Tích hợp bảng IO và mô hình LEAP đánh giá các kịch bản phát triển năng lượng

Tích hợp bảng IO và mô hình LEAP đánh giá các kịch bản phát triển năng lượng
Nguyễn Thị Ánh Tuyết và Đỗ Diệu Linh
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường, Đại học Bách Khoa Hà Nội

Tóm tắt
Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu tích hợp bảng IO (Input-Output) và mô hình LEAP
(Long-range Energy Alternatives Planning) trong việcdự báo nhu cầu năng lượng của các
ngành kinh tế Việt Nam. Mức tăng tổng nhu cầu năng lượng của các ngành tiêu thụ năng
lượng được thể hiện qua sự tăng sản lượng của các ngành cung cấp và sản xuất năng lượng.
Do vậy, nghiên cứu đã lựa chọn một ngành sản xuất năng lượng là ngành điện đểphân tích
sâu hơn,thông qua các thuật toán trong LEAP để thiết lập dự báo cân bằng năng lượng và
đánh giá mức phát thải khí nhà kính theo các kịch bản phát triển ngành khác nhau. Kết quả
phân tích cho thấy kịch bản phát triển theo hướng của Quy hoạch Điện VII có mức phát thải
C cao hơn khoảng 18% so với kịch bản tham khảo được đề xuất theo hướng quy hoạch phát
triển năng lượng tái tạo. Điều này khẳng định hướng phát triển của các chính sách năng
lượngtrong mối quan tâm về bảo vệ môi trường.
I.

Giới thiệu

Bảng IO (còn gọi là bảng cân đối liên ngành) mô phỏng mối quan hệ cung – cầugiữa các
ngành kinh tế trong quá trình sản xuất và sử dụng sản phẩm. Trong lĩnh vực năng lượng và
môi trường, các bảng IOcủa Việt Namđã từng được sử dụng để đánh giá hiệu suất sử dụng
năng lượng [1,2]. Trongđó, các bảng IOE (input-output energy) đã được thiết lập từ các bảng
IO gốc để chỉ ra mối quan hệ về sử dụng năng lượng giữa các ngànhvào các năm 1989, 1996
và 2000.Các nghiên cứu này cũng khai thác vai trò của bảng IO thông qua ma trận nghịch đảo
Leontief để mô tả dòng năng lượng ẩn trong toàn bộ vòng đời của từng hoạt động kinh tế ở
Việt Nam. Trong một nghiên cứu khác [3],bảng IO-2007cũngđược sử dụng như một công cụ
ước tính tải lượng chất thải, làm cơ sở để xây dựng các kịch bản phát triển kinh tế trong bối
cảnh hội nhập kinh tế của đất nước. Bảng IO được công bố gần đây nhất là bảng IO-2010.
Để có được bức tranh toàn cảnh về hiện trạng sản xuất và sử dụng năng lượng của các hoạt

động kinh tế ở Việt Nam cũng như những thách thức trong tương lai, cần có sự kết hợp với 1
mô hình phân tích nhu cầu năng lượng. Hiện nay, một số mô hình tối ưu về cung cầu năng
lượng như MARKAL, EFOM-ENV, ENPEP, LEAP… đang được sử dụng khá phổ biến trong
việc hỗ trợ tính toán phát thải khí nhà kính (KNK) ở Việt Nam, trong đó mô hình LEAP thể
hiện được ưu điểm về tính linh hoạt cho việc lập kế hoạch năng lượng tổng thể dài hạn [4, 5].
Một đặc điểm nữa khiến LEAP phù hợp cho sự lựa chọn kết hợp với bảng IO là khả năng tính
toán đa ngành (tùy thuộc vào việc ta xây dựng cấu trúc cơ sở dữ liệu), giúp phát huy tính liên
ngành của bảng IO khi đưa ra kết quả dự báo.


Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu tích hợp bảng IO với mô hình LEAP để dự báo nhu
cầu năng lượng cho các hoạt động kinh tế ở Việt Nam trong tương lai gần. Trên cơ sở đó, các
kịch bản phát triển năng lượng sạch hơn được đề xuất trong sự phân tích tổng thể của mối
quan hệ hữu cơ giữa phát triển kinh tế và bảo vệ môi trường.
II.

Phương pháp nghiên cứu

Quy trình thực hiện nghiên cứu được thể hiện trên hình 1. Trước hết, tiêu thụ năng lượng của
các ngành kinh tế năm 2007 và 2010 được xác định dựa vào bảng IO-2007 và bảng IO-2010
– đây sẽ là dữ liệu đầu vào cơ sở cho mô hình LEAP. Sau đó, trong mô hình LEAP, các kịch
bản dự báo nhu cầu năng lượng cho những năm tới được thiết lập thông qua tốc độ gia tăng
sử dụng năng lượng trung bình hàng năm (hàm Growth) nội suy được từ các giá trị cơ sở
(năm 2007 và 2010).

Hình 1. Quy trình thực hiện nghiên cứu
II.1. Xác định tiêu thụ năng lượng của các ngành sử dụng bảng IO
Bảng IO mô tả cấu trúc chi phí và luồng chu chuyển sản phẩm giữacác ngành kinh tế (bảng
1), được chia thành 3 phần chính:
 Khối Z (còn được gọi là khối tiêu thụ trung gian): thể hiện chi phí trung gian (theo

cột) và tiêu dùng trung gian (theo dòng) của các ngành.
 Khối F: thể hiện phần sử dụng cuối cùng, gồm có tiêu dùng cuối cùng của hộ gia đình
và nhà nước, tích lũy tài sản cố định và lưu động, xuất khẩu và nhập khẩu.
 Khối V: thể hiện phần giá trị gia tăng, gồm có thu nhập của người lao động, khấu hao
TSCĐ, thuế sản xuất và giá trị thặng dư.


Bảng 1. Mô tả cấu trúc bảng IO [6]
Các ngành
kinh tế
Chi
phí
trung
gian

1

2

…

n

Hộ gia
đình

Nhà
nước

TS cố

định

TS lưu
động

Xuất
khẩu

Nhập
khẩu

Tổng giá
trị SP
(Output)

1

z11

z12 …

z1n

f11

f12

f13

f14

f15

f16

x1

2

z21

z22 …

z2n

f21

f22

f23

f24

f25

f26

x2

…

…

… …

…

…

…

…

…

…

…

…

n

zn1

zn2 …

znn

fn1

fn2

fn3

fn4

fn5

fn6

xn

v11

v1j …

v1n

v21

v2j …

v2n

Khấu
hao

v31

v3j …

v3n

Thuế

v41

v4j …

v4n

x1

x2 …

xj

Thu
Giá
trị gia nhập
Thặng
tăng

Sử dụng trung gian

Sử dụng (nhu cầu) cuối cùng

dư SX

SX

Tổng giá trị
SX (Input)

Trong nghiên cứu này, các ngành kinh tế trongbảng IO gốc được gộpthành 34 nhóm ngành
dựa trên phân loại ngành kinh tế của SAM[7], tađược bảng IO rút gọn (34 x 34 ngành), trong
đó có 3 ngành sản xuất và cung cấp năng lượng là than (ngành I), xăng dầu (ngành P), sản
xuất điện và khí đốt (ngành V). Mức tiêu thụ năng lượng của các hoạt động kinh tế được thể
hiện qua số tiền mà các ngành này phải trả cho các ngành sản xuất và cung cấp năng lượng.
Tên và mã các ngành trong bảng IO rút gọn được tóm tắt trong bảng 2.
Bảng 2. Danh sách tên và mã của 34 ngành trong các bảng IO rút gọn
Mã

Tên ngành

Mã

Tên ngành

A

Trông trọt

R

Cao su và các sản phẩm bằng nhựa

B

Chăn nuôi

S

Kim loại và khoáng sản phi kim cơ bản

C

Nông nghiệp và dịch vụ liên quan

T

Công nghiệp chế biến, chế tạo khác

D

Lâm nghiệp và dịch vụ liên quan

U

SP của ngành sản xuất ra sản phẩm khác

E

Khai thác và nuôi trồng thủy sản

V

Sản xuất điện và khí đốt

F

Thực phẩm chế biến

W

Sản xuất nước và phân phối

G

Cá và sản phẩm chế biến thủy sản khác

X

Xây dựng, vật liệu xây dựng

H

Đồ uống và thuốc lá

Y

Máy móc, thiết bị, đồ dùng và phụ kiện

I

Than

Z

Phương tiện vận tải; bán buôn, bán lẻ;
sửa chữa ôtô và xe có động cơ khác

J

Khai thác dầu thô, khí tự nhiên

AA

Giao thông vận tải

K

Khai khoáng

AB

Bưu chính viễn thông và chuyển phát

L

Thủy tinh, gốm sứ, SP thủy tinh gốm sứ

AC

Sp công nghiệp in, xuất bản


M

Sợi, vải dệt, hàng dệt may và các sản
phẩm làm bằng da thuộc

AD

Hoạt động tài chính, ngân hàng, bảo
hiểm và kinh doanh bất động sản

N

Các sản phẩm từ gỗ và giấy

AE

Giáo dục và đào tạo, hoạt động chuyên
môn, khoa học và công nghệ

O

Phân bón hóa học

AF

Hoạt động của tổ chức chính trịxã hội,
quản lý nhà nước, an ninh quốc phòng ...

P

Xăng dầu các loại

AG

Y tế, hoạt động trợ giúp xã hội; hiệp hội

Q

Hóa chất và các sản phẩm hóa chất khác

AH

Hoạt động dịch vụ khác

Bảng IOvốn sử dụng đơn vị tiền tệ, vì vậycần quy đổi ra đơn vị vật lý để thuận lợi cho việc
phân tích định lượng nhu cầu năng lượng. Bảng 3 trình bày các hệ số chuyển đổi đơn vị đã
được tính toán cho các nhóm ngành khác nhau. Đối với ngành than, giá than được tính trung
bình theo giá các loại than, trong đó các ngành xi măng, phân bón và giấy được hưởng giá ưu
tiên, các ngành còn lại tính theo giá bán lẻ.Giá xăng dầu lấy theo giá bán trung bình các loại
của tập đoàn xăng dầu Việt Nam (Petrolimex).Giá điện sử dụng theo quyết định số
276/2006/QĐ-TTg được phân chia cụ thể cho từng nhóm ngành riêng biệt.Hệ số chuyển đổi
từ các đơn vị năng lượng khác sang toe (tons of oil equivalent) với điện là 0,0001543
toe/kwh; với than là 0,675 toe/tấn; và với dầu là 0,88/1000 lít [8].
Bảng 3. Hệ số chuyển đổi đơn vị từ triệu VNĐ sang TOE
Loại năng lượng

Đối tượng

Hệ số đổi đơn vị(toe/ triệu VNĐ)

Than

Xi măng, phân bón và giấy

0.351

Bán lẻ

0.250

Xăng, dầu

Trung bình

0.053

Điện

Sản xuất

0.185

Cơ quan hành chính sự nghiệp

0.160

II.2. Xây dựng cấu trúc dữ liệu của mô hình LEAP
LEAP bao gồm 5 mô đun như mô tả trong hình 2, trong đó có 2 mô đun bắt buộc là Key
Assumptions (Các biến độc lập) và Demand (Nhu cầu). Các mô đun còn lại có thể tự chọn
tùy vào mục tiêu và tính chất của bài toán. Đối với nghiên cứu này, mô đun Transformation
(Chuyển hóa năng lượng) và Resources (Tài nguyên năng lượng)được xây dựng thêm cho
ngành sản xuất điện.

Dữ liệu đầu vào các mô đun là chính sách, thông tin quy hoạch và các tài liệu tin cậy khác
của năm cơ sở. Các kịch bản phát triển có thể được thiết lập theo 3 cách: 1) sử dụng hàm
Growth (dựa vào tốc độ tăng trưởng bình năm); 2) sử dụng hàm End (quy giá trị năm cuối
theo quy hoạch hoặc nghiên cứu của chuyên gia, từ đó LEAP sẽ nội suy những năm còn lại);
và 3) sử dụng trình co giãn các biến độc lập trong mô đun Key Assumptions. Kết quả dự báo
nhu cầu năng lượng và phát thải KNK theo từng kịch bản sẽ là cơ sở để phân tích đánh giá và


đề xuất các chính sách phát triển năng lượng trong mối quan tâm tới bảo vệ môi trường. Sơ
đồ cấu trúc cây dữ liệu được thể hiện trong Hình 2.

Output

Input

Các biến độc lập
dùng để điều chỉnh
những tính toán
trong quy hoạch, ví
dụ: dân số, GDP,…

(giả thiết chính)

Các giá trị chi phí
ngoại ứng cho các
chất ô nhiễm khác
nhau

EFFECT
REFERENCE

(Tác dụng)
(KỊCH BẢN
THAM
KHẢO)
CURRENT
ACCOUNT

Số liệu về kinh tế, dữ
liệu về nhu cầu sử
dụng năng lượng của
các ngành tiêu thụ

Dữ liệu về quá trình
chuyển đổi các dạng
năng lượng từ khai
thác, nhập khẩu đến
sản xuất NL thông
qua các dạng công
nghệ: công suất, hiệu
suất, vốn, chi phí vận
hành, phát thải,...

Dữ liệu về khai thác
nội địa, nhập khẩu,
xuất khẩu và chi phí
của các nguồn
nguyên liệu sơ cấp
và thứ cấp

Mô tả sự thay

đổi của các
biến theo các
kịch bản sẵn
có

KEY
ASSUMPTIONS

(KỊCH
BẢN NĂM
CƠ SỞ )
Các giá trị
đầu vào
tương ứng
của ngành
năm cơ sở
cho quá
trình tính
toán và
phân tích

DEMAND
(Phân tích nhu
cầu)

TRANSFORMATION

(Chuyển hóa năng
lượng)

Các giá trị
của năm cuối
cùng trong
quá trình thực
hiện quy
hoạch bao
gồm các kịch
bản giả định
có liên quan
đến các chính
sách, công
nghệ, định
hướng phát
triển kinh tế
xã hội trong
tương lai, và
các vấn đề về
giảm thiểu tác
động môi
trường

RESOURCE
(Nguyên liệu)

Hình 2. Sơ đồ cấu trúc dữ liệu của mô hình LEAP

Phục vụ tính
toán tối ưu
hóa với chi
phí thấp nhất

cho việc giảm
thải

Quá trình tiêu
thụ nhiên liệu
theo thời gian,
chi phí và tác
động môi
trường theo
kịch bản phát
thải từ quá
trình tiêu thụ
năng lượng

Tạo ra các
kịch bản thay
thế cho các
dạng năng
lượng khác
nhau trong
tương lai, dự
báo tính toán
phát thải từ
các hoạt động
sản xuất NL

Phục vụ cho
phân tích nhu
cầu, chuyển
hóa năng

lượng và cân
bằng năng


Nhu cầu năng lượng đối với mỗi loại nhiên liệu (EC) của từng ngành kinh tế được xác định
theo công thức (1):
= ∑ ∑

, ,

×

(1)

, ,

Trong đó:
 EI là cường độ năng lượng của ngành hay nói cách khác là năng lượng tiêu thụ ứng
với một mức độ hoạt động của ngành.
 AL là mức độ hoạt động của ngành. Đối với lĩnh vực công nghiệp thì mức độ hoạt
động là sản lượng công nghiệp của ngành.
 n chỉ loại nhiên liệu; i chỉ hoạt động và jchỉ thiết bị.
Phát thải CO2 từ các hoạt động sử dụng năng lượng (CEC) được xác định theo công thức (2):
= ∑ ∑ ∑

, ,

×

×

, ,

(2)

, ,

Trong đó:
 EFn,j,i là hệ số phát thải cacbon từ các loại nhiên liệu n, thiết bị j từ ngành i.
Phần chuyển hóa năng lượng sử dụng các nhánh đặc biệt gọi là các mô-đun cho các lĩnh vực
cung cấp và chuyển hóa năng lượng. Mỗi mô-đun sẽ bao gồm một hay nhiều quá trình, mỗi
quá trình thể hiện một công nghệ riêng biệt.
Năng lượng tiêu thụ cho việc chuyển hóa năng lượng (ET) được xác định theo công thức (3):
= ∑ ∑

,

×

,

,

−1

(3)

Trong đó:
 ETP là sản phẩm của quá trình chuyển hóa năng lượng;
 f là hiệu suất chuyển đổi năng lượng; s là loại năng lượng sơ cấp; m là các thiết bị và t

là loại năng lượng thứ cấp.
Phát thải C từ quá trình chuyển hóa năng lượng (CET) được xác định theo công thức (4):
= ∑ ∑ ∑

,

×

,

,

×

, ,

(4)

Trong đó:
 EFt,m,slà hệ số phát thải từ một đơn vị năng lượng sơ cấp loại s tiêu thụ để sản xuất
năng lượng thứ cấpt thông qua thiết bị m.
III.

Kết quả và thảo luận

III.1. Dự báo nhu cầu năng lượng của các ngành kinh tế Việt Nam
Kịch bản cung – cầu năng lượng giai đoạn 2010 – 2020 được xây dựng dựa trên các thông tin
cơ sởlà mức tiêu thụ năng lượng của 34 ngành kinh tế năm 2007 và 2010 được xác định từ

các bảng IO tương ứng. Thuật toán nội suy được sử dụng để xác định diễn biến tăng trưởng
trong toàn giai đoạn từ các giá trị của năm 2007 và năm 2010 với giả thiết rằng tốc độ tăng
trưởng này là không thay đổi trong tương lai gần. Cấu trúc cây dữ liệu LEAP được xây dựng
theo 4 mô đun Key Assumptions, Demand, Transformation và Resources như hình 3. Kết quả
dự báo diễn biến nhu cầu tiêu thụ năng lượng của các ngành đến năm cuối cùng của quy
hoạch (năm 2020) được trình bày trong hình 4.

Hình 3. Xây dựng cây cấu trúc cơ sở dữ liệu LEAP cho 34 ngành kinh tế
Chú thích:
1. Các biến độc lập (Key Assumptions)sử dụng để dự báo, bao gồm: dân số, GDP ngành và
cơ cấu kinh tế của năm cơ sở (năm 2010).

2. Mô đun Demand bao gồm 34 ngành kinh tế (A, B, C…) và các loại nhiên liệu được tiêu
thụ của từng ngành.


Hình 4: Dự báo nhu cầu năng lượng của các ngành kinh tế Việt Nam
Kết quả cho thấy, với tốc độ sử dụng năng lượng như hiện nay thì tới năm 2020 tổng nhu cầu
năng lượng cho toàn ngành kinh tế Việt Nam là 34,125 Mtoe, không tính các ngành sản xuất
và cung cấp năng lượng. Các nhóm ngành xây dựng và vật liệu xây dựng, giao thông vận tải,
dệt may và luyện kim có nhu cầu sử dụng năng lượng rất cao, trong đó đứng đầu là ngành xây
dựng và vật liệu xây dựng (luôn ở mức trên 20 Mtoe và có thể vượt mốc 25 Mtoe vào năm
2020). Điều này thể hiện nhu cầu năng lượng trong công cuộc phát triển cơ sở hạ tầng đất
nước. Ngành giao thông vận tải có nhu cầu lớn đối với nhiên liệu xăng dầu cho các loại
phương tiện vận tải – nhu cầu năng lượng năm 2020 của ngành này được dự báo  8 Mtoe.
Các ngành khác cũng đều có mức gia tăng nhu cầu năng lượng hàng năm.
Từ bức tranh tổng thể (hình 4), có thể thấy mức gia tăng tổngnhu cầu năng lượng của các
ngành tiêu thụ năng lượng được thể hiệnqua sự tăng sản lượng năng lượng của các ngành
cung cấp và sản xuất năng lượng. Trong đó, đáng lưu ý nhất là ngành sản xuất điện – dạng
năng lượng thứ cấp cao cấp nhất. Khi các ngành kinh tế khác sử dụng điện sẽ không trực tiếp

phát thải KNK bởi lượng KNK này đã được ngành Sản xuất điện “gánh rồi”. Nội dung tiếp
theo sẽ phân tích về ngành điện với các kịch bản phát triển điện năng thông qua các số liệu dự
báo về hoạt động sản xuất và phát thải KNK tới 2030.
III.2. Kết quả phân tích ngành sản xuất điện
Nghiên cứu tập trung vào các loại nhà máy sản xuất điện tại Việt Nam là nhiệt điện than,
nhiệt điện khí, nhiệt điện dầu, thủy điện, điện nguyên tử, điện tái tạo.Mỗi nhà máy điện sản
xuất và vận hành theo phương thức khác nhau, nhiên liệu hóa thạch được sử dụng chủ yếu
trong quá trình sản xuất của các nhà máy có khả năng gây phát thải KNK cao.Cấu trúc cây dữ
liệu xây dựng cho bài toán phân tích ngành điện được thể hiện trên hình 3.


Hình 3: Cấu trúc dữ liệu trong phân tích ngành điện
Theo số liệu năm cơ sở (năm 2010), tổng lượng điện sản xuất là 94903 GWh, trong đó nhập
khẩu điện là 5599 GWh và xuất khẩu là 964GWh. Cụ thể lượng điện sản xuất được từ các
nhà máy sản xuất điển hình tương ứng là: nhiệt điện than: 19690 GWh; nhiệt điện khí: 44139
GWh; nhiệt điện dầu: 3419 GWh; thủy điện: 27550 GWh; điện nguyên tử: 0 GWh; năng
lượng tái tạo: 3000 GWh; và điện nhập khẩu: 5599 GWh. Hiệu suất chuyển đổi năng lượng
của nhiệt điện than là 35%, nhiệt điện dầu là 25%, nhiệt điện khí là 48% (theo số liệu của cơ
quan năng lượng quốc tế (IEA)).
III.2.1. Dự báo tăng trưởng công suất ngành điện
1. Kịch bản theo Quy hoạch Điện VII
Kịch bản được xây dựng trên bộ số liệu về định hướng tổng công suất lắp đặt các nhà máy
điện Việt Nam đến 2030 theo Quy hoạch Điện VII của Chính phủ [9].Dự báo diễn biến tăng
trưởng công suất điện bình quân hàng năm của các nhà máy giai đoạn 2010 - 2030 được nội
suy bằng hàm Growth (bảng 4).Theo đó, định hướng đến năm 2030 tổng công suất các nhà
máy điện khoảng 146.800 MW, trong đó Thủy điện chiếm: 15,7%; Nhiệt điện than: 51,6%;


Nhiệt điện khí: 11,8%; Điện tái tạo: 9,4%; Điện hạt nhân: 6,6%; Điện nhập khẩu: 4,9%.Riêng
đối với điện nguyên tử theo quy hoạch đến năm 2020 mới được đưa vào vận hành với công

suất là 1000 MW. Kết quả dự báo tăng trưởng công suất ngành điện đến 2030 được trình bày
trong bảng 5.
Bảng 4. Dữ liệu nhập vào mô hình theo định hướng Quy hoạch Điện VII

Bảng 5.Dự báo công suất ngành điện theo kịch bản Quy hoạch Điện VII
Đơn vị: Nghìn MW

Kết quả dự báo phù hợp với mục tiêu phát triển nguồn điện đã phân tích ở trên, theo đó các
nhà máy nhiệt điện than với dự định khai thác tối đa nguồn than trong nước có tổng công suất
nhiệt điện đốt than khoảng 75.000 MW, sản lượng đạt 394 tỷ kWh, tiêu thụ 171 triệu tấn
than. Thực tế, do nguồn than trong nước đang ngày càng hạn chế nên để có thể đảm bảo phát
triển đúng theo quy hoạch thì cần xem xét xây dựng và đưa các nhà máy nhiệt điện sử dụng
than nhập vào vận hành từ năm 2015. Nhằm bảo đảm ổn định cung cấp điện trong tương lai
khi các nguồn năng lượng sơ cấp trong nước bị cạn kiệt thì nguồn điện hạt nhân sau khi dự
kiến đưa vào vận hành năm 2020 sẽ có thể đạt công suất khoảng 9.700 MW.
2. Kịch bản tham khảo
Hướng tới phát triển năng lượng bền vững hơn, kịch bản tham khảo được nhóm tác giả xây
dựng theo hướng giữ nguyên tốc độ tăng trưởng của các nhà máy điện hiện nay (nghĩa là vẫn
sử dụng bộ số liệu cơ sở về công suất lắp đặt các nhà máy điện giai đoạn 2000 – 2010) và
tăng cường đẩy mạnh vệc phát triển năng lượng tái tạo để đảm bảo đáp ứng đủ lượng điện
phục vụ cho nhu cầu phát triển của đất nước và giảm lượng phát thải KNK (bảng 6). Kết quả
dự báo tăng trưởng công suất ngành điện đến 2030 được trình bày trong bảng 7.


Bảng 6. Dữ liệu nhập vào mô hình theo kịch bản tham khảo

Bảng 7. Dự báo tăng trưởng công suất ngành điện theo kịch bản tham khảo
Đơn vị: Nghìn MW

Kết quả dự báo cho thấy, với việc đẩy mạnh phát triển năng lượng tái tạo thì đến năm 2030 sẽ

có sự thay đổi tương đối rõ khi tỷ phần điện tái tạo tăng từ 4% lến đến 6.7% trong cơ cấu sản
xuất điện, tuy nhiệt điện khí vẫn đóng vai trò chủ đạo.
So sánh kết quả dự báo từ 2 kịch bản cho thấy có sự khác biệt về cơ cấu sản xuất điện. Ở kịch
bản tham khảo, nhà máy nhiệt điện khí chiếm thị phần lớn nhất với công suất đạt khoảng
105,71 nghìn MW. Tại thời điểm hiện tại thì nhiệt điện khí cũng đang là nguồn cung ứng điện
chính ở nước ta vì vậy khi thực hiện tính toán tốc độ tăng trưởng theo giá trị sẵn có thì kết
quả là phù hợp. Ở kịch bản theo Quy hoạch Điện VII, định hướng chuyển dịch cơ cấu sản
xuất khá rõ ràng đặc biệt là đối với nhà máy nhiệt điện than, và xu hướng đầu tư đẩy mạnh
điện từ năng lượng tái tạo cùng với sự xuất hiện của năng lượng nguyên tử. Tuy nhiên, trên
thực tế nhiều chuyên gia cho rằng việc có nhà máy điện hạt nhân đến năm 2020 theo như dự
kiến là khó hoàn thành vì vậy để đạt được công suất như quy hoạch đến 2030 là không cao.
Nhiệt điện khí và thủy điện lại có xu hướng giảm mạnh do chuyển giao công nghệ và thủy
điện cũng đã hết khả năng để khai thác thêm. Xét về tổng cổng suất theo dự báo đến năm
2030 thì kịch bản tham khảo đạt giá trị lớn hơn (867,23 nghìn MW).
III.2.2. Đánh giá phát thải KNKcủa ngành điện
Lượng phát thải KNKđượcước tính theo từng công suất và mức độ hoạt động của các loại
hình sản xuất điện, bao gồm CO2, N2O và CH4, sau đó được quy đổi ra CO2 tương đương
(dựa trên mức độ làm ấm khí quyển Trái đấtcủa các KNK so với CO2 trong vòng 100 năm).
Hệ số phát thải KNK đối với từng nhiên liệu sử dụng cho quá trình sản xuất (bảng 8) đươc
tham khảo của IPCC.Kết quả dự báo phát thải KNK ngành điện đến 2030 theo hai kịch bản
được trình bày trên bảng 9 và hình 4.


Bảng 8. Hệ số phát thải khí nhà kính theo IPCC

Bảng 9.Dự báo phát thải khí nhà kính của ngành điện đến 2030
Đơn vị: Triệu tấn CO2 tương đương
Năm
2010 2012 2014 2016
Kịch bản theo Quy hoạch Điện VII

Than 18.85 29.01 40.67 53.03
Dầu
3.58
3.58 3.58 3.58
Khí
18.48 22.09 24.96 27.37
Kịch bản tham khảo
Than 18.85 25.59 32.2 38.71
Dầu
3.58
3.58 3.58 3.58
Khí
18.48 23.43 28.38 33.37

2018

2020

2022

2024

2026

2028

2030

65.66 78.25 90.57 102.43 113.61 123.93 133.18
3.57 3.57 3.57

3.56
3.56
3.56
3.55
29.44 31.26 32.87 34.29 35.53 36.62 37.54
45.1 51.34 57.4
3.57 3.57 3.57
38.37 43.36 48.31

63.21
3.56
53.16

68.7
3.56
57.84

73.77
3.56
62.25

78.33
3.55
66.31

Triệu tấn CO2 tương đương

200
180
160

140
120
100

Theo Quy hoạch Điện VII

80

Theo Kịch bản Tham khảo

60
40
20
0
2010 2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030

Hình 4. So sánh tổng phát thải KNK của ngành điện theo 2 kịch bản
Có thể thấy kết quả thu được từ mô hình phản ánh khá chính xác định hướng phát triển của
ngành sản xuất điện tại Việt Nam. Nhiệt điện than và khí chiếm vai trò chủ đạo trong cơ cấu
sản xuất điện cũng như phát thải KNK. Theo kịch bản Quy hoạch Điện VII, nhiệt điện than
với việc phát triển không ngừng được dự báo sẽ phát thải một lượng khí nhà kính gấp hơn 7


lần so với hiện tại sau 20 năm, cụ thể sẽ phát thải khoảng 133,18 triệu tấn CO2 tương đương
trong khi con số này năm 2010 chỉ là 18,85 triệu tấn. Nhiệt điện khí với mức độ phát thải có
gia tăng nhưng không đáng kể do nguồn nhiên liệu chủ yếu là khí thiên nhiên. So với việc sử
dụng than thì nhiệt điện khí phát thải KNK ít hơn, ước tính lượng phát thải khoảng 37,54
triệu tấn CO2 tương đương vào năm 2030, gấp hơn 2 lần so với năm 2010. Nhiệt điện dầu do
không có nhiều thay đổi trong quá trình phát triển và định hướng trong 20 năm tới nên có thể
thấy là không có sự thay đổi nào trong quá trình phát thải, tuy vẫn đóng góp khoảng 3,6 triệu

tấn CO2 tương đương mỗi năm vào khí quyển. Đối với kịch bản tham khảo thì nhiệt điện khí
phát thải nhiều nhất với 78,33triệu tấn CO2 tương đương đến năm cuối của quy hoạch (năm
2030), gấp khoảng 4 lần so với năm cơ sở (năm 2010).
Tổng lượng phát thải KNK ở kịch bản theo Quy hoạch điện VII(174,27triệu tấn CO2 tương
đương) là cao nhất, chênh lệch là 26,08 triệu tấn so với kịch bản tham khảo (148,19triệu tấn).
Mặc dù, Quy hoạch điện VII đã chú trọng việc phát triển năng lượng tái tạo song việc chuyển
dịch cơ cấu và tăng trưởng nhanh của các nhà máy nhiệt điện than đã khiến cho mức phát thải
KNK (mà chủ yếu là phát thải CO2) ở mức cao hơn 6 triệu tấn/năm. Kịch bản tham khảo với
việc tăng cường phát triển năng lượng tái tạo cho kết quả phát thải KNK ít nhất. Kết hợp với
kết quả dự báo về tăng trưởng công suất ngành điện như đã phân tích ở trên, có thể nhận thấy
kịch bản tham khảo là một phương án cần được quan tâm và tối ưu hóa.
IV.

Kết luận

Với tốc độ tăng trưởng và tiêu thụ năng lượng như hiện nay, Việt Nam sẽ phải đối mặt với
nguy cơ thiếu hụt nguồn năng lượng. Thêm vào đó, việc kiểm kê KNK đã trở thành một nội
dung quan trọng trong xác định mục tiêu ứng phó biến đổi khí hậu mà Việt Nam cũng như
các quốc gia khác phải cập nhật 2 năm/lần. Điều này có nghĩa là năng lượng ở Việt Nam cần
phải được sử dụng hiệu quảhơn đối với các ngành tiêu thụ năng lượng và “sạch” hơn nữa đối
với các ngành sản xuất năng lượng.Tích hợp bảng IO, một mô hình toán kinh tế, với LEAP,
một mô hình quản lý năng lượng, sẽ giúpviệc đánh giá và phân tích các kịch bản phát triển
năng lượng được toàn diện hơn.
V.

Lời cảm ơn

Chân thành gửi lời cảm ơn tới SEI (Stockholm Environmental Institute) đã hỗ trợ nhóm
nghiên cứu quyền sử dụng phần mềm LEAP). Cảm ơn các đồng nghiệp trong dự án MECON.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyen T. Anh Tuyet and Keiichi N. Ishihara. Analysis of changing hidden energy flow
in Vietnam.Energy Policy, vol. 34, pp 1883-1888. June, 2006.
2. Nguyen T. Anh Tuyet and Keiichi N. Ishihara. Sectoral energy consumption in
Vietnamese industry in 1989, 1996 and 2000, Development Engineering, vol. 11, pp. 8196. June, 2005.


3. Nguyen T. Anh Tuyet. An assessment of Vietnam's renewable energy policy in the
context of regional economic integration. Journal of Economics and Development, vol.
32, pp 27-31. Dec., 2008.
4. Nguyễn Anh Tuấn, Nguyễn Khoa Diệu Hà, Nguyễn Anh Dũng.Nghiên cứu đánh giá các
mô hình mô phỏng hệ thống cung- cầu năng lượng và đề xuất xây dựng mô hình phù hợp
với điều kiện Việt Nam. Viện năng lượng, 2010.
5. Stockhom Environmental Instutute.LEAP System, Model 2011. Stockholm, 2011.
6. Tổng cục Thống kê.Bảng cân đối liên ngành của Việt Nam năm 2007. Nhà xuất bản
Thống kê, 2010.
7. Tổng cục Thống kê. Những hệ số cơ bản theo quý năm 2010 của hệ thống tài khoản quốc
gia. Nhà xuất bản Thống kê,2012.
8. Bộ Công Thương, Công văn số 3505/BCT-KHCN, Hà Nội 2011.
9. Thủ tướng Chính Phủ. Quyết định số 1208/QĐ-TTg về việc Phê duyệt Quy hoạch phát
triển điện lực quốc gia giai đoạn 2011-2020 có xét đến 2030.
Abstract
In thisresearch, IO (Input-Output) tables and LEAP (Long-range Energy Alternatives
Planning) model are integrated for forecasting energy demand of all economic sectors in
Vietnam. The increase in total energy demand of the energy consumption sectors is
demonstrated by the increase in gross output of the energysupply and production sectors.
Therefore, using the LEAP algorithm to forecastenergy balance and greenhouse gas
emissions based on different scenarios, the electricity industry have been chosen as a typical
energyproduction sector for our further analysis. The analytical result shows thatgreenhouse
gas emissions level in the BAU scenario, which has been developed following Electricity

Master Planning VII,is 18% higher than the one in the reference scenario, which has been
proposed towards the priority of renewable energy promotion. These results indicate the
direction of energy policy development in the concerns of environmental protection.