Điện sinh khối là gì? So sánh với nguồn năng lượng tái tạo khác
Mục Lục
Điện sinh khối là một trong những nguồn năng lượng tái tạo được nhiều quốc gia trên thế giới quan tâm hiện nay. Vậy điện sinh khối có ưu nhược điểm gì so với các nguồn năng lượng tái tạo khác? Thực trạng phát triển năng lượng sinh khối ở Việt Nam và tiềm năng của dạng năng lượng này? Tất cả sẽ được SUNEMIT giải đáp trong bài viết dưới đây.
Điện sinh khối là gì?
Điện sinh khối (Biomass power) là nguồn năng lượng được sản xuất từ sinh khối (Biomass) – các vật liệu hữu cơ có nguồn gốc từ cây trồng, động vật, hoặc chất thải sinh hoạt. Bao gồm rơm rạ, bã mía, gỗ, phân động vật, phế phẩm nông nghiệp, và chất thải công nghiệp…
Năng lượng sinh khối cũng là nguồn tài nguyên tái tạo, có thể sản xuất điện sạch, giúp giảm thiểu lượng chất thải và góp phần bảo vệ môi trường.
Hiện nay, nguồn năng lượng sinh khối chiếm khoảng 14 – 15% tổng năng lượng tiêu thụ và là nguồn năng lượng lớn thứ 4 thế giới. Điều này có vai trò quan trọng trong việc cung cấp nguồn năng lượng bền vững, giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và chống lại quá trình biến đổi khí hậu đang diễn ra trên toàn cầu.
So sánh điện sinh khối và năng lượng tái tạo khác
So với các nguồn năng lượng tái tạo phổ biến như năng lượng mặt trời và năng lượng gió, thì điện sinh khối có những ưu nhược điểm sau:
| Tiêu chí | Điện sinh khối | Điện năng lượng mặt trời | Điện gió |
| Nguồn nguyên liệu | Sinh khối (rơm rạ, vỏ trấu, gỗ, phế phẩm nông nghiệp và các chất thải hữu cơ). | Nguồn ánh sáng mặt trời vô tận, dồi dào ở khắp mọi nơi. | Sức gió mạnh ở các khu vực ven biển. |
| Khả năng hoạt động | Khả năng lưu trữ và sử dụng liên tục, ổn định, không phụ thuộc vào thời tiết | Phụ thuộc vào ánh sáng, thời tiết và không sản xuất điện vào ban đêm. | Phụ thuộc vào tốc độ (sức gió) và sự ổn định của gió. |
| Khí thải | Giúp giảm khí metan từ chất thải hữu cơ – loại khí thải mạnh hơn CO2 gây ra hiệu ứng nhà kính | Không phát thải bất kỳ loại khí nhà kính nào trong quá trình hoạt động. | Không phát thải CO2 hay bất kỳ loại khí thải nào trong quá trình hoạt động. |
| Chi phí đầu tư | Trung bình, cần hệ thống xử lý phức tạp. | Chi phí giảm mạnh nhờ công nghệ ngày càng phát triển. | Chi phí cao vì điện gió thường lắp đặt với công suất lớn, quy mô lớn. |
| Ứng dụng | Thường được sử dụng ở các khu vực nông nghiệp có nhiều phế phẩm hữu cơ. | Lắp đặt phổ biến cho các hộ gia đình ở cả thành thị và nông thôn. | Đòi hỏi diện tích lắp đặt rộng và cách xa khu dân cư, có thể ở đồng bằng hoặc ngoài khơi. |
Quy trình sản xuất điện sinh khối
Quá trình sản xuất điện sinh khối được thực hiện qua các bước sau:
1. Thu thập nguyên liệu
Nguyên liệu ban đầu như rơm rạ, vỏ trấu, mùn cưa, hay chất thải động vật được tập hợp từ nhiều nguồn khác nhau như từ trang trại, nhà máy chế biến nông sản, hoặc các khu xử lý rác thải.
2. Xử lý nguyên liệu thô
Sau khi thu gom, các loại sinh khối này được xử lý để chuẩn bị cho quá trình chuyển đổi năng lượng. Phương pháp xử lý bao gồm nghiền nhỏ, sấy khô, hoặc lên men, tùy thuộc vào đặc tính của nguyên liệu và công nghệ áp dụng.
3. Chuyển đổi sinh khối thành năng lượng hữu ích
- Đốt trực tiếp: Sinh khối được đốt cháy, tạo nhiệt để quay tua-bin và sản xuất điện.
- Quá trình khí hóa: Nguyên liệu được chuyển đổi thành khí tổng hợp (syngas), sau đó sử dụng khí này để sản sinh năng lượng.
- Phân hủy yếm khí: Sinh khối như chất thải nhà bếp hoặc phân động vật được phân hủy trong điều kiện không có oxy, tạo ra khí metan để đốt và sản xuất điện.
4. Phát điện
Nhiệt năng thu được từ các giai đoạn trên được chuyển thành cơ năng để quay tua-bin, kích hoạt máy phát và tạo ra dòng điện. Điện năng này sau đó có thể hòa vào lưới điện hoặc sử dụng tại chỗ tùy vào nhu cầu cụ thể.
Các nhà máy điện sinh khối ở Việt Nam
Trên thế giới, năng lượng sinh khối được phát triển mạnh mẽ và trở thành một trong những nguồn năng lượng quan trọng của nhiều quốc gia. Các quốc gia này bao gồm Mỹ với hơn 350 nhà máy điện sinh khối, giúp tạo ra hơn 7.500 MW điện mỗi năm. Hay Nhật Bản với 286 nhà máy điện sinh khối trải dài khắp đất nước…
Trong khi đó, tại Việt Nam, năng lượng sinh khối vẫn là một giải pháp năng lượng mới đang được hình thành và phát triển. Một số dự án điện sinh khối đã được xây dựng tại miền Bắc, như nhà máy điện sinh học công suất 40MW tại khu Rừng Xanh, thị trấn Phong Châu, huyện Phù Ninh, tỉnh Phú Thọ có thể tạo ra sản lượng điện khoảng 331,5 triệu kWh/ năm.
Ngoài ra, có một số dự án được đầu tư bởi các tập đoàn nước ngoài như nhà máy nhiệt điện sinh khối 19 MW tại huyện Chơn Thành, tỉnh Bình Phước. Tại Cần Thơ, KCN Trà Nóc 2 có nhà máy nhiệt điện đốt trấu công suất 20 tấn hơi/giờ (giai đoạn 1) và công suất 3,7 MW (giai đoạn 2).
Tiềm năng phát triển điện sinh khối ở Việt Nam
Việt Nam là một nước phát triển mạnh về nông nghiệp và lâm nghiệp, do đó chúng ta có tiềm năng rất lớn về nguồn năng lượng sinh khối. Với nguồn năng lượng sinh khối đa dạng như rác thải hữu cơ, chất thải nông nghiệp, nước thải đô thị… Việt Nam có thể tận dụng để sản xuất ra điện năng phục vụ cho sinh hoạt và sản xuất.
Cụ thể, hàng năm có tới 60 triệu tấn sinh khối từ các sản phẩm nông nghiệp thải ra, trong đó 40% được sử dụng để cung cấp năng lượng tiêu thụ cho gia đình và sản xuất điện năng. Theo tính toán, cứ 5kg trấu có thể tạo ra được 1 số điện (1kwh). Do đó, với hàng triệu tấn trấu thì mỗi năm nước ta có thể tạo ra hàng trăm MW điện.
Cùng với nhu cầu tiêu thụ năng lượng ngày càng lớn, trong khi nguồn tài nguyên hóa thạch ngày càng cạn kiệt, giá dầu thế giới liên tục tăng, khiến việc khai thác nguồn năng lượng tái tạo ngày càng trở nên cấp bách. Kết hợp với cam kết của chính phủ trong việc giảm phát thải carbon và tiến tới mục tiêu net zero vào năm 2030. Tất cả cho thấy sự quan trọng của nguồn năng lượng sinh khối và các nguồn năng lượng tái tạo khác đối với sự phát triển của quốc gia.
Vì vậy, với tiềm năng to lớn này, chắc chắn điện sinh khối sẽ còn phát triển mạnh mẽ hơn nữa trong tương lai, và cùng với các nguồn năng lượng khác như năng lượng mặt trời, năng lượng gió để đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia, giảm phụ thuộc vào năng lượng hóa thạch và mang đến một môi trường xanh, bền vững cho thế hệ sau này.
Phạm Hân là chuyên viên marketing tại Công ty điện mặt trời Sunemit. Với nhiều năm làm việc trong ngành marketing và 3 năm tìm hiểu về lĩnh vực điện năng lượng mặt trời, Hân hi vọng có thể mang đến cho độc giả những kiến thức bổ ích, giúp bất kỳ ai cũng có thể hiểu rõ về hệ thống để lựa chọn giải pháp điện mặt trời tối ưu.
