PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Sự cần thiết phải nghiên cứu: Phát thải gây ô nhiễm môi trường do giao thông vận tải hiện nay đang là vấn đề nhức nhối trong các đô thị lớn như Hồ Chí Minh. Ngày nay các nước trên thế giới đang tìm kiếm những nguồn nhiên liệu sạch hơn, thân thiện với môi trường hơn có thể thay thế cho xăng, dầu (diesel). Động cơ chạy bằng khí thiên nhiên cùng với động cơ chạy bằng điện và khí Hidro đang được coi là động cơ sạch có thể thay thế cho động cơ chạy bằng diesel nhằm bảo vệ môi trường. Trong đó, động cơ chạy bằng khí thiên nhiên có khả năng thay thế cao hơn khi so sánh về giá thành, tính tự chủ về mặt nhiên liệu và sức mạnh của động cơ.
Trên thế giới hiện nay đã nhiều loại phương tiện chạy bằng khí thiên nhiên được sử dụng trong giao thông vận tải như xe ô tô, xe tải, tàu đường sắt, tàu thủy. Ở Việt Nam, theo chủ trương của nhà nước về tăng cường sử dụng nhiên liệu sạch, thành phố Hồ Chí Minh đã đưa vào sử dụng một số xe buýt chạy bằng khí thiên nhiên (CNG) và đang nỗ lực tăng cường hơn nữa việc sử dụng xe buýt chạy CNG. Tuy nhiên do đặc điểm giá thành phương tiện chạy CNG đắt hơn phương tiện chạy bằng diesel, cơ sở hạ tầng các trạm nạp khí không đáp ứng đủ, giá khí không ổn định, nên việc sử dụng CNG cho phương tiện VTHKCC vẫn còn hạn chế. Do đó, việc nghiên cứu nhằm phát triển, mở rộng việc sử dụng khí thiên nhiên cho VTHKCC tại thành phố Hồ Chí Minh đang là vấn đề cấp thiết, phù hợp với mục tiêu của phát triển VTHKCC trong đô thị.
Chính vì thế, nhóm mong muốn thực hiện đề tài nghiên cứu này nhằm tìm giải pháp cho những vấn đề đang tồn tại cản trở việc mở rộng sử dụng khí thiên nhiên trong giao thông vận tải.2 Mục tiêu nghiên cứu: ✓ Mục tiêu tổng quát: Nghiên cứu nhằm tìm kiếm giải pháp phát triển mở rộng việc sử dụng khí thiên nhiên cho VTHKCC thành phố Hồ Chí Minh ✓ Mục tiêu cụ thể: - Phân tích hiện trạng sử dụng khí thiên nhiên cho VTHKCC tại thành phố Hồ Chí Minh, tìm ra những vấn đề tồn tại làm hạn chế việc sử dụng CNG trong giao thông vận tải nói chung và cho VTHKCC nói riêng - Dự báo nhu cầu và tiềm năng sử dụng khí thiên nhiên cho VTHKCC tại thành phố Hồ Chí Minh - Đề xuất biện pháp, kế hoạch để mở rộng việc sử dụng khí CNG cho VTHKCC tại thành phố Hồ Chí Minh 10 1.3 Nội dung nghiên cứu: - Tìm hiểu lợi ích sử dụng khí thiên nhiên so với xăng, dầu (diesel) cho phương tiện giao thông vận tải (về mặt kinh tế, kỹ thuật, môi trường) nói chung và cho VTHKCC nói riêng - Tìm hiểu kinh nghiệm thực tế sử dụng phương tiện chạy bằng khí thiên nhiên (CNG/LNG) ở Việt Nam và trên thế giới - Nghiên cứu khả năng sử dụng phương tiện VTHKCC chạy bằng CNG/LNG trong điều kiện thực tế tại Việt Nam nói chung và tại TPHCM nói riêng (về mặt kỹ thuật, CSHT, chính sách và thị trường) - Điều tra xác định các doanh nghiệp sử dụng phương tiện VTHKCC chạy bằng CNG/LNG tiềm năng ở TP HCM - Đề xuất biện pháp, chính sách, kế hoạch mở rộng việc sử dụng phương tiện chạy bằng CNG/LNG cho TP HCM 1.4 Phương pháp nghiên cứu: Hai loại dữ liệu được thu thập trong nghiên cứu này: - Dữ liệu và thống kê từ các tổ chức tư nhân và chính phủ liên quan đến ngành công nghiệp vận chuyển khí. - Số liệu điều tra từ các cơ quan quản lý thị trường: công ty vận tải, nhà sản xuất xe, các nhà cung cấp khí đốt, sản xuất CNG. - Nghiên cứu định tính thường nghiên cứu các yêu cầu của khách hàng bằng cách điều tra ý kiến, hành vi và kinh nghiệm của họ từ quan điểm của họ. Từ nhận thức của khách hàng về thị trường NGVs và nhu cầu khí, một dự báo về nhu cầu chuyển đổi phương tiện sử dụng khí được đưa ra trong giai đoạn đầu.
- Tuy nhiên, nó không thể rút ra các xu hướng của thị trường khí trong dài hạn với nghiên cứu định tính chỉ bởi vì phương pháp này được đặc trưng bởi các dữ liệu không số. Vì vậy, nghiên cứu định lượng được sử dụng để nhấn mạnh sự đo lường bằng số của các yêu cầu của khách hàng về khả năng chuyển đổi sang NGVs. - Nghiên cứu thị trường NGV bao gồm ba bước sau: - Bước 1: Dự báo tình hình phát triển của phương tiện giao thông: hiện trạng và xu hướng trong sản lượng hàng hóa và hành khách, số lượng xe và cơ sở hạ tầng đường bộ được phân tích ở bước này. Đầu vào: Dữ liệu và thống kê của Bộ Giao thông vận tải và Sở GTVT thành phố và của các Ban ngành có liên quan, đã được phân tích, số liệu điều tra từ các cơ quan quản lý thị trường.
Đầu ra: Dự báo khối lượng vận chuyển (hành khách và hàng hóa), số lượng xe của các loại cho đến năm 2040. 11 - Bước 2: Dự báo tỷ lệ tăng trưởng của NGV: số lượng tiềm năng các phương tiện có thể chuyển đổi sang khí tự nhiên được dự báo ở bước này. Đầu vào: Dự báo số lượng phương tiện các loại cho đến năm 2040, số liệu điều tra từ các cơ quan quản lý thị trường và các giả định của Tư vấn; dự báo giá nhiên liệu xăng dầu và khí thiên nhiên cho đến năm 2040. Đầu ra: Dự báo số phương tiện chuyển đổi theo từng loại và theo 3 kịch bản (thấp, cơ sở, cao) cho đến năm 2040.
- Bước 3: Dự báo nhu cầu khí tự nhiên cho NGV: khối lượng khí cần thiết cho phân khúc NGV được dự báo ở bước này. Đầu vào: Số NGV bởi các loại cho đến năm 2040, giả định về khả năng tiêu thụ khí tự nhiên của các loại phương tiện, Đầu ra: nhu cầu khí từ NGV.5 Giới hạn phạm vi nghiên cứu: Đề tài của nhóm được giới hạn thực hiện trong phạm vi thành phố Hồ Chí Minh (các tuyến VTHKCC bằng xe buýt và các doanh nghiệp vận tải hành khách công cộng bằng xe buýt tại thành phố HCM) và giới hạn trong vấn đề chuyển đổi từ sử dụng phương tiện chạy bằng xăng sang sử dụng phương tiện chạy bằng CNG cho các tuyến vận tải hành khách công cộng bằng xe buýt.6 Nội dung chính của báo cáo nghiên cứu - Phần I : Cơ sở khoa học của đề tài, nội dung cụ thể bao gồm: + Các khái niệm: +Đặc điểm sử dung khí thiên nhiên trong giao thông vận tải: +Ngành công nghiệp sản xuất khí ga ở Việt Nam hiện nay: +Tổng quan về công nghiệp sản xuất phương tiện sử dụng khí ga trên thế giới và của Việt Nam. +Hệ thống cơ sở hạ tầng cung cấp khí ga cho giao thông vận tải - Phần II: Hiện trạng và đánh giá tiềm năng sử dụng khí thiên nhiên trong VTHKCC tại TP HCM. Nội dung cụ thể bao gồm: + Tổng quan về thành phố HCM + Hiện trạng cung cấp và sử dụng khí thiên nhiên trong VTHKCC tại thành phố Hồ Chí Minh.
- Phần III: Kế hoạch cụ thể nhằm mở rộng thị trường dùng khí khí thiên nhiên trong VTHKCC tại thành phố Hồ Chí Minh. Nội dung cụ thể bao gồm: + Dự báo nhu cầu mở rộng sử dụng khí thiên nhiên + Phỏng vấn doanh nghiệp kinh doanh VTHKCC + Đề xuất kế hoạch, chính sách phát triển khí CNG trong VTHKCC tại TPHCM - Phần IV: Kết luận và kiến nghị 12 2 CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 2.1 Khí thiên nhiên Khí thiên nhiên - CNG (Compressed Natural Gas) là khí nén thiên nhiên với thành phần chủ yếu là methane (CH4), được xử lý và nén ở áp suất cao (từ 200-250 bar tại nhiệt độ môi trường), tạo điều kiện thuận lợi cho tồn trữ và vận chuyển do giảm thể tích khí xuống 200-250 lần. Cũng giống như xăng, khí tự nhiên cũng dễ bắt lửa, do đó có thể sử dụng làm nhiên liệu cho các động cơ đốt trong. Tuy nhiên, do một số hạn chế về kỹ thuật mà mãi đến năm 1930 mới xuất hiện mẫu xe đầu tiên sử dụng khí tự nhiên.2 Phương tiện sử dụng khí thiên nhiên Phương tiện chạy khí thên nhiên là phương tiện chạy bằng khí nén thiên nhiên (CNG) hay khí thiên nhiên hóa lỏng (LNG) như là nhiên liệu sach hơn thay thế cho xăng, dầu diesel.
Xe chạy bằng khí tự nhiên (Natural-gas vehicle hoặc NGV) rất hiệu quả trong sử dụng nhiên liệu, thân thiện với môi trường và hứa hẹn chi phí hoạt động thấp. Hiện nay trên thế giới đã có rất nhiều loại phương tiện chạy bằng khí thiên nhiên, bao gồm: phương tiện giao thông đường bộ (xe con, taxi, xe tải, xe buýt, xe khách) được sử dụng rộng rãi tại nhiều nước trên thế giới như Mỹ, Châu Âu, Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản; phương tiện giao thông đường sắt và đường thủy với một số tuyến vận tải và tàu du lịch ở Châu Âu và Nga.2 Đặc điểm sử dụng khí thiên nhiên trong giao thông vận tải: 2.1 Đặc điểm khí thiên nhiên CNG là khí nén được khai thác từ các mỏ khí tự nhiên hoặc là khí đồng hành trong quá trình khai thác dầu mỏ, qua xử lý và nén ở áp suất cao (250atm) để tồn trữ. Với thành phần chủ yếu là metane CH4 (84%) nên khi cháy khí CNG sinh ra rất ít khí CO2, giúp môi trường sạch hơn, giảm được hiệu ứng nhà kính. Và nếu CNG có bị rò rỉ ra môi trường không khí, nguy cơ hỏa hoạn thấp hơn xăng dầu.
Với thành phần cấu tạo này, CNG đáp ứng được tiêu chí thân thiện môi trường, có tính an toàn khá cao, giá lại rẻ hơn so với các loại nhiên liệu khác từ 10- 30%. Cụ thể, nếu so với dầu FO, DO và LPG, dùng CNG trong sản xuất rẻ hơn 10-15%, dùng trong vận tải rẻ hơn 30-40%. Vì thế, việc sử dụng loại nhiên liệu này sẽ góp phần giảm được tối đa chi phí nhiên liệu. Khí CNG là một loại khí sạch, không có benzene và hydrocarbon thơm kèm theo nên khi đốt nhiên liệu này không giải phóng nhiều khí độc và không phát sinh bụi nên rất thân thiện môi trường.
Trong tương lai, khí CNG sẽ thay thế các loại nhiên liệu như xăng, dầu… Chính vì những ưu điểm trên, khí CNG mang lại nhiều lợi ích cho các 13 ngành sản xuất công nghiệp.