BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

BÙI THỊ THU THỦY

NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP SỬ DỤNG

NĂNG LƯỢNG TIẾT KIỆM VÀ HIỆU QUẢ CHO

CÔNG TY CỔ PHẦN ĐẦU TƯ PHÁT TRIỂN

THỦY SẢN TRÀ CÚ, TỈNH TRÀ VINH

Chuyên ngành : Kỹ thuật điện

Mã số : 60.52.02.02

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. LÊ KIM HÙNG

Đà Nẵng - Năm 2015

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.

Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai

công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Tác giả luận văn

Bùi Thi Thu Thủy

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 1

1. Lý do chọn đề tài ................................................................................ 1

2. Mục đích nghiên cứu .......................................................................... 1

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ....................................................... 1

4. Phương pháp nghiên cứu .................................................................... 2

5. Ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn của đề tài ...................................... 2

6. Cấu trúc luận văn ................................................................................ 2

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CHUNG VỀ TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG . 3

1.1. HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG ........................................... 3

1.1.1. Hiện trạng sử dụng năng lượng trên thế giới .............................................. 3

1.1.2. Hiện trạng sử dụng năng lượng của Việt Nam .......................................... 4

1.2. DỰ BÁO NHU CẦU NĂNG LƯỢNG .................................................... 7

1.2.1. Dự báo nhu cầu năng lượng trên thế giới [14] .......................................... 7

1.2.2. Dự báo nhu cầu năng lượng của Việt Nam .............................................. 8

1.3. CHÍNH SÁCH HIỆU QUẢ VỀ TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG CỦA

VIỆT NAM .................................................................................................... 9

1.3.1. Chủ trương chính sách tiết kiệm điện [1] .................................................. 9

1.3.2. Các văn bản pháp luật của Việt Nam về sử dụng năng lượng tiết kiệm và

hiệu quả ............................................................................................................. 13

1.3.3. Tiềm năng tiết kiệm điện ......................................................................... 14

1.4. KẾT LUẬN ........................................................................................... 16

CHƯƠNG 2. CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TRONG

SẢN XUẤT KINH DOANH ...................................................................... 18

2.1. TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG (TKNL) .................................................. 18

2.2. KIỂM TOÁN NĂNG LƯỢNG (KTNL)................................................ 18

2.2.1. Khái niệm về kiểm toán năng lượng ....................................................... 18

2.2.2. Mục đích kiểm toán năng lượng .............................................................. 18

2.2.3. Phân loại kiểm toán năng lượng [11] ....................................................... 18

2.2.4. Quy trình kiểm toán năng lượng [9] ......................................................... 21

2.3. CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TRONG SẢN XUẤT

KINH DOANH ............................................................................................ 25

2.3.1. Tiết kiệm năng lượng trong hệ thống, vận hành động cơ điện ................ 25

2.3.2. Giải pháp tiết kiệm năng lượng đối với động cơ điện ............................. 28

2.3.3. Tiết kiệm điện năng theo mô hình quản lý năng lượng ........................... 34

2.3.4. Tiết kiệm năng lượng đối với hệ thống chiếu sáng .................................. 35

2.4. KẾT LUẬN ........................................................................................... 39

CHƯƠNG 3. GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG CHO CÔNG TY

ĐẦU TƯ VÀ PHÁT TRIỂN THUỶ SẢN TRÀ CÚ, TỈNH TRÀ VINH . 40

3.1. GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY ................................................................. 40

3.2. MÔ TẢ DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT ................................................... 40

3.2.1. Qui trình dây chuyền sản xuất ................................................................. 40

3.2.2. Danh mục các thiết bị .............................................................................. 42

3.2.3. Nguyên liệu – sản phẩm .......................................................................... 42

3.3. HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG CỦA NHÀ MÁY ............ 44

3.3.1. Hệ thống cung cấp năng lượng và sản lượng điện tiêu thụ ..................... 44

3.3.2. Giá năng lượng ........................................................................................ 45

3.3.3. Nhu cầu năng lượng ................................................................................. 46

3.3.4. Chi phí năng lượng tiêu thụ ..................................................................... 46

3.3.5. Suất tiêu hao năng lượng ......................................................................... 47

3.3.6. Đánh giá tình hình sử dụng điện năng của công ty tại nhà máy sản xuất49

3.4. ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ TIẾT KIỆM

NĂNG LƯỢNG ........................................................................................... 51

3.4.1. Giải pháp 1: Thực hiện việc tiết kiệm năng lượng bằng phương pháp quản

lý năng lượng ............................................................................................................ 51

3.4.2. Giải pháp 2: Lắp tụ bù để nâng cao hệ số công suất cosφ tại MBA ...... 54

3.4.4. Giải pháp 4: Thay thế bóng đèn huỳnh quang T10-40W với chấn lưu sắt từ

bằng đèn huỳnh quang T8-36W với chấn lưu điện tử .............................................. 64

3.5. KẾT LUẤN ........................................................................................... 68

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................... 71

TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................... 74

QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (BẢN SAO).

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

BXD:

CNH:

CN:

DSM & EE:

EVN:

GDP:

HĐH:

KCN-KCX:

KTNL:

OECD

OPEC

QH:

SDNL:

TK&HQ:

TKNL

MBA

TK

Bộ xây dựng

Công nghiệp hóa

Công nghiệp

Demand side management & energy efficiency (chương

trình quản lý và điều tiết cầu)

Tập đoàn Điện lực Việt Nam

Gross Domestic (tổng sản phẩm nội địa)

Hiện đại hóa

Khu công nghiệp – Khu chiết xuất

Kiểm toán năng lượng

Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế

Tổ chức các nước xuất khẩu dầu mỏ

Quốc hội

Sử dụng năng lượng

Tiết kiệm và hiệu quả

Tiết kiệm năng lượng

Máy biến áp

Tiết kiệm

DANG MỤC CÁC BẢNG

Số hiệu

bảng Tên bảng Trang

2.1 Suất tổn thất công suất tác dụng của các thiết bị bù 32

3.1 Danh mục các thiết bị chiếu sáng trong nhà máy 42

3.2 Danh mục các thiết bị chính phục vụ trong sản xuất 42

3.3 Bảng tổng hợp nguyên liệu và sản phẩm của công ty

trong năm 2014 43

3.4 Bảng tổng kết điện năng tiêu thụ và củi trấu đốt lò trong

năm 2014 44

3.5 Biểu giá điện 46

3.6 Suất tiêu hao sản phẩm, năng lượng tiêu thụ năm 2014 48

3.7 Hiệu quả đầu tư cho giải pháp quản lý năng lượng 55

3.8 Bảng hệ số phạt cosφ theo thông tư 15/2014/TT-BCT 57

3.9 Bảng tổng hợp hiệu quả đầu tư khi lắp tụ bù cho TBA 58

3.10 Thông số các động cơ cần lắp biến tần 59

3.11 Bảng tổng hợp hiệu quả đầu tư lắp biến tần cho động cơ

máy nghiền 61

3.12 Bảng tổng hợp hiệu quả đầu tư lắp biến tần cho động cơ

máy ép viên 63

3.13 Bảng tổng hợp hiệu quả đầu tư lắp biến tần cho động cơ

máy nén khí 64

3.14 Bảng so sánh chỉ tiêu kỹ thuật 65

3.15 Bảng tổng hợp hiệu quả đầu tư giải pháp thay thế đèn 69

3.16 Bảng tổng hợp hiệu quả đầu tư cho các giải pháp TKNL 69

DANH MỤC CÁC HÌNH

Số hiệu

hình Tên hình Trang

2.1 Quy trình kiểm toán 22

3.1 Quy trình dây chuyền sản xuất 41

3.2 Biểu đồ sản lượng sản phẩm của công ty trong năm

2014 44

3.3 Biểu đồ sản lượng điện năng tiêu thụ trong năm 2014 45

3.4 Sơ đồ đơn tuyến hệ thống cung cấp năng lượng cho toàn

nhà máy 47

3.5 Biểu đồ tỷ lệ phần trăm tiêu thụ điện và củi trấu đốt lò

của nhà máy 48

3.6 Suất tiêu hao điện năng trong năm 2014 49

3.7 Bố trí đèn trong nhà máy 51

3.8 Môi trường làm việc chưa tận dụng ánh sáng tự nhiên 51

3.9 Mô hình quản lý năng lượng 52

1

MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài

Như chúng ta đã biết hiện nay các nguồn năng lượng hoá thạch ngày

càng cạn kiệt, bên cạnh việc tìm kiếm khai thác các nguồn năng mới như:

năng lượng gió, năng lượng mặt trời… thì chủ trương sử dụng năng lượng tiết

kiệm và hiệu quả là một chủ trương lớn, dễ thực hiện và đã được chính phủ

chỉ đạo thông qua chương trình tiết kiệm năng lượng quốc gia.

Đối với tỉnh Trà Vinh, hiện nay vấn đề tiết kiệm năng lượng và hiệu quả

cũng được quan tâm, nhưng thật sự chưa có chủ trương lớn. Theo số liệu

thống kê của Điện lực Trà Vinh, các doanh nghiệp là nơi sử dụng nguồn năng

lượng lớn, cho nên học viên quan tâm và thực hiện đề tài “Nghiên cứu đề xuất

các giải pháp tiết kiệm và hiệu quả cho Công ty cổ phần đầu tư phát triển thủy

sản Trà Cú, tỉnh Trà Vinh”.

2. Mục đích nghiên cứu

Khảo sát, đánh giá thực trạng sử dụng năng lượng nhằm đưa ra các giải

pháp tiết kiệm năng lượng có thể áp dụng và tăng hiệu quả sử dụng cho Công

ty cổ phần đầu tư phát triển thủy sản Trà Cú, tỉnh Trà Vinh.

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu:

Đề tài chủ yếu nghiên cứu các biện pháp quản lý năng lượng và việc sử

dụng điện năng trong hệ thống chiếu sáng và các thiết bị sử dụng năng lượng

trong dây chuyền sản xuất của Công ty cổ phần đầu tư phát triển thủy sản Trà

Cú, tỉnh Trà Vinh.

- Phạm vi nghiên cứu:

Phân tích đánh giá hiện trạng sử dụng năng lượng tại Công ty nhằm đưa

ra các giải pháp sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả.

2

4. Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu tư liệu về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trên thế

giới.

- Phân tích và tổng hợp hiệu quả của tiết kiệm năng lượng trong sản xuất.

- Thu thập các số liệu thống kê, tài liệu về Công ty thủy sản Trà Cú, tỉnh

Trà Vinh.

- Khảo sát hệ thống năng lượng và dây chuyền công nghệ của Công ty.

- Phân tích các cơ hội để sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả cho

Công ty.

5. Ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn của đề tài

- Ý nghĩa khoa học:

Đề xuất một số giải pháp để sử dụng điện tiết kiệm và hiệu quả.

- Ý nghĩa thực tiễn:

Với giải pháp tiết kiệm và hiệu quả sẽ giảm chi phí tiền điện thực tế cho

Công ty cổ phần đầu tư phát triển thủy sản Trà Cú, tỉnh Trà Vinh, đồng thời

có thể nhân rộng cho các mô hình tiết kiệm và hiệu quả năng lượng tại các xí

nghiệp, doanh nghiệp khác trên địa bàn tỉnh Trà Vinh.

6. Cấu trúc luận văn

Nội dung luận văn ngoài phần mở đầu và phần kết luận, được chia làm 3

chương.

Chương 1. Tổng quan về tiết kiệm năng lượng.

Chương 2. Các giải pháp tiết kiệm trong sản xuất kinh doanh.

Chương 3. Giải pháp tiết kiệm năng lượng cho Công ty cổ phần đầu tư

và phát triển thủy sản Trà Cú, tỉnh Trà Vinh.

3

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN CHUNG VỀ TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG

1.1. HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG

1.1.1. Hiện trạng sử dụng năng lượng trên thế giới

Năng lượng là một trong những điều kiện tối kiên quyết đối với sự sống

còn và phát triển của mỗi còn người và toàn nhân loại. Trong những năm qua

tình hình tiêu thụ năng lượng trên thế giới tăng liên tục cùng với sự phát triển

kinh tế của các quốc gia. Kể từ những năm 2000, tình trạng tiêu thụ năng

lượng hóa thạch có tốc độ tăng trưởng ngày càng cao và đang dần cạn kiệt,

nguồn năng lượng hóa thạch vẫn chiếm 90% tổng nhu cầu về năng lượng cho

đến năm 2025.

Tạp chí Thống kê Năng lượng thế giới BP (BP Statistical Review of

World Energy) cho biết, than là nguồn nguyên liệu hóa thạch duy nhất đạt

vượt mức trung bình trên thế giới 5,4%, trong khi tiêu thụ hạt nhân giảm mức

kỷ lục 4,3%. Cụ thể là, tiêu thụ hạt nhân tại Nhật Bản giảm 44,3% và tại Đức

giảm 23,2%.

Sử dụng than tại khu vực châu Á tăng cao, đặc biệt là Trung Quốc đạt

mức 9,7%, chiếm 69% mức tăng trưởng sử dụng than trên toàn cầu. Tại các

nước không thuộc Tổ chức Hợp tác và phát triển Kinh tế (Qrganization for

Economic Cooperation and Development - OECD), con số này là 6,1%.

Dầu mỏ vẫn là nguồn nguyên liệu được sử dụng nhiều nhất trên thế giới

[13]. Mỹ là nước tiêu thụ dầu lớn nhất thế giới (24,6% thế giới), khí đốt (16%

thế giới), lượng dầu tiêu thụ tại Trung Quốc trong 40 năm qua tăng 25 lần,

chiếm 8,55% thế giới. Các nước Tây Âu tiêu thụ 22% dầu thế giới, trong đó

Đức nhập khẩu khí đốt lớn thứ hai thế giới (14%); ASEAN cũng đang thiếu

năng lượng trầm trọng trong quá trình đẩy mạnh công nghiệp hóa.

4

Việc sử dụng năng lượng hóa thạch ngày càng nhiều đồng nghĩa với việc

không đủ năng lượng cho sinh hoạt, sản xuất ra các sản phẩm cho con người

và giá sinh hoạt tăng cao, đồng thời làm phát ra nhiều khí thải ảnh hưởng đến

tầng ozon của bầu khí quyển trái đất, gây ra hiệu ứng nhà kính làm trái đất ẩm

dần lên. Điều này sẽ làm ảnh hưởng đến môi trường sống của toàn nhân loại.

Vì vậy, tất cả các nước trên thế giới đều có chính sách sử dụng hiệu quả và

tiết kiệm năng lượng, tình trạng tăng mức độ tiêu thụ có một ý nghĩa quan trọng

trong sự nghiệp công nghiệp hóa. Tuy nhiên, tình hình tiêu thụ năng lượng hiện

nay phải được phân tích trên cơ sở có tính tới nhu cầu tăng trưởng kinh tế chính

đáng của các nước để tránh việc lãng phí trong tiêu thụ năng lượng.

1.1.2. Hiện trạng sử dụng năng lượng của Việt Nam

Theo tính toán quy hoạch phát triển năng lượng quốc gia, trong giai đoạn

2010-2020 nước ta sẽ mất cân đối giữa khả năng cung cấp và nhu cầu sử dụng

nguồn điện năng. Từ một nước xuất khẩu thành nước nhập khẩu năng lượng.

Trong các ngành công nghiệp thì ngành điện là ngành sử dụng nhiên liệu

hóa thạch lớn nhất. Điều này đồng nghĩa với việc không đảm bảo về an ninh

năng lượng và bảo vệ môi trường cũng như phát triển xã hội không bền vững

trong tương lai. Một điển hình rõ nét nhất là việc sử dụng điện lãng phí,

không tiết kiệm sẽ làm tăng nhu cầu phụ tải [8].

Theo đánh giá của tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) thì việc sử dụng

lãng phí điện hiện nay đã đến mức báo động. Đặc biệt là ở các công ty, cơ

quan nhà nước như: không tắt đèn, quạt khi ra ngoài, để điều hòa ở nhiệt độ

thấp hơn 25oC. Hệ thống đèn chiếu sáng công cộng ở một số nơi còn sử dụng

bóng đèn thủy ngân cao áp, đây là loại đèn có hiệu suất thấp nhưng tiêu hao

năng lượng rất lớn. Lượng điện hoang phí còn phải kể đến đèn của các nhà

hàng, khách sạn hay các biển quảng cáo trên cả nước. Quá trình công nghiệp

hóa đã đẩy mạnh nhu cầu tiêu thụ năng lượng nói chung và điện năng nói

5

riêng tại Việt Nam.

Những năm gần đây, tốc độ tăng trưởng kinh tế Việt Nam đạt mức cao,

điều này làm mức sống người dân tăng lên nhưng cũng khiến nhu cầu điện

tăng mạnh theo từng năm, đôi lúc vượt quá khả năng cung cấp điện hiện tại

[12]. Cơ cấu tiêu thụ điện tại Việt Nam như sau: ngành công nghiệp và kiến

trúc chiếm khoảng 51%; sinh hoạt 40%; thương nghiệp và dịch vụ 5%; nông

nghiệp, thủy sản 1% và còn lại là 3%.

Kéo theo việc tăng trưởng kinh tế là sự chuyển đổi từ nền kinh tế lấy

nông nghiệp là trọng tâm sang nền kinh tế công nghiệp, dịch vụ. Cùng với đó

là nhu cầu xây dựng khu công nghiệp và nhà máy của công ty nước ngoài cho

nên nhu cầu điện trong công nghiệp ngày càng gia tăng. Mức sống được cải

thiện làm thúc đẩy mạnh mẽ nhu cầu sử dụng điện cá nhân. Thời điểm hiện

tại, Việt Nam với lượng tiêu thụ điện trong 1 năm của 1 người trung bình là

800kw, đến năm 2020 con số này có thể sẽ lên tới 2.000KW (số liệu từ cục

thống kê).

Theo dữ liệu thống kê được, bình quân mỗi năm lượng điện sản xuất tăng

khoảng 13% nhưng nhu cầu điện của Việt Nam được dự đoán mỗi năm tăng

khoảng 16-17%, vì vậy ngành công nghiệp sản xuất điện sẽ nhanh chóng rơi

vào tình trạng cung không đáp ứng. Ngoài ra, sự lão hóa của thiết bị truyền

điện và thiết bị phát điện dẫn đến tình trạng tỉ lệ tổn thất điện năng cao.

Có thể nói, lượng tiêu thụ điện ở KCN – KCX là khá lớn, ảnh hưởng

trực tiếp đến lượng điện năng của thành phố. Nguyên nhân chủ yếu là do

trang thiết bị của các doanh nghiệp cũ kỹ làm tiêu hao năng lượng trong quá

trình sản xuất.

Chính những điều này đã dẫn đến tình trạng thiếu điện tại Việt Nam và

trong giai đoạn 2011 - 2015 ngành điện Việt Nam trung bình hàng năm cần

bổ sung thêm 4.000MW mới đủ để đáp ứng nhu cầu tiêu thụ năng lượng.