Nhu cầu về năng lượng sạch ngày càng tăng

Trước sự gia tăng dân số mạnh mẽ, khoa học kỹ thuật phát triển, năng suất sản xuất công nghiệp tăng nhanh dẫn đến nguồn tài nguyên như nước, không khí, năng lượng may bien tan gia re… đang dần cạn kiệt. Dự kiến tổng năng lượng tiêu thụ trên toàn thế giới sẽ tăng 44% vào năm 2030. Vì vậy yêu cầu sản xuất sạch hơn (SXSH) trong các ngành công nghiệp đang là vấn đề toàn cầu.

Tại Việt Nam, SXSH cũng đã được áp dụng bán biến tần giá rẻ cho một số ngành công nghiệp tuy nhiên đây vẫn còn là khái niệm khá mới và chưa thực sự phổ biến. Để giúp các doanh nghiệp có điều kiện tiếp cận với SXSH, hội thảo “Phổ biến kiến thức SXSH trong công nghiệp” do Trung tâm tiết kiệm năng lượng Hà Nội phối hợp cùng Hợp phần SXSH trong công nghiệp (CPI) tổ chức sáng nay, 28/4/2010 đã thu hút sự tham gia của hàng trăm doanh nghiệp lớn nhỏ cùng đại diện nhiều cơ quan thông tấn báo chí.

Nghiên cứu pin nhiên liệu từ vi khuẩn

Văn phòng nghiên cứu hải quân (ONR) của Mỹ vừa đưa ra loại pin nhiên liệu từ vi khuẩn, một công cụ mang tính cách mạng về sử dụng năng lượng trong hải quân.

Loại pin này biến những nhiên liệu và các chất oxi hóa có sẵn trong môi trường nước thành điện máy biến tần giá rẻ, tạo ra một sự thay thế hiệu quả và đáng tin cậy cho pin thông thường và những nhiên liệu có hại cho môi trường.

Pin nhiên liệu từ vi khuẩn sẽ là nguồn năng lượng sử dụng lâu dài cho các phương tiện điều khiển tự động dưới nước, các máy cảm biến mua bán máy biến tần và các thiết bị dùng cho giám sát và quản lý môi trường biển.

Được tạp chí TIME bầu chọn vào tốp “50 phát minh hàng đầu năm 2009”, pin nhiên liệu sẽ giúp giảm lượng chất thải cacbon, thay đổi cách chúng ta nạp nhiên liệu cho xe cộ và thắp sáng các ngôi nhà.

Chuyển rác thải thành nhiệt lượng và điện năng

Tại thành phố Horsholm, Đan Mạch, một nhà máy năng lượng lớn hoạt động liên tục để đốt cháy hàng nghìn tấn chất thải sinh hoạt và công nghiệp mà không sợ lời phàn nàn của người dân sống gần đó.

Những lò đốt này sạch hơn lò truyền thống và có thể chuyển rác thải thành nhiệt lượng và điện năng may bien tan gia re. Chúng được trang bị hàng chục bộ lọc chất gây ô nhiễm, kể cả thủy ngân và điôxin – các chất mà lò truyền thống cách đây chục năm không thể lọc được.

Những nhà máy như vậy đã và đang trở thành nơi xử lý rác chủ yếu và là nguồn nhiên liệu sống còn của Đan Mạch, từ những vùng ngoại ô giàu có như Horsholm đến trung tâm thủ đô Copenhagen. Chúng không chỉ giúp giảm chi phí sản xuất năng lượng và sự phụ thuộc vào xăng dầu mà còn thân thiện với môi trường bán biến tần giá rẻ, giúp thu hẹp các bãi rác và giảm khí thải CO2. Các nhà máy xử lý rác rất sạch và thải ít chất đioxin hơn là từ các lò sưởi và lò nướng thịt!

Với những cải tiến công nghệ, Đan Mạch ngày nay coi rác là nguồn nhiên liệu thay thế sạch hơn là những chất bốc mùi khó coi. Những lò đốt chuyển chất thải thành năng lượng đã đạt được một vị thế đáng kể khi có nhiều cộng đồng như Horsholm đấu tranh đòi xây dựng chúng tại địa phương mình.

Khai thác năng lượng từ núi lửa

Indonesia đã triển khai một kế hoạch đầy tham vọng: tận dụng nguồn năng lượng dồi dào từ những ngọn núi lửa để trở thành số một thế giới máy biến tần giá rẻ về nhiệt năng, trong khi vẫn giảm thiểu lượng khí nhà kính.

Núi lửa Merapi tại Indonesia phun trào vào năm 2006.

Quần đảo gồm 17.000 hòn đảo trải dài từ Ấn Độ Dương đến Thái Bình Dương với hàng trăm ngọn núi lửa, ước tính chiếm khoảng 40% trữ lượng nhiệt năng của thế giới.

Nhưng đến nay, chỉ một phần rất nhỏ tiềm năng này được khai thác. Do đó, chính phủ đang kêu gọi sự giúp đỡ từ các nhà đầu tư cá nhân mua bán máy biến tần, Ngân hàng thế giới và các đối tác như Nhật, Mỹ để tận dụng triệt để nguồn năng lượng này.

Pin nhiên liệu- bước ngoặt trong ngành công nghệ sạch

Sau chín năm nghiên cứu thầm lặng, công ty công nghệ Bloom Energy ở Thung lũng Silicon đã ra mắt một sản phẩm mới: pin nhiên liệu. Công ty cho biết sản phẩm may bien tan gia re này có thể phát ra năng lượng nhờ việc kết hợp không khí và nhiều loại nhiên liệu mà không cần sự xuất hiện của phản ứng cháy.

Công ty cho biết loại pin nhiên liệu oxit này có hình dáng và độ dày giống như một bức ảnh lấy ngay chụp từ máy Polaroid. Phát minh này có thể sẽ là một bước ngoặt trong ngành công nghệ sạch bởi vì loại pin này có thể phát điện từ nhiên liệu hóa thạch cũng như nhiên liệu tái tạo trong quá trình điện hóa học sạch và đáng tin cậy hơn những phương thức bán biến tần giá rẻ hiện có.

Ngành công nghiệp quang điện phát triển vượt bậc

Hiệp hội công nghiệp quang điện châu Âu (EPIA) vừa thông báo các thống kê cho thấy trong năm 2009 là một năm đầy thắng lợi của ngành công nghiệp máy biến tần giá rẻ quang điện toàn cầu. Song năm 2010 vẫn được kỳ vọng sẽ còn rực rỡ hơn nữa

Báo cáo của EPIA cho biết trong năm 2009, công suất lắp đặt toàn cầu đạt 20GW, tăng 6,4 Giga Oát. Nhiều người mua bán máy biến tần hy vọng rằng trong năm 2010 tới tổng công suất lắp đặt sẽ tăng lên tối thiểu 40%.

Hy vọng trong năm 2010 tới tổng công suất lắp đặt sẽ tăng lên tối thiểu 40% so với năm 2009

Theo báo cáo này, nếu tăng trưởng được duy trì và các chính sách không có thay đổi, thì thị trường pin quang điện sẽ đạt khoảng 8,2GW đến 12,7GW lắp đặt mới. Nếu có các chính sách vĩ mô hỗ trợ thì thị trường này trên toàn thế giới còn có thể đạt công suất lên đến 30GW/năm đến năm 2014.

Nghiên cứu sản xuất pin hồ quang dạng phim mỏng

Hai hạn chế của năng lượng mặt trời là giá thành và kích thước của những tấm pin. Nhưng những tấm pin kiểu mới, pin năng lượng mặt trời dạng phim mỏng, một bước tiến lớn của năng lượng tái chế đang giúp giảm giá thành của năng lượng mặt trời may bien tan gia re và tạo điều kiện để phát triển một loại pin mới. Một số loại rất dẻo và thậm chí có thể cuộn lại hoặc xếp thành hình mái ngói.

Trong một thập kỷ bán biến tần giá rẻ qua, những đột phá liên tục đã giúp cho giá thành sản xuất pin mặt trời dạng phim mỏng giảm xuống trong khi hiệu quả sử dụng chúng tăng lên. Một số loại thậm chí có thể cạnh tranh với pin silicone thông thường.

Abound Solar, một công ty có trụ sở tại Colorado, đã khẳng định rằng họ có thể sản xuất loại pin này với giá 1$ trên mỗi watt, một cái giá rất cạnh tranh so với giá nhiên liệu thô. Trong khi đó, pin làm từ silicone kết tinh có giá 4$ trên mỗi watt.

Đèn điốt phát quang tiết kiệm năng lượng

Ông lớn General Electric (GE) hé lộ sản phẩm LED hứa hẹn cho chất lượng máy biến tần giá rẻ ánh sáng tốt như những bóng đèn nóng sáng cũ.

Ngay từ ngày đầu xuất hiện trên thị trường, những bóng đèn tiết kiệm điện đã luôn bị người tiêu dùng mua bán máy biến tần than phiền về chất lượng thấp hơn những bóng điện nóng sáng.

Tuy nhiên, hiện GE cho rằng sẽ không còn điều này nữa với sản phẩm vừa ra mắt tuần này - đèn điốt phát quang tiêu hao ít năng lượng cho lượng ánh sáng như loại bóng đèn truyền thống có tuổi thọ lên đến gấp 25 lần.

Đèn LED thông minh mới của GE được hy vọng sẽ chỉ tiêu hao 9 Oát trong khi có thể tạo ra 450 lumen (đơn vị quang thông), một bước tiến quan trọng so với rất nhiều bóng đèn LED hiện nay chỉ tạo ra tối đa 359 lumen.

Nghiên cứu công nghệ pin lithium-air

Yang Shao-Horn, phó giáo sư ngành cơ khí và vật liệu làm việc tại MIT cho biết rất nhiều nhóm may bien tan gia re đã nghiên cứu pin lithium-air, một công nghệ có tiềm năng sẽ tạo ra loại pin có điện năng lớn. Nhưng họ vẫn chưa hiểu rõ về những chất có thể tạo ra phản ứng hóa điện ở hai đầu cực của loại pin này.

Các nhà nghiên cứu của Học viên công nghệ Massachusetts (MIT) đã chế tạo ra loại pin có tỷ trọng năng lượng gấp 3 lần các loại pin thông thường.

Về nguyên tắc, pin lithium-oxy (hay lithium-air) cũng giống với loại pin lithium-ion, loại pin đang thống trị thị trường biến tần giá rẻ hàng điện tử xách tay và là đối thủ hàng đầu của xe chạy bằng điện.

Nhưng pin lithium-air đã thay thế những hợp chất lỗi thời bằng chất hữu cơ ở hai đầu cực, do đó chúng trở nên nhẹ hơn rất nhiều.

Tìm kiếm và sử dụng nhiều nguồn nhiên liệu cho tương lai

Nhu cầu sử dụng nhiên liệu cho giao thông vận tải của con người ngày một tăng cao, việc tìm kiếm và sử dụng nhiều nguồn nhiên liệu khác cho tương lai là một mục tiêu lớn đặt ra và được nhiều khoa học, nhà kinh tế và các quốc gia có ngành công nghiệp phát triển mua bán máy biến tần.

Ðây là một “bài toán” để hội tụ những nghiên cứu nhằm trả lời “câu hỏi nguồn nguyên liệu sử dụng cho tương lai. Nhiên liệu sinh học cũng đã là một khả năng, còn các loại nhiên liệu khác từ năng lượng thiên nhiên (mặt trời, gió, máy biến tần giá rẻ...), năng lượng điện, hydrogenà cũng mang tới triển vọng một “công nghệ xe hơi không khói” (Zero Emission Vehicle).

Cách đây vài năm, hãng xe BMW của Ðức sau hơn 30 năm nghiên cứu, đã trưng bày xe Hydrogen 7 chạy bằng hydrogen. Hydrogen 7, dựa trên BMW series 7 và lắp động cơ đốt trong hỗn hợp, có thể dùng nhiên liệu hydrogen lỏng và xăng bình thường.

Tìm hiểu dự án toàn cầu về phát triển xe chạy điện

Sự hợp tác mới giữa Microsoft và Ford được kỳ vọng sẽ giúp giảm chi phí để sở hữu một chiếc xe hơi chạy điện và tiếp năng lượng cho những chiếc xe này. Theo đó, Ford sẽ đưa phần mềm công-tơ-mét thông minh Hohm của Microsoft tới người tiêu dùng may bien tan gia re, cho phép người sử dụng xe chạy điện biết khi nào sạc điện là rẻ nhất.

Trong nỗ lực gia nhập thị trường bán biến tần giá rẻ công nghệ đo lường năng lượng béo bở này, dường như Microsoft đang phải đối mặt với sự cạnh tranh khốc liệt từ các đối thủ lớn như Google PowerMeter, Opean Peak và Control4.

Với bản hợp đồng này, Ford trở thành hãng sản xuất ô tô đầu tiên sử dụng phần mềm Hohm, một ứng dụng về quản lý năng lượng của Microsoft, và tích hợp công nghệ công-tơ mét trực tuyến thông minh vào chiếc xe Focus Electric trong năm tới. Phần mềm này ra mắt vào năm ngoái và có tính năng cung cấp cho người sử dụng những thông tin chi tiết cập nhật về tình hình sử dụng năng lượng của họ.

Nhà máy năng lượng mặt trời lớn nhất ở châu Âu

SunEdison, một chi nhánh của tập đoàn MEMC Electronic Materials, đã triển khai một dự án phát triển máy biến tần giá rẻ và xây dựng nhà máy năng lượng điện mặt trời ở Đông Bắc I-ta-li-a, gần thị trấn Rovigo. Nhà máy này có công suất 72 Megawatt (MW). Đây sẽ là nhà máy năng lượng mặt trời lớn nhất ở châu Âu. SunEdison là một công ty ở Bắc Mỹ chuyên cấp vốn, mua bán máy biến tần, lắp đặt và vận hành các nhà máy sử dụng công nghệ pin mặt trời nối lưới. Năm 2009, SunEdison cung cấp lượng điện năng nhiều hơn bất cứ dịch vụ điện năng lượng mặt trời nào khác ở Mỹ.

SunEdison là công ty hàng đầu về năng lượng mặt trời

Máy ATM sử dụng năng lượng mặt trời

Năng lượng thay thế là một giải pháp hữu ích cho các nước thuộc thế giới thứ ba. Thông thường ở những khu vực kém phát triển may bien tan gia re, chính phủ phải đầu tư rất nhiều tiền để phát triển cơ sở hạ tầng trong một thời gian dài. Lấy điện thoại di động làm ví dụ, chúng đã thay thế cho những đường dây, cột điện, những đoạn đường và cả những trạm điện thoại. Người dân ở những vùng hẻo lánh có thể liên lạc với nhau qua điện thoại di động bán biến tần giá rẻ.

Tương tự với những chiếc máy ATM (máy rút tiền tự động). Votex Engineering là một hãng sản suất máy ATM có trụ sở đặt tại Ấn Độ. Ngân hàng trung ương Ấn Độ muốn triển khai lắp đặt 545 máy ATM ở khu vực nông thôn và bán thành thị.

V Vijay Babu, giám đốc điều hành của Votex Engineering cho biết họ phải lắp đặt tổng cộng 545 máy ATM, hơn 300 trong số đó sử dụng năng lượng mặt trời. Họ gọi những chiếc máy này là Gramateller Duo. Học viện công nghệ hàng đầu Ấn Độ IIT Madras sẽ hợp tác cùng Votex Engineering trong dự án này.

Những nguồn năng lượng thay thế đang chờ được khai thác

Chắc chắn bạn đã quá quen thuộc với năng lượng từ gió hay mặt trời, nhiên liệu sinh học hay điện hydro, lực sóng và thủy triển. Thế nhưng, tự nhiên còn cung cấp rất nhiều nguồn năng lượng thay thế khác mà chúng ta chưa khám phá hay khai thác hết được máy biến tần giá rẻ.

Năng lượng xanh, sạch vẫn ở quanh chúna ta trong thế giới tự nhiên, còn các nhà khoa học mua bán máy biến tần mới chỉ bắt đầu trả lời được một số ít những câu hỏi rằng, làm thế nào để khai thác nó.

Nổ mìn trên mặt trăng

Giải quyết vấn đề nguồn năng lượng mới

Hiện có ba công nghệ được sử dụng rộng rãi nhất là lò nước áp lực (PWR) chiếm khoảng 60%, lò nước sôi (BWR) 21%, lò nước nặng (CANDU) khoảng 10%. Ngày càng có nhiều nước chọn hoặc quay lại với chương trình phát triển điện hạt nhân. Các chuyên gia may bien tan gia re hàng đầu thế giới vẫn khẳng định: nếu không phát triển năng lượng hạt nhân thì loài người không thể giải quyết được vấn đề năng lượng. Xu hướng phát triển công nghệ điện hạt nhân trong thời gian tới là nâng cao các đặc tính về an toàn và cạnh tranh kinh tế bán biến tần giá rẻ, an toàn hơn, dễ xây dựng và vận hành, giảm chất thải phóng xạ.

Ðối với nước ta, tuy tiềm năng năng lượng sơ cấp đa dạng nhưng với tốc độ phát triển kinh tế nhanh, điện năng bình quân đầu người còn thấp như hiện nay thì khả năng đáp ứng nhu cầu điện năng tăng nhanh trong tương lai là một nhiệm vụ vô cùng khó khăn. Theo tính toán, nếu chỉ dựa vào các nguồn nhiên liệu trong nước để sản xuất điện, Việt Nam sẽ thiếu hụt từ 49 đến 112 tỷ kW giờ điện (tùy kịch bản) trong năm 2020. Hơn nữa, để đưa nước ta đến năm 2020 cơ bản trở thành nước công nghiệp theo hướng hiện đại, thì đầu tư xây dựng NMÐHN là giải pháp tối ưu, góp phần: đa dạng hóa nguồn năng lượng sơ cấp, đáp ứng đầy đủ nhu cầu điện năng cho đất nước trong tương lai, tăng cường an ninh năng lượng; tăng cường tiềm lực khoa học kỹ thuật và công nghệ, phát triển cơ sở hạ tầng, thúc đẩy phát triển nhiều ngành công nghiệp và kinh tế khác; giảm phát thải khí ô nhiễm môi trường (bụi, CO2, SOx, Nox...) từ các nhiên liệu hóa thạch...

Ý tưởng TKNL mang tính đột phá và có tính ứng dụng cao

Cuộc thi Solar Decathlon dành cho các thiết kế nhà tiết kiệm năng lượng máy biến tần giá rẻ của các nhóm sinh viên đến từ các trường đại học trên khắp thế giới.

Ở mỗi lần cuộc thi được tổ chức, đều có nhiều ý tưởng tiết kiệm năng lượng mang tính đột phá và có tính ứng dụng cao hơn so với những lần trước.

Richard King, trưởng ban tổ chức cuộc thi, cho biết: “Solar Decathlon là cuộc thi được tổ chức dành cho các sinh viên mua bán máy biến tần và học sinh trên khắp thế giới. Những nhóm và cá nhân tham gia cuộc thi này sẽ thiết kế ra những ngôi nhà có thể tận dạng tối đa nguồn năng lượng từ mặt trời".

Hơn 20 nhóm sinh viên đã mang những thiết kế đầy sáng tạo của họ tham gia cuộc thi Solar Decathlon 2009.

Các cách thức tiết kiệm điện năng

Năm 2009 là năm thứ hai Ariston đã phối hợp với Bộ Công Thương và Văn phòng tiết kiệm năng lượng Quốc gia sản xuất chương trình truyền hình “Cùng lợi ích cộng đồng” phát sóng lúc 17h45 thứ Ba hàng tuần trên VTV3. “Cùng lợi ích cộng đồng” được thực hiện dưới hình thức tiểu phẩm hài hướng dẫn người xem các cách thức tiết kiệm điện may bien tan gia re cũng như kêu gọi ý thức người dân bán biến tần giá rẻ trong việc tiết kiệm điện.

Là chủ sở hữu thương hiệu máy nước nóng số 1 của Italia, sản phẩm máy nước nóng của Ariston có hiệu suất vượt trội, tiết kiệm điện năng và cung cấp nhiều nước nóng hơn 34% so với máy nước nóng khác, khi được pha trộn ở nhiệt độ 40o C (Nhiệt độ trung bình phù hợp cho sử dụng khi tắm).

Để người tiêu dùng được biết đến và tiếp cận với sản phẩm máy nước nóng chất lượng và tiết kiệm điện năng, Ariston đã thực hiện chuyến Roadshow quảng bá sản phẩm tại các tỉnh phía Bắc trên toàn quốc vào trung tuần tháng 12/2009.

Ngoài ra, trong chương trình còn có các tiết mục ca nhạc, văn nghệ giới thiệu công nghệ nổi trội của dòng sản phẩm máy nước nóng Ariston.

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.