Cơ cấu năng lượng quốc gia – an ninh năng lượng, phát thải và chi phí

Mô phỏng phục vụ chủ đề Một số vấn đề về kinh tế - xã hội thế giới, Địa lí 11 (Chương trình GDPT 2018), phần an ninh toàn cầu với vấn đề an ninh năng lượng, và có thể dùng khi học về tài nguyên thiên nhiên và phát triển bền vững. Học sinh lập cơ cấu nguồn điện cho một quốc gia từ mười nguồn: than, dầu, khí tự nhiên, hạt nhân, thuỷ điện, địa nhiệt, thuỷ triều, mặt trời, gió và sinh khối. Mô hình chạy một năm điện theo từng giờ: hạt nhân và địa nhiệt chạy đều, mặt trời, gió và thuỷ triều thay đổi theo thời tiết và con nước, còn than, sinh khối, thuỷ điện, khí, dầu bám theo nhu cầu; pin lưu trữ điện dư để dùng lúc thiếu. Chọn một nước (thế giới, Trung Quốc, Hoa Kỳ, Ấn Độ, Đức, Pháp, Nhật Bản, Bra-xin, Vương quốc Anh, Nam Phi, A-rập Xê-út, Kê-ni-a, Ai-xơ-len) để nạp cơ cấu thực tế gần đúng năm 2023, rồi kéo các thanh trượt để thay đổi tỉ trọng từng nguồn, thêm pin lưu trữ và đặt giá carbon. Biểu đồ một tuần cho thấy cung và cầu điện theo giờ và lúc thiếu điện; bảng kết quả so phát thải CO₂, chi phí trung bình, số giờ đủ điện, mức phụ thuộc nhiên liệu nhập khẩu, diện tích đất và tỉ lệ tái tạo với cơ cấu thực tế của nước đó; cảnh báo hiện khi vượt tiềm năng thuỷ điện, địa nhiệt hay thuỷ triều. Bản đồ thế giới cho thấy tổng cung năng lượng và mức tự chủ năng lượng (thừa để xuất khẩu hay thiếu phải nhập khẩu) của 21 nước các năm 2000, 2010 và 2023. Bấm Ghi vào bảng để so sánh nhiều phương án. Câu hỏi gợi ý: – Vì sao Nhật Bản và Pháp có mức phụ thuộc nhiên liệu nhập khẩu rất khác nhau dù cả hai đều ít than, dầu, khí? – Khi tăng điện mặt trời và điện gió lên quá một nửa, số giờ thiếu điện thay đổi thế nào và pin lưu trữ giúp được bao nhiêu? – Phương án nào của Đức vừa giảm phát thải CO₂ vừa giảm nhập khẩu khí, và phải đánh đổi những gì về chi phí, đất đai?