Tính toán và xây dựng biểu giá điện sản xuất từ nguồn sinh khối vỏ trấu phù hợp với điều kiện Việt Nam

iv MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC iv DANH MỤC BẢNG vi DANH MỤC HÌNH vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT viii MỞ ĐẦU 1 1.1. Tính cấp thiết của đề tài 1 1.2. Mục tiêu của đề tài 2 1.3. Nội dung nghiên cứu 3 Chƣơng 1 - TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4 1.1. TỔNG QUAN VỀ NGUỒN VỎ TRẤU 4 1.1.1. Nguồn gốc của vỏ trấu và các ứng dụng 4 1.1.2. Hiện trạng sử dụng vỏ trấu tại Việt Nam 7 1.1.3. Tiềm năng khai thác trấu cho sản xuất điện 9 1.2. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐIỆN TRẤU TRÊN THẾ GIỚI VÀ MỘT SỐ DỰ ÁN ĐIỆN TRẤU Ở VIỆT NAM 13 1.2.1. Công nghệ sản xuất điện trấu trên thế giới 13 1.2.2. Một số dự án điện trấu ở Việt Nam 19 1.3. KINH NGHIỆM XÂY DỰNG BIỂU GIÁ ĐIỆN SINH KHỐI TRÊN THẾ GIỚI VÀ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG BIỂU GIÁ ĐIỆN TRẤU Ở VIỆT NAM 24 1.3.1. Kinh nghiệm trên thế giới 24 1.3.2. Khả năng áp dụng cơ chế giá ở Việt Nam 30 Chƣơng 2 - ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32 2.1. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 32 2.2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33 2.2.1. Phương pháp thu thập, kế thừa tài liệu 33 2.2.2. Phương pháp luận tính toán 33 v 2.2.3. Phương pháp xử lý số liệu bằng phần mềm Excel 36 2.3. MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU 36 Chƣơng 3 - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 37 3.1. Lựa chọn công nghệ sản xuất điện trấu 37 3.2. Cơ sở xây dựng biểu giá 40 3.2.1. Các dữ liệu đầu vào 40 3.2.2. Các thông số kỹ thuật và kinh tế tài chính 44 3.3. Xác định giá điện trấu quy dẫn 48 3.3.1. Phân tích chỉ tiêu kinh tế của nhà máy điện trấu 53 3.3.2. Phân tích chỉ tiêu tài chính của nhà máy điện trấu 54 3.4. Đề xuất cơ chế hỗ trợ giá điện trấu 56 3.4.1. Mức hỗ trợ giá 56 3.4.2. Chính sách ưu đãi về vốn đầu tư, thuế, đất đai 58 3.5. Phân tích các rào cản/khó khăn trong việc xây dựng biểu giá điện trấu ở Việt Nam và giải pháp khắc phục 58 3.5.1. Rào cản về trình độ công nghệ và hạ tầng kỹ thuật 58 3.5.2. Rào cản về nguồn tài chính và giá bán điện 59 3.5.3. Rào cản về cơ chế - chính sách 60 3.6. Giải pháp khắc phục 60 3.6.1. Giải pháp về công nghệ 60 3.6.2. Giải pháp về nguồn tài chính và giá bán điện 61 3.6.3. Giải pháp đối với rào cản về cơ chế hỗ trợ - chính sách 62 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 67 PHỤ LỤC vi DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Sản lượng lúa của nước ta từ năm 2000 đến 2012 5 Bảng 1.2. Thành phần hữu cơ của vỏ trấu 5 Bảng 1.3. Thành phần hóa học của vỏ trấu 6 Bảng 1.4. Hình thức tiêu thụ trấu sau khi xay xát tại các cơ sở/nhà máy 8 Bảng 1.5. Tổng hợp cơ sở xay xát vùng Đồng bằng sông Cửu Long 10 Bảng 1.6. Đặc tính nguyên liệu của vỏ trấu 11 Bảng 1.7. Thông tin các dự án nhà máy điện trấu ở Việt Nam 21 Bảng 1.8. Thông số thiết bị, hệ số công suất của một số dự án điện trấu 22 Bảng 1.9. Thông tin vận hành và tính kinh tế của một số dự án điện trấu 23 Bảng 1.10. Biểu giá điện sinh khối ở một số nước trên thế giới 26 Bảng 1.11. Giá điện cơ sở tại Thái Lan 27 Bảng 1.12. Giá theo thành phần tại Thái Lan 28 Bảng 3.1. Bảng so sánh các công nghệ đốt sinh khối 38 Bảng 3.2. Tổng hợp các thông số đầu vào theo phương án lựa chọn để 41 phân tích kinh tế - tài chính 41 Bảng 3.3. Chi phí công nghệ cho nhà máy điện sinh khối trên thế giới [17] 48 Bảng 3.4. Tổng hợp ưu đãi về thuế 48 Bảng 3.5. Bảng thông số tính toán giá điện trấu quy dẫn 49 Bảng 3.6. Các thông số và kết quả tính toán cho điện than nhập khẩu [5] 55 Bảng 3.7. Kết quả phân tích kinh tế 53 Bảng 3.8. Kết quả phân tích tài chính 55 điện trấu đề xuất Bảng 3.9. Kết quả tổng hợp xác định giá và mức hỗ trợ giá của dự án điện trấu đề xuất . 60 vii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Lò gạch sử dụng trấu 8 Hình 1.2. Vỏ trấu đổ bỏ xuống sông, rạch bừa bãi 9 Hình 1.3. Sơ đồ khối các công nghệ sản xuất điện sinh khối /trấu 14 Hình 1.4. Sơ đồ công nghệ lò hơi đốt trấu dạng phun 18 viii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Giải thích nghĩa NM Nhà máy NĐ Nhiệt điện STH Suất tiêu hao NLTT Năng lượng tái tạo NLSK Năng lượng sinh khối Tp Thành phố KCN Khu công nghiệp UBND Ủy ban nhân dân CDM Cơ chế phát triển sạch FIT Feed in tariff (Biểu giá điện ưu đãi sản xuất từ năng lượng tái tạo) SK Sinh khối EU Các nước thành viên Châu Âu ASEAN Hiệp hội các quốc gia Đông Nam Á CERs Chứng nhận giảm phát thải O&M Operation and Maintenance (Vận hành và bảo dưỡng) QĐ - BXD Quyết định – Bộ Xây Dựng EVN Tập đoàn điện lực Việt Nam ix KTTV Khí tượng thủy văn NPV Giá trị hiện tại thuần IRR Tỷ suất hoàn vốn nội bộ WACC Hệ số chiết khấu bình quân gia quyền BTC Bộ Tài Chính KH & CN Khoa học và công nghệ SPP Nhà máy sản xuất điện nhỏ 10MW≤SPP≤90MW VSPP Nhà máy sản xuất điện nhỏ 0≤VSPP≤10MW BĐKH Biến đổi khí hậu TOE Tấn dầu quy đổi CO 2 Cacbondioxit SO 2 Lưu huỳnh dioxit SiO 2 Silic oxit 1 MỞ ĐẦU 1.1. Tính cấp thiết của đề tài Năng lượng là yếu tố vô cùng quan trọng cho sự phát triển kinh tế, xã hội của mỗi quốc gia. Gia tăng dân số và tốc độ phát triển không ngừng của nền kinh tế đòi hỏi nhu cầu sử dụng năng lượng ngày càng lớn. Dự báo nhu cầu năng lượng của các ngành đến năm 2025 đã đưa đến kết luận nguồn cung cấp năng lượng hóa thạch ngày càng cạn kiệt, Việt Nam sẽ thiếu hụt năng lượng nội địa và trở thành nước nhập khẩu tinh về năng lượng sau năm 2015 và hậu quả của nó là sự gia tăng nhập khẩu từ bên ngoài, phụ thuộc vào sự thay đổi và bất thường của giá nhiên liệu nhập khẩu làm ảnh hưởng tới sự phát triển bền vững của nền kinh tế. Thêm vào đó, việc gia tăng mức độ sử dụng năng lượng truyền thống luôn kèm theo nguy cơ gây ô nhiễm môi trường, làm suy giảm chất lượng cuộc sống, đe dọa an ninh khí hậu và ảnh hưởng tiêu cực tới sức khỏe cộng đồng. Trước thực tế đó, thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng cần phải có chiến lược nhằm đảm bảo an ninh năng lượng giảm phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch đồng thời mở ra hướng nghiên cứu khai thác, ứng dụng các nguồn năng lượng mới và tái tạo ít gây ô nhiễm môi trường. Là một quốc gia với ngành nông nghiệp giữ vai trò chủ đạo, chiếm 20% tỉ trọng trong toàn bộ nền kinh tế với (80% dân số làm nông nghiệp). Hiện nay chúng ta đang là quốc gia sản xuất và xuất khẩu gạo thuộc nhóm dẫn đầu trên thế giới với năng suất lúa bình quân tính trên cả nước khoảng 43,6 triệu tấn thóc/năm (2012). Quá trình canh tác, sản xuất và chế biến tạo ra một lượng lớn phụ phẩm nông nghiệp như rơm rạ, trấu. Trong đó, trấu là phụ phẩm đáng quan tâm. Hiện nay trấu chỉ được sử dụng khoảng 20%-25% làm chất đốt trong sinh hoạt, lò gạch, phân bón, một phần rất nhỏ cho công nghiệp hóa chất để sản xuất than hoạt tính, 75%-80% trấu còn lại tại các nhà máy xay xát chưa được sử dụng và thường đốt hoặc thải trực tiếp xuống sông điều này không những gây lãng phí năng lượng mà còn gây tác 2 động xấu tới môi trường đất, nước, không khí bởi chi phí vận chuyển cao, mất nhiều diện tích để chứa. Để giải quyết thực trạng trên, khu vực đồng bằng sông Cửu Long có tiềm năng khá tốt để xây dựng các nhà máy điện trấu để sử dụng nguồn vỏ trấu loại bỏ trong quá trình xay xát gạo của các nhà máy góp phần bổ sung nguồn điện thiếu hụt ở khu vực này vào mùa thu hoạch đồng thời thực hiện theo chủ trương của quy hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2011 - 2020, tầm nhìn 2030 đề ra ưu tiên phát triển các nguồn năng lượng tái tạo sẽ chiếm 5,6% tổng công suất nguồn điện và đáp ứng 4,5% tổng nhu cầu điện vào năm 2020. Đến năm 2030, tỷ trọng này sẽ tăng lên 9,4% tổng công suất nguồn điện và đáp ứng 6% tổng nhu cầu về điện. Trong thực tiễn nước bạn láng giềng Thái Lan đi đầu trong việc sử dụng trấu để sản xuất điện năng từ vài chục năm nay (At Biopower Rice Husk Power Project in Pichit, Thailand). Nhưng ở Việt nam đây là một vấn đề mới, chưa có nhiều công trình nghiên cứu. Vấn đề đặt ra hiện nay là giá điện sản xuất từ năng lượng tái tạo cao hơn so với năng lượng truyền thống, do vậy chưa thu hút được các nhà đầu tư trong và ngoài nước. Xuất phát từ thực tế đó, để đóng góp một phần vào việc đánh giá và xây dựng biểu giá điện trấu với điều kiện thực tế ở Việt Nam, từ đó đề xuất, kiến nghị một số giải pháp nhằm tận dụng nguồn trấu phế thải để sản xuất điện năng và bảo vệ môi trường. Chúng tôi đã đề xuất và thực hiện Đề tài luận văn: “Tính toán và xây dựng biểu giá điện sản xuất từ nguồn sinh khối vỏ trấu phù hợp với điều kiện Việt Nam” 1.2. Mục tiêu của đề tài - Bước đầu áp dụng phương pháp tính giá điện được sản xuất từ vỏ trấu ở một số tỉnh khu vực đồng bằng sông Cửu Long, nơi tập trung các nhà máy/cơ sở xay xát gạo. - Đề xuất biểu giá điện trấu phù hợp mà hệ thống điện có thể mua trên cơ sở có sự hỗ trợ giá và khuyến khích của nhà nước. 3 - Góp phần giải quyết vấn đề trấu dư thừa từ các cơ sở xay xát, tạo môi trường xanh – sạch cho cộng đồng dân cư trong khu vực nghiên cứu. - Tạo nguồn thu cho nhà máy và đóng góp quỹ môi trường cho địa phương bằng cách giảm lượng phát thải CO 2 đồng thời hình thành một dạng vật liệu xây dựng mới phục vụ cho ngành công nghiệp xi măng và các ngành vật liệu xây dựng khác từ tận dụng tro của nhà máy. 1.3. Nội dung nghiên cứu Nội dung chính của nghiên cứu này là: - Lựa chọn công nghệ phát điện và thông số đầu vào để tính toán giá điện trấu phù hợp với điều kiện và cơ chế hỗ trợ NLTT ở Việt Nam, - Tính toán giá điện trấu quy dẫn theo phương án lựa chọn - Đánh giá hiệu quả về mặt kinh tế - tài chính đảm bảo nhà máy vận hành hiệu quả. - Đề xuất biểu giá điện trấu phù hợp mà hệ thống điện có thể mua trên cơ sở khuyến khích, hỗ trợ tài chính của nhà nước. 4 Chƣơng 1 - TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. TỔNG QUAN VỀ NGUỒN VỎ TRẤU 1.1.1. Nguồn gốc của vỏ trấu và các ứng dụng Trấu là lớp vỏ ngoài cùng của hạt lúa được tách ra trong quá trình xay xát (chiếm khoảng 20% khối lượng hạt lúa). Việt Nam là nước xuất khẩu gạo lớn thứ hai trên thế giới và có lịch sử trồng lúa lâu đời. Bảng 1.1 cho thấy, sản lượng lúa của nước ta từ năm 2000 đến 2012 đã tăng đáng kể, đạt khoảng 43,6 triệu tấn lúa/năm 2012. Theo Báo cáo của Tổng Cục Thống Kê năm 2012 cho thấy, Vùng sản xuất lúa gạo lớn và tập trung chủ yếu ở khu vực đồng bằng sông Cửu Long chiếm 50% tổng sản lượng gạo, khu vực đồng bằng sông Hồng ở miền Bắc sản xuất khoảng 20%, còn lại các tỉnh duyên hải miền Trung chiếm khoảng 18,8% về sản lượng lúa. Có 3 vụ mùa chính ở đồng bằng sông Cửu Long, trong khi đó đồng bằng sông Hồng chỉ có thể trồng hai vụ lúa mỗi năm. Do vậy, mỗi năm có khoảng 6,5-8,7 triệu tấn trấu thải ra từ các nhà máy/cơ sở xay xát được bà con nông dân sử dụng chủ yếu để đun nấu, làm nhiên liệu cho các lò gạch/gốm hoặc làm phân bón cho cánh đồng, thức ăn gia súc, sản xuất phân bón. Gần đây, một số dự án sử dụng trấu để sản xuất năng lượng. [...]... NGHIỆM XÂY DỰNG BIỂU GIÁ ĐIỆN SINH KHỐI TRÊN THẾ GIỚI VÀ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG BIỂU GIÁ ĐIỆN TRẤU Ở VIỆT NAM 1.3.1 Kinh nghiệm trên thế giới Trên thế giới hiện nay, cơ chế giá điện cho nguồn năng lượng tái tạo nói chung và năng lượng sinh khối nói riêng trong đó có điện trấu tùy thuộc vào điều kiện nguồn nguyên liệu của mỗi nước Thông thường được xây dựng dựa vào 3 cơ chế sau: o Cơ chế dựa vào giá: gồm + Giá. .. cho điện SK có hiệu lực 7 năm Sự khác biệt giữa SPP (các nhà máy sản xuất điện nhỏ dưới 90 MW và lớn hơn 10 MW) và VSPP (các nhà máy sản xuất điện rất nhỏ dưới và bằng 10 MW) là một khoản trả thêm được đưa vào biểu giá như sau: Điện sinh khối (>1 MW) 9.08 USct/kWh Điện sinh khối (