Đặt vấn đề Trong lịch sử phát triển của nhân loại, năng lượng sinh khối là nguồn năng lượng cổ xưa nhất đã được con người ứng dụng trong đời sống hằng ngày từ việc nấu chín thức ăn đến sưởi ấm, trong đó củi vẫn là nguồn năng lượng chính đến khi nhiên liệu hóa thạch thay thế nó vào đầu thế kỷ 20. Trong những năm gần đây, do sự cạn kiệt các nguồn năng lượng hóa thạch và sự ô nhiễm môi trường nghiêm trọng đã thúc đẩy toàn thế giới chú ý đến năng lượng sinh khối và năng lượng tái tạo thay cho nguồn năng lượng hóa thạch. Ưu thế của công nghệ năng lượng sinh khối không chỉ giải quyết được bài toán thiếu hụt năng lượng mà còn giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường do các loại chất thải từ sinh khối không được xử lý đúng quy định. Hiện nay trên quy mô toàn cầu, sinh khối là nguồn năng lượng lớn thứ 4, chiếm 14-15% tổng năng lượng tiêu thụ của thế giới.
Ở các nước đang phát triển, sinh khối thường là nguồn năng lượng lớn nhất, trung bình đóng góp khoảng 35% trong tổng cung cấp năng lượng (Nguyễn Quang Khải, 2000). Vì vậy năng lượng sinh khối giữ một vai trò quan trọng trong việc đáp ứng nhu cầu năng lượng của thế giới. Trong số các loại chất thải sinh khối, chất thải từ quá trình sản xuất nông nghiệp: trấu, rơm rạ… đem lại một giá trị tiềm năng dồi dào cho ngành năng lượng trong tương lai. Hiện nay, trên thế giới đã có một số nước nghiên cứu và triển khai áp dụng loại hình sản xuất năng lượng từ sinh khối từ thập niên 90, có thể kể đến như: Ấn Độ, Thái Lan, Brazil, Malaysia những quốc gia có nền nông nghiệp phát triển và khối lượng chất thải dồi dào.
Việt Nam đứng thứ hai trên thế giới trong lĩnh vực xuất khẩu gạo với trữ lượng lớn tập trung tại đồng bằng sông Hồng và đồng bằng sông Cửu Long. Hằng năm, sản lượng lúa của cả nước đạt khoảng 39 triệu tấn với 3 vụ lúa/năm trong đó riêng tỉnh An Giang sản lượng lúa hằng năm đạt khoảng 3,7 triệu tấn (Cục thống kê tỉnh An Giang, 2010) chiếm 9,45% của cả nước và chiếm khoảng 17% sản lượng lúa khu vực đồng bằng sông Cửu Long. Theo kết quả phỏng vấn trực tiếp các chủ Trang 1 Nghiên cứu cơ hội ứng dụng CERs nhằm thúc đẩy phát triển dự án điện trấu quy mô vừa và nhỏ tại An Giang nhà máy xay xát lúa tại huyện Chợ Mới tỉnh An Giang: cứ 1 tấn lúa tạo ra 200kg vỏ trấu. Như vậy với lượng lúa của toàn tỉnh An Giang sẽ tạo ra khoảng 731.816tấn vỏ trấu.
Trung bình từ 1,6kg đến 1,8kg trấu sẽ sản xuất được 1Kwh điện (Enerteam, 2004) Với lượng trấu tại tỉnh An Giang là 731.816 tấn sẽ tạo ra trung bình 457.385 MWh điện sẽ giải quyết được bài toán thiếu hụt năng lượng điện trước mắt cho khu vực tỉnh An Giang nói riêng và cả đồng bằng sông Cửu Long nói chung. Phát triển điện từ sinh khối là một trong số 15 phương án giảm thiểu phát thải khí nhà kính trong lĩnh vực năng lượng được đề cập thích hợp với điều kiện kinh tế xã hội và đáp ứng nhu cầu năng lượng cho Việt Nam (Nguyễn Đức Minh và các cộng sự, 2004). Bên cạnh đó, việc sử dụng chất thải làm nguyên liệu cho quá trình sản xuất ra năng lượng sẽ góp phần giảm thiểu một số tác động môi trường như: giảm việc phát thải CH4 do quá trình phân hủy chất thải ngoài môi trường, sử dụng công nghệ hiện đại sẽ giúp giảm phát thải carbon tới mức thấp nhất góp phần giảm phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính. Mặt khác, hoạt động này còn mang lại giá trị kinh tế từ việc bán chứng chỉ giảm thiểu phát thải.
Hiện tại ở Việt Nam, các dự án sản xuất điện trấu chưa được triển khai vào thực tế do chi phí đầu tư cao, thời gian thu hồi vốn dài. Ngoài ra để sản xuất điện với qui mô lớn cần phải tập trung lượng trấu lớn. Tuy nhiên đặc thù ở Việt Nam nói chung và đồng bằng sông Cửu Long nói riêng, điều này rất khó thực hiện vì đa số các nhà máy xay xát lúa phân bố rải rác kéo theo chi phí vận chuyển trấu khá lớn. Kết quả dẫn đến giá bán điện từ trấu không cạnh tranh được với nhiệt điện, thủy điện.
Mặt khác, chính phủ không có nguồn vốn để đầu tư cho các dự án này. Tại các nước lân cận như Thái Lan và Ấn Độ, hầu hết các dự án được hỗ trợ từ các nước phát triển liên quan đến dự án CDM tham gia vào thị trường buôn bán chứng chỉ carbon với quy mô sản xuất lớn (từ 30MW trở lên). Tuy nhiên chúng ta cũng có thể kết hợp các dự án sản xuất điện trấu vừa và nhỏ để tập hợp thành một lượng lớn chứng chỉ carbon cung cấp cho thị trường buôn bán carbon, tạo tiềm năng lớn trong sản xuất điện trấu tại Việt Nam. Trang 2 Nghiên cứu cơ hội ứng dụng CERs nhằm thúc đẩy phát triển dự án điện trấu quy mô vừa và nhỏ tại An Giang Với những lý do trên, tác giả chọn hướng nghiên cứu với đề tài: “Nghiên cứu cơ hội ứng dụng CERs (Certified emission reductions) nhằm thúc đẩy phát triển dự án điện trấu quy mô vừa và nhỏ tại An Giang”.
Đây là hướng nghiên cứu phù hợp với thực tế hiện nay và góp phần giải quyết bài toán thiếu hụt về năng lượng, xử lý vấn đề ô nhiễm môi trường từ chất thải nông nghiệp và giảm thiểu phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính hướng tới mục tiêu phát triển bền vững quốc gia. Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu và đánh giá tiềm năng, cơ hội của việc ứng dụng CERs trong lĩnh vực sản xuất năng lượng điện từ trấu quy mô vừa và nhỏ tại tỉnh An Giang. Nội dung nghiên cứu Điều tra và đánh giá về hoạt động của nhà máy xay xát lúa, lượng trấu phát sinh tại An Giang. Tìm hiều về chứng chỉ CERs, thị trường buôn bán chứng chỉ CERs.
Tìm hiểu các công nghệ sản xuất điện trấu qui mô vừa và nhỏ hiện nay. Tìm hiểu nhu cầu và quy hoạch phát triển điện và điện trấu ở An Giang. Tính toán khả năng giảm phát thải carbon của dự án điện trấu quy mô vừa và nhỏ đối với công nghệ đốt và khí hóa. Đánh giá tiềm năng phát triển điện trấu kết hợp nhà máy xay xát tại An Giang.
Đề xuất các chính sách và công cụ hỗ trợ phát triển ứng dụng CERs và phát triển điện trấu tại An Giang. Phương pháp nghiên cứu Để thực hiện các nội dung nghiên cứu trên, các phương pháp nghiên cứu sau đây sẽ được sử dụng trong đề tài: 4. Phƣơng pháp tổng quan tài liệu Phương pháp này sẽ kế thừa các thông tin từ các tài liệu, kết quả điều tra hoặc các kết quả nghiên cứu có liên quan trước đây để phân tích và tổng hợp các thông tin cần thiết phục vụ đề tài. Trang 3 Nghiên cứu cơ hội ứng dụng CERs nhằm thúc đẩy phát triển dự án điện trấu quy mô vừa và nhỏ tại An Giang 4.
Phƣơng pháp điều tra khảo sát, thu thập thông tin Phương pháp này được áp dụng để thu thập các thông tin cần thiết cho nội dung nghiên cứu. Các nội dung bao gồm: Hiện trạng hoạt động sản xuất lúa tại An Giang; Hoạt động của các nhà máy xay xát lúa và khối lượng trấu phát sinh tại tỉnh An Giang; Biện pháp quản lý chất thải trấu tại An Giang: lập phiếu điều tra đối với các chủ nhà máy xay xát lúa tại khu vực về biện pháp xử lý trấu phát sinh từ quá trình xay xát lúa. Phương pháp điều tra khảo sát thu thập thông tin được thực hiện như sau: Xác định những nội dung cần khảo sát, lấy ý kiến và lập phiếu khảo sát thông tin; Xác định khu vực cần khảo sát: khu vực tập trung nhiều nhà máy xay xát và lượng phát sinh lớn; Lựa chọn nhà máy xay xát để khảo sát với công suất từ nhỏ đến lớn. Phƣơng pháp đánh giá nhanh Phương pháp này dùng để xác định nhanh phát thải các khí gây hiệu ứng nhà kính tại khu vực chưa có dự án và khi dự án đi vào hoạt động, bao gồm các nội dung sau: Tính toán lượng khí hiệu ứng nhà kính phát thải tại khu vực khi chưa có hoạt động của dự án: Phát thải CH4 từ quá trình đốt trấu ngoài không khí để xử lý sinh khối trấu hay để trấu phân hủy ngoài môi trường không khí.
Tính toán phát thải khí hiệu ứng nhà kính phát thải khi có hoạt động của dự án: Phát điện từ quá trình đốt sinh khối. Phát thải từ quá trình vận chuyển sinh khối. Phát thải từ việc sử dụng nhiên liệu bổ trợ cho quá trình vận hành dự án. Trang 4 Nghiên cứu cơ hội ứng dụng CERs nhằm thúc đẩy phát triển dự án điện trấu quy mô vừa và nhỏ tại An Giang Tiến hành quy đổi các khối lượng phát thải của các khí gây hiệu ứng nhà kính chung cho CO2eq.
Theo quy ước của IPCC, các khí thải làm gia tăng khí hiệu ứng nhà kính như: CH4, N2O, CO2 đều quy đổi thành CO2eq theo các công thức sau: Bảng 1: Quy đổi phát thải CO2eq của các loại khí thải GHG GWP Nguồn Quy đổi Giá trị Hệ số (Global phát thải Khí phát nhiệt của phát thải warning carbon thải trấu (tấn/TJ) potential) (tCO2) (A) (B) (C) =AxBxC CH4 3400 0,03 21 8,82 Kcal/kg 4 x 10-3 310 IPCC, 17,36 N2 O =14MJ/kg 2006 (Enerteam, CO2 2004) 0,315 1 4,41 Quy đổi các loại khí phát thải nhà kính thành CO2eq: Phát thải từng loại khí nhà kính (tCO2eq/năm) = Giá trị nhiệt của trấu (TJ/năm) x Hệ số phát thải từng loại khí nhà kính từ quá trình đốt trấu (tGHGs/TJ) x GWP của từng loại khí nhà kính (tCO2/tGHGs). Dựa trên phương pháp tính toán trên, sẽ tính toán được lượng giảm phát thải khí hiệu ứng nhà kính theo công thức sau: Giảm phát thải carbon = phát thải cơ sở - phát thải dự án. Chứng chỉ CERs chính là lượng khí CO2 phát thải tính toán với phương pháp quy đổi: 1 tấn CO2 = 1CERs. Phƣơng pháp thống kê và xử lý số liệu Phương pháp này giúp trình bày, xử lý những số liệu sau khi thu thập được để khai thác có hiệu quả những số liệu thực tế đó, rút ra các nhận xét kết luận khoa học, khách quan đối với những vấn đề cần nghiên cứu, khảo sát.
