Nghiên cứu xây dựng hệ thống vận chuyển than nhập khẩu cung ứng cho các nhà máy nhiệt điện việt nam

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng các kết quả khoa học được trình bày trong luận án
này là thành quả nghiên cứu của bản thân tôi trong suốt thời gian làm nghiên
cứu sinh và chưa từng xuất hiện trong công bố của các tác giả khác. Các kết
quả đạt được là chính xác và trung thực.
Tác giả luận án

Phạm Việt Hùng

i


LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên, tôi xin bày tỏ lời cảm ơn kính trọng và sâu sắc đến Thầy
PGS. TS. Phạm Văn Cương đã trực tiếp hướng dẫn, định hướng khoa
học trong quá trình nghiên cứu sinh. Thầy đã dành nhiều thời gian và
tâm huyết, hỗ trợ về mọi mặt để tác giả hoàn thành luận án.
Tác giả xin trân trọng cảm ơn Lãnh đạo trường Đại học Hàng hải
Việt Nam, viện Đào tạo Sau Đại học, khoa Kinh tế và bộ môn Kinh tế
vận tải biển đã tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho nghiên cứu sinh
trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Chân thành cảm ơn các
Giảng viên Bộ môn Kinh tế vận tải biển và các bạn bè đồng nghiệp đã hỗ
trợ, tận tình giúp đỡ trong quá trình thực hiện luận án.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, bố mẹ, vợ và
các con đã luôn động viên, giúp đỡ và hy sinh rất nhiều trong thời gian
vừa qua. Đây chính là động lực to lớn để tôi vượt qua khó khăn và hoàn
thành luận án này.
Tác giả luận án

Phạm Việt Hùng

ii


MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU................................................................................................xii
1. Tính cấp thiết của đề tài ...............................................................xii
2. Các công trình nghiên cứu liên quan...........................................xiii
3. Mục đích nghiên cứu của luận án..................................................xv
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận án..............................xv
5. Phương pháp nghiên cứu .............................................................xvi
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài.....................................xvi
6.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài..................................................................xvi
6.2. Ý nghĩa thực tế của đề tài......................................................................xvi
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU VÀ CƠ SỞ
PHƯƠNG PHÁP LUẬN CỦA HỆ THỐNG VẬN TẢI THAN ......................1
1.1. GIỚI THIỆU CHƯƠNG..............................................................1
1.2. HỆ THỐNG VẬN TẢI THAN CHO CÁC NHÀ MÁY NHIỆT
ĐIỆN...............................................................................................1
1.2.1. Khái niệm hệ thống vận tải than [11, tr. 7-11].....................................1
1.2.2. Phân loại các hệ thống vận tải than ....................................................6
1.3. CÁC YẾU TỐ CƠ BẢN CẤU THÀNH HỆ THỐNG VẬN TẢI
THAN ĐƯỜNG BIỂN....................................................................7
1.3.1. Than phục vụ cho các nhà máy nhiệt điện............................................7
1.3.2. Các phương tiện vận chuyển than bằng đường biển [26, tr 11,12]....11
1.3.3. Bến cảng chuyên dùng cho việc xuất nhập than [27, tr 70-79] .........14
1.3.4. Thiết bị xếp dỡ than [24, tr. 32-40] ...................................................16
1.4. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH HIỆU QUẢ KINH
TẾ CỦA HỆ THỐNG VẬN TẢI THAN CHO CÁC NMNĐ .....21
1.4.1. Các nguyên tắc kinh tế khi thiết kế hệ thống vận tải than [5, tr. 33] .21
1.4.2. Các mô hình toán học [1 tr. 1, 32-33, 50]..........................................23

iii


1.4.3. So sánh các chỉ tiêu kinh tế.................................................................28
1.4.4. Các tiêu chí đánh giá hệ thống vận tải than ......................................29
1.4.5. Phương pháp chuyên gia....................................................................30
1.5. KẾT LUẬN CHƯƠNG..............................................................31
CHƯƠNG 2. ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG MÔ HÌNH VẬN TẢI THAN
CHO CÁC NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN TẠI VIỆT NAM...............................32
2.1. GIỚI THIỆU CHƯƠNG............................................................32
2.2. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT, TIÊU THỤ THAN HIỆN TẠI VÀ
DỰ BÁO SẢN XUẤT, TIÊU THỤ THAN GIAI ĐOẠN 2020 2030...............................................................................................32
2.2.1. Hiện trạng sản xuất, tiêu thụ mặt hàng than .....................................32
2.2.2. Dự báo sản xuất, tiêu thụ than giai đoạn 2020 – 2030 [28]..............34
2.3. HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG GIAO THÔNG VẬN TẢI PHỤC
VỤ VẬN CHUYỂN THAN TIÊU THỤ TẠI VÙNG THAN
ĐÔNG BẮC [28]..........................................................................36
2.3.1. Kết cấu hạ tầng giao thông kết nối đến vùng than Đông Bắc............36
2.3.2. Hiện trạng phương tiện vận tải phục vụ vận chuyển mặt hàng than. .40
2.3.3. Phân tích, đánh giá những thuận lợi, khó khăn đối với từng phương
thức vận tải trong việc tổ chức vận chuyển mặt hàng than....................41
2.4.1. Mô hình đơn phương thức ..................................................................44
2.4.2. Mô hình đa phương thức ....................................................................45
2.5. DỰ BÁO NHU CẦU THAN CHO CÁC NMNĐ TẠI VIỆT
NAM..............................................................................................48
2.5.1. Phương pháp dự báo...........................................................................48
2.5.2. Phân tích và dự báo nhu cầu vận tải than .........................................49
2.6. PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CÁC CẢNG BIỂN
CHUYÊN DỤNG THAN..............................................................51

iv


2.6.1. Năng lực của các cảng biển Việt Nam................................................51
2.6.2. Các phương án phát triển cảng chuyên dụng than.............................52
2.7. PHÂN TÍCH KHẢ NĂNG PHÁT TRIỂN CÁC PHƯƠNG
TIỆN VẬN TẢI THAN NHẬP KHẨU........................................55
2.7.1. Đội tàu biển của Việt Nam [23]..........................................................55
2.7.2. Nhu cầu phát triển đội tàu vận chuyển than nhập khẩu.....................60
2.7.3. Nhu cầu phát triển các phương tiện thủy nội địa khác.......................64
2.8. KẾT LUẬN CHƯƠNG .............................................................65
CHƯƠNG 3. XÂY DỰNG MÔ HÌNH VẬN TẢI THAN NHẬP KHẨU
CHO CÁC NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN CỦA VIỆT NAM..............................65
3.1. GIỚI THIỆU CHƯƠNG............................................................65
3.2. MỘT SỐ MÔ HÌNH HỆ THỐNG VẬN TẢI THAN TRÊN THẾ
GIỚI ..............................................................................................66
3.2.1. Các mô hình tổ chức vận tải than cho các nhà máy nhiệt điện..........66
3.2.2. Một số mô hình vận tải than cho các NMNĐ tại các nước trên thế giới
................................................................................................................70
3.3. CƠ SỞ ĐỂ XÂY DỰNG MÔ HÌNH.........................................81
3.3.1. Thị trường than thế giới ....................................................................81
3.3.2. Phát triển kết cấu hạ tầng giao thông ................................................81
3.3.3. Các căn cứ pháp lý.............................................................................82
3.3.4. Các yêu cầu thương mại.....................................................................83
3.3.5. Đội tàu vận tải viễn dương (nhập than cho cảng trung chuyển)........83
3.3.6. Lựa chọn đội tàu vận tải nội địa cho cảng trung chuyển (xuất than từ
cảng trung chuyển).................................................................................88
3.4. ĐỀ XUẤT MÔ HÌNH................................................................88
3.4.1. Mô hình tổng quát ..............................................................................88

3.4.2. Các tiêu chí và chỉ tiêu trong mô hình ...............................................91

v


3.4.3. Đề xuất các kịch bản về nguồn cung cấp than cho các trung tâm nhiệt
điện khu vực ĐBSCL.............................................................................107
3.5. ÁP DỤNG MÔ HÌNH NHẬP KHẨU THAN CHO CÁC
NMNĐ THUỘC PVN ................................................................114
3.6. GIẢI PHÁP, CƠ CHẾ CHÍNH SÁCH....................................129
3.7. KẾT LUẬN CHƯƠNG ...........................................................131
KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ..................................................132
1. KẾT LUẬN.................................................................................132
Các kết quả nghiên cứu của đề tài..............................................................132
Các hạn chế của đề tài................................................................................132
2. KIẾN NGHỊ................................................................................132
Chính sách phát triển vận tải......................................................................133
Chính sách về hội nhập và cạnh tranh quốc tế...........................................133
Chính sách áp dụng khoa học - công nghệ mới..........................................133
Các khuyến nghị với nhà đầu tư, doanh nghiệp kinh doanh vận tải biển...134
PHỤ LỤC.....................................................................................................141
PHỤ LỤC I (Quy hoạch điện VII)..................................................141
PHỤ LỤC II (Quy hoạch điện VII).................................................144

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
TT

Viết tắt

Nội dung

1

ADB

Asian Development Bank

2

ASEAN

Association of Southeast Asian Nations

3

DWT

Deadweight

4

PVN

Tập đoàn Dầu khí Việt Nam

5

ĐBSCL

Đồng bằng Sông Cửu Long

vi


6

Mt

Megatonne (106 metric tonnes or million tonnes)

7

MW

Megawatt (106 watts)

8

NMNĐ

Nhà máy nhiệt điện

9

NK

Nhập khẩu

10

PVN

Tập đoàn Dầu khí Việt Nam

11

T-km

Tonne-kilometre

12

Tpa

Tonne per annum (year)

13

Tpd

Tonne per day

14

Tph

Tonne per hour

15

TTNĐ

Trung tâm nhiệt điện

16

TW

Trung ương

17

TWh

Terawatt-hour (1012 watt-hours)

18

USD

US dollar

19

XK

Xuất khẩu
DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1. Phân loại than theo tiêu chuẩn Việt Nam.......................................9

Bảng 1.2. Phân loại các thiết bị bốc than tại bến nhập................................17
Bảng 1.3. Phân loại các thiết bị bốc than tại bến xuất.................................18
Bảng 2.1. Tình hình tiêu thụ than giai đoạn 2009 – 2013............................33
Bảng 2.2. Dự báo sản lượng than cả nước giai đoạn 2020 - 2030...............35
Bảng 2.3. Nhu cầu than cho các nhà máy nhiệt điện giai đoạn 2020 – 2030
................................................................................................................35
Bảng 2.4. Cân đối sản xuất, tiêu thụ mặt hàng than giai đoạn 2020 – 203036
Bảng 2.5. Hiện trạng kết cấu hạ tầng giao thông đường bộ kết nối đến vùng
than Đông Bắc .......................................................................................37
Bảng 2.6. Các thông số cơ bản các bến rót than khu vực Uông Bí..............39
Bảng 2.7. Các thông số cơ bản của các bến rót than...................................40
Bảng 2.8. Các thông số chính theo quy hoạch phát triển ngành than..........49

vii


Bảng 2.9. Khối lượng than cung ứng cho nhiệt điện....................................50
Bảng 2.10. Khối lượng than và than điện có nhu cầu vận tải biển theo các
giai đoạn 2015-2030...............................................................................51
Bảng 2.11. Lượng hàng than, quặng do đội tàu Việt Nam đảm nhận..........61
Bảng 2.12. Thị phần vận tải của đội tàu biển Việt Nam...............................63
Bảng 3.1. Thị phần các loại tàu trong đội tàu thế giới theo DWT...............84
Bảng 3.2. Phân loại độ tuổi của đội tàu hàng rời thế giới ..........................85
Bảng 3.3. Thống kê các nước sản xuất than chính trên thế giới...................92
Bảng 3.4. Cân đối giữa sản xuất và tiêu thụ tại các nước sản xuất than
chính trên thế giới...................................................................................93
Bảng 3.5. Thống kê các quốc gia có dự trữ than lớn trên thế giới ..............94
Bảng 3.6. Thống kê các quốc gia nhập than chính từ Indonesia [24, tr 17] 96
Bảng 3.7. Các nước nhập than chính từ Australia năm 2008 [24]..............99
Bảng 3.8. Chỉ số ổn định chính trị trong ngắn hạn và dài hạn của Australia

và Indonesia [25]..................................................................................100
Bảng 3.9. Khối lượng than nhập khẩu cung ứng cho các nhà máy nhiệt điện
dự báo...................................................................................................107
Bảng 3.10. Tổng hợp chi phí vận tải biển của tàu Handysize....................110
Bảng 3.11. Tổng hợp chi phí vận chuyển với các cỡ tàu khác nhau với
100% nguồn than từ Indonesia.............................................................110
Bảng 3.12. Tổng hợp chi phí vận chuyển than với các cỡ tàu khác nhau với
75% nguồn than từ Indonesia & 25% nguồn than từ Australia...........111
Bảng 3.13. Tổng hợp chi phí vận chuyển than với các cỡ tàu khác nhau với
50% nguồn than từ Indonesia & 50% nguồn than từ Australia...........111
Bảng 3.14. Tổng hợp chi phí vận chuyển than với các cỡ tàu khác nhau với
25% nguồn than từ Indonesia & 75% nguồn than từ Australia...........111

viii


Bảng 3.15. Tổng hợp chi phí vận chuyển than với các cỡ tàu khác nhau với
100% nguồn than từ Australia..............................................................111
Bảng 3.16. So sánh chi phí giữa có & không có cảng trung chuyển ........112
Bảng 3.17. Bảng chi phí vận tải than nhập khẩu từ Australia và Indonesia
trong trường hợp có trung chuyển và không có cảng trung.................112
Bảng 3.18. Các dự án nhiệt điện than của PVN năm 2014 [8]..................114
Bảng 3.19. Khối lượng than nhập khẩu cho các nhà máy nhiệt điện của PVN
..............................................................................................................115
Bảng 3.20. Lựa chọn cỡ tàu lớn nhất các cảng có thể tiếp nhận................117
Bảng 3.21. Cự ly giữa các cảng trong hệ thống vận tải than....................118
Bảng 3.22. Tổng hợp chi phí vận chuyển 1 tấn than giữa các cảng...........118
Bảng 3.23. Kịch bản nguồn cấp than 50% từ Indonesia, 50% từ Australia
..............................................................................................................118
Bảng 3.24. Kết quả phương án tối ưu cho kịch bản 1................................120

Bảng 3.25. Kịch bản nguồn cung cấp than 100% từ Indonesia.................121
Bảng 3.26. Kết quả phương án tối ưu cho kịch bản 2................................122
Bảng 3.27. Kịch bản nguồn cung cấp than 100% từ Australia..................123
Bảng 3.28. Kết quả phương án tối ưu cho kịch bản 3................................124
Bảng 3.29. Kịch bản nguồn cấp than 75% từ Australia, 25% từ Indonesia
..............................................................................................................125
Bảng 3.30. Kết quả phương án tối ưu cho kịch bản 4................................126
Bảng 3.31. Kịch bản nguồn cung cấp than 25% từ Australia, 75% từ
Indonesia...............................................................................................127
Bảng 3.32. Kết quả phương án tối ưu cho kịch bản 5................................128

ix


DANH MỤC CÁC HÌNH

Số hình

Tên hình

Trang

1.1

Phân loại than theo chuỗi thời gian

1.2

Bến xuất hàng than

15

1.3

Thiết bị đánh đống

19

1.4

Thiết bị rút hàng

19

2.1

Mô hình đơn phương thức – Đường sắt

44

2.2

Mô hình đa phương thức Đường sắt – Đường sông

47

2.3

Tổng trọng tải đội tàu biển Việt Nam giai đoạn 2006
- 2014

55

2.4

Sản lượng vận tải hàng hoá của đội tàu biển Việt
Nam

56

3.1

Mô hình đa phương thức Sắt – Biển – Sông

66

3.2

Mô hình đa phương thức Sông – Biển – Sông

67

3.3

Mô hình dùng tàu Container

68

3.4

Sơ đồ bố trí các nhà máy điện của Nhật Bản

70

3.5

Dây chuyền vận chuyển cung cấp than cho các
NMNĐ

71

3.6

Nguồn than của Trung Quốc

73

x

7


3.8

Các hành lang vận chuyển than của Trung Quốc

75

3.9

Xuất nhập khẩu than của Trung Quốc

77

3.10

Nhập khẩu than của Trung Quốc 2006-2011

78

3.11

Thị phần của các loại tàu trong đội tàu thế giới

82

3.12

Sơ đồ mô hình vận chuyển than nhập khẩu bằng
đường biển

88

3.13

Bản đồ tài nguyên than tại Indonesia

94

3.14

Tài nguyên than tại Indonesia theo giá trị nhiệt
lượng

94

3.15

Thống kê & Dự báo sản xuất tiêu thụ than tại
Indonesia

96

3.16

Thống kê sản xuất và tiêu thụ than tại Australia

97

3.17

Vị trí các cảng xuất than tại Indonesia

101

3.18

Vị trí các trung tâm điện lực khu vực ĐBSCL

102

3.19

Vị trí nghiên cứu tại Cái Mép

103

3.20

Vị trí nghiên cứu tại Trà Vinh

104

3.21

Vị trí nghiên cứu tại Soài Rạp

105

3.22

Mô hình vận chuyển than về các NMNĐ tại ĐBSCL

108

3.23

Biểu đồ chi phí vận tải cho một tấn than ứng với các
kịch bản khác nhau

112

3.24

Sơ đồ các phương án vận chuyển than nhập khẩu
cho các nhà máy nhiệt điện của PVN

115

3.25

Mô hình tối ưu hệ thống vận tải than theo kịch bản 1

120

3.26

Mô hình tối ưu hệ thống vận tải than theo kịch bản 2

122

3.27

Mô hình tối ưu hệ thống vận tải than theo kịch bản 3

124

xi

3.28

Mô hình tối ưu hệ thống vận tải than theo kịch bản 4

126

3.29

Mô hình tối ưu hệ thống vận tải than theo kịch bản 5

128

LỜI MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Theo chiến lược và quy hoạch phát triển ngành điện Việt Nam thì năm
2010 đạt khoảng từ 88 - 93 tỉ KWh và năm 2020 đạt từ 201 - 250 tỉ KWh.
Trong đó, nhiệt điện than đến năm 2010 có tổng công suất khoảng 4.400 MW,
giai đoạn 2011-2020 xây dựng thêm khoảng 4.500-5.500 MW (phụ tải cơ sở),
8.000-10.000 MW (phụ tải cao). Nhu cầu than trong giai đoạn 2015-2030 sẽ
vượt hơn rất nhiều khả năng cung ứng trong nước. Trong khi đó, theo tập
đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam, do các mỏ khai thác than ở
Quảng Ninh và nhiều tỉnh, thành khác thuộc tập đoàn đã gần đạt ngưỡng trần
đối với loại than cho sản xuất điện. Nên kể từ năm 2015 trở đi, Việt Nam sẽ
buộc phải nhập khẩu số lượng than lớn cho sản xuất điện.
Theo dự báo của Bộ Công Thương, dự kiến nhu cầu than trong nước vào
năm 2020 là 184 triệu tấn và 2025 là 308 triệu tấn. Lượng than dự kiến nhập
khẩu năm 2020 là 114 triệu tấn và 2025 là 228 triệu tấn. [5]
Để giải bài toán nhu cầu năng lượng, 3 tập đoàn gồm Công nghiệp Than
- Khoáng sản Việt Nam, Dầu khí Quốc gia Việt Nam và Điện lực Việt Nam
đã hoàn tất đề án trình Chính phủ xin thành lập Ban Chỉ đạo nhập khẩu than

cho tổng sơ đồ phát triển điện Việt Nam. Để thực hiện việc nhập khẩu than
với số lượng rất lớn cho tổng sơ đồ phát triển điện Việt Nam trong tương lai
thì việc nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn để xây dựng được hệ thống vận
tải than nhập khẩu cho các nhà máy nhiệt điện (NMNĐ) Việt Nam trong
tương lai một cách khoa học và có hiệu quả kinh tế cao là việc làm hết sức

xii


cần thiết. Chính vì lẽ đó, NCS đã lựa chọn đề tài luận án “Nghiên cứu xây
dựng hệ thống vận chuyển than nhập khẩu cung ứng cho các nhà máy
nhiệt điện Việt Nam”, đề tài trên mang tính khoa học và tính thực tiễn cao.
2. Các công trình nghiên cứu liên quan
Liên quan đến đề tài luận án nghiên cứu của tác giả, theo tìm hiểu của
tác giả thì đã có các công trình nghiên cứu sau đây:
“Quy hoạch phát triển ngành than Việt Nam đến năm 2020, có xét đến
2030” khẳng định “giai đoạn sau năm 2015 ngành than không đáp ứng đủ nhu
cầu tiêu thụ than trong nước và ngoài việc phải nhập khẩu than cho luyện kim
còn phải nhập than năng lượng cho ngành điện”. Tuy nhiên, Quy hoạch trên
mới chỉ dừng lại ở việc cân đối cung - cầu than trong nước và rút ra kết luận
về việc cần nhập khẩu than mà chưa đưa ra được giải pháp cụ thể để Việt
Nam có thể nhập khẩu than.
“Quy hoạch phát triển điện lực Quốc gia giai đoạn 2011 - 2020 có xét
đến năm 2030” được phê duyệt năm 2011 đề cập tới vấn đề nhập khẩu than
cho các nhà máy nhiệt điện than của Việt Nam trong điều kiện than trong
nước không đáp ứng đủ. Quy hoạch ngành điện có một số kết luận có giá trị
về nguồn cung than tiềm năng cho Việt Nam gồm các nước Australia,
Indonesia, Liên bang Nga và Nam Phi. Tuy nhiên, việc nghiên cứu các thị
trường này còn sơ lược, chưa có đánh giá về các ưu nhược điểm của từng thị
trường.

“Đề án cung cấp than cho các nhà máy nhiệt điện đến năm 2020, định
hướng đến năm 2030” do Bộ Công Thương phê duyệt năm 2012 cũng chỉ
dừng lại ở việc đánh giá về khối lượng than cần nhập khẩu. Ngoài các số liệu
về cung - cầu hiện đã thay đổi, Đề án này chưa đánh giá nhu cầu các nhà máy
nhiệt điện than được đề xuất sử dụng than trong nước trong giai đoạn đầu và

xiii


than nhập khẩu trong giai đoạn sau, song đề xuất này không khả thi do đặc
tính của các lò hơi và các chủng loại than khác nhau.
Theo Báo cáo “Coal industry market survey” của tổ chức tư vấn Runge
thì than nhập từ Australia, Indonesia, Liên bang Nga và Nam Phi đáp ứng
được yêu cầu kỹ thuật của các nhà máy nhiệt điện than. Tuy nhiên, báo cáo
này cũng chưa chỉ ra được các ưu nhược điểm của từng thị trường, các vấn đề
cần quan tâm và các giải pháp thực hiện việc nhập khẩu than cho các nhà máy
điện.
Báo cáo của Vinacomin về “Đề án nhập khẩu than để cung cấp cho các
nhà máy điện đến năm 2020, định hướng đến năm 2030” thực hiện năm 2013
là báo cáo liên quan đến hoạt động chuẩn bị nhập khẩu than của Việt Nam.
Đây là báo cáo đánh giá được nhiều mặt của vấn đề nhập khẩu than và có giá
trị trong việc tham mưu cho Chính phủ trong việc đề ra các quyết định mang
tầm vĩ mô.
Tập đoàn Dầu khí Việt Nam cũng đã triển khai đề án “Nghiên cứu thị
trường than trong nước và quốc tế, đề xuất các phương án cung cấp than cho
các nhà máy nhiệt điện và nhà máy ethanol của Petrovietnam” nhằm đánh giá
đầy đủ khả năng tham gia vào hoạt động nhập khẩu than và đề xuất các
phương án hoàn chỉnh cung cấp than cho các nhà máy nhiệt điện sử dụng than
nhập khẩu.
Theo các tài liệu mà NCS đã nghiên cứu thì hiện nay chưa có một công

trình nào tập trung nghiên cứu chuyên sâu để nhằm xây dựng hệ thống vận tải
than nhập khẩu tối ưu cung ứng cho các nhà máy nhiệt điện một cách hiệu
quả trong giai đoạn tới để phù hợp với chiến lược phát triển ngành điện Việt
Nam.

xiv


3. Mục đích nghiên cứu của luận án
Trên cơ sở nghiên cứu cơ sở lý luận về hệ thống vận tải than nhập khẩu
cho các nhà máy nhiệt điện, kinh nghiệm của một số quốc gia trên thế giới
trong việc xây dựng hệ thống vận tải than nhập khẩu cho các nhà máy nhiệt
điện và thực tiễn hệ thống vận tải than hiện có cho các NMNĐ khu vực phía
Bắc tại Việt Nam. Đề tài luận án tập trung nghiên cứu nhằm hoàn thiện về
mặt phương pháp luận trong việc xây dựng một hệ thống vận tải than nhập
khẩu cho các nhà máy nhiệt điện tại Việt Nam một cách khoa học và có hiệu
quả kinh tế cao.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận án
Đối tượng nghiên cứu của đề tài luận án là nghiên cứu về phương pháp
luận để xây dựng mô hình hệ thống vận tải than nhập khẩu cho các nhà máy
nhiệt điện tại Việt Nam. Dựa trên tính toán phân tích đánh giá mô hình sẽ lựa
chọn ra các phương án vận chuyển than tối ưu cho các NMNĐ.
Theo đề án cung cấp than cho các nhà máy nhiệt điện đến năm 2020,
định hướng đến năm 2030 của Bộ Công Thương và quy hoạch Hệ thống cảng
biển Việt Nam đến năm 2020, định hướng đến 2030 thì khu vực có tập trung
nhiều nhà máy nhiệt điện của Việt Nam phải nhập khẩu than đó chính là khu
vực Đồng Bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL).
Nhu cầu than cho các nhà máy nhiệt điện sẽ xây dựng tại ĐBSCL trong
giai đoạn quy hoạch là rất lớn. Nguồn cung cấp chủ yếu là nhập ngoại do vậy
đề tài luận án sẽ tập trung nghiên cứu hệ thống vận chuyển than nhập khẩu

bằng đường thủy cho các Trung tâm nhiệt điện tại ĐBSCL, sau đó sẽ tính
toán ứng dụng cụ thể mô hình hệ thống vận tải than nhập khẩu cho các nhà
máy nhiệt điện của Tập đoàn Dầu khí Việt Nam (PVN).

xv


5. Phương pháp nghiên cứu
Để tiến hành thực hiện nhiệm vụ và mục tiêu nghiên cứu, đề tài luận án
đã sử dụng các phương pháp sau đây:
Phương pháp thống kê kinh tế (trên cơ sở các số liệu sơ cấp và thứ cấp)
để tìm ra các số liệu đặc trưng thống kê cần thiết phục vụ cho việc phân tích ở
chương 2;
Phương pháp dự báo thống kê để tìm ra các số liệu dự báo về lượng than
cần nhập khẩu bằng đường biển cho các nhà máy nhiệt điện của Việt nam
trong tương lai;
Phương pháp chuyên gia để tham khảo các ý kiến của các chuyên gia
nhiệt điện, chuyên gia kinh tế và chuyên gia vận tải biển trong nghiên cứu đề
xuất các mô hình vận tải;
Phương pháp mô hình hóa để xây dựng mô hình tổng quát hệ thống vận
tải than nhập khẩu cho các nhà máy nhiệt điện Việt Nam, dựa trên mô hình đó
bằng công cụ toán học tối ưu có thể lựa chọn được phương án vận chuyển tối
ưu cho các NMNĐ dựa trên các hàm mục tiêu về kinh tế.
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
6.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài
Đề tài luận án đã nghiên cứu để hoàn thiện phương pháp luận xây dựng
hệ thống vận tải than nhập khẩu cho các NMNĐ phù hợp với điều kiện hiện
tại và định hướng đến giai đoạn 2030 của Việt Nam.
6.2. Ý nghĩa thực tế của đề tài
Đề tài luận án đã đề xuất các cách đánh giá lựa chọn mô hình vận tải

than nhập khẩu tối ưu áp dụng cho nhu cầu nhập khẩu than phục vụ cho các
nhà máy nhiệt điện tại Việt Nam trong tương lai. Các NMNĐ của Việt Nam
có thể áp dụng mô hình tùy theo các điều kiện cụ thể và các hàm mục tiêu

xvi


riêng có thể lựa chọn được phương án tốt nhất để vận tải than cung ứng cho
các NMNĐ của mình.

xvii


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
VÀ CƠ SỞ PHƯƠNG PHÁP LUẬN CỦA
HỆ THỐNG VẬN TẢI THAN
1.1. GIỚI THIỆU CHƯƠNG
Chương này giới thiệu tổng quan về hệ thống vận tải than cho các nhà
máy nhiệt điện (NMNĐ), các yếu tố cơ bản cấu thành hệ thống vận tải than.
Tiếp theo của chương sẽ trình bày các phương pháp tính toán xác định hiệu
quả kinh tế của một hệ thống vận tải than.
1.2. HỆ THỐNG VẬN TẢI THAN CHO CÁC NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
1.2.1. Khái niệm hệ thống vận tải than [11, tr. 7-11]
Hệ thống là tập hợp những phần tử có mối quan hệ tương tác. Điều quan
trọng đối với một hệ thống không phải ở số lượng các phần tử mà ở các mối
quan hệ, tính chất của các mối quan hệ giữa các phần tử của hệ thống. Nếu
phân loại, có thể có những hệ thống giản đơn, hệ thống phức tạp, hệ thống rất
phức tạp, hệ thống xác định và hệ thống ngẫu nhiên.
Một hệ thống rất phức tạp là một hệ thống không có một ngôn ngữ nào,
dù là toán học hiện đại, có thể mô tả đầy đủ các mối quan hệ giữa các phần tử

của hệ thống đó.
Vấn đề khó khăn là trong rất nhiều mối quan hệ đó, cần xác định được
những mối quan hệ nào là chủ yếu, quyết định tính chất, sự tồn tại và hoạt
động của hệ thống. Mỗi hệ thống có nhiều bộ phận và mục tiêu của các bộ
phận có thể không phù hợp với nhau.
Vận tải còn là một hệ thống động, thay đổi trạng thái theo thời gian.
Trạng thái của một hệ thống ở mỗi thời điểm được xác định bằng giá trị của
những thông số chủ yếu (những chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật chủ yếu). Vận tải
còn là một hệ thống có những yếu tố mang tính chất ngẫu nhiên: tình hình

1


hàng hóa, những thay đổi bất thường của chủ hàng; tình hình đường sá, những
tác động của thiên tai; những hư hỏng bất thường của phương tiện đi trên
đường, v.v... Dù lập kế hoạch vận tải chu đáo đến đâu cũng không thể dự
đoán hết những thay đổi về hàng hóa và những yếu tố khác có liên quan đến
vận tải.
So với các ngành sản xuất khác, ngành vận tải có nhiều bị động hơn,
trong điều khiển sản xuất có nhiều thông số khó kiểm tra hơn. Tuy nhiên, vận
tải phải là ngành hoạt động với độ chính xác ngày càng cao bằng những biện
pháp khắc phục những yếu tố ngẫu nhiên để sự tác động của các yếu tố đó là
thấp nhất. Các biện pháp đó là mối quan hệ thật chặt chẽ với các chủ hàng, có
thông tin đầy đủ kỹ thuật của phương tiện vận tải v.v... Những tiến bộ kỹ
thuật, những phương tiện thông tin và điều khiển ngày nay có thể giúp cho
việc quản lý sản xuất vận tải được chính xác hơn.
Một đặc điểm khác không kém phần quan trọng trong sản xuất vận tải là
phạm vi hoạt động rộng khắp, rất phân tán trong không gian và thời gian.
Xác định đặc điểm của mỗi hệ thống để tìm mô hình quản lý thích hợp
cho hệ thống đó. Mục tiêu của mỗi bộ phận trong hệ thống nhất thiết phải

phục vụ cho mục tiêu của hệ thống nói chung, cho dù mục tiêu của từng bộ
phận, trong từng thời gian, có thể không phù hợp với nhau. Nói đến các mối
quan hệ giữa các phần tử của hệ thống và các mối quan hệ giữa các hệ thống
con trong một hệ thống cấp cao hơn cũng nhằm mục đích áp dụng phương
pháp lập kế hoạch và điều khiển theo chương trình – mục tiêu mà chương
trình này lập được cũng dựa trên các mối quan hệ chủ yếu giữa các bộ phận
hợp thành hệ thống.
Vận tải là một yếu tố bảo đảm sự hoạt động nhịp nhàng, đều đặn cho các
ngành sản xuất và như vậy, có thể xem đó là một điều kiện bảo đảm hiệu quả
kinh tế cho các ngành, đối với việc vận chuyển than cho ngành điện, mỗi năm

2


vài triệu tấn từ các mỏ than đến các nhà máy nhiệt điện. Đối với mỗi nhà máy
nhiệt điện không chỉ là tổng số khối lượng cần trong năm mà một vấn đề quan
trọng là khối lượng than mà nhà máy điện cần có trong từng thời gian và được
cung cấp đều đặn để giảm diện tích bãi chứa và đòi hỏi nhu cầu lớn về vốn
lưu động. Ở đây, giữa đơn vị vận tải và chủ hàng có thể có mục tiêu khác
nhau: đối với người làm vận tải, vấn đề quan trọng là khối lượng hàng hóa và
cự ly vận chuyển; đối với đơn vị chủ hàng, là khối lượng hàng cần có và thời
gian hàng hóa đến, tính đều đặn của việc vận chuyển.
Việc cung cấp than cho các NMNĐ không cần tốc độ vận chuyển nhanh
mà cần được đều đặn; mặt khác vị trí của các mỏ than chính và các nhà máy
cần than cũng thích hợp với ngành vận tải sông. Trước nay, than vẫn là mặt
hàng chủ yếu của ngành vận tải sông và sự phân công đó là hợp lý vì có khả
năng vận chuyển một khối lượng hàng hóa lớn với cự ly vận chuyển xa, chi
phí vận tải thấp hơn so với các ngành vận tải nội địa khác.
Hệ thống vận tải than cho các NMNĐ là tập hợp các biện pháp tổ chức
vận tải cho phép bảo đảm vận chuyển than từ nơi khai thác, sản xuất đến nơi

tiêu thụ (nhà máy nhiệt điện) một cách an toàn, nhanh chóng và đạt hiệu quả
cao nhất với nguồn chi phí về vật chất và lao động thấp nhất.
Theo phương diện quản lý có thể xem Hệ thống cung ứng than bao gồm
hai hệ thống là hệ thống quản lý và hệ thống bị quản lý. Hệ thống quản lý
thực hiện việc quản lý các phương tiện kỹ thuật nhằm đảm bảo duy trì hoạt
động của hệ thống, đồng thời giải quyết các vấn đề thu nhập và xử lý thông
tin, truyền thông tin trong quá trình quản lý. Hệ thống bị quản lý bao gồm tập
hợp các phương tiện kỹ thuật (đội tàu, đội sà lan, bến cảng, kho bãi, thiết bị
xếp dỡ,…), hàng hoá, các phương tiện thiết bị hỗ trợ khác.
Hệ thống vận tải than có những mối liên quan giữa các yếu tố bên trong
của hệ thống, cũng như những mối liên quan với các yếu tố ngoài hệ thống:

3


đối với nền kinh tế thế giới, với sự phát triển của nền kinh tế quốc dân, với hệ
thống vận tải trong nước và quốc tế. Quá trình vận chuyển than nhiệt điện
được thực hiện từ các mỏ than đến các NMNĐ phải được đảm bảo trong
những mối quan hệ chặt chẽ giữa các dạng vận tải khác nhau, giữa các yếu tố
liên quan. Có thể mô tả tập hợp những mối quan hệ đó bởi công thức:
MK ⊂ { A ∪ B ∪ C ∪ D ∪ E }

(1.1)

Ở đây MK- tập hợp các mối quan hệ trong hệ thống;
⊂ - Ký hiệu toán học: bao hàm (của các tập hợp);
∪ - Ký hiệu toán học: hợp (của các tập hợp);
A - Tập hợp những mỏ than tại các nước xuất khẩu than;
B - Tập hợp các thành phần bốc dỡ;
C - Tập hợp của vận tải đường bộ;

D - Tập hợp của vận tải đường thủy;
E - Tập hợp những nhà máy nhiệt điện.
Trong tập hợp A bao gồm số lượng mỏ than a 1, khối lượng than a2, loại
than a3:
A ⊂ [{ Aa1

} ∪{ Aa2 } ∪{ Aa3 }]

(1.2)

Tập hợp B bao gồm các yếu tố như số lượng các khu vực xuất và nhập
than b1, đầu mối bốc dỡ than trong cảng b 2, các điểm trung chuyển b3, các
điểm dỡ than b4:
B ⊂ [{ Bb1

} ∪ { Bb2 } ∪ { Bb3 } ∪ { Bb4 } ]

(1.3)

Tập hợp C bao gồm các yếu tố xác định kiểu và số lượng phương tiện
vận tải đường bộ của vận tải ô tô C1, vận tải đường sắt C2;
C ⊂ [{ Cc1

} ∪ { Cc2 } ]

4

(1.4)

Tập hợp D bao gồm các yếu tố đặc trưng cho kiểu và số lượng các
phương tiện vận tải đường thủy bao gồm: vận tải biển d 1, vận tải ven biển d2,
vận tải đường sông d3:
D ⊂ [{ Dd1

} ∪ { Dd 2 } ∪ { Dd 3 } ]

(1.5)

Tập hợp E bao gồm số lượng những NMNĐ e 1, khối lượng than e2, loại
than e3
E ⊂ [{ Ee1

} ∪ { Ee2 } ∪ { Ee3 } ]

(1.6)

Sự mô tả vắn tắt ở trên phản ánh những mối quan hệ giữa các yếu tố
thành phần trong hệ thống vận tải than khi thực hiện tổ chức vận chuyển theo
sơ đồ từ mỏ than đến các NMNĐ. Đó là những mối quan hệ chặt chẽ, sự thay
đổi của mỗi một yếu tố thành phần đều dẫn đến thay đổi yếu tố liên quan, và
làm thay đổi cả hệ thống. Quá trình hoạt động của một mô hình hệ thống vận
tải than đa phương thức điển hình bao gồm các giai đoạn sau đây:
Giai đoạn 1: Tập kết than tại bãi (kho) của mỏ. Quá trình này bắt đầu từ
thời điểm than được khai thác từ mỏ thông qua quá trình phân loại và sau đó
được vận chuyển đến các bãi (kho) than của mỏ.
Giai đoạn 2: Vận chuyển than từ các bãi than của mỏ đến các bãi than
tại đầu mối vận tải (cảng, điểm trung chuyển) của nước xuất khẩu bởi vận tải
đường bộ, vận tải đường sông, vận tải ven biển.
Giai đoạn 3: Bốc than lên các phương tiện vận chuyển đường biển.

Giai đoạn 4: Vận chuyển than trên các phương tiện vận chuyển đường
biển đến các đầu mối vận tải (cảng, điểm trung chuyển) tại nước nhập khẩu.
Giai đoạn 5: Dỡ than tại đầu mối vận tải và lưu kho.
Giai đoạn 6: Vận chuyển than từ các đầu mối vận tải (cảng, điểm trung
chuyển) về bãi (kho) của các nhà máy nhiệt điện bởi vận tải ven biển, vận tải
đường sông, vận tải đường bộ, vận tải đường sắt hoặc bằng băng tải.

5


Giai đoạn 7: Dỡ than xuống bãi (kho) của các NMNĐ.
Một trong những biện pháp để nâng cao hiệu quả vận chuyển than là việc
tổ chức và quản lý quá trình di chuyển của than từ kho (bãi) của mỏ đến kho
(bãi) của NMNĐ, theo dõi và điều hành tác nghiệp xếp dỡ và vận chuyển
than, giải quyết các công việc ở các khâu liên quan.
Ngày nay trên thế giới đã đạt được những kết quả to lớn trong việc áp
dụng các phương pháp mô hình hóa và tự động hóa để quản lý quá trình công
nghệ vận chuyển than phục vụ các nhà máy nhiệt điện.
Hiểu rõ cơ cấu và những mối quan hệ của mô hình tổ chức khai thác vận
tải than sẽ giúp cho thực hiện tốt chức năng quản lý quá trình vận chuyển,
nâng cao hiệu quả công tác của chúng.
1.2.2. Phân loại các hệ thống vận tải than
a. Hệ thống vận tải than nội địa
Hệ thống vận tải than nội địa sẽ đáp ứng việc vận chuyển than giữa các
mỏ than và các NMNĐ nằm trong cùng một quốc gia.
Hệ thống này có thể sử dụng kết hợp các phương thức vận tải khác nhau
để vận chuyển than có hiệu quả nhất.
b. Hệ thống vận tải than quốc tế
Than là nguồn nhiên liệu chính cho các NMNĐ, nhưng không phải tất cả
các nước sản xuất điện bằng nhiệt điện đều có tài nguyên than. Do vậy các

nhà máy phải nhập khẩu than từ các quốc gia xuất khẩu than.
Việc vận chuyển than nhập khẩu với khối lượng lớn và ngày càng tăng
đã hình thành nên một hệ thống vận tải than quốc tế như ngày nay.
Hệ thống vận tải than quốc tế bao gồm các phương tiện kỹ thuật (đội tàu
vận tải biển, đội sà lan, bến cảng XK, bến cảng trung chuyển, bến cảng NK,
kho bãi, thiết bị xếp dỡ,…), hàng hoá và các phương tiện thiết bị hỗ trợ khác.

6


1.3. CÁC YẾU TỐ CƠ BẢN CẤU THÀNH HỆ THỐNG VẬN TẢI
THAN ĐƯỜNG BIỂN
1.3.1. Than phục vụ cho các nhà máy nhiệt điện
1.3.1.1. Phân loại than
Theo chuỗi thời gian [17]
Than đã bắt đầu hình thành trong thời kỳ Carbon kéo dài từ 360 triệu đến
290 triệu năm trước đây. Chất lượng của mỗi loại than được quyết định bởi
nhiệt độ, áp suất và độ dài của thời gian hình thành. Đầu tiên than bùn được
chuyển đổi thành than nâu hoặc than non (Lignite). Trong hàng triệu năm sau
đó dưới tác động của nhiệt độ và áp suất than non tiếp tục thay đổi, dần dần
tăng thành phần hữu cơ của nó và chuyển đổi thành than ‘Sub-Bitumious’.

Hình 1.1. Phân loại than theo chuỗi thời gian [17, tr 4]
Cùng với thời gian, các thay đổi hóa tính và vật lý tiếp xảy ra cho đến
khi than trở nên cứng hơn và đen hơn, tạo thành than cứng (Hard coal) hoặc

7


than 'Bitumious'. Trong các điều kiện thích hợp, thành phần hữu cơ của nó có

thể tiếp tục thay đổi để cuối cùng hình thành than Antraxit.
Căn cứ vào mức độ của sự thay đổi của than khi nó trưởng thành từ than
bùn đến than antraxit để người ta phân loại than.
Loại than thứ hạng thấp như than non và than sub-bituminous thường
mềm và xốp. Chúng được đặc trưng bởi độ ẩm cao, hàm lượng carbon thấp và
chứa năng lượng thấp. Than loại cao hơn thì cứng hơn và thường có độ bóng,
màu đen, dạng thủy tinh thể. Chúng chứa nhiều cacbon hơn, có độ ẩm thấp
hơn và tạo ra nhiều năng lượng hơn. Anthracite là loại than đứng đầu bảng
xếp hạng và nó chứa carbon và năng lượng cao hơn và độ ẩm thấp hơn các
loại khác.
Theo các nhà khoa học thì trữ lượng than trên toàn thế giới được ước
tính vào khoảng hơn 984 tỷ tấn. So với mức tiêu thụ hiện nay thì thế giới có
đủ than để dùng trong hơn 190 năm nữa. Trữ lượng than có trên toàn thế giới,
nó được tìm thấy trên khắp các châu lục tại hơn 70 quốc gia, với dự trữ lớn
nhất tại Hoa Kỳ, Nga, Trung Quốc và Ấn Độ.
Theo thị trường buôn bán quốc tế bằng đường biển
Hiện nay, buôn bán than bằng đường biển có hai thị trường khác nhau.
Thị trường đầu tiên đóng vai trò như nguyên liệu thô cung cấp cho chế tạo
thép đó là loại than cốc (Coking coal) và thị trường thứ hai là than đốt nồi hơi
(Steam coal) dùng để cung cấp cho ngành công nghiệp năng lượng.
Theo tiêu chuẩn Việt Nam
Tiêu chuẩn này áp dụng cho các loại than cục và than cám thương phẩm
(khu vực tỉnh Quảng Ninh) của tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản
Việt Nam ngoài các loại than Tiêu chuẩn hiện hành. Theo cấp hạt có các loại
than cục, cám và than bùn.

8