MỞ ĐẦU 1. Tính cần thiết của đề tài nghiên cứu Kế hoạch phát triển ngành điện đƣợc đƣa ra trong Quy hoạch Phát triển Điện lực Quốc gia giai đoạn 2011-2020 có xét đến 2030 hay còn gọi Quy hoạch điện 7 (QHĐ 7) cho thấy tốc độ phát triển của nhiệt điện đặc biệt là nhiệt điện than chiếm tỷ lệ lớn, lên tới trên 56% tổng công suất nguồn điện vào năm 2030 so với gần 19% hiện nay. Tƣơng ứng với tỷ lệ tăng nguồn điện này, lƣợng nhiên liệu than cung cấp cho điện sẽ tăng đáng kể từ 31,7 triệu tấn năm 2015 lên 77,7 triệu tấn năm 2020; 112 triệu tấn năm 2025 và lên đến 190,7 triệu tấn năm 2030. Giai đoạn sau năm 2015, nhu cầu nhập khẩu than phục vụ cho phát điện sẽ tăng nhanh khoảng hơn 37 triệu tấn than năm 2020 và gần 140 triệu tấn năm 2030.
Tƣơng ứng với sự tăng trƣởng tham vọng của lƣợng điện phát từ nguồn nhiên liệu là than thì lƣợng phát thải CO2 dự kiến tăng 443,8 triệu tấn so với 47.227 nghìn tấn hiện nay (tính cho năm 2010). Xét về mặt công nghệ, Việt Nam hiện chủ yếu sử dụng hai loại công nghệ lò hơi có thông số hơi dƣới và cận tới hạn cho các nhà máy nhiệt điện than, tập trung ở 2 dạng (1) công nghệ đốt than phun (PC) và (2) công nghệ lò tầng sôi (CFB). Công nghệ đốt than của Việt Nam thuộc dạng công nghệ truyền thống hiệu suất thấp, sửa chữa nhiều gây tốn kém và phần lớn thiết bị điều khiển tự động theo công nghệ cũ không đáp ứng đƣợc những yêu cầu cấp thiết hiện nay. Theo kế hoạch phát triển trong QHĐ 7, lƣợng than tiêu thụ lớn và lƣợng phát thải khí nhà kính trở nên đáng ngại đặt ra nhu cầu cấp thiết trong việc cải tiến công nghệ để nâng cao hiệu suất nhằm tiết kiệm nhiên liệu và giảm thiểu phát thải khí nhà kính đáp ứng mục tiêu “tăng trƣởng xanh” đặt ra trong kế hoạch phát triển kinh tế quốc gia theo Quyết định số 1393/QĐ-TTg ngày 25/9/2012 trong đó nêu rõ nhiệm vụ của từng giai đoạn về giảm cƣờng độ phát thải khí nhà kính, giảm tiêu hao năng lƣợng và giảm lƣợng phát thải KNK trong các hoạt động năng lƣợng.
Nguyễn Thị Thu Huyền 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn thạc sĩ khoa học - Khoa Môi trƣờng, Đại học KHTN * Giai đoạn 2011-2020: + Giảm cƣờng độ phát thải KNK 8-10% so với mức 2010; + Giảm tiêu hao năng lƣợng tính trên GDP 1-1,5% mỗi năm; + Giảm lƣợng phát thải KNK trong các hoạt động năng lƣợng từ 10% đến 20% so với phƣơng án phát triển bình thƣờng. Trong đó mức tự nguyện khoảng 10%, 10% còn lại là mức phấn đấu khi có thêm sự hỗ trợ quốc tế. * Giai đoạn 2021-2030: Giảm mức phát thải KNK mỗi năm ít nhất 1,5-2%, giảm lƣợng phát thải KNK trong các hoạt động năng lƣợng từ 20%-30% so với phƣơng án phát triển bình thƣờng. Trong đó mức tự nguyện khoảng 20%, 10% còn lại là mức phấn đấu khi có thêm sự hỗ trợ quốc tế.
Bên cạnh đó, còn có các chủ trƣơng khác nhƣ: (1) Nghị Quyết 24 NQ/TW ngày 3/6/2013 của Hội nghị TW lần thứ 7 về chủ động ứng phó với biến đổi khí hậu, tăng cƣờng quản lý tài nguyên và bảo vệ môi trƣờng; (2) Chiến lƣợc Quốc gia về Biến đổi Khí hậu đã đƣợc Thủ tƣớng phê duyệt tại Quyết định số 2139/2011/QĐ -TTg ngày 5/12/2011 ghi rõ các mục tiêu chính để đạt đƣợc mục tiêu của UNFCCC: "Ổn định nồng độ KNK trong khí quyển ở mức có thể ngăn ngừa sự can thiệp nguy hiểm của con ngƣời đối với hệ thống khí hậu"; (3) Quyết định của Thủ Tƣớng Chính phủ số 158/2008/QĐ-TTg, ngày 02 tháng 12 năm 2008 phê duyệt “Chƣơng trình mục tiêu quốc gia ứng phó với BĐKH” nêu rõ cần triển khai thực hiện nghiên cứu đề xuất các biện pháp giảm thiểu phát thải khí nhà kính trong lĩnh vực công nghiệp giai đoạn 2009-2015; (4) Nghị quyết Trung ƣơng số 18/NQ-TW ngày 25 tháng 10 năm 2007 của Bộ Chính Trị về định hƣớng phát triển Năng lƣợng quốc gia của VN đến năm 2020, tầm nhìn đến 2050; và (5) Quyết định số 1855/QĐ-TTg ngày 27 tháng 12 năm 2007 của Thủ tƣớng Chính phủ phê duyệt Chiến lƣợc phát triển Năng lƣợng quốc gia đến năm 2020, tầm nhìn 2050 đã khẳng định chính sách nhất quán của Đảng và Nhà nƣớc trong việc sử dụng Năng lƣợng tiết kiệm và hiệu quả, đa dạng hóa nguồn cung cấp. Nguyễn Thị Thu Huyền 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn thạc sĩ khoa học - Khoa Môi trƣờng, Đại học KHTN Đây đƣợc coi là một trong các nhiệm vụ trọng tâm trong suốt thời kỳ công nghiệp hoá, hiện đại hoá của đất nƣớc và là cơ sở để thực hiện đề tài nghiên cứu này cho một lĩnh vực đƣợc đánh giá có “đóng góp” đáng kể vào lƣợng phát thải KNK của Việt Nam. Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu a. Mục tiêu + Phân tích và so sánh mức giảm phát thải KNK khi áp dụng công nghệ siêu tới hạn (đƣợc hiểu là siêu và trên siêu tới hạn SC và USC).
+ Đánh giá đƣợc tiềm năng và rào cản khi áp dụng công nghệ siêu tới hạn vào điều kiện cụ thể ở Việt Nam. Phạm vi nghiên cứu - Hệ thống điện VN từ nay đến 2030; - Các nhà máy nhiệt điện đốt than. Nội dung nghiên cứu - Tìm hiểu Công nghệ lò hơi siêu và trên siêu tới hạn. - Đánh giá tình hình sử dụng và phát triển công nghệ siêu tới hạn trên thế giới.
- Phân tích khả năng áp dụng công nghệ siêu tới hạn tại Việt Nam. - Phân tích khả năng tiết kiệm nhiên liệu và giảm phát thải KNK khi áp dụng công nghệ siêu tới hạn. - Phân tích rõ những thuận lợi và khó khăn, các rào cản khi áp dụng Công nghệ siêu tới hạn ở Việt Nam. Nguyễn Thị Thu Huyền 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn thạc sĩ khoa học - Khoa Môi trƣờng, Đại học KHTN Chƣơng 1 - TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.
TỔNG QUAN VỀ KHÍ NHÀ KÍNH 1. Thực trạng phát thải khí nhà kính trong lĩnh vực nhiệt điện Theo kết quả dự báo của kịch bản phát triển điện đề xuất trong QHĐ 7, tổng lƣợng phát thải KNK của các nhà máy nhiệt điện đốt than nhƣ đƣợc đƣa ra trong bảng 1. Dự báo tổng phát thải KNK từ hoạt động phát điện [11] Đơn vị: 103 tấn Năm 2011 2015 2020 2025 2030 CO 59.658 Kết quả dự báo phát thải CO2 ở bảng 1. cho thấy: - Tổng lƣợng phát thải CO2 tăng nhanh, đến năm 2030 lƣợng CO2 tăng lên 443.802 nghìn tấn, gấp khoảng 7,5 lần so với lƣợng CO2 phát thải năm 2011.
- Lƣợng phát thải KNK từ các nhà máy nhiệt điện đốt than năm 2011 thấp hơn hoặc gần ngang bằng với lƣợng phát thải CO2 từ các nhà máy điện sử dụng các nguồn nhiên liệu khác (dầu và khí); trong khi tỷ lệ điện phát từ nguồn này chỉ ở mức cao hơn 18% tổng sản lƣợng điện. Đến năm 2015, lƣợng phát thải từ nguồn nhiệt điện than tăng gấp đôi so với lƣợng phát thải từ các nhà máy điện sử dụng các nguồn nhiên liệu khác và đến năm 2030 thì lƣợng phát thải CO2 từ nguồn nhiệt điện than tăng cao chiếm khoảng Nguyễn Thị Thu Huyền 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn thạc sĩ khoa học - Khoa Môi trƣờng, Đại học KHTN 86% tổng lƣợng phát thải CO2 từ các nhà máy nhiệt điện trong hệ thống điện Việt Nam. Diễn biến về mức phát thải CO2 của ngành điện đƣợc mô tả trong biểu đồ tăng trƣởng dƣới đây và có thể thấy đƣờng cong phát thải CO2 tăng liên tục không ngừng trong suốt cả giai đoạn phát triển (hình 1. Dự báo mức tăng phát thải KNK từ lĩnh vực phát điện [11] Mức phát thải nhƣ đƣợc dự báo cho thấy: lĩnh vực nhiệt điện sẽ đóng góp một tỷ lệ phát thải KNK lớn trong nền kinh tế Việt Nam, đặc biệt là nhiệt điện than.
Điều này đồng nghĩa với việc sẽ góp phần không nhỏ vào những tổn hại do biến đổi khí hậu gây ra. Mức phát thải này đƣợc tính toán dựa trên kịch bản phát triển bình thƣờng có xem xét đến những tiến bộ về công nghệ, trong đó một vài các nhà máy nhiệt điện than đã có xem xét đến việc sử dụng công nghệ lò trên tới hạn SC. Tuy nhiên, với tiến bộ hơn nữa của khoa học và công nghệ trong thời gian tới, mức phát thải này có thể giảm hơn nữa. Đặc biệt nếu áp dụng đồng thời những chính sách kiểm soát, giảm thiểu và công nghệ mới trong tƣơng lai.
Giả thiết áp dụng công nghệ tiên tiến USC, nhƣ kịch bản nghiên cứu của luận văn, để minh chứng cho tiềm năng tiết kiện nhiên liệu, giảm phát thải KNK và phát triển thị trƣờng tín dụng Cacbon. Nguyễn Thị Thu Huyền 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn thạc sĩ khoa học - Khoa Môi trƣờng, Đại học KHTN Kết quả tính toán giảm phát thải theo các phƣơng án giả thiết đƣợc trình bày ở phần tiếp sau đây của báo cáo. Lƣợng phát thải CO2 và các loại KNK khác từ lĩnh vực nhiệt điện sẽ liên tục gia tăng qua các giai đoạn phát triển trong QHĐ 7 tới năm 2030, từ mức phát thải CO2 dƣới 47,2 nghìn tấn năm 2010 tăng tới gần 444 triệu tấn năm 2030, gần 8 lần. Điều đó đồng nghĩa với chi phí về mặt kinh tế do tác động từ biến đổi khí hậu đƣợc dự báo (với giá không đổi) là 1,2 tỷ vào năm 2010 và tăng tới trên 9 tỷ USD vào năm 2030 [11].
Chi phí này đƣợc tính dựa trên giá trị thiệt hại môi trƣờng do các chất ô nhiễm chính gây ra đƣợc Mans Nilson thuộc Viện Môi trƣờng Thụy Điển tính toán trong báo cáo “Giá trị thiệt hại về môi trƣờng trong chiến lƣợc ngành năng lƣợng ở các nƣớc tiểu vùng sông Mê Kông“. Giá trị này đƣợc tính toán căn cứ vào: (i) Ảnh hƣởng đến sức khỏe gây giảm tuổi thọ và ảnh hƣởng đến sức khỏe do các bệnh hô hấp, phổi. làm gián đoạn thu nhập; (ii) chi phí khám chữa bệnh; (iii) thiệt hại mùa màng; (iv) ảnh hƣởng đến các công trình xây dựng và axit hóa đất. Với những thiệt hại do tác động đƣợc dự báo, mặc dù chƣa có những chế tài bắt buộc, nhƣng Việt Nam vẫn định hƣớng sẽ giảm lƣợng phát thải CO2 từ các ngành kinh tế trong những năm tới theo mục tiêu Tăng trƣởng xanh và Công nghiệp xanh.