2.2.1. Phƣơng pháp thu thập, kế thừa tài liệu
Để đánh giá được tiềm năng nguồn vỏ trấu đòi hỏi nhiều nhân lực, vật lực và kinh phí cho đánh giá nguồn rất lớn. Do vậy, trong khuôn khổ của luận văn đề tài thu thập, kế thừa tài liệu tham khảo của một số báo cáo đã được công bố, từ đó đưa ra nhận xét và tính toán áp dụng cho nghiên cứu này. Một số tài liệu được sử dụng trong nghiên cứu này gồm:
- Báo cáo “Nhà máy đồng phát nhiệt điện đốt trấu – kinh nghiệm phát triển điện trấu ở Đồng bằng sông Cửu Long” (Nguồn: Công ty Cổ phần nhiệt điện Đình Hải, 2012)
- Dự án “Xử lý rác thải nông nghiệp bằng phương án xây dựng nhà máy nhiệt điện từ trấu tại xã Hòa An, huyện Chợ Mới, tỉnh An Giang”
- Báo cáo “Đánh giá tiềm năng, hiện trạng sử dụng năng lượng tái tạo của Hà Nội. Đề xuất giải pháp khai thác và mô hình sử dụng năng lượng mặt trời và biomass” (Nguồn: Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, 2012)
2.2.2. Phƣơng pháp luận tính toán
Phương pháp luận tính toán chủ yếu của luận văn tập trung vào việc tính giá điện trấu quy dẫn và đánh giá hiệu quả kinh tế - tài chính của nhà máy điện trấu đảm bảo lợi nhuận hợp lý cho nhà đầu tư.
1. Công thức tính giá điện trấu quy dẫn
Việc tính giá điện trấu quy dẫn tương tự như tính giá cho các dự án sinh khối, NLTT khác dựa theo công thức sau:
Gqd = n t t n t k T S t S i t Ck t Cnl t Com t Cca 1 1 t ) 1 .( max %). 1 ).( ( ) 1 )).( ( ) ( ) ( ) ( (
Nguồn: Viện Năng Lượng Trong đó:
Gqd: Giá điện theo chi phí quy dẫn của nhà máy điện trấu (UScent/kWh)
34
Cca(t): Chi phí đầu tư ban đầu, chi phí này được phân bổ đều cho từng năm thứ t của dự án (là chi phí được tính vào giá bán điện để thu hồi vốn cổ phần góp vốn và vốn trả nợ vay hàng năm (lãi và gốc vay)
Com(t): Chi phí vận hành bảo dưỡng năm thứ t
Cnl(t): Chi phí nguyên liệu trấu năm thứ t (thu gom, vận chuyển, lưu trữ) Ck(t): Chi phí khác năm thứ t (thiết bị phụ trợ, quản lý dự án,…)
S(t): Công suất năm t
∆S%: Tỷ lệ điện tự dùng của nhà máy
Tmax: Thời gian sử dụng công suất bình quân năm (giờ) i: Hệ số chiết khấu kinh tế.
t: Năm tính toán
n: Đời sống dự án (năm) k: Hệ số già hóa thiết bị (2%)
2. Phương pháp đánh giá hiệu quả kinh tế - tài chính
Mục tiêu của đánh giá kinh tế - tài chính là tính toán, lựa chọn giải pháp và phương án tối ưu, đánh giá, so sánh các chỉ tiêu kinh tế tổng hợp của nhà máy điện để có các kết luận về dự án. Hiệu quả kinh tế của dự án được đánh giá trên cơ sở so sánh về mặt kinh tế cũng như xã hội mà dự án mang lại cho toàn bộ nền kinh tế quốc dân.
Có hai loại đánh giá phân tích được thực hiện cho nhà máy điện trấu đó là: - Đánh giá kinh tế (Economical Evaluation)
- Phân tích tài chính (Financial Analysis)
a. Đánh giá kinh tế: là tiến hành tính toán các lợi ích kinh tế - xã hội và các chi phí mà xã hội bỏ ra để thực hiện dự án nhằm chọn ra một phương án đầu tư tốt nhất đứng trên quan điểm của nền kinh tế quốc dân. Vì vậy, đánh giá kinh tế là cơ sở quan trọng để nhà nước cấp giấy phép đầu tư cho dự án. Bên cạnh đó, nó còn là căn cứ để các ngân hàng cũng như cơ quan viện trợ song phương và đa phương tài trợ vốn cho dự án.
35
- Chi phí vốn đầu tư cho dự án theo các năm (tính theo chi phí vốn tài chính của dự án). - Chi phí nhiên liệu trấu gồm: Chi phí mua trấu, thu gom, vận chuyển tới nhà máy điện.
- Chi phí vận hành và bảo dưỡng (O&M) hàng năm gồm: Thay thế phụ tùng, dầu mỡ, trả lương công nhân vận hành
- Các chi phí khác (nếu có)
Dòng thu của dự án bao gồm: - Doanh thu từ bán điện
- Thu nhập có được từ bán tro trấu - Thu nhập từ CDM
b. Phân tích tài chính là tính toán hiệu quả (lợi nhuận) và chi phí của công trình nhưng đứng trên quan điểm của chủ đầu tư sau khi điều chỉnh tổng mức đầu tư. Phân tích tài chính nhằm đánh giá khả năng tồn tại về mặt thương mại của dự án có nghĩa là xem xét mức độ sinh lợi.
c. Tiêu chuẩn đánh giá
Tiêu chuẩn chung cho đánh giá kinh tế và phân tích tài chính là: Giá trị lợi nhuận ròng hiện tại NPV (Net Present Value)
Giá trị lợi nhuận ròng hiện tại là hiệu số giữa dòng lợi nhuận và dòng chi phí được quy về hiện tại với tỷ suất chiết khấu lấy bằng tỷ suất chiết khấu xã hội.
NPV = Trong đó:
B, C là tổng lợi nhuận và tổng chi phí năm tính toán n là đời sống của dự án
i là tỉ suất chiết khấu
t là thứ tự năm trong vòng đời tính toán
Nhà máy điện trấu được coi là khả thi khi NPV dương hoặc ít nhất bằng 0 (NPV ) trong cuộc đời kinh tế tài chính của dự án.
36
Tỷ suất hoàn vốn nội tại kinh tế của nhà máy điện trấu là tỷ suất sinh lợi của chính bản thân nhà máy, với tỷ suất này giá trị hiện tại ròng kinh tế bằng 0.
NPVk = Trong đó:
EIRR là tỷ lệ hoàn vốn nội tại kinh tế của nhà máy
Bk, Ck là lợi ích kinh tế và chi phí kinh tế hàng năm của nhà máy
Tỷ số hoàn vốn nội tại về tài chính FIRR (Financial Internal rate of return) Công thức tính tương tự như tỷ suất hoàn vốn nội tại về kinh kế dựa trên khía cạnh về mặt tài chính.
Dự án điện trấu được coi là khả thi về mặt tài chính phải thỏa mãn các điều kiện sau: - Hệ số hoàn vốn nội tại EIRR phải lớn hơn giá vốn được ấn định bởi lãi suất vay vốn hoặc giá vốn yêu cầu của nguồn vốn tương ứng.
- NPV khi tính theo hệ số chiết khấu của từng nguồn vốn yêu cầu - Giá bán điện càng thấp càng tốt
2.2.3. Phƣơng pháp xử lý số liệu bằng phần mềm Excel 2.3. MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
Với đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài nêu ở phần trên, mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu được đặt ra như sau:
-Nghiên cứu lựa chọn công nghệ phát điện và thông số đầu vào phục vụ cho việc tính toán giá điện trấu.
-Tính toán và xây dựng giá điện trấu trên phương án đã lựa chọn -Phân tích hiệu quả kinh tế - tài chính của nhà máy điện trấu
-Đề xuất và kiến nghị biểu giá điện trấu, cơ chế hỗ trợ phù hợp để phát triển điện trấu ở Việt Nam.
37
Chƣơng 3 - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Lựa chọn công nghệ sản xuất điện trấu
Trong giai đoạn đầu phát triển điện trấu ở Việt Nam, việc lựa chọn và sử dụng công nghệ phát điện trấu là rất quan trọng khi mà hoàn toàn công nghệ, máy móc như lò hơi, tua bin đều phải nhập khẩu từ nước ngoài. Hầu hết các nhà máy điện phải đặt tính an toàn và ổn định lên hàng đầu nhằm tránh rủi ro khi công nghệ hư hỏng sẽ không có sự lựa chọn nào thay thế. Vì thế công nghệ lựa chọn phải có độ tin cậy cao, được kiểm nghiệm tốt trên thực tế, đã thương mại, mức tiêu thụ nguyên liệu thấp và hạn chế đến mức tối thiểu các tác động xấu đến môi trường. Đây là yếu tố cân bằng giữa mức độ ổn định và chi phí sản xuất. Ngoài ra công nghệ ổn định còn được thể hiện ở thời gian ngừng sản xuất do sự cố. Mức hiệu quả công nghệ cao đồng nghĩa với việc mức độ vận hành cao và tính ổn định cao của công nghệ. Điều đó có nghĩa sản lượng điện của nhà máy cao. Khi một nhà máy điện trấu được lắp đặt, người vận hành sẽ tìm cách tối đa hóa sản lượng điện và lợi nhuận. Vì vậy, giá ưu đãi là biện pháp hỗ trợ mạnh mẽ cho việc sử dụng công nghệ ổn định.
Với mục đích đặt ra trong nghiên cứu này chỉ sản xuất điện nên công nghệ lựa chọn giả định là:
Lựa chọn Tuabin
Tua bin đối áp và tua bin ngưng hơi có cửa trích sử dụng chủ yếu trong các nhà máy đồng phát nhiệt – điện (ví dụ nhà máy đồng phát nhiệt – điện trong các nhà máy đường. Với mục đích chỉ sản xuất điện trong nghiên cứu này nên việc lựa chọn
tua bin ngưng hơi thuần túy là tối ưu nhất. Hệ thống tua bin ngưng hơi thuần túy
được vận hành trên cơ sở hơi nước sau khi giãn nở trong tuabin sẽ được ngưng tụ trong bình ngưng. Tại đây nhiệt thừa sẽ được lấy đi bằng nước làm mát.
Đây là loại tua bin phổ biến và hiệu quả nhất sử dụng trong hệ thống phát điện bằng nhiên liệu sinh khối mà điển hình là trấu. Hiệu suất điện của hệ thống tua bin hơi này có thể đạt 30% với tuổi thọ cao (25-35 năm).
38
và nhiệt độ của hơi nước vào tuabin thì công suất phát điện sẽ cao hơn. Điều kiện hơi nước đưa vào tua bin có thể thay đổi trên phạm vi rộng, áp suất hơi nước có thể thay đổi từ 20 bar đến hơn 100 bar.
Lựa chọn lò hơi đốt trấu
Trong dây chuyền sản xuất điện, lò hơi là một trong những thiết bị quan trọng nhất có nhiệm vụ biến đổi hóa năng của nhiên liệu thành nhiệt năng và gia nhiệt cho môi chất (nước). Việc lựa chọn công nghệ lò hơi có ý nghĩa quyết định khả thi về mặt kinh tế, kỹ thuật và môi trường. Với ba loại công nghệ đốt chính được nêu ở Chương 1 là công nghệ lò hơi đốt trên ghi, đốt tầng sôi và đốt dạng phun. Mỗi công nghệ phù hợp với một loại sinh khối riêng. Chúng ta sẽ dựa vào bảng so sánh dưới đây để lựa chọn công nghệ lò hơi đốt trấu tối ưu nhất.
Bảng 3.1. Bảng so sánh các công nghệ đốt sinh khối TT Chỉ tiêu Lò đốt trên ghi
(Stoker fired) Lò tầng sôi tuần hoàn (CFBC) Lò đốt kiểu phun (suspention fired) 1 Công nghệ - Công nghệ truyền thống, - Rất phát triển. - Có nhiều kinh nghiệm, - Độ tin cậy vận hành cao.
Công nghệ này hiện đang được áp dụng nhiều, đã có kinh nghiệm trong chế tạo và vận hành - Công nghệ mới. - Kinh nghiệm vận hành, chế tạo còn chưa nhiều. 2 Chất lượng nhiên liệu - Giới hạn trong khoảng nhỏ. - Phù hợp với dạng nhiên liệu có nhiệt trị thấp, cỡ hạt đồng đều như trấu. - Nhiên liệu sử dụng đa dạng, - Có chất lượng giới hạn trong khoảng rộng. 3 Chế biến nhiên liệu
Nhiên liệu được cung cấp trực tiếp vào buồng đốt ngay trên ghi lò
Nhiên liệu được chế biến và khống chế đến kích thước nhất định.
- Phù hợp với các điều kiện của tầng
Nhiên liệu được nghiền đến kích thước nhất định, - Phù hợp với các điều kiện của việc phun.
39
TT Chỉ tiêu Lò đốt trên ghi (Stoker fired) Lò tầng sôi tuần hoàn (CFBC) Lò đốt kiểu phun (suspention fired) sôi. 4 Chất
lượng tro Cao nhất Cơ sở Tro bay
5 Khả năng tạo NOx trong quá trình đốt Trung bình Thấp Cao 8 Hiệu suất
cháy Cơ sở Cao hơn Cao nhất
9 Chi phí bảo dưỡng-vận hành Cơ sở
Chi phí bảo dưỡng cao hơn , sửa chữa và thay thế các bộ phận chịu mài mòn.
Chi phí bảo dưỡng cao hơn, sửa chữa và thay thế các bộ phận chịu mài mòn.
10 Chi phí đầu tư
Cao hơn Cơ sở Cao nhất
Dựa vào bảng 3.1 trên cho thấy, lò hơi đốt sinh khối kiểu tầng sôi tuần hoàn
(Circulating fluidized bed combustor) là thích hợp nhất với nhiên liệu sinh khối trấu. Cháy tầng sôi thường được thực hiện khi cỡ hạt của nhiên liệu nhỏ hơn 6mm. Đây là dạng lò tầng sôi với tốc độ dòng khí cao hơn, vì thế tạo nên lớp sôi của nhiên liệu và chất đệm. Những hạt có trọng lượng nhẹ hơn sẽ bị cuống theo dòng khói, những hạt này sẽ được thu hồi bằng cyclone hoặc thiết bị phân ly và được cấp quay trở lại buồng đốt. Lò hơi kiểu này có hiệu suất cao hơn lò hơi kiểu không tuần hoàn do vậy chi phí đầu tư cũng cao hơn. Các thiết kế mới của lò tầng sôi tuần hoàn có thể là một lựa chọn cạnh tranh ngay cả cho những nhà máy điện đốt sinh khối có công suất nhỏ (>5MW). Đây cũng là công nghệ được lựa chọn trong các báo cáo, dự án nghiên cứu tiền khả thi tại một số nhà máy điện trấu ở An Giang, Long An, Đồng Tháp, Cần Thơ.
40
Từ những phân tích ở trên, đề tài nhận thấy phương án dùng lò hơi công nghệ đốt kiểu tầng sôi tuần hoàn (CFBC) được lựa chọn sử dụng trong nghiên cứu này của đề tài.
3.2. Cơ sở xây dựng biểu giá 3.2.1. Các dữ liệu đầu vào 3.2.1. Các dữ liệu đầu vào
Việc lựa chọn các thông số đầu vào xem xét dựa trên điều kiện thực tế tại Việt Nam nói chung cùng nguồn dữ liệu thu thập từ một số dự án điện trấu đang được nghiên cứu khả thi ở khu vực Đồng bằng sông Cửu Long như nhà máy nhiệt- điện trấu Đình Hải, nhà máy điện trấu ở Hậu Giang và tham khảo một số dự án điện trấu của Thái Lan, Trung Quốc làm cơ sở đưa ra lựa các thông số đầu vào cho nhà máy điện trấu. Tổng hợp dữ liệu đầu vào và giả thiết có liên quan đến việc đánh giá kinh tế và phân tích tài chính được mô tả ở bảng 3.2 dưới đây:
41
Bảng 3.2. Tổng hợp các thông số đầu vào theo phƣơng án lựa chọn để phân tích kinh tế - tài chính
STT Chỉ tiêu Giá trị Đơn vị Nguồn tham khảo và các giả định của
nghiên cứu A Các thông số kỹ thuật
1 Công suất lắp đặt của nhà máy 10,000 kW
Nguồn:
- Tham khảo quy mô các dự án điện trấu của Thái Lan, Trung Quốc.
- Giá trị trung bình từ 10 dự án điện trấu và 2 dự án điện bã mía của Việt Nam.
2
Nguyên liệu trấu
Nguồn: Nguyễn Đức Cường, Viện Năng lượng
- Nhiệt trị 3104 kcal/kg
- Hàm lượng tro 16 %
- Giá trấu 19.38 USD/tấn
Nguồn: Giá trị hợp đồng tại thời điểm năm 2013 của dự án điện trấu An Giang và trung bình từ 9 dự án điện trấu khác.
3
Lựa chọn công nghệ, cấu hình: Nguồn: Tham khảo 10 dự án điện trấu ở Việt Nam và Nhà máy đồng phát nhiệt điện đốt trấu Đình Hải – KCN Trà Nóc, Tp. Cần Thơ. - 1 lò hơi đốt trấu kiểu tầng sôi tuần hoàn
-
45 bar, 450oC cái - 1 tuabin kiểu ngưng hơi – máy phát điện 40 bar, 400o
42
4 Đời sống kinh tế của nhà máy 20 năm Giả định làm cơ sở tính toán
B Các thông số vận hành
1 Điện năng sản xuất 60,000 MWh/năm Điện tự dùng là lượng điện sử dụng phục vụ cho nhu cầu sản xuất của nhà máy điện trấu như chạy động cơ điện (máy bơm, quạt), điện cho khối sản xuất và vận hành. Lượng điện tự dùng trong nghiên cứu này giả định chiếm 10% tổng điện năng sản xuất của nhà máy.
2 Điện năng tự dùng 6,000 MWh/năm
3 Điện năng phát lên lưới 54,000 MWh/năm
C Các thông số kinh tế - tài chính
1 Cơ cấu của tổng vốn đầu tư (góp vốn/vay) 30/70 %
- Tổng vốn đầu tư: 19 Tr. USD
- Phần vốn tự có của nhà đầu tư 5,7 Tr. USD Vốn cổ phần
- Phần vốn đi vay 13,3 Tr. USD Ngân hàng đầu tư và phát triển Việt Nam 2 Lãi suất vốn vay thương mại 10 %/năm Nguồn: Theo Thông tư số 09/2013/TT – BTC