Nghiên cứu tiềm năng áp dụng Cơ chế phát triển sạch nhằm giảm nhẹ phát thải khí nhà kính trong khai thác than đồng bằng sông Hồng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA SAU ĐẠI HỌC NGUYỄN VĂN MINH NGHIÊN CỨU TIỀM NĂNG ÁP DỤNG CƠ CHẾ PHÁT TRIỂN SẠCH NHẰM GIẢM NHẸ PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH TRONG KHAI THÁC THAN ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Hà Nội – 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA SAU ĐẠI HỌC NGUYỄN VĂN MINH NGHIÊN CỨU TIỀM NĂNG ÁP DỤNG CƠ CHẾ PHÁT TRIỂN SẠCH NHẰM GIẢM NHẸ PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH TRONG KHAI THÁC THAN ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Chuyên ngành: BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Mã số: chương trình đào tạo thí điểm Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Chí Quang Hà Nội - 2014 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 4 DANH MỤC BẢNG 6 DANH MỤC HÌNH 7 MỞ ĐẦU 9 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN 13 1.1. Tổng quan về Công ƣớc khí hậu, Nghị định thƣ Kyoto và Cơ chế phát triển sạch 13 1.1.1. Công ước khí hậu 13 1.1.2. Nghị định thư Kyoto 16 1.1.3. Thực trạng phát triển Cơ chế phát triển sạch trên thế giới 21 1.1.4. Thực hiện Nghị định thư Kyoto và Cơ chế phát triển sạch tại Việt Nam 22 1.1.5. Những thách thức và vấn đề đặt ra 24 1.2. Tổng quan về công nghệ khí hóa than ngầm, công nghệ thu hồi và lƣu giữ các-bon 28 1.2.1. Công nghệ khí hóa than ngầm 28 1.2.2. Công nghệ Thu hồi và lưu trữ các-bon 36 1.3. Tổng quan về nguồn tài nguyên than của Đồng bằng sông Hồng 46 CHƢƠNG 2 ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP TÍNH TOÁN 48 2.1. Đối tƣợng tính toán 48 2.2. Phƣơng pháp tính toán giảm phát thải cho UCG-CCS 48 2.2.1. Cách tiếp cận 48 2.2.2. Phương pháp tính toán 49 CHƢƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 53 3.1. Áp dụng công nghệ UCG tại mỏ Bình Minh 53 3.1.1. Lượng than tiêu thụ 55 3.1.2. Phát thải khí nhà kính 57 2 3.2. Kết quả tính toán tiềm năng giảm nhẹ phát thải khí nhà kính khi áp dụng công nghệ CCS 60 3.2.1. Phát thải đường cơ sở 62 3.2.2. Phát thải dự án 62 3.2.3. Giảm phát thải 65 3.3. Tổng lƣợng giảm phát thải từ UCG kết hợp với CCS 65 3.4. Đánh giá tiềm năng giảm phát thải khí nhà kính khi áp dụng tổ hợp công nghệ UCG-CCS khi khai thác than Đồng bằng sông Hồng 65 KẾT LUẬN 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 3 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành chương trình cao học và có cơ sở, nền tảng kiến thức viết luận văn này, trước tiên, tôi xin được gửi lời cảm ơn đến tất cả quý thầy cô giảng dạy trong chương trình cao học Biến đổi khí hậu đã truyền đạt kiến thức, hướng dẫn phương pháp nghiên cứu, học tập cũng như xin được cảm ơn các thầy cô, cán bộ tại Khoa sau Đại học, Đại học Quốc gia Hà Nội luôn nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ, động viên tôi và toàn thể học viên trong quá trình học tập. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến Tiến sỹ Nguyễn Chí Quang đã dành thời gian, hướng dẫn tận tình và giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp này. Cuối cùng tôi xin gửi lời cám ơn đến gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã luôn động viên, khuyến khích và tạo điều kiện tốt nhất có thể cho tôi trong quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp của mình. Hà Nội, ngày tháng năm 2014 Học viên Nguyễn Văn Minh 4 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT AAU Assigned Amount Unit Đơn vị định lượng BĐKH Biến đổi khí hậu CCGT Combined Cycle Gas Turbine Tuabin khí chu trình hỗn hợp CCS Carbon Capture and Storage Thu hồi và lưu trữ các-bon CDM Clean Development Mechanism Cơ chế phát triển sạch CER Certified Emission Reduction Chứng chỉ giảm phát thải được chứng nhận COP Conference of the Parties Hội nghị các bên DNA Designated National Authority Cơ quan thẩm quyền trong nước DOE Designated Operational Entity Tổ chức nghiệp vụ được EB chỉ định EB Executive Board Ban Chấp hành quốc tế về CDM ECN Energy research Centre of the Netherlands Trung tâm Nghiên cứu Năng lượng Hà Lan ET Emissions Trading Cơ chế mua bán quyền phát thải FAO Food and Agriculture Organization of the United Nations Tổ chức Nông Lương Liên hợp quốc INC Intergovernmental Negotiating Committee Ủy ban Hiệp thương liên Chính phủ 5 IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change Ban liên Chính phủ về biến đổi khí hậu JCM Joint Crediting Mechanism Cơ chế tín chỉ chung JI Joint Implementation Cơ chế đồng thực hiện KNK Khí nhà kính KTTVBĐKH Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu PDD Project Design Document Văn kiện thiết kế dự án theo CDM PIN Project Idea Note Tài liệu ý tưởng dự án theo CDM ppm part per million Phần triệu thể tích TKV Tập đoàn Công nghiệp Than – Khoáng sản Việt Nam TNMT Bộ Tài nguyên và Môi trường UCG Underground Coal Gasification Khí hóa than ngầm UNEP United Nations Environment Programme Chương trình Môi trường của Liên hợp quốc UNFCCC United Nations Framework Convention on Climate Change Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu USD Đô la Mỹ WMO World Meteorological Organization Tổ chức Khí tượng Thế giới 6 DANH MỤC BẢNG Chƣơng 1 Bảng 1.1. Các khí nhà kính, tiềm năng nóng lên toàn cầu và nguồn phát sinh 17 Bảng 1.2. Các dự án CDM tiềm năng 20 Bảng 1.3. Tình hình đăng ký dự án CDM trên thế giới 21 Bảng 1.4. Kết quả kiểm kê khí nhà kính năm 1994, 2000, 2005 và 2010 25 Bảng 1.5. Tổng phát thải khí nhà kính ước tính cho năm 2020 và 2030 26 Chƣơng 3 Bảng 3.1. Một số thông số đầu vào 55 Bảng 3.2. Tổng lượng than tiêu thụ trong giai đoạn 7 năm 56 Bảng 3.3. Tổng lượng phát thải khí CO 2 57 Bảng 3.4. Tổng lượng phát thải khí CO 4 59 Bảng 3.5. Tổng lượng khí CO 2 thất thoát trong quá trình CCS 64 7 DANH MỤC HÌNH Chƣơng 1 Hình 1.1. Quá trình ra đời Nghị định thư Kyoto và các Cơ chế 19 Hình 1.2. Tỷ lệ các loại hình dự án CDM đã được đăng ký trên thế giới 21 Hình 1.3. Tỷ lệ phân bổ dự án CDM trên thế giới 23 Hình 1.4. Số lượng dự án CDM được đăng ký của các quốc gia Đông Nam Á . 24 Hình 1.5. Lượng CER được cấp cho các quốc gia Đông Nam Á 24 Hình 1.6. Tổng phát thải khí nhà kính năm 2010 và ước tính cho năm 2020 và năm 2030 26 Hình 1.7. Tổng mức phát thải theo các kịch bản giá nhiên liệu hóa thạch khác nhau 2012-2030 27 Hình 1.8. Mô hình UCG-CSS 29 Hình 1.9. Bản đồ phân bố dự án UCG tại các quốc gia 30 Hình 1.10. Tình hình thực hiện các dự án UCG trên thế giới 31 Hình 1.11. Phạm vị áp dụng công nghệ UCG theo độ sâu của vỉa than trên thế giới 32 Hình 1.12. Sơ đồ các khu vực phản ứng khi UCG 35 Hình 1.13. Quy trình thu hồi các-bon phát thải từ UCG và lưu trữ 37 Hình 1.14. Thu hồi, vận chuyển và lưu trữ các-bon 38 Hình 1.15. Mô tả thu hồi CO 2 trước quá trình đốt cháy 39 Hình 1.16. Mô tả thu hồi CO 2 sau quá trình đốt cháy 40 Hình 1.17. Mô tả thu khí nhờ đốt nhiên liệu bằng oxy 41 Hình 1.18. Mô tả quá trình thu hồi CO 2 42 Hình 1.19. Vận chuyển CO 2 43 Hình 1.20. Các địa điểm có thể lưu trữ CO 2 44 Hình 1.21. Bơm CO 2 để thu hồi dầu 45 8 Chƣơng 3 Hình 3.1. Quy trình UCG 53 Hình 3.2. Sơ đồ công nghệ UCG tại thử nghiệm Bình Minh – Khoái Châu 54 Hình 3.3. Khí hóa than ngầm kết hợp thu hồi và lưu trữ các-bon 61 Hình 3.4. Sơ đồ hoạt động CCS tại khu thử nghiệm Bình Minh – Khoái Châu . 62 Hình 3.5. So sánh chi phí thực hiện các dự án khi có CCS và không có CCS 66 [...]... để phát triển các dự án CDM không những giảm thiểu phát thải KNK, mà còn để tham gia thị trường buôn bán khí thải đang rất phát triển hiện nay Vì vậy, học viên chọn đề tài "Nghiên cứu tiềm năng áp dụng Cơ chế phát triển nhằm giảm nhẹ phát thải khí nhà kính trong khai thác than Đồng bằng sông Hồng" 10 Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu tổng quát Áp dụng cơ chế CDM-CCS cho dự án khai thác than ĐBSH bằng công... thác và sử dụng than nói riêng Do đó, kết quả của nghiên cứu có thể là cơ sở để đánh giá tiềm năng giảm phát thải KNK khi áp dụng cơ chế CDM-CCS trong khai thác than ĐBSH bằng công nghệ UCG Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu Đề tài tập trung nghiên cứu vào việc phân tích tiềm năng giảm phát thải KNK bằng giải pháp áp dụng công nghệ hỗn hợp UCG-CCS cho dự án khai thác than ĐBSH Phạm vi nghiên cứu của đề... nhằm giảm thiểu phát thải KNK góp phần thực hiện mục tiêu phát triển năng lượng bền vững Mục tiêu cụ thể - Tổng quan về UNFCCC, Nghị định thư Kyoto và các phương thức thực hiện như thương mại khí thải, đồng thực hiện và CDM, đặc biệt là cơ chế CDMCCS trong giảm thiểu phát thải KNK - Phân tích và đánh giá về tiềm năng giảm phát thải KNK bằng giải pháp CDM-CCS trong ứng dụng công nghệ UCG khai thác than. .. CDM-CCS trong khai thác than ĐBSH bằng công nghệ UCG, từ đó đề xuất các biện pháp thực hiện Dự kiến những đóng góp của đề tài Kết quả nghiên cứu giúp hiểu rõ hơn về UNFCCC, Nghị định thư Kyoto, và CDM áp dụng ở Việt Nam, đặc biệt là tiềm năng áp dụng CDM-CCS trong khai thác và sử dụng than ĐBSH bằng công nghệ UCG Việt Nam chưa có dự án CDM-CCS nào trong lĩnh vực năng lượng nói chung và trong khai thác. .. trạng khai thác than và tiềm năng khai thác than ĐBSH - Tính toán lượng giảm phát thải KNK cho dự án CCS-CDM khi sử dụng công nghệ UCG trong khai thác thác than ĐBSH Phƣơng pháp nghiên cứu Phương pháp thu thập và tổng hợp tài liệu - Thu thập tài liệu liên quan đến tổng quan CDM, tình hình và cách thức thực hiện CDM trên thế giới và tại Việt Nam - Thu thập, tổng hợp các số liệu liên quan đến tiềm năng khai. .. ngoài việc mở rộng, nâng công suất khai thác xuống sâu các mỏ hiện có, ngành than còn đầu tư thăm dò, thiết kế xây dựng và khai thác các mỏ mới trong đó có bể than đồng bằng sông Hồng (ĐBSH) [7] Bể than ĐBSH có tiềm năng về than rất lớn, chất lượng than rất tốt và rất phù hợp với công nghệ phát điện tua bin khí chu trình hỗn hợp, kết hợp với khí hóa than trong chu trình, nhà máy nhiệt điện có thể đạt hiệu... vụ giảm phát thải các KNK của mình + Cơ chế mua bán quyền phát thải (ET): ET cho phép các Bên thuộc Phụ lục I thu được các đơn vị định lượng (AAUs) từ các Bên khác thuộc Phụ lục I có khả năng giảm phát thải dễ dàng hơn ET mang đến cho các Bên những cơ hội chi phí hiệu quả hơn để hạn chế phát thải các KNK hoặc tăng cường các bể hấp thụ phục vụ công tác giảm nhẹ tác động của BĐKH + Cơ chế phát triển sạch. .. án khai thác than ĐBSH để phục vụ cho việc sản xuất điện, với tài nguyên ước tính khoảng hơn 200 tỷ tấn than, với công nghệ khai thác dự kiến bằng khí hóa than ngầm (UCG) cho thấy sẽ là nguồn phát thải KNK khổng lồ trong giai đoạn 2020-2030 [4] Do đó, vấn đề là cần nghiên cứu giải pháp để giảm thiểu phát thải KNK từ nguồn này là một đòi hỏi cấp bách mang tính thực tiễn hiện nay, đồng thời cũng một thách... ngài Willam Ramsey về khí hóa than ngầm tại vùng than Dutham Coal Field đã tiến hành đầu tiên năm 1912 và kế hoạch khai thác thương mại mới chỉ dừng lại ở một số ứng dụng cụ thể sau đó Liên Xô cũ đã khai thác khí hóa than ngầm rộng lớn tại mỏ để cung cấp khí cho các nhà máy nhiệt điện, nhà máy amoniac và một số nhà máy sử dụng khí đốt khác Chương trình khí hóa than ngầm ở Mỹ đã triển khai trước những năm... Kyoto, Nhật Bản, Nghị định thư Kyoto đã được đệ trình, trong đó đưa ra các cơ chế mềm dẻo để các nước phát triển, các nước đang phát triển có thể hợp tác nhằm thực hiện giảm phát thải KNK định lượng Cơ chế phát triển sạch (CDM) được quy định tại Điều 12 của Nghị định thư Kyoto, mục đích của CDM là nhằm giúp các Bên không thuộc Phụ lục I đạt được sự phát triển bền vững và đóng góp vào mục tiêu cuối cùng . MINH NGHIÊN CỨU TIỀM NĂNG ÁP DỤNG CƠ CHẾ PHÁT TRIỂN SẠCH NHẰM GIẢM NHẸ PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH TRONG KHAI THÁC THAN ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU . VĂN MINH NGHIÊN CỨU TIỀM NĂNG ÁP DỤNG CƠ CHẾ PHÁT TRIỂN SẠCH NHẰM GIẢM NHẸ PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH TRONG KHAI THÁC THAN ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Chuyên. bán khí thải đang rất phát triển hiện nay. Vì vậy, học viên chọn đề tài " ;Nghiên cứu tiềm năng áp dụng Cơ chế phát triển nhằm giảm nhẹ phát thải khí nhà kính trong khai thác than Đồng bằng