TÀI NGUYÊN NĂNG LƯỢNG CHIẾN LƯỢC PHÁT TRIỂN NĂNG LƯỢNG THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KHOA: SINH-MÔI TRƯỜNG

MÔI TRƯỜNG
VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG
ĐẾN CHẤT LƯỢNG CUỘC SỐNG CON NGƯỜI
ĐỀ TÀI: TÀI NGUYÊN NĂNG LƯỢNG - CHIẾN LƯỢC PHÁT TRIỂN

NĂNG LƯỢNG THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM

Học phần: 15-15
Giảng viên phụ trách: Ths. Phùng Khánh Chuyên
Mã phách:

Đà nẵng, tháng 6 năm 2017




MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.
Hình 2.
Hình 3.
Hình 4.
Hình 5.
Hình 6.
Hình 7.
Hình 8.

Hình 9.

tỷ trọng các loại hình sản xuất điện năng trong hệ thống điện Việt
Nam( nguồn Trung tâm Điều độ Hệ thống diện Quốc gia, 2012)
Dự báo trữ lượng dầu mỏ, khí đốt, than đá của thế giới và Việt Nam
( nguồn: BP, 2014)
Nhu cầu năng lượng thế giới( nguồn: Cơ quan Năng lượng Quốc
tế( IEA), 2012)
Các lĩnh vực sử dụng năng lượng của Việt Nam giai đọa 2010-2030
Lượng khí thải CO2 của các nước trên thế giới
Khối lượng khí thải của các nước EU, Mỹ, Nga, Trung Quốc so với
toàn thế giới
Lượng phát thải từ các nguồn nhiên liệu hóa thạch (Nguồn: Tạp chí
PNAS)
Biến động hàm lượng điôxít cacbon trong thời gian 400.000 năm gần
đây cho thấy sự gia tăng của nó kể từ khi bắt đầu cách mạng công
nghiệp.
Biểu đồ cơ cấu sản xuất năng lượng Việt Nam 2010 (%)


Hình
10.

Công suất lắp đặt và phát điện từ năng lượng hạt nhân, 1980 - 2011
(EIA).

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
NLHT

Nhiên liệu hóa thạch

kWh
NLTT
GDP
PW
MW

Kilowatt giờ
Nhiên liệu tái tạo
Tổng sản phảm quốc nội
Petawatts
Megawatts


ĐẶT VẤN ĐỀ
Chủ đề an ninh năng lượng không còn mới lạ đối với chúng ta vì nhu cầu
sử dụng điện, gas, xăng dầu hàng ngày của mỗi người. Năng lượng là điện từ thắp
bóng đèn, là gas đun nấu và xăng chạy xe hàng ngày và cả thức ăn. Đây là số liệu
dự báo về dự trữ năng lượng cho Việt Nam đến cuối năm 2013 theo BP*, những
con số này thực sự đáng lo ngại cho an ninh của Việt Nam:
Than đá: còn lại 150 triệu tấn, ít hơn 0.05% trữ lượng thế giới, nếu giữ nguyên
tốc độ khai thác thì còn kéo dài được 4 năm (hiện tại Việt Nam đã phải nhập than
đá để duy trì các nhà máy trong hệ thống cũ).
Dầu thô: còn lại 4.4 tỷ thùng dầu, chiếm 0.3% trữ lượng dầu thế giới, nếu giữ
nguyên tốc độ khai thác thì còn kéo dài được 34.5 năm.
Khí thiên nhiên: còn lại 0.6 nghìn tỷ mét khối, chiếm 0.3% trữ lượng thế giới, nếu
giữ nguyên tốc độ khai thác thì còn kéo dài được 63.3 năm.

*

Nguồn:

/>
economics/statistical-review-of-world-energy.html
Những con số thật là đáng báo động và đáng sợ và chúng ta hẳn không
muốn đến chỉ khoảng 20 năm nữa nhứng chịu cảnh khủng hoảng không có điện
và gas và không có xăng chạy xe cũng như con cháu mình chịu cảnh đó. Thực tế
chúng ta không phải đợi vài chục năm nữa, rõ ràng Việt Nam đang phải nhập
khẩu than đá từ Trung Quốc, Úc.
Nếu chúng ta nghĩ một đời người ngắn ngủi và không phải lo xa cho vài
chục năm nữa? Hay là thế giới cứ để thị trường năng lượng từ các nguồn than đá,
6


dầu mỏ, hóa thạch và nguyên tử khủng hoảng và tự nó chết và đương nhiên con
người phải dùng đến năng lượng tái tạo?
Tôi xin được trích dẫn một vài câu nói của ông Hermann Scheer:
“ việc chúng ta bị phụ thuộc vào tài nguyên hóa thạch cũng giống như tự
đốt nhà mình vậy, và bình cứu hỏa trong tay chính là năng lượng tái tạo”
( Hermann Scheer- chủ tịch Hội đồng Năng lượng Tái tạo Thế giới)
trong cuốn Tuyên Ngôn Mặt Trời (The Solar Manifesto) Hermann Scheer
có viết : “Để có thể thảo luận về năng lượng như một vấn đề riêng rẽ là một ảo
tưởng đầu óc. Phát thải CO2 không phải là vấn đề duy nhất của nhiên liệu hóa
thạch. Ô nhiễm phóng xạ không phải là vấn đề duy nhất của năng lượng hạt nhân.
Nhiều mối nguy hiểm khác được tạo ra bởi việc sử dụng năng lượng hạt nhân và
hóa thạch: từ các đô thị ô nhiễm tới sự xói mòn đất ở vùng nông thôn; từ ô nhiễm
nước tới sa mạc hóa; từ di cư hàng loạt tới các khu định cư quá tải và việc suy
giảm an toàn cá nhân lẫn an ninh quốc gia. Do hệ thống năng lượng hiện tại là
gốc rễ của các vấn đề này, năng lượng tái tạo là giải pháp cho chúng”.
Để hiểu rõ hơn về tài nguyên năng lượng và chiến lược phát triển tài

nguyên năng lượng ở thế giới và Việt Nam như thế nào tôi xin trình bày trong bài
tiểu luận khoa học môi trường với những nội dung sau đây:
-

Phần 1: Tài nguyên năng lượng ( tìm hiểu sơ lược về tài nguyên năng
lượng, đưa ra khái niệm, nguồn gốc, lợi ích, ảnh hưởng tới môi trường và
các số liệu thống kê và hình ảnh về các loại tài nguyên năng lượng trên thế

-

giới)..
phần 2: chiến lược phát triển năng lượng thế giới và Việt Nam.
Bài tiểu luận được thực hiện lần đầu không tránh khỏi những hạn chế và

thiếu sót, tôi mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp của giảng viên bộ môn và
các cán bộ chấm thi để bài tiểu luận được hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
7


A. TÀI NGUYÊN NĂNG LƯỢNG
I.
1.

Tình hình sử dụng năng lượng thế giới và Việt Nam
Bạn biết gì về năng lượng?
“Có điều quan trọng này hãy nhớ rằng chúng ta là năng lượng. Einstein

đã dạy chúng ta điều đó. Năng lượng không tạo ra cũng không mất đi, nó chỉ
chuyển từ dạng này sang dạng khác”.

–Rhonda Byrne–

Mọi hoạt động hàng ngày của con người đều dùng đến năng lượng. Để đun
nấu, chúng ta dùng củi, than, khí đốt hoặc điện để nấu nướng. Để đi lại, chúng ta
dùng xăng, dầu hay điện để chạy xe cộ. Để sản xuất và sinh hoạt , các cá nhân
hoặc tổ chức phải dùng điện để thắp sáng, chạy máy móc…
Năng lượng chính là sức mạnh vật lý hay tinh thần giúp chúng ta làm được
bất cứ việc gì. ở đây, năng lượng vật lí được hiểu một cách đơn giản là khả năng
làm thay đổi trạng thái hoặc di chuyển một vật. Năng lượng bao gồm nhiên liệu,
điện năng, nhiệt năng thu được trức tiếp hoặc thông qua chế biến từ các nguồn tài
nguyên năng lượng không tái tạo . điện năng ( thường gọi tắt là điện) là một dạng
năng lượng thứ cấp được chuyển đổi, được chuyển đổi từ các nguồn năng lượng
sơ cấp như than đá, khí đốt, dòng nước, gió, mặt trời...
Về nguồn gốc, năng lượng có thể chia ra làm hai loại: năng lượng tái tạo
và năng lượng không tái tạo.

8


•

Năng lượng không tái tạo: là các nguồn năng lượng phải mất một thời
gian dài để hình thành. Hầu hết các nguồn năng lượng không tái tạo là
nhiên liệu hóa thạch than, dầu mỏ, khí tự nhiên) được hình thành nhờ sự
phân hủy xác động thực vật qua hàng triệu năm. Năng lượng hạt
nhân( sinh ra từ quặng phóng xạ uranium) cũng là năng lượng không tái
tạo vì trữ lượng uranium trên trái đất là hữu hạn.

•

Năng lượng tái tạo: là các nguồn năng lượng được tạo ra và bổ sung trong
một thời gian ngắn. Chúng có thể không bao giờ cạn kiệt trong vòng vài tỉ
năm nữa. Một số nguồn năng lượng tái tạo: từ mặt trời( quang điện), từ
nước( thủy điện), từ gió( phong điện), từ các dòng nước nóng và magma
trong lòng đất( địa nhiệt), từ thủy triều và ngay cả từ chất thải chăn nuôi và
trồng trọt( như biogas)...

2.

Chuyện gì đang xảy ra với năng lượng chúng ta đang sử
dụng?
Việt Nam và thế giơi đang đứng trước nguy cơ không đảm bảo về an ninh

năng lượng khi mà nhu cầu tăng nhanh và những nguồn cung truyền thống đang
cạn kiệt dần với tốc độ nhanh chóng. Bên cạnh đó, việc sản xuất và sử dụng nhiên
liệu hóa thạch( NLHT) tạo ra tác động tiêu cực đến sức khỏe, môi trường và xã
hội. An ninh năng lượng là sự đảm bảo năng lượng luôn có sẵn, đầy đủ, dưới
nhiều dạng khác nhau, sạch và rẻ
Thế giới hiện đang phụ thuộc rất nhiều vào nhiên liệu hóa thạch. Năm
2013, dầu mỏ, than đá và khí đốt cung cấp tới 87% tổng năng lượng tiêu thụ trên
toàn cầu. Còn ở Việt Nam, tỷ trọng các loại hình sản xuất điện sử dụng nhiên liệu
hóa thạch chiếm gần một nửa trong hệ thống điện quốc gia( xem hình 1).

9


Hình 1: tỷ trọng các loại hình sản xuất điện năng trong hệ thống điện Việt Nam( nguồn
Trung tâm Điều độ Hệ thống diện Quốc gia, 2012)

Tuy nhiên, những nguồn năng lượng truyền thống này đang dần cạn kiệt.

Trên thế giới, với tốc độ khai thác và tiêu thụ như hiện nay, ước tính trữ lượng
dầu mỏ chỉ còn đủ dùng cho 53 năm, khí thiên nhiên còn khoảng 55 năm và than
đá còn 113 năm. Tại Việt Nam, nếu giữ nguyên tốc độ khai thác như hiện nay thì
dầu mỏ chỉ còn 34 năm, khí thiên nhiên còn 63 năm và đặc biệt là tham đá chỉ
còn4năm ( xem hình 2).

53 năm

Dầu
34 năm

55 năm

khí

63 năm

113 năm

Than
n
4 năm

Hình 2. Dự báo trữ lượng dầu mỏ, khí đốt, than đá của thế giới và Việt Nam
( nguồn: BP, 2014)
10


Nhu cầu năng lượng đang không ngừng tăng lên trên thế giới và tại
Việt Nam. Cùng với quá trình tăng dân số, đô thị hóa và phát triển kinh tế, nhu

cầu sử dụng năng lượng đã gia tăng mạnh mẽ trong những năm vừa qua. Trên thế
giới, dự báo trong vòng 25 năm( 2010- 2035) nhu cầu năng lượng sẽ tăng lên 1,35
lần ( xem hình 3). Còn ở Việt Nam, riêng về điện năng, nhu cầu sẽ tăng lên 7- 8
lần trong vòng 20 năm( từ 100 tỉ kWh năm 2010 đến 695- 834 tỉ kWh vào năm
2030) ( xem hình 4).

Hình 3. Nhu cầu năng lượng thế giới( nguồn: Cơ quan Năng lượng Quốc tế( IEA),
2012)

11


Hình 4. Các lĩnh vực sử dụng năng lượng của Việt Nam giai đọa 2010-2030( nguồn:
MPI, UND nghiên cứu, định hướng các mục tiêu giảm thải khí gây hiệu ứng nhà kính
trong năng lượng và phát triển Việt Nam giai đoạn 2010-2030)

Tình trạng cung không đủ cầu đe dọa an ninh năng lượng tại nhiều
khu vực trên thế giới, trong đó có Việt Nam. Nguồn than nước không còn đủ
cho sản xuất điện; ước tính cần nhập khẩu khoảng 10- 20 triệu tấn vào năm 2020,
30-32 triệu tấn vào năm 2025 và khoảng 50-65 triệu tấn vào năm 2030. Như vậy
Việt Nam sẽ bị phụ thuộc vào nguồn cung cấp nhiên liệu của nước ngoài. Trong
khi đó, giá nhiên liệu trên thị trường quốc tế liên tục biến động bởi tình hình kinh
tế, chính trị, công nghệ... hệ quả là vấn đề an ninh năng lượng quốc gia sẽ không
còn được đảm bảo.

3.

Những ảnh hưởng của việc khai thác quá mức tài nguyên
năng lượng
Bên cạnh đó, việc khai thác và sử dụng các loại NLHT, đặc biệt là than

đang tác động nghiêm trọng đến môi trường và xã hội. than làm ô nhiễm bầu
không khí chúng ta đang hít thở, nguồn nước chúng ta đang dùng và đất chúng ta
đang sống. Quá trình khai thác và tiêu thụ tan thải vào môi trường một lượng lớn
khí CO2, NO2, SO2, và các hạt bụi phân tử ( PM 2,5), thủy ngân, nhiều kim loại
nặng( chì, cadium, asen...) và các chất độc hại khác. Việc này không chỉ làm ô

12


nhiễm môi trường mà còn tác động nghiêm trọng tới hệ sinh thái và sức khỏe
con người.
Lượng khí thải Carbon Dioxide trên toàn cầu gây ra do quá trình sử
dụng năng lượng: Tổng quan năng lượng năm 2004 (IEO2004) đã dự đoán về sự
phát sinh khí thải CO2 có liên quan tới năng lượng mà như đã nêu trên chủ yếu là
khí thải carbon dioxide do con người gây ra trên toàn cầu. Căn cứ vào những kz
vọng về tăng trưởng kinh tế khu vực và sự lệ thuộc vào nguồn năng lượng hóa
thạch, trong IEO2004 đã cho thấy sự thải khí carbon dioxide trên toàn cầu sẽ tăng
nhanh hơn rất nhiều trong cùng một chu kz so với những năm 1990.

Hình5. Lượng khí thải CO2 của các nước trên thế giới
Các chất NOx và SOx thải vào khí quyển là thành phần chính gây ra mưa
acid, phá hoại mùa màng và làm hỏng các công trình xây dựng. Nước thải từ
những mỏ than chứa acid và các chất gây ô nhiễm đất, từ đó làm ô nhiễm sông
hồ, tác động tới hệ thủy sinh. Khai thác than bằng phương pháp lộ thiên còn xóa
sổ haonf toàn thảm thực vật và lớp đất mặt, gia tăng xói mòn đất và làm mất đi
nơi trú ngụ của nhiều sinh vật. khai thác than bằng phương pháp hầm lò còn gây
lún đất, ô nhiễm nước và nguy cơ xảy ra tai nạn hầm lò.
Còn việc khai thác dầu khí đang tạo ra nhiều vấn đề về môi trường
như ô nhiễm dầu với đất, không khí và nước, rò rỉ giếng khoan, dầu loang, đắm

13


tàu và các sự cố tràn dầu, nguy cơ lún đất khi khai thác trên thềm lục địa. Ô
nhiễm dầu gây tác hại nghiêm trọng và lâu dài đến hệ sinh thái, làm gián đoạn và
ảnh hưởng tới các hoạt động đánh bắt hải sản, du lịch...năm 2013, vụ loang dầu ở
Quy Nhơn, Bình Định đã làm ô nhiễm biển với hơn 50 tấn váng dầu lẫn trong cát
được thu gom và làm chết cá của nhiều hộ nuôi trồng thủy sản trong khu vực.
Ở nhiều nơi, việc quản lý kém tài nguyên như than đá, dầu, khí còn là
nguyên nhân của nghèo đói tham nhũng và xung đột.
Như vậy, đứng trước những nguy cơ không đảm bảo an ninh năng lượng
và các tác động môi trường, xã hội và khí hậu của NLHT chúng ta cần tìm đến
những biện pháp bền vững hơn.

4.

Giải pháp cấp thiết hiện nay

4.1.

Nghị định thư Kyoto về khí hậu
Nhu cầu về năng lượng và cùng với nó là lượng khí thải CO2 và các khí

khác mà ta thường gọi chung là “khí nhà kính” đã và đang tăng lên trong suốt 50
năm qua. Sự tăng lên của lượng khí nhà kính này sẽ làm cho khí hậu toàn cầu ấm
lên và kéo theo nhiều vấn đề khác liên quan. Hội nghị của Liên Hợp Quốc về Sự
thay đổi Khí hậu (UNFCCC) họp tại Kyoto tháng 12 năm 1997 đã đưa ra một
thỏa thuận chung về khí hậu nhằm ngăn ngừa việc biến đổi khí hậu, gọi tắt là
Nghị định thư Kyoto.
Theo đó, chậm nhất là vào năm 2012, 38 nước phải cắt giảm ít nhất là 5%

lượng khí thải với năm 1990, riêng Mỹ phải giảm 7% vì nước này chỉ chiếm 6%
dân số Thế giới, nhưng nền sản xuất khổng lồ của họ lại gây ra 25% tổng lượng
khí thải toàn cầu.
Để đạt được mục tiêu cắt giảm khí nhà kính như đã đề ra, các nước trong
Annex I có thể tiến hành việc giám sát sự giảm lượng khí thải trong nước hay
“phương thức linh hoạt”giữa các nước. Nghị định thư Kyoto về khí hậu sử dụng 3

14


cơ chế linh hoạt “flexible mechanisms”để giúp cho các nước đạt được chỉ tiêu cắt
giảm khí nhà kính bằng một phương thức có hiệu quả thương mại nhất.

Hình6. Khối lượng khí thải của các nước EU, Mỹ, Nga, Trung Quốc so với toàn thế giới

Mục tiêu của Kyoto 1997 đó là làm giảm các khí thải độc hại như CO 2,
methane, nitrous oxide, hydrofluorocarbons, perfluorocarbons và sulfur
hexafluoride. Hiện nay thì lượng khí CO2 vẫn chiếm thành phần chủ yếu trong
các loại khí nhà kính ở hầu hết các nước Annex I,tiếp theo sau đó là methane và
nitrous oxide.
Nghị định thư Kyoto sẽ có hiệu lực sau 90 ngày kể từ khi có ít nhất 55
nước trong đó bao gồm cả các nước nằm trong Annex I,tạo ra tổng cộng 55%
lượng khí nhà kính toàn cầu năm 1990, đặt bút phê chuẩn. Đến cuối năm 2003,
119 nước trên Thế giới và Liên minh Châu Âu đã thông qua Hiệp định, bao gồm
cả Canada, Trung Quốc, Ấn Độ, Nhật Bản, Mexico, New Zealand và Nam Triều
Tiên. 31 nước trong Annex I,thải ra 44,2% tổng lượng khí nhà kính năm 1990, đã
đặt bút ký vào bản Hiệp ước.. Theo nguồn tin ngày 28/7/2005 của BBC, Mỹ cùng
5 nước Châu Á- Thái Bình Dương đang dự thảo một Hiệp ước về khí hậu mới để
cạnh tranh với Kyoto 1997, trong đó sẽ có mục chuyển giao công nghệ từ những

15


nước công nghiệp sang những nước đang phát triển, nhưng các chi tiết của dự
thảo này vẫn còn đang được giữ kín.
4.2.

Giải pháp làm giảm ô nhiễm khi sử dụng năng lượng

Nitrogen oxide sinh ra trong quá trình đốt cháy ở nhiệt độ cao như trong
quá trình vận hành xe hơi, máy móc và các nhà máy phát điện.. Để giảm lượng
khí độc hại sinh ra trong quá trình vận tải, một số nước áp dụng công nghệ cao để
tạo ra những loại máy móc hay ô tô đạt tiêu chuẩn cũng như hạn chế hàm lượng
sulfurtrong xăng, dầu để đảm bảo hạn chế đến mức tối đa lượng khí thải. Hầu hết
các nước ở châu Phi, Liên Xô cũ, Trung Đông và Mỹ Latin là vẫn còn dùng xăng
pha chì còn các nước khác, hiện nay đã chuyển sang dùng xăng không pha chì.
Những nước vẫn còn dùng nhiên liệu pha chì thì xăng pha chì là nguyên nhân chủ
yếu chiếm 90% khí thải có chì ở khu vực đô thị.
Thủy ngân là chất tích tụ bền vững trong cơ thể theo thời gian. Cá kiếm, cá
hồi, các loài chim ăn cá và hải cẩu là những loài vật chịu ảnh hưởng nhiều nhất
của việc tích tụ thủy ngân. Mặc dầu thủy ngân có mặt cả ở trên đất liền cũng như
ở ngoài biển nhưng nó thường tập trung nhiều nhất trong hệ sinh thái biển. Chất
thải chứa thủy ngân sinh ra trong quá trình sử dụng năng lượng đang trở thành
mối quan tâm đặc biệt ở các nước công nghiệp. Và như vậy, để tóm tắt lại những
gì mà tôi vừa trình bày chi tiết ở trên, các vấn đề ô nhiễm môi trường và biến đổi
khí hậu có thể được giải quyết phần nào nếu như chúng ta lưu ý đến mấy vấn đề
sau trong quá trình sử dụng năng lượng:
•
•

Cố gắng không sử dụng xăng dầu pha chì.
Kiểm soát và điều khiển lượng chất thải thủy ngân sinh ra trong quá trình

•

sử dụng năng lượng.
Xây dựng quy chế kiểm sóat các khí thải, sao cho hạn chế tới mức tối đa
các khí thải độc hại.

16


II. Tài nguyên năng lượng
1.

Năng lượng không tái tạo

1.1.

Năng lượng hóa thạch
Nhiên liệu hóa thạch là các loại nhiên liệu được tạo thành bởi quá trình

phân hủy kỵ khí của các sinh vật chết bị chôn vùi cách đây hơn 300 triệu năm.
Các nguyên liệu này chứa hàm lượng cacbon và hydrocacbon cao.
•

Than đá: Than đá có nguồn gốc sinh hóa từ quá trình trầm tích thực vật
trong những đầm lầy cổ cách đây hàng trăm triệu năm. Khi các lớp trầm
tích bị chôn vùi, do sự gia tăng nhiệt độ, áp suất, cộng với điều kiện thiếu
oxy nên thực vật (thực vật chứa một lượng lớn cellulose, hợp chất chứa C,

O, H) chỉ bị phân hủy một phần nào. Dần dần, hydro và oxy tách ra dưới
dạng khí, để lại khối chất giàu cacbon là than.
Than là dạng nhiên liệu hóa thạch có trữ lượng phong phú nhất, được tìm
thấy chủ yếu ở Bắc Bán Cầu. Các mỏ than lớn nhất hiện nay nằm ở Mĩ,
Nga, Trung Quốc và Ấn Độ. Các mỏ tương đối lớn ở Canada, Đức, Balan,
Nam Phi, Úc, Mông Cổ, Brazil...Trữ lượng than ở Mĩ chiếm khoảng 23,6%

•

của cả thế giới.
Dầu và khí thiên nhiên: có nguồn gốc từ các trầm tích biển giàu xác bã
động thực vật cách đây khoảng 200 triệu năm. Các trầm tích hữu cơ ở điều
kiện chôn vùi thiếu oxy, dưới nhiệt độ 50-250 độ C, áp suất ở độ sâu 2-7
km theo thời gian tạo nên hỗn hợp hydrocacbob là dầu và khí (ở dãy nhiệt
độ cao hơn và độ sâu sâu hơn dầu).
Phân bố dầu và khí thiên nhiên trên thế giới :Trữ lượng khổng lồ đến
63,2% lượng dầu của cả thế giới tập trung ở Vịnh Ba Tư, nhất là Ảrập
Saudi (thành viên số 1 của OPEC :Organization of Petroleum Exporting
Countries). Các mỏ dầu quan trọng còn lại khác nằm ở vịnhư Venezuela,
Mehico, Nga, Libi và Mỹ (Alaska và vịnh Mehico).Gần 1/2 (49%) trữ
lượng khí thiên nhiên của thế giới nằm ở 2 nước Nga và Iran. Các mỏ khí

17


thiên nhiên quan trọng khác nằm ở Các Tiểu Vương Quốc Arap thống nhất,
Arap Saudi, Mỹ và Venezuela.
a) Tầm quan trọng
Nhiên liệu hóa thạch có vai trò rất quan trọng bởi vì chúng có thể được
dùng làm chất đốt (bị ôxi hóa thành điôxít cacbon và nước) để tạo ra năng

lượng. Việc sử dụng than làm nhiên liệu đã diễn ra rất lâu trong lịch sử. Than
được sử dụng để nấu chảy quặng kim loại. Khai thác dầu mỏ thương mại,
phần lớn là sự thay thế cho dầu có nguồn gốc động vật (như dầu cá) để làm
chất đốt cho các loại đèn dầu bắt đầu từ thế kỷ 19. Hạn chế và nguyên liệu
thay thế
Theo nguyên tắc cung - cầu thì khi lượng cung cấp hydrocacbon giảm thì
giá sẽ tăng. Dù vậy, giá càng cao sẽ làm tăng nhu cầu về nguồn cung ứng năng
lượng tái tạo thay thế, khi đó các nguồn cung ứng không có giá trị kinh tế
trước đây lại trở thành có giá trị để khai thác thương mại. Xăng nhân tạo và
các nguồn năng lượng tái tạo hiện tại rất tốn kém về công nghệ sản xuất và xử
lý so với các nguồn cung cấp dầu mỏ thông thường, nhưng có thể trở thành có
giá trị kinh tế trong tương lai gần.

18


Hình 7. Lượng phát thải từ các nguồn nhiên liệu hóa thạch (Nguồn: Tạp chí
PNAS)
b) Tác động đến môi trường

19


Ở Hoa Kỳ, có hơn 90%
lượng khí nhà kính thải vào
môi trường từ việc đốt nhiên
liệu hóa thạch.[18] Đốt nhiên
liệu hóa thạch cũng tạo ra các
chất ô nhiễm không khí khác
như các ôxít nitơ, điôxít lưu

huỳnh, hợp chất hữu cơ dễ
bay hơi và các kim loại
Hình 8. Biến động hàm lượng điôxít cacbon trong
thời gian 400.000 năm gần đây cho thấy sự gia tăng
Canada:"Ngành điện là duy của nó kể từ khi bắt đầu cách mạng công nghiệp.

nặng.Theo Bộ Môi trường

nhất trong số những ngành công nghiệp trong đóng góp rất lớn của nó vào các
phát thải liên quan đến hầu hết các vấn đề về không khí. Sản xuất điện thải ra
một lượng lớn các ôxít nitơ và điôxít lưu huỳnh tại Canada, tạo ra sương mù
và mưa axít và hình thành vật chất hạt mịn. Nó là nguồn thải thủy ngân công
nghiệp lớn nhất không thể kiểm soát được tại Canada. Các nhà máy phát điện
sử dụng nhiên liệu hóa thạch cũng phát thải vào môi trường điôxít cacbon,
một trong những chất tham gia vào quá trình biến đổi khí hậu. Thêm vào đó,
ngành này có những tác động quan trọng đến nước, môi trường sống và các
loài. Cụ thể, các đập nước và các đường truyền tải cũng tác động đáng kể đến
nước và đa dạng sinh học."
c) Tại việt nam
Tình hình khai thác: Tính đến 1/1/2005 tổng trữ lượng than đã tìm kiếm thăm
dò khoảng 6,14 tỷ tấn. Mỗi chu kỳ kế hoạch 5 năm tổng sản lượng khai thác than
tăng khoảng 1-5 triệu tấn nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế-xã hội của đất
nước. Tổng trữ lượng dầu khí có thể đưa vào khai thác ở nước ta khoảng 3,8-4,2
tỷ tấn quy đổi (TOE), trong đó trữ lượng đã được xác định khoảng 60% (1,05 1,14 TOE).Khả năng khai thác dầu thô so với năm 2010 dự báo đến năm 2020 sẽ

20


sụt giảm, còn 16-17 triệu tấn/năm. Đối với khí đốt, khả năng khai thác sẽ tăng,
giai đoạn 2011-2015 sẽ đạt mức từ 10,7 tỷ m3 lên 19 tỷ m3.

Kết quả phân tích trữ lượng và tiềm năng dầu khí tính đến 31/12/2004 là 4.300
triệu tấn dầu quy đổi, đã phát hiện 1.208,89 triệu tấn dầu quy đổi chiếm28% tổng
tài nguyên dầu khí ViệtNam, trong đó tổng trữ lượng dầu khí có khả năng
thươngmại là814,7 triệu tấn dầu qui đổi, chiếm 67% tổng tài nguyên dầu khí đã
phát hiện. Trữ lượngphát hiện tính cho các mỏ dầu khí gồmtrữ lượng với hệ số
thu hồi dầu khí cơ bản và hệ số thu hồi bổ sung do áp dụng công nghệ mới gia
tăng thu hồi được tính cho các mỏ đã tuyên bố thương mại, phát triển và đang
khai thác được phân bổ như sau: Trữ lượng dầu và condensat khoảng 420 triệu
tấn (18 triệu tấn condensat), 394,7tỷ m3 khí trong đó khí đồng hành 69,9 tỷm3
khí không đồng hành 324,8 tỷ m3.

Hình 9. Biểu đồ cơ cấu sản xuất năng lượng Việt Nam 2010 (%)

1.2.

Năng lượng hạt nhân
Năng lượng hạt nhân là một loại công nghệ được thiết kế để tách năng

lượnghữu ích từ hạt nhân nguyên tửthông qua các lò phản ứng hạt nhân có kiểm
soát. Phương pháp duy nhất được sử dụng hiện nay làphân hạch hạt nhân, mặc dù
21


các phương pháp khác có thể bao gồm tổng hợp hạt nhân và phân rã phóng xạ.
Tất cả các lò phản ứng với nhiều kích thước và mục đích sử dụng khác nhau đều
dùng nước được nung nóng để tạo ra hơi nước và sau đó được chuyển thành cơ
năng để phátđiện hoặc tạo lực đẩy. Năm 2007, 14% lượng điện trên Thế giới được
sản xuất từ năng lượng hạt nhân.
a Nguồn gốc
Phản ứng phân hạch hạt nhân được Enrico Fermi thực hiện hành công vào

năm 1934 khi nhóm của ông dùng nơtron bắn phá hạt nhân uranium. Năm 1938,
các nhà hóa học người Đức làOtto Hahn và Fritz Strassmann, cùng với các nhà
vật l{ người Úc Lise Meitner và Otto Robert Frisch đã thực hiện các thí nghiệm
tạo ra các sản phẩm của uranisau khi bị nơtron bắn phá.. Các nhà khoa học tâm
đắc điều này ở một số quốc gia (như Hoa Kỳ, Vương quốc Anh, Pháp, Đức và
Liên Xô) đã đề nghị với chính phủ của họ ủng hộ việc nghiên cứu phản ứng phân
hạch hạt nhân. Điện được sản xuất đầu tiên từ lò phản ứng hạt nhân thực nghiệm
EBR-I vào ngày 20 tháng 12 năm 1951 tại Arco, Idaho, với công suất ban đầu đạt
khoảng 100 kW (lò phản ứng Arco cũng là lò đầu tiên thí nghiệm về làm lạnh
từng phần năm 1955).
d) Sử dụng
Đến năm 2005, năng lượng hạt nhân cung cấp 2,1% nhu cầu năng lượng của
Thế giới và chiếm khoảng 15% sản lượng điện Thế giới, trong khi đó chỉ tính
riêngHoa Kz, Pháp, vàNhật Bản sản lượng điện từ hạt nhân chiếm 56,5% tổng
nhu cầu điện của ba nước này. Đến năm 2007, theo báo cáo của Cơ quan Năng
lượng Nguyên tửQuốc tế (IAEA) có 439 lò phản ứng hạt nhân đang hoạt động
trên Thế giới, thuộc 31 quốc gia.

22


Hình 10. Công suất lắp đặt và phát điện từ năng lượng hạt nhân, 1980 - 2011 (EIA).

Trên phạm vi toàn cầu, việc hợp tác nghiên cứu quốc tế đang tiếp tục triển
khai để nâng cao độ an toàn của việc sản xuất và sử dụng năng lượng hạt nhân
như các nhà máy an toàn bị động, sử dụng phản ứng tổng hợp hạt nhân, và sử
dụng nhiệt của quá trình như trong sản xuất hydro để lọc nước biển, và trong hệ
thống sưởi khu vực. Trên phạm vi toàn cầu, việc hợp tác nghiên cứu quốc tế đang
tiếp tục triển khai để nâng cao độ an toàn của việc sản xuất và sử dụng năng
lượng hạt nhân như các nhà máy an toàn bị động, sử dụng phản ứng tổng hợp hạt

nhân, và sử dụng nhiệt của quá trình như trong sản xuất hydro để lọc nước biển,
và trong hệ thống sưởi khu vực.
e) Triển vọng
Một số quốc gia vẫn duy trì hoạt động phát triển năng lượng hạt nhân như
Pakistan, Nhật Bản, Trung Quốc, và Ấn Độ, tất cả đều đang phát triển công nghệ
nhiệt và nơtron nhanh, Hàn Quốc (Nam Hàn) và Hoa Kz chỉ phát triển công nghệ
nhiệt, Nam Phi và Trung Quốcđang phát triển các phiên bản Lò phản ứng modun
đáy cuội (PBMR). Một số thành viên của Liên minh châu Âu thuyết phục thúc
23


đẩy các chương trình hạt nhân, trong khi các thành viên khác vẫn tiếp tục cấm sử
dụng năng lượng hạt nhân. Nhật Bản có một chương trình xây dựng lò hạt nhân
còn hoạt động với một lò phản ứng mới vào mạng lưới năm 2005. Vào đầu thế kỷ
21, năng lượng hạt nhân có một sức hấp dẫn đặc biệt đối với Trung Quốc và Ấn
Độ theo công nghệ lò phản ứng breedernhanh vì nguồn năng lượng này giúp họ
phát triển kinh tế một cách nhanh chóng.
f) Lò phản ứng hạt nhân
Cũng giống như một số trạm năng lượng nhiệt phát điện bằng nhiệt năng từ
việc đốt nhiên liệu hóa thạch, các nhà máy năng lượng hạt nhân biến đổi năng
lượng giải phóng từ hạt nhân nguyên tử thông qua phản ứng phân hạch. Khi một
hạt nhân nguyên tử dùng để phân hạch tương đối lớn (thường làurani 235 hoặc
plutoni-239) hấp thụ nơtron sẽ tạo ra sự phân hạch nguyên tử.. Một phần nơtron
tự do này sau đó được hấp thụ bởi các nguyên tử phân hạch khác và tiếp tục tạo ra
nhiều nơtron hơn. Đây là phản ứng tạo ra nơtron theo cấp số nhân. Phản ứng dây
chuyền hạt nhân này có thể được kiểm soát bằng cách sử dụng chất hấp thụ
nơtron và bộ đều hòa nơtron để thay đổi tỷ lệ nơtron tham gia vào các phản ứng
phân hạch tiếp theo. Các lò phản ứng hạt nhân hầu hết có các hệ thống vận hành
bằng tay và tự động để tắt phản ứng phân hạch khi phát hiện các điều kiện không
an toàn.

g) Những sự cố đã xảy ra
Ngày 26 tháng 4 năm 1986, lò phản ứng số 4 của nhà máy điện nguyên
tửChernobylphát nổ, gây ra một loạt vụ nổờ các lò phản ứng khác, làm tan chảy
lõi lò phản ứng hạt nhân. Đây là sự cố hạt nhân trầm trọng nhất trong lịch sử. Do
không có tường chắn nên các đám mây bụi phóng xạ bay lên bầu trời và lan rộng
ra nhiều khu vực phía tây Liên bang Xô Viết, một số nướcĐông Âu và Tây Âu,
Anh và phía đông Hoa Kz. Thảm hoạnày phát ra lượng phóng xạ lớn gấp bốn
trăm lần so với quả bom nguyên tử được ném xuốngHiroshima. Sau thảm họa,
hàng loạt các vấn đề về ô nhiễm môi trường cũng như về sức khỏe đe dọa người
dân.
24


Gần đây nhất, ngày 11 tháng 3, 2011, sau trận thảm họa động đất và sóng
thần Sendai 2011, nhà máy điện hạt nhân Fukushima gặp hàng loạt các vấn đề đối
với các lò phản ứng và rò rỉ phóng xạ gây ra sự cố nhà máy điện Fukushima I.
Tình trạng ô nhiễm phóng xạngày càng cao. Tuy không có người tửvong tại chỗ,
nhưng nó gây nhiều lo ngại về sức khỏe của con người trong khu vực bị ảnh
hưởng sau này. Dự kiến phải mất vài năm để sửa chữa nhà máy và vài tháng để
khử sạch phóng xạ.
h) Ở Việt Nam
Việt Nam bước vào chương trình Điện hạt nhân trong bối cảnh cơ sở hạ
tầng cho việc thực hiện dự án nhà máy điện hạt nhân như nguồn nhân lực, nguồn
tài chính…ở trình độ phát triển thấp. Theo Bộ trưởng Nguyễn Quân, Việt Nam đã
quyết tâm xây dựng các nhà máy điện hạt nhân dân sự vì mục đích hòa bình, an
toàn cho con người, môi trường đảm bảo an ninh năng lượng. Đến năm 2020, khi
tổ máy đầu tiên có công suất 1.000 MW hoạt động thì chỉ đảm bảo 1,6% tồng sản
lượng điện quốc gia và đến năm 2030 khi 10 tổ máy đi vào hoạt động với công
suất trên 10 nghìn MW thì điện hạt nhân cũng mới chỉ đảm bảo khoảng hơn 6%
tổng sản lượng điện quốc gia. Như vậy, Việt Nam vẫn phụ thuộc trên 90% sản

lượng điện từ các nguồn truyền thống như nhiệt điện, thủy điện và một phần nhỏ
từ các nguồn năng lượng tái tạo như điện mặt trời, sóng biển, năng lượng gió….
Các hoạt động như hội thảo, triển lãm giáo dục và đào tạo, trao đổi thông tin và
kinh nghiệm về điện hạt nhân với sự hỗ trợ của IAEA và các quốc gia có điện hạt
nhân đã được tiến hành. Trong năm 2013, sẽ báo cáo khả thi và phê duyệt địa
điểm cho nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận 1 và nhà máy điện hạt nhân Ninh
Thuận 2 và dự kiến sau năm 2015 sẽ khởi công xây dựng.

2.
2.1.

Năng lượng tái tạo
Năng lượng từ mặt trời
Trái đất nhận được 174 petawatts (PW) từ bức xạmặt trời, khoảng 30%

được phản xạ trở lại không gian trong khi phần còn lại được hấp thụ bởi các đám
25