Tổng quan nghiên cứu

Hệ thống điện lực Việt Nam đang đứng trước thách thức kép về đảm bảo an ninh năng lượng và bảo vệ môi trường sinh thái. Theo số liệu từ các báo cáo ngành, Việt Nam hiện có 28 nhà máy nhiệt điện than đang vận hành với tổng công suất khoảng 18.000 MW, chiếm tỷ trọng xấp xỉ 39% trong cơ cấu nguồn điện quốc gia. Quy hoạch điện VII điều chỉnh được ban hành theo Quyết định số 428/QĐ-TTg từng định hướng nhiệt điện than đóng vai trò chủ đạo, chiếm tới 42,6% tổng công suất vào năm 2020 và tăng lên 49,3% vào năm 2025.

Tuy nhiên, việc tập trung chuỗi dự án nhiệt điện than công suất lớn tại vùng Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) – trung tâm sản xuất nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản trọng điểm với hơn 70% dân số sinh sống ở khu vực nông thôn và chiều dài bờ biển lên tới 700 km – đang làm dấy lên những quan ngại sâu sắc về an ninh sinh thái và sinh kế cộng đồng. Vấn đề nghiên cứu trọng tâm là sự xung đột giữa bài toán cung ứng nguồn điện chạy nền giá rẻ và các hệ lụy môi trường dài hạn như phát thải khí nhà kính, xả thải nước làm mát và áp lực từ bãi thải tro xỉ.

Mục tiêu cụ thể của luận văn là đánh giá toàn diện tác động của chính sách phát triển nhiệt điện than tại ĐBSCL theo Quy hoạch điện VII điều chỉnh, cung cấp cơ sở khoa học để cảnh báo tính kém bền vững của nguồn năng lượng hóa thạch này, đồng thời đề xuất lộ trình chuyển dịch năng lượng xanh. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào không gian vùng ĐBSCL với trọng tâm là Trung tâm Điện lực Duyên Hải (tỉnh Trà Vinh) trong giai đoạn khảo sát thực địa từ tháng 6/2019 đến tháng 12/2019. Luận văn đóng góp luận cứ thực tiễn quan trọng phục vụ quá trình hoàn thiện Quy hoạch điện VIII và thực thi cam kết nâng tỷ trọng năng lượng tái tạo lên 21% vào năm 2030.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn tiếp cận vấn đề dựa trên nền tảng lý thuyết phát triển bền vững được quy định trong Luật Bảo vệ môi trường, kết hợp hài hòa ba trụ cột cốt lõi: tăng trưởng kinh tế, tiến bộ xã hội và bảo tồn tài nguyên sinh thái. Về mặt chính sách, đề tài vận dụng khung đánh giá tác động chính sách công quy định tại Nghị định số 34/2016/NĐ-CP của Chính phủ, tập trung vào ba tiêu chí đánh giá chuẩn tắc: tính thích hợp, tính tác động và tính bền vững.

Bên cạnh đó, nghiên cứu làm rõ các khái niệm kỹ thuật và mô hình vận hành nhiệt điện than, bao gồm công nghệ lò hơi đốt than phun (PC), lò hơi tầng sôi tuần hoàn (CFB), cùng thang đo hiệu suất nhiệt động học. Các cấp độ công nghệ lò hơi được đối sánh từ công nghệ cận tới hạn với hiệu suất dưới 40%, công nghệ siêu tới hạn (SC) đạt hiệu suất 42%, đến công nghệ quá siêu tới hạn (USC) đạt 44% đến 47%. Khung lý thuyết này làm sáng tỏ quy luật: mỗi 1% cải thiện hiệu suất sẽ giảm 2% lượng phát thải CO2, tạo cơ sở đánh giá tính khả thi và mức độ phát thải của các nhà máy điện than tại Việt Nam.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu kết hợp chặt chẽ giữa dữ liệu thứ cấp từ các cơ quan quản lý năng lượng (Cơ quan Năng lượng Quốc tế IEA, EVN, Tập đoàn TKV) và dữ liệu sơ cấp điều tra thực địa. Nhằm phản ánh trung thực góc nhìn của cộng đồng chịu ảnh hưởng trực tiếp, phương pháp điều tra xã hội học được triển khai tại xã Dân Thành, thị xã Duyên Hải, tỉnh Trà Vinh. Cỡ mẫu nghiên cứu được xác định chính xác theo công thức Slovin:

$$n = \frac{N}{1 + N \cdot e^2}$$

Với tổng dân số địa phương N = 5.757 người (thời điểm tháng 5/2015) và sai số tiêu chuẩn chấp nhận được e = 0,1 (độ tin cậy 90%), cỡ mẫu tính toán là 98,3 và được quy tròn thành 100 mẫu phiếu khảo sát. Phương pháp chọn mẫu ngẫu nhiên phân tầng theo khoảng cách địa lý đến nhà máy (dưới 1 km, từ 1 đến 3 km, trên 3 km) và theo đặc thù sinh kế (ngư dân nuôi tôm, làm muối, trồng hoa màu, kinh doanh dịch vụ). Phương pháp này giúp loại bỏ sai số chọn mẫu và thu thập ý kiến toàn diện từ các nhóm nhân khẩu học.

Để phân tích cấu trúc chính sách và tương tác xã hội, luận văn ứng dụng phương pháp phân tích mạng lưới bộ tam (Triad Network Analysis) để đánh giá mối quan hệ giữa ba nhóm tác nhân: Nhà nước, Nhà đầu tư và Cộng đồng dân cư. Ma trận phân tích SWOT được xây dựng để nhận diện cơ hội và thách thức của vùng. Đặc biệt, phương pháp đánh giá đa tiêu chí MOORA (Multi-Objective Optimization on the basis of Ratio Analysis) kết hợp trọng số ROC (Range Order Centroid) được sử dụng để số hóa các biến định tính và định lượng, giúp xếp hạng khách quan các kịch bản phát triển năng lượng. Toàn bộ quy trình nghiên cứu được thực hiện xuyên suốt từ tháng 6/2019 đến tháng 12/2019, đảm bảo tính chuẩn xác và giá trị thực chứng cao.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình phân tích dữ liệu thực nghiệm và khảo sát thực địa mang lại bốn phát hiện trọng tâm:

Thứ nhất, về mặt tuân thủ kỹ thuật môi trường, các tổ máy Duyên Hải 1, 2, 3 và 3 mở rộng đã được trang bị các hệ thống xử lý khí thải tiên tiến gồm hệ thống lọc bụi tĩnh điện (ESP), hệ thống khử oxit nitơ (SCR) và hệ thống khử lưu huỳnh bằng nước biển (FGD). Các chỉ số nồng độ bụi và khí thải đo đạc định kỳ đều nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 22:2009/BTNMT. Tuy nhiên, khối lượng tro xỉ phát sinh hàng năm ước tính hàng trăm nghìn tấn tại các silo và bãi chứa vẫn là nguồn rủi ro tiềm tàng đối với mạch nước ngầm và không khí xung quanh khi xảy ra hiện tượng gió mùa khô hạn.

Thứ hai, khảo sát xã hội học 100 hộ dân tại xã Dân Thành chỉ ra tác động kinh tế - xã hội đan xen phức tạp. Khoảng 65% người dân ghi nhận nhà máy mang lại tác động tích cực qua việc nâng cấp hạ tầng đường giao thông, mở rộng dịch vụ thương mại và tạo việc làm phụ trợ. Ngược lại, có 58% ý kiến bày tỏ lo ngại về hiện tượng phát tán bụi xỉ trong mùa gió chướng và nhiệt độ nước xả làm mát cao hơn nhiệt độ tự nhiên từ 6,2°C đến 16,1°C tại các kênh thoát nước, làm suy giảm năng suất các vùng nuôi tôm thâm canh lân cận.

Thứ ba, chính sách phát triển nhiệt điện than bộc lộ sự thiếu bền vững nghiêm trọng về nguồn nhiên liệu. Trong khi nguồn than nội địa từ Quảng Ninh cạn kiệt và chủ yếu là than antraxit khó cháy (chất bốc chỉ từ 3% đến 7%, lượng tro từ 25% đến 36%), các nhà máy tại ĐBSCL buộc phải chuyển hướng phụ thuộc hoàn toàn vào than bitum và á bitum nhập khẩu từ Indonesia, Úc và Nga với sản lượng nhập khẩu cả nước tăng đột biến qua từng năm.

Thứ tư, kết quả mô hình hóa đa tiêu chí MOORA chỉ ra rằng phương án phát triển năng lượng tái tạo (điện gió ngoài khơi, điện gió ven bờ và điện mặt trời) đạt điểm số tối ưu vượt trội so với nhiệt điện than khi tính toán đầy đủ các chi phí ngoại ứng về sức khỏe cộng đồng và xử lý môi trường.

Thảo luận kết quả

Sở dĩ nhiệt điện than từng được ưu tiên trong Quy hoạch điện VII điều chỉnh là do chi phí vốn ban đầu thấp hơn năng lượng sạch và khả năng phát điện nền liên tục 24/7. Điều này tương phản với điện mặt trời vốn chỉ phát điện hữu hiệu khoảng 12 giờ mỗi ngày và từng gây ra hiện tượng nghẽn lưới nghiêm trọng tại khu vực miền Trung vào năm 2019, buộc Trung tâm Điều độ Hệ thống điện Quốc gia phải cắt giảm công suất huy động.

Khi so sánh với các nghiên cứu quốc tế của IEA (2014) và các khảo sát tại các nhà máy Quảng Ninh, Hải Phòng, kết quả nghiên cứu tại Duyên Hải khẳng định tính đặc thù của vùng châu thổ ĐBSCL. Nền địa chất đất yếu và mạng lưới kênh rạch dày đặc khiến chi phí gia cố nền móng công trình nhiệt điện than và bãi xỉ đội lên rất cao so với các khu vực khác. Hơn nữa, việc biến một vùng sinh thái nông nghiệp nhạy cảm thành trung tâm công nghiệp nặng làm gia tăng nguy cơ suy giảm an ninh nguồn nước và an ninh lương thực.

Các dữ liệu nghiên cứu này hoàn toàn có thể được trình bày trực quan qua biểu đồ tròn thể hiện tỷ lệ ý kiến đánh giá tác động của cộng đồng dân cư, biểu đồ cột đối sánh nồng độ khí thải thực tế với ngưỡng giới hạn quy chuẩn QCVN, và bảng ma trận quyết định MOORA để lượng hóa rõ ràng sự vượt trội của các kịch bản năng lượng xanh.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên các phân tích khoa học và thực tiễn, luận văn đưa ra 4 nhóm giải pháp chiến lược:

Thứ nhất, rà soát và điều chỉnh chính sách quy hoạch điện năng (Chủ thể thực hiện: Bộ Công Thương và Chính phủ; Thời gian: Giai đoạn 2021 - 2025). Cần kiên quyết loại bỏ hoặc giãn tiến độ các dự án nhiệt điện than chưa xây dựng tại ĐBSCL trong Quy hoạch điện VIII; chuyển đổi các trung tâm điện lực quy hoạch sang sử dụng khí hóa lỏng (LNG) hoặc phát triển các dự án điện gió ngoài khơi với mục tiêu nâng tỷ trọng năng lượng tái tạo toàn vùng lên trên 25% vào năm 2030.

Thứ hai, nâng cấp hạ tầng lưới truyền tải và công nghệ vận hành (Chủ thể: Tập đoàn Điện lực Việt Nam - EVN; Thời gian: 2021 - 2026). Đẩy nhanh tiến độ giải ngân xây dựng các tuyến đường dây 220kV và 500kV kết nối liên vùng tại ĐBSCL, tích hợp hệ thống pin lưu trữ năng lượng (BESS) quy mô lớn nhằm giải tỏa 100% công suất nguồn điện gió và điện mặt trời, khắc phục triệt để điểm nghẽn quá tải đường truyền.

Thứ ba, siết chặt giám sát môi trường và tuần hoàn tro xỉ (Chủ thể: Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Trà Vinh phối hợp Ban quản lý Nhà máy Nhiệt điện Duyên Hải; Thời gian: Thực hiện thường xuyên từ năm 2021). Bắt buộc duy trì hệ thống quan trắc khí thải, nước thải tự động kết nối trực tiếp về cơ quan quản lý 24/7; đồng thời thực hiện mục tiêu tiêu thụ và tái chế 100% lượng tro xỉ phát sinh để làm vật liệu xây không nung, phụ gia xi măng đầm lăn theo đúng quy chuẩn xây dựng.

Thứ tư, đẩy mạnh cơ chế thị trường và đồng đốt sinh khối (Chủ thể: Bộ Tài chính, Bộ Công Thương, các doanh nghiệp năng lượng; Thời gian: 2022 - 2030). Nghiên cứu ban hành khung thuế carbon đối với nguồn phát thải trên 750 mg SO2/Nm3; đồng thời thí điểm công nghệ đồng đốt than kèm sinh khối (tận dụng trấu, bã mía, rơm rạ dồi dào tại ĐBSCL) giúp giảm ngay 10% đến 15% lượng phát thải khí nhà kính tại các tổ máy hiện hữu.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Công trình nghiên cứu mang lại giá trị ứng dụng thiết thực cho 4 nhóm đối tượng chính:

Nhóm thứ nhất là các nhà hoạch định chính sách và cơ quan quản lý nhà nước (Bộ Công Thương, Cục Điện lực và Năng lượng tái tạo, UBND các tỉnh ĐBSCL). Tài liệu cung cấp cơ sở dữ liệu thực chứng và phương pháp luận đa tiêu chí để thẩm định, phê duyệt và điều chỉnh các quy hoạch phát triển năng lượng không gian cấp vùng.

Nhóm thứ hai là các tập đoàn năng lượng và nhà đầu tư dự án (EVN, các nhà phát triển năng lượng tái tạo trong và ngoài nước). Luận văn giúp các nhà đầu tư nhận diện đầy đủ các rủi ro pháp lý, chi phí ngoại ứng môi trường và xu hướng chuyển dịch công nghệ từ than sang gió và mặt trời để định hình chiến lược phân bổ vốn hiệu quả.

Nhóm thứ ba là giảng viên, học viên và các nhà nghiên cứu chuyên ngành Chính sách công, Quản lý Môi trường và Kinh tế Năng lượng. Đề tài là tài liệu tham khảo mẫu mực về quy trình tích hợp các phương pháp định lượng (công thức Slovin, mô hình MOORA, kỹ thuật ROC) với các phương pháp định tính (phân tích mạng lưới bộ tam, ma trận SWOT) trong nghiên cứu học thuật.

Nhóm thứ tư là các tổ chức phi chính phủ và mạng lưới hành động vì khí hậu. Số liệu điều tra thực địa 100 hộ dân tại cụm Duyên Hải cung cấp bằng chứng tin cậy phục vụ các chương trình vận động chính sách và nâng cao năng lực thích ứng sinh kế cộng đồng tại các vùng dự án năng lượng.

Câu hỏi thường gặp

Chính sách Quy hoạch điện VII điều chỉnh đặt mục tiêu công suất nhiệt điện than như thế nào? Quy hoạch điện VII điều chỉnh tại Quyết định số 428/QĐ-TTg phê duyệt tổng công suất nguồn điện năm 2020 là 60.500 MW, trong đó nhiệt điện than chiếm 42,6% và dự kiến tăng lên 49,3% vào năm 2025. Định hướng này nhằm bù đắp sự thiếu hụt nguồn điện chạy nền sau khi Quốc hội quyết định dừng dự án điện hạt nhân Ninh Thuận theo Nghị quyết số 31/2016/QH14.

Các nhà máy tại Trung tâm Điện lực Duyên Hải sử dụng những công nghệ xử lý môi trường nào? Các nhà máy Duyên Hải 1, 3 và 3 mở rộng được trang bị hệ thống xử lý khí thải hiện đại gồm hệ thống lọc bụi tĩnh điện ESP với hiệu suất tách bụi trên 99%, hệ thống khử oxit nitơ SCR, và hệ thống khử lưu huỳnh FGD bằng nước biển. Nồng độ phát thải thực tế kiểm tra định kỳ đều đạt quy chuẩn QCVN 22:2009/BTNMT.

Tại sao ĐBSCL lại có nhiều lợi thế chuyển đổi sang năng lượng tái tạo thay thế nhiệt điện than? ĐBSCL sở hữu đường bờ biển dài 700 km với vận tốc gió trung bình từ 6,5 đến 7,5 m/s, cùng lượng bức xạ mặt trời dồi dào đạt trên 4,8 kWh/m2/ngày và nguồn sinh khối nông nghiệp phong phú. Những điều kiện tự nhiên này tạo nền tảng lý tưởng để phát triển điện gió ven bờ, điện mặt trời mái nhà và đồng đốt sinh khối.

Phương pháp đánh giá đa tiêu chí MOORA trong luận văn hoạt động như thế nào? Phương pháp MOORA tiến hành số hóa và chuẩn hóa ma trận quyết định từ các tiêu chí định tính và định lượng bao gồm chi phí đầu tư, mức độ phát thải, tính thích hợp và tính bền vững. Kết hợp với việc gán trọng số ROC, mô hình xác định hiệu số giữa các giá trị tối đa và tối thiểu để xếp hạng khách quan phương án năng lượng tối ưu.

Tro xỉ từ các nhà máy nhiệt điện than có thể tái sử dụng theo những cách nào? Tro bay và xỉ đáy lò sau khi thu gom tại các silo được xử lý độ ẩm để làm nguyên liệu đầu vào cho sản xuất clinker xi măng, bê tông đầm lăn trong công trình thủy lợi, và gạch không nung. Giải pháp kinh tế tuần hoàn này vừa giảm diện tích bãi chứa xỉ vừa ngăn chặn nguy cơ ô nhiễm môi trường đất và nguồn nước.

Kết luận

  • Chính sách phát triển nhiệt điện than theo Quy hoạch điện VII điều chỉnh tuy đáp ứng nhu cầu tăng trưởng phụ tải trước mắt nhưng bộc lộ nhiều điểm nghẽn về môi trường sinh thái và phụ thuộc lớn vào than nhập khẩu.
  • Khảo sát thực địa 100 hộ dân tại xã Dân Thành phản ánh rõ nét bức tranh tác động hai mặt giữa phát triển hạ tầng kinh tế và nguy cơ ảnh hưởng nguồn nước, sinh kế nuôi tôm.
  • Các công nghệ lọc bụi ESP, khử lưu huỳnh FGD tại Trung tâm Điện lực Duyên Hải đã giảm thiểu đáng kể phát thải nhưng chưa thể giải quyết triệt để bài toán phát triển bền vững dài hạn.
  • Vùng ĐBSCL hội tụ tiềm năng tự nhiên vượt trội với 700 km bờ biển để bứt phá trở thành trung tâm năng lượng tái tạo (điện gió, mặt trời, sinh khối) của cả nước.
  • Mô hình phân tích đa tiêu chí MOORA khẳng định kịch bản chuyển dịch sang năng lượng sạch là lựa chọn tối ưu, hài hòa giữa kinh tế, xã hội và an ninh môi trường.

Công trình luận văn của tác giả Nguyễn Thị Mai Dung đã đóng góp hệ thống luận cứ khoa học và thực tiễn vững chắc, phản ánh trung thực tiếng nói cộng đồng địa phương trong quá trình thực thi chính sách năng lượng. Trong giai đoạn 2021 - 2030, việc chuyển hướng chiến lược sang năng lượng sạch là yêu cầu tất yếu khách quan. Các nhà quản lý, doanh nghiệp và giới nghiên cứu hãy khai thác sâu các phát hiện của luận văn để đóng góp thiết thực vào tiến trình chuyển dịch năng lượng công bằng và bền vững tại Việt Nam.