Năng lượng xanh cho mạng di động

E-mail | Bản in | Lưu xem sau

Nguồn năng lượng từ ánh sáng mặt trời và gió.

Theo ước tính của Hiệp hội GSM Thế giới (GSM Association), hiện nay có khoảng một phần ba dân số thế giới không được cung cấp lượng điện đầy đủ để sử dụng và để con người có thể sử dụng các dịch vụ của thông tin di động, các trạm thu phát phải sử dụng nguồn điện từ máy phát điện diesel.

Tuy nhiên, khi giá dầu diesel ngày càng tăng và các dịch vụ di động cũng cần phải phát triển ở những vùng sâu vùng xa thì cần phải có những giải pháp khác về nguồn năng lượng để cung cấp cho sự vận hành của các thiết bị mạng.

Tháng 9-2008, Hiệp hội GSM đã đưa ra chương trình được gọi là Năng lượng xanh cho mạng di động – Green Power for Mobile – để thúc đẩy việc sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo trong ngành công nghiệp điện thoại di động. Mục tiêu của chương trình này là hướng đến việc tiết kiệm năng lượng cho 118.000 trạm thu phát mới và các trạm cũ vào năm 2012.

Chương trình này khi thành công sẽ tiết kiệm tới 2,5 tỷ lít dầu diesel mỗi năm đồng thời cắt giảm lượng khí thải nhà kính hằng năm lên đến 6,8 triệu tấn. Ngoài ra, các nhà cung cấp dịch vụ có thể  triển khai các dịch vụ di động ở những nơi xa xôi như hải đảo, rừng sâu mà đường dây điện chưa thể kéo đến được.

Hiệp hội GSM đã tiến hành một cuộc khảo sát các nhà cung cấp dịch vụ, các nhà cung cấp thiết bị đầu cuối, các nhà cung cấp thiết bị năng lượng xanh cũng như các tổ chức tài chính để đánh giá thị trường mạng di động và giải pháp tổng thể về việc sử dụng năng lượng cho các thiết bị trong mạng di động.

Bản báo cáo của đợt khảo sát này vào tháng Ba năm nay ước tính có khoảng 300.000 trạm thu phát sẽ được xây dựng ở các nước đang phát triển vào cuối năm 2012 và trong số đó khoảng 75.000 trạm sẽ không sử dụng lưới điện quốc gia mà sử dụng năng lượng từ các nguồn khác như năng lượng mặt trời, gió, nhà máy thủy điện nhỏ, pin nhiên liệu…

Cũng theo bản báo cáo này, nếu như việc mở rộng lưới điện theo các trạm thu phát của các mạng di động sẽ rất tốn kém chi phí, hơn nữa hiện nay lượng điện cung cấp cũng đang thiếu trầm trọng, như ở những vùng nông thôn Ấn Độ, thì việc cung cấp điện có thể bị cắt đến 14 giờ mỗi ngày. Hiện nay, các trạm của mạng di động ở những nơi không có điện lưới thường vận hành bằng máy phát điện chạy bằng dầu diesel. Tuy nhiên, giá dầu diesel đã tăng đáng kể trong thời gian qua và chi phí cho việc vận chuyển, cung cấp nhiên liệu đến các trạm xa cũng tốn kém không ít.

Hiệp hội GSM đã phân tích tính khả thi của các nguồn năng lượng khác như pin mặt trời, gió, dầu diesel sinh học, máy phát thủy điện nhỏ, pin nhiên liệu để sử dụng cho các trạm thu phát di động, thay thế cho máy phát điện diesel và điện lưới.

Năng lượng từ mặt trời

Nguồn ánh sáng mặt trời vô tận luôn sẵn có ở những vùng nông thôn, cao nguyên của các nước đang phát triển, sự phát triển công nghệ của pin mặt trời, các thiết bị pin mặt trời ngày càng nhiều và rẻ, tất cả những yếu tố đó làm cho năng lượng mặt trời là một lựa chọn phổ biến cho các trạm cần công suất tiêu thụ khoảng 2kW.

Tuy nhiên, bản báo cáo của Hiệp hội GSM cũng cho rằng các giải pháp năng lượng mặt trời lại không có hiệu quả về mặt kinh tế ở những nơi cần công suất phát lớn hơn, nhưng chắc chắn trong vài năm tới giá của các thiết bị năng lượng mặt trời sẽ giảm.

Năng lượng từ gió

Các thiết bị tạo năng lượng từ gió thường rẻ hơn so với các thiết bị năng lượng mặt trời, chi phí khoảng 10 hoặc 11 cent  cho mỗi kWh để sản xuất điện cho các trạm có công suất nhỏ. Theo một cuộc nghiên cứu của Hiệp hội Năng lượng gió của Mỹ thì giá thành này dự kiến sẽ giảm đến khoảng 7 cent trong vòng năm năm tới. Tuy nhiên, năng lượng điện từ gió chỉ khả thi ở những khu vực ven biển và miền núi, nơi gió thổi mạnh và thường xuyên; tại những nơi khác có thể kết hợp gió và mặt trời để tạo ra nguồn năng lượng.

Tổ máy thủy điện mini (Pico Hydro)

Các nhà máy thủy điện nhỏ với công suất khoảng 10 kW được xây dựng dọc theo các con sông nhỏ hoặc suối cũng là một phương án tạo ra nguồn năng lượng. Đây là công nghệ được hình thành từ các ứng dụng trong việc điện khí hóa nông thôn với vốn đầu tư tương đối thấp. Tuy nhiên, nó chỉ áp dụng được ở một vài nơi mà thôi tùy theo vị trí địa lý của khu vực đó.

Nhiên liệu diesel sinh học

Nhiên liệu diesel sinh học (bắt nguồn từ dầu thực vật hay mỡ động vật) có thể được sử dụng thay thế trực tiếp cho dầu diesel thông thường của các máy phát điện ở các trạm thu phát của mạng di động, tuy nhiên khi áp dụng giải pháp này cần phải cân nhắc đến khả năng cung cấp nguồn dầu thực vật, mỡ động vật cũng như những tác động của nó đến sản xuất nông nghiệp.

Pin nhiên liệu (Fuel cell)

Pin nhiên liệu chủ yếu được sử dụng như là nguồn cung cấp điện dự phòng cho các trạm khi nguồn điện chính bị sự cố, tất nhiên nó cũng có những hạn chế về thời gian sử dụng. Cho đến nay, việc sử dụng pin nhiên liệu như là nguồn năng lượng chính chưa được thử nghiệm nhiều. Tuy nhiên, theo Hiệp hội GSM, việc nghiên cứu và phát triển nguồn năng lượng này đang được thực hiện một cách ráo riết và các nhà cung cấp đã dự báo chi phí của nó sẽ giảm khoảng 30% vào năm 2010.

Tiết kiệm chi phí vận hành

Thực tế cho thấy chi phí để lắp đặt máy phát điện diesel cho các trạm thu phát di động tương đối rẻ nhưng ngược lại các chi phí hoạt động của nó như nhiên liệu, bảo trì là rất cao và rất dễ bị tác động của thị trường nhiên liệu. Hiện nay, giải pháp năng lượng từ mặt trời và gió chiếm hơn 50% vốn đầu tư nhưng chi phí khi vận hành lại rất thấp và nó phù hợp cho những trạm vận hành với công suất khoảng 2 kW. Trong một tình huống khác, có thể kết hợp máy phát điện diesel với các giải pháp năng lượng xanh để giảm chi phí và giảm bớt những tác động xấu đến môi trường.

Hiệp hội GSM cho rằng nếu như một nhà cung cấp dịch vụ cần ba năm để hoàn vốn đầu tư thì 9% các trạm thu phát của họ phải sử dụng năng lượng từ các nguồn năng lượng xanh, khi đó cũng sẽ tiết kiệm 3 triệu tấn khí CO2 thải mỗi năm và 1,3 tỷ đô-la Mỹ cho chi phí nhiên liệu. Với thời gian hoàn vốn là năm năm, số trạm sử dụng năng lượng xanh là 30% và khi đó tiết kiệm 10 triệu tấn khí thải nhà kính cũng như 4,4 tỷ đô-la chi phí nhiên liệu. Hiệp hội GSM cũng dự báo rằng sau năm 2012 sẽ có hơn 50% trạm mới không sử dụng điện lưới mà được cung cấp từ những nguồn năng lượng tái tạo.

Thiết kế thiết bị sử dụng năng lượng có hiệu quả

Một khía cạnh khác của công nghệ xanh là cải tiến các thiết kế để các thiết bị giảm bớt việc tiêu thụ năng lượng. Cuộc khảo sát của Hiệp hội GSM cho thấy các nhà sản xuất thiết bị viễn thông đang có những khoản đầu tư đáng kể trong việc phát triển các thiết bị sử dụng càng ít năng lượng càng tốt. Một cách tiết kiệm năng lượng nữa là thiết kế các thiết bị có thể hoạt động ở nhiệt độ lên đến 45°C mà không cần đến hệ thống tản nhiệt, làm mát vì hệ thống làm mát thường cũng tiêu tốn năng lượng đáng kể.

Việc phát triển các nguồn năng lượng xanh sử dụng trong các trạm của mạng di động làm giảm chi phí không những trong việc mở rộng mạng lưới điện thoại di động vào khu vực xa chưa thể có điện lưới mà còn trong vận hành. Điều này tạo ra lợi ích cả về kinh tế, xã hội và môi trường.

(Theo Minh Thảo // Thời báo kinh tế Sài Gòn // ITU)