tạo trên trái đất trong 1 năm
sun
1600 109 GWh
30% Phản xạ ra
không gian
Moon
25 106 GWh
45% :
720 109 GWh
Nhiệt
25% Hập thụ
và chuyển đổi
Nhu cầu năng lượng: 140. 106 GWh
Photosynthesis
(0,24%) 109 GWh
Hydrocarbon fossil = stored solar energy
- Hydro cycles
(88%) 350 109 GWh
- wind, waves 32 109 GWh
27 years = 1 day
Năng lượng tái tạo
5
1. Các nguồn NLTT
Năng lượng mặt trời (solar, PV)
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)
The Sun
Năng lượng tái tạo
6
2. Tiềm năng và hiện trạng
…
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 2
7
Năng lượng trung bình trong năm (kWh/năm)
1m2 100 kWh par an, 120m2 12 MWh = 1tep
5000 km2 0,5 106 GWh = Elec France = 0,5 Scouvertes
150 000 km2 15 106 GWh = Elec World
1 500 000 km2 150 106 GWh = Energy World
STerre = 510 M km2 , Sterres émergées = 149 M km2 (29,3%)
1%
8
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
Fossil Fuel
Nuclear
PRIMARY
SOURCES
9
Fossil Fuels are widely and directly used as
primary sources and serve as convenient
energy vector with low efficiency.
Sectors consumming primary energy
Industry 26%
Residences and
offices 27%
Transports 17%
Electricity
production
30%
Output electricity
produced of 12%
10
Pollution, gas emission: global warming, urban polution
11
2000: 12 G TOE
2020: 20 G TOE
2040: 28 G TOE
12
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 3
13 14
15 16
17
Renewable Energy => Electric Energy
Which primary sources is electricity
produced from?
World production: 40.106 GWh
(3200 GW installed)
38%
18%
40%
4%
Hydropower
Coal filled Thermal Power
Gas Thermal Power
Diezen and others
EVN, 9278 MW,
79%
External EVN, 2439
MW, 21%
Vietnam- Power Installed : 11,717MW ( in 2006)
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)
18
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 4
19
Việt Nam 2012
20
21 22
23 24
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 5
25 26
27 Năng lượng tái tạo
28
3. Các công nghệ sử dụng NLTT
…
Năng lượng tái tạo
29
4. Phát điện phân tán từ NLTT
…
30
16.5 16.7 22.8 23.1 24.7
29.7
37.5 39.6
49.2 52.5
53.9 54.9
68.2
132.6
16.0
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 6
31
Are
a r
eq
uir
ed
pe
r M
W o
f g
en
era
ted
Hy
dro
gen
-
km
2
32
33
Very High Temperature Reactor
Sodium Fast reactor
Supercritical Water Reactor Molten Salt Reactor
Lead Fast Reactor
Gas Fast Reactor
34
Solar
Reduction
Water split
Reaction
Me
MeO
H2O ½O2
H2
35 36
Membrane
- +
Électrolyte solide
Cathod
e
Anode
H2O
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 7
37 A7 - Option Eco-Énergie - Économie H2 17 Novembre 2006 37
Principe de l’électrolyse haute température
H
H
O
e-
e-
38 38
H
H
O
e-
e-
39
H
H
O 2
-
40
H H
O 2
-
41
Membrane
- +
E
H2O
H2
H2O + 2e- O2- + H2
H H
O 2
-
H
H
O
Électrolyte solide
Cathod
e
Anode
42
Membrane
- +
O 2 -
Électrolyte solide
Cathod
e
Anode
O 2 -
O 2 -
O 2 -
O 2 -
O 2 -
O 2 -
O 2 -
O 2 -
O 2 -
O 2 -
O 2 -
O 2 -
O 2 -
O 2 -
O 2 -
O 2 -
O 2 -
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 8
43
O 2
-
O 2
-
44
O
e-
e-
O e-
e-
45
O
O
e-
e-
e-
e-
46
O
O
47
O
O
48
2 O2- O2 + 4e-
Membrane
- +
E O2
Cathod
e
Anode
O 2
-
O 2
-
O
O
Électrolyte solide
NLTT Trần Công Binh
ĐH Bách Khoa TP.HCM 9
49
O2- ½ O2 + 2e-
Membrane
- +
E
O2-
½ O2
H2O
H2
Cathode Anode
H2O + 2e- O2- + H2
Électrolyte solide
50
CÂU HỎI & THẢO LUẬN?
51
TB
Trần Công Binh
GV ĐH Bách Khoa TP.HCM
Phone: 0908 468 100
Email: [email protected]
Website: www4.hcmut.edu.vn/~tcbinh