Dự án: Bảo vệ khí hậu thông qua phát triển thị trường năng lượng sinh học bền vững tại Việt Nam (BEM)

Dự án: Bảo vệ khí hậu thơng qua phát triển thị trường lượng sinh học bền vững Việt Nam (BEM) Tobias Cossen Chương trình Hỗ trợ Năng lượng Bộ Công Thương/GIZ Giới thiệu GIZ Việt Nam Bối cảnh Hiện 2009 Chương trình hợp tác chiến lược: Năng lượng tái tạo hiệu lượng Khởi động chương trình hợp tác phát triển Đức với trọng tâm phát triển lượng gió Việt Nam 07/2013 (Tham vấn cấp Chính phủ) Năng lượng trở thành ba lĩnh vực trọng tâm chương trình hợp tác phủ hai nước Việt Nam CHLB Đức Chương trình Hỗ trợ Năng lượng Bộ Cơng Thương/GIZ Phương pháp tiếp cận Chương trình Hỗ trợ Năng lượng (ESP) Chương trình Hỗ trợ Năng lượng Bộ Công Thương/GIZ Các đối tác hợp tác chương trình ESP Đồng tài trợ tài trợ song phương Đối tác chiến lược quốc gia • • • • Đối tác chiến lược quốc tế Bộ Công Thương  Cục Điện Năng lượng tái tạo (EREA)  Phòng Tiết kiệm Năng lượng Phát triển Bền vững (DEESD)  Cục Điều tiết Điện lực (ERAV)  Tập đồn Điện lực Việt Nam (EVN) Hiệp hội Gió Hiệp hội Mía Đường Viện Nghiên cứu Khối Học thuật VIET, GreenID, etc Chương trình Hỗ trợ Năng lượng Bộ Công Thương/GIZ Hiện trạng Năng lượng Việt Nam Từ năm 2015 trở Từ năm 1990 đến năm 2015 Câu chuyện thành công ngành lượng Việt Nam Tỷ lệ điện khí hóa cao (98%) Tổng cơng suất đặt 39 GW (40% từ thủy điện) Tất đầu tư công Việt Nam đối mặt với nhiều thách thức Tồn khoảng cách tỷ lệ tăng trưởng kinh tế tăng trưởng điện Sự quan tâm đến an ninh lượng vấn đề môi trường, sức khỏe Đầu tư công không đáp ứng nhu cầu cấu trúc ngành lượng tương lai Chương trình Hỗ trợ Năng lượng Bộ Công Thương/GIZ Hiện trạng Năng lượng Việt Nam Tổng công suất lắp đặt nguồn điện (đến năm 2019) Năng lượng tái tạo 9.4% Nhập 2.8 % Thủy điện * 36.9% Gas 16.6% Than 34.6% 240.81 TWh 55 GW Sản lượng điện năm 2019 * Bao gồm thủy điện nhỏ Nguồn liệu:: EVN NLDC (2019) Chương trình Hỗ trợ Năng lượng Bộ Cơng Thương/GIZ Năng lượng tái tạo – Cơ chế ưu đãi NL mặt trời NL gió NL sinh khối US¢ 7.09/kWh FiT cho điện mặt trời mặt đất US¢ 8.5/kWh FiT cho điện gió bờ US¢ 7.03/kWh FiT dự án điện đồng phát US¢ 7.69/kWh FiT cho điện mặt trời US¢ 9.8/kWh FiT cho điện gió ngồi khơi US¢ 8.47/kWh FiT cho dự án điện khơng đồng phát US¢ 8.38/kWh FiT cho điện mặt trời áp mái 20 năm PPA NL từ thủy điện nhỏ NL từ rác thải AVCT Biểu giá chi phí tránh US¢ 7.28/kWh FiT cho cơng nghệ chơn lấp US¢ 10.05/kWh FiT cho đốt phát điện Theo năm, theo mùa, theo vùng 20 năm PPA 20 năm PPA 20 năm PPA 20 năm PPA Lưu ý: FIT từ viết tắt Feed-in tariff (giá mua điện ưu đãi), AVCT từ viết tắt Avoided cost tariff (biểu giá chi phí tránh được) AVCT đưa theo năm dựa chi phí sản xuất điện từ tổ máy phát có chi phí cao hệ thống điện quốc gia Chương trình Hỗ trợ Năng lượng Bộ Cơng Thương/GIZ Chính sách chế hỗ trợ cho lượng sinh khối Quy hoạch Phát triển Điện lực Quốc gia VII điều chỉnh(Quy hoạch điện VII điều chỉnh) giai đoạn 2011-2020 tầm nhìn đến 2030 • Bên cạnh tiêu cơng suất cho điện gió điện mặt trời, tỷ trọng điện sản xuất từ nguồn sinh khối đạt khoảng 1% năm 2020, 1.2% năm 2025 2.1% năm 2030 • Tiếp tục phát triển nguồn điện từ sinh khối thông qua ứng dụng công nghệ đồng phát nhà máy đường chế biến thực phẩm, với công nghệ đốt trộn sinh khối than nhà máy điện than v.v • Quy hoạch điện tiếp theo, PDP 8, dự thảo cho giai đoạn từ 20212030 tầm nhìn 2045 Chiến lược Phát triển Năng lượng Tái tạo Việt Nam (VREDS) đến năm 2030 tầm nhìn 2050 • Người dân vùng nơng thơn, núi cao, vùng sâu vùng xa, biên giới hải đảo tăng cường tiếp cận với nguồn điện lượng • Mục tiêu sản xuất điện từ lượng tái tạo bao gồm thủy điện lớn chiếm khoảng 38% tổng sản lượng điện năm 2020 43% năm 2050 Điện mặt trời đóng vai trò quan trọng với 20% năm 2050 lượng sinh học (8.1% năm 2050) gió (5% năm 2050) Quyết định 24/2014/QD-TTg Thủ tướng Chính phủ • Giá mua điện ưu đãi (FIT) 5.8 UScents/kWh áp dụng cho dự án đồng phát nhiệt điện nối lưới (CHP) biểu giá chi phí tránh (AVCT) áp dụng cho dự án sinh khối nối lưới khác Quyết định 08/2020/QD-TTg Thủ tướng Chính phủ • Giá FiT 7.03 UScents/kWh áp dụng cho dự án đồng phát nhiệt điện; giá FIT 8.47 UScents/kWh áp dụng cho dự án sinh khối khác Chương trình Hỗ trợ Năng lượng Bộ Công Thương/GIZ Năng lượng sinh học Việt Nam Hiện có 11 nhà máy điện sinh học phát điện với tổng công suất lắp đặt 391.1 MW Trong đó, có 197 MW công suất nối lưới Sản lượng điện bán lên lưới từ nhà máy mía đường (MWh) 300,000 272,886 250,000 254,416 200,000 150,000 153,010 100,000 50,000 - 2016/2017 2017/2018 2018/2019 Rào cản phát triển lượng sinh học Việt Nam • Thiếu thơng tin đầy đủ công nghệ đại thiếu hợp tác để chuyển giao công nghệ để thúc đẩy phát triển thị trường • Năng lực cấp địa phương quy trình lên kế hoạch cấp phép • Nhà đầu tư thiếu thơng tin tiếp cận với chuyên gia để đánh giá tính khả thi tiềm dự án lượng sinh học • Năng lực quan tài việc đánh giá dự án lượng sinh học; Khơng tiếp cận chế tài phù hợp Rào cản công nghệ Rào cản thể chế sách Rào cản chia sẻ thơng tin liệu Rào cản kinh tế tài Chương trình Hỗ trợ Năng lượng Bộ Cơng Thương/GIZ 10 Chuyển đổi lượng sinh khối- Quá trình chuyển đổi nhiên liệu Lignoxenluloza? Nhiên liệu Lignoxenluloza Quá trình hóa sinh (ướt) Thủy phân / Lên men Xenluloza ethanol Q trình nhiệt hóa học (khơ) Nhiệt phân Rang sấy Nhiên liệu sinh học “Thế hệ thứ 2” Diesel Khí SNG Khí hóa Khí gas Đốt cháy Điện Thành phần sinh khối: Phân tích nhanh Độ ẩm Chất bay đo sau sấy khô 19% - 52% thời điểm đốn 10% - 20% « gỗ khơ » Có tác động lớn số nhiệt lượng thấp (LCV) đo sau nhiệt phân 50% - 85% Cacbon không bay Theo khác biệt (100-Độ ẩm-Chất bay hơi-Tro) Tro đo sau ôxi hóa 5% - 35% Thường 1% gỗ: thấp Nhiệt phân Biến đổi nhiệt khơng có oxy Phần dư cacbon (than củi) Năng lượng Chất bay 50 - 70 % tổng khối lượng không ngưng tụ (CO, H2, CO2,CH4, …) Than củi Tốc độ làm nóng Nhiệt độ cuối Áp suất ngưng tụ (nước, hắc ín) Chất bay Đốt cháy Cấp nhiệt Nhiệt phân Oxy hóa đồng O2 Bức xạ mv O2 What is happening here? Oxy hóa hắc ín Nhiệt phân Đối lưu conduction Oxy hóa khơng đồng O2 volatiles matters oxidation O2 Khí hóa Khí nhiệt phân + H2O Tái tạo lại (khí nặng khí nhẹ) Phản ứng đồng CnHm + n H2O  n CO + (n+m/2) H2 Sinh khối H2O Nhiệt phân CO, H2 Làm khô + H2O / CO2 C + H2O → CO + H2 C + CO2 → CO Khí hóa Phản ứng không đồng Phần dư cacbon/than Tro Các loại lị đốt khí hóa Nhiên liệu Nhiên liệu Nhiên liệu Khí tổng hợp Làm khơ Làm khơ Làm khơ Nhiệt phân Nhiệt phân Khử Khơng khí Oxi hóa Oxi hóa Nhiệt phân Khơng khí Khơng khí Tro Khử Khơng khí Updraft (khí tổng hợp lấy từ phía trên) Lị sưởi Khí tổng hợp Downdraft (khí tổng hợp lấy từ phía dưới) Crossdraft (khí tổng hợp lấy từ bên cạnh) Khử Khí tổng hợp Phịng thí nghiệm lượng sinh khối Trường Kỹ thuật nhiệt Điện lạnh Phương tiện người/kỹ thuật Phương pháp: ▪ Nhân cố định làm việc ngành công nghệ sinh khối: ➢ nghiên cứu viên, kỹ thuật viên (cơ khí kỹ thuật nhiệt) ▪ Phương tiện kỹ thuật: ➢ Phịng thí nghiệm phân tích ➢ Dụng cụ thí nghiệm ▪ Phương pháp ➢ Đa quy mơ: hạt (particle), lị phản ứng đốt hóa lỏng tầng sơi (CFB), lị phản ứng cơng nghiệp ➢ Thử nghiệm ➢ Mơ hình hóa (với đối tác học thuật) TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ NHIỆT-LẠNH Phịng thí nghiệm phân tích Hình 1: Sơ đồ CFBC IHERE Hình 2: Lắp đặt CFBC IHERE Phịng thí nghiệm bếp đun Hình 3: Lắp đặt CFBC IHERE Lị đốt khí hóa Downdraft – Hệ thống Gensets (200kWth/50kWe) Hình 4: Máy đo lưu lượng khơng khí Lị phản ứng thử nghiệm - Lò phản ứng CFB 100kWth Khoa học ➢Nguyên tắc nhiệt phân, oxy hóa, khí hóa ➢Các trạng thái nhiệt hóa học học tầng sơi cố định q trình chuyển đổi ➢Tác động loại nhiên liệu sinh khối lên trình khí hóa ➢ Đồng đốt sinh khối với than PHÂN TÍCH NHIỆT TRỌNG LƯỢNG: Oxy hóa sinh khối nhựa đường ❖Một cơng cụ hữu ích để đo lường phản ứng Gasification at CIRAD ❖Đo lường khối lượng đi/ thêm - Research, Development, vào hợp chất điều kiện kiểm sốt O2, khơng khí Demonstration Nước (1) Ống gốm Dịng chảy có kiểm sốt (2) Lị điện (3) Thiết bị nung sơ (4) Thiết bị giữ mẫu Chuyển đổi ❖Đẳng nhiệt (5) Cân Laurent Van de steene steene@cirad.fr (6) Thiết bị chiết Hạt nhiên liệu rắn (Ti) Điều khiển cặp nhiệt điện Dòng chảy lớp (Mi) Máy đo lưu lượng khối Thời gian Cân liên tục Mơ đồng đốt sinh khối lị đốt than ❑ Ứng dụng lượng sinh khối Năng lượng sinh khối dùng làm nhiên liệu cho lò công nghiệp Nhiên liệu sinh khối: Dăm gỗ, viên nén gỗ, bụi cưa, chất thải rắn Nhưng tồn nhiều vấn đề - Phát thải CO cao - Giảm cơng suất lị - Giảm hiệu suất lị tích tụ bụi bề mặt trao đổi nhiệt - Lỗi đường ống ❑ Ứng dụng lượng sinh khối Năng lượng sinh khối dùng làm nhiên liệu để thay than dùng cho lị cơng nghiệp Khí gas Nhiên liệu sinh khối Dầu bunke Lị đốt khí hóa Than sinh học • Lị đốt Lị Cơng nghệ khí hóa dùng ứng dụng nhiệt lựa chọn tốt, có tác động tốt đến mơi trường Cịn tồn nhiều vấn đề cần cải thiện Lửa khí tổng hợp Lị đốt khí hóa Thử nghiệm phát triển bếp đun Cần cải thiện số điểm bếp đun, ví dụ như: Vận hành mẻ, phát thải CO cao, phát thải PM 2.5 cao - hiệu suất thấp TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NHIỆT-LẠNH Cảm ơn bạn ý lắng nghe! Lê Đức Dũng/ dung.leduc@hust.edu.vn