Các kịch bản năng lượng hướng tới nền kinh tế không phát thải cho Việt Nam

Nội dung text: Các kịch bản năng lượng hướng tới nền kinh tế không phát thải cho Việt Nam

1. ENERGY SCENARIOS TO MOVE TOWARD A ZERO-EMISSION ECONOMIC OF VIETNAM CÁC KỊCH BẢN NĂNG LƯỢNG HƯỚNG TỚI NỀN KINH TẾ KHÔNG PHÁT THẢI CHO VIỆT NAM Nguyen Minh Dung, Vo Viet Cuong University of Technical Education - HCMC ABSTRACT Energy, particularly electric energy has been proven to be a driving force in economic development for every country, including Vietnam. The objective of this study is to build various scenarios of energy – environment, which may occur in Vietnam from 2011 to 2030. Factors that influence the energy demands and level of environmental emissions include population growth rate, GDP growth rate, planned development of field economics, level of urbanization, production technology and energy consumption, etc., are investigated in this study. Software, LEAP (Long-range Energy Alternative Planning System) is used to analyze and simulate scenarios of energy – environment. The results show that primary energy demand in Vietnam tends to increase, with a value of 208MTOE (Million Tons of Oil Equivalent) in Reference scenario, 220MTOE in Average growth scenario and 228MTOE in High growth scenario in year 2030. While, the total demand of energy consumption in economic fields is predicted to come to an amount of 148.2MTOE, 152.1MTOE and 152.7MTOE along with scenarios in 2030. And, CO2 emission of Reference, Average growth and High growth scenarios are 571, 552 and 541 million tones of CO2 equivalent, respectively. Keywords: energy scenario, zero-emission economic, LEAP, Vietnam. TÓM TẮT Năng lượng nói chung, đặc biệt là năng lượng điện đã được chứng minh là động lực phát triển kinh tế của mọi quốc gia bao gồm cả Việt Nam. Mục tiêu của nghiên cứu này là xây dựng các kịch bản năng lượng – môi trường có thể xảy ra ở Việt Nam giai đoạn 2011-2030. Các yếu tố ảnh hưởng tới nhu cầu năng lượng và mức độ phát thải cũng được xem xét như mức độ tăng dân số, tăng trưởng GDP, kế hoạch sản xuất của các ngành kinh tế, mức độ đô thị hóa, kỹ thuật sản xuất và tiêu thụ năng lượng Phần mềm LEAP (Long-range Energy Alternative Planning System) được sử dụng để phân tích và mô phỏng các kịch bản năng lượng – môi trường. Các kết quả cho thấy nhu cầu năng lượng sơ cấp ở Việt Nam có xu hướng tăng nhanh, đến năm 2030 đạt khoảng 208MTOE với kịch bản cơ sở, 220MTOE với kịch bản tăng trưởng trung bình và 228MTOE với kịch bản tăng trưởng cao. Trong khi đó tổng nhu cầu tiêu thụ năng lượng trong các lĩnh vực kinh tế được dự báo đến năm 2030 tăng lên 148.2MTOE, 152.1MTOE và 152.7MTOE tương ứng với từng kịch bản. Lượng phát thải CO2 cũng tăng tương ứng đạt khoảng 571, 552, 541 triệu tấn CO2 tương đương vào năm 2030. I. GIỚI THIỆU bao gồm cả việc sử dụng năng lượng hạt Việt Nam là một nước đang phát triển, hơn nhân và năng lượng tái tạo để phát điện. lúc nào hết chúng ta cần đảm bảo an ninh Bên cạnh đó, Việt Nam đang hướng tới năng lượng để duy trì sự phát triển đó. Kinh mục tiêu phát triển bền vững, mô hình có thể tế tăng trưởng nhanh gây ra sự tăng trưởng đảm bảo cho các quốc gia không bị giới hạn tiêu thụ năng lượng mạnh mẽ, đặc biệt là tăng trưởng, xã hội công bằng, phát triển điện, than và sản phẩm xăng dầu. Để đáp ứng kinh tế hiệu quả mà vẫn bảo vệ được môi nhu cầu, Việt Nam đã lên kế hoạch sản xuất trường sinh thái và môi trường xã hội. Khái và sử dụng nhiều dạng năng lượng khác nhau niệm phát triển bền vững thường được đánh
2. giá trên ba mặt là môi trường bền vững, kinh tế bền vững, xã hội bền vững. Mục tiêu của nghiên cứu là xây dựng các kịch bản năng lượng-môi trường có thể xảy ra ở Việt Nam giai đoạn 2011-2030. Nghiên cứu cũng xem xét tác động của một số yếu tố Hình 1. Sơ đồ sản xuất và tiêu thụ năng lên nhu cầu năng lượng như mức độ tăng lượng trưởng dân số (Bảng 2), tăng trưởng GDP (Bảng 1), kế hoạch sản xuất kinh doanh của các thành phần kinh tế chính (Bảng 3, 4, 5), cũng như xu hướng đầu tư công nghệ ở Việt Nam và trên thế giới. Phần mềm có tên LEAP (The Long-range Energy Alternative Planning System)[10] được sử dụng để phân tích các kịch bản năng lượng-môi trường ở Việt Nam giai đoạn 2011-2030. II. NGUYÊN LÝ XÂY DỰNG KỊCH BẢN NĂNG LƯỢNG – MÔI TRƯỜNG Hình 2. Sơ đồ tiêu thụ năng lượng và phát A. Sơ đồ sản xuất và tiêu thụ năng lượng thải Kịch bản năng lượng – môi trường được xây dựng dựa trên cách mà năng lượng được III. CƠ SỞ ĐỀ XUẤT CÁC KỊCH BẢN sản xuất, chuyển đổi và phân phối nhằm đáp NĂNG LƯỢNG – MÔI TRƯỜNG Ở VIỆT ứng cho các nhu cầu tiêu thụ (Hình 1) hướng NAM GIAI ĐOẠN 2011-2030 tới mục tiêu tăng trưởng kinh tế, áp lực của A. Mục tiêu phát triển kinh tế tăng dân số và bảo vệ môi trường dựa trên Các kịch bản phát triển kinh tế giai đoạn nguồn tài nguyên của Việt Nam. 2011-2030 được dự báo dựa trên xu hướng Trong đó năng lượng sơ cấp có thể là than, những năm qua (2000-2010) đồng thời tham dầu thô, nước, gió, năng lượng mặt trời, sinh khảo các báo cáo của Ủy Ban Giám Sát Tài khối, Các yếu tố tác động (1) có thể là độ Chính Quốc Gia, báo cáo nghiên cứu ngành dự trữ, tiềm năng khai thác, khả năng khai điện, phù hợp với mục tiêu tăng trưởng GDP thác. Hoạt động chuyển đổi bao gồm các do Bộ Kế Hoạch và Đầu Tư soạn thảo (2011) hoạt động như sản xuất điện, khai thác than, có xét đến những biến động của tình hình lọc hóa dầu, sản xuất than củi nhằm tạo ra kinh tế thế giới. Theo đó tình hình kinh tế các dạng năng lượng hữu ích. Các yếu tố tác chung vẫn chưa thuận lợi để Việt Nam có thể động (2) có thể là công suất của nhà máy, quay lại mức tăng trưởng cao như trước thời khả năng khai thác hàng năm, chi phí sản gian khủng hoảng. Ba kịch bản phát triển xuất Đối với nhu cầu năng lượng, Các yếu kinh tế dự báo cho giai đoạn 2011-2030 được tố tác động (3) có thể kể tới như tăng trưởng trình bày trong Bảng 1. dân số, phát triển kinh tế, sử dụng và tiết Bảng 1. Các kịch bản tăng trưởng GDP giai kiệm năng lượng, ứng dụng kỹ thuật đoạn 2011-2030 (Unit: %). 2011÷ 2016÷ 2021÷ Kịch bản\giai đoạn B. Tiêu thụ năng lượng và phát thải 2015 2020 2030 Nói chung, mọi hoạt động của con người Cơ sở 5.5 6.5 6.5 đều sinh ra các chất thải, có thể ở dạng khí, Trung bình 6 7 7 lỏng hay rắn. Trong đó hoạt động sản xuất Tăng trưởng cao 6.5 7.5 7.5 điện được đánh giá là phát sinh khí thải tương đối lớn. Hình 2 trình bày quá trình tiêu Bảng 2. Kịch bản tăng trưởng dân số giai thụ năng lượng và phát thải của các hoạt đoạn 2011-2030 (Đ/v: Triệu người) động sản xuất kinh doanh. Năm 2015 2020 2025 2030 Dân số 91.8 96.1 99.7 102.6
3. B. Chiến lược tăng trưởng dân số Bảng 3. Kế hoạch sản xuất của một số ngành Kịch bản tăng trưởng dân số dự báo dựa công nghiệp chính giai đoạn 2011-2030 trên các số liệu thống kê và phù hợp với các (Đ/v: Triệu tấn). mục tiêu dân số trong chiến lược Dân số và Ngành\ 2010 2015 2020 2025 2030 Giai đoạn Sức khỏe sinh sản 2011-2020 của Tổng cục (a) dân số – Kế hoạch hóa gia đình. Dự kiến Sắt thép 8.7 15÷16 20÷21 24÷25 27÷28 50.6 79.7÷ 101.7÷ 123÷ Xi măng (b) Việt Nam sẽ theo đuổi mục tiêu giảm tỉ lệ 87.6 111.8 128 tăng trưởng dân số từ 1.2% năm 2010 về Giấy và bột 1.85 5÷5.8 8÷8.9 11÷12 0.5% vào năm 2030 (Bảng 2). Nhằm kiểm giấy (c) (a) (b): soát tình trạng tăng trưởng dân số quá nóng, :Báo cáo ngành thép, 2010. Kế hoạch sản xuất ngành xi măng, 2010 (Bộ xây dựng). (c):Báo cáo ngành cải thiện mức sống dân cư và đời sống xã giấy (Hiệp hội giấy và bột giấy). hội. Chiến lược dân số cũng hướng đến mục tiêu đô thị hóa đạt 54% vào năm 2030. Bảng 4. Mục tiêu tăng trưởng của lĩnh vực [31, 32] nông-lâm-ngư và thương mại-dịch vụ C. Kế hoạch sản xuất – mục tiêu tăng trưởng Lĩnh vực Mục tiêu tăng trưởng giai của các lĩnh vực kinh tế đoạn 2011-2030 Kế hoạch sản xuất và mục tiêu tăng trưởng Nông – Lâm - Duy trì tăng trưởng ổn định của các thành phần kinh tế cũng được sử Ngư đạt mức 3.5÷ 4%/năm dụng để phân tích nhu cầu năng lượng của Thương mại – Tăng trưởng được mong đợi nền kinh tế trong giai đoạn khảo sát (Bảng 3 dịch vụ đạt 7.8÷8.5%/năm giai đoạn và 4). 2011-2015 và 8÷ 8.5%/năm giai đoạn 2015-2020. D. Đặc điểm hoạt động của lĩnh vực giao [28] thông vận tải (GTVT) Bảng 5. Đặc điểm GTVT năm 2010 Lĩnh vực GTVT đang sử dụng năng lượng Khu vực Khối lượng luân chuyển tương đối lớn, nhất là nhiên liệu có nguồn trung bình Vận tải hành khách 1238.70 gốc từ năng lượng hóa thạch như xăng, (hành khách-km/người) diesel, dầu nhớt Để dự báo nhu cầu năng Vận tải hàng hóa 2574.49 lượng của lĩnh vực này, nghiên cứu sử dụng (tấn-km/người) một số dữ liệu được tổng hợp và phân tích (Nguồn: Phân tích số liệu từ Tổng cục thống kê|Bộ trong hai khu vực là vận tải hành khách và giao thông vận tải) vận tải hàng hóa. E. Đặc điểm tải điện Nhằm giảm biến và độ phức tạp trong tính toán, đường cong tải điện được xác định theo phần trăm nhu cầu đỉnh tải. Năm 2010 được sử dụng để xây dựng đồ thị này. Theo EVN, năm 2010 công suất cực đại của toàn hệ thống điện là 18500MW và tải cực đại cả nước đạt khoảng 16000-16500MW (khoảng 90% đỉnh tải). Kết hợp với thông tư Hình 3. Đường cong phụ tải đỉnh năm 2010 [27] 05/2011/TT-BCT của Bộ Công Thương IV. MỤC TIÊU VÀ RÀNG BUỘC về thời gian vận hành của hệ thống điện Việt Mục tiêu của nghiên cứu là xây dựng kịch Nam, một năm được chia thành chín mẫu tải bản năng lượng – môi trường giai đoạn để phân tích và xây dựng phụ tải trung bình 2011-2030 dưới tác động của tăng trưởng năm cho các kịch bản nghiên cứu. dân số, mục tiêu tăng trưởng của các lĩnh vực Hình 3 trình bày chín mẫu tải và giá trị trung kinh tế, các ứng dụng công nghệ phù hợp bình của mẫu. với chủ trương tăng cường sử dụng năng lượng tái tạo nhằm bổ sung nguồn năng lượng thay thế và bảo vệ môi trường ở nước ta được phê duyệt trong quy hoạch điện VII.
4. A. Hàm mục tiêu 4. Chi phí phát điện Các kịch bản năng lượng phải hướng đến Chi phí phát điện được tính toán theo công việc giảm cường độ tiêu thụ năng lượng, thức (7): kiềm hãm tốc độ phát thải trong khi vẫn đáp , ∑ .,,.,, Æ Min (7) ứng nhu cầu cho phát triển kinh tế, gia tăng Trong đó: CG là chi phí phát điện; Cg là chi dân số với chi phí thấp nhất có thể. phí sản xuất lượng điện g trong năm y theo 1. Tiêu thụ năng lượng kịch bản s; Xg là sản lượng điện sản xuất g Nhu cầu năng lượng tiêu thụ của các lĩnh theo đồ thị phụ tải q (Hình 3) trong năm y vực kinh tế được tính theo công thức (1): theo kịch bản s. ,, ,,.,, Æ Min (1) ,,& ,,: Chi phí sản xuất điện (gồm Trong đó: D là nhu cầu năng lượng tiêu thụ; chi phí nhiên liệu, chi phí đầu tư, chi phí vận TA là tổng mức hoạt động tiêu thụ năng hành và bảo dưỡng) và sản lượng điện của lượng; EI là cường độ tiêu thụ năng lượng; b các nguồn phát điện khác nhau như thủy là nhánh hoạt động; s là kịch bản và y là năm điện, nhiệt điện than, nhiệt điện khí, nhiệt tính toán trong kịch bản s (y nằm trong điện dầu, điện hạt nhân, sinh khối, gió, mặt trời khoảng 2010÷2030). ,, được tính theo công thức (2): B. Ràng buộc ,, ,,.,, . ,, (2) 1. Khả năng khai thác Với mỗi dạng năng lượng, sản lượng của Trong đó: A là mức hoạt động của nhánh b chúng bị giới hạn bởi nhiều yếu tố. Năng riêng biệt b, b là nhánh con của b’, b’ là lượng hóa thạch như than, dầu, khí tự nhiên nhánh con của nhánh b’’, giới hạn bởi khả năng khai thác, lượng dự 2. Phát thải do sử dụng năng lượng của trữ, biến động giá Năng lượng tái tạo như nền kinh tế gió, mặt trời, sinh khối giới hạn bởi khả Phát thải từ các hoạt động sử dụng năng năng khai thác hàng năm, tiềm năng khai lượng được tính toán bởi công thức (3): thác, trình độ ứng dụng công nghệ ,,, ,,,.,,.,, ÆMin (3) Bảng 6. Công suất dự kiến của lĩnh vực sản xuất than và lọc hóa dầu [14, 16, 17] Trong đó: E là lượng phát thải; EF là hệ số Lĩnh vực Công suất Hiệu suất Mức phát thải; ED là hệ số suy giảm phẩm chất (Triệu (%) sẵn phát thải; t là loại công nghệ sử dụng; y là tấn/năm) sàng năm tính toán; v là năm công nghệ được đưa 2010 2030 2010 2030 tối đa vào sử dụng. (%) Khai thác < 144 80 55 65 70 3. Chi phí sử dụng năng lượng than (a) Chi phí sử dụng năng lượng có thể được Lọc hóa < 60 6.5 (b) 95 95 100 xác định qua công thức (4): dầu (a)Công suất thiết kế tối đa của ngành than. . . Æ Min (4) (b) , , , Tổng công suất của 10 dự án lọc hóa dầu được đầu Hoặc (5): tư và cấp phép đầu tư. . . Æ Min (5) , ,, ,, 2. Công suất phát điện Trong đó: C là chi phí; là hệ số chuyển Đối với lĩnh vực sản xuất điện còn bị ràng đổi giá; CA là chi phí trên một mức hoạt buộc bởi công suất phát, công suất lắp đặt, động; AL là mức hoạt động và CF là chi phí hiệu suất của công nghệ, năng lượng sơ cấp trên một đơn vị năng lượng (gồm nhiều dạng được sử dụng Phương thức điều độ các nhà như điện, than, sản phẩm xăng dầu, ). máy điện được sử dụng là “merit order” được xác định theo công thức (6): (mức ưu tiên). Mức ưu tiên được xác định (6) dựa trên các yếu tố như mức độ ổn định phát điện, giá rẻ, nguyên liệu sản xuất dồi dào Trong đó: r là lãi xuất trung bình năm, ε là tỷ Thủy điện và điện nguyên tử được xem là lệ lạm phát trung bình năm. nguồn năng lượng giá rẻ và ổn định nên được
5. sử dụng để phát nền, ưu tiên mức 1. Điện thải lớn. Bảng 7 thể hiện một số thông tin gió, điện mặt trời, điện sinh khối hiện đang của lĩnh vực này sử dụng trong nghiên cứu. được đánh giá có mức chi phí cao nhưng 3. Chi phí năng lượng trong thời gian tới khi giá nguyên liệu hóa Chi phí phát điện ở Việt Nam hiện nay thạch có chiều hướng tăng thì yếu tố giá đang được xem là có mức giá tương đối thấp không còn mang ý nghĩa quyết định. Bên so với mức trung bình của khu vực. Bảng 8 cạnh đó chủ trương của chính phủ nhằm đưa trình bày một số chi phí cơ bản đối với từng thêm các nguồn năng lượng thay thế và bảo loại nhà máy điện ở Việt Nam. vệ môi trường trong lĩnh vực phát điện nên Giá bán điện đang từng bước được điều các dự án này sẽ được quan tâm đầu tư từ chỉnh hướng đến giá bán trung bình trong chính phủ và từ các nước phát triển nhằm khu vực, nhằm giảm bớt sự hổ trợ giá từ mua lại quyền phát thải của Việt Nam thông ngành than, dầu khí và các chính sách từ qua các dự án CDM. Mặc dù độ ổn định chính phủ. Tuy nhiên sẽ theo lộ trình và có không cao do các yếu tố tự nhiên, nhưng với sự quản lý của nhà nước nhằm ổn định thị nguồn năng lượng dồi dào và khả năng tự trường giá. Bên cạnh đó nhu cầu nhiên liệu động hóa cao, các nguồn này cũng sẽ được hóa thạch đang có nhiều biến động do yếu tố huy động phát liên tục do đó chọn ưu tiên thời tiết và bất ổn chính trị làm gián đoạn mức 1. Nhiệt điện than và nhiệt điện khí nguồn cung và biến động giá. Do đó hiện rất được chọn ưu tiên mức 2 bởi yếu tố giá, do khó dự báo chính xác chi phí nhiên liệu. đặc thù ngành điện nước ta còn thiếu nên đa Nghiên cứu chỉ xem xét một số yếu tố chi số các nhà máy này huy động hoạt động liên phí trong lĩnh vực phát điện và tiêu thụ năng tục như phát nền, một số nhà máy được dùng lượng của các thành phần kinh tế. Tỷ giá khi đỉnh tải nhờ khả năng thay đổi công suất 1USD/VND là 20000 (cuối năm 2010). linh hoạt. Các nhà máy nhiệt điện dầu mức ưu tiên 3 do giá nhiên liệu cao và lượng phát Bảng 7. Một số yếu tố ràng buộc công suất phát trong lĩnh vực sản xuất điện [3 ,9, 14] Công suất lắp Hiệu suất Mức ưu Mức sẵn Khả năng thay đổi Loại nhà máy đặt [MW] [%] tiên sàng tối đa công suất/giờ 2010 2030(a) 2010 2030 [%] [%/h] Thủy điện (*) 4449 23047 100 100 1 (Base) 80 10 2 (Base- Nhiệt điện khí 7952 17322 57 60 90 40÷60 Peak) 2 (Base- 5347 75749 35 50 70 20 Nhiệt điện than Peak) Nhiệt điện dầu 2000 2700 30 30 3 (Peak) 80 40÷50 Điện gió 37.5 6200 100 100 1 (Base) 66 0 Điện mặt trời 2 1000 100 100 1 (Base) 66 0 Điện sinh khối 152.4 6600 30 30 1 (Base) 60 15÷20 Điện nguyên tử 0 9689 100 100 1 (Base) 80 2 (a): Dữ liệu được phê duyệt trong quy hoạch điện VII, (*)Bao gồm cả thủy điện tích năng Bảng 8. Một số chi phí trong lĩnh vực sản xuất điện [9, 18] Chi phí Số năm Số giờ hoạt Chi phí [cent/kWh] Tuổi đời Loại nhà máy đầu tư xây dựng động Cố Vận hành & Nhiên [năm] [$/kW] định bảo trì liệu [năm] [giờ/năm] Thủy điện (*) 1400 3.5 0.2 0 3÷6 4000 40 Nhiệt điện khí 600 1.2 0.12 5.4 1÷2 6000 25 Nhiệt điện than 1200 2 0.2 2.8 4 6500÷7000 30 Nhiệt điện dầu 200 1.6 0.16 15 1 2000 10 Điện gió 1700÷2000 8.6÷10.68 * 0 1 6500÷7000 20÷25 Điện mặt trời 2500 15÷20 * 0 1 3000 30 Điện sinh khối 1500 6-8 * 0.4 3÷4 6000 25 Điện nguyên tử 1800÷2500 4.9 2 5÷6 6500÷7000 40 * Bao gồm cả chi phí cố định và chi phí biến đổi
6. V. TIỀM NĂNG VÀ HIỆN TRẠNG CÁC Bảng 9. Tiềm năng và hiện trạng của các NGUỒN NĂNG LƯỢNG Ở VIỆT NAM nguồn năng lượng ở Việt Nam (2011)[3, 8] Thực tế hiện có nhiều dạng năng lượng Nguồn Đơn vị Tiềm năng Hiện trạng đang được sử dụng phục vụ cho nhu cầu của Thủy điện nhỏ MW > 7000 > 600 con người như điện, xăng, dầu, khí hóa lỏng, Sinh khối MW > 2500 150 khí nén, than, củi trong đó điện là dạng Khí sinh học MW > 100 > 0.5 năng lượng phổ biến nhất. Các dạng năng Rác thải MW > 320 2.4 Mặt trời (*) kWh/m2 4÷5 lượng này và các nguồn năng lượng tự nhiên MW 2 khác như nước, gió, mặt trời, sinh khối đang Gió (*) MW 1800÷9000 37.5 được sử dụng để sản xuất điện phục vụ đời (713000 [14]) sống và phát triển kinh tế. Sóng-thủy triều MW 100÷200 0 Địa nhiệt MW 340 0 A. Các nguồn năng lượng tái tạo (*): Chưa được lượng hóa đầy đủ do thiếu điều tra và Theo nghiên cứu đánh giá năng lượng đo đạc chính xác; >: lớn hơn 50.0 Châu Á của Ngân hàng thế giới (2010), tổng Phát điện 40.0 Tiệu thụ nội địa tiềm năng điện gió Việt Nam đạt n Xuất khẩu ấ 30.0 u t 513360MW. Ngoài ra, Việt Nam nằm gần ệ 20.0 đường xích đạo nên có lợi thế về thời gian và Tri 10.0 cường độ chiếu sáng với khoảng 2000-2500 0.0 giờ nắng/năm. Do đó tiềm năng sản xuất điện từ mặt trời có thể đạt 4 ÷5kWh/m2. Bên cạnh 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 đó, mỗi năm Việt Nam có khoảng 60 triệu Nguồn:Tổng cục thống kê|Vinacomin tấn rác sinh khối từ hoạt động nông lâm Hình 4. Sản xuất, tiêu thụ và xuất khẩu than nghiệp, 40% trong đó sử dụng cho nhu cầu Việt Nam giai đoạn 2001- 2011 hộ gia đình. Lượng sinh khối dùng sản xuất 2. Dầu - khí điện còn rất nhỏ. Đến năm 2010, khoảng 30 mỏ dầu được Mặc dù đang có nhiều tiềm năng nhưng phát hiện và khai thác ở Việt Nam [16], chủ đóng góp thực tế của nguồn năng lượng này yếu tập trung ở bể trầm tích đệ tam như Sông ở nước ta còn tương đối thấp, chỉ mới có Hồng, Phú Khánh, Cửu Long, Nam Côn Sơn, thủy điện nhỏ đạt được kết quả đáng ghi Mã lay – Thổ Chu, Tư Chính – Vũng Mây, nhận (Bảng 9). Trường Sa và Hoàng Sa. Có bảy mỏ có trữ B. Các nguồn năng lượng hóa thạch lượng trên 12 triệu tấn, mỏ Bạch Hổ là lớn 1. Than nhất với 190 triệu tấn[16]. Bên cạnh các mỏ than đang khai thác ở 10 NG-Gen. 25 NG-DUse. Quảng Ninh, Quảng Nam, với trữ lượng u 8 CO-Pro. 20 ầ hơn 15 tấn. Gần đây tập đoàn Than – Khoáng 6 15 n d sản Việt Nam (Vinacomin) thông báo tìm ấ u t ệ m3khí 4 10 thấy mỏ than rộng khoảng 2500km2 bên ỷ T dưới đồng bằng sông Hồng[30], tổng trữ lượng 2 5 Tri dự báo khoảng 210 tỷ tấn, lớn hơn nhiều so 0 0 với các mỏ đang khai thác ở đông bắc Việt 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Nam[28]. Lượng than khai thác không có nhiều biến Nguồn: Petrolvietnam động trong những năm gần đây do không có NG-Gen: Sản lượng khí dùng sản xuất điện; NG-DUse: Sản lượng khí dùng tiêu thụ nội địa; nhiều mỏ mới được phát hiện và khai thác. CO-Pro: Sản lượng dầu thô. Trong khi nhu cầu nội địa lại có xu hướng Hình 5. Sản lượng khí tự nhiên và dầu thô ở tăng phục vụ cho các mục tiêu phát triển kinh Việt Nam giai đoạn 2000-1011. tế, do buộc phải ưu tiên phục vụ nhu cầu trong nước và phát điện làm cho lượng than Sản lượng dầu thô và khí tự nhiên giai đoạn xuất khẩu giảm đi đáng kể (Hình 4). 2000–2011 thể hiện trong hình 5. Tốc độ tăng trưởng trung bình của dầu thô là
7. 19.7%/year giai đoạn 1990-2000. Tuy nhiên VI. KẾT QUẢ CÁC KỊCH BẢN NĂNG giai đoạn 2000-2011 nó có xu hướng giảm do LƯỢNG – MÔI TRƯỜNG hầu hết các mỏ khảo sát đã được đưa vào sử A. Nguồn năng lượng sơ cấp dụng. Với khí, nhờ áp dụng công nghệ thu Kết quả cho thấy nhu cầu năng lượng sơ hồi và xử lý khí đã có thể khai thác được khí cấp tăng trưởng theo các mục tiêu phát triển tự nhiên, khí đồng hành thay vì phải đốt bỏ kinh tế. Bảng 11 trình bày tổng nhu cầu năng như công nghệ cũ, do đó tốc độ tăng trưởng lượng sơ cấp cần thiết theo các kịch bản. bình quân tương đối cao, khoảng 22.4%/năm Bảng 11. Nhu cầu năng lượng sơ cấp ở Việt giai đoạn 2001-2011. Nam đến năm 2030 (MTOE) Kịch bản 2015 2020 2025 2030 C. Năng lượng điện. Cơ sở 109 148 177 208 Những năm gần đây, nguồn điện và nhu Trung bình 113 153 185 220 cầu tiêu thụ điện đều tăng nhanh. Đó là cơ Cao 117 157 191 228 hội phát triển cũng là thách thức trong việc B. Tiêu thụ năng lượng đảm bảo cung cấp điện và chất lượng điện 1. Nhu cầu năng lượng năng. Hình 6 cho thấy tổng lượng điện sản Tổng nhu cầu tiêu thụ năng lượng của các xuất và mua vào của EVN (Tập đoàn điện lĩnh vực kinh tế được dự báo tăng dần từ lực Việt Nam) từ năm 2004 đến nay. 120 57.3MTOE năm 2010 lên 148.2MTOE, 84.75 100.07 112.6 100 74.7 66.4 152.1MTOE và 152.7MTOE vào năm 2030 80 57.1 45 50.3 60 lần lượt theo các kịch bản Cơ sở, Tăng kWh ỷ 40 T 20 trưởng trung bình và Tăng trưởng cao (xem 0 hình 9). Một cách tổng quan, nếu chú trọng đầu tư công nghệ, kỹ thuật để đạt được mục 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011f tiêu tăng trưởng, chúng ta có thể giảm được Hình 6. Tổng lượng điện sản xuất và mua cường độ tiêu thụ năng lượng của các thành vào của EVN giai đoạn 2004 - 2011. phần kinh tế. Số liệu thống kê cho thấy Việt Nam là 2. Phát thải CO2 nước tiêu thụ điện đứng thứ 50 trên thế giới Phát thải CO2 theo các kịch bản Cơ sở, [24] (2009) , tình trạng thiếu điện đã xảy ra Tăng trưởng trung bình và Tăng trưởng cao trong giai đoạn 2005-2009, kìm hãm sự phát lần lượt là 571, 552 và 541 triệu tấn CO2 triển kinh tế - xã hội, dự báo tình trạng này sẽ tương đương vào năm 2030 (Hình 7). Phát còn tiếp tục trong thời gian tới do vậy các thải CO2 trung bình của Việt Nam còn tương quy hoạch cho hệ thống điện là rất cần thiết. đối thấp (2 tấn/người/năm - 2010) nếu so Gần đây nhất là quy hoạch điện VII. Bảng 10 sánh với mức bình quân của thế giới (4.5÷4.8 tổng hợp một số thông tin chính về nguồn tấn/người/năm). Tuy nhiên lượng phát thải điện. trung bình này sẽ đạt 5.6, 5.4 and 5.3 Bảng 10. Kế hoạch tăng công suất nguồn tấn/người/năm vào năm 2030 lần lượt theo [24] điện phê duyệt trong quy hoạch điện VII . các kịch bản. Dù vẫn còn thấp so với mức 2020 2030 phát thải trung bình hiện nay của nhiều nước Công Công Nguồn suất [%] suất [%] phát triển như Trung Quốc (7.2 tấn/người), (MW) (MW) 27 nước liên minh Châu Âu (7.5 tấn/người), Thủy điện 17325 23.1 17325.4 11.8 Mỹ (17.3 tấn/người), [31], nhưng đây là một Thủy điện tích năng 1800 2.4 5725.2 3.9 Nhiệt điện than 36000 48.0 75748.8 51.6 mức tăng đáng báo động đối với vấn đề môi Nhiệt điện khí 12375 16.5 17322.4 11.8 trường ở Việt Nam. Năng lượng tái tạo 4200 5.6 13799.2 9.4 Việc ứng dụng các biện pháp kỹ thuật và Điện nguyên tử 975 1.3 9688.8 6.6 phát triển công nghệ trong các kịch bản Tăng Điện nhập khẩu 2325 3.1 7193.2 4.9 Tổng công suất 72675 100 146800 100 trưởng cao và Tăng trưởng trung bình giúp giảm bớt mức độ phát thải trong các lĩnh vực, tuy nhiên cần phải được quan tâm hơn nữa.
8. C. Sản xuất điện 600.0 Trung bình Tổng phát thải 1. Công suất lắp đặt và sản lượng điện 500.0 Cao ng Cơ sở Hiện nay hệ thống điện bao gồm các nguồn 400.0 đươ điện từ than, khí (đồng hành và không đồng ng 300.0 hành), thủy điện, dầu và một vài dạng năng ươ Phát điện lượng tái tạo khác. Cả công suất lắp đặt và 200.0 n CO2 t sản lượng điện đều tăng từ nhanh phục vụ ấ 100.0 u t nhu cầu từ năm 2011 đến 2030. Hình 8 thể ệ 0.0 hiện giá trị công suất lắp đặt và sản lượng Tri điện theo ba kịch bản. Nhiệt điện dầu không 2010 2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030 có nhiều kế hoạch phát triển thêm, chỉ sử Hình 7. Các kịch bản phát thải CO2 của nền dụng và nâng cấp bổ sung nhà máy có sẵn. kinh tế và phát điện ở Việt Nam (2011-2030) Nhiệt điện than có mức độ tăng mạnh mẽ từ 160.0 Trung bình Cao 800.0 nay đến năm 2030 (bảng 10). Vì vậy chúng Cơ sở Trung bình 140.0 700.0 ta sẽ phải tăng sản lượng than nội địa hoặc Cao Cơ sở 120.0 600.0 phải nhập than từ Australia hay Indonesia để Sản lượng đáp ứng cho lượng than thiếu hụt. Bên cạnh kWh] 100.0 500.0 ỷ đó cũng cần phải tăng các nguồn từ năng Công suất lắp đặt n [ T ệ 80.0 400.0 i lượng khác như thủy điện tích năng, sinh đ t [Ngàn Megawatts] t [Ngàn ng khối, gió, mặt trời, hạt nhân đặ 60.0 300.0 p ượ ắ n l t l ả 2. Chi phí phát điện ấ 40.0 200.0 S Bảng 12 trình bày mức tăng chi phí phát điện giai đoạn 2011 đến 2030. Công su 20.0 100.0 Bảng 12. Chi phí phát điện đến năm 2030 0.0 0.0 (Đ/v: Tỷ USD) Kịch bản 2015 2020 2025 2030 2011 2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030 Cơ sở 14.58 20.67 29.67 42.64 Trung bình 14.89 20.52 30.37 44.56 Hình 8. Kịch bản tăng trưởng công suất lắp Cao 14.72 20.47 30.58 45.01 đặt và sản lượng điện trong hệ thống điện Việt Nam (2011-2030) Tổng chi phí đầu tư cho nguồn phát điện theo các kịch bản Cơ sở, Tăng trưởng trung bình D. Khai thác than và Tăng trưởng cao tới năm 2030 được dự Sản lượng ngành than dự báo đạt 57.4 triệu báo ở mức 42.64 tỷ USD, 44.56 tỷ USD và tấn/năm năm 2020 và 63.1 triệu tấn/năm năm 45.01 tỷ USD (Chi phí này bao gồm chi phí 2030 với kịch bản Cơ sở. Với kịch bản Tăng đầu tư nguồn phát, chi phí vận hành quản lý, trưởng trung bình sẽ là 64.2 triệu tấn/năm chi phí nhiên liệu. Chưa tính đến chi phí đầu năm 2020 and 77.1 triệu tấn/năm năm 2030, tư máy biến áp, đường dây truyền tải và các với kịch bản Tăng trưởng cao con số này lần chi phí dịch vụ, kinh doanh trong hoạt động lượt là 67.7 triệu tấn/năm và 84.1 triệu cung cấp điện). tấn/năm. Bảng 13 trình bày sản lượng dự báo của lĩnh vực khai thác than giai đoạn 2011- 3. Phát thải CO2 2030 ở Việt Nam. Phát thải CO2 từ sản xuất điện luôn chiếm Bảng 13. Kịch bản sản lượng ngành than đến một tỷ lệ lớn trong tổng khí thải của nền kinh năm 2030 (Đ/v: Triệu tấn than) tế. Nó chiếm khoảng 21% trong năm 2010 Kịch bản 2015 2020 2025 2030 tăng lên 39-40% vào năm 2030. Hình 7 cho Cơ sở 55 57 60 63 thấy mức độ tăng phát thải CO2 của lĩnh vực Trung bình 58 64 71 77 Cao 60 68 76 84 này giai đoạn 2011-2030. Có thể thấy việc tăng lượng lớn công suất các nhà máy nhiệt điện than làm cho lượng khí thải của lĩnh vực E. Lọc hóa dầu này tăng nhanh chóng trong thời gian tới. Công nghiệp dầu khí đang có nhiều tiềm năng phát triển ở Việt Nam. Sản lượng nội
9. địa của các sản phẩm từ dầu mỏ có xu hướng Bảng 14. Kịch bản sản lượng ngành dầu khí tăng dần đến năm 2030. Với kịch bản Cơ sở, đến năm 2030 (Đ/v: Triệu tấn dầu tương sản lượng sẽ đạt 35.9MTOE/năm vào năm đương) 2030, đạt 41.1MTOE/năm với kịch bản Tăng Kịch bản 2015 2020 2025 2030 trưởng trung bình và 46.2MTOE/năm với Cơ sở 9.5 19.7 28.3 35.9 kịch bản Tăng trưởng cao. Bảng 14 thể hiện Trung bình 9.5 21.6 31.9 41.1 Cao 12.1 25.2 36.4 46.2 sản lượng của lĩnh vực lọc hóa dầu dự báo đến năm 2030. D. Cân bằng năng lượng 1. Sản xuất điện (Đ/v: Tỷ kWh) Cơ sở (a) Tăng trưởng trung bình (b) Tăng trưởng cao (c) Hình 9. Cân bằng năng lượng lĩnh vực sản xuất điện theo các kịch bản (2011-2030) Sản lượng điện được dự báo đạt 352.2 tỷ đoạn 2022 đến 2026. Tuy nhiên, tình trạng kWh vào năm 2020 và 631.5 tỷ kWh vào thiếu điện sẽ tăng nhẹ trở lại sau đó do tăng năm 2030 trong kịch bản Cơ sở. Với kịch bản trưởng tiêu thụ điện nhanh hơn tăng công này chúng ta vẫn thiếu điện và cần phải nhập suất nguồn phát. Với kịch bản Tăng trưởng khẩu điện từ bên ngoài hoặc giảm tiêu thụ cao (Hình 9c), lượng điện sản xuất sẽ đảm điện trong nước (Hình 9a). Với kịch bản bảo cung cấp đủ điện cho nhu cầu tiêu thụ Tăng trưởng trung bình (Hình 9b), sản lượng điện nội địa từ năm 2018 và chúng ta có thể điện ước đạt 363.9 tỷ kWh vào năm 2020 và thoát khỏi tình trạng thiếu điện hay phải nhập 678 tỷ kWh năm 2030, lượng điện thiếu hụt khẩu điện từ bên ngoài. sẽ giảm dần và đảm bảo cung cấp điện giai 2. Khai thác than (Đ/v:Triệu tấn than) Cơ sở (a) Tăng trưởng trung bình (b) Tăng trưởng cao (c) Hình 10. Cân bằng năng lượng trong lĩnh vực khai thác than theo ba kịch bản (2011-2030) Trong bất kỳ kịch bản nào thì từ năm 2013 51.2, 63.4 và 52.6 triệu tấn/năm vào năm Việt Nam cũng sẽ phải nhập khẩu than nhằm 2030 tương ứng với các kịch bản Cơ sở, đáp ứng lượng than thiếu hụt cho các nhu cầu Tăng trưởng trung bình và Tăng trưởng cao. nội địa. Lượng than nhập khẩu dự báo ở mức
10. 3. Lọc hóa dầu (Đ/v:Triệu tấn dầu tương đương - MTOE) Cơ sở (a) Tăng trưởng trung bình (b) Tăng trưởng cao (c) Hình 11. Cân bằng năng lượng trong lĩnh vực lọc hóa dầu theo các kịch bản (2011-2030) Việc đầu tư cho các trung tâm lọc hóa dầu cao. Lượng khí thải khi đó lần lượt là 571, giai đoạn 2011-2030 giúp tăng các sản phẩm 552 và 541 triệu tấn CO2/năm, trong đó hoạt xăng dầu nội địa và giảm dần lượng nhập động chuyển đổi năng lượng đóng góp một khẩu các sản phẩm này. Trong trường hợp lượng đáng kể, tương ứng theo các kịch bản đạt được mục tiêu tăng trưởng cao, chúng ta là 244.4, 223.8 và 214.6 triệu tấn CO2/year. có thể cung cấp 90-91% nhu cầu của thị Các kết quả cũng cho thấy việc tiêu thụ trường trong nước từ năm 2028. năng lượng và phát thải đáp ứng cho các mục VIII. KẾT LUẬN tiêu tăng trưởng có thể giảm bớt thông qua Chỉ có đạt được mục tiêu Tăng trưởng cao, việc kết hợp nhiều biện pháp như công nghệ, chúng ta mới có thể cung cấp đủ điện (từ chính sách, tiết kiệm năng lượng, cơ cấu năng lượng năm 2018) và đáp ứng 91% nhu cầu sản phẩm xăng dầu nội địa, lượng than nhập TÀI LIỆU THAM KHẢO khẩu và khí thải cũng là thấp nhất (Hình 9, 1. Angelika Wasielke, Thách thức trong phát triển các 10, 11, 7). Để đạt được mục tiêu trên chúng dự án năng lượng tái tạo ở Việt Nam, GIZ Wind ta phải tập trung chú trọng đầu tư cả về vốn, Energy Project, 2012. công nghệ và kế hoạch sản xuất Kịch bản 2. Bent Sørensen, Renewable Energy - Its physics; engineering; use; environmental impacts; economy; tăng trưởng trung bình nhiều khả năng xảy and planning aspects, Third Edition, Elsevier ra, chúng ta có thể đảm bảo cung cấp gần đủ Science, 2004. lượng điện cần thiết. Nhập khẩu than, sản 3. Nguyễn Đức Cương, Tổng quan về hiện trạng và xu phẩm xăng dầu và lượng phát thải thấp hơn hướng của thị trường năng lượng tái tạo ở Việt Nam, đáng kể nếu so với kịch bản Cơ sở. Báo cáo Hội Nghị ENEREXPO Việt Nam 2012, Viện Trong bất kỳ kịch bản nào Việt Nam cũng Năng Lượng, 2012. 4. Holttinen, Hannele and others, Design and phải nhập khẩu than từ năm 2013 nhằm phục operation of power system with large amounts of wind vụ nhu cầu trong nước đặc biệt là phát điện. power, VTT Working Papers 82, 2007, 147. Nếu tiến độ đầu tư các trung tâm lọc hóa 5. Nguyễn Quốc Khánh, Thông tin về năng lượng gió dầu đạt được mức Tăng trưởng cao đến năm ở Việt Nam, Wind power projects GIZ/MoIT, 2011, 2030 chúng ta có thể đảm bảo cung cấp 91% 60. 6. Nhan Thanh Nguyen & Minh Ha-Duong, The nhu cầu nội địa. Với kịch bản Cơ sở và tăng potential for mitigation of CO2 in Vietnam’s power trưởng trung bình giá trị này là 69% và 80% sector, Published in “Fourth GMSARN International vào năm 2030. Conference: Energy and climate change problems and Lượng khí thải ở Việt Nam vẫn có xu issues in GMS, Ha Long, 2009. hướng tăng từ nay đến năm 2030. Dự báo 7. Wiley Sons, Renewable Energy, Wind Energy đến năm 2030, phát thải CO2 trung bình của Handbook. Việt Nam khoảng 5.6, 5.3 và 5.4 8. Chu Đức Tuấn & nhóm phân tích, Ngành Điện – Cơ hội lớn từ nguồn năng lượng tái tạo, Công ty CP tấn/người/năm tương ứng với kịch bản Cơ chứng khoán Phố Wall, 2010. sở, Tăng trưởng trung bình và Tăng trưởng
11. 9. David Dapice, Nghiên cứu tình huống điện lực Việt 17. Phòng phân tích – Công ty CP chứng khoán Hà Nam, Harvard Kennedy School, 2008. Thành, Phân tích ngành than, Công ty CP chứng 10. LEAP, Training Exercises, Stockholm khoán Hà Thành, 2010. Environment Institute – U.S. Center, 2011. 18. Phòng phân tích – Công ty CP chứng khoán Phú 11. The union of concerned scientists, America’s Gia, Ngành điện Việt Nam, Công ty CP chứng khoán Energy Choices – Investing in a strong economic and Phú Gia, 2010. a clean environment, The union of concerned 19. Bộ công thương, Chính sách sử dụng năng lượng scientists. hiệu quả và tiết kiệm năng lượng ở Việt Nam, Bộ công 12. International Resources Group – United States thương & cơ quan phát triển Pháp & Cơ quan Môi Agency, Data Annex: Vietnam, International trường và quản lý Năng lượng, 2009. Resources Group, 2007. 20. 21. 13. Climate change fact sheet – United Nations, 22. www.infinite-energy.com Greenhouse gas emissions and options for mitigation 23. in Viet Nam, and the UN’s responses, United Nations, 24. 2011. 25. www.sei-us.org 26. 14. Trung tâm thông tin năng lượng Việt Nam, Niên 27. giám năng lượng Việt Nam, Nhà xuất bản Lao động, 28. 2012, 238. 29. 15. Vụ hợp tác quốc tế – Bộ tài nguyên và môi trường, 30. 31. Nghị đinh thư Kyoto của công ước khung của liên hợp 32. quốc về biến đổi khí hậu, 2000, 33. 16. Phòng phân tích – Công ty CP chứng khoán APEC, Phân tích ngành dầu khí, Công ty CP chứng khoán Châu Á Thái Bình Dương (APEC), 2011. Liên hệ: 1. Nguyễn Minh Dũng – DĐ: (+84) 978.146.356, Email: dungnguyen@apautomation.com.au 2. Võ Viết Cường – DĐ: (+84) 986.523.475, Email: cuongvv@hcmute.edu.vn Khoa Điện – Điện tử, Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp. HCM Số 1, Võ Văn Ngân, Q. Thủ Đức, TP.HCM
12. BÀI BÁO KHOA HỌC THỰC HIỆN CÔNG BỐ THEO QUY CHẾ ĐÀO TẠO THẠC SỸ Bài báo khoa học của học viên có xác nhận và đề xuất cho đăng của Giảng viên hướng dẫn Bản tiếng Việt ©, TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH và TÁC GIẢ Bản quyền tác phẩm đã được bảo hộ bởi Luật xuất bản và Luật Sở hữu trí tuệ Việt Nam. Nghiêm cấm mọi hình thức xuất bản, sao chụp, phát tán nội dung khi chưa có sự đồng ý của tác giả và Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh. ĐỂ CÓ BÀI BÁO KHOA HỌC TỐT, CẦN CHUNG TAY BẢO VỆ TÁC QUYỀN! Thực hiện theo MTCL & KHTHMTCL Năm học 2016-2017 của Thư viện Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp. Hồ Chí Minh.