BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG
ISO 9001:2015
NGHIÊN CỨU VÀ TÌM HIỂU MỘT SỐ GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM ĐIỆN
NĂNG Ở VIỆT NAM – ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM
ĐIỆN NĂNG TRONG CÁC NHÀ MÁY XI MĂNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY
NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP
HẢI PHÒNG – 2018
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG
ISO 9001:2015
NGHIÊN CỨU VÀ TÌM HIỂU MỘT SỐ GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM
ĐIỆN NĂNG Ở VIỆT NAM – ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP TIẾT
KIỆM ĐIỆN NĂNG TRONG CÁC NHÀ MÁY XI MĂNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY
NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP
Sinh viên: Nguyễn Hữu Minh
Người hướng dẫn: Th.S Đỗ Thị Hồng Lý
HẢI PHÒNG – 2018
Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam
Độc lập – Tự Do – Hạnh Phúc
—————-o0o—————–
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG
NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
Sinh viên : Nguyễn Hữu Minh – MSV : 1613102001
Lớp : ĐCL1001- Ngành Điện Tự Động Công Nghiệp
Tên đề tài : “Nghiên cứu và tìm hiểu một số giải pháp tiết kiệm
điện năng ở Việt Nam. Đề xuất một số giải pháp tiết kiệm điện
năng trong các nhà máy xi măng”
NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI
1. Nội dung và các yêu cầu cần giải quyết trong nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp ( về lý luận,
thực tiễn, các số liệu cần tính toán và các bản vẽ).
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
2. Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính toán
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
3. Địa điểm thực tập tốt nghiệp……………………………………………………………………………………
CÁC CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
Người hướng dẫn thứ nhất:
Họ và tên :
Học hàm, học vị :
Cơ quan công tác
:
Nội dung hướng dẫn :
Trường Đại học dân lập Hải Phòng
Toàn bộ đề tài
Người hướng dẫn thứ hai:
Họ và tên :
Học hàm, học vị :
Cơ quan công tác
:
Nội dung hướng dẫn :
Đề tài tốt nghiệp được giao ngày tháng năm 2018.
Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày……tháng…….năm 2018
Đã nhận nhiệm vụ Đ.T.T.N
Sinh viên
Nguyễn Hữu Minh
Đã giao nhiệm vụ Đ.T.T.N
Cán bộ hướng dẫn Đ.T.T.N
Th.S Đỗ Thị Hồng Lý
Hải Phòng, ngày……..tháng……..năm 2018
HIỆU TRƯỞNG
GS.TS.NGƯT TRẦN HỮU NGHỊ
6
PHẦN NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
1.Tinh thần thái độ của sinh viên trong quá trình làm đề tài tốt nghiệp.
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
2. Đánh giá chất lượng của Đ.T.T.N ( so với nội dung yêu cầu đã đề ra trong nhiệm vụ
Đ.T.T.N, trên các mặt lý luận thực tiễn, tính toán giá trị sử dụng, chất lượng các bản vẽ..)
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
3. Cho điểm của cán bộ hướng dẫn
( Điểm ghi bằng số và chữ)
Ngày……tháng…….năm 2018
Cán bộ hướng dẫn chính
(Ký và ghi rõ họ tên)
7
NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA NGƯỜI CHẤM PHẢN BIỆN
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
1. Đánh giá chất lượng đề tài tốt nghiệp về các mặt thu thập và phân tích số liệu ban đầu,
cơ sở lý luận chọn phương án tối ưu, cách tính toán chất lượng thuyết minh và bản vẽ, giá
trị lý luận và thực tiễn đề tài.
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
2. Cho điểm của cán bộ chấm phản biện
( Điểm ghi bằng số và chữ)
Ngày……tháng…….năm 2018
Người chấm phản biện
(Ký và ghi rõ họ tên)
8
LỜI MỞ ĐẦU
Cùng với sự phát triển của khoa học thì điện năng là nguồn năng lượng
hết sức quan trọng đối với mọi lĩnh vực. Nước ta đang trong thời hội nhập nên
điện năng góp một phần đáng kể đối với sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại
hoá đất nước. Tiết kiệm nói chung và tiết kiệm điện nói riêng là vấn đề Quốc
sách, phải thực hiện lâu dài trong suốt quá tình tiêu thụ điện, chứ không phải
chỉ thực hiện vào lúc thiếu điện. Để cho việc thực hiện tiết kiệm điện trong
các cơ quan, công sở có hiệu quả lâu dài và ổn định, cần phải thực hiện các
giải pháp về kỹ thuật và hành chính.
Trước những yêu cầu thực tiễn khách quan trên, đề tài tốt nghiệp:
“Nghiên cứu và tìm hiểu một số giải pháp tiết kiệm điện năng ở Việt
Nam. Đề xuất một số giải pháp tiết kiệm điện năng trong các nhà máy xi
măng” do cô giáo Thạc sỹ Đỗ Thị Hồng Lý hướng dẫn đã được thực hiện.
Đề tài gồm các nội dung sau:
Chương 1. Tầm quan trọng của việc tiết kiệm điện năng.
Chương 2. Tình hình tiết kiệm điện năng ở Việt Nam.
Chương 3. Đề xuất một số giải pháp tiết kiệm điện năng trong nhà máy xi
măng
9
CHƯƠNG 1.
TẦM QUAN TRỌNG CỦA VIỆC
TIẾT KIỆM ĐIỆN NĂNG
1.1.KHÁI QUÁT CHUNG
Điện năng là nguồn năng lượng được sử dụng rộng rãi nhất trong các
ngành kinh tế quốc dân, là tiền đề cho sự phát triển của đất nước. Ngày nay,
nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ, đời sống nhân dân cũng được
nâng cao, nên nhu cầu sử dụng điện năng trong các lĩnh vực nông nghiệp,
công nghiệp, dịch vụ và sinh hoạt tăng trưởng không ngừng.
Hiện nay, hầu hết các nguồn tài nguyên thiên nhiên như dầu mỏ, khí
đốt, than đá…là nguồn nhiên liệu để sản xuất ra điện năng ngày càng trở nên
khan hiếm do khai thác, sử dụng không hợp lý. Mặt khác, do điều kiện kinh tế
kỹ thuật của nước ta chưa phát triển mạnh nên các nhà máy phát điện chưa
đáp ứng nhu cầu sử dụng điện năng, đặc biệt vào mùa hè, do nước sông cạn
nên các nhà máy thuỷ điện không phát hết công suất tối đa, cộng với tình hình
sử dụng điện năng lãng phí tại các hộ tiêu thụ, quan niệm “Cứ dùng điện thoải
mái nếu đủ sức trả tiền’’ đã thấm sâu vào nếp nghĩ của người dân cộng với
việc sử dụng các máy móc thiết bị không đạt chuẩn chỉ tiêu kỹ thuật, đã quá
thời hạn sử dụng gây hao tổn điện năng góp phần rất lớn dẫn đến tình trạng
thiếu điện nghiêm trọng. Thiếu điện – dẫn tới phải luân phiên cắt điện tại nơi
tiêu thụ làm ngưng trệ việc sản xuất gây tổn hao rất lớn về kinh tế, đồng thời
sinh hoạt của người dân gặp nhiều khó khăn, nhất là trong mùa hè – với tình
trạng nắng, nóng ngày càng gay gắt như hiện nay.
Trước tình hình đó việc thực hiện “ Tiết kiệm điện năng’’ đã trở thành
vấn đề hết sức nóng bỏng và cấp thiết đòi hỏi sự quan tâm, ý thức, và quyết
tâm của các nhà máy, xí nghiệp doanh nghiệp, các hộ dùng điện…Sự căng
thẳng và gia tăng giá nhiên liệu trong cân bằng năng lượng, lại càng khẳng
định nhiệm vụ to lớn của việc thực hiện tiết kiệm điện năng. Muốn đưa ra
10
các giải pháp tiết kiệm điện, chúng ta phải đi nghiên cứu về các nguyên nhân
gây tổn thất điện năng mà trong quá trình sử dụng và quản lý điện gây ra.
1.2. CÁC NGUYÊN NHÂN GÂY TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG.
1.2.1. Tổn thất do kỹ thuật.
1.2.1.1.Trong nhà máy phát điện.
* Chất lượng điện kém được thể hiện bởi:
Độ lệch điện áp (qU) là độ chênh lệch giữa điện áp thực tế U và điện áp
định mức Udm với điều kiện là tốc độ biến thiên của điện áp nhỏ hơn 1%
Udm/giây.
%
100
.
dm
dm
U
U
U
qU
Độ dao động điện áp( U
) là tốc độ biến thiên từ
max
U
đến
m
in
U
.
%
100
.
min
max
dm
U
U
U
U
Độ dao động điện áp phải nhỏ hơn 1%.
*Độ tin cậy cung cấp điện: điện năng không được cung cấp liên tục
thì một hệ thống điện như vậy không những không đưa lại hiệu quả kinh tế
mà còn gây thiệt hại lớn cho nền kinh tế quốc dân.
1.2.1.2.Trên đường dây truyền tải điện năng.
* Do điện trở và điện dung trên đường dây truyền tải.
Để truyền tải điện năng từ nhà máy phát điện đến các nơi tiêu thụ ta phải
sử dụng dây dẫn truyền tải, nên một phần điện năng bị tiêu hao do đốt nóng
dây dẫn, do tạo ra các trường điện từ và các hiệu ứng khác. Vì bản thân dây
dẫn luôn tồn tại một giá trị điện trở và điện kháng nào đó nên khi có dòng
điện chạy qua chúng, bao giờ cũng có một tổn thất nhất định về công suất tác
dụng
R
I
P
2
3
và công suất phản kháng
X
I
Q
2
3
. Như vậy một phần điện
năng đã biến thành nhiệt năng toả ra môi trường.
* Chế độ sử dụng và bù công suất không cân bằng.
11
Chúng ta biết rằng bù công suất phản kháng là một giải pháp rất hữu
hiệu để giảm tổn thất điện năng. Tuy nhiên trong thực tế phần lớn các thiết bị
này không được trang bị các cơ cấu tự động điều chỉnh, nên thường dẫn đến
hiện tượng không cân bằng công suất phản kháng. Hiện tượng bù thừa thường
xảy ra khi phụ tải thấp, khi đó không những tổn thất điện năng không giảm
mà ngược lại. Thêm vào đó hiện tượng bù thừa còn dẫn đến sự quá áp ở một
số điểm nút của mạng điện, làm giảm chất lượng điện và đôi khi gây hậu quả
nghiêm trọng đối với các thiết bị điện.
* Hệ thống đường dây truyền tải điện năng kém.
Nước ta trước kia là một nước nông nghiệp lạc hậu, mới bước vào thời
kỳ công nghiệp hoá – hiện đại hóa đất nước. Để phục vụ cho sự nghiệp đổi
mới này chúng ta cần phải có một hệ thống cung cấp điện lớn mạnh, đảm bảo
cung cấp đầy đủ, an toàn nhu cầu tiêu thụ điện nhưng trên những hệ thống dây
cũ chưa được thay thế thì so với nhu cầu cần truyền tải điện năng chúng
không đảm bảo yêu cầu. Các đường dây đó đã quá cũ nát và tiết diện quá
nhỏ…vì vậy chất lượng truyền tải kém.
Đồng thời, ở các vùng nông thôn, miền núi khi đời sống người dân còn
thấp, họ tận dụng các đoạn dây thừa nối lại để sử dụng…làm chất lượng điện
áp giảm sút, nhiều khi gây ra hiện tượng phóng điện giữa các mối nối…làm
tổn thất khá nhiều điện năng.
* Do rò điện.
Chúng ta nhận thấy rằng, hệ thống các đường dây điện của ta quá cũ
nát, cách bố trí đi dây nhiều nơi chưa hợp lý, hệ thống cột, xà, sứ cách
điện…chưa đảm bảo chất lượng . Nước ta là một nước có khí hậu thay đổi
thất thường, chính vì thế mà nó làm cho các hệ thống trên càng dễ hỏng hóc
và gây ra nhiều sự cố. Chính những thiết bị không đảm bảo yêu cầu đó gây ra
rò điện làm tổn thất rất nhiều điện năng, đồng thời những sự cố trên đường
12
dây, hành lang đường dây điện không đảm bảo (cây cối mọc cao chạm vào
đường dây điện) cũng làm tổn hao điện năng rất nhiều.
* Do tổn thất vầng quang điện.
Hiện tượng vầng quang điện là hiện tượng khi thời tiết ẩm ướt, dưới tác
dụng của cường độ điện trường (E) đủ lớn, không khí xung quanh bị ôxi hoá
và trở nên dẫn điện.
Vầng quang điện gây ra tổn thất điện năng, khi điện áp đường dây lớn
hơn điện áp tới hạn ( điện áp tới hạn là điện áp phát sinh vầng quang điện) thì
xuất hiện vầng quang điện.
Thông thường khi điện áp U 110 (KV) thì mới có thể tính được tổn
thất vầng quang điện.
0
2
g
U
P
vq
g0: điện dẫn của 1 km chiều dài đường dây.
1.2.1.3. Trên trạm biến áp.
Ta đã biết cấu tạo chung của máy biến áp gồm hai phần chính là cuộn
dây và lõi thép nên trong quá trình truyền tải năng lượng qua máy biến áp,
một phần công suất tác dụng và công suất phản kháng bị tiêu hao trong máy,
đó chính là tổn hao đồng trên điện trở của các dây quấn sơ cấp và dây quấn
thứ cấp và tổn hao sắt từ trong lõi thép do dòng điện xoáy và do từ trễ, ngoài
ra còn kể đến tổn hao do dòng điện xoáy trên vách thùng dầu và các bu lông
lắp ghép. Tổn thất công suất trong máy biến áp gồm hai phần chính: Phần
không đổi và phần thay đổi.
Phần tổn thất không đổi
Fe
Fe
Fe
Q
j
P
S
không liên quan đến phụ tải của máy mà phụ thuộc vào từ thông chính. Tổn
hao này phụ thuộc vào đặc tính của thép như suất tổn hao trong lá thép, từ
cảm trong lá thép, bề dày và khối lượng của thép. Đó cũng chính là tổn thất
khi công suất đưa ra phía thứ cấp máy biến áp, bằng không nếu ta bỏ qua tổn
hao trên công suất tổn hao điện trở dây quấn sơ cấp do dòng không tải nhỏ và
lúc đó toàn bộ công suất tổn hao được coi là tổn hao sắt từ trong lõi thép. Vì
13
vậy tổn hao sắt từ trong lõi thép được xác định qua thí nghiệm không tải.
Phần tổn thất công suất thay đổi
100
%.
.
.
.
3
S
2
Cu
dm
nm
nm
Cu
Cu
S
U
j
R
I
Q
j
P
Unm%: Số phần trăm điện áp rơi trên cảm kháng của cuộn dây của máy
biến áp khi làm thí nghiệm ngắn mạch.
Inm: Dòng điện ngắn mạch.
R: Điện trở cuộn dây máy biến áp.
Thành phần này thay đổi theo dòng điện và công suất phụ tải của máy
biến áp. Nó là phần tổn hao trên điện trở dây quấn sơ cấp và dây quấn thứ cấp
máy biến áp. Tổn thất này phụ thuộc vào tiết diện dây, điện trở suất và chiều
dài dây, dòng điện phụ tải. Khi phụ tải tăng thì tổn thất này cũng tăng lên. Khi
phụ tải là định mức, tổn thất công suất tác dụng trong cuộn dây máy biến áp
sẽ là định mức và bằng tổn thất công suất tác dụng lúc làm thí nghiệm ngắn
mạch. Còn tổn thất công suất phản kháng trong cuộn dây của máy biến áp lấy
bằng tổn thất tản từ.
1.2.1.4. Trong các hộ tiêu thụ điện.
* Trong các cơ quan công sở hành chính văn phòng.
Chúng ta biết rằng, hiện nay ở Việt Nam đang còn tồn tại một quan
điểm hết sức lệch lạc và cần phải thay đổi cách nghĩ này. Đó là quan điểm sử
dụng tài sản của cơ quan một cách thoải mái,trong đó việc sử dụng điện năng
cũng vậy .Vì vậy mà hầu hết tình trạng sử dụng điện ở các cơ quan công sở
nhà nước là rất lãng phí, nhiều người không có ý thức tiết kiệm: khi đi ra khỏi
phòng điều hoà bật không tắt, bóng đèn không tắt, máy tính hầu như bật liên
tục dù không dùng…có nhiều người còn mang đồ của gia đình đến cơ quan
làm như là quần áo, giặt quần áo…để đỡ tốn tiền điện và nước ở nhà nhưng
gây tổn thất cho nhà nước.
Trong quá trình trang bị cơ sở vật chất, máy móc cho cơ quan, mọi
người ít để ý đến vấn đề công suất, tình trạng khi đang sử dụng. Điều này dẫn
14
đến tình trạng non tải khi mua thiết bị có công suất lớn hoặc không ngắt thiết
bị trong giờ nghỉ gây tổn thất điện năng.
Bên cạnh đó, ở một số nơi thì đường dây dẫn điện xuống cấp nghiêm
trọng mà không tiến hành kiểm tra, xử lí như tình trạng cột, xà sứ xuống cấp
nghiêm trọng, các mối nối lâu ngày bị rò điện.
* Trong các hộ gia đình.
Trong thời đại công nghiệp phát triển như ngày nay, đời sống người
dân ngày càng được nâng cao lên một cách rõ rệt, song hành với nó là các
thiết bị đồ dùng trong từng gia đình ngày càng đầy đủ và tiện nghi, nhất là ở
các khu vực thành phố, thị xã…Hầu như ở bất cứ gia đình nào cũng đều có
đầy đủ các thiết bị như: máy giặt, điều hoà, tủ lạnh, lò vi sóng, máy vi
tính…Khi thu nhập cao, họ sẵn sàng chi trả một khoản tiền điện để cuộc sống
của họ nhàn hơn và thoải mái hơn. Vì vậy mà tình trạng sử dụng hơi lãng phí.
Điều hoà, tủ lạnh cắm suốt ngày, ngay cả khi không dùng nhiều và thật sự
không cần thiết, máy vi tính không sử dụng cũng bật để không. Hơn nữa với
hệ thống chiếu sáng vô cùng đa dạng và phức tạp vừa dùng để chiếu sáng, vừa
dùng để trang trí cũng gây tốn kém rất nhiều điện năng mà không cần thiết.
Nhiều gia đình còn mua các thiết bị quá lớn để trang trí, khi sử dụng không
dùng hết công suất gây lãng phí năng lượng điện.
Một phần năng lượng điện tương đối lớn cũng dẫn đến lãng phí mà ta
không thể không kể đến đó là hệ thống chiếu sáng dành cho quảng cáo. Số
lượng cũng như công suất đèn giành cho mục đích quảng cáo, dịch vụ ngày
càng nhiều.
Mạng điện nông thôn hiện nay đang xuống cấp trầm trọng, tổn thất trên
đường dây cũ nát là rất lớn. Hệ thống cột, xà, sứ bị nứt, vỡ gây tổn hao nhiều.
* Nơi công cộng.
15
Hiện trạng nhiều tuyến đường thắp đèn chiếu sáng không hợp lý, nhiều
chỗ bố trí quá nhiều đèn, nhiều chỗ đền thắp sáng suốt cả ngày gây lãng phí
điện năng.
Đồng thời trên đường dây truyền tải của nhiều tuyến công cộng, tình
trạng dây, cột, sứ cách điện…hết hạn sử dụng, hỏng hóc không chịu sửa chữa,
dễ gây sự cố và hao tổn điện năng rất nhiều.
* Trong các nhà máy, xí nghiệp.
Chế độ sử dụng điện không hợp lý làm đồ thị phụ tải thay đổi lớn, sự
chênh lệch quá cao giữa phụ tải giờ cao điểm và giờ thấp điểm làm cho chất
lượng điện giảm, sự chênh lệch này khiến cho nhà sản xuất phải đầu tư những
thiết bị có công suất lớn nhưng thời gian sử dụng công suất cực đại thấp dẫn
đến nhiều khi lượng điện tiêu thụ nhiều hơn mức cần thiết gây lãng phí điện
năng, động cơ không hoạt động được tới công suất tối đa.
Chế độ làm việc và sự phân bố phụ tải bất hợp lý: Sự phân bố phụ tải
và chế độ làm việc ảnh hưởng lớn đến hình dạng của đồ thị phụ tải. Nếu đồ
thi phụ tải thay đổi nhiều trong ngày thì sự chênh lệch phụ tải cực đại và phụ
tải cực tiểu sẽ rất lớn sẽ dẫn đến sự quá tải ở một số máy móc trong một
khoảng thời gian nhất định nhưng lại non tải ở khoảng thời gian khác điều đó
làm giảm chất lượng điện năng giảm hệ số công suất …
Dây chuyền công nghệ sản xuất của nhà máy chưa hiện đại, còn nhiều
dây chuyền lạc hậu.
o Do mức tải thay đổi, nên động cơ thường để sử dụng ở mức tải cao
nhất gây non tải khi tải của động cơ nhỏ và quá tải khi tải của động
cơ lớn. Động cơ hoạt động non tải nhiều gây lãng phí điện ảnh
hưởng đến hệ số công suất của máy.
o Thực tế nhà sản xuất luôn chọn động cơ công suất khá lớn so với
tiêu thụ thực tế, do phải dự báo phụ tải gia tăng hằng năm nên các
16
động cơ thường vận hành non tải, lượng điện năng tiêu thụ lớn hơn
mức cần thiết gây tổn thất điện.
o Dòng khởi động quá lớn: Khi khởi động cho động cơ điện dòng điện
khởi động sẽ lớn hơn dòng định mức nhiều lần, nó làm tăng điện
năng tiêu thụ mặc dù thời gian khởi động rất ngắn, ngoài ra nó còn
làm cho hệ thống điện mất ổn định như gây ra sụt điện… gây lãng
phí điện năng. Dòng khởi động lớn sẽ làm cho động cơ bị sốc về
điện, về cơ có thể làm cho cơ cấu nhanh bị hỏng …
o Thực trạng hiện nay ở một số nhà máy các thiết bị không được trang
bị cơ cấu điều chỉnh tự động dung lượng bù công suất phản kháng
nên thường dẫn đến hiện tượng không cân bằng công suất phản
kháng. Hiện tượng bù thừa xảy ra khi phụ tải thấp khi đó gây tổn
thất điện năng. Ngoài ra bù thừa còn dẫn đến hiện tượng quá áp ở
một số điểm nút của mạng điện làm giảm chất lượng điện.
Ở các ngành sản xuất công nghiệp như: xi măng, thép, gốm sứ…Ảnh
hưởng của các lớp cáu cặn bám trên thành ống lò hơi, thiết bị trao đổi
nhiệt…làm tiêu tốn rất nhiều năng lượng.
1.2.1.5. Tổn thất điện năng do sóng hài.
Sóng hài gây ảnh hưởng đến tất cả các thiết bị điện trên hệ thống điện,
làm tăng nhiệt độ trong các thiết bị và ảnh hưởng tới cách điện, làm tăng hao
tổn điện năng. Trong một số trường hợp, nó có thể gây hư hỏng thiết bị hay
giảm tuổi thọ.
Đối với máy biến áp: Các sóng hài gây ra tổn thất đồng, tổn thất từ thông
tản và tổn thất sắt làm tăng nhiệt độ máy biến áp, dẫn đến làm tăng hao tổn
điện năng.
Đối với máy điện quay: Các sóng điều hoà cũng làm tăng nhiệt độ và làm
giảm hiệu suất, momen của động cơ.
17
Với các thiết bị khác: Các sóng hài cũng làm tăng nhiệt và tổn thất, ảnh
hưởng tới chế độ làm việc bình thường của thiết bị. Sóng hài có thể làm cho
cáp bị quá nhiệt, phá hỏng cách điện. Động cơ cũng có thể bị quá nhiệt hoặc
gây tiếng ồn và sự dao động của momen xoắn trên rotor dẫn tới sự cộng
hưởng cơ khí và gây rung. Tụ điện quá nhiệt và trong phần lớn các trường
hợp có thể dẫn tới phá huỷ chất điện môi. Các thiết bị hiển thị sử dụng điện và
đèn chiếu sáng có thể bị chập chờn, các thiết bị bảo vệ có thể ngắt điện, máy
tính lỗi và thiết bị đo cho kết quả sai.
1.2.2. Tổn thất do quản lý.
1.2.2.1.Tổn thất do hệ thống tính toán không hoàn chỉnh.
Trong thực tế cung cấp điện năng tổn thất do việc tính toán cung cấp
điện cho một hệ thống điện vẫn còn nhiều, mô hình cung cấp điện của Việt
Nam tồn tại khá nhiều cấp điện áp trung gian 6KV, 10KV, 15KV, 22KV,
35KV, [13,125-128], [25,165], [6,21]. Đó là do trước đây Miền Bắc sử dụng
chủ yếu là các thiết bị của Liên Xô với các cấp điện áp 6KV, 10KV, 35KV.
Các cấp điện áp này được lựa chọn tính toán ở nước bạn nên khi áp dụng một
cách máy móc vào nước ta không phù hợp. Ở miền Nam chịu ảnh hưởng của
các thiết bị do Mỹ, Nhật, Pháp …chế tạo với tiêu chuẩn không giống nhau.
Làm cho tổn thất trên các thiết bị, lưới điện là rất lớn.
Đại đa số các công ty tư nhân hay các hộ sử dụng điện sinh hoạt khi đi
dây không tính toán mà chỉ tự cung cấp lắp đặt đường dây. Làm cho tổn thất
tăng lên, khoảng cách từ trạm biến áp tới các phụ tải không thoả mãn điều
kiện chuẩn (<0,8 km).
Mô hình quản lí điện năng ở các cơ sở cấp xã tuy có nhiều nhân sự
nhưng lại thiếu về mặt kĩ thuật, trình độ còn hạn chế không thể tính toán
được cho cả cơ sở mình quản lí. Việc lắp đặt tính toán thiết bị chỉ dựa vào
kinh nghiệm là chính chứ không có cơ sở lí thuyết, gây lãng phí khi không
18
xác định rõ phụ tải và vấn đề tăng trưởng phụ tải hàng năm dẫn đến lựa chọn
các thiết bị điện (như máy biến áp hay dây dẫn…) không phù hợp
1.2.2.2.Do thiết bị đo lường.
Thiết bị đo đếm điện năng thiếu đồng bộ và không được kiểm định định
kỳ, do đó dẫn đến sai số và thất thoát điện năng. Sai số của các thiết bị đo
vượt quá giới hạn cho phép. Một trong những sai số rất đáng kể là do các máy
biến dòng được lựa chọn không phù hợp với phụ tải, khi khoảng làm việc của
máy biến dòng gần với điểm gập của đường đặc tính bão hòa từ thì sai số sẽ
rất lớn. Đồng thời, do trình độ của người lắp đặt hạn chế hoặc do có sự thông
đồng với khách hàng để đấu nối thiết bị đo sai, nhất là ở vị trí đảo các dây pha
và dây trung tính, tạo điều kiện cho việc lấy cắp điện năng không qua công tơ.
Trong một số trường hợp, còn có hiện tượng can thiệp bất hợp pháp của người
dùng điện, làm sai lệch sơ đồ hoặc làm tăng sai số của công tơ, thậm chí làm
công tơ bị hãm hoặc chạy ngược.
1.2.2.3. Do năng lực của người làm công tác quản lí điện năng.
Đây cũng là một yếu tố hết sức quan trọng trong việc quản lí điện năng.
Sự thiếu hiểu biết, trình độ năng lực của người làm công tác quản lí kém dẫn
đến mạng điện của cả một khu vực của cả một hệ thống bị sai sót, nhiều khi
gây hậu quả lớn.
Những nhà thầu mua bán điện chỉ tìm cách tăng giá trị lợi nhuận trong
công việc kinh doanh mà không để ý đến vấn đề tiết kiệm điện mà chỉ để ý
đến các số liệu đã qua biến đổi. Chưa xây dựng biểu giá điện, nhất là biểu giá
công suất phản kháng với tác dụng như một công cụ điều tiết hiệu quả chế độ
tiêu thụ điện.
1.2.2.4. Do điện năng được đo nhưng không vào hoá đơn thanh toán
và không thu được tiền.
Nhiều trường hợp, do sơ suất của các cán bộ quản lí không ghi tiền
điện vào hoá đơn thanh toán do vậy không thu được tiền. Sai sót này tuy ít
19
xảy ra nhưng cũng làm tổn thất lượng điện năng không nhỏ và làm cho công
việc kinh doanh ít hiệu quả. Nếu nhiều có thể gây thua lỗ cho đơn vị kinh
doanh.
1.2.2.5. Do bỏ sót khách hàng và khách hàng ăn cắp điện.
Tình trạng vi phạm sử dụng điện còn nhiều, kể cả câu móc điện bất hợp
pháp, nhất là ở khu vực các thành phố lớn. Do đường dây truyền tải điện
năng của chúng ta đi tới tận nơi tiêu thụ và việc quản lí điện năng còn lỏng
lẻo. Hiện tượng câu móc trộm điện xảy ra ở nhiều nơi. Tình trạng này xảy ra
nhiều nhưng khó phát hiện đã làm giảm hiệu quả kinh tế của công việc kinh
doanh điện năng.
1.2.2.6. Do mô hình quản lý điện năng.
Hiện đang tồn tại nhiều mô hình quản lý kinh doanh điện năng, mỗi mô
hình chỉ có thể thích hợp với các điều kiện cụ thể. Vì vậy, các địa phương
đang lúng túng trong việc xác định mô hình kinh doanh điện hợp lý. Một số
mô hình lỗi thời như thầu khoán vẫn tồn tại dưới các danh nghĩa khác nhau,
gây thất thoát điện năng dưới dạng lấy cắp điện, dùng điện qua các công tơ ưu
tiên...
20
CHƯƠNG 2.
TÌNH HÌNH TIẾT KIỆM ĐIỆN NĂNG Ở VIỆT NAM.
2.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Nhận thấy sự cần thiết của điện năng trong mọi lĩnh vực của đời sống
sinh hoạt, sản xuất, dịch vụ…Đảng, chính phủ, nhà nước, các nhà máy, xí
nghiệp và toàn dân đã tích cực tham gia vào phong trào tiết kiệm điện năng từ
trung ương đến địa phương. Bằng nhiều chủ trương, biện pháp và phong trào
hiệu quả đã thu được nhiều kết quả rất đáng khích lệ.
Bảng 2.1: Tổn thất điện năng
Năm
Tổn thất (%)
2010
25.68
2011
21.4
2012
14.03
2013
15.8
2014
10,5
2015
11.05
Từ bảng trên ta thấy thực trạng sử dụng điện tại Việt Nam rất lãng phí,
rất đáng báo động. Tổn thất điện năng hàng năm vẫn cao hơn so với tiêu
chuẩn mà thế giới đề ra là 4% đến 6%. Tỉ lệ tổn thất điện năng tại nước ta gấp
nhiều lần so với tiêu chuẩn mà thế giới đề ra. Nhưng từ bảng tổng kết trên ta
cũng thấy một thực trạng đáng mừng là trong những năm gần đây tỉ lệ tổn thất
điện năng đã giảm đáng kể xuống còn 11,05%. Cùng với chương trình
1%/năm đã giảm tổn thất điện năng rất nhiều.
Nước ta đã áp dụng nhiều biện pháp trong tất cả các khâu từ sản xuất
tới sử dụng điện và đã thu được những kết quả sau:
Theo số liệu thống kê của Tập đoàn điện lực (EVN), năm 2014, cả
nước đã tiết kiệm được 714,8 triệu kW giờ/581 triệu kW giờ kế hoạch/năm,
trong đó: tiết kiệm chiếu sáng công cộng chiếm 24,26% lượng điện tiêu thụ
21
chiếu sáng công cộng và chiếm 13% trong tổng điện năng tiết kiệm; tiết kiệm
khối hành chính sự nghiệp chiếm 11% lượng điện tiêu thụ trong khối hành
chính sự nghiệp và 20% trong tổng điện năng tiết kiệm; tiết kiệm ánh sáng
sinh hoạt chiếm 1,49% điện tiêu thụ trong ánh sáng sinh hoạt và chiếm 42%
tổng điện năng tiết kiệm.
Trong nội bộ ngành EVN cũng thực hiện Chương trình hành động về
tiết kiệm điện (TKÐ), giảm tỷ lệ điện dùng để truyền tải và phân phối điện
đến năm 2020, trung bình mỗi năm giảm 0,35% so với thực hiện của năm
trước để đến năm 2020 tỷ lệ tổn thất điện năng của toàn EVN đạt dưới 10%;
giảm suất tiêu hao nhiên liệu và tỷ lệ điện tự dùng trong sản xuất điện với
mức giảm ít nhất là 5% so với chỉ tiêu kế hoạch giao.Hiệu quả của các
chương trình tiết kiệm điện trong thời gian qua đã phần nào giảm bớt căng
thẳng do thiếu nguồn điện, nhất là vào mùa khô.
2.2. TÌNH HÌNH TIẾT KIỆM ĐIỆN NĂNG Ở NƯỚC TA.
2.2.1.Trong nhà máy phát điện.
Nhằm thực hiện chương trình tiết kiệm năng lượng đề ra và để đủ đảm
bảo cung cấp năng lượng cho sản xuất và sinh hoạt. Các nhà máy phát điện
nước ta đã có những bước đi, biện pháp cụ thể sau:
- Hiện nay có nhà máy nhiệt điện Cà Mau 1 đã áp dụng tiến bộ của
khoa học công nghệ lắp đặt những dây chuyền sản xuất tiên tiến làm cho hiệu
suất làm việc của máy phát, tuabin và hệ thống truyền tải điện năng đạt hiệu
quả cao hơn.
- Các nhà máy đã ý thức được nhu cầu sử dụng năng lượng tự dùng
trong các nhà máy sản xuất điện năng, việc tiết kiệm điện năng trong nhà
máy được thực hiện tốt đã và đang phấn đấu giảm lượng điện năng tự dùng
trong nhà máy từ 9 đến 10% xuống còn 5% đến 6%.
- Có sự phối hợp lẫn nhau trong quá trình sản xuất điện năng. Cụ thể
là trong mùa khô nhà máy thuỷ điện Hoà Bình, thuỷ điện Tuyên Quang chỉ
22
phát tổ máy số 1 và số 2, các nhà máy thuỷ điện chỉ hoạt động 50% đến 65%
công suất. Các nhà máy nhiệt điện thì hoạt động 80% đến 95% công suất.
Trong mùa mưa lũ hoặc trong mùa vụ thì các nhà máy thuỷ điện hoạt động
với cống suất tối đa còn nhà máy nhiệt điện hoặc khí và các nguồn năng
lượng khác hoạt động một số tổ máy. Việc phối hợp phát điện này giúp cho
các nhà máy phát đủ công suất và có thời gian bảo trì, bảo dưỡng máy và đảm
bảo có thể cung cấp điện liên tục, chủ động phát điện trong trường hợp không
đảm bảo công suất cho nhu cầu sản xuất sinh hoạt .
2.2.2. Trên đường dây truyền tải điện năng.
- Ðể giảm tổn thất điện năng, EVN đã yêu cầu các đơn vị lên kế hoạch
lắp đặt tụ bù ngang 110 kV tại một số trạm 220 kV và 110 kV nhằm giảm
lượng công suất phản kháng truyền tải trên lưới điện, cải thiện chất lượng
điện năng.
- Ngoài ra, việc cải tạo lưới điện, mạng điện truyền tải điện năng đã và
đang được thực hiện đã thu được nhiều kết quả tốt đáp ứng nhu cầu sử dụng
điện năng. Cụ thể là đường dây truyền tải 500KV Bắc – Nam qua việc điều
khiển hệ thống điện hợp nhất, cán bộ công nhân viên (CBCNV) ngành điện
Việt Nam cũng trưởng thành nhanh chóng, vươn lên làm chủ kỹ thuật và công
nghệ siêu cao áp hiện đại cả về thiết kế, xây dựng và vận hành bảo dưỡng,
không phải dựa vào tư vấn nước ngoài; đưa tổn thất trên đường dây giảm từ
mức 9,92% năm 1999 xuống còn 3,93% năm 2008. Đường dây truyền tải Bắc
– Nam thứ 2 đã được đưa vào hoạt động và đáp ứng nhu cầu điện năng cho cả
3 miền. Việc xây dựng đường dây 500kV đã góp phần vào việc tiết kiệm điện
năng so với việc chỉ sử dụng đường dây 220kV và 110kV.
- Hệ thống lưới điện nông thôn cũng đã được cải tạo nhiều so với trước,
đã góp phần làm giảm tổn thất trên đường dây truyền tải điện năng tới các hộ
tiêu thụ. Hệ thống cột điện bằng tre, gỗ đã được thay thế bằng cột bê tông,
23
đường dây được thay thế chủ yếu dùng dây thép nhôm dẫn điện tốt, giảm hao
tổn trên đường dây.
2.2.3. Trên máy biến áp.
Đa số các nhà máy, xí nghiệp đều đã lắp đặt từ 2 trạm biến áp trở nên.
Nhiều nơi đã tiếp thu và ứng dụng nhiều máy biến áp hiện đại công nghệ cao
của các nước như máy biến áp di động là một ví dụ tiêu biểu: Trạm biến áp di
động phòng nổ là nguồn cấp điện cho trang thiết bị làm việc trong các mỏ
than hầm lò. Theo số liệu thống kê của các công ty xí nghiệp, thì hiện tại, toàn
ngành Than có 115 trạm biến áp di động phòng nổ đang vận hành, 20-25 trạm
nằm trong trạng thái bảo dưỡng, sửa chữa.
Nhiều khu vực cũng đã đầu tư nâng cấp các trạm biến áp, để đảm bảo
chất lượng phục vụ ngày càng tốt hơn trong đó: Năm 2007, Điện lực tỉnh Hà
Tây đầu tư hơn 5 tỷ đồng để nâng cấp, sửa chữa giải quyết chống quá tải, san
tải, trong đó đầu tư cơ bản và sửa chữa lớn tại 4 trạm biến áp Ba La 3, thôn
Bắc Lãm, Thanh Bình I; Hà Trì I. Lắp đặt tụ bù hạ thế tại khu vực Vạn Phúc;
tăng cường tiết diện dây hạ thế tại Trạm biến áp Thanh Bình I, khu vực Vạn
Phúc để nâng cao chất lượng điện trong khu vực. Hiện nay, ngành đang triển
khai dự án đầu tư cải tạo lưới điện của Hà Đông giai đoạn I là 18 tỷ đồng
(thực hiện trong năm 2008), giai đoạn II là 70 tỷ đồng được thực hiện vào
năm tiếp theo.
2.2.4. Trong các hộ gia đình.
Hưởng ứng cuộc vận động tiết kiệm điện năng do chính phủ ban hành,
Tổng Công ty Điện lực Việt Nam kêu gọi tất cả các hộ sử dụng điện giảm bớt
lượng chiếu sáng ở nơi công cộng, hạn chế sử dụng cùng lúc các thiết bị tiêu
thụ nhiều điện như điều hoà, bàn là, bếp điện, máy bơm... vào các giờ cao
điểm (từ 6 giờ tối đến 10 giờ đêm).
Ðối với khu vực ánh sáng sinh hoạt, Nhằm tiếp tục phát huy hiệu quả
và lợi ích của việc sử dụng đèn compact trong cộng đồng, EVN đã quyết định
24
tiếp tục thực hiện chương trình quảng bá sử dụng đèn compact, LED trong
giai đoạn từ nay đến năm 2020, theo đó EVN sẽ chủ động phối hợp cùng các
nhà sản xuất phấn đấu tiêu thụ mỗi năm từ 15 đến 20 triệu đèn compact, trong
đó các đơn vị thuộc EVN trực tiếp bán từ 1 đến 1,8 triệu đèn mỗi năm thông
qua mạng lưới phân phối đèn compact điện lực.
Bên cạnh đó, các hộ gia đình đã sử dụng chấn lưu điện tử cho bóng đèn
huỳnh quang (tiết kiệm 30% điện năng so với chấn lưu sắt từ thông dụng hiện
nay). Có thể sử dụng loại đèn huỳnh quang để tăng giảm cường độ sáng, khi
không cần thiết có thể giảm cường độ sáng đến mức thấp nhất.
Mặt khác, trong quá trình xây nhà mới các kỹ sư đã lưu ý đến các biện
pháp tăng cách nhiệt của tường nhà và mái nhà, tăng lưu thông không khí
trong nhà… Căn nhà sẽ giữ được mát lâu, hạn chế việc sử dụng quạt và máy
lạnh.
Thành lập nhiều tổ chức, trung tâm hướng dẫn cho mọi người cách tiết
kiệm điện năng, một trong những số đó có Trung Tâm Tiết Kiệm Năng
Lượng TP.HCM là đơn vị sự nghiệp trực thuộc Sở Khoa Học và Công Nghệ
TP.HCM. Chuyên tổ chức các khóa đào tạo, bồi dưỡng kiến thức sử dụng
năng lượng tiết kiệm và hiệu quả và các nội dung có liên quan cho các tổ chức
hoặc cá nhân có nhu cầu. Phối hợp với các cơ quan liên quan tổ chức tuyên
truyền, thông tin, quảng bá và triển khai các hoạt động tiết kiệm năng lượng.
Hiện nay, nhiều hãng sản các đồ dùng trong sinh hoạt gia đình đã cải
tiến quy trình công nghệ và đưa ra nhiều sản phẩm chất lượng và tiết kiệm
điện như: bình nóng lạnh, tivi, điều hoà… đó là những loại sản phẩm riêng
biệt cho những nước có khí hậu nóng ẩm kiểu như nước.
Sau khi EVN hoàn thành Chương trình Quảng bá sử dụng 1 triệu đèn
compact (trong vòng 18 tháng), Viện Bảo tồn Năng lượng Quốc tế (IIEC) đã
tiến hành điều tra khảo sát việc sử dụng đèn của các đối tượng mua và đánh
giá rằng: Chương trình đã thu được những kết quả rất tốt đẹp. Với chính sách
25
bán trợ giá kết hợp với tuyên truyền lợi ích của việc sử dụng đèn compact,
gần 1 triệu đèn compact với chất lượng tốt đã được phân phối cho 491.453 hộ
dùng điện tại 3.006 xã, thị trấn trên phạm vi 64 tỉnh, thành. Chương trình đã
tiết kiệm cho EVN mỗi năm 45,9 triệu kWh (bình quân sử dụng 3,1
giờ/ngày), góp phần quan trọng cắt giảm phụ tải đỉnh của hệ thống điện vào
giờ cao điểm (30,1 MW) trong mùa khô và các năm tiếp theo.
2.2.5. Trong mạng điện công cộng.
Đối với mạng điện công cộng cũng đã thực hiện nhiều biện pháp nhằm
tiết kiệm điện năng, sau đây là một số tình hình. Hiện nay hệ thống chiếu sáng
công cộng ở những quốc gia phát triển luôn ứng dụng giải pháp điều khiển
chiếu sáng được tự động tắt, mở theo mùa, theo mật độ lưu thông trên
đường…
Công ty Điện tử Hoàng gia Philips vừa công bố các dự án quản lý năng
lượng mới của Philips tại Việt Nam là Công ty Chiếu sáng công cộng Hồ Chí
Minh và Chuỗi Siêu thị Sài Gòn Co-op Mart, đây là các khách hàng mới của
Philips Chiếu sáng. Hai dự án này tại Việt Nam là nối tiếp của những dự án
chiếu sáng cầu Mỹ Thuận, Nhà hát Lớn Hà Nội, sân vận động quốc gia Mỹ
Đình, đã sử dụng các sản phẩm năng lượng hiệu quả của Philips một cách
thành công.
Sở Công nghiệp tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu phối hợp với Công ty Công
trình đô thị TP Vũng Tàu và Công ty TNHH Điện tử Philips Việt Nam
(Philips VN) vừa tiến hành lắp đặt thí điểm 30 hệ thống điều chỉnh độ sáng 2
cấp công suất (250W/150W) cho đèn đường trên đường 3 Tháng 2.
2.2.6. Trong các cơ quan công sở, hành chính, văn phòng.
Một số cơ quan đã đề ra nhiều biện pháp cụ thể: chỉ bật đèn tại những
khu vực cần sử dụng chiếu sáng và ngược lại; mở rèm che để tận dụng ánh
sáng tự nhiên thay cho bóng đèn; thường xuyên làm vệ sinh bóng đèn, chóa
đèn để nâng cao hiệu suất ánh sáng; thay mới bóng đèn suy giảm độ sáng
