Tình hình nhiệt điện bằng than đá của Việt Nam nói riêng và thế giới nói chung

Từ lâu than đá cùng với lương thực và các nguồn tài nguyên khác đã là cơ sở để đánh giá sự phát triển của một quốc gia. Cụ thể là khi Việt Nam bắt đầu gia nhập Hội đồng Tương trợ kinh tế COMECON, thế giới (TG) đã có tiêu chuẩn tổng quát về 5 sản phẩm chủ yếu tính trên đầu người để đánh giá một quốc gia bắt đầu hết đói nghèo. Đó là: 500kg lương thực, 500kg dầu, 500kg thép, 500kg than, 500kWh điện. Nếu vẫn dựa vào 5 tiêu chuẩn đó thì tính tới thời điểm hiện nay VN chỉ đạt được 2 tiêu chuẩn cách đây gần nửa thế kỷ của TG là lương thực và điện năng. 3 sản phẩm còn lại (dầu mỏ, thép, và than) chỉ có thể đạt được thông qua nhập khẩu.

Trong năm vừa qua, nền kinh tế thế giới nói chung đã sử dụng khoảng 8 tỷ tấn than (bình quân đầu người sử dụng tới 1,06 tấn than). Cùng lúc đó, mức độ sử dụng than đá của nền kinh tế Việt Nam là 54,6 triệu tấn (số liệu trên được tính toán theo công thức lượng than sử dụng =  khai thác trong nước + nhập khẩu – xuất khẩu), cũng có nghĩa là trung bình một người Việt Nam sử dụng 0,575 tấn.

Nếu xét trong tổng số than đá Việt Nam đã sử dụng trong năm qua thì than dùng cho lò hơi (nhiệt điện) lên tới gần 38 triệu tấn, chiếm khoảng 70% số than đã sử dụng trong năm.  Thông qua những số liệu vừa kể trên có thể dễ dàng nhận thấy mức sử dụng than cho ngành điện của VN tương đương với mức bình quân chung của TG. Điều này cho thấy việc sử dụng than để phát điện phục vụ cho nền kinh tế của VN hiện nay và trong tương lai là một điều bình thường. Ngoài nguồn than có sẵn trong nước, VN còn sử dụng các nguồn than của các nước khác bằng cách nhập khẩu nguồn tài nguyên khoáng sản vốn có hạn (than đá, than mỡ), điển hình là các quốc gia lân cận có nguồn tài nguyên dồi dào, chẳng hạn như Trung Quốc (than lò coke, than lò cao), Indonesia (than lò hơi), Úc (than lò hơi, lò quay, lò cao, lò coke), Nga (than lò hơi, lò quay, lò coke).

Trên bảng xếp hạng các quốc gia nhiệt điện trên thế giới thì VN giữ hạng 22 trên TG về tổng công suất nhiệt điện sử dụng than đá nhậ p khẩu và nội địa (trong khi VN xếp thứ 15 về dân số)(2014); tỷ trọng nhiệt điện than trong tổng công suất phát điện của VN chỉ chiếm 26,3%, trong khi mức bình quân của TG là 36%; tỷ trọng nhiệt điện than của VN so với TG chỉ chiếm 0,3% (trong khi dân số chiếm tỷ trọng 1,2%, gấp 4 lần)

Lí do khiến nhiệt điện từ than đá vẫn chiếm vị trí độc tôn trong ngành năng lượng?

Ai cũng biết được những mặt chưa tốt của than đá nhưng chưa có nguồn năng lượng nào có thể vượt qua được than đá để trở thành nguồn năng lượng chính của Trái Đất trong những năm qua.

Điện từ than đá có chi phí hoạt động rẻ hơn các hình thức điện xanh

Ngược lại với ngành nhiệt điện từ than đá, phong điện và quang điện (cũng như thủy điện truyền thống) là những phương pháp cung cấp điện mới thân thiện với môi trường nhưng công suất lắp đặt cao và sản lượng điện thu được còn thấp, cụ thể là số giờ vận hành của các nguồn điện này chỉ bằng hoặc thậm chí dưới 50% so với của nhiệt điện hóa thạch.

Thực tế cũng có thể nhận thấy tốc độ phát triển của các nguồn điện từ năng lượng tái tạo và thân thiện với môi trường như thủy điện, phong điện, quang điện,… đến năm 2035  là rất lớn và có triển vọng chiếm tới 61% tổng vốn đầu tư cho các nguồn điện. Tuy nhiên, tỷ trọng trong cân bằng điện của các nguồn này vẫn rất khiêm tốn. Dẫn chứng là tỷ trọng của các nguồn điện sạch trong từng năm (phong điện, quang điện, điện sinh khối và các dạng khác)  như sau: 2005: 3%; 2010: 4%; 2015: 6%; 2030: 4%.

Ở Việt Nam, việc thay thế hoàn toàn nguồn nhiệt điện hiện tại bằng nguồn năng lượng sạch như quang năng và phong năng là khó có thể xảy ra do gặp trở ngại về kinh tế cũng như nhân lực. Trên đất liền, Việt Nam phải xây dựng ít nhất 1.500 cột gió loại có công suất 2MW thì mới thay thế 1.000MW công suất nhiệt điện chạy than. Trên biển, số cột gió cần để thay thế được 1.000MW công suất nhiệt điện chạy than lên đến 1.000 cột gió với loại có công suất 3MW. Những con số trên phần nào phản ánh được một lượng lớn vốn bỏ vào để đầu tư cho hệ thống phong điện phục vụ cho nhu cầu điện của Việt Nam là cao đến mức nào. Với mức giá cao như vậy, các ngành kinh tế sử dụng nhiều điện của Việt Nam đều không thể cạnh tranh được. Ngoài ra, vì không thể kiểm soát được các yếu tố tự nhiên như lượng nước mưa, tốc độ gió và sự bao phủ của mây, nên hệ thống điện cần phải đầu tư thêm các nguồn nhiệt điện khác (chạy than, hay nguyên tử) với một lượng công suất đủ lớn để bù đắp sản lượng cho thủy điện (khi không có mưa), phong điện (khi tắt gió) và cho quang điện (vào ban đêm).

Hoạt động điện than đá ngày càng được cải thiện và thân thiện hơn với môi trường

Với tình hình giá dầu trên thế giới như hiện nay, chi phí của điện từ than đá thấp hơn của nhiệt điện chạy khí gần 40%. Còn tại Việt Nam, chi phí này chỉ bằng 50% nhiệt điện chạy khí. Vì thế mà xu hướng giá thành nhiệt điện khí ở Việt Nam sẽ tăng.

Từ giai đoạn những năm 1980, công nghệ sạch sử dụng than (Clean Coal Technology- CCT) đã bắt đầu được cải tiến nhằm phát triển theo nhiều hướng, cụ thể như cải tiến quy trình đốt than trong lò hơi, cải tiến qui trình phát điện trong tổ máy. Ở Việt Nam, toàn bộ các nhà máy nhiệt điện chạy than đá đa số đều được triển khai với hệ thống lò hơi kiểu “tầng sôi tuần hoàn”. Loại lò này có nhiều ưu việt về môi trường:

1/ Có nhiệt độ cháy của than trong buồng đốt được thiết kế ở mức khoảng 850÷900 độ C, cho phép giảm đáng kể lượng phát thải khí NOx.

2/ Đốt được mọi loại than và đốt được than kèm đá vôi để khử lưu huỳnh, cho phép giảm tới 90÷95% lượng phát thải SOx.

3/ Thời gian tuần hoàn của hạt than trong buồng đốt có thể được thiết kế kéo dài, để giảm thành phần “carbon không cháy hết” trong tro bay và xỉ đáy lò xuống mức dưới 2÷5%, cho phép sử dụng tro xỉ để làm phụ gia cho xi măng.

Ngoài ra, sau khi áp dụng các chính sách về môi trường và các công nghệ hiện đại, kết quả phân tích cho thấy mức độ phát thải của các nhà máy thấp hơn nhiều lần so với quy chuẩn môi trường quy định, việc thu gom, vận chuyển và tái sử dụng tro xỉ cũng được quan tâm và chú trọng.

Nguồn cung cấp than đá nhập khẩu dồi dào cùng với giá cả hợp lí

Nhiệt điện bằng việc sử dụng than đá nhập khẩu được dự đoán vẫn đang và sẽ là nguồn năng lượng chính trong việc đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia bởi vì trong những năm gần đây, thuỷ điện vừa và lớn cơ bản đã khai thác hết, các nguồn điện khác còn hạn chế (nhiệt điện khí có giá nhập khẩu cao, phụ thuộc thị trường thế giới, điện mặt trời/gió công suất không ổn định, dự án điện hạt nhân tạm dừng). 

Theo báo cáo, giá than nhập khẩu trong tháng 10/2019 giảm mạnh so với cùng kỳ năm 2018 (37,8%), đạt 77 USD/tấn; tính trung bình cả 10 tháng đầu năm 2019 giá than đá nhập khẩu giảm so với cùng kỳ năm 2018 (25,2%), đạt 88,4 USD/tấn.

4 thị trường cung cấp than đá chủ yếu cho Việt Nam là các nước lớn Úc, Indonesia, Nga và Trung Quốc. Than nhập khẩu Úc chiếm 35,9% trong tổng lượng và chiếm 41,6% trong tổng kim ngạch nhập khẩu than của cả nước, đạt 13,23 triệu tấn, tương đương 1,35 tỷ USD.