Đề tài Sử dụng phần mền geospatial để đánh giá tiềm năng sinh khối từ phụ phẩm sắn của tỉnh Nghệ An

Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Viện Kinh tế – Quản lý Môn Học: Công nghệ khai thác chế biến dầu và than đá Sử dụng phần mền Geospatial để đánh giá tiềm năng sinh khối từ phụ phẩm sắn của tỉnh NGHỆ AN Giảng Viên Hướng Dẫn: Văn Đình Sơn Thọ Sinh Viên Thực Hiện: Nguyễn Thị Linh Nhâm Lớp KTCN-K55 MSSV: 20104655 Phần II Tiềm năng sinh khối từ phụ phẩm của sắn của tỉnh Nghệ An 2.1 Thống kê sản lượng sinh khối từ phụ phẩm của Sắn ở Nghệ An Hình 2.1 lược đồ mô tả sản lượng, tiềm năng sinh khối từ phụ phẩm của Sắn của Nghệ An Thống kê chi tiết lượng sinh khối từ phụ phẩm sắn của 20 huyện (thị xã,thành phố) của tỉnh Nghệ An. Huyện, Thị Xã, Thành Phố Sản Lượng Tổng Min (Tấn/Năm) Tổng Max (Tấn/Năm) 1. TP.Vinh 15,000 75,000 2. Thị xã Của Lò 15,000 75,000 3. Thị xã Thái Hòa 15,000 75,000 4. Tân Kỳ 15,000 75,000 5. Diễn Châu 15,000 75,000 6. Đô Lương 15,000 75,000 7. Hưng Nguyên 15,000 75,000 8. Nam Đàn 15,000 75,000 9. Nghi Lộc 15,000 75,000 10. Nghĩa Đàn 15,000 75,000 11. Quỳnh Lưu 15,000 75,000 12. Thanh Chương 15,000 75,000 13. Yên Thành 15,000 75,000 14. Anh Sơn 0 200 15. Quỳ Hợp 0 200 16. Tương Dương 0 200 17. Con Cuông 0 200 18. Quỳ Châu 0 200 19. Kỳ Sơn 0 200 20. Quế Phong 0 200 TỔNG 195,000 976,400 Bảng 2.1 Sản lượng phụ phẩm sắn Nghệ An Số liệu được lấy trên phần mền Geospatial Toolkit Nhận Xét: Theo Bảng 2.1 ta thấy - Tổng sản lượng sinh khối tiềm năng của tỉnh Nghệ An dao động trong khoảng 195.000 đến 976.400 (Tấn/Năm). - Mật độ phân bố sản lượng sinh khối từ phụ phẩm của sắn của tỉnh là không đồng đều, sản lượng tập trung chủ yếu ở khu vực trung tâm, đồng bằng,trung du và thưa thớt ở khu vực miền núi. - tập trung chủ yếu ở các huyện vùng nguyên như Thanh Chương, Yên Thành, Tân Kỳ và Nghĩa Đàn, các huyện miền núi như: Con Cuông, Tương Dương, Kỳ Sơn, Quế Phong, Quỳ Hợp, Quỳ Châu... 2.2 Chọn địa điểm¸nguyên tắc chọn - Địa điểm được chọn làm vị trí để xác định chính xác mức sản lượng theo từng cự li và đặt nhà máy là vị trí có tọa độ (19.0112; 105.5085). - Nguyên tắc chọn  Gần vùng nguyên liệu cho nhà máy sản xuất và chế biến nông sản  Vị trí giao thông thuận tiện cho việc di chuyển từ vùng thu mua đến nhà máy và từ nhà máy đến đại lý tiêu thụ  Gần các khu công nghiệp, nhà máy có phụ phẩm cần dung cho sản xuất  Chi phí giải phóng mặt bằng hợp lý  không gây ảnh hưởng đến đời sống của người dân  Gần đường dây truyền tải điện  Sản lượng điện thu được là lớn nhất  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 Cự Li (km) Tổng năng lượng tiềm năng (MW) Năng lượng điện có thể sản xuất (MWh) 25 81,076,800 450.43 50 312,614,400 1736.75 75 350,498,400 1947.21 100 397,740,000 2209.67 Bảng 2.3.1: Mô tả Tổng năng lượng tiềm năng và Năng lượng điện có thể sản xuất theo cự ly ở Obtainable (10%) 2.3.2 Theo theo khả năng có thể thu thập được nguồn biomass 2.3.2.1 Cự li 25km Obtainable (%) Tiềm năng năng lượng (MW) Năng lượng điện có thể sản xuất(MWh) 10 8,107,680 450.43 20 16,215,360 900.85 30 24,323,040 1351.28 40 32,430,720 1801.71 50 40,538,400 2252.13 60 48,646,080 2702.56 70 56,753,760 3152.99 80 64,861,440 3603.41 90 72,969,120 4053.84 Bảng 2.3.2a: Thống kê quan hệ sản lượng sinh khối và năng lượng điện có thể sản xuất với cự li 25km Đồ thị mô tả mối quan hệ giữa phạm vi tiếp cận và tổng sản lượng tiềm năng với cự li 25km 2.3.2.2 Cự li 50km Obtainable (%) Tổng tiềm năng điện năng (MW) Năng lượng điện có thể sản xuất(MWh) 10 31,261,440 1736.75 20 62,522,880 3473.49 30 93,784,320 5210.24 40 125,045,760 6946.99 50 156,307,200 8683.73 60 187,568,640 10420.48 70 218,830,080 12157.23 80 250,091,520 13893.97 90 281,352,960 15630.72 Bảng 2.3.2b Thống kê quan hệ sản lượng sinh khối và năng lượng điện có thể sản xuất với cự li 50km 0 10000000 20000000 30000000 40000000 50000000 60000000 70000000 80000000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Obtainable (%) Tiềm năng năng lượng (MW) Đồ thị mô tả mối quan hệ giữa phạm vi tiếp cận và tổng sản lượng tiềm năng với cự li 50km 2.3.2.3 cự li 75km Obtainable (%) Tổng tiềm năng điện năng (MW) Năng lượng điện có thể sản xuất(MWh) 10 35,049,840 1947.21 20 70,099,680 3894.43 30 105,149,520 5841.64 40 140,199,360 7788.85 50 175,249,200 9736.07 60 210,299,040 11683.28 70 245,348,880 13630.49 80 280,398,720 15577.71 90 315,448,560 17524.92 Bảng 2.3.2c: Thống kê quan hệ sản lượng sinh khối và năng lượng điện có thể sản xuất với cự li 75km 0 50000000 10000000 15000000 20000000 25000000 30000000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Obtainable (%) Tổng tiềm năng điện năng (MW) Đồ thị mô tả mối quan hệ giữa phạm vi tiếp cận và tổng sản lượng tiềm năng với cự li 75km 2.3.2.4 Cự li 100km Obtainable (%) Tổng tiềm năng điện năng (MW) Năng lượng điện có thể sản xuất(MWh) 10 39,774,000 2209.67 20 79,548,000 4419.33 30 119,322,000 6629.0 40 159,096,000 8838.67 50 198,870,000 198,870,000 60 238,644,000 13258.0 70 278,418,000 15467.67 80 318,192,000 17677.33 90 357,966,000 19887.0 Bảng 2.3.2d: Thống kê quan hệ sản lượng sinh khối và năng lượng điện có thể sản xuất với cự li 100km 0 50000000 10000000 15000000 20000000 25000000 30000000 35000000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Obtainable (%) Tổng tiềm năng điện năng (MW) Đồ thị mô tả mối quan hệ giữa phạm vi tiếp cận và tổng sản lượng tiềm năng với cự li 100km Phần III: Kết luận và kiến nghị 3.1 .Kết luận Tiềm năng điện sinh khối ở Việt Nam Sự phát triển ngành sắn của Việt Nam hiện nay cũng đang cần những hoạch định chiến lược phát triển ngắn trung dài hạn, đảm bảo lợi ích quốc gia lâu dài. Việt Nam điều chỉnh kế hoạch ngành sắn Sắn là loại cây dễ trồng, đầu tư thấp, không kén đất, không tốn công chăm sóc và có thể thu hoạch quanh năm nên phù hợp với nông dân nghèo.Trong bối cảnh biến đổi khí hậu làm trái đất nóng lên, nước biển dâng cao, đe dọa an ninh lương thực thế giới và sự cạn kiệt của nguồn nguyên liệu hóa thạch thì cây sắn được coi là cây trồng đem lại giải pháp kép nhằm đạt cả hai mục tiêu: góp phần đảm bảo an ninh lương thực và cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp sản xuất nhiên liệu sinh học, từng bước thay thế nhiên liệu hóa thạch. Sắn là một trong 4 cây trồng chính ở Việt Nam, có diện tích đứng thứ 3 sau lúa và ngô. Sản lượng trung bình đạt 8 triệu tấn/năm. Mỗi năm Việt Nam xuất khẩu trên 4 triệu tấn, đứng thứ hai khu vực. Tuy nhiên, tỷ lệ hao hụt trong thu hoạch, vận chuyển còn rất lớn, chiếm khoảng 10% tổng sản lượng. 0 50000000 10000000 15000000 20000000 25000000 30000000 35000000 40000000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Obtainable (%) Tổng tiềm năng điện năng (MW) Sự phát triển của ngành sắn hiện nay cho thấy nhu cầu cấp bách trong công tác hoạch định chiến lược phát triển dài hạn cho ngành này, trong đó có tính đến các khía cạnh cân đối cung cầu về xuất khẩu, nguồn cung nguyên liệu thức ăn chăn nuôi, sản xuất ethanol, quỹ đất... Sự kết hợp giữa phát triển và sản lượng sắn như chế biến tinh bột, thức ăn gia súc và ethanol sinh học đã tạo ra thêm nhiều việc làm, tăng xuất khẩu, thu hút đầu tư nước ngoài và góp phần vào công nghiệp hóa, hiện đại hóa của một số khu vực nông thôn. (Hoàng Kim, Nguyễn Văn Bơ và các cộng sự. 2010). Sắn cho nhiên liệu sinh học Ở VIỆT NAM: CƠ HỘI VÀ THÁCH THỨC phát triển sắn cho nhiên liệu sinh học là cơ hội vàng cho những người nông dân ở vùng nông thôn của Việt Nam. Ba vấn đề cấp bách của toàn cầu đang khủng hoảng năng lượng, rủi ro môi trường và an ninh lương thực. Sắn làm nguyên liệu chế biến nhiên liệu sinh học là cơ hội vàng cho nông dân Việt Nam để tăng thu nhập của họ. Lý do: 1) sắn có năng suất cao của rượu (sáu kg củ sắn tươi được chế biến một lít rượu) giá vật liệu sinh học từ sắn rẻ hơn so với các cây trồng khác. 2) Sắn là một khối lượng lớn các sản phẩm. Sản lượng sắn cả nước đạt gần 10 triệu tấn tươi. 3) sắn dễ trồng, ít kén đất với chi phí đầu tư thấp trong điều kiện kinh tế thích hợp của nhiều nông dân nghèo. 4) giống sắn cung cấp kỹ thuật canh tác tốt và thích hợp. 5) sắn có lợi nhuận hấp dẫn. Nó có khoảng 10- 25.000.000 cho mỗi ha. 6) Giá sắn là triển vọng ổn định do nhu cầu cao cho thị trường xuất khẩu sắn và tiêu dùng trong nước. Vùng sắn của Việt Nam rất gần gũi với Trung Quốc, thị trường sắn lớn nhất thế giới. Hơn nữa, sáu nhà máy sản xuất ethanol ở Phú Thọ, Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình Phước, Đồng Nai và Đắk Nông đang xây dựng với tổng công suất 550 triệu lít ethanol mỗi năm. 7) nông dân Việt Nam là cần cù, năng động, đã tích lũy được nhiều kinh nghiệm tăng năng suất và hiệu quả lợi thế kinh tế của sắn đạt cao so với các nước khác trong khu vực. Sắn phát triển để cung cấp cho các nhà máy nhiên liệu sinh học với giá cả cạnh tranh mua lại hấp dẫn sẽ giúp nông dân tăng thu nhập của họ. Nó tạo ra ngành công nghiệp mới và các sản phẩm trong khu vực nông thôn, hình thành các cụm công nghiệp và sinh thái đô thị, tăng việc làm và đời sống cho người dân, nông thôn mở theo hướng cải thiện đời sống xã hội. Các vấn đề môi trường thân thiện và an ninh lương thực Kết quả khảo sát của Viện Chính sách và Chiến lược Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (Nguyễn Anh Phong 2010) cho thấy: Sắn khu vực đến nay đã vượt mức kế hoạch của chính phủ. Tuy nhiên, nó nhỏ, phân tán và thiếu hiệu quả tổ chức. Duy trì diện tích sắn tại là kế hoạch của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn sẽ gây ra một sự khan hiếm địa phương sắn và các thành phần theo mùa để cạnh tranh sinh học ethanol sẽ đẩy giá sắn cao hơn. Quá trình canh tác bền vững của sắn có sẵn, nhưng ít được áp dụng bởi việc sản xuất tự phát, khai thác nặng tài nguyên thiên nhiên. Đất cạnh tranh với các cây trồng sắn, nơi mía và đất rừng đã được thực hiện. Trong tương lai, nhu cầu sắn để sản xuất nhiên liệu sinh học duy trì ở mức cao. Nhu cầu đối với thịt và sản phẩm thịt cũng như nhu cầu thức ăn chăn nuôi cũng được dự kiến sẽ tăng trong Việt Nam . Một số khuyến nghị cần xem xét và điều chỉnh kế hoạch trong trường hợp tình trạng hiện tại của khu vực sắn đã vượt quá quy hoạch tại một số tỉnh. Kế hoạch sản xuất cho tầm nhìn trung và dài hạn nên xác định lợi thế cạnh tranh của các tỉnh / khu vực để phát triển khu vực sắn chính và cơ sở hạ tầng liên quan đến công nghiệp chế biến để đảm bảo doanh nghiệp mitigation.The môi trường có sự cam kết của tỉnh khi các vật liệu xây dựng áp dụng cho đảm bảo việc áp dụng giống tốt, hệ thống canh tác bền vững, giảm thiểu tác động môi trường cho khu vực trong trạm sắn chính. ; Các doanh nghiệp cũng cần phải cam kết cho nông dân trong lĩnh vực nguyên liệu để đảm bảo nguyên liệu ổn định cho các doanh nghiệp mà còn đảm bảo thu nhập cho người nông dân . Cam kết này có thể được coi như một điều kiện như phê duyệt quy hoạch của tỉnh vùng nguyên liệu cho chế biến sắn. Xây dựng và phát triển lĩnh vực sản xuất tập trung cần đi kèm với phát triển cơ sở hạ tầng, đặc biệt là hệ thống bơm nước, cung cấp nước, đường giao thông và thiết bị xử lý ô nhiễm (như hệ thống kênh và xả nước thải lọc) với sự giám sát và hỗ trợ của cơ quan chuyên môn và chính quyền các cấp . Tiềm năng điện sinh khối ở Nghệ An - Nghệ An là một trong những tỉnh có tiềm năng lớn về sản lượng sinh khối nối chung và cũng như sản lượng phụ phẩm ngô nói riêng (corn crop residues). - Với diện tích lớn nhất cả nước, Nghệ An có nguồn nguyên liệu dồi dào cho việc phát triển nhà máy điện sinh khối. - Sự phân bố là không đồng đều giữa đồng bằng, trung du và miền núi ; giữa các huyện cũng có sự khác biệt. Mặc dù vậy sự tập trung sinh khối từ phụ phẩm của ngô cũng tạo điều kiện cho việ xây dựng các nhà máy sản xuất điện từ năng lượng sinh khối. - Việc đầu tư xây dựng nhà máy điện sinh khối hiện nay là rất cần thiết. Kiến nghị NĂM GIẢI PHÁP CHỦ YẾU PHÁT TRIỂN SẮN Sau hai mươi năm nghiên cứu, mở rộng (1991-2010) cây sắn Việt Nam đã nhanh chóng chuyển đổi từ cây lương thực để trồng cây công nghiệp. Sắn tại là cây trồng có triển vọng cho cả xuất khẩu và sử dụng trong nước. Việt Nam Chương trình sắn đã đồng ý năm giải pháp phát triển cây sắn: 1. Xác định chiến lược phù hợp của nghiên cứu và phát triển trong sự hợp tác với các nhà máy chế biến sắn để thiết lập các lĩnh vực tài nguyên ổn định, sử dụng sắn để sản xuất ethanol sinh học. 2. Sáng tạo và phổ biến các giống sắn có năng suất cao được lựa chọn tươi, tỷ lệ phần trăm cao của vật chất khô và hàm lượng tinh bột cao, ít bị nhiễm rệp, sâu bệnh của cây sắn. Tạo sắn lai bằng cách làm đơn bội kép (DH) có nguồn gốc từ vật liệu CIAT, lai , đột biến, và biến đổi gen giống sắn. Lựa chọn và phát triển các giống sắn có thời gian sinh trưởng ngắn, năng suất tươi cao và chất lượng cao. 3. quy trình kỹ thuật canh tác sắn Xây dựng để tổng hợp và chuyển giao kỹ thuật canh tác phù hợp cho nông dân trồng sắn để tăng năng suất, hiệu quả kinh tế của chip sắn và tinh bột sắn ở các vùng sinh thái khác nhau. 4. Nghiên cứu và phát triển công nghệ chế biến sắn. Phát triển thị trường trong nước và xuất khẩu sản phẩm sắn. Sử dụng lá sắn làm thức ăn gia súc và chế biến thực phẩm. Sử dụng các sản phẩm không đạt tiêu chuẩn chế biến tinh bột sắn và ethanol để làm thức ăn gia súc và phân bón. 5. các vấn đề môi trường thân thiện và an ninh lương thực phát triển nhiên liệu sinh học từ sắn nên tập trung vào xây dựng và phát triển vùng nguyên liệu, chú ý đến an toàn thân thiện với môi trường và thực phẩm. Sự phát triển của chương trình không phải là hướng cải thiện sản xuất sắn để tăng sản lượng mà còn tập trung vào hệ thống phân phối, chế biến, tiêu thụ, điều chỉnh các nhóm lợi ích, cải tiến sản phẩm chất lượng hoạt động kinh tế, lợi thế cạnh tranh, xây dựng một môi trường lành mạnh và cuộc sống nông thôn thịnh vượng. Nguồn -Phần mền: Geospatial Toolkit