Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện: Cấu trúc nguồn điện hướng tới nền kinh tế Carbon thấp cho Việt Nam
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.32 MB, 104 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM
---------------------------
HOÀNG ANH TUẤN
CẤU TRÚC NGUỒN ĐIỆN HƯỚNG TỚI
NỀN KINH TẾ CARBON THẤP CHO VIỆT NAM
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện
Mã số ngành: 60520202
TP. HỒ CHÍ MINH, THÁNG 09 NĂM 2016
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM
---------------------------
HOÀNG ANH TUẤN
CẤU TRÚC NGUỒN ĐIỆN HƯỚNG TỚI
NỀN KINH TẾ CARBON THẤP CHO VIỆT NAM
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện
Mã số ngành: 60520202
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. VÕ VIẾT CƯỜNG
CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ TP. HCM
Cán bộ hướng dẫn khoa học : TS .Võ Viết Cường
Luận văn Thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Công nghệ TP. HCM
ngày 25 tháng 09 năm 2016
Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm:
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn Thạc sĩ)
TT
1
2
3
4
5
Họ và tên
PGS.TS Ngơ Cao Cường
TS.Nguyễn Xn Hồng Việt
PGS.TS.Lê Chí Kiên
GS.TS Lê Kim Hùng
TS.Đoàn Thị Bằng
Chức danh Hội đồng
Chủ tịch
Phản biện 1
Phản biện 2
Ủy viên
Ủy viên, Thư ký
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau khi Luận văn đã được
sửa chữa (nếu có).
Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận văn
PGS.TS Ngô Cao Cường
TRƯỜNG ĐH CƠNG NGHỆ TP. HCM
PHỊNG QLKH – ĐTSĐH
CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
TP. HCM, ngày 29 tháng 7 năm 2016
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: Hoàng Anh Tuấn
Giới tính: Nam
Ngày, tháng, năm sinh: 01/01/1975
Nơi sinh: TPHCM
Chuyên ngành: Kỹ thuật điện
MSHV: 1441830038
I- Tên đề tài:
Cấu trúc nguồn điện hướng tới nền kinh tế Carbon thấp cho Việt Nam
II- Nhiệm vụ và nội dung:
Tìm hiểu về hiện trạng các nguồn năng lượng hóa thạch, năng lượng tái
tạo và tình hình phát điện tại Việt Nam
Tìm hiểu về sử dụng năng lượng và phát thải CO2 trong các lĩnh vực kinh
tế ở Việt Nam và thế giới
Xây dựng mơ hình và tính tốn cấu trúc phát điện tối ưu hướng tới nền
kinh tế carbon thấp với phần mềm LINDO
III- Ngày giao nhiệm vụ: 01/2016
IV- Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 7/2016
V- Cán bộ hướng dẫn: Tiến sĩ Võ Viết Cường
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(Họ tên và chữ ký)
KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH
(Họ tên và chữ ký)
i
LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu
trong Luận văn là trung thực và chưa từng được ai cơng bố trong bất kỳ cơng trình nào
khác.
Tơi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này đã được cảm
ơn và các thông tin trích dẫn trong Luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 07 năm 2016
Hoàng Anh Tuấn
ii
LỜI CÁM ƠN
Xin chân thành cảm ơn Tiến sĩ Võ Viết Cường đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tơi cả
trong quá trình học tập cũng như trong quá trình thực hiện luận văn, giúp tơi hồn
thành luận văn tốt nghiệp đúng thời gian yêu cầu.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến tồn thể q thầy cơ trường ĐH Công Nghệ TP.HCM,
đặc biệt là quý thầy cô công tác tại các Khoa Cơ - Điện – Điện Tử, phòng QLKH-Sau
Đại Học trường ĐH Công Nghệ TP.HCM đã giảng dạy, hướng dẫn và tạo điều kiện
cho tơi hồn thành chương trình đào tạo cũng như luận văn tốt nghiệp.
Xin cảm ơn các Anh/Chị và các bạn học viên ngành Kỹ Thuật Điện khóa 14SMĐ21
đã chia sẻ, hỡ trợ tơi trong suốt quá trình học tập. Cảm ơn gia đình đã cho tơi điểm tựa
vững chắc, động viên, khuyến khích và hỗ trợ tôi cả về vật chất và tinh thần giúp tơi
hồn thành khóa học.
Hồng Anh Tuấn
iii
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. Vì vậy, đề tài
“Cấu trúc nguồn điện hướng tới nền kinh tế Carbon thấp cho Việt Nam” được thực
hiện với mục tiêu là xây dựng cấu trúc nguồn điện tối ưu về chi phí và hướng đến
giảm phát thải CO2 cho Việt Nam trong giai đoạn 2020-2030.
Dựa trên những khảo sát của nghiên cứu về các nhà máy điện được quy hoạch,
đang và sẽ được triển khai trong tương lai, lượng cơng suất tối đa có thể có của các
loại hình phát điện, dự báo giá nhiên liệu trong tương lai, mức phát thải CO2... Tất
cả các thông số đầu vào được xây dựng thành một hàm mục tiêu và nhiều ràng buộc
xung quanh. Hàm mục tiêu và các ràng buộc đó sẽ được đưa vào phần mềm LINDO
để tính tốn và phân tích kết quả tối ưu.
Các kết quả cũng cho thấy cấu trúc phát điện sau khi được tính tốn khơng chỉ
có chi phí phát điện thấp mà khi so sánh với kịch bản cơ sở của QHĐ7 thì cấu trúc
tối ưu cũng có lượng phát thải CO2 thấp hơn. Do đó, cấu trúc phát điện này góp
thêm phần giảm chi phí phát điện khi đã đem lại lợi nhuận lớn từ việc bán CO2.
Điều này giúp chúng ta có khả năng ứng phó tốt hơn ngay cả với những diễn biến
xấu nhất về giá nguyên liệu đầu vào và đạt được những lợi ích khác về mặt bảo vệ
mơi trường. Đó là một trong những yếu tố giúp ngành điện Việt Nam phát triển bền
vững.
iv
ABSTRACT
Energy, especially electrical energy has been proven as a driving force of
economic development of all countries, including Vietnam. So the thesis "The power
structure towards a low carbon economy for Vietnam" was implemented with the goal
of building the optimal structure of power costs and aims to reduce CO2 emissions to
Vietnam in the period 2020-2030.
Based on researches about power plants that are being planned and will be
implemented in the future, the maximum possible capacity of generator types, forecasts
fuel prices future, CO2 emissions factors, CO2 price ... All input parameters were built
into an objective function and constraints. The objective function and the constraints
that will be included in the software LINDO to calculate and analyze for the optimal
result.
The optimal results also show that the calculated structure is not only low-cost
power generation in comparison to the baseline scenario of QHD7 but also lower CO2
emissions. Therefore, this generator structure contributes to reduce electricity costs
thanks to big profits from selling CO2. This helps us to have a better ability to cope
even with the worst scenarios of the energy price and gain other benefits in terms of
environmental protection. It is one of the major reasons helping Vietnam's power sector
to develop sustainably.
v
MỤC LỤC
Lời cam đoan
Trang i
Lời cảm ơn
ii
Tóm tắt
iii
Abstract
iv
Mục lục
v
Danh mục chữ viết tắt
ix
Danh mục các bảng
xi
Danh mục các biểu đồ, đồ thị, sơ đồ, hình ảnh
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
1.1.
Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu.
xiv
1
1
1.1.1. Đặt vấn đề.
1
1.1.2. Khái niệm “nền kinh tế cacbon thấp”
2
1.1.3. Các hoạt động biến đổi khí hậu ở việt nam và lý do Việt Nam
cần LCE, các kịch bản nguồn điện
4
1.1.4. Các nghiên cứu trong và ngoài nước
5
1.1.4.1.
Các nghiên cứu trong nước
5
1.1.4.2.
Các nghiên cứu ngoài nước
6
1.2.
Mục tiêu và nhiệm vụ của nghiên cứu
7
1.3.
Phạm vi nghiên cứu
7
1.4.
Điểm mới dự kiến
8
1.5.
Giá trị thực tiễn của đề tài
8
1.6.
Nội dung nghiên cứu
8
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGÀNH ĐIỆN TẠI VIỆT NAM
2.1.
9
Tiềm năng khai thác các nguồn năng lượng dùng phát điện tại VN
9
2.1.1. Tiềm năng và hiện trạng các dạng năng lượng hóa thạch
9
2.1.1.1. Than
2.1.1.2. Dầu khí
9
10
vi
2.1.2. Tiềm năng các dạng năng lượng tái tạo
2.2.
2.3.
12
2.1.2.1 Thủy điện nhỏ
12
2.1.2.2. Năng lượng gió
14
2.1.2.3. Năng lượng mặt trời
15
2.1.2.4. Năng lượng sinh khối
17
2.1.2.5. Năng lượng địa nhiệt
20
Hiện trạng ngành điện tại VN
21
2.2.1. Hiện trạng chung
21
2.2.2. Hiện trạng các nhà máy điện tại Việt Nam
23
2.2.2.1. Thủy điện
23
2.2.2.2. Nhiệt điện
25
Những dự báo về ngành điện Việt Nam trong tương lai
29
2.3.1. Dự báo về công suất và sản lượng
29
2.3.2. Dự báo về giá nhiên liệu
30
CHƯƠNG 3: VẤN ĐỀ CO2 VÀ THỊ TRƯỜNG CO2 TRÊN THẾ GIỚI 36
3.1.
Tình hình phát thải CO2 trên thế giới
3.2.
Tình hình sử dụng năng lượng và phát thải CO2 trong các lĩnh vực
3.3.
36
kinh tế ở Việt Nam
38
3.2.1. Tổng quan
38
3.2.2. Lĩnh vực công nghiệp
41
3.2.3. Lĩnh vực sản xuất điện
43
3.2.4. Lĩnh vực giao thông vận tải (GTVT)
46
3.2.5. Lĩnh vực nhà ở
47
3.2.6. Lĩnh vực nông – lâm – ngư
49
3.2.7. Lĩnh vực thương mại – dịch vụ và các ngành khác
52
Cơ hội và thị trường CO2 trên thế giới
54
3.3.1. Thị trường carbon trong khuôn khổ của nghị định thư KYOTO 55
3.3.2. Giá bán mỡi tấn CO2 (cers)
56
3.3.3. Thị trường carbon ngồi khn khổ của nghị định thư KYOTO 57
vii
CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN CẤU TRÚC PHÁT ĐIỆN TỐI ƯU HƯỚNG TỚI
NỀN KINH TẾ CARBON THẤP
4.1.
4.2.
59
Giới thiệu về chương trình LINDO
59
4.1.1. Tổng quan về LINDO
59
4.1.2. Ưu nhược điểm
59
4.1.3. Cấu trúc một chương trình LINDO
60
Xây dựng chương trình tính tốn LINDO
61
4.2.1. Hàm mục tiêu
61
4.2.2. Các ràng buộc
62
4.2.2.1.
Dạng đồ thị phụ tải
62
4.2.2.2.
Hệ số công suất các nhà máy điện
63
4.2.2.3.
Nhu cầu phụ tải
67
4.2.2.4.
Khả năng phát điện cực đại
67
4.2.2.5.
Công suất đặt cực đại
68
4.2.2.6.
Công suất đặt cực tiểu
69
4.2.2.7.
Công suất dự trữ
69
4.2.2.8.
Giới hạn khả năng thay đổi cơng suất phát
4.2.2.9.
giữa 2 giờ liên tiếp
70
Lượng giảm khí thải CO2
71
CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ TÍNH TỐN TỐI ƯU CHI PHÍ PHÁT ĐIỆN & GIẢM
CO2
72
Cấu trúc phát điện của hệ thống điện
72
5.1.1. Công suất đặt cực đại của các nhà máy điện
72
5.1.2. Sản lượng điện năng của các nhà máy điện
73
5.2.
Lượng phát thải CO2
74
5.3.
Sản lượng điện và lượng phát thải CO2 theo tính tốn của QHĐ 7
74
5.4.
Tổng chi phí phát điện và lợi nhuận từ bán khí thải CO2
76
5.1.
CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
6.1.
Kết luận
79
79
viii
6.2.
Kiến nghị
81
6.3.
Hướng phát triển của đề tài
82
Tài liệu tham khảo
83
ix
DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT
AFOLU
Agriculture, Forestry and Other Land Use
BAU
Business as Usual
BCT
Bộ Công Thương
BOE
Barrel of Oil Equivalent
BOT
Built – Operation – Transfer
BTU
British Thermal Unit
CDM
Clean Development Mechanism
CER
Certified Emission Reduction
CNG
Compressed Natural Gas
EVN
Vietnam Electricity
GJ
Gigajoule
GCP
Global Carbon Project
GHG
Greenhouse Gas
GTVT
Giao Thông Vận Tải
HSCS
Hệ số công suất
HSCSCĐ
Hệ số công suất cực đại
IPP
Independent Power Producer
IPPC
Intergovernmental Panel on Climate Change
IEEE
Institute of Electrical and Electronics Engineers
kWh
Kilowattt-Hour
KB1,2,3
Kịch bản 1,2,3
LCE
Low Carbon Economic
LINDO
Linear Interactive, Discrete Optimizer
LNG
Liquefied Natural Gas
LPG
Liquefied Petroleum Gas
MMBTU
Million British Thermal Unit
x
MTOE
Million Tonne of Oil Equivalent
NLTT
Năng Lượng Tái Tạo
NLMT
Năng Lượng Mặt Trời
QHĐ 7
Quy hoạch điện 7
TĐN
Thuỷ Điện Nhỏ
TOE
Tonne of Oil Equivalent
TCE
Tonne of Coal Equivalent
KTV/Vinacomin
Vietnam National Coal – Mineral Industries Group
PVN/Petrovietnam
Vietnam Oil and Gas Group
VN
Việt Nam
WB
World Bank
WMO
World Meteorological Organization
xi
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1 Tiềm năng kỹ thuật TĐN theo gam cơng suất
13
Bảng 2.2 Tiềm năng năng lượng gió tại Việt Nam
14
Bảng 2.3 Tiềm năng từ nguồn NLMT tại các địa điểm điển hình
17
Bảng 2.4 Sản lượng củi khai thác (triệu tấn)
17
Bảng 2.5 Phế thải từ cây nông nghiệp (triệu tấn)
18
Bảng 2.6 Lượng chất thải chăn nuôi (triệu tấn)
19
Bảng 2.7 Lượng rác thải phát sinh tại các đô thị (triệu tấn)
19
Bảng 2.8 Tổng hợp tiềm năng điện từ sinh khối, rác thải và khí sinh học
19
Bảng 2.9 Tổng hợp tiềm năng địa nhiệt theo các vùng
20
Bảng 2.10 Tổng hợp Tiềm năng NLTT có thể đưa vào khai thác tại VN
21
Bảng 2.11 Các nhà máy thủy điện đang vận hành.
23
Bảng 2.12 Các nhà máy thủy điện đang triển khai
24
Bảng 2.13 Các nhà máy thủy điện đang triển khai chuẩn bị đầu tư
25
Bảng 2.14 Các nhà máy nhiệt điện than đang vận hành.
26
Bảng 2.15 Các nhà máy nhiệt điện than đang triển khai.
27
Bảng 2.16 Các nhà máy nhiệt điện khí – dầu đang vận hành.
28
Bảng 2.17 Các nhà máy nhiệt điện khí – dầu đang triển khai.
28
Bảng 2.18 Công suất đặt tối đa của các nhà máy
30
Bảng 2.19 Công suất đặt của các nhà máy NLTT
30
Bảng 2.20 Bảng tổng hợp dự báo giá nhiên liệu trong tương lai
34
Bảng 3.1 Tỷ lệ phần trăm các hoạt động của con người đối với việc làm
xii
tăng nhiệt độ của Trái Đất
36
Bảng 3.2 Tỷ lệ phần trăm các khí gây hiệu ứng nhà kính trên trái đất
36
Bảng 3.3 Mức phát thải khí CO2 của các quốc gia năm 2012
38
Bảng 3.4. Các hoạt động dự án đã được EB cho đăng ký phân loại theo
lĩnh vực tính đến ngày 31/10/2012
55
Bảng 3.5 Khối lượng và giá trị giao dịch trên thị trường carbon
58
Bảng 4.1 Dạng phụ tải điện điển hình trong những năm tương lai.
63
Bảng 4.2 Cơng suất phát của TĐ Yaly và lượng mưa Playku
64
Bảng 4.3 Lượng nắng theo tháng tại các tỉnh miền Trung và HSCS cực đại 65
Bảng 4.4 Sự thay đổi tốc độ gió, công suất phát tương ứng và HSCSCĐ
66
Bảng 4.5 HSCS của các nhà máy theo từng dạng phụ tải điển hình
67
Bảng 4.6 Công suất khấu trừ của các nhà máy điện [MW].
69
Bảng 4.7 Giới hạn độ dự trữ và công suất đặt
70
Bảng 4.8 Giới hạn khả năng thay đổi CS phát giữa 2 giờ liên tiếp (%)
70
Bảng 4.9. Hệ số phát thải CO2 của các loại hình phát điện tại Việt Nam
71
Bảng 4.10 Hệ số phát thải CO2 của các loại hình phát điện tại Việt Nam
71
Bảng 5.1 Cơng suất phát trong tương lai của cấu trúc phát điện tối ưu
72
Bảng 5.2 Sản lượng phát điện các nhà máy trong cấu trúc tối ưu
73
Bảng 5.3 Lượng phát thải CO2 qua các năm của cấu trúc tối ưu
74
Bảng 5.4 Nhu cầu sản lượng điện của QHĐ 7
75
Bảng 5.5 Sản lượng điện theo loại hình phát điện của QHĐ 7
75
Bảng 5.6 Lượng phát thải CO2 theo QHĐ7
75
Bảng 5.7 So sánh lượng phát thải CO2 năm 2020 của nghiên cứu và QHĐ7 76
Bảng 5.8 So sánh lượng phát thải CO2 năm 2025 của nghiên cứu và QHĐ7 76
xiii
Bảng 5.9 So sánh lượng phát thải CO2 năm 2030 của nghiên cứu và QHĐ7
76
Bảng 5.10 Lợi giảm CO2 và chi phí phát điện tối ưu
77
Bảng 5.11 Giá phát điện trong các năm tương lai theo ước tính QHĐ 7
77
xiv
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Mơ hình hướng tới nền kinh tế cacbon thấp cho Việt Nam
3
Hình 2.1 Khai thác, sử dụng và xuất khẩu than Việt Nam 2001- 201
10
Hình 2.2 Sản lượng khí tự nhiên và dầu thơ ở VN giai đoạn 2000-2011
12
Hình 2.3 Sản lượng điện sản xuất và mua ngồi qua các năm
22
Hình 2.4 Cơ cấu đóng góp trong ngành điện năm 2010
23
Hình 2.5 Cơ cấu đóng góp trong ngành điện đến năm 2020 -2030
29
Hình 2.6 Biểu đồ giá than tại thị trường Australia
31
Hình 2.7 Giá than cho sản xuất điện trong những năm gần đây
31
Hình 2.8 Dự báo giá than trong tương lai
32
Hình 2.9 Giá khí thiên nhiên giai đoạn 2000-2014 tại thị trường Mỹ
33
Hình 2.10 Dự báo giá LNG trong giai đoạn 2014-2040
33
Hình 2.11 Dự báo giá khí sản xuất điện thị trường Mỹ
34
Hình 3.1 Tình hình sử dụng năng lượng Việt Nam giai đoạn 2000-2010.
39
Hình 3.2 Tổng lượng khí thải CO2 ở Việt Nam giai đoạn 2000-2010.
40
Hình 3.3 Lượng CO2 phát thải theo ngành ở Việt Nam năm 2013
41
Hình 3.4 Tiêu thụ năng lượng trong lĩnh vực cơng nghiệp 2000-2010.
42
Hình 3.5 Lượng CO2 phát thải từ lĩnh vực cơng nghiệp 2000-2010
43
Hình 3.6 Tiêu thụ năng lượng trong lĩnh vực sản xuất điện 2000-2010.
44
Hình 3.7 Lượng CO2 phát thải từ lĩnh vực sản xuất điện 2000-2010.
44
Hình 3.8 Tiêu thụ năng lượng trong lĩnh vực GTVT (2000-2010).
46
Hình 3.9 Tiêu thụ năng lượng trong lĩnh vực nhà ở giai đoạn 2000-2010.
48
xv
Hình 3.10 Lượng CO2 phát thải từ lĩnh vực nhà ở giai đoạn 2000-2010.
49
Hình 3.11 Tiêu thụ năng lượng trong lĩnh vực nơng – lâm – ngư
50
Hình 3.12 Lượng CO2 phát thải từ lĩnh nơng – lâm – ngư (2000-2010).
51
Hình 3.13 Tiêu thụ năng lượng trong lĩnh vực TM-DV và hoạt động khác. 52
Hình 3.14 Phát thải CO2 trong lĩnh vực TM-DV và hoạt động khác.
53
Hình 3.15 Mức độ tăng trưởng năng lượng theo các lĩnh vực
53
Hình 3.16 Mức độ tăng trưởng phát thải theo các lĩnh vực
54
Hình 3.17 Giá CO2 từ quý iii năm 2008 đến quý iii năm 2012.
56
Hình 3.18 Giá CO2 từ năm 2008 đến năm 2013.
57
Hình 4.1 Đồ thị phụ tải theo tháng năm 2014
63
Hình 4.2 Tương quan giữa lượng và công suất phát của nhà máy thủy điện 64
Hình 4.3 Sự thay đổi cơng suất phát phụ thuộc vào tốc độ gió.
66
Hình 5.1. Cơng suất đặt tối ưu của của các nhà máy điện
73
Hình 5.2 Sản lượng điện năng của cấu trúc phát điện tối ưu
74
Hình 5.3 Dự báo giá bán lượng giảm khí CO2 trong những năm tương lai.
77
1
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
1.1. Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu
1.1.1. Đặt vấn đề
Hơn 30 năm trước James Lovelock, nhà khoa học hàng đầu nước Anh nghiên
cứu trong lĩnh vực nghiên cứu trái đất và khả năng cân bằng tự nhiên mơi trường
duy trì và phát triển sự sống. Ông nhận ra rằng con người đã đối xử tệ bạc với trái
đất (bằng cách khai thác tài nguyên và trả lại cho trái đất những điều có hại vượt
q sự hấp thụ của nó...). Chính những hành động đó đã làm cạn kiệt nguồn năng
lượng hóa thạch, hủy hoại môi trường sống, hủy hoại trái đất này[13][14]. Đứng trước
thực trạng khủng hoảng năng lượng trong tương lai gần và hậu quả của biến đổi khí
hậu do việc khai thác cạn kiệt các nguồn năng lượng hóa thạch không tái tạo trên
trái đất. Các nhà khoa học đang nỡ lực nghiên cứu tìm kiếm các nguồn năng lượng
khác sạch hơn, bền vững hơn nhằm thay thế năng lượng hóa thạch. Các nhà hoạch
định chính sách cũng khơng đứng bên ngoài vấn đề này, những nghiên cứu về quy
hoạch năng lượng hợp lý với từng nền kinh tế của đội ngũ làm chính sách nhằm
đảm bảo cho sự phát triển bền vững và từng bước cải thiện môi trường sống ngày
càng tốt hơn.
Năng lượng nói chung, đặc biệt là năng lượng điện chính là động lực phát
triển kinh tế của mọi quốc gia trên thế giới trong đó có Việt Nam. Than đá Việt
Nam đã cạn kiệt sau một thời gian dài khai thác thiếu quy hoạch làm ảnh hưởng rất
lớn đến các nguồn nhiệt điện chạy than vốn phụ thuộc rất nhiều vào trữ lượng than
đá của đất nước và cũng không thân thiện với môi trường[4][10] . Khai thác dầu mỏ
tại Việt Nam còn hạn chế về nhiều mặt như khoan thăm dị, cơng nghệ khai thác,
cơng nghệ hóa lọc dầu[8][9]. Thủy điện cũng đạt mức tới hạn khi mà các nghiên cứu
tác hại của thủy điện đến môi trường được công bố. Điện hạt nhân cịn nhiều tranh
cãi về tính an tồn và kinh tế. Các đề xuất sử dụng năng lượng hạt nhân thì cho rằng
năng lượng hạt nhân là một nguồn năng lượng bền vững làm giảm phát thải và gia
tăng an ninh năng lượng do giảm sự phụ thuộc vào nguồn năng lượng hóa thạch,
2
năng lượng hạt nhân không gây ô nhiễm môi trường khơng khí, đối ngược hồn
tồn với việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch và cũng là nguồn năng lượng có triển
vọng thay thế nhiên liệu hóa thạch. Những lo lắng về rủi ro khi lưu giữ chất thải
phóng xạ là rất nhỏ và có thể giảm trong tương lai gần khi sử dụng cơng nghệ mới
nhất trong các lị phản ứng mới hơn. Ngược lại, các ý kiến chỉ trích thì cho rằng
năng lượng hạt nhân là nguồn năng lượng chứa đựng nhiều tiềm năng nguy hiểm,
các rủi ro có thể được giảm thiểu bằng công nghệ mới không? Việc lưu giữ chất thải
phóng xạ như ơ nhiễm phóng xạ có an tồn khơng[3]? Và các dạng năng lượng bền
vững, có tiềm năng ở Việt Nam như: năng lượng gió, năng lượng mặt trời, sinh
khối, năng lượng sóng biển đã được khai thác nhưng vẫn còn nhiều rào cản về chính
sách năng lượng như giá mua bán điện cịn thấp, chưa thật sự công bằng làm cho
việc xây dựng, triển khai các dự án năng lượng dạng này chưa hiệu quả trong thực
tế[3][5][6][11].
1.1.2 Khái niệm “Nền kinh tế Cacbon thấp”
Nền kinh tế carbon thấp (LCE) là nền kinh tế phát triển hoặc đang phát triển
dựa trên cơ sở sự kết hợp mật thiết, hợp lý và hài hòa giữa sự phát triển kinh tế và
vấn đề bảo vệ môi trường. Trong nền kinh tế, vấn đề bảo vệ môi trường phải được
lưu ý và quan tâm song song với các vấn đề phát triển kinh tế.
Khái niệm nền kinh tế carbon thấp bao gồm các thuộc tính sau:
•
Hành động phù hợp với các nguyên lý phát triển bền vững, đảm bảo rằng nhu
cầu phát triển được đáp ứng cho mọi nhóm/thành phần trong xã hội.
•
Đóng góp một cách cơng bằng vào nỡ lực chung của tồn cầu trong việc ổn
định nồng độ CO2 và phát thải khí nhà kính trong khí quyển ở mức có thể tránh
được biến đổi khí hậu nguy hiểm thơng qua việc giảm mạnh khí thải tồn cầu.
•
Thể hiện ở mức độ cao việc sử dụng hiệu quả năng lượng và sử dụng các nguồn
năng lượng và cơng nghệ sản xuất carbon thấp.
•
Áp dụng các dạng thức tiêu thụ và hành vi thống nhất với mức độ thấp của việc
phát thải khí nhà kính.
Một mơ hình LCE không đơn thuần là việc cắt giảm phát thải khí nhà kính
3
mà nó cịn hỡ trợ để việc đạt được các mục tiêu phát triển (kinh tế/xã hội) quốc gia,
đặc biệt là sự phát triển hiệu quả và bền vững.
Ngành dân dụng và
thương mại
Các thiết bị hiệu suất
cao: máy lạnh, lò nấu,
chiếu sáng, tủ lạnh, máy
nước nóng và các thiết
bị điện khác.
Khuyến khích năng
lượng tái tạo và cắt giảm
sử dụng nhiên liệu hóa
thạch.
Hành vi tiết kiệm năng
lượng.
Ngành cơng nghiệp
Các thiết bị hiệu suất
cao: lò đun nước, lò
nung, động cơ và các
thiết bị khác.
Khuyến khích năng
lượng tái tạo và cắt giảm
sử dụng nhiên liệu hóa
thạch.
Tiết kiệm năng lượng
bằng các thiết bị hiệu
quả năng lượng thích
hợp.
Cải tiến hiệu quả năng lượng
Lĩnh vực AFOLU
Ban hành các chính sách
phát triển năng lượng tái
tạo thơng qua quản lý
nguồn phân bón từ vật
ni.
Triển khai thốt nước giữa
mùa; rơm rạ trái mùa và
thay thế phân urê bằng
amoni sulphat cho lúa.
Sử dụng các loại phân hiệu
quả cao cho đất.
Sử dụng các loại gen có
phẩm chất tốt và cải thiện
chất xơ động vật bằng các
cơng nghệ tập trung vào
q trình lên men trong
ruột động vật.
Bảo vệ và quản lý bền
vững các khu vực rừng
hiện hữu; bảo tồn rừng
phòng hộ hiện hữu và
trồng các loại cây tăng
trưởng nhanh.
Ngành giao thông
Giao thông công cộng:
Thay đổi hệ thống vận
tải hành khách từ xe máy
sang đi bộ, xe đạp, tàu
hoặc xe buýt.
Thay đổi hệ thống vận
tải hàng hóa từ các
phương tiện lớn sang tàu
hỏa, tàu thủy hoặc
thuyền hoặc phà.
Loại bỏ và thay thế các
phương tiện cũ kém chất
lượng, khuyến khích các
phương tiện hiệu quả
năng lượng.
Khuyến khích sử dụng
nhiên liệu thân thiện với
mơi trường và hiệu quả
kinh tế như xăng sinh
học.
Lĩnh vực phát điện
Cải tiến hiệu suất phát
điện; giảm thất thoát
điện năng trên đường
truyền; thay đổi nhiên
liệu.
Hạ thấp nồng độ khí nhà kính (GHG)
NỀN KINH TẾ CACBON THẤP Ở VIỆT NAM
Hình 1.1 – Mơ hình hướng tới nền kinh tế cacbon thấp cho Việt
4
1.1.3. Các hoạt động biến đổi khí hậu ở Việt Nam và lý do Việt Nam cần LCE,
các kịch bản nguồn điện
Việt Nam, một trong những quốc gia nghèo trên thế giới, được đánh giá là
quốc gia chịu ảnh hưởng nặng nề nhất bởi biến đổi khí hậu, đặc biệt là bởi sự gia
tăng mực nước biển. IPCC (2007) ước tính mực nước biển tại Việt Nam sẽ dâng cao
từ 30cm đến 1m trong vòng 100 năm tới. Biến đổi khí hậu đã có thể gây ra những
hiện tượng thời tiết cực đoan, dẫn đến tổn thất kinh tế hàng năm cho Việt Nam lên
tới 17 tỷ USD (theo Ngân hàng thế giới, 2008).
Nhận thức được mối nguy hiểm này, Chính phủ Việt Nam đã ký kết Cơng ước
khung của Liên hợp quốc về Biến đổi khí hậu vào tháng 6 năm 1992 và phê chuẩn
vào ngày 16 tháng 11 năm 1994. Việt Nam phê chuẩn Nghị định thư Kyoto vào
ngày 25 tháng 9 năm 2002. Vào ngày 17 tháng 10 năm 2005, Thủ tướng Chính phủ
Việt Nam đã ban hành Chỉ thị về việc tổ chức thực hiện Nghị định thư Kyoto thuộc
Công ước khung của Liên hợp quốc về Biến đổi khí hậu nhằm hỡ trợ hướng dẫn các
bộ ngành và cơ quan của Chính phủ cũng như Ủy ban nhân dân cấp quận/huyện
thực hiện có hiệu quả Cơ chế phát triển sạch (CDM) của Nghị định thư Kyoto. Điều
12 của Nghị định thư đã xây dựng Cơ chế phát triển sạch nhằm hỗ trợ các nước
đang phát triển bao gồm Việt Nam đạt được sự phát triển bền vững. Dự án CDM tại
Việt Nam đóng vai trị quan trọng với phát triển kinh tế xã hội bền vững, nâng cao
điều kiện sống của người dân và giảm đói nghèo thơng qua tạo ra việc làm và nguồn
thu đi cùng với việc bảo vệ môi trường.
Hiện nay, Việt Nam khơng có nghĩa vụ bắt buộc trong việc giảm khí thải CO2
tuy nhiên Việt Nam cần phải đạt được mục tiêu phát triển kinh tế xã hội bền vững.
Với tầm nhìn phát triển dài hạn, nếu khơng nhanh chóng có các biện pháp can thiệp
nhằm ứng phó với biến đổi khí hậu, Việt Nam sẽ góp một lượng lớn khí thải CO2
dẫn đến tình trạng nóng lên tồn cầu ngày càng trở nên nghiêm trọng. Những thay
đổi này có ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường và xã hội tại Việt Nam. Nhằm ngăn
chặn mối nguy hại này, sự phát triển kinh tế xã hội tại Việt Nam phải song hành với
sự phát triển nền kinh tế cacbon thấp (LCE).
5
Căn cứ theo [1], nếu khơng có chiến lược và giải pháp cắt giảm khí thải thì tổng
lượng khí thải nhà kính (GHE) của Việt Nam vào năm 2030 sẽ vào khoảng 601
MtCO2eq, gấp 4 lần so với mức 151 MtCO2eq của năm 2005. Theo đó, lĩnh vực
năng lượng chiếm 78% lượng khí thải, trong đó sản suất điện năng chiếm khoảng
35%; nông nghiệp, rừng và sử dụng đất khác (Agriculture, Forestry and Other Land
Use - AFOLU) chiếm 22% lượng khí thải nhà kính của tồn nền kinh tế (2030). Do
đó, việc việc xây dựng các kịch bản nguồn điện để giảm thiểu lượng khí thải với chi
phí thấp nhất góp phần hướng tới nền kinh tế cacbon thấp (LCE) vào năm 2030 cho
Việt Nam có ý nghĩa hết sức quan trọng.
Vì những lý do nêu trên, việc nghiên cứu một cách nghiêm túc, có hệ thống
các kịch bản: “Cấu trúc nguồn điện hướng tới nền kinh tế Carbon thấp cho Việt
Nam” đến năm 2030 là cấp thiết đối với sự phát triển bền vững của Việt Nam, góp
phần đảm bảo an ninh năng lượng, cải thiện môi trường nhằm giảm thiểu tác hại của
biến đổi khí hậu, giúp cho nền kinh tế tăng trưởng, hội nhập đúng xu thế và vững
chắc.
1.1.4. Các nghiên cứu trong và ngoài nước
1.1.4.1 Các nghiên cứu trong nước
Hiện nay có nhiều cơ quan, tổ chức, đơn vị trong nước tham gia các dự án
nhằm xây dựng quy hoạch, kế hoạch phát triển, chính sách, chiến lược phát triển và
điều khiển tối ưu hệ thống điện khi có điện hạt nhân tham gia với các mục tiêu giảm
giá thành, giảm CO2 ở Việt Nam, điển hình như:
Tập Đồn Điện Lực Việt Nam là tập đồn hàng đầu trong lĩnh vực năng lượng
tại Việt Nam, đóng vai trò chủ đạo trong nhiệm vụ đảm bảo an ninh năng lượng
quốc gia (www.evn.com).Tháng 07/2007 thủ tướng chính phủ đã ra quyết định phê
duyệt Quy Hoạch Phát Triển Điện Lực Quốc Gia Giai Đoạn 2006-2015 có xét đến
năm 2025 – Gọi tắt là Quy Hoạch Điện VI. Trong đó đưa ra các quy hoạch về dự
báo phụ tải, phát triển nguồn điện, phát triển lưới điện, điện nông thôn - miền núi và
hải đảo, nguồn vốn đầu tư, cơ chế tài chính, đổi mới tổ chức quản lý – nâng cao
hiệu quả hoạt động… Tiếp đó, mới đây nhất ngày 21/7/2011, Thủ tướng Chính phủ
6
đã ký Quyết định 1208/QĐ-TTg phê duyệt Quy hoạch phát triển điện lực quốc gia
giai đoạn 2011-2020 có xét đến năm 2030 (gọi tắt là Quy hoạch điện VII) nhằm
đảm bảo ổn định các nguồn cung cấp điện cho hệ thống khi nhu cầu phụ tải tăng
cao, và đảm bảo cung cấp đầy đủ điện năng với chất lượng ngày càng cao, giá cả
hợp lý cho phát triển kinh tế-xã hội; đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia.
1.1.4.2 Các nghiên cứu ngoài nước
Việc xây dựng các kịch bản cho nền kinh tế carbon thấp được hầu hết các
quốc gia trên thế giới thực hiện trong suốt 20 năm qua. Đặc biệt là các quốc gia phát
triển, không chỉ đảm bảo nguồn năng lượng, các quốc gia này đang tích cực hướng
đến các chính sách và kế hoạch phát triển theo hướng bảo vệ môi trường sống bằng
cách nghiên cứu các biện pháp để giảm thiểu tối đa các khí thải trong quá trình phát
triển kinh tế bền vững – gọi chung là chính sách năng lượng xanh. Các nước đi đầu
trong lĩnh vực này có thể kể đến như Đức, Thụy Sĩ, Đan Mạch, Bồ Đào Nha, Mỹ,
Hàn Quốc…
Đối tượng chính của các kịch bản này chính là xây dựng kịch bản nguồn điện
carbon thấp, trong đó có 4 yếu tố chính được đưa vào xem xét trong hầu hết các
kịch bản là hiệu suất/hiệu quả, điện khí hóa, giảm carbon hóa và sinh khối để xác
định mức độ khí thải nhà kính liên quan đến năng lượng. Thêm yếu tố thứ 5 quan
trọng nữa mà phải được xem xét đó là nhu cầu về các dịch vụ năng lượng với các
mức độ và dạng thức khác nhau - gọi tắt là nhu cầu năng lượng vì đó chính là
"người lái nền tảng" của nhu cầu nhiên liệu và điện năng.
Những lựa chọn carbon thấp thường liên quan đến chi phí đầu tư ban đầu cao,
nhưng sau đó là chi phí vận hành thấp. Tuy nhiên, chi phí đầu tư/thiết bị đang giảm
nhanh trong những năm gần đây, ví dụ như pin mặt trời: suất đầu tư là 5$US/W vào
năm 2008, hiện (2015) đã giảm xuống còn khoảng 1$US/W. Một yếu tố nữa đóng
vai trị rất quan trọng đến kết quả của các kịch bản carbon thấp và sự lựa chọn
chúng chính là giá năng lượng hóa thạch trong tương lai. Trong hai năm 2014 và
2015, thế giới chứng kiến sự giảm giá sâu của dầu mỏ, đây thật sự nằm ngồi mọi
dự báo trước đây, theo đó giá dầu mỏ chỉ tăng mà không giảm.
