CÔNG TY CỔ PHẦN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM

Từ trữ lượng than thế giới, suy ngẫm về phát triển bền vững năng lượng Việt Nam

Trong phạm vi bài viết dưới đây, chuyên gia Tạp chí Năng lượng Việt Nam sẽ nêu rõ quá trình hoàn thiện công nghệ khai thác, sàng tuyển, chế biến, vận chuyển, sử dụng than trên thế giới và suy ngẫm cho trường hợp Việt Nam.

Than được biết từ rất sớm và việc sử dụng than làm nhiên liệu đã diễn ra từ rất lâu trong lịch sử. Mở đầu là cuộc CMCN 1.0 (từ nửa cuối thế kỷ 18 đến nửa đầu thế kỷ 19) với đặc trưng là phát minh động cơ hơi nước sử dụng nhiên liệu than và máy móc dẫn động bằng cơ khí. Tiếp theo là cuộc CMCN 2.0 (từ khoảng thập kỷ 1850 đến cuối thế kỷ 19) với động lực là động cơ đốt trong và máy móc sử dụng điện. Tỷ trọng của than trong cơ cấu sử dụng năng lượng tăng nhanh vào những năm cuối thế kỉ 19 (44% năm 1880 lên 58% năm 1900), đạt cực đại vào đầu thế kỉ 20 (68% năm 1920). Từ nửa sau thế kỉ 20, tỷ trọng của than bắt đầu giảm nhanh, chủ yếu do vì đã có nguồn năng lượng dầu mỏ và khí đốt thiên nhiên hiệu quả hơn thay thế.

Theo nguồn nghiên cứu năng lượng của Viện Khoa học Địa chất và Tài nguyên Thiên nhiên (BGR) và Statistical Review of World Energy năm 2021: Tổng trữ lượng than trên thế giới tính đến cuối năm 2020 là 1.074.108 tỷ tấn, trong đó tập trung chủ yếu vào khu vực châu Á (459.750 triệu tấn, chiếm 42,8%), Bắc Mỹ (256.734 triệu tấn, chiếm 23,9%), Cộng đồng các quốc gia độc lập - CIS (190.655 triệu tấn, chiếm 17,8%) và châu Âu (137.240 triệu tấn, chiếm 12,78%), tổng cộng 4 khu vực là 1.044.379 triệu tấn, chiếm 97,24%.

Sáu quốc gia có tài nguyên than lớn trên thế giới bao gồm: Hoa Kỳ (248.941 triệu tấn, chiếm 23,18%), Nga (162.166 triệu tấn, chiếm 15,10%), Úc (150.227 triệu tấn, chiếm 13,99%), Trung Quốc (143.147 triệu tấn, chiếm 13,33%), Ấn Độ (111.052 triệu tấn, chiếm 10,34%) và Indonesia (34.869 triệu tấn, chiếm 3,15%), tổng cộng 6 nước 850.402 triệu tấn, chiếm 79,18%% tổng trữ lượng than toàn thế giới.

Trữ lượng than của các nước khu vực Trung Đông, châu Phi và Trung và Nam Mỹ đã phát hiện không lớn (xem Hình 1, bảng 1):

Hình 1. Biểu đồ phân bố trữ lượng than thế giới cuối năm 2020.

Hình 2. Biểu đồ phân bố than thế giới trong những năm 2000, 2010, 2020.

Bảng 1: Tổng hợp trữ lượng than trên thế giới cuối năm 2020:

Qua số liệu nêu trên cho thấy, trữ lượng than toàn thế giới còn có thể khai thác trong lâu dài, khoảng 139 năm với mức sản lượng năm 2020 (khoảng 7.727 triệu tấn). Trữ lượng than có tại hơn 70 nước, song phân bố không đều, chủ yếu tập trung ở một số nước và khu vực. Mặc dù sản lượng than toàn thế giới khai thác mỗi năm trên 7 tỷ tấn, nhưng trữ lượng than ngày càng tăng, từ 1.059.053 triệu tấn năm 2000 đã tăng lên 1.074.108 triệu tấn năm 2020 (xem Hình 2). Điều đó chứng tỏ trong lòng đất vẫn còn tiềm năng tài nguyên than rất lớn.

Trong khi trữ lượng dầu mỏ là 244,4 tỷ tấn, có thể khai thác 53,5 năm với mức sản lượng năm 2020 khoảng 4,6 tỷ tấn, và trữ lượng khí thiên nhiên chỉ 188,1 ngàn tỷ m³, có thể khai thác trong vòng 48,8 năm với mức sản lượng năm 2020 khoảng 3,854 ngàn tỷ m³ [1].

Như vậy, trữ lượng than cao gấp nhiều lần trữ lượng dầu mỏ và khí đốt thiên nhiên. Vấn đề là do việc sử dụng than phát thải khí nhà kính (KNK) rất lớn nên COP26 có chủ trương giảm và sẽ dừng sử dụng than vào năm 2050 để đạt mục tiêu Net Zero các bon. Nhiều nước đã ủng hộ chủ trương đó, trong đó có Việt Nam. Vậy, thực chất phải xử lý thế nào về vấn đề này?

Thực trạng khai thác, sử dụng và định hướng phát triển ngành than trên thế giới:

Than được phát hiện và khai thác từ rất sớm, từng được coi là nguồn năng lượng rẻ tiền. Thị trường than thế giới đã ra đời sớm hơn và có tính cạnh tranh cao hơn so với thị trường dầu mỏ, khí đốt.

Trước đây than đã đóng vai trò rất quyết định đối với các nền kinh tế phát triển (Anh, Pháp, Đức, Mỹ, Nhật, v.v...). Đặc biệt, hiện nay là đối với các nền kinh tế mới nổi và đang phát triển, điển hình là Trung Quốc, Ấn Độ. Đầu thế kỷ 19, than đá chiếm hơn 90% trong cân bằng năng lượng của thế giới. Năm 1971, tỷ lệ này giảm xuống 25,8% và đến 2015, lại tăng lên 28,1%, chủ yếu do tăng cường khai thác, sử dụng dầu mỏ và khí đốt thiên nhiên. Vào năm 2040, dự tính tỷ trọng của than trong cân bằng năng lượng tuy có sự khác biệt, chưa chính xác, nhưng cũng khoảng 25% (theo các kịch bản của IEA trước COP26) [2].

Mặc dù, “tội phạm” của than dẫn tới biến đổi khí hậu (BĐKH) đang được IEA trình diễn, nhiều quốc gia vẫn không thể, hoặc không có các biện pháp để từ bỏ than. Theo số liệu của IEA, tuy “Thỏa thuận Xanh” đang được thảo luận, mức tiêu dùng than đã tăng mạnh ở ngay cả EU do giá than quá rẻ. Vì vậy, trong thời gian gần đây, thị trường than thế giới vẫn tiếp tục được duy trì với quy mô lớn, thậm chí tăng. Đặc biệt, khi phương Tây cấm vận Nga vì tiến hành “Chiến dịch quân sự đặc biệt” ở Ucraina, giá dầu thô, khí thiên nhiên và than đã tăng mạnh.

Ví dụ, giá dầu thế giới vượt ngưỡng 120 USD/thùng, giá than nhiệt 5.000 kcal/kg từ mức 80 USD/tấn năm 2019 đã giảm xuống 70 USD vào giữa năm 2020, và sau đó tăng dần đều suốt năm 2021 cho đến đầu năm 2022 đã là 210 USD/tấn. Giá LNG hiện tại ở mức 25 USD/MMBTU.

Hoặc Bộ Tài chính Trung Quốc thông báo sẽ giảm thuế suất thuế nhập khẩu các loại than về 0% trong giai đoạn từ tháng 5/2022 đến tháng 3/2023 nhằm đảm bảo an ninh năng lượng nước này.

Hoặc người dân ở Đức được mời chào các gói điện từ tháng 3/2022 với giá cao hơn 23% so với tháng 12/2021, ở đất nước vốn có giá điện cao nhất châu Âu.

Hoặc ngày 1/4/2022, Chính phủ Anh nâng giá trần lên thêm 50% tạo điều kiện cho giá bán lẻ điện tăng lên mức tương ứng. Giá điện trung bình hiện ở mức 0,28 bảng Anh/kWh, tương đương 8.190 VND/kWh.

Cần có sự nhận thức rằng, hòn than trời sinh ra rất sạch, không có ảnh hưởng gì xấu, có hại đến đời sống con người, chỉ có quá trình khai thác, sử dụng nó mới phát sinh ra bụi bẩn, khí thải bẩn, mất an toàn. Và mọi thứ trên đời cũng đều như vậy. Vì vậy, điều cần phải quan tâm là để tận dụng tối đa ích lợi của hòn than phục vụ đời sống con người phải không ngừng tăng cường khai thác, sử dụng chúng theo hướng sạch hơn, hiệu quả hơn chứ không phải bỏ đi. Sự bỏ đi là sự phí phạm lớn tài nguyên thiên nhiên mà ông trời ban tặng.

Điều đó đã được thể hiện trong các công nghệ khai thác, sàng tuyển, chế biến, vận chuyển và sử dụng than ngày càng hoàn thiện theo hướng năng suất cao, giá thành hạ, giảm thiểu độ bẩn và tác hại.

Trước 1945, thế giới đã có 15 nhà máy sản xuất nhiên liệu lỏng từ than bằng công nghệ tổng hợp Fischer-Tropsch (FT) với tổng công suất ~1 triệu tấn/năm, dựa trên thành tựu của các nhà hóa học và kỹ thuật người Đức tích lũy được trong những năm 1930 ÷ 1940. Sau năm 1945, công nghệ FT đã phát triển mạnh trên toàn thế giới. Ngày nay, các lò khí hóa than hiện đại ở nhiệt độ 2.000^oC và áp suất 10 Pa, đạt công suất ~200.000 m³/h, với hiệu suất chuyển hóa năng lượng ~90% [2].

Từ năm 1965, cơ sở khí hóa than ngầm dưới lòng đất dựa trên các qui trình hóa học để chuyển hóa than thành khí cấp cho nhà máy điện chạy khí (600 MW) ở Angren (Liên Xô trước đây) đã đi vào hoạt động như một dự án điển hình của thế giới về công nghệ khai thác và sử dụng than sạch [2].

Ngày nay, công nghệ chuyển hóa than thành khí đã được hoàn thiện tiếp dựa trên các qui trình sinh học, cho phép nhân loại có thể thu hồi than từ lòng đất ở độ sâu bất kỳ.

Các phương pháp tiếp cận để loại bỏ dần than trên toàn thế giới chủ yếu gồm: Ưu tiên loại bỏ các nhà máy điện lâu đời nhất, công nghệ lạc hậu và kém hiệu quả; nghiên cứu, áp dụng công nghệ sử dụng than sạch, phát thải thấp; giảm dần và ngừng xây dựng các nhà máy sử dụng than mới, đồng thời quản lý sự suy giảm phát thải từ các nhà máy sử dụng than hiện có. Để đạt hiệu quả trong quá trình chuyển dịch năng lượng đối với than cần lập kế hoạch và triển khai đồng bộ các biện pháp, đồng thời, cần sự hưởng ứng, nỗ lực tích cực của từng cá nhân đến các tổ chức, địa phương, chính quyền quốc gia về hòn than và sử dụng than.

Năm 2021, cùng với việc kiểm soát được dịch Covid-19 và sự phục hồi của nền kinh tế, nhu cầu than cho sản xuất điện toàn cầu phục hồi mạnh mẽ do giá khí đốt ở Hoa Kỳ và châu Âu tăng và tốc độ tăng trưởng kinh tế gia tăng ở Trung Quốc gia tăng. So với nửa đầu năm 2020, mức tăng sản lượng than trong nửa đầu năm 2021 ước tính đạt gần 15% (điều này theo sau sự sụt giảm 4,6% vào năm 2020 do dịch Covid-19, giá khí đốt thấp và mùa đông ôn hòa ở các vùng trọng điểm, sản lượng điện đốt bằng than đã giảm 3% trong năm 2019). Nửa cuối năm 2021, giá khí đốt tự nhiên tăng mạnh đã dẫn đến việc chuyển đổi đáng kể sang sử dụng than để sản xuất điện tại các thị trường quan trọng, bao gồm Hoa Kỳ, châu Âu và châu Á, làm tăng lượng nhu cầu than cũng như lượng khí thải CO₂ trên toàn cầu. Các quyết định đầu tư cuối cùng (FID) cho công suất nhiệt điện than tăng nhẹ vào năm 2020 đạt 20 GW, chủ yếu tập trung ở châu Á.

Các cam kết loại bỏ than gần đây chỉ bao gồm 1,2% lượng phát thải CO₂ liên quan đến năng lượng toàn cầu, cụ thể: 18 quốc gia đã đồng ý loại bỏ dần việc sử dụng than cho phát điện từ năm 2021 (Bồ Đào Nha) đến cuối năm 2040 (Chile). Một số quốc gia đã thực hiện chủ trương này, bao gồm: Áo (2020), Thụy Điển (2020) và Bỉ (2016). Tuy nhiên, những cam kết này tổng thể chỉ bao gồm 4,1% sản lượng nhiệt điện than toàn cầu và 1,2% phát thải CO₂ liên quan đến năng lượng toàn cầu.

Suy ngẫm cho trường hợp Việt Nam:

Nền kinh tế Việt Nam sẽ còn phụ thuộc rất cơ bản vào khả năng khai thác các điều kiện tự nhiên (đất đai, sông, biển, tài nguyên khoáng sản, điều kiện khí hậu). Đặc biệt, Việt Nam có nguồn tài nguyên khoáng sản năng lượng hóa thạch gồm dầu mỏ, khí thiên nhiên, than, v.v... hạn chế. Từ năm 2013 lượng than nhập khẩu tăng lên do nhu cầu nhập khẩu than nhiệt tăng dần qua các năm, tăng từ 2,3 triệu tấn vào năm 2013 lên khoảng 54,8 triệu tấn vào năm 2020. Riêng năm 2021 than nhập khẩu chỉ còn 36,29 triệu tấn, giảm khoảng 18,5 triệu tấn so với năm 2020 do ảnh hưởng của dịch Covid-19 dẫn tới nhu cầu năng lượng giảm, kéo theo nhu cầu than cũng giảm mạnh. Việc nhập khẩu than trong những năm vừa qua với mục tiêu chính là:

1/ Trực tiếp đáp ứng nhu cầu của các hộ tiêu thụ theo hợp đồng đã ký, nhất là các nhà máy nhiệt điện than.

2/ Chế biến, pha trộn với than trong nước thành các sản phẩm than phù hợp với nhu cầu các hộ tiêu thụ theo hợp đồng đã ký. Than nhập khẩu để phối trộn chủ yếu là các loại than antraxit, bán antraxit, than nhiệt năng chất bốc thấp, nguồn than chủ yếu được nhập khẩu từ Nga, Nam Phi và Úc.

Năm 2020, mức tiêu thụ năng lượng bình quân đầu người của Việt Nam là 42,0 GJ/người, trong khi bình quân của thế giới là 71,4 và của một số nước là: Xing-ga-po 583,9, Ca-na-đa 361,2, Na Uy 356,0, Mỹ 265,2, Hàn Quốc 229,9, Úc 218,4, Đài Loan 202,3, Phần Lan 197,0, Hà Lan 196,8, Bỉ 189,0, Đức 144,6, Ma-lai-xi-a 127,1, Hồng Kong 123,9, Trung Quốc 101,1, Thái Lan 73,3, v.v...

Tổng phát thải KNK năm 2020 của Trung Quốc là 9.899,3 triệu tấn (chiếm 30,7% của thế giới), Mỹ 4.457,2 triệu tấn (13,8%), Nga 1.482,2 triệu tấn (4,6%), Nhật Bản 1.027,0 triệu tấn (3,2%), Đức 604,9 triệu tấn (1,9%). Chỉ riêng 5 nước chiếm 54,2%. Việt Nam phát thải 283,9 triệu tấn, chiếm 0,9%, trong khi dân số chiếm khoảng 1,2%.

Năm 2020, phát thải CO2 bình quân đầu người của Việt Nam chỉ là 2,91 tấn/người, trong khi của Mỹ là 13,46; Ca-na-đa 13,70, Hàn Quốc 11,26, Nhật Bản 8,12, Ma-lai-xi-a 7,90, v.v...

Như vậy, hiện tại Việt Nam có mức phát thải KNK rất thấp. Tuy nhiên, nguyên nhân chính là do mức tiêu thụ năng lượng còn thấp. Cần nhớ rằng, đối với Việt Nam đi đôi với sử dụng năng lượng tiết kiệm để giảm phát thải phải là tái cơ cấu nền kinh tế theo hướng sản xuất sạch hơn - tức là tăng cường phát triển các ngành, lĩnh vực có giá trị gia tăng cao nhưng tiêu hao ít năng lượng, kéo theo có mức phát thải thấp, triệt để không phát triển các ngành, lĩnh vực sản xuất sản phẩm tiêu hao nhiều năng lượng để xuất khẩu.

Do vậy, thời gian tới, đi đôi với gia tăng nhu cầu năng lượng cần phải sử dụng tiết kiệm năng lượng, đồng thời phải theo hướng sử dụng năng lượng sạch hơn phù hợp với mức thu nhập bình quân đầu người ngày càng tăng. Nếu chúng ta quên đi điều này, cứ lao vào “bẫy biến đổi khí hậu” theo kiểu phong trào, nền kinh tế Việt Nam sẽ mãi tụt hậu, sức lao động ở Việt Nam sẽ mãi vẫn chỉ là hàng hóa rẻ tiền và Việt Nam sẽ đứng trước nguy cơ mất an ninh năng lượng./.

PGS, TS. NGUYỄN CẢNH NAM - TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM; KHOA QUẢ LÝ CÔNG NGHỆ VÀ NĂNG LƯỢNG - EPU

[1]. Statistical Review of World Energy, 2021.

[2]. Nguyễn Thành Sơn: Than và biến đổi khí hậu. NLVN 07:38 | 21/01/2022. (https://nangluongvietnam.vn/than-va-bien-doi-khi-hau-28185.html)

#Nguồn: Nangluongvietnam.vn