Biện pháp quản lý giảm tổn thất điện năng

Biện pháp quản lý kỹ thuật - vận hành

- Không để quá tải đường dây, máy biến áp máy biến tần giá rẻ: Theo dõi các thông số vận hành lưới điện, tình hình tăng trưởng phụ tải để có kế hoạch vận hành, cải tạo lưới điện, hoán chuyển máy biến áp đầy, non tải một cách hợp lý, không để quá tải đường dây, quá tải máy biến áp trên lưới điện.

- Không để các MBA phụ tải vận hành tải lệch pha. Định kỳ hàng tháng đo dòng tải từng pha Ia , Ib , Ic và dòng điện dây trung tính Io để thực hiện cân pha khi dòng điện Io lớn hơn 15% trung bình cộng dòng điện các pha.

- Đảm bảo vận hành mua bán máy biến tần phương thức tối ưu: Thường xuyên tính toán kiểm tra đảm bảo phương thức vận hành tối ưu trên lưới điện. Đảm bảo duy trì điện áp trong giới hạn cao cho phép theo quy định hiện hành và khả năng chịu đựng của thiết bị.

- Lắp đặt và vận hành tối ưu tụ bù công suất phản kháng: Theo dõi thường xuyên cosφ các nút trên lưới điện, tính toán vị trí và dung lượng lắp đặt tụ bù tối ưu để quyết định lắp đặt, hoán chuyển và vận hành hợp lý các bộ tụ trên lưới nhằm giảm TTĐN. Đảm bảo cosφ trung bình tại lộ tổng trung thế trạm 110 kV tối thiểu là 0,98.

Một số khái niệm, định nghĩa về công suất điện năng

Tuy nhiên, ngày nay với sự tham gia ngày càng nhiều của các tải phi tuyến (dạng dòng hoặc áp không sine) do sự phát triển may bien tan gia re không ngừng của các ứng dụng điện tử công suất với tần suất đóng ngắt rất cao và gần tức thời, đã ảnh hưởng xấu tới chất lượng nguồn điện cung cấp. Kết quả là dạng điện áp nguồn cung cấp và dòng tiêu thụ không còn duy trì được dạng hài cơ bản hình sine và có chứa hài bậc cao. Quan niệm truyền thống về công suất áp dụng cho dạng dòng và áp hình sine lúc này không hoàn toàn phù hợp để đánh giá tức thời, đặc biệt trong các ứng dụng phát triển các hệ thống bù công suất, thiết bị lọc tích cực giảm thiểu nhiễu hài. Chính vì thế đã gây ra khá nhiều tranh cãi và sự bất đồng trong quan điểm của nhiều người khi trao đổi hay lạm bàn về vấn đề này. Nhằm góp phần làm rõ bản chất và ý nghĩa của công suất điện năng, bài viết bán biến tần giá rẻ này giới thiệu tổng quan và diễn giải một số khái niệm, định nghĩa đang được vận dụng rộng rãi và thành công trong lĩnh vực nâng cao chất lượng điện năng.

A. KHÁI NIỆM VỀ CÔNG SUẤT

Giải pháp kỹ thuật hỗ trợ giảm tải cho lưới điện

Đây là giải pháp kỹ thuật đã được tiến sĩ Lê Hoàng Thị Tố, cùng các cộng sự lắp đặt thành công máy biến tần giá rẻ, mở ra hướng hỗ trợ giảm tải cho lưới điện vào giờ cao điểm.

Hỗ trợ thông minh

Mái nhà là nơi được lắp các tấm pin năng lượng mặt trời để tạo ra dòng diện một chiều, cũng có thể lắp các tấm pin này ở những nơi dễ thu nhận ánh sáng để tạo ra dòng điện một chiều. Dòng điện một chiều này sẽ được chuyển thành dòng điện xoay chiều nhờ bộ biến điện mua bán máy biến tần. Tùy theo công suất tiêu thụ điện mà lắp pin có diện tích tương ứng.

Trong điều kiện ánh sáng tại Việt Nam, trung bình để tạo ra khoảng 4 - 5 kWh/ngày, tương đương 150 kWh/tháng cần pin mặt trời có diện tích khoảng 10m2.

Lắp đặt trạm để xe năng lượng mặt trời

Gần đây, hãng Sanyo tại Nhật Bản đã tuyên bố rằng, họ sẽ lắp đặt 1 trạm để xe năng lượng mặt trời tại Tokushima, quận trung tâm của Nhật Bản. Mục tiêu của dự án may bien tan gia re này trước tiên là để kiểm thử 2 sản phẩm mới của hãng, đó là loại linh kiện có chức năng chuyển hóa năng lượng mặt trời thành điện năng (solar cell) và 1 loại pin có thế sạc lại được. Hãng dự định sẽ lắp đặt 3 tấm pin hấp thụ năng lượng mặt trời thuộc dòng sản phẩm 210W HIT, kèm theo đó là bộ phận Pin lion. Ước tính của hãng cho thấy, trạm này có khả năng sản xuất bán biến tần giá rẻ khoảng 690kWh /năm, ngòai ra, “eneloop bike”, mẫu xe đạp mới của hãng sẽ được sử dụng làm phương tiện đi lại chính của các nhân viên công vụ trong văn phòng chính phủ.

"Solar-shell’ thiết kế bởi 21 wheels là 1 trạm sạc điện trong đó tích hợp luôn các tấm pin năng lượng mặt trời, kèm theo đó là các thiết bị biến áp & các dây cắm thích hợp cho việc sạc lại pin.

Các góc tạo bởi các tấm panel cũng được tối ưu hóa sao cho hiệu suất hấp thụ & chuyển hóa năng lượng là cao nhất. Vỏ ngòai làm bằng sợi thủy tinh siêu bền, nhằm tránh sự hư hại do va chạm, trầy xước hoặc ăn mòn của môi trường.

Khám phá năng lượng thu được từ thân cây

Anh nói thêm: “Mặc dù sử dụng những thiết bị năng lượng thấp đặc biệt, máy biến áp, máy biến tần giá rẻ và những linh kiện điện tử khác sẽ có phần lớn thời gian ở chế độ “ngủ” để bảo toàn năng lượng thu được từ thân cây. Điều này cũng tạo ra một rắc rối”.

“Nếu mọi thứ đều đi vào chế độ “ngủ”, hệ thống sẽ không bao giờ được đánh thức nữa”, Otis cho biết.

Để giải quyết vấn đề mua bán máy biến tần, đội của Otis đã chế tạo một chiếc đồng hồ hoạt động liên tục ở điện áp 350mV chỉ với 1nnW năng lượng, khoảng 1 phần ngàn năng lượng cần cho một chiếc đồng hồ đeo tay. Chiếc đồng hồ năng lượng thấp này cứ 2 giây lại tạo ra một xung điện, cho phép đánh thức hệ thống theo chu kỳ.

Phát triển trào lưu kiến trúc sinh thái

Trào lưu kiến trúc xanh (green-building) hay kiến trúc sinh thái (eco-architecture) đang ngày một lớn mạnh trên thế giới. Đặc điểm chính của trào lưu này là gắn bó và sử dụng triệt để năng lượng tự nhiên phục vụ cho công trình may bien tan gia re, hay nói cách khác là tạo lập những công trình kiến trúc cộng sinh với thiên nhiên. Đi đầu trong trào lưu này là KTS. Ken Yeang của Malaysia, Richard Meier hay Frank Loy Wright của Mỹ,... với các công trình kiến trúc lấy thiên nhiên làm điểm tựa, sử dụng tối đa các nguồn năng lượng thiên nhiên như nắng, gió, độ ẩm,... để điều hòa vi khí hậu cho công trình bán biến tần giá rẻ.

Tuy nhiên, trước khi lý thuyết này ra đời, người dân tại các quốc gia có nền khí hậu rõ ràng như Ôn đới hay Hoang mạc Nhiệt đới đã xây dựng cho mình những ngôi nhà với những đặc điểm chống chọi lại thiên nhiên hà khắc là băng giá của vùng Ôn đới hay nắng gió của Nhiệt đới, những đặc điểm này đã được phát huy trong kiến trúc hiện đại với tất cả sự tiện nghi và màu sắc và cá tính của kiến trúc truyền thống địa phương.

Biện pháp giảm mức tiêu hao năng lượng của nhà cao tầng

Phát triển bền vững là xu thế tất yếu trong tiến trình phát triển của xã hội loài người. Tại Hội nghị thượng đỉnh thế giới năm 1992 ở Rio de Janerio, các nhà hoạt động về kinh tế, xã hội, môi trường cùng với các nhà chính trị đó thống nhất về quan điểm phát triển bền vững máy biến tần giá rẻ, coi đó là trách nhiệm chung của các quốc gia, của toàn nhân loại và đồng thuận thông qua tuyên bố Rio gồm 27 nguyên tắc cơ bản về Phát triển bền vững và Chương trình Nghị sự 21, xác định các hành động mua bán máy biến tần cho sự phát triển bền vững của toàn thế giới trong thế kỷ thứ 21.

Đại hội Đảng lần thứ IX đó thông qua mục tiêu chiến lược 10 năm (2001-2010) mà nội dung tập trung vào những nhân tố phát triển bền vững. Để thực hiện mục tiêu phát triển bền vững như Nghị quyết Đại hội Đảng toàn quốc đó đề ra và thực hiện cam kết quốc tế về phát triển bền vững, Thủ tướng Chính phủ đã phê duyệt “Định hướng Chiến lược Phát triển bền vững ở Việt Nam” (Chương trình nghị sự 21 của Việt Nam).

Trong lĩnh vực kiến trúc, xây dựng, nhà cao tầng đang dần trở nên phổ biến tại các đô thị trên thế giới và đặc biệt là tại đô thị chật hẹp, dân số cao như Việt Nam nhằm tiết kiệm quỹ đất đô thị cho các mục đích công cộng như vui chơi giải trí, công viên cây xanh,... cũng như tập trung, giảm hệ thống hệ thống hạ tầng, giao thông vận tải, mạng lưới dịch vụ dẫn đến giảm mức tiêu hao năng lượng.

Phương pháp chuyển hóa áp lực cơ học thành điện năng

Thiết bị này sẽ sử dụng đồ gốm và pha lê công nghệ cao như bộ chuyển đổi áp điện để có thể chuyển hóa áp lực cơ học thành điện năng may bien tan gia re.

Dự án bán biến tần giá rẻ này sẽ xem xét vị trí tốt nhất để đặt thiết bị “thu hoạch” năng lượng này, bao gồm dây của ba lô và quanh đầu gối để có thể thu được năng lượng nhưng đồng thời giảm thiểu sự va chạm khi chân cong xuống, các khớp dồn lại, hoặc khi giầy của các chiến sĩ dẫm xuống mặt đất.

Giáo sư Andrew Bell, Giám đốc Học viện nghiên cứu vật liệu tại Đại học Leeds, người chỉ đạo dự án nghiên cứu trị giá 1 triệu bảng này, cho biết: “Ngoài vấn đề về môi trường của việc sử dụng quá nhiều pin, thiết bị mới này giúp giảm trọng lượng vật dụng phải mang trên người của các chiến sĩ xuống 15%. Và công nghệ này có thể có rất nhiều các ứng dụng khác nữa”.

Những ba lô nặng có thể hạn chế sự linh hoạt của một quân nhân và dẫn đến những vấn đề sức khỏe lâu dài.

Các nhóm quân đội thường mang theo thiết bị điện, bao gồm đèn pin, radio cá nhân, thiết bị liên lạc Bowman cùng một bộ thiết bị điện đề phòng.

Tạo ra panel pin mặt trời chất lượng và giá rẻ

Theo các nhà phát minh, mô đun này rất dẻo dai, có hiệu suất cao đồng thời có thể chế tạo bằng các kỹ thuật xử lý ở quy mô công nghiệp máy biến tần giá rẻ – có nghĩa là có thể đem đến một cách thức mới tạo ra các panel pin mặt trời chất lượng và mua bán máy biến tần giá rẻ.

Ali Javey cùng các đồng nghiệp tại Đại học California, Berkeley đã phát triển các ma trận cột nano Cadmium Sulphide (CdS) trên các màng aluminium ôxit hóa anode.

Các cột này là các trụ rất đồng đều, có cấu trúc đơn tinh thể với đường kính 200 nm, chiều cao 500 nm. Để tạo ra các trụ, nhóm đã lắng đọng một lớp màng mỏng vàng trong các lỗ rỗng đồng nhất cao được tạo ra từ các phoi aluminium sau khi được anode hóa.

Lớp vàng này sẽ đóng vai trò lớp tạo mầm cho các nanopillar trong quá trình VLS (Vapour – Liquid – Solid) – quá trình pha khí – lỏng – rắn, một kỹ thuật tạo ra cấu trúc trật tự với sự định hướng có thể điều khiển được.

Phương pháp sản xuất nhiên liệu hydro

Tạo ra khí hy-đrô bằng cách tách các phân tử nước (H2O) cùng với năng lượng mặt trời hiện được coi là phương pháp sản xuất nhiên liệu hy-đrô mà được đốt trực tiếp hoặc sử dụng trong pin nhiên liệu chạy động cơ phương tiện giao thông may bien tan gia re như ô-tô, xe buýt và thậm chí cả máy bay.

Nghiên cứu biến tần giá rẻ được Xinchen Wang, một nhà hóa học thuộc viện keo và tiếp xúc Max-Planck ở Potsdam, Đức và đại học Phúc Châu, ở Phúc Châu, Trung Quốc.

Việc tìm kiếm chất liệu bán dẫn phù hợp đóng vai trò xúc tác trong quá trình này là mục đích chính trong nghiên cứu khoa học vật liệu”, Wang cho phóng viên PhysOrg.com biết.

“Ngoài việc là một vật liệu phong phú, đa năng và an toàn, chất xúc tác mới còn phải có thể kết hợp với nước và hấp thụ ánh sáng nhìn thấy được. Và vật liệu chúng tôi lựa chọn đã đám ứng đủ những yêu cầu đó”.

Kỹ thuật chuyển đổi năng lượng từ cơ năng - điện năng

Máy phát điện sử dụng các dây nano ZnO (kẽm ôxit) có thể loại trừ các điểm yếu này, và cực kỳ có ưu thế trong việc điều khiển các linh kiện nhỏ ví dụ như máy biến tần giá rẻ các sensor sinh học cấy ghép - theo lời của Zhong Lin Wang, một chuyên gia của Viện Công nghệ Georgia, Hoa Kỳ.

Các nhà nghiên cứu mua bán máy biến tần hiện nay đang phát triển các linh kiện và hệ nano không dây cho rất nhiều ứng dụng khác nhau, ví dụ như kiểm soát sự thay đổi trong các tế bào ung thư, hay thăm dò khí trong các vùng đòi hỏi điều khiển từ xa, truyền dẫn, đo đạc trực tiếp áp suất dòng máu trong cơ thể, hay tỉ lệ đường trong máu... Tất cả các ứng dụng này đều đòi hỏi một nguồn cung cấp năng lượng, ví dụ như trong trường hợp một sensor sinh học không dây, năng lượng cần phải được cung cấp bởi một hệ pin, nhưng vấn đề độc tố hóa học trong các pin lại là một vấn đề khó giải quyết bởi chúng có thể gây hại cho cơ thể, và cách giải quyết tốt nhất các vướng mắc này là tăng cường khả năng "tự cung cấp năng lượng" cho sensor.

Hình 1. Ảnh chụp các nanowire ZnO.

Thật không may, các nguồn cung cấp năng lượng khác ở kích thước nano hầu như ít tồn tại, bất chấp đòi hỏi lớn trong ứng dụng.

Xu hướng phát triển ngành công nghiệp năng lượng mới

I. Tầm nhìn

Phát triển nghành công nghiệp năng lượng sạch, năng lượng tái tạo và tiết kiệm năng lượng may bien tan gia re là một xu hướng tất yếu của thế giới trong thế kỷ 21. Sự cạn kiệt nguồn tài nguyên thiên nhiên đặc biệt là tài nguyên không tái tạo và những tác động của việc sử dụng những tài nguyên này đối với môi trường gây ra hiệu ứng nhà kính, biến đổi khí hậu, ngập lụt và nhiều tác động khác gây nguy hiểm cho môi trường sống. Tiềm năng phát triển các sản phẩm năng lượng sinh học, và năng lượng tái tạo là rất to lớn, do vậy phát triển ngành công nghiệp năng lượng mới là một vấn đề bán biến tần giá rẻ cấp bách, càng sớm càng mang lại lợi ích to lớn cho đất nước trong điều kiện tự nhiên hết sức thuận lợi của đất nước ta.

Đất nước Việt Nam có vị trí địa lý chiến lược và có rất nhiều nguồn tài nguyên phong phú đứng hàng đầu châu Á. Nước ta được thiên nhiên ban tặng bờ biển dài, gần với đường xích đạo với tiềm năng to lớn về gió về năng lượng mặt trời, khí thiên nhiên, biogas vậy mà chúng ta vẫn chưa biết phát triển và sử dụng những nguồn tài nguyên sạch, rẻ tiền và vô tận này. Theo ước tính sơ bộ mỗi năm chúng ta mất hơn 1 tỷ đô la do không khai thác và sử dụng những nguồn tài nguyên như gió và năng lượng mặt trời, chưa nói đến tiềm năng phát triển về nhiên liệu sinh học to lớn của một đất nước xuất khẩu rất nhiều sản phẩm nông nghiệp.

Phát triển dự án điện gió ngoài khơi

Vừa qua, Công ty Principle Power (Mỹ) chuyên về tuabin gió ngoài khơi - đã ký Biên bản thoả thuận ghi nhớ với Công ty Energias của Bồ Đào Nha (EPD) để phát triển máy biến tần giá rẻ theo từng giai đoạn dự án điện gió ngoài khơi ở vùng nước sâu trên biển của Bồ Đào Nha, sử dụng công nghệ “tuabin gió nổi”.

Phao tuabin gió ban đầu do Công ty Marine Innovation and Technology phát triển và thuộc quyền sở hữu của công ty Principle Power, là một công trình mua bán máy biến tần đang được thẩm định để cấp bằng sáng chế. Đây là một đế nổi cho các tuabin gió ngoài khơi. Công ty Principle Power cho biết công nghệ này giúp tránh sóng và chuyển động quay của tuabin, có thể giúp tuabin gió được đặt cố định ở các khu vực mà sau khi tính toán kỹ thấy khó có thể đặt móng được. Đó là các vùng nước sâu hơn 50 m và có gió mạnh hơn.

Theo thỏa thuận, Principle Power và EDP cùng phát triển một dự án điện gió ngoài khơi gồm có ba giai đoạn. Giai đoạn đầu tiên sẽ gồm có việc sản xuất và lắp đặt một tuabin gió nổi đơn lẻ để kiểm chứng công nghệ. Giai đoạn thứ hai và giai đoạn thứ ba sẽ lần lượt triển khai việc tung ra sản phẩm tiền thương mại và tiến hành kinh doanh.

Phương hướng phát triển hợp lý ngành năng lượng

Mọi người đều biết rằng công suất bức xạ mặt trời trên bề mặt trái đất là 1,75.1017 W, tức là tương đương 5,4.1024 J năng lượng trong một năm, gấp mười lần tổng trữ lượng nhiên liệu hữu cơ (ước tính bằng 6,9.1023 J), hoặc gấp 1000 lần tổng mức tiêu thụ năng lượng may bien tan gia re được dự báo vào cuối thế kỷ này (15,3.1020 J). Bức xạ mặt trời là yếu tố chủ yếu về mặt năng lượng tạo ra khí hậu trên hành tinh chúng ta, nhưng tại sao chúng ta chưa có cách nào tích lũy một phần năng lượng đó, kiểm soát khí hậu trên Trái đất, nhất là những công nghệ chủ yếu để kiểm soát khí hậu đã được nghiên cứu triển khai về mặt lý thuyết và phần lớn đã được thực nghiệm bán biến tần giá rẻ khẳng định. Vả lại, trên hành tinh mỗi giây xảy ra 2000 cơn dông với tổng năng lượng lên tới 5,3.1023 J một năm, vậy tại sao chúng ta vẫn chưa học được cách sử dụng năng lượng đó? Cũng từ năng lượng bức xạ mặt trời, một phần trong tổng năng lượng tạo ra khí hậu hành tinh là gió thích hợp cho việc khai thác, được ước tính bằng 1,3.1024 J, và năng lượng chuyển khối của sông và dòng biển là 6,7.1023 J. Do đó, chỉ cần sử dụng 0,1% tổng tiềm năng năng lượng bức xạ mặt trời cũng đủ thỏa mãn hoàn toàn các nhu cầu năng lượng của toàn nhân loại cho tới cuối thế kỷ XXI. Đáng tiếc là niềm tin vào tương lai năng lượng nguyên tử vô hạn đã gạt sang một bên những công trình nghiên cứu kịp thời về những công nghệ trên sang thiên niên kỷ thứ ba.

Chúng ta hãy xem xét những phương hướng phát triển hợp lý ngành năng lượng thế giới dựa trên những công nghệ năng lượng hiện có và cả những công nghệ mới trong tương lai gần. Nếu chú ý đến sự phân bố lại các nguồn năng lượng trình bày trên Hình 2 do sự cạn kiệt của chúng thì việc đầu tư vào ngành năng lượng truyền thống trong tương lai sẽ không có căn cứ do trữ lượng các chất mang năng lượng hữu cơ sẽ cạn kiệt. Kinh nghiệm thế giới cho thấy giải pháp hợp lý nhất cho nhiệm vụ nâng cao hiệu quả năng lượng của nền kinh tế thế giới là nghiên cứu triển khai các phương pháp luận phù hợp để đánh giá tổng hợp khả năng cạnh tranh của các công nghệ năng lượng không truyền thống và các nguồn năng lượng tái tạo, kể cả việc hình thành cơ chế hữu hiệu khuyến khích áp dụng thực tế những nguồn năng lượng đó.

Xây dựng chiến lược quản lý năng lượng

Những biện pháp chiến lược về quản lý năng lượng là cơ sở của khái niệm phát triển bền vững nền kinh tế thế giới do Uỷ ban Quốc tế về Môi trường soạn thảo và khái niệm này đã trở thành quy chế chính thức trong khuôn khổ Tổ chức Liên Hiệp Quốc và được mang tên Chiến lược phát triển thế giới. Các chiến lược và kế hoạch phát triển máy biến tần giá rẻ bền vững đã được soạn thảo và thực hiện tại trên 100 quốc gia trong đó có Mỹ, Canađa, các nước thuộc Liên minh châu Âu (EU), Nhật Bản, v.v., điều này được thể hiện trong các thành công trong nâng cao hiệu quả kinh tế năng lượng của các công nghệ cơ sở tích hợp (Hình 3). Hình 3 cho thấy hiệu quả kinh tế năng lượng của các công nghệ cơ sở trong nền kinh tế Nga, tính theo nguyên tắc đồng đẳng về khả năng mua, thấp hơn hai lần mức của thế giới và thấp hơn ba lần so với các nước phát triển, điều đó cùng với việc tính đến triển vọng tăng giá và cạn kiệt các nguồn hữu cơ truyền thống là mối đe doạ thực tế đến sự ổn định của nền kinh tế. Phương hướng then chốt của bước quá độ tới sự phát triển bền vững của nền kinh tế thế giới là làm chậm lại tốc độ khai thác các nguồn không tái tạo và thay thế chúng bằng các nguồn tái tạo mua bán máy biến tần, giảm thiểu và tận dụng phế thải, giảm tải cho môi trường xung quanh.

Tiềm lực phát triển công nghệ năng lượng

Đến đầu thế kỷ XXI, sự gia tăng mạnh quy mô sản xuất trên toàn cầu và sự phát triển cơ sở hạ tầng công nghiệp may bien tan gia re, tăng dân số trên hành tinh đã dẫn tới tăng quá mức sử dụng các tài nguyên thiên nhiên. Chỉ trong nửa thứ hai của thế kỷ XX, mức tiêu thụ nhiên liệu rắn của thế giới đã tăng 2 lần, nhiên liệu lỏng - 8,5 lần, tiêu thụ khí thiên nhiên tăng gần 10 lần. Cơ cấu bán biến tần giá rẻ cân bằng năng lượng toàn thế giới vào đầu thế kỷ XXI được trình bày trên hình 1. Từ hình 1 thấy rằng những nhu cầu năng lượng thế giới do các vật mang năng lượng dạng khoáng (than, dầu, khí và urani) chiếm tới 86,3%, còn các vật mang năng lượng khác (kể cả năng lượng tái tạo) chỉ chiếm 13,7%.

Theo các đánh giá mới nhất của các chuyên gia Cơ quan Năng lượng Thế giới (CNT), Liên minh châu Âu và Cơ quan Thông tin Năng lượng Mỹ thì ít nhất là đến giữa thế kỷ XXI, mức tiêu thụ năng lượng toàn thế giới hàng năm tăng thêm 1,7%, trong đó ở Mỹ tăng thêm 50%, ở các nước Liên minh châu Âu - 18%. Các nước đang phát triển, đặc biệt Trung Quốc và Ấn Độ, mức tăng tiêu thụ là 3 lần. Do giảm diện tích rừng, người dân châu Phi và châu Á chuyển sang sử dụng nhiên liệu khoáng. Lượng phát thải CO2 sẽ tăng hằng năm 2,1%. Tiêu thụ than tăng gấp đôi, trên thực tế giá than không tăng và chưa cạn kiệt, nhưng phát thải bụi và CO2 cũng tăng tương ứng lên gấp đôi. Dầu mỏ và khí thiên nhiên khi cháy phát thải CO2 ít hơn, nhưng giá lại tăng đáng kể.

Thiết bị biến đổi năng lượng mặt trời thành điện năng

Công nghệ mang tính cách mạng này, dù vẫn đang trong giai đoạn sơ khai nhưng thật ra đã được nghiên cứu và phát triển máy biến tần giá rẻ từ khá lâu, chỉ có điều chi phí để chế tạo và sử dụng lại quá đắt đỏ đến mức không mang tính kinh tế.

Giờ đây, Công ty Thermodyna tại Hamburg (Đức) đã có cơ sở để giải quyết được tồn tại này. Họ đã nghiên cứu được một loại thiết bị sử dụng tại nhà có thể giúp biến đổi năng lượng mặt trời để tạo ra điện năng, không khí nóng và không khí lạnh tùy theo nhu cầu của khách hàng mua bán máy biến tần.

Công nghệ này nếu được nghiên cứu hiệu quả và sử dụng rộng rãi sẽ giúp đặt dấu chấm hết cho sự thống trị của các máy điều hòa nhiệt độ thông thường trong một tương lai không xa.

Với phát minh mới của Thermodyna, những tấm thu năng lượng mặt trời sẽ trở thành một phần không thể thiếu của thế hệ điều hòa nhiệt độ tương lai

Phần cốt lõi của thiết bị trên là một động cơ có tên Schukey có thể biến đổi những tia nắng mặt trời trở thành không khí lạnh để sử dụng trong các tòa nhà. Với những nghiên cứu mới, thiết bị trên có thể chỉ mất khoảng 5 cent để tạo ra một kWh/giờ làm mát, so với giá thành 12-14 cent/mỗi kWh của các máy điều hòa nhiệt độ chạy điện thông thường.

Thương mại hóa ý tưởng phong điện giá rẻ

Tình cờ trên chuyến tàu hỏa từ Bắc vào Nam (tháng 6-2008), anh Đặng Hữu Xướng đã vô tình cắt các lon nước ngọt với ý định làm thành chong chóng để quay chơi. Vô tình khi tạo chong chóng theo phương thức cắt cánh trên bề mặt hình trụ rỗng đã giúp anh nảy ra ý tưởng tạo những cánh chong chóng này thành một phương cách để tạo những tổ hợp phong điện mini. Và khi trở về TPHCM, anh Xướng đã nghiên cứu may bien tan gia re về cách cắt cánh này và mất gần 20 ngày thí nghiệm, anh đã định hình được kiểu cắt cánh trên vỏ thùng phuy để tạo ra năng lượng tương đối lớn để biến thành điện sử dụng biến tần giá rẻ.

Qua nghiên cứu, anh Xướng còn phát hiện ra khả năng cụp cánh và xòe cánh của nó, điều này rất cần thiết trong việc chống chọi với các cơn bão xảy ra thường xuyên như ở nước ta. Điều lý thú của việc cắt cánh trên bề mặt hình trụ rỗng này là can thiệp cơ khí rất ít nên việc chế tạo phong điện đã trở nên đơn giản rất nhiều.

Cách làm của anh Xướng là tận dụng các loại thùng phuy các cỡ to nhỏ khác nhau, chỉ việc cắt cánh trên bề mặt hình trụ của thùng phuy rồi bẻ ra là được. Cách thức này tạo nên kiểu chong chóng trục đứng, gió bất kỳ hướng nào cũng quay được nên không cần bánh lái như kiểu trục nằm ngang. Trục lại được giữ bằng các dây chằng do đó rất chắc chắn không cần bệ xi măng.

Ứng dụng thực sự của công nghệ siêu dẫn vào cuộc sống

Mùa xuân năm 1987 đã diễn ra một trong những hội nghị khoa học lớn nhất lịch sử được biết đến với tên gọi Woodstock of Physics. Ba nghìn nhà vật lý đã nhóm họp tại New York Hilton để thảo luận về hiện tượng siêu dẫn, tức là khả năng truyền tải năng lượng với trở kháng gần như bằng 0. Siêu dẫn hứa hẹn những ứng dụng máy biến tần giá rẻ tuyệt vời, từ hệ thống máy tính cực nhanh đến các mô-tơ điện có công suất cực lớn hay đơn giản là hệ thống truyền tải điện năng không gây tỏa nhiệt lãng phí trên đường đi mua bán máy biến tần.Từ đó đến nay hơn hai thập kỷ đã trôi qua nhưng chất siêu dẫn vẫn chưa thể dành được vị trí xứng đáng như khả năng hứa hẹn của nó.

Lý do một phần bởi những vật liệu siêu dẫn được tìm ra cuối những năm 1980 còn nhiều điểm hạn chế khiến nó khó ứng dụng vào thực tế hơn các nhà khoa học tưởng, và một phần khác còn do khả năng tiết kiệm năng lượng của vật liệu siêu dẫn vẫn chưa phải một đề tài thực sự hấp dẫn trong hầu như suốt thập niên 90 của thế kỷ trước.

Nhưng ngày nay, tình hình đã thay đổi khi tiết kiệm năng lượng trở thành một giải pháp chiến lược trong cuộc chiến chống lại quá trình biến đổi khí hậu toàn cầu.

Metan- nguồn năng lượng sạch trong băng cháy

Băng cháy là một hợp chất rắn, được hình thành từ sự kết hợp giữa chất khí methane, ethane, propane, may bien tan gia re… và nước ở điều kiện áp suất cao (trên 30 atm) và nhiệt độ thấp (dưới 0 độ C). Những môi trường bán biến tần giá rẻ như thế chỉ tồn tại dưới đáy đại dương và dưới các vùng đất đóng băng tại Bắc Cực. Băng cháy chứa metan có dạng tinh thể mắt lưới.

Nếu nhìn bằng mắt thường, băng cháy giống hệt băng tạo thành từ nước thông thường.

Nước chiếm tỷ lệ lớn trong khối lượng của băng cháy chứa metan, nhưng các phân tử nước được sắp xếp thành các “lồng” và mỗi “lồng” có một số phân tử khí metan.

So với các loại nhiên liệu hóa thạch khác, metan còn được gọi là khí đốt tự nhiên giải phóng ít carbon dioxide (CO2) hơn trên một đơn vị năng lượng mà nó tạo ra.