Luận văn Nghiên cứu tiết kiệm điện và thị trường của tubular daylighting devices(TDD) tại Việt Nam tới năm 2030 (Phần 1)

Nội dung text: Luận văn Nghiên cứu tiết kiệm điện và thị trường của tubular daylighting devices(TDD) tại Việt Nam tới năm 2030 (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN LĨNH NGHIÊN CỨU TIẾT KIỆM ĐIỆN VÀ THỊ TRƯỜNG CỦA TUBULAR DAYLIGHTING DEVICES(TDD) TẠI VIỆT NAM TỚI NĂM 2030 NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN - 60520202 S K C0 0 5 1 8 8 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 03 - 2017
2. LÝ LỊCH KHOA HỌC I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ & tên: NGUYỄN LĨNH Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 03/10/1992 Nơi sinh: Đồng Nai Quê quán: Đồng Nai Dân tộc: Kinh Địa chỉ liên lạc: 100/9 Nguyễn Văn Hoa, khu phố 1, phường Thống Nhất, thành phố Biên Hòa, tỉnh Đồng Nai. Điện thoại cơ quan: 08 38 290 135 Điện thoại riêng: 091 7977 138 Fax: 08 38 251 518 E-mail: linhn@dienquang.com II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: 1. Đại học: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 09/2010 đến 09/2014 Nơi học (trường, thành phố): Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp. HCM Ngành học: Điện Công nghiệp III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm Từ 10/2014 Xí nghiệp Ống Thủy Tinh – Công ty Kỹ sư Công nghệ đến 04/2016 Cổ phần Bóng Đèn Điện Quang Trung Tâm Nghiên Cứu Phát triển – Từ 05/2016 Nhân viên Công ty Cổ phần Bóng Đèn Điện đến nay nhóm Công nghệ Quang i
3. LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong chuyên đề là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 3 năm 2017 Nguyễn Lĩnh ii
4. LỜI CẢM TẠ Trước tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy TS. Võ Viết Cường, Trưởng khoa Quan hệ Quốc tế, trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp. HCM. Người đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn, động viên và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Ngoài ra, tôi xin gửi lời cảm ơn đến các quý Thầy Cô khoa Kỹ thuật điện, trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp. HCM đã giảng dạy và truyền đạt kiến thức quý báu trong suốt quá trình học tập tại trường. Cảm ơn bạn bè cùng lớp đã khuyến khích và giúp đỡ tôi vượt qua những khó khăn trong học tập. Cảm ơn tất cả các thành viên trong gia đình đã luôn ủng hộ tôi về mặt vật chất và tinh thần, tạo mọi điều kiện để tôi có thể nghiên cứu đạt được kết quả hiện nay. Xin chân thành cảm ơn! Tp. Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 3 năm 2017 Người nghiên cứu Nguyễn Lĩnh iii
5. TÓM TẮT Công nghệ chiếu sáng tự nhiên đã và đang được các nước trên thế giới ứng dụng hiệu quả, được đánh giá là công nghệ chiếu sáng của thế kỷ 21, một trong những hướng phát triển quan trọng trong lĩnh vực tiết kiệm năng lượng cho chiếu sáng của nhiều quốc gia. Ánh sáng mặt trời hay còn có tên gọi khác là ánh sáng tự nhiên là một nguồn năng lượng sạch, miễn phí và vô tận. Tận dụng năng lượng từ ánh sáng mặt trời không những giúp các nhà thiết kế giải quyết bài toán tiết kiệm năng lượng mà còn mang lại nhiều lợi ích khác như hạn chế ô nhiễm môi trường và đảm bảo sức khỏe cho con người. Tại Việt Nam, mức tiêu thụ điện năng cho chiếu sáng đang chiếm 15% - 25% trong tổng lượng điện năng tiêu thụ. Vì vậy việc tiết kiệm năng lượng cho chiếu sáng là hoàn toàn cần thiết và cấp bách. Trong những năm gần đây, việc khai thác năng lượng mặt trời để chuyển hóa thành điện năng trở nên phổ biến, nhưng việc dùng ánh sáng mặt trời để thay thế điện chiếu sáng hay còn gọi là chiếu sáng tự nhiên – Daylighting vẫn chưa được quan tâm đúng mức. Tubular Daylighting Devices (TDD) là thiết bị chiếu sáng tự nhiên hình ống sử dụng vào ban ngày để chiếu sáng vào bên trong nhà. Được biết tới từ những năm gần đây trên thị trường thế giới, công nghệ này mới phát triển, từ những phát hiện đầu tiên dùng ánh sáng tự nhiên để tận dụng chiếu sáng, không tổn hao công suất và cho hiệu quả chiếu sáng cao. Cùng với sự phát triển không ngừng của công nghệ chiếu sáng ngày nay đã đáp ứng được hết các yêu cầu về tiêu chuẩn chiếu sáng, và đang dần ứng dụng rộng rãi trên toàn thế giới. Tuy nhiên, tại Việt Nam vẫn chưa sử dụng rộng rãi, đây sẽ là một cuộc cách mạng sẽ thay đổi trong lĩnh vực vực chiếu sáng Việt Nam và thay thế được các loại đèn và tiết kiệm được điện năng cho chiếu sáng vào ban ngày. Việc phân tích, nghiên cứu tổng quát thị trường chiếu sáng hiện nay để đưa ra thực trạng, lý do TDD chưa được sử dụng rộng rãi tại Việt Nam và từ đó đưa ra chiến lược thay đổi trong chiếu sáng hiện tại. iv
6. Thị trường chiếu sáng hiện nay tại Việt Nam, các loại đèn như Led, Huỳnh quang, Compact, Halogen còn chiếm thị phần rất cao. Các loại đèn này với công suất tiêu thụ lớn, hiệu suất năng lượng thấp, khả năng hoàn vốn chậm ảnh hưởng tới môi trường cần được thay thế để tiết kiệm năng lượng cũng như tạo môi trường sống cho con người. Sau khi nghiên cứu về TDD Active, tôi nhận thấy khả năng phát triển và mở rộng và chiếm lĩnh thị trường chiếu sáng hiện nay là rất thiết thực. Trong đó, khả năng hoàn vốn của TDD Active từ 3,5 đến 4,5 năm. Đề tài áp dụng mô hình Bass dự báo TDD Active xâm nhập khoảng 20% thị trường Việt Nam tới năm 2030. Từ đó xác định từng bước phát triển của TDD để cho các nhà sản xuất có thể đưa ra các chính sách cải tiến về công nghệ, số lượng sản phẩm và sản phẩm chủ chốt, và tạo điều kiện các nhà sản xuất trong nước nghiên cứu và phát triển loại sản phẩm này. v
7. ABSTRACT Daylighting technology has, for a long time, been developed and effectively put into practice in almost all countries across the world. It is widely accepted as the lighting technology of the 21st century as well as a promising development direction in the field of saving energy for lighting. Sunlight (also known as natural lighting) is a clean, free and eternal source of energy. Utilizing solar energy not only offers designers a solution to the problem of energy efficiency, but also delivers apparent benefits, such as limiting environmental pollution and ensuring human health. In Vietnam, energy for lighting now takes up 15% - 25% of the total electric energy consumption. Thus reducing lighting energy cost proves to be an urgent and obvious demand. In recent years, it has become popular to harvest solar energy for the purpose of converting into electricity, but the use of sunlight as an electric lighting alternative (or natural lighting/daylighting) has yet to be seriously concerned. Tubular Daylighting Devices (TDD) is a natural light source tube which is used during daytime in order to illuminate a building. Recently known in the world market, this is a new technology started from the first use of natural illumination as a replacement for artificial sources because of its minimum power waste and high performance. Thanks to the continuous improvement of technology, it has met most of the standard lighting requirements and is being used widely all over the world nowadays. In Vietnam, however, the existence of TDD is still known by few. Given chances and time, this could be a revolution in the field of lighting here, capable of replacing the traditional light bulbs as well as saving power for lighting during the day. From the points above, it can be seen that analyses and general studies of the lighting market should be carried out in order to detect the market status and vi
8. reasons why TDD has not yet been introduced to Vietnam. From there, further in - depth changing strategies in the field could be discussed, proposed and employed. Now in Vietnam, classic lighting devices such as light – emitting diodes (LEDs), fluorescent lamps, compact fluorescent lamps (CFLs), halogen lamps/bulbs, sodium lamps/bulbs and so forth - still constitute a considerably high market share. Nevertheless, those with high power consumption, low efficiency and negative effects on our environment need to be replaced. Having thoroughly studied TDD Active, I believe that this product has all the qualifications to successfully penetrate and eventually dominate the current lightning market. In particular, the possibility of return of between 3.5 and 4.5 years. Thread apply Bass forecasting models for TDD Active penetrate the market about 20% of Vietnam until 2030. The goal of this thesis is to apply the results to evaluate and determine the progress of the product’s market penetration in the future years, identify every stage in the development of TDD Active to help the manufacturers adopt new policies on technology, product number and key product; and last but not least, to aid domestic manufacturers in researching and developing this type of product. vii
9. MỤC LỤC Trang tựa Quyết định giao đề tài Xác nhận của Cán bộ hướng dẫn Lý lịch khoa học i Lời cam đoan ii Lời cảm tạ iii Tóm tắt iv Abstract vi Mục lục viii Danh mục các chữ viết tắt x Danh mục các hình xi Danh mục các bảng xiv Chương 1 TỔNG QUAN 16 1.1 Lý do chọn đề tài 16 1.2 Tổng quan về TDD 19 1.3 Mục tiêu nghiên cứu 32 1.4 Nhiệm vụ và giới hạn của đề tài 32 1.5 Phương pháp nghiên cứu 33 1.6 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài 33 1.7 Kết cấu luận văn 34 Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ CHIẾU SÁNG 35 2.1 Lý thuyết cơ bản về ánh sáng. 35 2.2 Các khái niệm và thuật ngữ thường dùng 36 2.3 Chiếu sáng công nghiệp 40 2.4 Sơ lược một số loại đèn thông dụng. 42 2.5 Công nghệ chiếu sáng tự nhiên Daylighting. 46 Chương 3 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ THỊ TRƯỜNG 52 3.1 Nghiên cứu thị trường 52 viii
10. 3.2 Quy trình nghiên cứu thị trường 64 3.3 Ứng dụng nghiên cứu thị trường 70 3.4 Dự báo thị trường tương lai 72 3.5 Mô hình xâm nhập thị trường 82 Chương 4 PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ TDD ACTIVE TỐI ƯU CHO MỘT CÔNG TRÌNH. 94 4.1 Chiến lược thiết kế Daylighting cho các cao ốc ở Việt Nam 94 4.2 Lưu đồ thiết kế TDD Active cho một công trình. 96 4.3 Giải thích lưu đồ 97 4.4 Các bước thực hiện lưu đồ 98 Chương 5 ÁP DỤNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG DÙNG TDD ACTIVE KẾT HỢP VỚI LED CHO MỘT CÔNG TRÌNH. 105 5.1 Giới thiệu về công trình. 105 5.2 Tính toán thiết kế hệ thống chiếu sáng dùng TDD kết hợp Led cho nhà xưởng 106 5.3 Kết quả 118 5.4 Lượng phát thải CO2 giảm thiểu 122 Chương 6 MỨC ĐỘ XÂM NHẬP THỊ TRƯỜNG CỦA TDD ACTIVE TẠI VIỆT NAM. 125 6.1 Lưu đồ tính toán. 125 6.2 Xác định mức độ xâm nhập thị trường của máy nước nóng NLMT tại Việt Nam 129 6.3 Dự báo mức độ thâm nhập thị trường của TDD Active 136 Chương 7 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN. 142 7.1 Kết quả đã đạt được. 142 7.2 Đánh giá kết quả đạt được 142 7.3 Các hướng phát triển đề tài 143 TÀI LIỆU THAM KHẢO 144 PHỤ LỤC 147 ix
11. DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT NLMT : Năng lượng mặt trời MNNNLMT : Máy nước nóng năng lượng mặt trời ASTN : Ánh sáng tự nhiên CSTN : Chiếu sáng tự nhiên TCXD : Tiêu chuẩn xây dựng ĐRASTN : Độ rọi ánh sáng tự nhiên HSĐRTN : Hệ số độ rọi tự nhiên TDD : Tubular daylighting devices CS : Chiếu sáng x
12. DANH MỤC CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 1.1: Lịch sử ngành chiếu sáng 17 Hình 1.2: Các dạng chiếu sáng tự nhiên 18 Hình 1.3: Lắp đặt TDD Passive - Solatube 20 Hình 1.4: Nguyên lý hoạt động của TDD Passive - Solatube 20 Hình 1.5: TDD Passive kết hợp với Led 211 Hình 1.6: Điều chỉnh độ sáng TDD Passive 211 Hình 1.7: Các sản phẩm của Ciralight Sun Tracker 222 Hình 1.8: Cấu tạo của TDD Active - Sun Tracker One 222 Hình 1.9: Cấu tạo của TDD Active - Sun Tracker Two 233 Hình 1.10: Ánh sáng chiếu bên trong TDD Active 244 Hình 1.11: Biểu đồ so sánh cường độ ánh sáng mặt trời qua TDD Active và sản phẩm Skylight thụ động khác từ lúc mặt trời mọc tới khi mặt trời lặn 244 Hình 1.12: So sánh góc chiếu và độ chiếu sáng của TDD Active với các sản phẩm Skylight thường 255 Hình 1.13: Đường xu hướng lãi suất theo thời gian sản phẩm TDD của nhà cung cấp qua các năm 27 Hình 1.14: Bản đồ phân phối các sản phẩm TDD trên thế giới 27 Hình 1.15: Biểu đồ so sánh độ sáng của TDD Active và các sản phẩm Skylight thụ động khác 30 Hình 2.1: Bức xạ nhìn thấy được 366 Hình 2.2: Đèn sợi đốt 42 Hình 2.3: Đèn Led 433 Hình 2.4: Đèn Compact 44 Hình 2.5: Đèn Halogen 45 Hình 2.6: Tính toán tiết kiệm năng lượng theo từng tháng trong một năm 488 Hình 3.1: Những yếu tố cấu thành hành vi tiêu dùng 633 Hình 3.2: Cấu trúc khái niệm của mô hình Bass 90 Hình 4.1: Lưu đồ thiết kế Daylighting cho công trình mới 94 xi
13. Hình 4.2: Lưu đồ cải tạo công trình đã xây dựng theo hướng Daylighting 95 Hình 4.3: Lưu đồ thiết kế TDD Active cho một công trình 96 Hình 4.4: Lưu đồ Áp dụng các phương pháp daylighting bổ sung khác 102 Hình 4.5: Lưu đồ điều khiển hệ thống kết hợp đèn chiếu sáng và TDD Active . 1033 Hình 5.1: Xí nghiệp Ống Thủy Tinh 1055 Hình 5.2: Bố trí đèn huỳnh quang của xưởng 1076 Hình 5.3: Bộ máng công nghiệp Điện Quang DQ IF01 136GA 56W dùng đèn huỳnh quang T10 1,2m 1077 Hình 5.4: Bộ đèn Led Mica DQ LEDMF02 1088 Hình 5.5: Bố trí đèn led cho xưởng 16 dãy đèn mỗi dãy 25 bộ đèn 1099 Hình 5.6: Ciralight SunTracker One 11010 Hình 5.7: Bố trí TDD Active gồm 3 dãy mỗi dãy 6 bộ 111 Hình 5.8: Cảm biến daylighting Lutron 112 Hình 5.9: Biểu đồ hoàn vốn của Led 1177 Hình 5.10: Biểu đồ hoàn vốn của TDD Active 1177 Hình 5.11: Biểu đồ hoàn vốn dùng TDD Active và Led 1188 Hình 5.12: Chi phí hàng năm của một số loại đèn thương mại 11821 Hình 5.13: Chi phí hàng năm của một số loại đèn khu công nghiệp 118 Hình 5.14: Số tiền CO2 cho công trình mẫu từ năm 2017 đến năm 2030 118 Hình 6.1: Lưu đồ tính toán tiết kiệm điện khi có sự tham gia của TDD Active 125 Hình 6.2: Biểu đồ ước tính xâm nhập thị trường của máy nước nóng NLMT. 131 Hình 6.3: Biểu đồ quy mô thị trường máy nước nóng ở Việt Nam 11833 Hình 6.4: Thị trường MNNNLMT và máy nước nóng dùng điện 118 Hình 6.5: Biểu đồ sự xâm nhập thị trường của MNNNLMT 118 Hình 6.6: Biểu đồ giá điện trung bình từ năm 2004 đến 2016 118 Hình 6.7: Mức độ sinh lời của MNNNLMT loại 300 lít qua các năm 118 Hình 6.8: Mức độ xâm nhập thị trường của MNNNLMT và TDD Active 118 Hình 6.9: Số điện tiết kiệm cho ngành công nghiệp Việt Nam khi kết hợp Led và TDD 118 Hình 6.10: Lượng phát thải CO2 giảm thiểu ngành công nghiệp Việt Nam dùng TDD 1180 xii
14. Hình 6.11: Dự báo số tiền thị trường CO2 cho ngành công nghiệp Việt Nam dùng TDD 1181 xiii
15. DANH MỤC CÁC BẢNG BẢNG TRANG Bảng 1.1: Bảng trắc quang độ rọi của TDD Active 255 Bảng 1.2: So sánh các sản phẩm cạnh tranh khác. 29 Bảng 2.1: Giá trị và cách xác định chỉ số màu Ra (CRI) 38 Bảng 2.2: Tiêu chuẩn mức chiếu sáng 39 Bảng 3.1: Tổng hợp về khách hàng và hành vi tiêu dùng sản phẩm. 57 Bảng 3.2: Phân loại hành vi tiêu dùng theo đối tượng sản phẩm 588 Bảng 3.3: Mô hình phân tích hành vi tiêu dùng của khách hàng 599 Bảng 3.4: Mô hình các yếu tố ảnh hưởng đến hành vi tiêu dùng 60 Bảng 3.5: Phân tích đặc điểm các phương pháp dự báo 77 Bảng 4.1: Tính toán và thiết kế chiếu sáng dùng đèn Led 99 Bảng 4.2: Tính toán và thiết kế chiếu sáng dùng TDD Active 100 Bảng 5.1: Tính toán chiếu sáng đèn Led cho công trình 108 Bảng 5.2: Tính toán chiếu sáng TDD Active cho công trình 110 Bảng 5.3: Quy định giá bán lẻ điện cho các ngành sản xuất 113 Bảng 5.4: Tính giá điện trung bình 1133 Bảng 5.5: Số liệu về bức xạ mặt trời tại Việt Nam 114 Bảng 5.6: So sánh hệ thống chiếu sáng bằng đèn LED, TDD Active với đèn huỳnh quang 114 Bảng 5.7: Tính tiền điện tiết kiệm của Hệ thống LED 115 Bảng 5.8: Tính tiền điện tiết kiệm của Hệ thống TDD Active 115 Bảng 5.9: So sánh hệ thống chiếu sáng TDD Active kết hợp đèn Led 116 Bảng 5.10: Tính tiền điện tiết kiệm của Hệ thống TDD Active kết hợp đèn Led . 116 Bảng 5.11: Giá điện kinh tế theo giá biên dài hạn, đơn vị (đồng/KWh) 121 Bảng 5.12: Dự báo giá điện cho các lĩnh vực chiếu sáng 121 Bảng 5.13: Hệ số phát thải vòng đời CO2 của các loại phát điện [g-C/kWhe] 122 Bảng 5.14: Cơ cấu phát điện 2014 122 Bảng 5.15: Danh sách các PoA của Việt Nam đã được EB công nhận 123 xiv
16. Bảng 5.16: Tính số tiền CO2 cho công trình mẫu trên từ năm 2017 đến năm 2030 (USD) 124 Bảng 6.1: Dung tích máy nước nóng NLMT bán được mỗi năm 130 Bảng 6.2: Kết quả các hệ số a, b, c 1311 Bảng 6.3: Thông số m, p, q của mô hình Bass 1311 Bảng 6.4: Độ rọi trung bình (lux) của các lĩnh vực chiếu sáng 1377 Bảng 6.5: Kết quả dự báo nhu cầu điện toàn quốc đến năm 2035 – PA cơ sở 139 Bảng 6.6: Kết quả dự báo tổng lượng ánh sáng tiêu thụ (Tlmh) 140 xv
17. Nghiên cứu tiết kiệm điện và thị trường của Tubular Daylighting Devices tại Việt Nam tới năm 2030 Chương 1 TỔNG QUAN 1.1. Lý do chọn đề tài Nguồn năng lượng cung cấp của Quốc Gia đang thiếu trầm trọng, tiết kiệm năng lượng là rất quan trọng cho lĩnh vực chiếu sáng nói riêng và Việt Nam nói chung. Tiềm năng phát triển của lĩnh vực chiếu sáng Việt Nam rất lớn và có từ lâu đời như Công ty Điện Quang, Phillips và Rạng Đông, các Công ty nước ngoài như Osram, Panasonic và Trung Quốc , nếu chúng ta có biện pháp tiết kiệm năng lượng từ đó có thể tăng cường chiếu sáng tự nhiên, tăng hiệu suất chiếu sáng và giảm lượng khí thải CO2, tăng chỉ số cạnh tranh trên thị trường Quốc Tế, làm lĩnh vực chiếu sáng của Việt Nam ổn định, khuyến khích các công ty Việt Nam sử dụng sản phẩm tiết kiệm năng lượng. Chiếu sáng là nhu cầu tự nhiên và không thay đổi của con người, do đó liên tục phát triển. Theo thời gian con người đã sử dụng ngày càng nhiều các dạng chiếu sáng khác nhau: chiếu sáng gia dụng và nhà xưởng, chiếu sáng đường phố và các công trình công cộng, chiếu sáng công nghệ và kiến trúc, chiếu sáng nghệ thuật và hiển thị thông tin, Năng lượng điện con người dành cho chiếu sáng ngày càng tăng, hiện nay phần điện năng này chiếm đến 15 - 25% tổng điện sản xuất ra. Sự phát triển mạnh mẽ về loại hình và lượng điện năng chiếu sáng đã dẫn đến sự ra đời của nghành kỹ thuật ánh sáng, nhằm nghiên cứu về phát triển ứng dụng các nguồn và các thiết bị chiếu sáng. Khoảng 200 năm trở lại đây, công nghệ chiếu sáng của toàn thế giới nói chung đã đạt được nhứng thành tựu rõ rệt nhất định. Trước thế kỷ XIX, con người chỉ có thể dùng lửa để chiếu sáng là chính, rồi đến sự phổ biến của đèn khí. Dấu ấn rõ rệt nhất của thời kỳ này có lẽ phải kể đến đèn sợi dây tóc của Thomas Edison. Kể từ đó, con người luôn tìm cách để tạo ra những nguồn sáng dần hoàn thiện hơn. Những năm trở lại đây, con người đã phát minh ra đèn huỳnh quang, đèn huỳnh quang compact, LED là những sản phẩm tuyệt vời trong lĩnh vực chiếu sáng, không 16
18. Nghiên cứu tiết kiệm điện và thị trường của Tubular Daylighting Devices tại Việt Nam tới năm 2030 chỉ có chất lượng tốt hơn mà còn tiết kiệm rất nhiều chi phí trong sản xuất nữa. Hình 1.1: Lịch sử ngành chiếu sáng Sử dụng năng lượng cho chiếu sáng ngày càng chiếm tỉ trọng lớn và tăng nhanh đáng kể trong tổng nhu cầu về năng lượng sử dụng trong các toà nhà và sự phát thải khí nhà kính. Đối với lĩnh vực chiếu sáng tại Việt Nam, điện năng dùng cho chiếu sáng chiếm 35% tổng điện năng tiêu thụ, trong đó trên thế giới tỷ lệ này chỉ chiếm khoảng 16 - 17%. Hiện nay sản lượng điện cần cung cấp cho các toà nhà, nhà xưởng, nhà hàng, khách sạn, trung tâm thương mại, sinh hoạt, sản xuất gần 13.924 tỷ kWh tương đương với 48% cơ cấu điện thương phẩm. Nhu cầu sử dụng năng lượng của các toà nhà ngày một tăng. Hiện trạng sử dụng năng lượng tại các toà nhà được khảo sát trong năm 2010 - 2015 cho thấy rằng chiếu sáng là lĩnh vực tiêu thụ năng lượng chỉ sau lĩnh vực điều hoà không khí và tỉ lệ tiêu thụ năng lượng cụ thể như sau: Toà nhà công sở: 11,5%; Khách sạn: 18%; trung tâm thương mại: 9,11%, sản xuất công nghiệp 19,2% Vì vậy, chúng ta phải sử dụng chiếu sáng tự nhiên là cần thiết, đặc biệt là các sản phẩm TDD. Vấn đề năng lượng, môi trường phát triển bền vững là một vấn đề cấp bách đang được cả thế giới quan tâm và Việt Nam cũng không ngoại lệ. Vấn đề này đã được nhận thức sâu rộng trong mọi tầng lớp, mọi ngành nghề ở Việt Nam khoảng 10 năm trở lại đây. Tất cả các nước phát triển và đang phát triển đều có trách nhiệm và lợi ích trong việc sử dụng tiết kiệm năng lượng, không chỉ do mục đích giảm 17
19. Nghiên cứu tiết kiệm điện và thị trường của Tubular Daylighting Devices tại Việt Nam tới năm 2030 thiểu tác động tiêu cực của con người đến môi trường mà còn vì sự phát triển bền vững. Hình 1.2: Các dạng chiếu sáng tự nhiên Trong năng lượng nói chung thì điện năng chiếm tỷ trọng lớn. Trên thế giới điện năng chiếm khoảng 45% năng lượng tiêu thụ, còn ở Việt Nam điện năng chiếm khoảng 25%. Điện năng được sản xuất từ các nguồn năng lượng sơ cấp như than đá, thủy điện, điện hạt nhân, khí thiên nhiên Điện năng được sử dụng trong tất cả các lĩnh vực của con người từ sản xuất, dịch vụ đến thông tin, giải trí, văn hóa, du lịch Trong đó, phải kể đến hoạt động chiếu sáng. Trên thế giới, điện năng sử dụng cho chiếu sáng chiếm khoảng từ 15 - 17% tổng điện năng tiêu thụ hàng năm. Ở Việt Nam, con số này cao gấp đôi khoảng 30% đến 35%. Theo báo cáo của Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) năm 2014 thì điện năng tiêu thụ của Việt Nam năm 2014 là 127,55 tỷ kWh. Trong đó điện năng tiêu thụ tại khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh là 7,2 tỷ KWh chiếm 5,65 %. Tại khu vực thành phố Hồ Chí Minh chiếu sáng chiếm 32% tổng điện năng tiêu thụ của thành phố tức là 2,3 tỷ kWh, một con số khá lớn. Vấn đề đặt ra là làm sao để giảm lượng điện năng tiêu thụ trong lĩnh vực chiếu sáng là một thách thức lớn nhưng nó lại rất nhiều hứa hẹn mang lại kết quả khả thi. 18
20. Nghiên cứu tiết kiệm điện và thị trường của Tubular Daylighting Devices tại Việt Nam tới năm 2030 Một trong những giải pháp triển vọng cho việc tiết kiệm năng lượng trong chiếu sáng đó là dùng chiếu sáng tự nhiên. Sử dụng chiếu sáng tự nhiên đang phát triển đến mức độ có thể thay thế cho tất cả các loại đèn dùng vào ban ngày. Đặc biệt với các ưu điểm là suất tiêu hao điện năng rất thấp gần bằng 0 hay còn gọi là hiệu suất chiếu sáng cao, tuổi thọ cao, chi phí lắp đặt và bảo trì ít và khả năng hoàn vốn nhanh. Chiếu sáng tự nhiên được quan tâm rộng rãi ở các nước trên thế giới trong đó có Việt Nam. Ngay tại Mỹ, các nhà nghiên cứu đã đưa ra các dự báo về thị trường chiếu sáng tự nhiên. Vậy thì điều gì sẽ xảy ra ở Việt Nam trong 15 năm nữa. Đây là một câu hỏi được rất nhiều người quan tâm như nhà sản xuất chiếu sáng, nhà đầu tư thương mại, các nhà nghiên cứu, sinh viên các trường đại học Biết được lợi ích to lớn về tiết kiệm năng lượng, môi trường, sức khỏe từ việc sử dụng chiếu sáng tự nhiên, tôi quyết định chọn đề tài luận văn “Nghiên cứu tiết kiệm điện và thị trường của Tubular Daylighting Devices tại Việt Nam tới năm 2030”. Tôi mong có thể đóng góp phần nhỏ bé hỗ trợ cho thị trường chiếu sáng Việt Nam và đồng thời tạo sự phát triển chung cho nền kinh tế đất nước. 1.2. Tổng quan TDD 1.2.1. Giới thiệu TDD Passive TDD Passive là mô – đun, dễ dàng kết nối với các hệ thống trần. Và không giống như cửa sổ trần truyền thống, TDD Passive được thiết kế để dẫn ánh sáng mặt trời vào bên trong tòa nhà. TDD Passive làm giảm độ chói, giảm tia hồng ngoại. TDD Passive cung cấp ánh sáng cho các ứng dụng đặc biệt như trang trí chiếu sáng bức tường và bể cá cảnh. TDD Passive sử dụng các vật liệu tốt nhất, công nghệ tiên tiến nhất, và các kỹ thuật tiên tiến nhất để tạo ra những sản phẩm mang ánh sáng ban ngày chất lượng cao nhất. Trong thực tế, hàng ngàn TDD Passive đã được lắp đặt trong các tòa nhà dân cư và thương mại cho đến nay. 19
21. Nghiên cứu tiết kiệm điện và thị trường của Tubular Daylighting Devices tại Việt Nam tới năm 2030 Hình 1.3: Lắp đặt TDD Passive - Solatube Hình 1.4: Nguyên lý hoạt động của TDD Passive - Solatube Đối với các dự án đòi hỏi hiệu suất năng lượng tối đa trong một thiết kế tích hợp, một lựa chọn kết hợp LED với công nghệ TDD Passive. Các hệ thống thông minh tự động pha trộn ánh sáng LED hiệu quả siêu năng lượng ASTN để cung cấp ánh sáng trong suốt cả ngày và đêm. 20