Nghiên cứu xây dựng kịch bản giảm phát thải khí nhà kính trong sản xuất thép ở Việt Nam

Luận án tiến sĩ nghiên cứu xây dựng kịch bản giảm phát thải khí nhà kính trong sản xuất thép tại Việt Nam, hướng tới phát triển bền vững.

• Tác giả: Đoàn Thị Thanh Bình
• Người hướng dẫn: TS. Đỗ Tiến Anh
• Trường học: Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu
• Chuyên ngành: Biến đổi khí hậu
• Đề tài: Giảm phát thải khí nhà kính trong sản xuất thép tại Việt Nam: Nghiên cứu và kịch bản
• Loại tài liệu: luận án
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG
• MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH
• MỤC LỤC DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU VỀ PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH VÀ KỊCH BẢN PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH TRONG LĨNH VỰC SẢN XUẤT THÉP TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM
• 1.1. Tổng quan hiện trạng và phương pháp kiểm kê phát thải khí nhà kính trong lĩnh vực sản xuất thép
• 1.2. Hiện trạng phát thải khí nhà kính trong lĩnh vực sản xuất thép
• 1.3. Các hướng dẫn và phương pháp kiểm kê khí nhà kính từ lĩnh vực sản xuất thép
• 1.4. Các nghiên cứu và phát thải khí nhà kính trong lĩnh vực sản xuất thép ở Việt Nam
• 1.5. Tổng quan và kịch bản giảm phát thải KNK của ngành thép và đánh giá tác động của các giải pháp giảm nhẹ phát thải KNK nói chung
• 1.6. Tiểu kết chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KỊCH BẢN GIẢM PHÁT THẢI TRONG LĨNH VỰC SẢN XUẤT THÉP Ở VIỆT NAM
• 2.1. Khung tiếp cận của luận án
• 2.2. Tiếp cận từ dưới lên
• 2.3. Tiếp cận từ trên xuống
• 2.4. Phương pháp khảo sát, thu thập tài liệu, số liệu
• 2.5. Phương pháp quan trắc nguồn thải
• 2.6. Đo nồng độ thành phần khí nhà kính
• 2.7. Đo lưu lượng KNK tại nguồn phát thải
• 2.8. Phương pháp tính toán hệ số phát thải KNK
• 2.9. Phương pháp kiểm kê phát thải khí nhà kính theo Hướng dẫn của IPCC
• 2.10. Phương pháp tính phát thải từ quá trình sản xuất (phi năng lượng)
• 2.11. Phương pháp tính phát thải từ tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch
• 2.12. Phương pháp đặc tính phát thải từ tiêu thụ điện năng
• 2.13. Công tác QA/QC trong quan trắc môi trường
• 2.14. Phương pháp đánh giá tác động của các giải pháp giảm nhẹ phát thải khí nhà kính
• 2.15. Tiểu kết chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Hiện trạng sản xuất thép và công nghệ sản xuất thép
• 3.2. Hiện trạng sản xuất thép
• 3.3. Quy trình và công nghệ sản xuất thép trên thế giới và tại Việt Nam
• 3.4. Hiện trạng sản xuất, công nghệ, dây chuyền sản xuất và các nguồn phát thải khí nhà kính tại Công ty Cổ phần Gang Thép Thái Nguyên
• 3.5. Mô tả địa điểm nghiên cứu
• 3.6. Xác định nguồn điểm phát thải
• 3.7. Hiện trạng các hệ thống xử lý môi trường
• 3.8. Hệ thống xử lý khí thải
• 3.9. Hệ thống xử lý nước thải
• 3.10. Thu gom và xử lý chất thải rắn và chất thải nguy hại
• 3.11. Đo đạc phát thải KNK trong nhà máy luyện thép
• 3.12. Xác định hàm số phát thải cho hoạt động sản xuất thép ở Việt Nam
• 3.13. Xác định nồng độ phát thải khí nhà kính
• 3.14. Tính toán hệ số phát thải Khí nhà kính cho công nghệ BOF
• 3.15. Tính toán hệ số phát thải khí nhà kính cho công nghệ EAF
• 3.16. Kịch bản phát thải khí nhà kính cơ sở
• 3.17. Kịch bản giảm phát thải khí nhà kính
• 3.18. Đánh giá tác động của kịch bản giảm nhẹ của lĩnh vực sản xuất thép đến phát triển kinh tế - xã hội ở Việt Nam
• 3.19. Bàn luận chung
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC 1: TIỀM NĂNG GIẢM PHÁT THẢI KNK THEO CÁC GIẢI PHÁP GIẢM NHẸ TRONG LĨNH VỰC SẢN XUẤT THÉP Ở VIỆT NAM

Tóm tắt

I. Giới thiệu về phát thải khí nhà kính trong sản xuất thép

Việt Nam đang đối mặt với thách thức lớn về phát thải khí nhà kính (KNK) trong lĩnh vực sản xuất thép. Ngành thép là một trong những nguồn phát thải chính, đóng góp đáng kể vào tổng lượng khí thải của quốc gia. Theo báo cáo, phát thải từ lĩnh vực này chiếm khoảng 14,6% tổng phát thải KNK của Việt Nam. Việc giảm phát thải không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn đáp ứng các cam kết quốc tế về biến đổi khí hậu. Để thực hiện điều này, cần có các biện pháp giảm phát thải hiệu quả, bao gồm việc áp dụng công nghệ mới và cải tiến quy trình sản xuất. Các nghiên cứu cho thấy rằng việc chuyển đổi sang thép xanh có thể giảm thiểu ô nhiễm và nâng cao hiệu quả năng lượng trong sản xuất.

1.1. Tình hình phát thải khí nhà kính trong ngành thép

Ngành thép Việt Nam hiện đang sử dụng nhiều công nghệ khác nhau, bao gồm lò cao và lò điện hồ quang. Mỗi công nghệ đều có mức độ phát thải khác nhau. Theo số liệu, công nghệ luyện gang truyền thống phát thải nhiều CO2 nhất do sử dụng than đá làm nhiên liệu. Việc áp dụng các công nghệ hiện đại như lò điện hồ quang có thể giảm thiểu đáng kể lượng khí thải. Tuy nhiên, việc chuyển đổi này đòi hỏi đầu tư lớn và sự hỗ trợ từ chính sách của nhà nước. Các chính sách môi trường cần được xây dựng để khuyến khích các doanh nghiệp đầu tư vào công nghệ sạch và bền vững.

II. Các biện pháp giảm phát thải khí nhà kính

Để giảm phát thải khí nhà kính trong sản xuất thép, cần áp dụng nhiều biện pháp giảm phát thải khác nhau. Một trong những giải pháp quan trọng là cải tiến công nghệ sản xuất. Việc áp dụng công nghệ năng lượng tái tạo trong sản xuất thép có thể giúp giảm thiểu lượng khí thải. Ngoài ra, việc tối ưu hóa quy trình sản xuất cũng đóng vai trò quan trọng. Các nghiên cứu cho thấy rằng việc cải tiến quy trình có thể giảm từ 20% đến 30% lượng khí thải. Bên cạnh đó, việc áp dụng các chính sách môi trường nghiêm ngặt cũng cần thiết để thúc đẩy các doanh nghiệp thực hiện các biện pháp giảm phát thải.

2.1. Cải tiến công nghệ sản xuất

Cải tiến công nghệ sản xuất là một trong những giải pháp hiệu quả nhất để giảm phát thải khí nhà kính. Việc chuyển đổi từ công nghệ lò cao sang lò điện hồ quang không chỉ giúp giảm lượng CO2 mà còn tiết kiệm năng lượng. Các công nghệ mới như thép xanh đang được nghiên cứu và phát triển, hứa hẹn sẽ mang lại nhiều lợi ích cho môi trường. Đầu tư vào nghiên cứu và phát triển công nghệ mới là cần thiết để đạt được mục tiêu giảm phát thải. Các doanh nghiệp cần được khuyến khích thông qua các chính sách hỗ trợ tài chính và kỹ thuật từ chính phủ.

III. Kịch bản phát triển bền vững cho ngành thép

Kịch bản phát triển bền vững cho ngành thép cần được xây dựng dựa trên các mục tiêu giảm phát thải khí nhà kính. Việc xây dựng các kịch bản phát triển không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm mà còn thúc đẩy sự phát triển kinh tế bền vững. Các kịch bản này cần bao gồm các biện pháp cụ thể để giảm phát thải, như áp dụng công nghệ mới, cải tiến quy trình sản xuất và tăng cường sử dụng năng lượng tái tạo. Đặc biệt, việc xây dựng các chính sách môi trường phù hợp sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho các doanh nghiệp trong việc thực hiện các biện pháp giảm phát thải.

3.1. Đánh giá tác động môi trường

Đánh giá tác động môi trường là một phần quan trọng trong việc xây dựng kịch bản phát triển bền vững. Việc đánh giá này giúp xác định các nguồn phát thải chính và đề xuất các biện pháp giảm thiểu hiệu quả. Các nghiên cứu cho thấy rằng việc thực hiện đánh giá tác động môi trường có thể giúp các doanh nghiệp nhận diện được các rủi ro và cơ hội trong quá trình sản xuất. Điều này không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn nâng cao hiệu quả kinh tế cho doanh nghiệp. Các chính sách môi trường cần được thiết lập để hỗ trợ các doanh nghiệp trong việc thực hiện đánh giá tác động môi trường.

Trích đoạn nội dung tài liệu

chương 1:. 43 CH¯¡NG 2: PH¯¡NG PHÁP NGHIÊN CĄU KÞCH BÀN GIÀM PHÁT THÀI TRONG L)NH VþC SÀN XUÂT THÉP ä VIàT NAM. Khung ti¿p cÁn căa luÁn án. Tiếp cận từ d°ßi lên.

Tiếp cận từ trên xuáng. Ph°¢ng pháp khÁo sát, thu thÁp tài liáu, số liáu. Ph°¢ng pháp quan trÃc ngußn thÁi. Đo nồng đá thành phần khí nhà kính.

Đo l°u l°ÿng KNK t¿i nguồn phát th¿i. Ph°¡ng pháp tính toán hệ sá phát th¿i KNK. Phương pháp kiểm kê phát thải khí nhà kính theo Hướng dẫn của IPCC. Ph°¡ng pháp tính phát th¿i từ quá trình s¿n xuÁt (phi năngl°ÿng).

Ph°¡ng pháp tính phát th¿i từ tiêu thā nhiên liệu hóa th¿ch. Ph°¡ng pháp °ßc tính phát th¿i từ tiêu thā điện năng. Công tác QA/QC trong quan trắc môi tr°áng. Ph°¢ng pháp đánh giá tác đßng căa các giÁi pháp giÁm nhẹ phát thÁi khí nhà kính.

67 Tiểu kết chương 2:. 72 CH¯¡NG 3: K¾T QUÀ VÀ THÀO LUÀN. Hián tr¿ng sÁn xuÃt thép và công nghá sÁn xuÃt thép. Hiện tr¿ng s¿n xuÁt thép.

Quy trình và công nghệ s¿n xuÁt thép trên thế gißi và t¿i Việt Nam&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&. Hián tr¿ng sÁn xuÃt, công nghá, dây chuyßn sÁn xuÃt và các ngußn phát thÁi khí nhà kính t¿i Công ty Cá phÅn Gang Thép Thái Nguyên. Mô t¿ địa điểm nghiên cąu. Xác định nguồn điểm phát th¿i.

Hián tr¿ng các há thống xử lý môi tr°ãng. Hệ tháng xử lý khí th¿i. Hệ tháng xử lý n°ßc th¿i. Thu gom và xử lý chÁt th¿i rắn và chÁt th¿i nguy h¿i.

Đo đ¿c phát th¿i KNK trong nhà máy luyện thép. Xác đßnh há số phát thÁi cho ho¿t đßng sÁn xuÃt thép å Viát Nam&&&. Xác định nồng đá phát th¿i khí nhà kính. Tính toán hệ sá phát th¿i Khí nhà kính cho công nghệ BOF.

Tính toán hệ sá phát th¿i khí nhà kính cho công nghệ EAF. Kßch bÁn phát thÁi khí nhà kính cho l*nh vÿc sÁn xuÃt thép căa Viát Nam&&. Kịch b¿n phát th¿i khí nhà kính c¡ sã. Kịch b¿n gi¿m phát th¿i khí nhà kính.

Đánh giá tác đßng căa kßch bÁn giÁm nhẹ căa l*nh vÿc sÁn xuÃt thép đ¿n phát triển kinh t¿ - xã hßi å Viát Nam. Bàn luÁn chung. 145 K¾T LUÀN VÀ KI¾N NGHÞ. 147 TÀI LIàU THAM KHÀO.

ii Phā lāc 1: Tiềm năng gi¿m phát th¿i KNK theo các gi¿i pháp gi¿m nhẹ trong lĩnh vực s¿n xuÁt thép ã Việt Nam. Sá liệu xây dựng lá trình gi¿m phát th¿i KNK cho lĩnh vực luyện kim. x DANH MĀC CÁC BÀNG Bảng 1. Tổng lượng khí thải CO2 từ sản xuất thép á các quác gia được nghiên cứu và phần còn lại của thế giới vào năm 2019.

Sản xuất, phát thải và cưßng độ phát thải thép Việt Nam (2018). Phát thải theo kịch bản phát triển thông thưßng của lĩnh vực IPPU. Thông sá kỹ thuật của thiết bị. Thông sá kỹ thuật của thiết bị.

Giá trị đưßng kính của áng dẫn. Xác định khoảng cách các điểm đo áp suất động từ tâm áng dẫn khí tính theo một phần của R. Sản lượng thép thô trên thế giới giai đoạn 1950 – 2022. Sản lượng thép thô theo khu vực trong năm 2022.

Sản lượng gang của Việt Nam giai đoạn 2010-2019. Sản lượng thép thô của Việt Nam giai đoạn 2010-2019. Khái lượng và nguyên liệu thép phế và nhiên liệu đầu vào của các Nhà máy trong các năm 2015 – 2019. Các nguồn phát thải khí nhà kính.

Khí bụi thải phát sinh từ các lò điện hồ quang. Vị trí và tần suất quan trắc khí nhà kính. Kết quả đo quan trắc tại áng khói lò các hóa. Kết quả đo quan trắc tại áng khói lò luyện gang.

Kết quả đo quan trắc tại áng khói lò luyện thép sá 1. Kết quả đo quan trắc tại áng khói lò luyện thép sá 2. Thông sá sản xuất của Công ty CP Gang thgp Thái Nguyên. Kết quả tính toán lưu lượng và nồng độ khí thải trung bình đã xử l礃Ā tại các nhà máy của Công ty CP Gang thgp Thái Nguyên.

Kết quả tính toán lưu lượng và nồng độ khí thải trung bình chưa xử l礃Ā tại các nhà máy của Công ty CP Gang thgp Thái Nguyên. Kết quả tính toán hệ sá phát thải KNK thực nghiệm tại Công ty CP Gang thgp Thái Nguyên. Phát thải KNK từ đát nhiên liệu tại Công ty CP Gang thgp Thái Nguyên. Các hệ sá phát thải CO2 cho quá trình sản xuất thgp theo.

Phát thải KNK phi năng lượng theo công nghệ BOF của Công ty CP Gang thgp Thái Nguyên. Tổng phát thải KNK của Công ty CP Gang thgp Thái Nguyên và hệ sá phát thải KNK chung của công nghệ BOF. Phát thải KNK phi năng lượng theo công nghệ EAF. Phát thải KNK gián tiếp từ tiêu thụ điện năng của.

Tổng phát thải KNK và hệ sá phát thải KNK chung của công nghệ EAF. Tổng sản lượng của ngành thép theo loại hình công nghệ. Tổng phát thải KNK của ngành thép theo loại hình công nghệ. Dự báo sản lượng của lĩnh vực sản xuất thép.

Phát thải KNK của lĩnh vực sản xuất thép. Kết quả tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải KNK sau áp dụng các giải pháp đề xuất. Kết quả giảm phát thải sau áp dụng các giải pháp đề xuất cho quá trình luyện các. Kết quả giảm phát thải sau áp dụng các giải pháp đề xuất cho quá trình thiêu kết.

Kết quả giảm phát thải sau áp dụng các giải pháp đề xuất cho quá trình luyện gang. Tiềm năng giảm phát thải KNK theo công nghệ sản xuất thép. Lượng giảm phát thải KNK theo kịch bản carbon thấp. Phát thải KNK theo kịch bản carbon thấp.

140 x DANH MĀC CÁC HÌNH Hình 1. Quy trình sản xuất than các và các nguồn phát thải KNK. Minh họa quá trình thiêu kết và phát thải. Minh họa quá trình sản xuất gang và phát thải.

Minh họa quy trình sản xuất thép và phát thải. Quy trình nghiên cứu của luận án. Khảo sát hiện trưßng được NCS tổ chức thực hiện. Thiết bị đo nồng độ khí KNK.

Vị trí đặt đầu dò trên mặt cắt tiết diện đưßng khói. Vị trí quan trắc nguồn thải. Cấu trúc chính của Mô hình GEM. Sản lượng thép thô của Việt Nam giai đoạn 2010 – 2022.

Quy trình sản xuất thép. Bá trí thiết bị của một nhà máy luyện thép lò thổi. Quy trình sản xuất thgp lò điện hồ quang. Quy trình dây chuyền sản xuất.

Công ty CP Gang Thép Thái Nguyên. Sơ đồ công nghệ sản xuất của Nhà máy. Lượng khí thải của Nhà máy giai đoạn 2015-2019. Sản lượng thép của Việt Nam theo từng loại công nghệ.

Kiểm kê phát thải KNK của hoạt động sản xuất thép. Kịch bản phát thải KNK cơ sá của hoạt động sản xuất thép. Phát thải KNK của kịch bản BAU và kịch bản carbon thấp của lĩnh vực sản xuất thép. Mái quan hệ các biến trong mô hình GEM để mô phßng tác động.

Tổng dân sá Việt Nam dự báo đến năm 2050. Tổng GDP thực tế và tác độ tăng trưáng GDP thực tế. Tổng quan về tổng thu nhập của chính phủ và các khoản đầu tư. Tổng sá việc làm và tỷ lệ thất nghiệp.

144 xii DANH MĀC TĆ VI¾T TÂT Kí hiáu Ti¿ng Viát Ti¿ng Anh BAU Kịch b¿n phát triển thông th°áng Business As Usual BĐKH Biến đổi khí hậu Climate change BUR1 Báo cáo cập nhật hai năm mát The Initial Biennial Update lần lần thą nhÁt Report BUR 2 Báo cáo cập nhật hai năm mát The Second Biennial Update lần lần thą hai Report BUR 3 Báo cáo cập nhật hai năm mát The Third Biennial Update lần lần thą ba Report BOF Lò thổi Basic Oxygen Furnace COP Hái nghị các bên tham gia Conference of Parties UNFCCC CBA Chi phí lÿi ích Cost -Benefit Analysis CGE Mô hình cân bằng tổng thể Computable General Equilibrium CPI Chỉ sá giá tiêu dùng Consumer price index EAF Lò điện hồ quang Electric arc furnace GDP Tổng s¿n phẩm nái địa Gross Domestic Product GEM Mô hình Kinh tế Xanh Green Economy Model GE Kinh tế xanh Green Economy GPG H°ßng dẫn thực hành tát Good Practice Guidelines IPCC Ăy ban liên Chính phă về Biến Intergovernmental Panel on đổi khí hậu Climate Change IPPU Các quá trình s¿n xuÁt và sử Industrial Processes and Product dāng s¿n phẩm công nghiệp Use INDC Đóng góp dự kiến do quác gia Intended Nationally Determined tự quyết định Contribution KNK Khí nhà kính Greenhouse gases xiii Kí hiáu Ti¿ng Viát Ti¿ng Anh BAU Kịch b¿n phát triển thông th°áng Business As Usual LULUCF Sử dāng đÁt, thay đổi sử dāng Land Use, Land Use Change and đÁt và lâm nghiệp Forestry MCDA Ph°¡ng pháp phân tích Đa tiêu Multi-Criteria Decision Analysis chí NDC Đóng góp do quác gia tự quyết Nationally Determined định Contributions NAMAs Các hành đáng gi¿m phát th¿i Nationally Appropriate khí nhà kính phù hÿp vßi điều Mitigation Actions kiện quác gia PTBV Phát triển bền vững Sustainable Development TTX Tăng tr°ãng xanh Green growth TISCO Cty CP Gang thép Thái Nguyên Thai nguyen iron and steel joint stock corporation TN&MT Tài nguyên và Môi tr°áng Resources and Environment UNFCCC Công °ßc khung căa Liên hÿp United Nations Framework quác về biến đổi khí hậu Convention on Climate Change UNEP Ch°¡ng trình Môi tr°áng Liên UN Environment Programme Hÿp Quác VNPMR Dự án Sẵn sàng tham gia thị Viet Nam Partnership for Market tr°áng carbon ã Việt Nam Readiness VSA Hiệp hái Thép Việt Nam Vietnam Steel Association VNEEP3 Ch°¡ng trình Quác gia về sử National Program on Energy dāng năng l°ÿng tiết kiệm và Efficiency and Conservation 3 hiệu qu¿ lần thą ba WB Ngân hàng Thế gißi World Bank WBP Tiêu chuẩn thực hành tát nhÁt World Best Practices thế gißi xiv Kí hiáu Ti¿ng Viát Ti¿ng Anh BAU Kịch b¿n phát triển thông th°áng Business As Usual WSA Hiệp hái thép thế gißi World Steel Association 1 Mä ĐÄU 1. Tính cÃp thi¿t căa LuÁn án Biến đổi khí hậu (BĐKH) đ°ÿc xem là mát trong những thách thąc lßn nhÁt đái vßi sự phát triển bền vững căa nhân lo¿i trong thế kỷ 21. Việt Nam là mát quác gia đang phát triển, mßi chỉ bắt đầu tiến trình công nghiệp hóa trong h¡n ba thập kỷ qua và chịu tác đáng nặng nề căa BĐKH, nh°ng đã luôn thể hiện trách nhiệm, chă đáng thực hiện các cam kết quác tế về BĐKH. Việt Nam đã đệ trình Đóng góp dự kiến do quác gia tự quyết định (INDC) vào năm 2015; ký và phê duyệt Thßa thuận Paris, xây dựng Kế ho¿ch quác gia thực hiện Thßa thuận Paris năm 2016.