Luận án Sử dụng năng lượng hiệu quả, phát thải CO2 thấp cho các đảo khu vực nhiệt đới

Tên luận án:

SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG HIỆU QUẢ, PHÁT THẢI CO2 THẤP CHO CÁC ĐẢO KHU VỰC NHIỆT ĐỚI

Ngành:

KỸ THUẬT ĐIỆN

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án tiến sĩ "Sử dụng năng lượng hiệu quả, phát thải CO2 thấp cho các đảo khu vực nhiệt đới" của Nguyễn Hoàng Phương tập trung giải quyết thách thức về năng lượng và môi trường mà các đảo nhiệt đới, đặc biệt là tại Việt Nam, đang đối mặt. Hiện tại, các đảo này phụ thuộc chủ yếu vào năng lượng diesel, dẫn đến phát thải CO2 cao, gây mất an ninh năng lượng và cản trở phát triển bền vững, mặc dù sở hữu tiềm năng lớn về năng lượng tái tạo.

Mục tiêu chính của luận án là đề xuất và chứng minh tính khả thi của các giải pháp sử dụng năng lượng hiệu quả và cấu trúc phát điện tối ưu, nhằm giảm thiểu chi phí phát điện và phát thải CO2 cho các đảo nhiệt đới nói chung và Việt Nam nói riêng. Các phương pháp nghiên cứu bao gồm khảo sát tài liệu, thu thập số liệu thực địa, mô phỏng, tối ưu hóa, phân tích chi phí và xây dựng kịch bản.

Luận án đã phát triển một mô hình năng lượng hiệu quả, phát thải CO2 thấp, bao gồm các giải pháp cho sáu nhóm đối tượng kinh tế: chính sách, dân dụng & thương mại, công nghiệp, ngành điện, giao thông vận tải và nông nghiệp, lâm nghiệp, sử dụng đất khác (AFOLU). Các kết quả nghiên cứu cụ thể bao gồm:

• **Phát điện từ rác thải rắn tại Phú Quốc:** Chứng minh khả năng phát điện từ rác thải rắn (4,7-7,0 MW vào 2020-2030), giảm phát thải CO2 đáng kể (23.118 - 34.220 tấn/năm) và đạt hiệu quả kinh tế (NPV 5,1 triệu USD, IRR 10,5%).
• **Điện mặt trời áp mái tại Phú Quốc:** Đánh giá ba kịch bản phát triển hệ thống điện mặt trời mái nhà đến năm 2030, với tổng công suất lắp đặt từ 805 MWp đến 1.931 MWp. Các kịch bản này cho thấy tính khả thi về kinh tế (IRR từ 10,5% đến 15,41%) và tiềm năng giảm phát thải CO2 lớn (193.844 - 464.473 tấn/năm).
• **Xe điện tại Phú Quốc:** Khẳng định khả năng giảm phát thải CO2 từ 17% đến 21% vào năm 2030 thông qua việc thay thế xe động cơ đốt trong bằng xe điện, góp phần xây dựng hình ảnh du lịch xanh.
• **Vận hành hệ thống điện diesel - gió tại Phú Quý:** Đề xuất phương thức vận hành mới giúp tăng sản lượng điện gió 81,69%, giảm tiêu thụ diesel 31,23%, tiết kiệm chi phí và giảm phát thải CO2.
• **Thiết kế chiếu sáng tự nhiên cho tòa nhà:** Một thiết kế cụ thể cho tòa nhà đa chức năng giúp giảm 34% điện năng tiêu thụ và 1,56 tấn CO2/m²/năm, với thời gian hoàn vốn dưới 9 tháng.

Đối với cấu trúc phát điện tối ưu cho đảo Phú Quý, luận án đã xây dựng ba kịch bản (BAU, GREEN, HIGHER GREEN). Kịch bản HIGHER GREEN được xác định là tối ưu nhất, loại bỏ hoàn toàn diesel vào năm 2030, dựa vào năng lượng gió, mặt trời và hệ thống lưu trữ năng lượng (BESS), mang lại chi phí phát điện cạnh tranh và giảm phát thải CO2 tối đa.

Tóm lại, luận án cung cấp các giải pháp toàn diện và khả thi để thúc đẩy phát triển bền vững, bảo vệ môi trường, tăng cường an ninh năng lượng và mang lại lợi ích kinh tế cho các đảo nhiệt đới, hướng tới một hệ thống năng lượng xanh và tự chủ.

Mục lục chi tiết:

• Chương 1. Giới thiệu.
• Chương 2. Tổng quan và mô hình năng lượng của các đảo khu vực nhiệt đới.
• Chương 3. Các giải pháp sử dụng năng lượng hiệu quả và Cấu trúc phát điện tối ưu.
• Chương 4. Tính khả thi của các giải pháp sử dụng năng lượng hiệu quả và Cấu trúc phát điện tối ưu cho đảo Phú Quốc và đảo Phú Quý của Việt Nam.
• Chương 5. Kết luận và hướng phát triển.