Tiểu luận: Năng lượng và MT

GVHD: PGS.TS Lê Nguyên Minh

Đề tài 18:
1. Đánh giá tiềm năng Bức xạ mặt trời ở Việt Nam và khả năng cung cấp nước
nóng bằng Collector mặt trời.
2. Nêu những ảnh hưởng của biến đổi khí hậu tới cơ sở hạ tầng công trình xây
dựng.
PHẦN 1
ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG BỨC XẠ MẶT TRỜI Ở VIỆT NAM VÀ KHẢ
NĂNG CUNG CẤP NƯỚC NÓNG BẰNG COLLECTOR MẶT TRỜI
1.1 Đánh giá tiềm năng Bức xạ mặt trời ở Việt Nam
Việt Nam là một trong các quốc gia có tiềm năng đáng kể về năng lượng mặt
trời, phía Bắc bình quân có khoảng từ 1.500-1.900 giờ nắng/năm, phía Nam (từ Đà
Nẵng trở vào) bình quân từ 2.000-2.600 giờ nắng/năm.
Nhìn một cách khái quát, lượng bức xạ mặt trời ở các tỉnh phía Bắc giảm 20%
so với các tỉnh miền Trung và miền Nam, không phân phối đều quanh năm. Vào
mùa đông, mùa xuân mưa kéo dài dẫn đến nguồn bức xạ mặt trời dường như không
đáng kể, chỉ còn khoảng 1 - 2 kWh /m 2/ngày, yếu tố này là cản trở lớn cho việc ứng
dụng điện mặt trời. Tuy nhiên, điều này không xảy ra đối với các tỉnh phía Nam và
TP. Hồ Chí Minh do có mặt trời chiếu quanh năm, ổn định kể cả vào mùa mưa. Có
thể kết luận rằng, bức xạ mặt trời là một nguồn tài nguyên to lớn cho các tỉnh miền
Trung và miền Nam trong quá trình phát triển bền vững. Tuy còn non trẻ, song
ngành công nghiệp điện mặt trời ở Việt Nam cũng đã đạt được những thành tựu
bước đầu đáng kể, trong đó TP. Hồ Chí Minh với nguồn "tài nguyên nắng” dồi dào,
các điều kiện thuận lợi về cơ sở hạ tầng cũng như chất lượng lực lượng sản xuất…
đây là một trung tâm có tiềm năng phát triển ngành công nghiệp năng lượng mặt
trời nhất trong cả nước. Vì vậy, TP. Hồ Chí Minh được đánh giá là một “điểm tựa”,
đột phá cho ngành công nghiệp điện mặt trời Việt Nam với lộ trình 20 năm.
Đến nay, ngành công nghiệp điện mặt trời ở TP. Hồ Chí Minh đã tạo dựng được

một số cơ sở sản xuất tiêu biểu như: nhà máy sản xuất Module PMT, quy mô công
nghiệp đầu tiên tại Việt Nam, cơ sở hạ tầng công nghiệp sản xuất chế tạo các thiết
Học viên: Nguyễn Thị Mai

1

Mã số: 1203310 - Lớp: MTHN312


Tiểu luận: Năng lượng và MT

GVHD: PGS.TS Lê Nguyên Minh

bị điện tử ngoại vi, phục vụ cho điện mặt trời xây dựng dựa trên sự hợp tác giữa
Solar và Công ty CP Nam Thái Hà, nhà máy “Solar Materials Incorporated” có khả
năng cung cấp cả hai loại Silic khối (mono and multi -crystalline) sử dụng cho công
nghiệp sản xuất PMT. Có thể kể đến một số sản phẩm tiêu biểu như modul PMT,
các thiết bị ngoại vi inveter, các máy smarts, thiết bị điện mặt trời nối lưới công
nghệ SIPV đã chiếm lĩnh một phần thị trường trong nước và bước đầu vươn ra thị
trường trong khu vực và thị trường thế giới. Theo đánh giá của các nhà khoa học,
công nghiệp pin mặt trời ở TP. HCM đã gần đi vào hoàn thiện, hiện chỉ còn thiếu
hai khâu trong một quy trình công nghiệp khép kín, đó là tinh chế quặng silic từ cát
và chế tạo phiến PMT từ phiến silic. Nếu hoàn thiện nốt hai khâu trên, Việt Nam sẽ
trở thành một trong số ít những nước ở châu Á có nền công nghiệp chế tạo PMT
khép kín.
Ứng dụng nhiệt để cung cấp nước nóng ngày nay đã trở thành phổ biến trong
lĩnh vực dân dụng, bệnh viện, khách sạn…Trong năm 2005 có khoảng 2300 thiết bị
ứng dụng nhiệt Mặt trời được lắp đặt cho mục đích dân dụng với công suất từ 100150 lít/ngày. Năm 2006 số thiết bị được lắp lên tới 7300 bộ. Năng lượng mặt trời
được sử dụng để chưng cất nước biển chủ yếu được lắp đặt ngoài hải đảo. Hiện nay
có khoảng 58 bộ thu năng lượng nhiệt Mặt trời để chưng cất nước biển cung cấp

nước ngọt nhưng chỉ khoảng 38% trong số đó hiện được sử dụng.
Tiềm năng năng lượng mặt trời ở Việt Nam
Vùng

Số ngày nắng trong

Bức xạ

Đông Bắc
Tây Bắc
Trung Bộ
Tây Nguyên và Trung Nam
Miền Nam
Cả nước

năm (giờ/năm)
1500-1700
1750-1900
1700-2000
2000-2600
2200-2500
1700-2500

Kcal/cm2/năm
100-125
125-150
140-160
150-175
130-150
100-175


Khả năng
ứng dụng
Thấp
Trung bình
Tốt
Rất tốt
Rất tốt

Phát triển công nghiệp điện mặt trời đến năm 2025: Hướng đến việc xây
dựng ngành công nghiệp điện mặt trời Việt Nam lên hàng đầu khu vực và cạnh
tranh thế giới về công nghệ và sản lượng vào năm 2025, các nhà quản lý và các nhà
khoa học đã đưa ra chiến lược phát triển kích cầu công nghiệp điện mặt trời Việt

Học viên: Nguyễn Thị Mai

2

Mã số: 1203310 - Lớp: MTHN312


Tiểu luận: Năng lượng và MT

GVHD: PGS.TS Lê Nguyên Minh

Nam, dự thảo đề cương chương trình điện mặt trời siêu công suất 2010-2025. Dự
thảo đã vạch ra các mục tiêu cụ thể của Chương trình là, khai thác hiệu quả điện
mặt trời, đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia trong mọi tình huống (250 MWp =
456,25 tỷ KWh/năm), cùng với lưới điện khí hóa 100% toàn bộ lãnh thổ Việt Nam
vào năm 2025. Chương trình mang tính tiên phong, đột phá, vượt qua nhiều thách

thức và rào cản của cơ chế cũng như công nghệ còn hạn chế hiện tại ở Việt Nam,
dựa trên tiêu chí xã hội hóa nguồn năng lượng, hướng tới sự phát triển bền vững.
Đến nay, chương trình đã triển khai dự thảo bốn dự án lớn là dự án 10.000 mái nhà
điện mặt trời, dự án nhà máy điện mặt trời nối lưới cục bộ 2MWp-5MWp, dự án
10.000 nguồn chiếu sáng công cộng bằng công nghệ tích hợp năng lượng mới; và
dự án khu trình diễn năng lượng mới của Việt Nam và thế giới. Ngoài ra, còn có
một số dự án khác như dự án xây dựng nhà máy sản xuất phiến PMT (Solar Cell) và
bảng PMT (Solar Module), nhà máy chế tạo chảo nhiệt điện mặt trời 10kW &
25kW công nghệ Stirling, dự án xây dựng nhà máy chế tạo thiết bị phụ trợ phát
triển điện mặt trời, dự án xe taxi điện - điện mặt trời, dự án 10.000 thuyền câu mực,
ánh sáng tiết kiệm năng lượng từ điện mặt trời và gió...Điện mặt trời là đích tới của
loài người trong 20 - 30 năm tới, đó cũng là một thời gian tối thiểu để xây dựng và
phát triển nền công nghiệp điện mặt trời TP. Hồ Chí Minh nói riêng và của Việt
Nam nói chung. Việt Nam cần phải trở thành một nước có nền công nghiệp năng
lượng mặt trời tiên tiến, cạnh tranh thế giới, dựa trên chính tiềm năng năng lượng
mặt trời dồi dào của mình.
1.2. Đánh giá khả năng cung cấp nước nóng bằng Collector mặt trời
Để đánh giá khả năng cấp nước nóng bằng Collector mặt trời chúng ta có thể
sử dụng số liệu bức xạ mặt trời (BXMT) ở khu vực Hà Nội, đối với các vùng khí
hậu khác có thể tính toán tương tự.
Dựa vào bảng số liệu số giờ nhiệt độ không khí theo các cấp và tổng bức xạ
trên mặt bằng Hà Nội – TCVN 4088:2985 ta có thể thấy trong các tháng trong năm
thì tháng I và tháng XII có số giờ nhiệt độ không khí t kk < 100C nhiều nhất và tháng
I có tổng bức xạ ngày thấp nhất là 2877 kcal/m2.ngày. Vì vậy có thể chọn điều kiện
khí hậu bất lợi nhất vào tháng I để tính toán sử dụng bức xạ mặt trời cho việc cấp
nước nóng ở Hà nội.

Học viên: Nguyễn Thị Mai

3


Mã số: 1203310 - Lớp: MTHN312


Tiểu luận: Năng lượng và MT

GVHD: PGS.TS Lê Nguyên Minh

Hiệu suất thu nhiệt của Collector mặt trời như sau: loại chế tạo kiểu hiệu ứng
lồng kính có lớp hấp thu bức xạ chọn lọc (loại 3) có hệ số hấp thụ 97% và hệ số tổn
thất bức xạ 9%; loại collector ống thủy tinh chân không có hệ số hấp thụ 93% và hệ
số tổn thất bức xạ 6%. Hiệu suất collector ηt phụ thuộc vào loại collector và hiệu số
nhiệt độ nước ra – vào (Δt = tr – tv)
Hình 4.10. Đường đặc tính và phạm vi áp dụng của các loại Collector mặt trời
1,0

A

B

C

0,8
0,6

4

0,4

1

0,2
0

0,05

3

2

0,1

0,15

0,2

X (m2K/W)

? T=Tr-Tv (K)

20

I =300 W/m2

40

K

60
80


400
1000

800

600

500

100

Dựa vào đồ thị đặc tuyến của các loại Collector, khi chọn độ chênh nhiệt độ
ra/vào collector là 30 K và cường độ bức xạ 400W/m2 thì hiệu suất có thể đạt được
ηt = 0,5 đối với Collector hấp thụ chọn lọc 1 lớp kính (loại 3) và ηt = 0,6 đối với
Collector ống thủy tinh chân không (loại 4).
Từ những giá trị hiệu suất Collector có thể xác định được hiệu quả thu nhiệt
trong 1 ngày mùa lạnh tháng I tại Hà nội như sau:
Qbxhd = 2,75 x 0,5 = 1,375 kWh/m2.ngày – với collector loại 3
Qbxhd = 2,75 x 0,6 = 1,65 kWh/m2.ngày – với collector loại 4

Học viên: Nguyễn Thị Mai

4

Mã số: 1203310 - Lớp: MTHN312


Tiểu luận: Năng lượng và MT

GVHD: PGS.TS Lê Nguyên Minh


Vào mùa hè khi cường độ bức xạ trung bình đạt từ 4,14 ÷ 6,32 kWh/m2.ngày
thì từ 1m2 Collector mặt trời loại 4 có thể thu được 2,7 ÷ 4,1 kWh/m2.ngày
Nếu so sánh lượng nhiệt thu được của 2 loại Collector nói trên ở điều kiện
BXMT bất lợi nhất của tháng I thì từ 1,5m2 Collector mặt trời có thể đáp ứng được
nhu cầu sử dụng nước nóng của 1 người vào những tháng mùa lạnh (khoảng 1,8
kWh/ngày tương đương 70l nước 34 0C). Nếu hộ gia đình có nhiều người thì phải bổ
sung bình đun điện 2,5kW để bù vào sự thiếu hụt công suất của Collector vào các
tháng mùa lạnh.
Vào 4 tháng mùa đông còn lại (tháng II, III, XI, XII) do cường độ bức xạ lớn
hơn nên khả năng cung cấp nước nóng của các Collector tăng được 25%.
Trong thời gian từ tháng IV – X thì 1,5m2 Collector mặt trời có thể cung cấp
từ 4,0 ÷ 6,0 kW/ngày, giá trị này lớn hơn nhiều công suất cần thiết cho việc cung
cấp nước nóng hàng ngày của hộ gia đình 3 người (1,2 – 1,5 kWh/ngày)
Như vậy ở khu vực Hà Nội muốn sử dụng hệ thống cung cấp nước nóng dùng
Collector mặt trời phải được thiết kế theo điều kiện bức xạ mặt trời thấp nhất vào
tháng I, và để bổ sung lượng nhiệt còn thiếu của các Collector mặt trời vào các
tháng mùa đông thì ta có thể đấu nối tiếp bình đun điện hoặc bơm nhiệt vào hệ
thống cung cấp nước nóng tùy theo quy mô công suất của hệ thống. Cụ thể: với hộ
gia đình 3 người thì có thể sử dụng bình đun điện bổ sung 2,5 kW và với hệ thống
có yêu cầu sử dụng nước nóng nhiều hơn (khách sạn, bệnh viện, nhà trẻ…) nên sử
dụng Bơm nhiệt.
Nhận xét:
Trong điều kiện BXMT ở các tỉnh phía bắc vào các tháng 1, 2, 3 và 11, 12
hệ thống cung cấp nước nóng sử dụng Collector mặt trời loại ống chân
không đạt năng suất cung cấp nhiệt khoảng 2,4 kWh/ngày, giá trị này lớn
hơn yêu cầu sử dụng nước nóng hàng ngày của 1 người khoảng 70l ở 34 0C
(1,8 kWh/ngày)
Vào những ngày không có nắng thì bình đun điện và bơm nhiệt phải cung
cấp 100% công suất nhiệt.

Tiêu thụ điện của hệ thống cung cấp nước nóng bao gồm 1,5m2 Collector
mặt trời và bình đun điện so với phương án chỉ sử dụng bình đun điện giảm
được 630 kWh/năm (58%).

Học viên: Nguyễn Thị Mai

5

Mã số: 1203310 - Lớp: MTHN312


Tiểu luận: Năng lượng và MT

-

-

GVHD: PGS.TS Lê Nguyên Minh

Đối với bệnh viện 200 giường sử dụng Collector mặt trời và bơm nhiệt thì
hiệu quả tiết kiệm điện cao hơn phương án sử dụng bình đun điện thông
thường 87% (71760 kWh/năm)
Nhìn chung khi sử dụng Collector mặt trời trong hệ thống cung cấp nước
nóng ở khu vực Hà nội thì có thể tiết kiệm được trên 60% tiêu thụ điện
hàng năm, nhưng do giá thành của Collector mặt trời và bơm nhiệt khá cao
nên thời gian hoàn vốn phải từ 5-6 năm đã hạn chế sự áp dụng rộng rãi
nguồn năng lượng tái tạo đang bị bỏ ngỏ.

Học viên: Nguyễn Thị Mai


6

Mã số: 1203310 - Lớp: MTHN312


Tiểu luận: Năng lượng và MT

GVHD: PGS.TS Lê Nguyên Minh

PHẦN 2
ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TỚI CƠ SỞ HẠ TẦNG
VÀ CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG
2.1. Tổng quát về tác động của Biến đổi khí hậu (BĐKH)
Loài người đang đứng trước một thách thức vô cùng to lớn là BĐKH mà tiêu
biểu là hiện tượng nóng lên toàn cầu. Nguyên nhân BĐKH chính là do các hoạt
động của con người gây ra. BĐKH đã làm mất đất xây dựng đô thị, thiếu nước ngọt
cấp cho đô thị, các khu vực đồng bằng và ven biển xâm nhập mặn tăng; lũ quét và
sạt lở đất, đá cũng tăng cao tại các vùng núi, khu vực ven sông; mật độ của các cơn
bão tăng với cường độ ngày càng lớn hơn; mưa lớn và lũ trên các con sông diễn
biến bất thường gây ngập úng diện rộng tại các khu vực hạ du hoặc ngược lại hiện
tượng cạn kiệt, khô hạn kéo dài cũng diễn ra không theo quy luật tại một số dòng
sông cũng đã ảnh hưởng rất lớn tới sản xuất nông nghiệp, cung cấp nước cho các
hoạt động sản xuất và đời sống con người.
2.2. Tác động của biến đổi khí hậu đến các cở sở hạ tầng và công trình xây
dựng
Cơ sở hạ tầng được hiểu như là những công trình xây dựng thuộc tất cả các
lĩnh vực của đời sống và sản xuất như xây dựng, năng lượng, giao thông vận tải,
công nghiệp, nông nghiệp, du lịch – dịch vụ…Đây là những đối tượng tuy ra đời
hôm nay nhưng sẽ tồn tại trong nhiều thập kỷ sau sẽ chịu tác động trực tiếp và liên
tục của BĐKH trong suốt quá trình tồn tại của nó với xu hướng ngày càng gia tăng.

BĐKH với những tác động nhân tạo đã làm cho tính xu thế của nhiều đặc trưng khí
hậu không còn hoàn toàn mang tính tự nhiên như trước đây, trở nên mạnh mẽ hơn,
đặc biệt trong các hiện tượng cực đoan sẽ gia tăng rõ rệt. Tình hình đó có thể sẽ làm
cho công trình không còn an toàn và điều kiện không còn tiện nghi như đã xẩy ra
trong quá khứ mà ta đã dùng làm cơ sở để thiết kế và quy hoạch. Những bản quy
hoạch, thiết kế xây dựng được coi là hợp lý hiện nay liệu có còn phù hợp với môi
trường khí hậu ở nửa cuối thế kỷ này nữa không?...Đây là những vấn đề không thể
không xét đến khi tiến hành quy hoạch và thiết kế công trình ngay từ hôm nay.

Học viên: Nguyễn Thị Mai

7

Mã số: 1203310 - Lớp: MTHN312


Tiểu luận: Năng lượng và MT

GVHD: PGS.TS Lê Nguyên Minh

Từ những kết quả nghiên cứu đã có trên thế giới và trong nước, có thể nhận
thấy tác động của BĐKH đến cơ sở hạ tầng được thể hiện qua những đối tượng
chính sau:
2.2.1. Quy hoạch xây dựng
Quy hoạch xây dựng cơ sở hạ tầng, bao gồm không chỉ quy hoạch đô thị nông
thôn, quy hoạch các khu dân cư, các cụm công nghiệp mà cả quy hoạch công trình
giao thông vận tải, trong thủy lợi, y tế, giáo dục, du lịch – dịch vụ…Khí hậu, thủy
văn và hải dương vốn là những điều kiện tự nhiên quan trọng trong vấn đề này. Các
dạng kiến trúc khác nhau phù hợp với khí hậu nhiệt đới, ôn đới, hàn đới, vùng sa
mạc, vùng gió mùa ẩm ướt…đã được hình thành từ lâu, chắt lọc qua nhiều thế hệ,

thể hiện điển hình qua kiến trúc dân gian của các dân tộc. Bản đồ phân vùng khí hậu
xây dựng ở nước ta đã là cơ sở quan trọng dùng trong quy hoạch xây dựng. Đối với
nước ta chế độ gió mùa đã mang lại một sự phân hóa sâu sắc về khí hậu trên lãnh
thổ và cũng đã đem lại những sắc thái khác nhau rõ rệt trong quy hoạch xây dựng ở
các vùng. Đối với nửa phần phía Bắc, khi tiến hành quy hoạch phải kết hợp giữa
yêu cầu chống nóng mùa hè với chống lạnh mùa đông, trong khi đó ở Miền Nam
chỉ có yêu cầu chống nóng. Mức biến động và cấu trúc mùa hàng năm của nhiều
yếu tố khí hậu ở Bắc bộ khác hẳn với Trung bộ và cũng không giống với Nam bộ,
đòi hỏi những thích ứng không giống nhau của cơ sở hạ tầng giữa các vùng. Đặc
biệt trên các vùng ven biển, cùng với những nét riêng của khí hậu biển, các đặc
trung của biển như nước biển, thủy triều, sóng, nước dâng…là những yếu tố không
thể không tính đến khi quy hoạch xây dựng, khác hẳn với các vùng núi. Đối với
nước ta thì phần lớn vùng ven biển còn chịu tác động trực tiếp của gió bão, một
dạng tải trọng khí tượng đặc biệt không thể không quan tâm trong quy hoạch đô thị
khu dân cư, cụm công nghiệp.
BĐKH dẫn đến những thay đổi trong phân bố không gian của nhiều đặc trưng
khí hậu, thậm chí cả phần nào trong cấu trúc mùa của chúng. Nhiều dạng thiên tai
sẽ mạnh lên, nhưng cũng có dạng giảm đi. Những thay đổi trong phân bố không
gian và thời gian của một số đặc trưng, một số chỉ số khí hậu có thể làm thay đổi
các bản đồ phân vùng khí hậu xây dựng. Nước ta, vùng ven biển chiếm quá nửa
phần biên giới quốc gia, có vị trí hết sức quan trọng trong phát triển kinh tế, trong

Học viên: Nguyễn Thị Mai

8

Mã số: 1203310 - Lớp: MTHN312


Tiểu luận: Năng lượng và MT


GVHD: PGS.TS Lê Nguyên Minh

xây dựng cơ sở hạ tầng như các đô thị, các khu công nghiệp, các cụm dân cư. Hai
vùng đồng bằng trọng điểm của đất nước cũng đều gắn với vùng ven biển. BĐKH
mà hệ quả quan trọng của nó là nước biển dâng cùng với sự tăng lên các hoạt động
của nhiều dạng thiên tai như gió và mưa bão, nước dân trong bão, sóng lớn…sẽ có
tác động không nhỏ đến cơ sở hạ tầng của các vùng này. Có 3 chiến lược thích ứng
với BĐKH và nước biển dâng đối với vùng ven biển đã được Ban Liên Chính phủ
về Biến đổi khí hậu (IPCC) thuộc Liên Hiệp Quốc nêu ra cần được nghiên cứu và
ứng dụng cụ thể trong quy hoạch xây dựng cơ sở hạ tầng nói riêng với vùng ven
biển nước ta. Trên nhiều vùng núi, BĐKH đã gia tăng mưa với cường độ lớn, kết
hợp với rừng bị suy kiệt đã dẫn đến lũ quét và sạt lở đất xảy ra ngày càng nhiều,
đang đòi hỏi phải quy hoạch lại các đô thị, các khu dân cư để tránh các thảm họa đã
từng xảy ra. Cùng với lũ lụt gia tăng, hạn hán cũng xuất hiện nhiều hơn, một số
vùng dã xuất hiện dấu hiệu của hiện tượng hoang mạc hóa và chắc chắn sẽ mạnh lên
trong những thập kỷ tới. Vấn đề cấp, thoát nước sẽ trở nên phức tạp và căng thẳng
hơn trên nhiều vùng. Đặc điểm này không thể không tính đến quy hoạch xây dựng
hạ tầng ở các vùng, các đô thị.
Năng lượng đang là vấn đề lớn của toàn cầu và của từng quốc gia. Quy hoạch
phát triển năng lượng nói chung, quy hoạch xây dựng cơ sở hạ tầng của ngành năng
lượng nói riêng bao gồm cả hệ thống sản xuất, chuyền tải và tiêu thụ năng lượng
phù hợp với BĐKH đang đặt ra ở mỗi nước. Một hệ thống sản xuất năng lượng
sạch, sản xuất năng lượng tít phát thải khí nhà kính đang là mục tiêu hướng tới của
ngành năng lượng mặt trời, năng lượng gió, năng lượng thủy triều, năng lượng hạt
nhân…phải được đặt ra trong chiến lược phát triển năng lượng cũng như trong quy
hoạch xây dựng cơ sở hạ tầng ngành năng lượng.
Cùng với yêu cầu phải thích ứng với tình hình mới bao gồm cả tiêu cực và tích
cực của môi trường do BĐKH, yêu cầu góp phần giảm nhẹ BĐKH mà chủ điểm là
giảm phát thải khí nhà kính của tất cả cá nước cũng là vấn đề đang được đặt ra ngày

càng quyết liệt hơn đối với quy hoạch xây dựng cơ sở hạ tầng nói riêng của tất cả
các ngành có liên quan.
2.2.2. Thiết kế công trình

Học viên: Nguyễn Thị Mai

9

Mã số: 1203310 - Lớp: MTHN312


Tiểu luận: Năng lượng và MT

GVHD: PGS.TS Lê Nguyên Minh

Thiết kế công trình cũng giống như quy hoạch xây dựng chịu tác động mạnh
của BĐKH. Trước hết nó bị chi phối và chịu sự điều khiển chung của quy hoạch
xây dựng trong các giải pháp thích ứng với những thay đổi môi trường chung của
khu vực do BĐKH. Không chỉ có thế, thiết kế công trình phải quan tâm hơn đến
những tác động có tính địa phương của những điều kiện vi khí hậu. Nếu như ở công
tác quy hoạch có thể dùng và sử dụng những đánh giá định tính nhiều hơn về những
thay đổi môi trường do BĐKH thì trong thiết kế lại đòi hỏi phải có những đánh giá
định lượng để đưa vào các mô hình tính, để đưa ra những con số cụ thể về những
thay đổi trong vật liệu, trong giá thành công trình.
Trong thiết kế công trình, tải trọng khí tượng có vai trò hết sức quan trọng.
Trên lãnh thổ nước ta không có tải trọng băng tuyết, chỉ có 2 dạng tải trọng khí
tượng được quan tâm trong xây dựng là tải trọng gió và tải trọng nhiệt. Cả 2 dạng
tải trọng này đều sẽ có những thay đổi do BĐKH, trong đó những thay đổi trong tải
trọng gió là đáng chú ý nhất. Tải trọng gió lên công trình được cấu thành từ 2
nguyên nhân chính là bão và lốc tố, tất nhiên với đặc tính và đóng góp không giống

nhau. Vùng biển và ven biển, bão đóng vai trò chủ đạo. Còn trong đất liền nhất là
các vùng núi xa biển, lốc tố lại đóng vai trò chủ đạo. BĐKH dẫn tới khả năng gia
tăng tần suất xuất hiện và cường độ của chúng, từ đó dẫn tới tăng áp lực của gió lên
công trình ở nhiều vùng.
Mưa có quan hệ trực tiếp đến thiết kế các hệ thống cấp và tiêu thoát nước, đặc
biệt cho các đô thị, các khu dân cư và khu công nghiệp tập trung ở các vùng thấp,
vùng đồng bằng, ven biển. BĐKH đã và sẽ dẫn đến tăng cường độ mưa, tăng các
trận mưa lớn…sẽ dẫn tới những khó khăn hơn trong tiêu thoát nước đô thị. Hiện
tượng ngập úng hiện đã khá nghiêm trọng ở các đô thị lớn, nếu không sớm tính đến
những hậu quả của BĐKH ngay từ khâu thiết kế mới và cải tạo hệ thống thoát nước
cũ thì hiện tượng ngập úng mỗi khi mưa lớn sẽ là vấn nạn kéo dài khó có khả năng
khắc phục. BĐKH có đặc tính là gia tăng tính biến động của các yếu tố khí hậu nên
một mặt tăng cường độ mưa và cá đợt mưa lớn, mặt khác cũng gia tăng những đợt
không mưa liên tục kéo dài, giảm lượng mưa trong mùa khô. Tình hình này lại tác
động mạnh đến khâu cấp nước cho cả sinh hoạt và sản xuất. Rõ ràng khi thiết kế hệ
thống cấp nước ở các vùng cần có những nghiên cứu chi tiết hiện tượng này, đặc

Học viên: Nguyễn Thị Mai

10

Mã số: 1203310 - Lớp: MTHN312


Tiểu luận: Năng lượng và MT

GVHD: PGS.TS Lê Nguyên Minh

biệt ở những vùng đang có khả năng gia tăng khô hạn, có dấu hiệu của hiện tượng
hoang mạc hóa. Nguồn năng lượng dành cho yêu cầu cấp thoát nước chắc chắn sẽ

tăng lên kéo theo sự gia tăng giá thành của cả cấp và thoát nước.
Thiết kế các công trình sản xuất năng lượng bảo đảm phát thải khí nhà kính
thấp như nhiệt điện từ khí, điện hạt nhân; các công trình sản xuất năng lượng sạch
như thủy điện, điện gió, các thiết bị thu năng lượng bức xạ mặt trời để sản xuất
điện, đun nước, sấy…các nhà máy điện thủy triều, địa nhiệt…đang là mục tiêu cần
hướng tới của việc thiết kế các công trình của ngành công nghiệp năng lượng.
Những công trình xây dựng bao gồm cả nhà ở, công trình công cộng được thiết kế
với điều kiện tối ưu trong tiêu thụ năng lượng kể cả chiếu sáng, sưởi hoặc làm mát;
các công trình có gắn các thiết bị thu năng lượng mặt trời…đang là hướng ưu tiên
và trở thành tiêu chuẩn cho xây dựng ở nhiều nước và chắc chắn cũng sẽ được áp
dụng ở nước ta.
2.3. Tác động của biến đổi khí hậu đến các công trình hạ tầng kỹ thuật ở Việt
Nam hiện nay
Phần lớn đô thị ở nước ta nằm ở vùng đồng bằng và ven biển, đặc biệt là các
đô thị lớn như Hà Nội, TP Hồ Chí Minh, Hải Phòng, Huế, Đà Nẵng, Cần Thơ…
Mật độ dân số cao, đô thị phát triển theo hướng tâm và mở rộng theo kiểu vành đai,
vành đai ngoài cao hơn vành đai trong, việc san lấp các khu vực trũng xung quanh
để xây dựng các khu đô thị mới, các khu công nghiệp... đã cản trở lớn đến các dòng
chảy tự nhiên. Hầu hết các quy hoạch phát triển đô thị đều chưa tính đến các tác
động của BĐKH, chưa định hướng xây dựng đô thị sinh thái, hiện trạng hệ thống hạ
tầng kỹ thuật và hạ tầng xã hội còn rất yếu kém nên rất dễ bị tổn thương dưới tác
động của BĐKH.
a) Cơ sở hạ tầng giao thông đô thị: Tốc độ phát triển hệ thống hạ tầng giao
thông đô thị chậm hơn rất nhiều so với tốc độ đô thị hóa, sự tăng dân số đô thị và
tốc độ gia tăng phương tiện giao thông.
- Hệ thống đường của các thành phố vừa thiếu lại vừa xuống cấp trầm trọng.
Tỷ lệ diện tích đất dành cho giao thông quá thấp trung bình đạt <10% so với đất xây
dựng đô thị (VD: Hà Nội chỉ đạt 7-8% và thành phố Hồ Chí Minh đạt khoảng 8%)
trong khi đó quy định phải đạt trung bình từ 16 -26%.


Học viên: Nguyễn Thị Mai

11

Mã số: 1203310 - Lớp: MTHN312


Tiểu luận: Năng lượng và MT

GVHD: PGS.TS Lê Nguyên Minh

- Phương tiện giao thông cơ giới ở các đô thị nước ta tăng trưởng rất nhanh
(trung bình mỗi năm tăng khoảng 10 -12%) vì vậy, thường xảy ra tắc nghẽn, tai nạn
giao thông, ô nhiễm môi trường và phát thải khí “nhà kính” ngày càng tăng.
Trong thời gian qua số km được cải tạo, nâng cấp và xây mới chưa được nhiều.
trong bối cảnh BĐKH đang ngày một diễn ra gay gắt hơn khi số ngày nóng và sóng
nhiệt có thể gia tăng, cũng như mưa lớn gây ngập úng dài ngày... đã, đang và sẽ vẫn
là một trong những nguyên nhân tiếp tục gây tàn phá và làm hư hỏng mặt đường, hè
phố và các công trình phụ trợ trên đường.
b) Hệ thống cấp nước
Dưới tác động của BĐKH, nước biển đang lấn sâu vào đồng bằng sông Cửu
Long nhanh hơn với tần suất cao hơn.

Nhà máy nước Phú Bài không hoạt động do nguồn nước bị nhiễm mặn
Nước biển dâng cao hơn và mực nước sông Cửu Long hạ xuống thấp là những
nguyên nhân làm cho hiện tượng mặn hóa phát triển nhanh trong thời gian gần đây.
Việc nhiễm mặn trên các sông Sài Gòn, Đồng Nai đang đe dọa đến khả năng cung
cấp nước sạch cho hàng triệu người dân tại TP. Hồ Chí Minh và các vùng lân cận.
Tại vùng đồng bằng sông Cửu Long nhiều vùng nước ngầm bị nhiễm mặn. Điều đó
có nghĩa rằng hàng triệu người sẽ lâm vào cảnh thiếu nước sinh hoạt. Nhiệt độ tăng,

nhu cầu dùng nước cho mục đích sinh hoạt, phát triển kinh tế xã hội tăng lên dẫn
đến nhu cầu khai thác và làm gia tăng tốc độ cạn kiệt của nguồn tài nguyên nước.
Một thực tế cho thấy, trong những ngày hè nhiều khu dân cư không đủ nguồn nước
Học viên: Nguyễn Thị Mai

12

Mã số: 1203310 - Lớp: MTHN312


Tiểu luận: Năng lượng và MT

GVHD: PGS.TS Lê Nguyên Minh

cấp. Hơn nữa, nước cần nhiều hơn để ngăn chặn và đương đầu với sự tác động đến
sức khỏe: nước cần cho việc vệ sinh thân thể và giặt giũ và người ta thấy rằng
BĐKH sẽ dẫn đến các bệnh tật liên quan đến nước phổ biến và làm chất lượng nước
bị xấu đi.
Rõ ràng BĐKH đã và đang tác động rất mạnh đến nguồn, khả năng cung cấp
nước đô thị và ảnh hưởng đến công trình cấp nước (nhà máy và mạng lưới cấp
nước).
c) Cơ sở hạ tầng về thoát nước và xử lý nước thải:
- Hầu hết hệ thống thoát nước của các đô thị đặc biệt các đô thi vùng duyên hải
là hệ thống cũ, yếu kém, lại bị xuống cấp trong quá trình đô thị hóa, đã vậy hệ thống
cống thoát nước ở nhiều nơi, nhiều chỗ lại đang bị xâm hại nghiêm trọng.
- Mạng lưới sông, kênh rạch - đầu ra của hệ thống cống thoát nước cũng bị san
lấp rất nhiều. Việc lắp đặt các cửa xả trên kênh rạch chưa được tính toán đầy đủ, tác
động của triều cường và lũ ở thượng lưu nên ở nhiều nơi xảy ra hiện tượng nước bị
“tràn ngược” vào trong hệ thống thoát nước, rồi chảy ra đường phố, gây ngập trong
nhiều khu dân cư. Việc dâng cao nước biển do BĐKH đang là một trong những

nguyên nhân làm cho quá trình thoát nước tự nhiên của nhiều đô thị ven biển không
thể thực hiện được.
- Trong điều kiện BĐKH, nạn úng ngập trong mùa mưa xảy ra trên diện rộng
ngày càng tăng và nghiêm trọng hơn điển hình tại TP. Hồ Chí Minh và các thành
phố khác trước đây không xảy ra thì ngày nay đã xảy ra và tần suất ngày càng gia
tăng như Cần Thơ, Nha Trang, Quy Nhơn, Huế, Đà Nẵng…
- Nước thải đô thị chỉ xử lý sơ bộ rồi thải thẳng vào sông, hồ, gây ô nhiễm
trầm trọng môi trường nước mặt.
d) Hệ thống cung cấp điện: BĐKH với những trận mưa, bão thường xuyên sẽ
có tác động xấu đến mạng lưới truyền điện và đường dây cung cấp điện. Nhiều số
liệu của các cơ quan chuyên môn cho thấy khoảng 60% đường dây điện 500 kV
hiện nay của thành phố Hồ Chí Minh cũng như hệ thống truyền tải và phân phối
điện của nhiều thành phố lớn nằm trong vùng có nguy cơ ngập nước và chưa có các
giải pháp phòng chống và kiểm soát ngập lụt.
e) Quản lý chất thải rắn và xử lý chất thải

Học viên: Nguyễn Thị Mai

13

Mã số: 1203310 - Lớp: MTHN312


Tiểu luận: Năng lượng và MT

GVHD: PGS.TS Lê Nguyên Minh

Việc thu gom và xử lý chất thải rắn đang là vấn đề môi trường cấp bách. Năng
lực thu gom thấp. Rác không được phân loại tại nguồn. Biện pháp xử lý hiện nay
chủ yếu vẫn là chôn lấp - các bãi chôn lấp đang gây ô nhiễm môi trường nước, môi

trường không khí và môi trường đất. Các cơ sở tái chế có quy mô nhỏ, công nghệ
lạc hậu hoặc chưa đổi mới.
BĐKH đang là thách thức đối với công tác quản lý chất thải rắn. Sự ô nhiễm
môi trường do việc thu gom, xử lý đang làm gia tăng nguy cơ dịch bệnh và phát
sinh thêm khí thải nhà kính.

Học viên: Nguyễn Thị Mai

14

Mã số: 1203310 - Lớp: MTHN312