Nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ lò siêu tới hạn cho nhà máy nhiệt điện than để giảm phát thải khí nhà kính Nguyễn Thị Thu Huyền Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Luận văn ThS Chuyên ngành: Khoa học Môi trường; Mã số 60 44 03 01 Người hướng dẫn: PGS.TS Lưu Đức Hải Năm bảo vệ: 2014 Abstract Tìm hiểu Cơng nghệ lò siêu siêu tới hạn Đánh giá tình hình sử dụng phát triển công nghệ siêu tới hạn giới Phân tích khả áp dụng cơng nghệ siêu tới hạn Việt Nam Phân tích khả tiết kiệm nhiên liệu giảm phát thải KNK áp dụng cơng nghệ siêu tới hạn Phân tích rõ thuận lợi khó khăn, rào cản áp dụng Công nghệ siêu tới hạn Việt Nam Keywords Khoa học mơi trường; Cơng nghệ lò siêu tới hạn; Nhà máy nhiệt điện than; Khí thải nhà kính; Ơ nhiễm khơng khí Content MỞ ĐẦU Tính cần thiết đề tài nghiên cứu Kế hoạch phát triển ngành điện đưa Quy hoạch Phát triển Điện lực Quốc gia giai đoạn 2011-2020 có xét đến 2030 hay gọi Quy hoạch điện (QHĐ 7) cho thấy tốc độ phát triển nhiệt điện đặc biệt nhiệt điện than chiếm tỷ lệ lớn, lên tới 56% tổng công suất nguồn điện vào năm 2030 so với gần 19% Tương ứng với tỷ lệ tăng nguồn điện này, lượng nhiên liệu than cung cấp cho điện tăng đáng kể từ 31,7 triệu năm 2015 lên 77,7 triệu năm 2020; 112 triệu năm 2025 lên đến 190,7 triệu năm 2030 Giai đoạn sau năm 2015, nhu cầu nhập than phục vụ cho phát điện tăng nhanh khoảng 37 triệu than năm 2020 gần 140 triệu năm 2030 Tương ứng với tăng trưởng tham vọng lượng điện phát từ nguồn nhiên liệu than lượng phát thải CO2 dự kiến tăng 443,8 triệu so với 47.227 nghìn (tính cho năm 2010) Xét mặt cơng nghệ, Việt Nam chủ yếu sử dụng hai loại công nghệ lò có thơng số cận tới hạn cho nhà máy nhiệt điện than, tập trung dạng (1) công nghệ đốt than phun (PC) (2) cơng nghệ lò tầng sơi (CFB) Cơng nghệ đốt than Việt Nam thuộc dạng công nghệ truyền thống hiệu suất thấp, sửa chữa nhiều gây tốn phần lớn thiết bị điều khiển tự động theo công nghệ cũ không đáp ứng yêu cầu cấp thiết Theo kế hoạch phát triển QHĐ 7, lượng than tiêu thụ lớn lượng phát thải khí nhà kính trở nên đáng ngại đặt nhu cầu cấp thiết việc cải tiến công nghệ để nâng cao hiệu suất nhằm tiết kiệm nhiên liệu giảm thiểu phát thải khí nhà kính đáp ứng mục tiêu “tăng trưởng xanh” đặt kế hoạch phát triển kinh tế quốc gia theo Quyết định số 1393/QĐ-TTg ngày 25/9/2012 nêu rõ nhiệm vụ giai đoạn giảm cường độ phát thải khí nhà kính, giảm tiêu hao lượng giảm lượng phát thải KNK hoạt động lượng * Giai đoạn 2011-2020: + Giảm cường độ phát thải KNK 8-10% so với mức 2010; + Giảm tiêu hao lượng tính GDP 1-1,5% năm; + Giảm lượng phát thải KNK hoạt động lượng từ 10% đến 20% so với phương án phát triển bình thường Trong mức tự nguyện khoảng 10%, 10% lại mức phấn đấu có thêm hỗ trợ quốc tế * Giai đoạn 2021-2030: Giảm mức phát thải KNK năm 1,5-2%, giảm lượng phát thải KNK hoạt động lượng từ 20%-30% so với phương án phát triển bình thường Trong mức tự nguyện khoảng 20%, 10% lại mức phấn đấu có thêm hỗ trợ quốc tế Bên cạnh đó, có chủ trương khác như: (1) Nghị Quyết 24 NQ/TW ngày 3/6/2013 Hội nghị TW lần thứ chủ động ứng phó với biến đổi khí hậu, tăng cường quản lý tài nguyên bảo vệ môi trường; (2) Chiến lược Quốc gia Biến đổi Khí hậu Thủ tướng phê duyệt Quyết định số 2139/2011/QĐ -TTg ngày 5/12/2011 ghi rõ mục tiêu để đạt mục tiêu UNFCCC: "Ổn định nồng độ KNK khí mức ngăn ngừa can thiệp nguy hiểm người hệ thống khí hậu"; (3) Quyết định Thủ Tướng Chính phủ số 158/2008/QĐ-TTg, ngày 02 tháng 12 năm 2008 phê duyệt “Chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với BĐKH” nêu rõ cần triển khai thực nghiên cứu đề xuất biện pháp giảm thiểu phát thải khí nhà kính lĩnh vực công nghiệp giai đoạn 2009-2015; (4) Nghị Trung ương số 18/NQ-TW ngày 25 tháng 10 năm 2007 Bộ Chính Trị định hướng phát triển Năng lượng quốc gia VN đến năm 2020, tầm nhìn đến 2050; (5) Quyết định số 1855/QĐ-TTg ngày 27 tháng 12 năm 2007 Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Chiến lược phát triển Năng lượng quốc gia đến năm 2020, tầm nhìn 2050 khẳng định sách quán Đảng Nhà nước việc sử dụng Năng lượng tiết kiệm hiệu quả, đa dạng hóa nguồn cung cấp Đây coi nhiệm vụ trọng tâm suốt thời kỳ cơng nghiệp hố, đại hố đất nước sở để thực đề tài nghiên cứu cho lĩnh vực đánh giá có “đóng góp” đáng kể vào lượng phát thải KNK Việt Nam Mục tiêu phạm vi nghiên cứu a Mục tiêu + Phân tích so sánh mức giảm phát thải KNK áp dụng công nghệ siêu tới hạn (được hiểu siêu siêu tới hạn SC USC) + Đánh giá tiềm rào cản áp dụng công nghệ siêu tới hạn vào điều kiện cụ thể Việt Nam b Phạm vi nghiên cứu - Hệ thống điện VN từ đến 2030; - Các nhà máy nhiệt điện đốt than Nội dung nghiên cứu - Tìm hiểu Cơng nghệ lò siêu siêu tới hạn - Đánh giá tình hình sử dụng phát triển cơng nghệ siêu tới hạn giới - Phân tích khả áp dụng công nghệ siêu tới hạn Việt Nam - Phân tích khả tiết kiệm nhiên liệu giảm phát thải KNK áp dụng công nghệ siêu tới hạn - Phân tích rõ thuận lợi khó khăn, rào cản áp dụng Cơng nghệ siêu tới hạn Việt Nam Reference TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Công ty cổ phần Tư vấn đầu tư Mỏ Công Nghiệp-TKV (2010), Báo cáo Quy hoạch phát triển ngành than đến năm 2020 có xét đến năm 2030; Cục Khí tượng Thủy văn Biến đổi khí hậu (2010), Điều tra xây dựng hệ số phát thải CO2 than Antraxit Việt Nam ngành nhiệt điện, Báo cáo đề tài nghiên cứu khoa học Cục Khí tượng Thủy văn Biến đổi khí hậu (2013), Nghiên cứu, xây dựng hệ số phát thải CO2 lưới điện Việt Nam năm 2011, Báo cáo đề tài nghiên cứu khoa học Hội Khoa học kỹ thuật Nhiệt Việt Nam (2013), Nghiên cứu trạng sử dụng lò lớp sơi tuần hồn, (CFB) Việt Nam đề xuất giải pháp công nghệ, nâng cao hiệu suất lượng bảo vệ môi trường, Báo cáo đề tài nghiên cứu khoa học, 2010 Ngân Hàng Thế giới (WB, 2010), Phát triển biến đổi khí hậu, Báo cáo phát triển giới 2010 Mitsubishi Research Institute, Inc Nhật Bản (2/3013), Nghiên cứu khả ứng dụng điều kiện siêu tới hạn cho dự án nhà máy nhiệt điện đốt than Việt Nam, Báo cáo tổng kết Tài liệu hội thảo Co-firing technology for coal –fired power plant in Vietnam, ngày 11 tháng năm 2013 8 Viện Kinh tế Nhật Bản, Viện Năng lượng IEJ (3/2013), Báo cáo kết nghiên cứu phương pháp luận BOCM cho nhà máy nhiệt điện than hiệu suất cao Việt Nam Viện Năng lượng (2011), Báo cáo quy hoạch phát triển điện quốc gia (QHĐ 7) giai đoạn 2011-2020 có xét đến 2030 10 Viện Năng lượng (2006), Báo cáo Quy hoạc phát triển lượng quốc gia giai đoạn 2006-2015 có xét đến 2025 11 Viện Năng lượng ADB (2011), Báo cáo Đánh giá môi trường chiến lược cho Quy hoạch phát triển điện Quốc gia Việt Nam giai đoạn 2011-2020 có xét đến 2030 Tiếng Anh 12 IEA, Energy Technology Network, Energy Technology System Analysis Program, 2010, Coal Fired Power (© IEA ETSAP - Technology Brief E01 – April 2010 www.etsap.org) 13 IEA, © IEA ETSAP - Technology Brief E01 – April 2010 - www.etsap.org, Energy Technology system Analysis programme, Coal Fired Power 14 UNFCCC/CCNUCC, ACM0013/version 05.0.0 “Approved consolidated baseline and monitoring methodology ACM0013, construction and operation of new grid connected fossil fuel fired power plants using a less GHG intensive technology 15 U.S Department of Energy under U.S Energy Information Administration (EIA) (2010), International Energy Outlook 2010 ... dụng công nghệ siêu tới hạn vào điều kiện cụ thể Việt Nam b Phạm vi nghiên cứu - Hệ thống điện VN từ đến 2030; - Các nhà máy nhiệt điện đốt than Nội dung nghiên cứu - Tìm hiểu Cơng nghệ lò siêu. .. có thơng số cận tới hạn cho nhà máy nhiệt điện than, tập trung dạng (1) công nghệ đốt than phun (PC) (2) cơng nghệ lò tầng sơi (CFB) Công nghệ đốt than Việt Nam thuộc dạng công nghệ truyền thống... siêu siêu tới hạn - Đánh giá tình hình sử dụng phát triển cơng nghệ siêu tới hạn giới - Phân tích khả áp dụng công nghệ siêu tới hạn Việt Nam - Phân tích khả tiết kiệm nhiên liệu giảm phát thải