Hiện nay khoảng 3/4 SK được sử dụng phục vụ đun nấu gia đình với các bếp đun cổ truyền hiệu suất thấp. Bếp cải tiến tuy đã được nghiên cứu thành công nhưng chưa được ứng dụng rộng rãi mà chỉ có một vài dự án nhỏ, lẻ tẻ ở một số địa phương. Trong tổng tiêu thụ năng lượng, NLSK chiếm vai trò rất lớn.
34
Bảng 2: Tổng tiêu thu NLSK qua các năm
Lĩnh vực Tổng tiêu thụ (koe) Tỷ lệ (%)
Gia đình 10667 76,2
Công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp 3333 23,8
Tổng 14000 100,0
Bảng 3: Các lĩnh vực sử dụng NLSK
Năm
Tổng tiêu thụ năng lượng trong năm (koe) Tiêu thụ năng lượng (koe) Tỷ lệ trong tổng năng lượng (%) Gỗ củi Tổng SK Gỗ củi Tổng SK 1985 14.286 4.748 10.766 33 75 1986 14.976 5.086 11.069 34 74 1987 15.929 5.280 11.492 33 72 1988 15.683 5.355 11.655 34 74 1989 15.904 5.532 12.039 35 75 1990 16.879 5.693 12.390 34 73 1991 17.108 5.830 12.678 34 74 1992 18.026 6.339 12.938 35 71 1993 19.312 7.030 13.564 36 70 1994 19.088 7.700 13.600 40 71 1995 20.735 8.430 13.630 40 65
35
Năng lượng cuối cùng Tổng tiêu thụ (koe) Tỷ lệ (%)
Nhiệt Bếp đun 10667 76,2 Lò nung 903 6,5 Lò đốt 2053 14,7 Điện Đồng phát 377 2,7 Tổng 14000 100,0
Bảng 4: Sử dụng SK theo năng lượng cuối cùng
Việc sử dụng SK ở Việt Nam đang ngày càng được quan tâm và phát triển trong một số lĩnh vực như:
Sản xuất vật liệu xây dựng, gốm sứ: hầu hết dùng các lò tự thiết kế theo kinh nghiệm, đốt bằng củi hoặc trấu, chủ yếu ở phía Nam;
Sản xuất đường: tận dụng bã mía để đồng phát nhiệt và điện ở tất cả 43 nhà máy đường trong cả nước với trang thiết bị nhập từ nước ngoài. Mới đây Viện Cơ điện nông nghiệp đã nghiên cứu thành công dây chuyền sử dụng phụ phẩm SK đồng phát điện và nhiệt để sấy. Viện đã lắp đặt được 7 hệ thống và hiện đang triển khai ứng dụng ở các tỉnh;
Sấy lúa và các nông sản: hiện ở Đồng bằng sông Cửu long có hàng vạn máy sấy đang hoạt động. Những máy sấy này do nhiều cơ sở trong nước sản xuất và có thể dùng trấu làm nhiên liệu. Riêng dự án sau thu hoạch do Đan Mạch tài trợ triển khai từ 2001 đã có mục tiêu lắp đặt 7000 máy sấy;
Công nghệ cacbon hoá SK sản xuất than củi được ứng dụng ở một số địa phương phía Nam nhưng theo công nghệ truyền thống, hiệu suất thấp;
Một số công nghệ khác như đóng bánh SK, khí hoá trấu hiện ở giai đoạn bắt đầu phát triển.
36
Các nhà nghiên cứu của trung tâm nghiên cứu công nghệ lọc hoá dầu (Trường Đại học Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh) với đề tài: “Công nghệ Biomass - hướng đến một nền nông nghiệp không chất thải và phát triển bền vững” đã tinh chế phụ phẩm nông nghiệp thành nguồn năng lượng sinh học.
Viện thổ nhưỡng và nông hóa: đã nghiên cứu sử dụng phụ phẩm nông nghiệp trong cơ cấu cây trồng có lúa nhằm nâng cao độ phì nhiêu đất, giảm sử dụng phân khoáng khi mà giá phân bón ngày càng tăng. Các nghiên cứu được tiến hành trên các loại đất: bạc màu, cát biển, đất phù sa [Sông Hồng, sông Dinh (Khánh Hoà), sông Cửu Long (trên nền phèn-tại Cần Thơ)] đối với 2 cơ cấu trong hệ thống cây trồng có lúa: (1) Lúa xuân-Lúa mùa-Ngô đông (Bắc Giang, Hà Tây) và (2) Lúa đông xuân-Lúa xuân hè-Lúa hè thu (Khánh Hoà, Cần Thơ).
Vùi phụ phẩm nông nghiệp đã cải thiện độ phì nhiêu đất (hàm lượng chất hữu cơ, đạm, lân và kali dễ tiêu, dung tích hấp thu, thành phần cơ giới, độ xốp, độ ẩm, vi sinh vật tổng số, vi sinh vật phân giải xenlulô, vi sinh vật phân giải lân và vi sinh vật cố định đạm), đã tăng năng suất 6-12% so với không vùi. Vùi phụ phẩm nông nghiệp có thể thay thế lượng phân chuồng cần bón cho cây trồng trong cơ cấu có lúa; giảm được 20% lượng phân đạm, lân và 30% lượng phân kali mà năng suất vẫn không giảm so với không vùi phụ phẩm.
Hiệu quả kinh tế tương đương với bón đầy đủ phân chuồng và phân khoáng NPK và cao hơn 5% so với chỉ bón phân khoáng NPK, lợi nhuận tăng 5-12% so với không vùi phụ phẩm. Trước khi vùi cho lúa xuân, thân lá ngô phải cho vào máy cắt dài 5 cm và truớc khi ủ cần bổ sung thêm 20 kg vôi và 1 kg urê/tấn thân lá ngô tươi. Thân lá ngô tươi được ủ với chế phẩm vi sinh trong thời gian 25 ngày sau đó mới đem vùi. Vùi kỹ sau 20-25 ngày thì có thể cấy lúa. Cũng như phụ phẩm của cây ngô nếu vùi rơm rạ cho lúa thì cũng cần bón thêm 20 kg vôi + 1 kg urê/1 tấn rơm rạ tươi khi gặt. Vùi kỹ sau 20-25 ngày có thể cấy. Vùi rơm rạ cho ngô đông cần thêm chế phẩm vi sinh vật +20 kg vôi + 1 kg urê/1 tấn rơm rạ tươi khi gặt.
37
Dự kiến, Việt Nam sẽ phấn đấu để tỷ lệ NLTT chiếm khoảng 3% tổng công suất điện năng tới năm 2010 và 6% vào năm 2030.
Hiện cả nước có trên 250.000 cơ sở chế biến nông, lâm, thủy sản. Tuy nhiên, kinh phí cho đầu tư phát triển năng lượng dùng trong khâu làm khô, chế biến nông – lâm - thuỷ sản còn rất khan hiếm. Hàng năm ngành lâm nghiệp nước ta khai thác, chế biến 1,4 triệu m3 gỗ, 250.000 tấn tre, trúc, song, mây với khối lượng mùn cưa, vỏ dăm bào... khoảng 150.000 tấn. Khối lượng phụ phẩm trong ngành chế biến giấy cũng lên đến hàng triệu tấn. Khối lượng phụ phẩm nông nghiệp nhiều nhất nhưng được sử dụng lãng phí nhất là hơn 8 triệu tấn trấu thu gom từ các cơ sở xay xát lúa trong cả nước cùng 1,7 triệu tấn rơm rạ...
Ngoài ra, các nguồn phụ phẩm nông nghiệp khác như cây cao su, vỏ điều, xơ dừa, chất thải sinh khối từ cây mía... cũng có khả năng cung cấp khoảng 3,5 triệu tấn. Tổng hợp các nguồn phế thải SK, mỗi năm có thể thu được từ 8 11 triệu tấn, nếu dùng để sản xuất điện bằng công nghệ nhiệt điện, sẽ tạo ra 3 4 triệu kWh điện với chi phí chỉ bằng 10 30% so với nhiên liệu hoá thạch.
Tháng 2/2004, tại Trường Đại học Cần Thơ, đã khởi động đề tài “Năng lượng tái tạo từ sinh khối và chất thải”, tên gọi tắt là BiWaRE (Biomass and Waste for Renewable Energy). Đề tài do Trường ĐH Khoa học ứng dụng Bremen, Cộng hoà Liên bang Đức chủ trì. Trường ĐH Cần Thơ là một trong bốn thành viên tham gia đề tài: Trường ĐH Kỹ thuật Đresđen (Đức), Trường ĐH Wales Cardiff (Anh), Trường ĐH Chiang Mai (Thái Lan). Mục tiêu của đề tài BiWaRE là xây dựng một mô-đun đào tạo cho các trường đại học và lập một hệ thống thông tin nhằm hỗ trợ các quyết định để sử dụng NLTT từ các chất hữu cơ với những điển hình được áp dụng ở Việt Nam và Thái Lan. Ngoài ra, các kết quả sẽ được phổ biến rộng rãi làm tài liệu học tập, nghiên cứu...
Năm 2008, Công ty Topec BV thuộc Tập đoàn Pon của Hà Lan và Trung tâm Nghiên cứu – Phát triển về tiết kiệm năng lượng Thành phố Hồ Chí Minh vừa
38
báo cáo về Dự án nghiên cứu khả thi xây dựng nhà máy đốt bằng trấu tại huyện Thốt Nôt. Các đơn vị đề nghị Thành phố Cần Thơ chọn địa bàn huyện Thốt Nốt để xây dựng nhà máy điện từ trấu với công suất 10 MW, sau đó mới tiến hành xây dựng thêm một nhà máy khác ở Thái Lai, vì những khu vực này có nhiều trấu và cần nhiều điện năng để phát triển sản xuất. Dự kiến, việc đầu tư xây dựng nhà mày này cần từ 11 triệu đến 14 triệu euro và mặt bằng rộng khoảng 5 ha và sẽ hoàn vốn sau 6,5 năm đi vào hoạt động nhờ việc bán điện, bán tro trấu và bán chứng chỉ giảm phát thải khí nhà kính theo Nghị định thư Kyoto. Tuy nhiên, do bối cảnh nền kinh tế bị lạm phát nên dự định năm 2008 chưa được thực hiện.
Theo nhiều chuyên gia nghiên cứu về năng lượng tái tạo, trong đó có ông Werner Kossmann, Cố vấn trưởng dự án RESP, cho rằng: Năng lượng sinh khối không còn là vấn đề chỉ thực hiện được ở các nước phát triển. Chính vì thế, dự án sẽ mở ra hướng đi mới cho Việt Nam
Với dự án xây dựng nhà máy điện sinh học Biomass tại khu Rừng Xanh, thị trấn Phong Châu, huyện Phù Ninh, tỉnh Phú Thọ đã được cấp giấy chứng nhận đầu tư với tổng mức đầu tư 1.160 tỷ đồng, công suất 40Mw, năm 2013 nhà máy sẽ hoàn thành và đi vào hoạt động với sản lượng điện là 331,5 triệu kWh/năm. Nhà máy hoạt động sẽ tạo điều kiện cho các hộ gia đình nông thôn bán phế thải hữu cơ nông nghiệp và rác thải sinh hoạt nông thôn cho nhà máy như: rơm, rạ, thân cây ngô, sắn, đỗ, lạc hoa, cây củi sau khai thác rừng...
- Nhà máy nhiệt điện đốt trấu tại KCN Trà Nóc 2 TP. Cần Thơ do Công ty Cổ phần Nhiệt điện Đình Hải đầu tư, đã hoàn thành và đưa vào hoạt động giai đoạn 1 với công suất 20 tấn hơi/giờ. Nhà máy có công suất phát điện 2MW khi nhà máy vận hành ở chế độ không sản xuất hơi nước. Giai đoạn 2 của sẽ đầu tư turbine 3,7MW cấp điện lên lưới quốc gia.
- Những dự án nhiệt điện đốt trấu tại đồng bằng sông Cửu Long:
+ Tỉnh An Giang có 2 dự án nhà máy nhiệt điện đốt trấu gồm 1 nhà máy tại khu công nghiệp Hòa An, huyện Chợ Mới, công suất 10 MW, tổng vốn đầu tư trên 10
39
triệu USD. Nhà máy thứ 2 có công suất 10 MW, đặt tại xã Vọng Đông, huyện Thoại Sơn, vốn đầu tư khoảng 15 triệu USD. Hai nhà máy này sẽ tiêu thụ khoảng 240.000 tấn trấu.
+ Tỉnh Tiền Giang có 1 dự án nhà máy nhiệt điện đốt trấu khoảng 10MW, vốn đầu tư trên 18,6 triệu USD.
+ Tỉnh Đồng Tháp dự kiến xây dựng 1 nhà máy nhiệt điện đốt trấu tại ấp Bình Hiệp B, huyện Lấp Vò, tổng vốn 296 tỷ đồng, công suất thiết kế 10MW.
+ Tỉnh Kiên Giang sẽ đầu tư xây dựng 1 nhà máy điện trấu công suất 11 MW. + Tại Cần Thơ sẽ xây dựng thêm một nhà máy nhiệt điện đốt trấu tại quận Thốt Nốt, công suất 10 MW, tiêu thụ khoảng 80.000 tấn trấu/năm.
Theo số liệu tính toán, cứ 5 kg trấu tạo ra 1 KW điện, như vậy với lượng trấu hàng triệu tấn trấu mỗi năm thu lại được hàng trăm MW điện. Theo Ông Trần Viết Ngãi, Chủ tịch Hiệp hội năng lượng Việt Nam: “Việt Nam có nguồn trấu dồi dào. Đây là nguồn nguyên liệu phong phú phục vụ cho các nhà máy nhiệt điện trong tương lai”.
Với lợi thế một quốc gia nông nghiệp, Việt Nam có nguồn sinh khối lớn và đa dạng từ gỗ củi, trấu, bã cà phê, rơm rạ và bã mía. Phế phẩm nông nghiệp rất phong phú dồi dào ở vùng đồng bằng sông Cửu Long, chiếm khoảng 50% tổng sản lượng phế phẩm nông nghiệp toàn quốc và vùng đồng bằng sông Hồng với 15% tổng sản lượng toàn quốc. Hàng năm tại Việt Nam có gần 60 triệu tấn sinh khối từ phế phẩm nông nghiệp trong đó 40% được sử dụng đáp ứng nhu cầu năng lượng cho hộ gia đình và sản xuất điện.
40
Tên dự án Công suất Công
nghệ Hiện trạng Năm Nhà máy đồng phát sử dụng trấu ở Cần Thơ 9MW Tầng sôi tua-bin ngưng tụ có ép đã lắp đặt lò hơi và bán hơi 2009 Nhà máy điện đốt trấu Nhà máy đồng phát sử
dụng trấu Cần Thơ 10MW Tầng sôi,
tua-bin ngưng tụ Không áp dụng Nhà máy điện đốt trấu
2010 Nhà máy điện đốt trấu
Cần Thơ 10 Tầng sôi 10MW Tầng sôi
2010 Nhà máy điện đốt trấu
Tiền Giang 10 Tầng sôi 10MW Tầng sôi
tua-bin ngưng tụ Đã hoàn thành BCNCKT 1/2009 Nhà máy điện đốt trấu Cao Lãnh, ĐT 6 Tầng sôi 10MW Tầng sôi tua-bin ngưng tụ Đã hoàn thành BCNCKT 2010 Nhà máy điện đốt trấu
Nhà máy điện đốt trấu,
Chợ Gạo, An Giang 10MW Tầng sôi
tua-bin ngưng tụ có ép Đã hoàn thành BCNCKT
1/2009
Nhà máy điện đốt trấu,
Kiên Giang 10MW Tầng sôi
tua-bin ngưng tụ Đang chuẩn bị BCNCKT
1/2011
Nhà máy điện đốt trấu,
Long An 10 Tầng sôi, 10MW Tầng sôi
tua-bin ngưng tụ Đang chuẩn bị BCNCKT
1/2011
An Giang 10 Tầng sôi,
tua-bin ngưng tụ 10MW Tầng sôi
tua-bin ngưng tụ Không áp dụng Nhà máy điện đốt trấu
1/2011
Cai Lậy, 10 Tầng sôi,
tua-bin ngưng tụ 10MW Tầng sôi Đã hoàn thành
BCNCKT, 2011
Các dự án sinh khối khác (phế thải từ gỗ, rơm rạ, v.v.) 1 dự án ở bước tiền khả thi: trồng và đốt cỏ voi (khoảng 30MW) ở tỉnh Phú Thọ
• Rơm rạ: không có dự án đề xuất nào
• Phế thải từ gỗ: chỉ có 01 dự án sử dụng dung dịch đen để sản xuất hơi cho mục đích tự sử dụng (ở công ty giấy Bãi Bằng); sử dụng phế thải hỗ làm nhiên liệu
41
để sấy khô sản phẩm gỗ bằng cách đốt trong lò hơi công nghiệp loại nhỏ với công suất khoảng 2 - 20 tấn hơi nước/giờ trong các nhà máy chế biến gỗ.
• Sinh khối khác: VD vỏ cà phê, vỏ lạc, vỏ dừa và các
Hiện trạng các dự án điện sinh khối ở Việt Nam Các dự án sinh khối đang trong giai đoạn quy hoạch ở ĐBSCL đến năm 2030:
Nguyên liệu Công suất Nguyên liệu Công suất
Bã mía: 10 MW Bã mía: 10 MW Gỗ: 48 MW Rơm rạ: 10 MW Bã mía: 10 MW Vỏ trấu: 30 MW Vỏ trấu: 35 MW Bã mía: 20 MW Gỗ: 20 MW Rơm rạ: 10 MW Rơm rạ: 20 MW Vỏ trấu: 60 MW Vỏ trấu 35 MW Gỗ: 30 MW
Các hệ thống dây chuyền cung ứng sinh khối mới đã được giới thiệu
(Dự án hợp tác năng lượng và môi trường sông Mekong, ĐV thực hiện: Viện Năng lượng (Việt Nam); VTT (Phần Lan) trong thời gian 2012-2013)
• Đã phân tích, lựa chọn 3 trường hợp điển hình để giới thiệu tại thực địa.
• Đã đánh giá công nghệ và khía cạnh kinh tế của ba trường hợp được chọn Trường hợp điển hình 1: Giới thiệu hệ thống cung ứng sinh khối mới hiệu quả (cận chuyển và dỡ hàng) Bằng thuyền lớn hơn 25 tấn và dùng công cụ dỡ hàng cơ học. Giảm 15 % chi phí cung ứng bằng thuyền lớn hơn. Tiết kiệm khi đầu tư công cụ dỡ hàng cơ học tại nhà máy điện sinh khố.i Chi phí vận chuyển vỏ trấu bằng xe tải cao hơn khoảng 2 lần so với vận chuyển bằng thuyền.
Theo sự phát triển của khoa học, công nghệ, năng lượng sinh khối được khai thác với quy mô rộng hơn, nguồn nguyên liệu cũng phong phú hơn: từ gỗ, chất thải gia súc, rác thải, nước thải hay các cây chuyên dụng như jatropha, oliu... và các ứng
42
dụng cũng nhiều hơn, như: nhiên liệu sinh học ethanol có trong xăng sinh học E5. Đã một thời được chú trọng phát triển ở các khu trang trại chăn nuôi, các vùng nông thôn của nước ta. Đặc biệt, năng lượng sinh học còn giúp chúng ta có thể biến rác thải, nước thải thành nguồn điện năng thiết yếu trong cuộc sống của con người, và ứng dụng này đang được nghiên cứu, xây dựng tại thành phố HCM.
Thành phố HCM đang nghiên cứu xây dựng nhà máy sản xuất điện từ rác thải với công suất dự tính là 1000 tấn/ngày. Nhà máy được xây dựng theo công nghệ Hàn Quốc, với vốn đầu tư khoảng 180 triệu USD, trong đó 80% kinh phí là của đối tác và 20% còn lại là vốn đối ứng của thành phố.
Theo thống kê của thành phố, mỗi ngày thành phố HCM thải ra khoảng 7000- 8000 tấn rác, trong đó rác hữu cơ chiếm 82%. Hiện nay, lượng rác thải mỗi ngày đều do công ty Môi trường đô thị thành phố xử lý, trong đó 70% là đem đi chon lấp, và chi phí để xử lý một tấn rác là 20 USD.
Nếu dự án nhà máy điện rác của thành phố được thực hiện, không những thành phố không bị mất đi quỹ đất vào việc chôn lấp rác thải, mà còn thu được 40 USD/ tấn rác từ việc bán nguồn điện được sản xuất bởi việc đốt rác này.
Tuy nhiên, để xây dựng được nhà máy điện năng từ rác thải với hiệu suất cao