Đề tài Sử dụng công cụ geospatical toolkit để đánh giá tiềm năng sinh khối từ cây mía đường của tỉnh Hải Dương

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ~~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~~ BÁO CÁO Học phần: Công nghệ khai thác chế biến dầu và than đá Đề tài: SỬ DỤNG CÔNG CỤ GEOSPATICAL TOOLKIT ĐỂ ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG SINH KHỐI TỪ CÂY MÍA ĐƯỜNG CỦA TỈNH HẢI DƯƠNG Phần bài tập cá nhân Sinh viên : BÙI VĂN GIÁO Số hiệu : 20090871 Lớp : Kinh tế công nghiệp – K54 1 Tỉnh Hải Dương Phần 2: Tiềm năng sinh khối từ cây mía – đường của tỉnh Hải Dương. 2.1 Thống kê sản lượng sinh khối theo từng huyện Hải Dương bao gồm 1 thành phố trực thuộc, 1 thị xã và 10 huyện. STT Tên địa phương Diện tích (km2) Trữ lượng (tấn/năm) Mật độ (tấn/km2/năm) 1 Thành phố Hải Dương 71,4 45,5 0,637 2 Huyện Chí Linh 282,0 179,6 0,637 3 Huyện Nam Sách 109,1 69,5 0,637 4 Huyện Kinh Môn 163,5 104,1 0,637 5 Huyện Kim Thành 115,2 73,4 0,637 6 Huyện Thanh Hà 159,1 101,3 0,637 7 Huyện Cẩm Giàng 109,0 69,4 0,637 8 Huyện Bình Giang 104,8 66,8 0,637 9 Huyện Gia Lộc 112,4 71,6 0,637 10 Huyện Tứ Kỳ 170,4 108,5 0,637 11 Huyện Ninh Giang 135,5 86,3 0,637 12 Huyện Thanh Miện 122,4 78,1 0,637 Theo phần mềm Geospatial Toolkit thì tổng diện tích của tỉnh Hải Dương là 1554,43 km2, tuy nhiên theo thống kê của Tổng cục thống kê (Website: www.gso.gov.vn) thì tính đến năm 2011 diện tích toàn tỉnh Hải Dương là 1654,8 km2. Nhận thấy con số mà phần mềm Geospatial Toolkit đưa ra có thể dựa trên số liệu cũ hoặc dùng thuật toán để tính toán nên độ chính xác không cao. Do đó sẽ sử dụng số liệu của Tổng cục thống kê về diện tích của các địa phương. Lượng sinh khối của Mía – Đường trong tỉnh ngoài sử dụng phần mềm trên để ước tính thì chưa tìm được nguồn số liệu tin cậy, do đó sẽ sử dụng kết quả tính toán từ phần mềm. Cũng dựa trên phần mềm Geospatial Toolkit thì sản lượng ước tính của sản phẩm Mía – Đường của các huyện trong toàn tỉnh đều là từ 0 – 4000 tấn/năm. Ngoài ra không có sự khác nhau nhiều về thổ nhưỡng giữa các địa phương nên ta phân bổ đều sản lượng của toàn tỉnh cho các huyện dựa trên diện tích. Sản lượng Mía – Đường ước tính của toàn tỉnh: 1054,1 tấn/năm. 2 Tỉnh Hải Dương 2.2 Chọn địa điểm phân tích Địa điểm được chọn có tọa độ: 20,8949 độ vĩ Bắc - 106.3521 độ kinh Đông. Lý do: Địa điểm được chọn ở vị trí trung tâm của tỉnh, khoảng cách từ điểm trên đến các đường ranh giới phía Đông, Tây, Nam, Bắc của tỉnh Hải Dương với các tỉnh khác là gần như bằng nhau. Do đó sẽ thuận lợi cho việc tính toán. Mặt khác, phân bố sản lượng theo năm của loại sản phẩm này không có sự khác biệt giữa các địa phương nên có thể tùy chọn địa điểm. Ngoài ra, vị trí này rất gần với thành phố Hải Dương. Thông qua các kết quả tính toán ở phần sau cũng sẽ dễ dàng đánh giá được tiềm năng sinh khối được tính xa dần từ trung tâm kinh tế của tỉnh. 2.3 Thiết lập quan hệ sản lượng sinh khối và năng lượng điện có thể sản xuất 2.3.1 Thiết lập theo cự ly Thiết lập quan hệ sản lượng sinh khối và năng lượng điện có thể sản xuất khi cự ly thay đổi. Trong trường hợp này ta giữ mức sản lượng sẵn có và có thể đem sản xuất điện (Obtainable) là 50% (Mặc định). Trong khi đó cự ly sẽ thay đổi từ 25 km lên 50, 75, 100 km. 3 Tỉnh Hải Dương Bán kính 25 km Nhận thấy, ở bán kính 25 km, mức thu gom nguyên liệu cho sản xuất điện (Obtainable) là 50% thì sản lượng sinh khối (Available Resource) và lượng điện năng có thể sản xuất được (MWh Potential) là 1.463 tấn/năm và 682,73 MWh. 4 Tỉnh Hải Dương Bán kính 50 km Nhận thấy, ở bán kính 50 km, mức thu gom nguyên liệu cho sản xuất điện (Obtainable) là 50% thì sản lượng sinh khối (Available Resource) và lượng điện năng có thể sản xuất được (MWh Potential) là 8.430 tấn/năm và 3934,0 MWh. 5 Tỉnh Hải Dương Bán kính 75 km Nhận thấy, ở bán kính 75 km, mức thu gom nguyên liệu cho sản xuất điện (Obtainable) là 50% thì sản lượng sinh khối (Available Resource) và lượng điện năng có thể sản xuất được (MWh Potential) là 18.708 tấn/năm và 8730,4 MWh. 6 Tỉnh Hải Dương Bán kính 100 km Nhận thấy, ở bán kính 100 km, mức thu gom nguyên liệu cho sản xuất điện (Obtainable) là 50% thì sản lượng sinh khối (Available Resource) và lượng điện năng có thể sản xuất được (MWh Potential) là 138.513 tấn/năm và 64639.4 MWh. 7 Tỉnh Hải Dương Bảng kết quả sự thay đổi của sản lượng sinh khối, sản lượng điện có thể sản xuất khi bán kính xem xét thay đổi Bán kính (km) Sản lượng sinh khối (tấn/năm) Điện năng có thể sản xuất (MWh) 25 1.463 682,73 50 8.430 3934,0 75 18.708 8730,4 100 138.513 64639,4 Đồ thị y = 0.456x + 1303.506 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 0 50000 100000 150000 Quan hệ sản lượng sinh khối và năng lượng điện có thể sản xuất Linear (Điện năng có thể sản xuất (MWh)) y = 1.685x - 63.57 -40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 0 20 40 60 80 100 120 Quan hệ giữa bán kính khảo sát và sản lượng sinh khối Linear (Sản lượng sinh khối (tấn/năm)) 8 Tỉnh Hải Dương 2.3.2 Thiết lập theo khả năng có thể thu thập nguồn Biomass Phần này sẽ sử dụng bán kính khảo sát là 25, 50, 75 và 100 km và cho thay đổi khả năng thu thập nguồn Biomass để tính toán lượng điện năng có thể sản xuất. Bán kính 25 km: Khả năng thu thập nguồn Biomass (%) Lượng sinh khối (tấn/năm) Lượng điện có thể sản xuất (MWh) 10 1463 136,55 20 1463 273,09 30 1463 409,64 40 1463 546,19 50 1463 682,73 60 1463 819,28 70 1463 955,83 80 1463 1092,37 90 1463 1228,92 100 1463 1365,47 Bán kính 50 km: Khả năng thu thập nguồn Biomass (%) Lượng sinh khối (tấn/năm) Lượng điện có thể sản xuất (MWh) 10 8430 786,8 20 8430 1573,6 30 8430 2360,4 40 8430 3147,2 50 8430 3934,0 60 8430 4720,8 70 8430 5507,6 80 8430 6294,4 90 8430 7081,2 100 8430 7868,0 9 Tỉnh Hải Dương Bán kính 75 km: Khả năng thu thập nguồn Biomass (%) Lượng sinh khối (tấn/năm) Lượng điện có thể sản xuất (MWh) 10 18.708 1746,08 20 18.708 3492,16 30 18.708 5238,24 40 18.708 6984,32 50 18.708 8730,4 60 18.708 10476,48 70 18.708 12222,56 80 18.708 13968,64 90 18.708 15714,72 100 18.708 17460,8 Bán kính 100 km: Khả năng thu thập nguồn Biomass (%) Lượng sinh khối (tấn/năm) Lượng điện có thể sản xuất (MWh) 10 138.513 12.927,88 20 138.513 25.855,76 30 138.513 38.783,64 40 138.513 51.711,52 50 138.513 64.639,4 60 138.513 77.567,28 70 138.513 90.495,16 80 138.513 103.423,04 90 138.513 116.350,92 100 138.513 129.278,8 10 Tỉnh Hải Dương Đồ thị quan hệ giữa khả năng thu thập nguồn Biomass và lượng điện năng có thể sản xuất (Bán kính thu thập mặc định 25 km): Đồ thị khi bán kính là 100 km: y = 13.65x 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 0 50 100 150 Quan hệ giữa khả năng thu thập nguồn Biomass và điện năng có thể sản xuất Lượng điện có thể sản xuất Linear (Lượng điện có thể sản xuất) y = 1292.x 0.00 20,000.00 40,000.00 60,000.00 80,000.00 100,000.00 120,000.00 140,000.00 0 50 100 150 Quan hệ giữa khả năng thu thập nguồn Biomass và điện năng có thể sản xuất Lượng điện có thể sản xuất Linear (Lượng điện có thể sản xuất) 11 Tỉnh Hải Dương Phần 3: Kết luận và kiến nghị Sản lượng mía đường của tỉnh Hải Dương so với các tỉnh và tỉnh thuộc vùng khác như: Thanh Hóa, Nghệ An, Duyên hải Nam Trung Bộ, Tây Nguyên, Nam Bộ là thấp. Cụ thể là dựa vào phần mềm Geospatical Toolkit có thể thấy vùng sản xuất mía đường được đánh dấu màu vàng với sản lượng 0 – 4000 tấn/năm (thấp nhất). Trong khi những nơi khác như trên đây được biểu thị bằng màu xanh đậm (sản lượng cao nhất). Từ đó cho thấy Hải Dương không có lợi thế khi sản xuất mía đường so với các nơi khác. Mặt khác, lúa mới là cây lương thực chính của tỉnh còn những nơi trên thì khó có thể trồng được loại cây ngắn ngày nào khác ngoài cây mía. Mặc dù có cơ sở hạ tầng tốt, hệ thống giao thông đầy đủ và thuận tiện, hệ thống đường dây tải điện các cấp đã được nối lưới nhưng Hải Dương không có khả năng sản xuất điện dựa trên nguồn sinh khối từ cây mía. Cụ thể, nếu khả năng thu thập được nguồn sinh khối là 100% trong bán kính 100 km thì trong một năm sản lượng điện có thể sản xuất chỉ là 129.278 MWh/năm (tương đương nhà máy điện 18 MW), là con số vô cùng nhỏ bé. Ngoài ra, cây mía đường là loại cây ngắn ngày nên được người dân trồng như là nguồn để thêm thu nhập từ nông nghiệp mà cây lúa là cây trồng chính. Việc trồng mía như vậy không có quy hoạch và mang tính tự phát, như vậy việc thu gom toàn bộ lượng mía ở các nơi như vậy là tốn kém so với lợi ích từ sản xuất điện mang lại. Đầu tư một nhà máy điện cần nguồn vốn lớn, cộng thêm chi phí nhiên liệu cao trong khi lượng điện năng sản xuất lại thấp với lượng nhỏ người tiêu thụ rõ ràng là không kinh tế. Cũng chính vì chỉ trồng mía như là một nguồn tăng thêm thu nhập từ nông nghiệp mà việc thu gom để sản xuất điện sẽ dẫn đến nhiều tác động xấu. Người ta có thể sử dụng đất trông lúa lâu nay để trồng mía phục vụ nhà máy điện nhưng ảnh hưởng đến an ninh lương thực. Ngoài ra, sẽ có lượng lớn mía đường từ nơi khác cũng được đưa về đây để sản xuất điện và các nhà máy đường không đủ nguyên liệu để sản xuất. Thực tế trước đây ngay cả khi thu gom được hết lượng mía trồng được thì các nhà máy sản xuất đường vẫn chưa hoạt động được hết công suất. Vì những lí do như vậy, cây mía nên được trông như loại cây mùa vụ để tăng thu nhập từ sản xuất nông nghiệp thay vì lấy sinh khối để sản xuất điện.