Scholar Hub/Chủ đề/#năng lượng tái tạo/
Năng lượng tái tạo là loại năng lượng được tạo ra từ các nguồn tài nguyên tự nhiên có thể phục hồi lại trong thời gian ngắn, bao gồm năng lượng mặt trời, năng l...
Năng lượng tái tạo là loại năng lượng được tạo ra từ các nguồn tài nguyên tự nhiên có thể phục hồi lại trong thời gian ngắn, bao gồm năng lượng mặt trời, năng lượng gió, năng lượng thuỷ địa, năng lượng sinh học và năng lượng định hình từ nước biển. Năng lượng tái tạo có khả năng không gây tác động tiêu cực đến môi trường, giúp giảm thiểu lượng khí thải CO2 và các chất gây ô nhiễm khác. Nguồn năng lượng tái tạo được coi là một giải pháp bền vững hơn so với năng lượng từ các nguồn hóa thạch giới hạn và gây ra hiệu ứng nhà kính.
Năng lượng tái tạo chủ yếu được tạo ra từ các nguồn tài nguyên tự nhiên như ánh sáng mặt trời, gió, nước, sinh vật và nhiệt độ nội địa của trái đất. Các nguồn năng lượng tái tạo có khả năng tự động tái tạo trong thời gian ngắn và không gây hủy hoại môi trường.
1. Năng lượng mặt trời: Ánh sáng mặt trời được sử dụng để tạo ra năng lượng điện mặt trời thông qua quá trình quang điện hoặc nhiệt điện. Pin mặt trời và hệ thống nhiệt điện mặt trời là hai công nghệ phổ biến để khai thác năng lượng mặt trời.
2. Năng lượng gió: Các giàn gió và các bộ phát điện gió sử dụng sức gió để tạo ra năng lượng điện. Quạt gió chuyển động nhờ sức gió và dẫn động các máy phát điện để tạo ra điện.
3. Năng lượng thuỷ điện: Thủy điện sử dụng dòng chảy nước từ sông hoặc hồ để vận hành các turbina và các máy phát điện để tạo ra năng lượng điện.
4. Năng lượng sinh học: Năng lượng sinh học được tạo ra từ các nguồn biomass (chất hữu cơ) như cây trồng, rơm hoặc chất thải hữu cơ. Quá trình như sinh khối, sinh khối nhiệt, sinh khối điện hoặc sinh hóa dùng để chuyển đổi sinh khối thành nhiên liệu cho máy phát điện.
5. Năng lượng định hình từ nước biển: Năng lượng được tạo ra từ sự khác biệt nhiệt độ giữa mặt nước nóng ở trên và mặt nước lạnh ở dưới sử dụng cho các ứng dụng như hệ thống thủy lực hoặc hệ thống thu nhiệt loại bé.
Lợi ích của năng lượng tái tạo bao gồm giúp giảm thiểu phát thải carbon, giúp bảo vệ môi trường, đảm bảo an ninh năng lượng và tạo ra việc làm. Tuy nhiên, nguồn cung cấp năng lượng tái tạo có thể phụ thuộc vào điều kiện thiên nhiên và công nghệ phát triển, và cần đầu tư vốn và cơ sở hạ tầng để xây dựng hệ thống năng lượng tái tạo hiệu quả và bền vững.
Phương pháp hệ thống để đánh giá năng lượng tái tạo sử dụng quy trình phân tích phân cấp Dịch bởi AI Energy, Sustainability and Society - - 2019
Tóm tắt
Nền tảng
Các thành phố trên thế giới đang đối mặt với thách thức lớn trong việc xây dựng chiến lược lâu dài cho sự phát triển của các giải pháp năng lượng thay thế. Nghiên cứu trước đây đã cố gắng xác định năng lượng tái tạo ở nhiều thành phố khác nhau. Bởi vì mỗi thành phố có những đặc điểm độc đáo về điều kiện địa lý và môi trường, dân số, phát triển kinh tế cũng như môi trường xã hội và chính trị, nguồn năng lượng bền vững nhất cho một thành phố có thể là nguồn kém bền vững nhất cho thành phố khác.
Phương pháp
Nghiên cứu này phát triển và triển khai một phương pháp có hệ thống để đánh giá năng lượng tái tạo và xác định các giải pháp năng lượng cho một thành phố bằng cách sử dụng quy trình phân tích phân cấp. Phương pháp này tích hợp ý kiến của các chuyên gia và phân tích dữ liệu, giúp các nhà quyết định hình thành các chiến lược dài hạn cho sự phát triển năng lượng tái tạo.
Kết quả
Hệ thống hỗ trợ quyết định được áp dụng cho ba thành phố, đó là Thành Đô ở Trung Quốc, Eskisehir ở Thổ Nhĩ Kỳ và Chicago ở Hoa Kỳ. Kết quả cho thấy rằng cải thiện hiệu quả năng lượng và phát triển năng lượng mặt trời và gió là những giải pháp năng lượng được ưa chuộng nhất trong khi năng lượng hạt nhân và thủy điện là những giải pháp năng lượng ít được ưa chuộng nhất cho ba thành phố này.
Kết luận
Kết quả của nghiên cứu này phù hợp với nhiều thập kỷ nghiên cứu và phát triển trong lĩnh vực năng lượng thay thế và cho thấy một hướng đi rõ ràng cho sự phát triển tương lai của các giải pháp năng lượng trên toàn thế giới. Có sự khác biệt trong xếp hạng các giải pháp năng lượng giữa các thành phố khác nhau, cho thấy cần áp dụng hệ thống hỗ trợ quyết định phát triển trong nghiên cứu này để giúp hình thành các chiến lược năng lượng tùy chỉnh cho các thành phố có những đặc điểm độc đáo.
Chính sách năng lượng tái tạo cho phát triển bền vững tại Việt Nam Dịch bởi AI Bài báo này phân tích các chính sách năng lượng tái tạo hiện đang được áp dụng tại Việt Nam, nhằm đánh giá hiệu quả và các thách thức mà đất nước đang phải đối mặt trong việc chuyển đổi sang các nguồn năng lượng bền vững. Việc phát triển năng lượng tái tạo không chỉ giúp giảm phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch mà còn đóng góp vào các mục tiêu phát triển bền vững và bảo vệ môi trường. Nghiên cứu sẽ đưa ra những khuyến nghị cho việc cải thiện chính sách và tăng cường đầu tư vào ngành năng lượng tái tạo trong tương lai.
#năng lượng tái tạo #phát triển bền vững #chính sách năng lượng #Việt Nam
Vai trò của hệ thống lưu trữ đến ổn định tần số lưới điện siêu nhỏ độc lậpMicrogrid được xem là giải pháp để tích hợp các nguồn năng lượng phân tán vào lưới điện hiện nay. Tuy nhiên, các nguồn năng lượng tái tạo có công suất đầu ra biến đổi phụ thuộc vào điều kiện thời tiết và môi trường gây khó khăn trong việc ổn định tần số và điện áp của hệ thống Microgrid độc lập. Do vậy, trong Microgrid cần phải có một nguồn có khả năng điều độ đáp ứng nhánh với các thay đổi của nguồn tái tạo để ổn định hệ thống. Hệ thống lưu trữ là một nguồn đáp ứng yêu cầu đáp ứng nhanh và có khả năng điều độ. Do vậy, bài báo tập trung phân tích, mô hình hóa và đánh giá vai trò của hệ thống lưu trữ trong ổn định tần số Microgrid độc lập. Các kết quả được bằng mô phỏng trên phần mềm Matlab/Simulink.
#Microgrid #hệ thống lưu trữ năng lượng #Pin #Siêu tụ điện #Năng lượng tái tạo
Vai trò của hệ thống lưu trữ với mức độ xâm nhập cao của nguồn năng lượng tái tạo vào lưới điện Việt Nam đến năm 2030Một hệ thống điện phụ thuộc hoàn toàn vào năng lượng tái tạo không đáng tin cậy do tính không liên tục và sự phụ thuộc vào thời tiết của loại hình năng lượng này. Khi sự xâm nhập của năng lượng tái tạo ngày một tăng cao, các công nghệ hay nguồn năng lượng hỗ trợ cần phải được tích hợp thêm. Nhưng điều này gặp phải nhiều rào cản về chi phí đầu tư và vận hành. Nghiên cứu này xây dựng mô hình hệ thống điện Việt Nam vào năm 2030 với sự xâm nhập của các nguồn năng lượng tái tạo và nguồn lưu trữ dựa trên mã nguồn mở Pypsa. Các chi phí xây dựng và vận hành hệ thống sẽ được tính toán và đưa ra tiêu chí tối ưu kinh kế - kỹ thuật. Kết quả cho thấy việc triển khai năng lượng tái tạo ở Việt Nam phụ thuộc nhiều vào sự biến động về chi phí công nghệ trong tương lai và chính sách hỗ trợ của chính phủ.
#năng lượng tái tạo #hệ thống lưu trữ #giải thuật tối ưu hóa Levenberg-Marquardt #mô hình hóa hệ thống điện
Mô phỏng quá trình cung cấp nhiên liệu linh hoạt syngas-biogas-hydrogen cho động cơ tĩnh tại đánh lửa cưỡng bứcTrong hệ thống năng lượng tái tạo hybrid năng lượng mặt trời-sinh khối, việc cung cấp nhiên liệu cho động cơ đánh lửa cưỡng bức cần được điều chỉnh một cách linh hoạt để thích nghi với thành phần syngas-biogas-hydrogen thay đổi trong phạm vi rộng. Tạo hỗn hợp bằng bộ chế hòa khí truyền thống không phù hợp do chênh lệch lớn về tỉ lệ không khí/nhiên liệu của syngas so với biogas hay hydrogen. Sử dụng công nghệ phun nhiên liệu trên đường nạp với vòi phun có đường kính lỗ phun lớn thì phù hợp với syngas nhưng không phù hợp với biogas hay hydrogen; Sử dụng vòi phun đường kính lỗ phun nhỏ thì ngược lại. Phối hợp sử dụng 2 vòi phun có đường kính lỗ phun 4mm và 6mm là phù hợp với động cơ Honda GX200 khi chuyển sang sử dụng nhiên liệu syngas-biogas-hydrogen. Khi tăng thành phần biogas hay hydrogen thì góc mở vòi phun 6mm giảm còn góc mở vòi phun 4mm duy trì giá trị cực đại 130°TK đến 70% biogas hay 50% hydrogen sau đó giảm. Áp suất phun hợp lý là 1 bar.
#Hệ thống năng lượng tái tạo hybrid #Biogas #Syngas #Hydrogen #Động cơ gas
So sánh các đặc trưng quá trình cháy động cơ dual fuel cung cấp syngas kiểu hút và kiểu phun trực tiếpPhun trực tiếp syngas vào xi lanh làm tăng khối lượng khí nạp mới, tạo phân lớp hỗn hợp trong buồng cháy, giúp cải thiện công suất động cơ so với trường hợp cung cấp hỗn hợp syngas-không khí chuẩn bị trước trên đường nạp. So với động cơ diesel, công suất động cơ dual fuel syngas giảm 41,53% và 30,17% tương ứng với hệ số tương đương f=0,6 và f=0,85 khi cung cấp nhiên liệu kiểu hút. Khi cung cấp syngas kiểu phun trực tiếp, công suất động cơ dual fuel có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổi thời điểm bắt đầu phun. So với động cơ diesel, công suất động cơ dual fuel syngas giảm 25%, 21%, 17% và 13% tương ứng với thời điểm bắt đầu phun 55°TK, 65°TK, 75°TK và 85°TK khi phun trực tiếp syngas với áp suất phun 5 bar. Mức độ phát thải NOx của động cơ dual fuel syngas trong tất cả các trường hợp đều rất thấp, khoảng 100ppm. Áp suất phun 5 bar và bắt đầu phun trong kỳ nạp phù hợp với động cơ dual fuel syngas được cải tạo từ động cơ Vikyno RV165.
#Syngas #Năng lượng tái tạo #Khí hóa biomass #Động cơ Dual fuel #Phun trực tiếp
Điều chỉnh hệ số tương đương của động cơ chạy bằng hỗn hợp biogas-syngas-hydrogen trong hệ thống năng lượng tái tạo hybridTỉ lệ nhiên liệu/ không khí cung cấp cho động cơ làm việc trong hệ thống năng lượng tái tạo hybrid phải linh hoạt để giữ cho hệ số tương đương của hỗn hợp nằm trong vùng tối ưu. Khi cố định thành phần biogas và thay đổi thành phần syngas hay hydrogen thì tỉ lệ nhiên liệu/ không khí ít thay đổi, nhưng khi cố định thành phần syngas hay hydrogen và thay đổi thành phần biogas thì tỉ lệ nhiên liệu/ không khí thay đổi đáng kể. Khi tăng thành phần hydrogen trong hỗn hợp nhiên liệu thì chất lượng quá trình cháy được cải thiện. Động cơ đánh lửa cưỡng bức truyền thống có thể chuyển thành động cơ sử dụng nhiên liệu khí có thành phần nhiên liệu thay đổi bằng hệ thống phun nhiên liệu đơn giản, sử dụng vi điều khiển Arduino, cảm biến Hall và servo motor. Mối quan hệ giữa độ mở bướm ga và thời gian phun đối với động cơ tĩnh tại có thể được xác định trên đường đặc tính điều tốc và được cài đặt vào vi điều khiển để tự động điều chỉnh độ mở bướm ga theo tải cản.
#Nhiên liệu tái tạo #hệ thống năng lượng lai #Hydrogen #Biogas #Syngas
Xác lập mô hình và các thông số cơ bản của hệ thống năng lượng mặt trời phù hợp với điều kiện đời sống ở nông thôn Việt NamThế giới đang tiến rất xa về sử dụng năng lượng tái tạo, bao gồm các công nghệ để chuyển đổi dạng năng lượng và các chính sách của nhà nước khuyến khích sử dụng các nguồn năng lượng này để đảm bảo sự phát triển bền vững.
Bên cạnh việc xây dựng những nhà máy năng lượng tái tạo lớn, tùy thuộc vào tiềm lực kinh tế và điều kiện thực tế của mình, mỗi quốc gia có một chính sách riêng về phát triển và sử dụng năng lượng tái tạo ở qui mô nhỏ như các cụm dân cư, các cơ sở sản xuất nhỏ lẻ, các hộ dân…
Bài báo nghiên cứu thực tế tiêu thụ điện phục vụ cho mục đích sinh hoạt ở một số khu vực nông thông Việt Nam. Từ đó, bài báo đề xuất mô hình hệ thống năng lượng mặt trời với quy mô phù hợp với nhu cầu sử dụng, nhằm giảm chi phí đầu tư ban đầu nhưng vẫn đáp ứng được phần lớn nhu cầu sử dụng của người dân.
#Năng lượng mặt trời #năng lượng tái tạo #hệ thống năng lượng thông minh #phối hợp điện năng #lưới điện
Xây dựng mô hình biogas xử lý chất thải chăn nuôi heo và cung cấp năng lượng tái tạo khí sinh học cho cộng đồngMô hình chia sẻ khí sinh học (KSH) cộng đồng cho phép thu hồi hiệu quả nguồn năng lượng tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính (GHG). Nhằm đánh giá tính khả thi của việc vận hành mô hình chia sẻ năng lượng tái tạo KSH (CBRE), hiệu quả về kinh tế, xã hội, môi trường, sự đồng thuận chia sẻ và hiệu quả sử dụng KSH đã được thu thập để xây dựng mô hình CBRE cho 5 nông hộ sử dụng. Kết quả cho thấy, tỷ lệ số nông hộ đồng ý chia sẻ KSH thừa là 63,3%, trong khi số nông hộ đồng ý sử dụng KSH được chia sẻ là 86,7%. Hệ thống CBRE với quy mô chăn nuôi trung bình là 37đầu heo/trại nuôi (biến động từ 26-52 con) đã cung cấp đủ nhu cầu sử dụng KSH cho 5 hộ gia đình với 25 thành viên (tương ứng 1,5 đầu heo/người), thời gian sử dụng và thể tích KSH sử dụng trung bình của các nông hộ lần lượt là 1,87 giờ/ngày và 0,74 m3/ngày. Hệ thống CBRE cho phép hộ chăn nuôi giảm phát thải GHG 12,9 tấn CO2 eq/năm (~70 %) từ các nguồn năng lượng truyền thống và sử dụng KSH, tính riêng lợi ích từ việc chia sẻ KSH cho nông hộ giảm phát thải 2,58 CO2 eq/ năm. Chi phí tiết kiệm được cho nông hộ KSH là 1,04 triệu đồng/hộ/năm. Xây dựng cơ chế chi trả tiền sử dụng KSH theo thể tích tiêu thụ để duy trì hoạt động của hệ thống CBRE là rất cần thiết để nâng cao tính hiệu quả và bền vững của hệ thống CBRE.
#Chia sẻ khí sinh học #công trình khí sinh học #năng lượng tái tạo #KSH cộng đồng #phát thải khí nhà kính
Nghiên cứu điều khiển hệ thống phát điện tích hợp năng lượng tái tạo vào lưới hạ thếTrong bài báo này, tác giả trình bày về khả năng điều khiển đáp ứng và mức độ ổn định của hệ thống phát điện tích hợp bao gồm điện gió và điện mặt trời khi hoạt động ở chế độ nối lưới nhằm xác định chế độ làm việc hiệu quả và ổn định nhất cho hệ thống. Hệ thống phát điện tích hợp các nguồn năng lượng tái tạo cung cấp điện cho phụ tải trong 24 giờ được đề xuất trong nghiên cứu này. Kết quả mô phỏng trong miền thời gian được thực hiện trên công cụ Simulink của phần mềm Matlab. Các kết quả mô phỏng ở chế độ nối lưới với sự thay đổi của phụ tải và các điều kiện đầu vào như bức xạ mặt trời và tốc độ gió xảy ra trong quá trình vận hành cũng được xem xét. Từ đó có thể kết luận rằng, bộ điều khiển Droop đề xuất trong hệ thống phát điện tích hợp năng lượng tái tạo sẽ giúp cho hệ thống hoạt động tốt và ổn định hơn giúp tiết kiệm điện năng tiêu thụ từ lưới điện.
#Hybrid system #renewable energy #grid-connected mode #Droop control #stability
