Luận văn thạc sĩ HCMUTE về kịch bản năng lượng hướng tới nền kinh tế không phát khí thải cho Việt Nam

• Tác giả: Nguyễn Minh Dũng
• Người hướng dẫn: TS. Võ Viết Cường
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Thiết Bị, Mạng Và Nhà Máy Điện
• Đề tài: Các Kịch Bản Năng Lượng Hướng Tới Nền Kinh Tế Không Phát Khí Thải Cho Việt Nam
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2012
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

• LỜI CAM ĐOAN
• CẢM TẠ
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU
• 1.1. Tầm quan trọng của lĩnh vực nghiên cứu
• 1.2. Các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước
• 1.2.1. Các kết quả nghiên cứu trong nước
• 1.2.2. Các kết quả nghiên cứu ngoài nước
• 1.3. Mục đích của đề tài
• 1.4. Nhiệm vụ của đề tài và giới hạn đề tài
• 1.4.1. Một số phân tích, nhận định
• 1.4.2. Nhiệm vụ nghiên cứu đề xuất
• 1.4.3. Giới hạn đề tài
• 1.5. Nội dung nghiên cứu
• 1.6. Phương pháp và phương tiện nghiên cứu
• 2. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
• 2.1. Một số khái niệm về nền kinh tế phát triển bền vững – không phát thải
• 2.1.1. Ô nhiễm môi trường
• 2.1.2. Khái niệm “không phát thải” (Zero emission)
• 2.1.3. Khái niệm nền kinh tế phát triển bền vững – không phát thải
• 2.1.4. Định hướng phát triển bền vững của Việt Nam
• 3. HIỆN TRẠNG CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG
• 3.1. Giới thiệu chung
• 3.2. Các dạng năng lượng sơ cấp
• 3.2.1. Tiềm năng và hiện trạng các nguồn năng lượng tái tạo
• 3.2.2. Tiềm năng và hiện trạng các dạng năng lượng hóa thạch
• 3.2.3. Năng lượng điện
• 3.2.3.1. Tổng quan về ngành điện Việt Nam
• 3.2.4. Điện nguyên tử
• 4. HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG VÀ PHÁT THẢI CỦA CÁC LĨNH VỰC KINH TẾ Ở VIỆT NAM
• 4.1. Cơ sở đánh giá
• 4.2. Tình hình sử dụng năng lượng và phát thải CO2 trong các lĩnh vực kinh tế ở Việt Nam
• 4.2.1. Tổng quan
• 4.2.2. Lĩnh vực Công Nghiệp
• 4.2.3. Lĩnh vực sản xuất điện
• 4.2.4. Lĩnh vực giao thông vận tải (GTVT)
• 4.2.5. Lĩnh vực nhà ở
• 4.2.6. Lĩnh vực Nông – Lâm – Ngư
• 4.2.7. Lĩnh vực thương mại – dịch vụ và các ngành khác
• 5. CƠ SỞ ĐỀ XUẤT XÂY DỰNG CÁC KỊCH BẢN NĂNG LƯỢNG Ở VIỆT NAM GIAI ĐOẠN 2011-2030 VÀ GIỚI THIỆU PHẦN MỀM LEAP
• 5.1. Cơ sở đề xuất xây dựng các kịch bản năng lượng
• 5.1.1. Các kịch bản phát triển kinh tế
• 5.1.2. Kịch bản phát triển dân số
• 5.1.3. Kế hoạch sản xuất – mục tiêu tăng trưởng của các lĩnh vực kinh tế
• 5.1.4. Đặc điểm hoạt động của lĩnh vực giao thông vận tải
• 5.1.5. Đặc điểm của phụ tải điện
• 5.2. Mô hình phân tích kịch bản năng lượng – môi trường
• 5.3. Mục tiêu và ràng buộc
• 5.3.1. Hàm mục tiêu
• 5.4. Giới thiệu về phần mềm LEAP
• 5.4.1. Giới thiệu chung
• 5.4.2. Lịch sử của LEAP
• 5.4.3. Một số công cụ của LEAP
• 5.5. Giới thiệu LEAP trong xây dựng các kịch bản năng lượng - môi trường ở Việt Nam
• 5.5.1. Mô hình triển khai
• 5.5.2. Một số đơn vị quy đổi
• 5.6. Giới thiệu hệ số phát thải
• 6. ỨNG DỤNG PHẦN MỀM LEAP XÂY DỰNG KỊCH BẢN NĂNG LƯỢNG HƯỚNG TỚI NỀN KINH TẾ KHÔNG PHÁT KHÍ THẢI CHO VIỆT NAM
• 6.1. Cơ sở xác định các kết quả tính toán
• 6.1.1. Các yếu tố giả định – Key Assumptions
• 6.1.2. Cơ sở xác định các kết quả tính toán
• 6.2. Các kịch bản tăng trưởng nhu cầu tiêu thụ năng lượng - Demand
• 6.2.1. Lĩnh vực công nghiệp – Industry
• 6.2.2. Lĩnh vực giao thông vận tải (GTVT) – Transport
• 6.2.3. Lĩnh vực Nông – Lâm – Ngư (Agriculture – Foresting – Fishing)
• 6.2.4. Lĩnh vực Thương mại – dịch vụ và các lĩnh vực khác (Commercial – Others)
• 6.3. Các kịch bản chuyển hóa năng lượng – Transformation
• 6.3.1. Truyền tải và phân phối (Transmission and Distribution)
• 6.3.2. Sản xuất điện (Electricity Generation)
• 6.3.3. Lĩnh vực lọc hóa dầu (Oil Refining)
• 6.3.4. Khai thác than (Coal Mining)
• 6.3.5. Sản xuất than củi (Charcoal Production)
• 6.4. Cân bằng năng lượng
• 6.4.1. Lĩnh vực phát điện (Đ/v: Tỷ kWh)
• 6.4.2. Lĩnh vực khai thác than (Đ/v: Triệu tấn than tương đương)
• 6.4.3. Lĩnh vực lọc hóa dầu (Đ/v: Triệu tấn dầu tương đương - MTOE)
• 6.5. Các nguồn tài nguyên (Resources)
• 6.5.1. Đặc điểm các nguồn tài nguyên Việt Nam
• 6.5.2. Kịch bản nhu cầu năng lượng sơ cấp ở Việt Nam đến năm 2030
• 7. ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ
• HẠN CHẾ VÀ ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về năng lượng không phát khí thải

Năng lượng không phát khí thải là một khái niệm quan trọng trong bối cảnh hiện nay, khi mà khí thải carbon đang trở thành một trong những nguyên nhân chính gây ra biến đổi khí hậu. Đối với Việt Nam, việc chuyển đổi sang năng lượng tái tạo và năng lượng sạch không chỉ giúp giảm thiểu khí thải mà còn đảm bảo sự phát triển bền vững cho nền kinh tế. Theo nghiên cứu, việc áp dụng các công nghệ năng lượng sinh học và năng lượng hydro có thể tạo ra những bước đột phá trong việc giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Đặc biệt, chính sách phát triển bền vững cần được chú trọng để đảm bảo rằng các nguồn năng lượng này được khai thác và sử dụng một cách hiệu quả.

1.1. Tầm quan trọng của năng lượng tái tạo

Năng lượng tái tạo đóng vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu khí thải carbon và bảo vệ môi trường. Việt Nam có tiềm năng lớn về năng lượng mặt trời và năng lượng gió, điều này không chỉ giúp giảm phụ thuộc vào năng lượng hóa thạch mà còn tạo ra nhiều cơ hội việc làm trong lĩnh vực công nghệ năng lượng. Việc đầu tư vào công nghệ năng lượng hiện đại sẽ giúp Việt Nam tiến gần hơn đến mục tiêu phát triển bền vững và giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

II. Các kịch bản năng lượng cho Việt Nam

Việc xây dựng các kịch bản năng lượng là cần thiết để dự đoán và quản lý nhu cầu năng lượng trong tương lai. Các kịch bản này sẽ dựa trên các yếu tố như tăng trưởng dân số, phát triển kinh tế và chuyển đổi năng lượng. Sử dụng phần mềm LEAP (Long-range Energy Alternatives Planning System) cho phép mô phỏng các kịch bản khác nhau, từ đó đưa ra các giải pháp tối ưu cho việc phát triển năng lượng sạch. Các kịch bản này không chỉ giúp dự đoán nhu cầu năng lượng mà còn đánh giá tác động của các chính sách năng lượng đến môi trường.

2.1. Kịch bản phát triển bền vững

Kịch bản phát triển bền vững tập trung vào việc sử dụng năng lượng tái tạo và giảm thiểu khí thải. Điều này bao gồm việc đầu tư vào các dự án năng lượng gió và năng lượng mặt trời, cũng như cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng trong các lĩnh vực công nghiệp và giao thông. Kịch bản này không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm mà còn tạo ra một nền tảng vững chắc cho sự phát triển kinh tế trong tương lai.

III. Chính sách năng lượng và phát triển bền vững

Chính sách năng lượng của Việt Nam cần được điều chỉnh để phù hợp với xu hướng toàn cầu về năng lượng sạch và kinh tế xanh. Việc xây dựng các chính sách khuyến khích đầu tư vào công nghệ năng lượng mới và hỗ trợ các dự án năng lượng tái tạo là rất quan trọng. Chính phủ cần có các biện pháp cụ thể để thúc đẩy chuyển đổi năng lượng, bao gồm cả việc giảm thuế cho các dự án năng lượng sạch và tăng cường hợp tác quốc tế trong lĩnh vực này.

3.1. Các biện pháp khuyến khích đầu tư

Để thu hút đầu tư vào lĩnh vực năng lượng tái tạo, cần có các chính sách ưu đãi như miễn giảm thuế, hỗ trợ tài chính cho các dự án năng lượng sạch. Ngoài ra, việc tạo ra một môi trường pháp lý minh bạch và ổn định cũng sẽ giúp các nhà đầu tư yên tâm hơn khi tham gia vào thị trường năng lượng Việt Nam. Các biện pháp này không chỉ giúp phát triển năng lượng sạch mà còn góp phần vào việc giảm thiểu khí thải carbon.

## Tổng quan nghiên cứu

Năng lượng, đặc biệt là năng lượng điện, đã được chứng minh là động lực phát triển kinh tế của mọi quốc gia, trong đó có Việt Nam. Trong bối cảnh biến đổi khí hậu và khủng hoảng năng lượng toàn cầu, Việt Nam đang đối mặt với nhiều thách thức về an ninh năng lượng và bảo vệ môi trường. Nhu cầu năng lượng sơ cấp của Việt Nam dự báo sẽ tăng nhanh, đạt khoảng 208 triệu tấn dầu quy đổi (MTOE) theo kịch bản cơ sở, 220 MTOE theo kịch bản tăng trưởng trung bình và 228 MTOE theo kịch bản tăng trưởng cao vào năm 2030. Tổng nhu cầu tiêu thụ năng lượng trong các lĩnh vực kinh tế cũng dự kiến tăng lên 148,7 MTOE vào năm 2030. 

Luận văn tập trung xây dựng các kịch bản năng lượng – môi trường hướng tới nền kinh tế không phát khí thải cho Việt Nam giai đoạn 2011-2030, sử dụng phần mềm LEAP (Long-range Energy Alternative Planning System) để phân tích và mô phỏng. Mục tiêu nghiên cứu nhằm đánh giá thực trạng năng lượng, dự báo nhu cầu và phát thải, đồng thời đề xuất các kịch bản phát triển năng lượng bền vững, giảm phát thải khí nhà kính, góp phần vào phát triển kinh tế xanh và bảo vệ môi trường. Phạm vi nghiên cứu bao gồm toàn bộ các nguồn năng lượng sơ cấp, các lĩnh vực kinh tế chính và các yếu tố ảnh hưởng như tăng trưởng dân số, GDP, đô thị hóa, công nghệ sản xuất và tiêu thụ năng lượng.

## Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

### Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình phát triển bền vững, kinh tế không phát thải và an ninh năng lượng quốc gia. Các khái niệm chính bao gồm:

- **Nền kinh tế không phát thải (Zero emission economic):** Hoạt động sản xuất và tiêu thụ năng lượng không thải ra các khí gây ô nhiễm và làm thay đổi khí hậu.
- **Phát triển bền vững:** Đảm bảo tăng trưởng kinh tế hiệu quả, công bằng xã hội và bảo vệ môi trường, theo định nghĩa của Ủy ban Môi trường và Phát triển Thế giới.
- **An ninh năng lượng:** Đảm bảo nguồn cung năng lượng ổn định, giá cả hợp lý và bảo vệ môi trường sinh thái.
- **Hiệu ứng nhà kính và khí nhà kính:** Các khí như CO2, CH4, N2O gây ra sự gia tăng nhiệt độ khí quyển, ảnh hưởng đến biến đổi khí hậu.
- **Cơ chế phát triển sạch (CDM):** Cơ chế hợp tác quốc tế nhằm giảm phát thải khí nhà kính thông qua các dự án tại các nước đang phát triển.

Phần mềm LEAP được sử dụng như một công cụ mô hình hóa năng lượng – môi trường dựa trên các kịch bản khác nhau về dân số, tăng trưởng kinh tế, công nghệ và chính sách năng lượng.

### Phương pháp nghiên cứu

- **Nguồn dữ liệu:** Tổng hợp từ các báo cáo khoa học, tài liệu chính phủ, quy hoạch điện lực quốc gia, các tổ chức nghiên cứu trong và ngoài nước, cùng số liệu thống kê về năng lượng và phát thải tại Việt Nam.
- **Phương pháp phân tích:** Xây dựng các kịch bản năng lượng – môi trường dựa trên các giả định về tăng trưởng GDP, dân số, mức độ đô thị hóa, công nghệ sản xuất và tiêu thụ năng lượng. Sử dụng phần mềm LEAP để mô phỏng và dự báo nhu cầu năng lượng, phát thải khí nhà kính và chi phí đầu tư.
- **Timeline nghiên cứu:** Phân tích dữ liệu hiện trạng giai đoạn 2000-2010, xây dựng và mô phỏng các kịch bản cho giai đoạn 2011-2030, đánh giá kết quả và đề xuất chính sách.

Cỡ mẫu nghiên cứu bao gồm toàn bộ các nguồn năng lượng sơ cấp và các lĩnh vực kinh tế chính tại Việt Nam. Phương pháp chọn mẫu dựa trên tính toàn diện và khả năng thu thập dữ liệu chính xác, phù hợp với mục tiêu xây dựng kịch bản năng lượng bền vững.

## Kết quả nghiên cứu và thảo luận

### Những phát hiện chính

- **Nhu cầu năng lượng sơ cấp tăng nhanh:** Đến năm 2030, nhu cầu năng lượng sơ cấp dự kiến đạt 208 MTOE (kịch bản cơ sở), 220 MTOE (tăng trưởng trung bình) và 228 MTOE (tăng trưởng cao). Tổng nhu cầu tiêu thụ năng lượng trong các lĩnh vực kinh tế tăng lên 148,7 MTOE.
- **Phát thải CO2 dự báo:** Phát thải CO2 trung bình khoảng 5,4 tấn/người/năm vào năm 2030, với tổng lượng khí thải lần lượt là 571 triệu tấn (kịch bản cơ sở), 552 triệu tấn (tăng trưởng trung bình) và 541 triệu tấn (tăng trưởng cao). Hoạt động chuyển đổi năng lượng đóng góp lớn với khoảng 214-245 triệu tấn CO2/năm.
- **Cung cấp điện và sản phẩm xăng dầu:** Chỉ với kịch bản tăng trưởng cao mới có thể cung cấp đủ điện từ năm 2018 và sản phẩm xăng dầu từ năm 2028 cho nhu cầu trong nước. Kịch bản tăng trưởng trung bình có thể cung cấp gần đủ điện, giảm nhập khẩu than và dầu, đồng thời giảm phát thải so với kịch bản cơ sở.
- **Chi phí đầu tư:** Chi phí đầu tư cho nhà máy điện và phát điện đến năm 2030 dự kiến khoảng 42,6 tỷ USD (kịch bản cơ sở), 44,6 tỷ USD (tăng trưởng trung bình) và 45 tỷ USD (tăng trưởng cao).
- **Khai thác than và sản xuất dầu:** Khai thác than năm 2030 dự kiến đạt 63,1 triệu tấn (cơ sở), 77,1 triệu tấn (trung bình) và 84,1 triệu tấn (cao). Việt Nam sẽ phải nhập khẩu than từ năm 2013 để đáp ứng nhu cầu. Sản lượng lọc hóa dầu đạt 35,9 MTOE (cơ sở), 41,1 MTOE (trung bình) và 46,2 MTOE (cao), với khả năng đáp ứng nhu cầu nội địa từ 69% đến 91%.

### Thảo luận kết quả

Kết quả mô phỏng cho thấy nhu cầu năng lượng và phát thải CO2 của Việt Nam sẽ tăng mạnh trong giai đoạn 2011-2030, phản ánh sự phát triển kinh tế và tăng trưởng dân số. Việc sử dụng phần mềm LEAP giúp minh họa rõ ràng các kịch bản khác nhau, cho phép so sánh hiệu quả về môi trường và kinh tế của từng phương án phát triển năng lượng.

So với các nghiên cứu quốc tế, kết quả phù hợp với xu hướng phát triển năng lượng xanh và giảm phát thải khí nhà kính. Kịch bản tăng trưởng cao mặc dù có chi phí đầu tư lớn nhất nhưng mang lại lợi ích về an ninh năng lượng và giảm nhập khẩu nhiên liệu, đồng thời giảm phát thải so với kịch bản cơ sở.

Việc áp dụng các biện pháp công nghệ tiên tiến, chính sách tiết kiệm năng lượng và cơ cấu lại nguồn năng lượng sẽ giúp giảm tốc độ tăng trưởng tiêu thụ năng lượng và phát thải, góp phần vào mục tiêu phát triển bền vững và nền kinh tế không phát thải.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ đường cong nhu cầu năng lượng, bảng so sánh phát thải CO2 theo kịch bản, và biểu đồ chi phí đầu tư để minh họa rõ ràng hơn các xu hướng và lựa chọn chiến lược.

## Đề xuất và khuyến nghị

- **Thúc đẩy phát triển năng lượng tái tạo:** Tăng cường đầu tư và hỗ trợ kỹ thuật cho các dự án năng lượng mặt trời, gió, sinh khối nhằm nâng cao tỷ lệ năng lượng sạch trong cơ cấu năng lượng quốc gia. Mục tiêu đạt tối thiểu 20% năng lượng tái tạo vào năm 2030. Chủ thể thực hiện: Bộ Công Thương, các doanh nghiệp năng lượng, địa phương.
- **Cải tiến công nghệ và tiết kiệm năng lượng:** Áp dụng công nghệ hiện đại trong sản xuất và tiêu thụ năng lượng, thúc đẩy các chương trình tiết kiệm năng lượng trong công nghiệp, giao thông và dân dụng. Mục tiêu giảm 10-15% tiêu thụ năng lượng trên đơn vị GDP trong 10 năm tới.
- **Xây dựng chính sách hỗ trợ và khung pháp lý:** Hoàn thiện các chính sách ưu đãi, cơ chế tài chính và khung pháp lý để khuyến khích đầu tư vào năng lượng sạch và hiệu quả năng lượng. Thời gian thực hiện: 2025-2030.
- **Tăng cường năng lực quản lý và nghiên cứu:** Đào tạo nguồn nhân lực chuyên môn cao, nâng cao năng lực nghiên cứu và ứng dụng công nghệ năng lượng mới, đồng thời phát triển hệ thống dữ liệu và mô hình dự báo năng lượng hiện đại.
- **Đẩy mạnh hợp tác quốc tế:** Tận dụng các cơ chế hợp tác phát triển sạch (CDM), thu hút vốn và công nghệ từ các nước phát triển để hỗ trợ chuyển đổi năng lượng và giảm phát thải.

## Đối tượng nên tham khảo luận văn

- **Nhà hoạch định chính sách:** Giúp xây dựng các chiến lược phát triển năng lượng bền vững, chính sách giảm phát thải và an ninh năng lượng quốc gia.
- **Các nhà nghiên cứu và học viên:** Cung cấp cơ sở lý thuyết, phương pháp và dữ liệu thực tiễn để phát triển các nghiên cứu tiếp theo về năng lượng và môi trường.
- **Doanh nghiệp năng lượng và công nghiệp:** Hỗ trợ trong việc lập kế hoạch đầu tư, lựa chọn công nghệ và đánh giá tác động môi trường.
- **Tổ chức quốc tế và nhà tài trợ:** Cung cấp thông tin về tình hình năng lượng và phát thải của Việt Nam, giúp định hướng hỗ trợ kỹ thuật và tài chính phù hợp.

## Câu hỏi thường gặp

1. **Tại sao cần xây dựng các kịch bản năng lượng cho Việt Nam?**  
   Các kịch bản giúp dự báo nhu cầu năng lượng và phát thải trong tương lai, từ đó đề xuất các giải pháp phát triển bền vững, đảm bảo an ninh năng lượng và giảm thiểu tác động môi trường.

2. **Phần mềm LEAP có vai trò gì trong nghiên cứu?**  
   LEAP là công cụ mô hình hóa năng lượng – môi trường, giúp phân tích các kịch bản dựa trên dữ liệu thực tế và giả định về tăng trưởng kinh tế, dân số, công nghệ, từ đó đưa ra dự báo chính xác và khả thi.

3. **Năng lượng tái tạo đóng góp như thế nào trong kịch bản phát triển?**  
   Năng lượng tái tạo như mặt trời, gió, sinh khối được khuyến khích phát triển để giảm phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch, giảm phát thải và bảo vệ môi trường, góp phần vào nền kinh tế không phát thải.

4. **Chi phí đầu tư cho phát triển năng lượng có cao không?**  
   Chi phí đầu tư dự kiến tăng theo các kịch bản, từ khoảng 42,6 tỷ USD đến 45 tỷ USD đến năm 2030, nhưng mang lại lợi ích lâu dài về an ninh năng lượng và giảm phát thải.

5. **Việt Nam có thể tự cung cấp đủ năng lượng không?**  
   Theo kịch bản tăng trưởng cao, Việt Nam có thể tự cung cấp đủ điện và sản phẩm xăng dầu trong nước, giảm nhập khẩu nhiên liệu, trong khi các kịch bản khác vẫn cần nhập khẩu một phần.

## Kết luận

- Nhu cầu năng lượng và phát thải CO2 của Việt Nam dự báo tăng mạnh đến năm 2030, đòi hỏi các giải pháp phát triển bền vững.  
- Phần mềm LEAP là công cụ hiệu quả trong xây dựng và phân tích các kịch bản năng lượng – môi trường.  
- Kịch bản tăng trưởng cao mang lại khả năng tự cung cấp năng lượng và giảm phát thải tốt nhất, nhưng chi phí đầu tư cao nhất.  
- Phát triển năng lượng tái tạo, tiết kiệm năng lượng và hoàn thiện chính sách là các giải pháp then chốt.  
- Cần tiếp tục nghiên cứu, nâng cao năng lực quản lý và hợp tác quốc tế để hiện thực hóa mục tiêu nền kinh tế không phát thải.

**Hành động tiếp theo:** Khuyến khích các cơ quan chức năng và doanh nghiệp áp dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng kế hoạch phát triển năng lượng bền vững, đồng thời tăng cường đầu tư vào công nghệ sạch và năng lượng tái tạo.