Tài liệu Phân tích các rào cản về kinh tế môi trường của việc phát triển nhiệt điện than ở việt nam đến năm 2030

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- Nguyễn Ngọc Mai PHÂN TÍCH CÁC RÀO CẢN VỀ KINH TẾ MÔI TRƯỜNG CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NHIỆT ĐIỆN THAN Ở VIỆT NAM ĐẾN NĂM 2030 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2016 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- Nguyễn Ngọc Mai PHÂN TÍCH CÁC RÀO CẢN VỀ KINH TẾ MÔI TRƯỜNG CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NHIỆT ĐIỆN THAN Ở VIỆT NAM ĐẾN NĂM 2030 Chuyên ngành : Khoa học môi trường Mã số : 60440301 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GI O I N H NG N KHOA HỌC PGS.TS. Đồng Kim Loan Hà Nội - 2016 LỜI CẢM ƠN Luận văn được hoàn thành theo chương trình đào tạo Cao học hệ chính quy tập trung khóa 21 (2013 - 2015) tại trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội. Em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Đồng Kim Loan, giáo viêm hướng dẫn khoa học, đã nhiệt tình truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm quý báu và dành những tình cảm tốt đẹp cho em trong quá trình thực hiện luận văn. Xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, Khoa Môi trường, Bộ môn Năng lượng Môi trường, các thầy cô giáo, bạn bè và gia đình đã quan tâm giúp em trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Mặc dù em đã có nhiều cố gắng để thực hiện đề tài một cách tốt nhất có thể. Nhưng do hạn chế về kiến thức và kinh nghiệm nên không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong được sự góp ý của các thầy, cô giáo để đề tài được hoàn thiện hơn. Hà Nội 1/2016 NGUYỄN NGỌC MAI MỤC LỤC MỞ ĐẦU ..........................................................................................................1 Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................ 4 1.1. Năng lượng .............................................................................................................. 4 1.1.1. Khái niệm và phân loại các dạng năng lượng .......................................................... 4 1.1.2. Thực trạng, xu hướng khai thác và sử dụng năng lượng trên thế giới. .................... 5 1.2. Điện năng ............................................................................................................... 10 1.2.1. Khái niệm chung .................................................................................................... 10 1.2.2. Sản xuất điện năng ................................................................................................. 11 1.2.3. Nhiệt điện than....................................................................................................... 12 1.3. Năng lượng ở Việt Nam ........................................................................................ 17 1.3.1. Vai trò của năng lượng đối với nền kinh tế nước ta .............................................. 17 1.3.2. Quy hoạch phát triển điện lực ở nước ta................................................................ 18 1.3.3. Lịch sử sản xuất điện than ở Việt Nam ................................................................. 20 Chƣơng 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............21 2.1. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................................ 21 2.2. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................................... 21 2.2.1. Phương pháp tổng quan tài liệu ............................................................................. 21 2.2.2. Phương pháp kế thừa ............................................................................................. 21 2.2.3. Phương pháp tính toán ........................................................................................... 21 2.2.4. Phương pháp so sánh ............................................................................................. 28 2.2.5. Phương pháp tổng hợp, phân tích số liệu .............................................................. 28 Chƣơng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................ 29 3.1. Kết quả khảo sát hiện trạng sản xuất nhiệt điện than ở VN .................................. 29 3.1.1. Kết quả khảo sát về nguyên, nhiên liệu ................................................................. 29 3.1.2. Công nghệ sản xuất................................................................................................ 33 3.1.3. Các vấn đề môi trường từ hoạt động sản xuất điện than ....................................... 35 3.2. Phân tích những rào cản về môi trường trong phát triển nhiệt điện than .............. 49 3.2.1. Phát thải khí nhà kính ............................................................................................ 50 3.2.2. Các rào cản về ô nhiễm môi trường sống ảnh hưởng sức khoẻ cộng đồng ........... 53 3.2.3. Tác động đến hệ sinh thái và đa dạng sinh học ..................................................... 58 3.3. Phân tích các rào cản về kinh tế, cơ chế chính sách trong phát triển nhiệt điện than 59 3.3.1. Than trong nước không đủ cung cấp và giá thành khai thác than tăng cao ........... 59 3.3.2. Những khó khăn trong nhập khẩu than ................................................................. 61 3.3.3. Sự cạnh tranh về giá và sản lượng từ các loại nhiên liệu khác .............................. 62 3.3.4. Giá điện chưa hợp lý.............................................................................................. 64 3.3.5. Cam kết đạt được từ thỏa thuận Cop 21 ................................................................ 65 3.4. Giải pháp khắc phục các rào cản ........................................................................... 66 3.4.1. Các giải pháp về cơ chế, chính sách và kinh tế. .................................................... 66 3.4.2. Các giải pháp về công nghệ. .................................................................................. 70 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................................73 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................76 PHỤ LỤC ................................................................................................................78 Danh mục hình Tên hình Nội dung hình trang Hình 1.1 Sơ đồ phân loại năng lượng theo tiện ích 4 Hình 1.2 Năng lượng sơ cấp sử dụng trong giai đoạn 1995÷2006. 6 Hình 1.3 Tiêu thụ năng lượng sơ cấp toàn cầu năm 2005 8 Hình 1.4 Sử dụng than ở các nước thuộc và không thuộc OEDC 8 Hình 1.5 Lượng tiêu thụ trong thời gian qua và dự đoán theo nguồn 9 năng lượng Hình 1.6 Tiêu thụ điện bình quân theo đầu người ở một số nước 11 Hình 1.7 Đóng góp của các năng lượng vào sản lượng điện năm 12 2005 của toàn thế giới Hình 1.8 Hoạt động của nhà máy nhiệt điện than. 13 Hình 1.9 Các lĩnh vực sử dụng năng lượng ở Việt Nam từ năm 2010 17 – 2030 Hình 1.10 Tương quan kinh tế và năng lượng tiêu thụ 18 Hình 1.11 GDP bình quân đầu người và Cường độ điện GDP của 19 Việt Nam Hình 3.1 Sơ đồ các nguồn gây tác động đến môi trường từ hoạt 36 động khai thác lộ thiên Hình 3.2 Sơ đồ các nguồn gây tác động đến môi trường từ hoạt 37 động khai thác hầm lò Hình 3.3 Biến động của giá dầu thế giới năm 2015 63 Hình 3.4 Tương quan phát thải CO2 và hiệu xuất sản xuất nhiệt điện 71 than Hình 3.5 Xu hướng công nghệ nhiệt điện than 71 Danh mục bảng Tên bảng Nội dung bảng Bảng 1.1 Năng lượng sơ cấp và thứ cấp tiêu thụ trên toàn thế giới năm 2005 7 Bảng 1.2 Dự đoán tiêu thụ năng lượng sơ cấp trên thế giới 9 Bảng 1.3 Các nguồn than hiện có và trữ lượng ước tính 13 Bảng 2.1 Mức ồn của nhà máy nhiệt điện theo dải tần số 25 Bảng 2.2 Mức giảm ồn khi truyền qua mái panen 27 Bảng 2.3 Hệ số phát thải CO2 và CH4 27 Bảng 2.4 Hệ số phát thải CO2 do đốt nhiên liệu hóa thạch 27 Quy định chủng loại than cho các nhà máy nhiệt điện ở 29 Bảng 3.1 Trang Việt Nam Bảng 3.2 Tài nguyên và trữ lượng nguồn than 31 Bảng 3.3 Ước tính lượng dầu FO tiêu thụ theo QHĐ 7 32 Các thông số kỹ thuật của hệ thống khử khoáng tại NMNĐ 33 Bảng 3.4 Cẩm Phả Tổng lượng đất đá thải do khai thác lộ thiên giai đoạn 2003 ÷ 2009 Dự báo thải lượng bụi phát sinh trong quá trình sàng tuyển than giai đoạn 2010÷2030 36 Bảng 3.7 Ước tính lượng đất đá thải giai đoạn 2012÷ 2030 38 Bảng 3.8 Định mức tải lượng các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt 39 Bảng 3.9 Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt 39 Bảng 3.10 Các thông số tính toán các chỉ tiêu môi trường nhà máy 43 Bảng 3.5 Bảng 3.6 38 44 Bảng 3.13 Kết quả tính toán nồng độ bụi, SOx, và NOx trong khói thải của nhà máy Nồng độ các chất ô nhiễm lan truyền trong không khí tại vị trí cách ống khói 3226m Mức ồn ổn định của máy phát điện Bảng 3.14 Mức ổn định của máy 46 Bảng 3.15 Mức ồn ở mặt ngoài tường và mái 46 Nồng độ bụi trong quá trình khai thác than năm 2009 49 Bảng 3.17 Dự kiến phát triển nguồn điện (theo QHĐ 7) 49 Bảng 3.18 Sản lượng dự kiện khai thác của vinacomin 51 Bảng 3.19 Phát thải CO2 và CH 4 từ quá trình khai thác lộ thiên 51 Bảng 3.20 Phát thải CO2 và CH4 từ các mỏ hầm lò 51 Bảng 3.21 Lượng nhiên liệu tiêu thụ để sản xuất điện than 51 Bảng 3.22 Phát thải CO2 từ đốt nhiên liệu hóa thạch 52 Bảng 3.23 Lượng CO2 phát thải do nhiệt điện than 52 Bảng 3.24 Hệ số phát thaỉ theo loại hình công nghệ 54 Bảng 3.25 Phát thải SO2 54 Bảng 3.26 Phát thải NOx 54 Bảng 3.27 Phát thải PM (nghìn tấn) 54 Bảng 3.28 Lượng tro xỉ tạo ra 55 Bảng 3.29 Hoạt độ phóng xạ của một số tro xỉ 55 Bảng 3.30 Ước tính lượng nước thải mỏ 56 Bảng 3.31 Ước tính lượng nước cần làm mát 56 Bảng 3.32 Tổng chi phí phát điện tính bằng xen/kWh 64 Bảng 3.33 Hệ số T được tính toán cho Việt Nam theo mức quy định 69 Bảng 3.11 Bảng 3.12 Bảng 3.16 44 46 của các nước 70 Bảng 3.34 Ước tính chi phí ngoại biên do ảnh hưởng tới sức khoẻ cộng đồng từ nguồn phát thải từ nhà máy nhiệt điện ở Châu Âu và tỉnh Sơn Đông Trung Quốc 70 Bảng 3.35 Ước tính trung bình chi phí ngoại biên do ảnh ảnh hưởng tới sức khoẻ cộng đồng của sản xuất điện từ nhiên liệu hóa thạch DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT BVMT Bảo vệ môi trường CTR Chất thải rắn ĐTM Đánh giá tác động môi trường EVN Vietnam Electricity, Tập đoàn điện lực Việt Nam GDP Gross Domestic Product, Tổng sản phẩm quốc nội KH, CN, MT Khoa học, Công nghệ, Môi trường KT XH Kinh tế xã hội NLTT Năng lượng tái tạo NMĐ Nhà máy điện QHĐ Quy hoạch điện TCCP Tiêu chuẩn cho phép TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TKV Tập đoàn công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam PVN PetroVietnam,Tập đoàn dầu khí Việt Nam XLNT Xử lý nước thải ASTM American Society for Testing and Materials, Hiệp hội vật liệu và thử nghiệm Hoa Kỳ CFB Cyclic fluidized boiler, Lò hơi tầng sôi tuần hoàn 5 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt 1. Bộ Công Thương, Hiệp hội Năng lượng Việt Nam phối hợp với Tổng cục Năng lượng, Tập đoàn Điện lực Việt Nam: Hội thảo Phát triển thị trường Năng lượng Việt Nam ngày ngày 21 tháng 8 năm 2014, tại Hà Nội 2. Trần Ngọc Chấn (2001), Giáo trình ô nhiễm không khí và xử lý khí thải tập 3, NXB Khoa học và kỹ thuật, tái bản lần 2. 3. Nguyễn Thế Chinh, “Nguồn tài nguyên năng lượng Việt Nam và khả năng đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế”, Hội thảo khoa học trực tuyến “Tiết kiệm năng lượng, những vấn đề cấp bách”, 21-8-2014. 4. Phạm Ngọc Đăng (2002), Ô nhiễm môi trường không khí đô thị và khu công nghiệp, NXB Khoa học và kỹ thuật. 5. Công ty cổ phần nhiệt điện Cẩm Phả, Báo cáo đánh giá tác động môi trường Nhà máy nhiệt điện Cẩm phả. 6. Công ty cổ phần tư vấn đầu tư Mỏ và Công nghiệp – Vinacomin, Quy hoạch phát triển ngành than Việt Nam đến năm 2020, có xét triển vọng đến năm 2030 7. Đề án cung cấp than cho các nhà máy nhiệt điện (Quyết định 5964/QD-BCT) 8. Phạm Ngọc Hồ, Hoàng Xuân Cơ (2005), Đánh giá tác động môi trường, NXB Đại học quốc gia Hà Nội. 9. Hoàng Huệ (1996), Xử lý nước thảỉ , ĐH Kiến Trúc, NXB Xây dựng 10. Nguyễn Thị Thu Huyền và các cộng sự, “Xác định các biện pháp kiểm soát khí nhà kính trong lĩnh vực Nhiệt điện đốt than và đề xuất lộ trình áp dụng”. Đề tài nghiên cứu Khoa học-Công nghệ, 2013-2015, Viện Năng lượng 11. Nguyễn Thành Luân; Ngô Mai Hạnh; Nguyễn Thu Hà; Phạm Thu Hà- Viện Dầu Khí, “Phương án nhập khẩu than tối ưu cho các nhà máy nhiệt điện của PVN đầu tư”, Cổng thông tin Tập đoàn PVN, 4 3 2014 12. Phê duyệt quy hoạch phát triển ngành Than việt Nam đến năm 2020 có triển vọng đến năm 2030 của Thủ tướng chính phủ số 60/QD- Ttg 76 13. Phê duyệt quy hoạch phát triển ngành điện lực quốc gia giai đoạn 2011- 2020 có xét đến năm 2030 của Thủ tướng chính phủ số 1208/QD- Ttg 14. Bùi Huy Phùng, “Quy hoạch tổng thể năng lượng quốc gia là cơ sỏ khoa học và pháp lí của các quy hoạch phân ngành năng lượng”, Tạp chí Năng lượng Việt Nam, Số(8,9), 2012. 15. Tập đoàn Công Nghiệp Than - Khoáng Sản Việt Nam: Đề án bảo vệ môi trường vùng than Quảng Ninh đến 2020 định hướng đến năm 2030 16. Nguyễn Đức Thảo, “ Báo cáo kết quả áp dụng lò hơi sôi tuần hoàn trong các nhà máy nhiệt điện đốt than của tổng công ty điện lực Vinacomin”, Hội nghị Khoa học toàn quốc ngành nhiệt điện Việt Nam lần thứ II, Hà Nội, 27/4/2012 17. Lưu Thị Toán và Dư Văn Toán, “Hạch toán giá thành nhiệt điện ở Việt Nam khi khí các bon sinh ra trong quá trình đốt nhiên liệu không được xử lý”, Tạp chí Môi trường, Số 10, 2014. 18. Nguyễn Anh Tuấn và Nguyễn Mạnh Cường, “Quy hoạch hệ thống điện Việt Nam, nhìn từ phía an ninh năng lượng”, Đề tài nghiên cứu Khoa học-Công nghệ, 2012 - 2014. Viện Năng lượng. 19. C. Smith (2001), Environmental Physics, Routledge 20. E.Boeker and R.van Grondelle (1999), Environmental Physics, John Wiley&Sons, LTD. 21. L.D.Danny Harvey (2010), Energy Efficiency and the Demand for Energy Services, Earthscan, London-Washington. 22. IEA, CIAB, Power genation from coal, Paris, 2010. 23. S.Gibilisco, McGraw Hill (2007), Alternative Energy Demystified. 24. Hanbook for thermal and Nuclear Power Engineers, Japan 25. Assesment of sources of air, water and land pollution, WHO, part 1,993 26. AP-42 Emission Factor, EPA Estimation Guidace Material, EPA- 545/R- 94-022, July 1994) 27. http://www.brokersaigon.com/kinh-te-the-gioi-cuoc-chien-gia-dau-u-am-daukhi-con-keo-dai/ 77