Đồ án Nghiên cứu đánh giá tiềm năng về sản lượng Biogas và thực trạng sử dụng năng lượng biogas tại khu vực Đan – Hoài – Hà Nội

MỞ ĐẦU Năng lượng đóng vai trò rất quan trọng trong việc phát triển kinh tế của mỗi quốc gia, một quốc gia có thể phát triển được hay không là xem có thể đảm bảo được an ninh năng lượng hay không. Năng lượng hiện nay đang là vấn đề toàn cầu thu hút sự quan tâm của mọi quốc gia trên thế giới không chỉ bởi những hiệu quả lớn lao nó mang lại mà còn bởi những hậu quả nguy hại đối với trái đất. Vấn đề này đặc biệt cấp bách đối với Việt Nam khi Việt Nam là một trong năm nước trên thế giới chịu tổn thương nặng nề do biến đổi khí hậu theo đánh giá của Liên Hợp Quốc. Vậy làm thế nào có thể cân bằng giữa sự phát triển kinh tế với vấn đề năng lượng cũng như môi trường? Đó là phải tìm ra các nguồn năng lượng thay thế như năng lượng tái tạo bao gồm: năng lượng mặt trời, năng lượng gió, năng lượng sinh khối, địa nhiệt hay cả sóng biển đã và đang được triển khai mạnh mẽ trên thế giới. Việt Nam trong những năm gần đây năng lượng tái tạo đã được quan tâm thích đáng trong các chương trình phát triển năng lượng quốc gia, trong đó năng lượng sinh khối và khí sinh học được chúng ta tập trung phát triển nhiều hơn cả. Với mong muốn tìm hiểu sâu hơn về công nghệ Khí sinh học, đặc biệt là tiềm năng lý thuyết về sản lượng Khí sinh học cũng như khả năng phát triển Khí sinh học định hướng thị trường ở Việt Nam, em đã tiếp cận và tìm hiểu vấn đề này trong quá trình thực tập tại Trung tâm Công nghệ năng lượng và vật liệu mới – Viện Khoa học nămg lượng. Ở đây, em được tiếp xúc với các dự án về tiết kiệm năng lượng cũng như các dự án về năng lượng mới và tái tạo. Qua đó, em đánh giá được những giá trị kinh tế mà các dự án này đem lại, đồng thời các giá trị khác về lợi ích xã hội cũng được xem xét như xóa đói giảm nghèo, giảm ô nhiễm môi trường. Bên cạnh đó, em cũng đã tham khảo các tài liệu từ Viện khoa học năng lượng, Trung tâm Công nghệ năng lượng và vật liệu mới và một số nguồn thông tin khác. Do vậy em chọn đề tài nghiên cứu trong đồ án này là : “Nghiên cứu đánh giá tiềm năng về sản lượng Biogas và thực trạng sử dụng năng lượng biogas tại khu vực Đan – Hoài – Hà Nội” ĐỒ ÁN GỒM NHỮNG CHƯƠNG CHÍNH SAU: Chương 1: Tình hình sử dụng năng lượng tái tạo & công nghệ sản xuất năng lượng biogas. Chương 2 : Đánh giá tiềm năng & hiện trạng sử dụng năng lượng biogas tại hai huyện Đan – Hoài – Hà Nội. (Đan Phượng – Hoài Đức) Chương 3: Đánh giá hiệu quả sử dụng NL biogas tại hộ gia đình thuộc khu vực Đan – Hoài – Hà Nội & đề suất giải pháp sử dụng năng lượng biogas hiệu quả. Sinh viên thực hiện. Ngô Thị Hoàng Mai CHƯƠNG I: TÌNH HÌNH SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO & CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NĂNG LƯỢNG BIOGAS 1. TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 1.1. Khái niệm Năng lượng tái tạo Năng lượng tái tạo là năng lượng thu được từ những nguồn liên tục mà theo chuẩn mực của con người là vô hạn. Hầu hết các nguồn năng lượng tái tạo đều được bắt nguồn từ Mặt trời. Nguyên tắc cơ bản của việc sử dụng năng lượng tái tạo là tách một phần năng lượng từ các quá trình diễn biến liên tục trong môi trường và đưa vào sử dụng trong kĩ thuật. 1.2. Phân loại năng lượng tái tạo Phân loại năng lượng tái tạo theo nguồn gốc hình thành : - Nguồn gốc từ bức xạ mặt trời : Năng lượng mặt trời, gió, thủy điện, sóng… - Nguồn gốc từ nhiệt năng trái đất : Địa nhiệt - Nguồn gốc từ hệ động năng Trái đất – Mặt trăng : Thủy triều - Các nguồn năng lượng tái tạo : Năng lượng Biogas, Biodiesel… 1.3 Năng lượng tái tạo trên thế giới Việc ứng dụng các nguồn năng lượng tái tạo đang được các nhà chức trách quan tâm bởi thị trường năng lượng thế giới hiện nay có nhiều biến động: - Năng lượng truyền thống như than, dầu… đang ngày càng cạn kiệt. - Nguồn cung cấp năng lượng biến động về giá cả. - Phát thải hiệu ứng nhà kính gây hiện tượng nóng lên toàn cầu. - Năng lượng truyền thống gây ô nhiễm môi trường. - Sử dụng năng lượng truyền thống gây ra sự biến đổi khí hậu dẫn tới hạn hán, lũ lụt trên toàn cầu. - Và do nhu cầu sử dụng năng lượng ngày càng cao. Năng lượng tái tại càng ngày được các quốc gia trên thế giới chú trọng phát triển hơn bởi so với các nguồn năng lượng truyền thống, năng lượng tái tạo có ưu điểm vượt trội : - NLTT sử dụng nguồn năng lượng có sẵn trong tự hiên và không gây ô nhiễm môi trường. - NLTT giảm lượng ô nhiễm và khí thải từ các hệ thống năng lượng truyền thống. - Sử dụng NLTT sẽ làm giảm hiệu ứng nhà kính. - Góp phần nào việc giải quyết vấn đề năng lượng. - Giảm bớt sự phụ thuộc vào sử dụng năg lượng hóa thạch. Được biết, để chuẩn bị đối mặt với những khó khăn đến từ nguồn dầu mỏ, một số quốc gia trên thế giới đang đẩy mạnh các ứng dụng của năng lượng mới và năng lượng tái tạo. Theo ước tính của Bộ Năng Lượng Hoa Kì, nếu sử dụng tất cả nguồn nguyên liệu có thể tạo ra khí sinh học để dùng trong vận chuyển thì lượng năng lượng này có thể làm giảm 500 triệu tấn khí cácbonic hàng năm, tương đương với với số lượng 90 triệu xe dùng trong một năm. Ví dụ : Thuỵ Điển đã triển khai một dự án mang tên Biogas City, dưới sự trợ giúp của nhóm chuyên gia đến từ hãng Volvo là các nhà kinh tế và bảo vệ môi trường. Những phương tiện công cộng như xe bus, taxi hoạt động trong thành phố sẽ sớm sử dụng hoàn toàn biogas từ năm 2008. Biogas City dự tính sẽ xây dựng hệ thống cung cấp với mật độ cứ 10 trạm bơm nhiên liệu thông thường sẽ có một trạm biogas. Chính phủ Thuỵ Điển chịu trách nhiệm đảm bảo giá biogas rẻ hơn 30% so với xăng thông qua chính sách thuế. Năng lượng tái tạo ở Việt Nam Từ những năm đầu của thập niên 60 của thế kỷ trước, NLTT đã bắt đầu được nghiên cứu ở Việt Nam nhưng phải đến tận những năm cuối của thập niên 90 trở lại đây việc nghiên cứu ứng dụng cho mục đích cung cấp năng lượng nói chung và điện năng nói riêng phục vụ sinh hoạt và các hoạt động sản xuất ở nông thôn mới được quan tâm và phát triển. Một số dạng NLTT chính được nghiên cứu và ứng dụng ở nước ta như : năng lượng mặt trời (NLMT), năng lượng gió (NLG), năng lượng sinh khối (NLSK), năng lượng địa nhiệt (NLĐN), năng lượng thuỷ triều… 2. TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG BIOGAS TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 2.1. Khái niệm về Biogas Biogas hay khí sinh học là hỗn hợp khí methane (CH4) và một số khí khác phát sinh từ sự phân huỷ các vật chất hữu cơ. Methane cũng là một khí tạo ra hiệu ứng nhà kính gấp 21 lần hơn khí carbonic (CO2). Sản xuất khí sinh học dựa trên cơ sở phân hủy kị khí các chất hữu cơ tự nhiên, hay còn gọi là quá trình lên men methane. 2.2. Thành phần Thành phần chính của Biogas là CH4 (50 - 60%) và CO2 (30%), còn lại là các chất khác như hơi nước N2, O2, H2S, CO… được thuỷ phân trong môi trường yếm khí, xúc tác nhờ nhiệt độ từ 20 - 400C. Nhiệt trị thấp của CH4 là 1012 Btu/ft3 (37,71.103 KJ/m3), do đó có thể sử dụng biogas làm nhiên liệu cho động cơ đốt trong. Để sử dụng biogas làm nhiên liệu thì phải xử lý biogas trước khi sử dụng tạo nên hỗn hợp nổ với không khí. H2S có thể ăn mòn các chi tiết trong động cơ, sản phẩm của nó là SOx cũng là một khí rất độc. Hơi nước có hàm lượng nhỏ nhưng ảnh hưởng đáng kế đến nhiệt độ ngọn lửa, giới hạn cháy, nhiệt trị thấp và tỷ lệ không khí/nhiên liệu của Biogas. 2.3. Tiềm năng Biogas trên thế giới Việc giá dầu thô liên tục tăng đã gây sức ép đối với các nhà khoa học thế giới trong việc tìm kiếm nguồn nhiên liệu mới. Và biogas hiện đang được coi là một lời giải hoàn hảo cho bài toán kinh tế đồng thời cũng làm vừa lòng các nhà hoạt động môi trường. Các nhà môi trường học đã kết luận, quá trình sản xuất biogas giảm tới 40% khí thải cacbonic do được sản xuất thông qua quá trình phân huỷ các chất thải hữu cơ của ngành nông nghiệp, lâm nghiệp và các hoạt động sinh hoạt của con người. Năm 1884, nhà Bác học Pháp Louis Pasteurs tiên đoán: "Biogas sẽ là nguồn nhiên liệu thay thế cho than đá trong tương lai". Nhưng tới khi khoa học kỹ thuật phát triển như ngày nay, biogas mới bắt đầu được chú ý. Nguyên nhân quan trọng thu hút sự quan tâm của giới nghiên cứu tới biogas là cách thức và nguyên liệu để sản xuất ra nó. 2.4 Tiềm năng Biogas tại Việt Nam Hình 1.1: Hệ thống sản xuất Biogas Bởi 80% dân số Việt Nam sống ở nông thôn, nên nguồn khí biogas được xem là rất dồi dào. Đây là vấn đề quan trọng trong việc tiết kiệm nguồn năng lượng dầu mỏ hiện nay. Bảng 1.1: Tiềm năng biogas tại Việt Nam Nguồn nguyên liệu Tiềm năng (triệu m3) Dầu tương đương (triệu TOE) Tỉ lệ (%) Phụ phẩm cây trồng 1788,973 0,894 36,7 1. Rơm rạ 2. Phụ phẩm các cây trồng khác 1470,133 318,840 0,735 0,109 30,2 6,5 Chất thải của gia súc 3055,678 1,525 63,3 Trâu Bò Lợn 441,438 495,864 2118,376 0,221 0,248 1,059 8,8 10,1 44,4 Tổng 4844,652 2,422 100,0 (Nguồn: Tuy hiện tại, giá thành biogas vẫn cao hơn so với các loại nhiên liệu chế biến từ dầu mỏ, nhưng với tình hình giá dầu thô tăng cao như hiện nay, khoảng cách đó sẽ dần bị thu hẹp trong tương lai. Việc sử dụng biogas không chỉ giải quyết vấn đề năng lượng, mà còn giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Đây là nguồn năng lượng tái sinh làm giảm hiệu ứng nhà kính trong bầu khí quyển. Tại Việt Nam, việc tìm kiếm những nguồn nhiên liệu sạch với môi trường cũng đã được quan tâm nhiều hơn. Trong tương lai, rất có thể biogas cũng sẽ là một sự lựa chọn thực sự thân thiện với môi trường. Nguồn khí sinh học (biogas) từ bãi rác chôn lấp, phân động vật, phụ phẩm nông nghiệp hiện mới đang được ứng dụng trong đun nấu. Lí do, đây là nguồn phân tán, ít sản xuất điện. Ước tính cả nước có chừng 35000 hầm biogas phục vụ cho đun nấu gia đình với sản lượng 500 – 1000 m3 khí/ năm mỗi hầm. Tiềm năng lý thuyết của biogas ở Việt Nam là khoảng 10 tỉ m3/ năm (1 m3 khí tương đương 0,5 kg dầu). Hiện tại đang có một số thử nghiệmdùng biogas để phát điện. 3. MỘT VÀI CÔNG NGHỆ SẢN SUẤT BIOGAS TẠI VIỆT NAM 3.1 Khái quát về công nghệ Biogas. Công nghệ Biogas là công nghệ sản xuất khí sinh học, là quả trình ủ phân rác, phân hữu cơ, bùn cống rãnh, để tạo ra khí sinh học sử dụng trong hộ gia đình hay trong sản xuất. Nguồn nguyên liệu chủ yếu để sản xuất khí sinh học là ao bùn, phế liệu, phế thải trong sản xuất nông lâm nghiệp và các hoạt động sống, sản xuất và chế biến nông lâm sản. Phân động vật và các chất thải rắn như rơm rạ rất thích hợp cho lên men kỵ khí. Vi sinh vật thường hay sử dụng nguồn hữu cơ cacbon nhanh hơn sử dụng nitơ khoảng 30 lần. Do vậy nguyên liệu có tỉ lệ C/N là 30/1 sẽ thích hợp nhất cho lên men kỵ khí. Trong thực tế, người ta thường đảm bảo tỉ lệ trên trong khoảng 20 – 40. Phân gia súc có tỉ lệ C/N trong giới hạn này, nên rất thích hợp và được xem là nguyên liệu chủ yếu để sản xuất Biogas. Bảng 1.2: Khả năng cho phân và thành phần hóa học của phân gia súc, gia cầm Vật nuôi Khả năng cho phân của 500 kg vật nuôi/ngày Thành phần hóa học (% khối lượng phân tươi) Thể tích (m3) Trọng lượng tươi (kg) Chất tan dể tiêu Nitơ Photpho Tỷ lệ C/N Bò sữa Bò thịt Lợn Trâu bò Gia cầm 0,038 0,038 0,028 - 0,028 38,5 41,7 28,4 6,78 31,3 7,98 9,33 7,02 10,2 16,8 0,38 0,70 0,83 0,31 1,20 0,10 0,20 0,47 - 1,20 20 – 25 20 – 25 20 – 25 - 7 – 15 (Nguồn: Bảng 1.3: Ảnh hưởng của các loại phân tới sản lượng và thành phần khí thu được Nguyên liệu Sản lượng khí (m3/kg phân khô) Hàm lượng CH4 (%) Thời gian lên man (ngày) Phân bò Phân gia cầm Phân gà Phân lợn Phân người 1,11 0,56 0,31 1,02 0,38 57 69 60 68 - 10 9 30 20 21 (Nguồn: 3.2 Cơ sở lí thuyết của công nghệ sản xuất Biogas Dựa vào các vi khuẩn yếm khí để lên men phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ sinh ra một hỡn hợp khí có thể cháy được: H2 , H2S , NH3 , CH4 , C2H2 … trong đó CH4 là sản phẩm khí chủ yếu (nên còn gọi là quả trình lên men khí metan). Hình 1.2: Sơ đồ Quá trình lên men khí metan Giai đoạn 1 Giai đoạn 2 Giai đoạn 3 Khối vi khuẩn Chất hữu cơ, carbohydrate, chất béo, protein Khối vi khuẩn H2 , CO2 Acid acetic Khối vi khuẩn CH4 , CO2 Acid propionic Acid butyric , Các rượu khác & các thành phần khác H2 , CO2 Acid acetic Tác dụng của vi Vi khuẩn Vi khuẩn sinh khuẩn lên men acetogenic khi Metan + Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình lên men: Điều kiện kỵ khí: không có O2 trong dịch lên men Nhiệt độ: Quy mô nhỏ thực hiện ở 30 – 350C, quy mô lớn có cơ khí hóa và tự động hóa thực hiện ở 50 – 550C. Độ pH: 6,5 – 7,5 (nếu < 6,4 thì vi khuẩn giảm sinh trưởng và phát triển). Tỉ lệ Cacbon/Nitơ: 30/1 là tốt nhất. Tỉ lệ pha loãng : tỉ lệ nước/phân dao động từ 1/1 tới 7/1. Tỉ lệ pha loãng đối với phân bò là 1/1, phân lợn là 2/1 đang được phổ biến nhất. Sự có mặt của không khí và độc tố : tuyệt đối không có oxy. Các ion NH4, Ca, K, Zn, SO4 ở nồng độ cao có ảnh hưởng tới sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn sinh metan. Đặc tính của nhiên liệu. Tốc độ bổ sung nguyên liệu: bổ sung đều đặn thì sản lượng khí thu được cao. Khuấy đảo môi trường lên men : tăng cường sự tiếp xúc cơ chất. Thời gian lên men : 30 – 60 ngày. 3.3. Quy trình sản xuất Biogas Quy trình sản xuất Biogas tuân theo 3 giai đoạn chính: - Giai đoạn chuẩn bị nguyên liệu: Chọn lọc và sử lí nguyên liệu phù hợp với yêu cầu sau: giàu xenluloza, ít ligin, NH4 ban đầu khoảng 2000 mg/1, tỉ lệ C/N từ 20 – 30, hòa tan trong nước ( hàm lượng chất khô từ 9 – 9,4%, với chất tan dễ tiêu khoảng 7%) - Giai đoạn lên men: lên men theo mẻ, liên tục hoặc bán liên tục. - Giai đoạn sau lên men: thu và làm sạch khí. Hình 1.3: Sơ đồ Nguyên lí công nghệ lên men Tái sử dụng Lò phản ứng khí sinh metan Nguyên liệu (phân, rác…) Phối chế (nguyên liệu, nước) Bùnthải Bùn thải Bổ sung giống VSV Nước ra Sử dụng Thu khí Xử lý Nước ra Đem sử dụng hoặc sử lí hiếu khí tiếp Mùn (chế biến phân bò) 3.4. Công nghệ hầm Biogas trên thế giới và Việt Nam Qua tình hình nghiên cứu và phát triển năng lượng Biogas trên thế giới trong những năm qua, hiện trạng các hệ thống công nghệ năng lượng Biogas trên thế giới cũng như ở Việt Nam được phát triển theo mô hình VACB và ba xu hướng phát triển công nghệ năng lượng Biogas chính như sau: 1. Xu hướng thứ nhất ở các nước công nghiệp phát triển phần lớn các cơ sở sản xuất khí sinh học triển khai trên quy mô công nghiệp (ở các nhà máy sản xuất khí sinh học cỡ lớn). Nguồn nguyên liệu chính được sử dụng là chất thải của các thành phố, các khu công nghiệp và cả các phế liệu nông nghiệp. Khí sinh học từ các nhà máy này được sử dụng làm nguyên liệu cung cấp cho các nhà máy hóa chất, hoặc được sử dụng làm chất đốt phục vụ sinh hoạt. 2. Xu hướng thứ hai phát triển trên quy mô bán công nhiệp (ở những bể sản xuất khí sinh học cỡ vừa). Các bể này phần lớn sử dụng các chất thải của các xí nghiệp thực phẩm làm nguyên liệu. Khí sản xuất ra được dùng trực tiếp để cung cấp năng lượng điện (cho các động cơ đốt trong), làm chất đốt sinh hoạt, chế biến nông sản, làm nhiên liệu chạy các động cơ máy nông nghiệp. Đại diện cho xu hướng này là Ấn Độ và một số nước Châu Á. 3. Xu hướng thứ ba phát triển trên quy mô các bể phân hủy cỡ nhỏ, phục vụ nhu cầu chất đốt sinh hoạt và thắp sáng trong phạm vi từ 1 đến 3 gia đình. Trong đó, ở Việt Nam Hiện trạng công nghệ biogas đang ứng dụng mạnh theo xu hướng thứ 2 và thứ 3. Trong đó xu hướng thứ 3 hiện đang phát triển phổ biến và đã đem lại những hiệu quả nhất định trong những năm qua. Hầm khí sinh học là thiết bị thực hiện quá trình biến đổi sinh khối thành khí sinh học. Một trong các yêu cầu quan trọng nhất đối với hầm khí sinh học là phải kín để các chủng vi khuẩn kỵ khí hoạt động bình thường tạo ra metan. Từ khi bắt đầu tìm ra khí sinh học đưa vào ứng dụng cho tới nay các mô hình biogas đã không ngừng thay đổi nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng biogas đã được nhiều quốc gia trên thế giới áp dụng, và cải tiến. Hiện nay, Trên thế giới cũng như ở Việt Nam đang sử dụng các loại hầm khí sinh học hầm có nắp trôi nổi, hầm có nắp cố định và hầm làm bằng chất dẻo đều có cấu tạo gồm các thành phần chính là: - Cửa nạp nhiên liệu. - Buồng lên men, phân hủy và tạo khí. - Buồng chứa khí (Hệ thu khí gồm: van, đường ống, các thiết bị đo lường) - Ngăn tháo cặn bùn đã lên men. Hình 1.4: Hầm sinh khối có lắp trôi nổi Hình 1.5: Thiết bị sản xuất khí sinh học túi chất dẻo Hình 1.6: Hầm sinh khối lắp cố định Hiện nay công nghệ Biogas theo hai mô hình KT1 và KT2 là khá phổ biến bên cạnh đó một số đơn vị có cải tiến các mô hình này như Viện Khoa học năng lượng, v.v. nhằm nâng cao hiệu quả của việc sử dụng năng lượng biogas. Dự án áp dụng công nghệ khí sinh học nắp cố định vòm cầu kiểu KT1 và KT2 có thể tích phân giải từ 4,2 m3 đến 48,8m3. KT1 và KT2 là hai thiết kế mẫu được xây dựng theo tiêu chuẩn ngành 10TCN 492:499-2003 và 10TCN 97:102-2006 do Bộ Nông nghiệo và PTNT ban hành. Hình 1.7: Thiết bị khí sinh học nắp cố định kiểu KT.1 Kiểu KT1 được ứng dụng tại những vùng có nền đất tốt, mực nước ngầm thấp, có thể đào sâu và diện tích mặt bằng hẹp. Kiểu KT2 phù hợp với những vùng có nền đất yếu, mực nước ngầm cao, khó đào sâu và diện tích mặt bằng rộng. Hình 1.8: Thiết bị khí sinh học nắp cố định kiểu KT.2 Ứng dụng Sản suất phân hữu cơ vi sinh: “Phân hữu cơ vi sinh là sản phẩm chứa các vi sinh vật sống đã được tuyển chọn có mật độ phù hợp với tiêu chuẩn ban hành, thông qua các hoạt động sống của chúng tạo nên các chất dinh dưỡng mà cây trồng có thể sử dụng được (N, P, K , S, Fe…) hay các hoạt chất sinh học, góp phần nâng cao năng suất và chất kượng nông sản. Phân VSV phải đảm bảo không gây ảnh hưởng xấu tới người, động thực vật, môi trường sinh thái và chất lượng nông sản.” (Nguồn: Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6168 - 1996) Hình 1.9: Sơ đồ tổng quát Quy trình sản xuất Phân hữu cơ vi sinh Biogas sử dụng làm chất đốt Phần gia súc Phân người Hầm Biogas Dịch thải biogas Phụ phẩm Nông nghiệp và rác thải sinh hoạt Ủ kị khí Không hoàn toàn Phân hữu cơ Vi sinh Biovac Khi các hộ gia tình tận dụng được các loại phế phẩm nông nghiệp và công lao động, thì giá thành sản xuất ra 1 tấn phân VSV chỉ còn 80.000đ mua phế phẩm sinh học Biovac và chất xúc tác Bocat. Máy phát điện khí sinh học: Chi phí đầu tư ban đầu cho việc sử dụng máy phát điện sinh học tương đối cao và cần có kĩ năng vậ hành máy, song lại giúp tiết kiệm điện năng và điện áp luôn ổn định. Hình 2.10. Mô hình lắp đặt máy phát điện hộ gia đình Hầm KSH Lọc khí Túi chứa khí Máy phát điện Bảng điều khiển Phụ tải + Loại nhỏ: Máy phát điện công suất từ 2 – 5 kW có thể sử dụng được 2 chế độ riêng biệt: xăng hoặc khí Biogas, phù hợp với các hộ gia đình có quy mô chăn nuôi từ 10 – 10 đầu lợn. Máy có hệ thống gas tự động. Điện đầu ra: Điện 1 pha 2 dây,điện áp ổn định (220V) phù hợp chạy các TB điện hiện có trên thị trường. + Loại lớn: Máy có công suất 10kW – 100 kW Có 2 loại: điện 1 pha và điện 3 pha. Sử dụng 100% khí Biogas để chạy máy phù hợp cho hộ gia đình chăn nuôi từ 100 đầu lợn trở lên. Điện áp dàu ra luôn ổn định ở mức 220V hoặc 380V. Tất cả các loại máy của công ty được bán trên thị trường luôn được dán tem và bảo hành 6 tháng kể từ ngày lắp đặt máy. + Hiệu quả kinh tế của loại máy nhỏ 3kW: Giá thành 9.000.000 VND. Đối với máy phát điện sử dụng xăng có công suất 3kW thường có mức tiêu tốn 1,3 lít/h. Như vậy, để sử dụng 1 giờ, chi phí phải trả: 1,3 × 17.000 = 22.100 (VND) Thời gian hoàn vốn: 9.000.000/ 22.100 = 407,2 giờ sử dụng. Vậy là với gần 17 ngày sử dụng máy, chúng ta đã hoàn vốn mua máy phát điện. Bảng 2.4. Lựa chọn Công suất máy phát điện theo quy mô chăn nuôi và thể tích bể Biogas STT Công suất (kW) Thể tích bể Biogas (m3) Đầu lợn (con) 1 2 7 – 10 10 – 20 2 2,5 7 – 10 10 – 20 3 3 10 – 15 20 – 40 4 5 15 – 20 40 – 60 5 10 40 – 80 150 – 250 6 15 80 – 120 250 – 400 7 20 120 – 150 400 -500 8 25 150 – 200 500 – 800 9 30 ≥ 200 ≥ 800 (Nguồn: Phòng Nông nghiệp và phát triển nông thôn huyện Đan Phượng) CHƯƠNG II : TIỀM NĂNG VÀ THỰC TRẠNG SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG BIOGAS TẠI HAI HUYỆN ĐAN – HOÀI – HÀ NỘI (Đan Phượng – Hoài Đức) 1. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - KINH TẾ - XÃ HỘI ẢNH HƯỞNG TỚI VIỆC SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG BIOGAS 1.1. Điều kiện tự nhiên a. Vị trí địa lí Hoài Đức là huyện đồng bằng thu