Tổng quan về cung cấp và sử dụng nhiờn liệu tha nở Việt Nam

2.2. Cỏc loại nhiờn liệu sử dụng trong lũ hơi cụng nghiệp Việt Nam

2.2.1. Tổng quan về cung cấp và sử dụng nhiờn liệu tha nở Việt Nam

2.2.1.1. Tiềm năng tài nguyờn

- Nguồn nhiờn liệu và năng lƣợng của nƣớc ta, trƣớc hết phải kể đến đú là than. - Tổng tài nguyờn than: 48,7 tỉ tấn, trong đú trữ lƣợng chắc chắn cấp là (A+B) và tin cậy (C1) chiếm 6 %; tài nguyờn dự tớnh (C2) và dự bỏo (P): chiếm 94 %.

- Trong đú tài nguyờn ở bể than Đụng Bắc khoảng 8,7 tỉ tấn (antraxit), trữ lƣợng tin cậy khoảng 20 %.

- Tài nguyờn ở bể than đồng bằng sụng Hồng (Hƣng Yờn, Thỏi Bỡnh): khoảng 39,4 tỉ tấn (than ỏ bitum), nhƣng điều kiện địa chất và khai thỏc rất phức tạp, trờn mặt là diện tớch lỳa (ảnh hƣởng đến an ninh lƣơng thực); giỏ thành khai thỏc cao.

- Ngoài ra cũn cú than mỡ ở phớa Bắc và than bựn ở đồng bằng sụng Cửu Long.

6% 5% 89% Cấp trữ lƣợng, tài nguyờn A+B+C1 C2 P

17

Bảng 2.1. Tài nguyờn trữ lượng than huy động vào quy hoạch [3]

STT Khu mỏ Tổng (tr tấn) Chắc Chắn Tin cậy Dự tớnh Dự bỏo (A+B) (C 1) ( C2) (P) Tổng cộng toàn ngành 7.200 248 1.316 1.363 4.274 Vinacomin quản lý 2.504 245 918 1.165 177 I Bể than Đụng Bắc 3.280 215 889 1.151 1.025 I.1 Cỏc mỏ Vinacomin quản lý 2.420 212 882 1.149 177 1 Vựng Uụng Bớ 951 11 392 485 62 2 Vựng Hũn Gai 472 23 117 277 55 3 Vựng Cẩm Phả 997 177 373 387 59 I.2 Cỏc mỏ mới (khu vực Đụng Triều-Phả Lại và Nếp lừm Bảo Đài) 860 3 7 2 848 II Vựng Nội Địa 84 33 36 16 0

III Cỏc mỏ than địa

phƣơng 18 0 8 5 5

IV Cỏc mỏ than bựn 200 0 97 64 40

V Bể than Đồng bằng

sụng Hồng 3.618 0 287 127 3.204

(Nguồn: Quy hoạch phỏt triển ngành than 2012)

2.2.1.2. Hiện trạng và nhu cầu

18% 0% 81% 1% Chủng loại than Anthracite Than mỡ Á bitum Than bựn

18

Trong những năm qua, khai thỏc than lộ thiờn luụn đúng vai trũ chủ đạo và đạt từ 55  60 % tổng sản lƣợng than khai thỏc. Hiện cú 5 mỏ lộ thiờn lớn sản xuất với cụng suất trờn 2 triệu tấn/năm (Cao Sơn, Cọc 6, Đốo Nai, Hà Tu, Nỳi Bộo), 15 mỏ lộ thiờn vừa và cụng trƣờng lộ thiờn, với cụng suất từ 100  700 ngàn tấn/năm và một số điểm khai thỏc lộ vỉa với sản lƣợng dƣới 100 ngàn tấn/năm.

Hiện cú trờn 30 mỏ hầm lũ đang hoạt động. Trong đú cú 9 mỏ cú trữ lƣợng huy động lớn, cú cụng nghệ và cơ sở hạ tầng tƣơng đối hoàn chỉnh, khai thỏc với sản lƣợng từ 1,0 triệu tấn/năm trở lờn, nhƣ mỏ: Mạo Khờ (1,6 tr.tấn), Nam Mẫu (1,5 tr.tấn), Vàng Danh (3,1 tr.tấn), Hà Lầm (1,77 tr.tấn), Ngó Hai (Quang Hanh, 1,05 tr.tấn), Khe Chàm (1,01 tr.tấn), Khe Tam (Dƣơng Huy 2,0 tr.tấn), Lộ Trớ (Thống Nhất 1,59 tr.tấn) và Mụng Dƣơng (1,5 tr.tấn). Cỏc mỏ cũn lại sản lƣợng dƣới 1,0 triệu tấn/năm, diện tớch khai thỏc hẹp, trữ lƣợng ớt nờn khụng cú điều kiện cơ giới húa cụng nghệ. [3]

Theo quy hoạch phỏt ngành than Việt Nam đến 2020, xột đến 2030 thỡ đến năm 2015 nhu cầu than toàn bộ nền kinh tế là 63.330.106 tấn/năm (trong đú nhu cầu than cho điện là 31.8 triệu tấn/năm) và sau năm 2015 lƣợng than nhập khẩu sẽ tăng nhanh.

Bảng 2.2. Dự kiến nhu cầu, khối lượng xuất, nhập khẩu than

Nội dung Đơn vị Năm

2015 2020 2025 2030

Tổng nhu cầu Triệu tấn/năm 63,303 158,092 235,566 398,405

Nhập khẩu Triệu tấn/năm 6,043 46,353 75,740 156,144

Xuất khẩu Triệu tấn/năm 4,043 4,602 3,341 2,215

(Nguồn: Quy hoạch phỏt ngành than Việt Nam đến 2020, xột đến 2030)

Ngành than đó đặt vấn đề khai thỏc nguồn than nõu của khu vực đồng bằng sụng Hồng từ năm 2020. Tuy nhiờn, việc khai thỏc bể than đồng bằng Sụng Hồng vẫn cũn nhiều vấn đề cần đƣợc làm rừ trƣớc khi triển khai nhƣ: cụng nghệ và hiệu quả khai thỏc, cỏc giải phỏp giảm thiểu tỏc động tiờu cực đến mụi trƣờng…

19

2.2.1.3. Đặc điểm và việc sử dụng nhiờn liệu than ở Việt Nam

a. Đặc điểm

Than đỏ là một loại nhiờn liệu húa thạch đƣợc hỡnh thành ở cỏc hệ sinh thỏi đầm

lầy nơi xỏc thực vật đƣợc nƣớc và bựn lƣu giữ khụng bị ụxi húa và phõn hủy bởi sinh vật. Thành phần chớnh của than đỏ là cacbon, ngoài ra cũn cú cỏc nguyờn tố khỏc nhƣ lƣu huỳnh, hydro, oxy... Than đỏ là cỏc lớp đỏ cú màu đen hoặc đen nõu cú thể đốt chỏy đƣợc. Than đỏ là nguồn nhiờn liệu sản xuất điện năng lớn nhất thế giới, cũng nhƣ là nguồn thải khớ CO2 (carbon dioxide) lớn nhất, đƣợc xem là nguyờn nhõn hàng đầu gõy nờn hiện tƣợng núng lờn toàn cầu. Than đỏ đƣợc khai thỏc từ cỏc mỏ than lộ thiờn hoặc dƣới lũng đất (hầm lũ). [15]

Thành phần nguyờn tố húa học trong nhiờn liệu rắn và lỏng gồm cú: cacbon, hydro, lƣu huỳnh, oxy, nitơ, tro (cỏc khoỏng chất) và ẩm.

- Cacbon là thành phần chỏy chủ yếu trong nhiờn liệu rắn, nhiệt lƣợng phỏt ra khi chỏy 1 kg cacbon (nhiệt trị của cacbon) khoảng 34.150 kJ/kg. Lƣợng cacbon trong nhiờn liệu càng nhiều thỡ nhiệt trị của nhiờn liệu càng cao. Tuổi hỡnh thành nhiờn liệu càng già thỡ thành phần cacbon càng cao, song khi ấy độ liờn kết của than càng lớn nờn than càng khú chỏy.

- Hydro là thành phần chỏy quan trọng của nhiờn liệu rắn, khi chỏy tỏa ra nhiệt lƣợng 144.500 kJ/kg. Nhƣng lƣợng hydro cú trong thiờn nhiờn rất ớt; trong nhiờn liệu lỏng cú nhiều hydro hơn nhiờn liệu rắn.

- Lưu huỳnh là thành phần chỏy trong nhiờn liệu và là nguyờn tố cú hại. Khi chỏy lƣu huỳnh sẽ tạo ra khớ SO2 hoặc SO3. Lỳc gặp hơi nƣớc SO3 dễ hũa tan tạo ra axit H2SO4 gõy ăn mũn kim loại. Khớ SO2 thải ra ngoài là khớ độc nguy hiểm.

- Oxy và nitơ là những chất trơ trong nhiờn liệu rắn và lỏng. Sự cú mặt của oxy và nitơ làm giảm thành phần chỏy của nhiờn liệu làm cho nhiệt trị của nhiờn liệu giảm xuống. Nhiờn liệu càng non thỡ oxy càng nhiều. Khi đốt nhiờn liệu, nitơ khụng tham gia quỏ trỡnh chỏy chuyển thành dạng tự do ở trong khúi.

20

- Ẩm là thành phần cú hại, khụng những khụng chỏy và tỏa nhiệt mà cũn tiờu tốn nhiệt để làm bốc hơi ẩm, làm tăng nhiệt độ đọng sƣơng của khúi nhất là khi đốt nhiờn liệu cú nhiều lƣu huỳnh.

- Tro là tổng hợp những thành phần khụng chỏy đƣợc ở thể rắn, tro cú tỏc dụng xấu: làm giảm nhiệt lƣợng của nhiờn liệu, gõy hiện tƣợng bỏm bẩn, mài mũn cỏc bề mặt truyền nhiệt, cỏc đƣờng ống dẫn, quạt khúi v.v… Trong cụng nghệ đốt, ta thƣờng quan tõm đến nhiệt độ biến dạng, nhiệt độ mềm và nhiệt độ núng chảy của tro. [1]

b. Phõn loại than

Than đƣợc sử dụng trong lũ hơi bao gồm cỏc loại dƣới đõy:

- Than bựn: là dạng ban đầu của thực vật chuyển húa thành than đỏ, cú độ ẩm rất lớn, chất bốc cao, tro khụng nhiều, dễ chỏy tuy nhiờn nhiệt trị khụng cao khoảng 8.500 đến 12.000 kJ/kg nờn ớt đƣợc dựng trong cụng nghiệp và đƣợc xếp vào loại nhiờn liệu địa phƣơng.

- Than nõu: là dạng tiếp theo của than bựn, độ ẩm và chất bốc tƣơng đối cao, dễ chỏy nhƣng thành phần cacbon ớt nờn nhiệt trị chƣa cao.

- Than đỏ: là loại than cú tuổi hỡnh thành tƣơng đối cao, cỏc đặc tớnh cũng dao động trong phạm vi khỏ rộng, riờng nhiệt trị thay đổi từ khoảng 33.000 đến 38.000 kJ/kg, chất bốc thay đổi từ 2 ữ 55 %, đƣợc chia thành cỏc loại sau:

- Than cú ngọn lửa dài với chất bốc khỏ cao, dễ chỏy, cho ngọn lửa dài và xanh. - Than khớ (gas) cú chất bốc khỏ cao, từ 35 ữ 42 %, dễ chỏy và chỏy nhanh.

- Than mỡ (luyện cốc) chỏy cú ngọn lửa sỏng và ngắn, thƣờng dựng để luyện cốc cho ngành luyện kim.

- Than gầy cú chất bốc dƣới 17 %, khú chỏy, ngọn lửa ngắn và vàng, cốc khụng thiờu kết.

- Than antraxit cú tuổi hỡnh thành cao nhất, chất bốc rất ớt khoảng từ 2 ữ 9 %, hàm lƣợng cacbon rất cao cú thể lờn đến 98 %, chỏy cho ngọn lửa xanh nhạt, khụng khúi. Thành phần cacbon cao nhƣng hàm lƣợng hydro ớt nờn nhiệt trị khụng cao bằng than mỡ mà nhiệt độ bắt lửa lại cao nờn rất khú đốt chỏy. Đõy là loại than cú rất nhiều ở nƣớc ta. [2]

21

c. Tỡnh hỡnh sử dụng than trong lũ hơi Việt Nam

Than đƣợc sử dụng nhiều trong sản xuất và đời sống. Trƣớc đõy, than dựng làm nhiờn liệu cho mỏy hơi nƣớc, đầu mỏy xe lửa. Sau đú, than làm nhiờn liệu cho nhà mỏy nhiệt điện, ngành luyện kim, đặc biệt sử dụng cho lũ hơi.

Than đúng vai trũ sống cũn với sản xuất điện và sẽ cũn duy trỡ trong tƣơng lai. Lƣợng tiờu thụ than cũng đƣợc dự bỏo sẽ tăng ở mức từ 0,9 % đến 1,5 % từ nay cho đến năm 2030. Tiờu thụ than cho nhu cầu trong cỏc lũ hơi sẽ tăng khoảng 1,5 %/năm trong khi than non, đƣợc sử dụng trong sản xuất điện, tăng mức 1 %/năm.

Than cung ứng 25 % nhu cầu năng lƣợng của thế giới và tạo ra 40 % sản lƣợng điện năng trờn thế giới; với trữ lƣợng dồi dào và rộng khắp trong khi giỏ cả lại tƣơng đối rẻ, do vậy chỳng đƣợc xem là nguồn nhiờn liệu “tỡnh thế” trong giai đoạn nhõn loại đang cố gắng tỏch khỏi sự lệ thuộc vào dầu - khớ và chuyển dần sang cỏc dạng nhiờn liệu bền vững, thõn thiện với mụi trƣờng nhƣ năng lƣợng mặt trời và giú,..

So với dầu - khớ, than đỏ là nguồn tài nguyờn cú ƣu thế vƣợt trội hơn hẳn, chẳng hạn nhƣ phạm vi phõn bổ rộng khắp cỏc nƣớc trờn thế giới với trữ lƣợng cú thể phục hồi ở khoảng 70 nƣớc. Với mức khai thỏc nhƣ hiện nay, ƣớc tớnh trữ lƣợng than đỏ trờn thế giới sẽ đủ đỏp ứng nhu cầu tiờu thụ của nhõn loại trong khoảng 200 năm nữa. [15]

Hiện tại cỏc lũ hơi ở Việt Nam sử dụng nhiờn liệu than là nhiều nhất so với cỏc loại nhiờn liệu khỏc, than đỏ sử dụng trong cỏc lũ hơi rất đa dạng tựy theo yờu cầu cụng nghệ bao gồm nhiều loại nhƣ sau: than cục (Cục 2a HG; Cục 2b HG; Cục 3 HG; Cục 4a HG; Cục 4b HG; Cục 5a HG; Cục 5b HG), than cỏm (Cỏm 1 HG; Cỏm 2 HG; Cỏm 3a HG; Cỏm 3b HG; Cỏm 3c HG. Cỏm 4a HG; Cỏm 4b HG; Cỏm 5 HG; Cỏm 6a HG; Cỏm 6b HG), than bựn (bựn tuyển 1a HG; bựn tuyển 1b HG) tiờu chuẩn này đƣợc ỏp dụng cho cỏc loại than cục, than cỏm và than bựn thƣơng phẩm của vựng Hũn Gai - Cẩm Phả. Một số bảng tiờu chuẩn than cục, than cỏm và than bựn của cỏc vựng khỏc cú thể tham khảo trong phần phụ lục.

22

Ngoài việc sử dụng than làm nhiờn liệu cho lũ hơi, thỡ cỏc lũ hơi cụng nghiệp của Việt Nam cũn sử dụng cỏc loại nhiờn liệu khỏc đi kốm với than để cú thể nõng cao hiệu suất chỏy hoặc giảm chi phớ nhiờn liệu nhƣ đốt kốm với gỗ hoặc cỏc phụ phẩm khỏc. Bờn cạnh đú lũ hơi cũn sử dụng cỏc loại nhiờn liệu khỏc nhƣ dầu và biomass – chủ yếu là cỏc phế phẩm nụng nghiệp nhƣ trấu, củi, bó mớa, vỏ hạt điều…để tiết kiệm nhiờn liệu và giảm phỏt thải khớ CO2 vào khớ quyển.

2.2.2. Tổng quan về cung cấp và sử dụng nhiờn liệu dầu ở Việt Nam2.2.2.1. Tiềm năng tài nguyờn 2.2.2.1. Tiềm năng tài nguyờn

Dầu khớ cú vai trũ rất quan trọng đối với nền kinh tế thế giới núi chung và kinh tế Việt Nam núi riờng; là nguồn năng lƣợng cần thiết cho cuộc sống. Theo số liệu thống kờ của BP [4], Việt Nam là quốc gia đứng thứ 28 trờn tổng số 52 nƣớc trờn thế giới cú tài nguyờn dầu khớ. Tớnh đến hết năm 2013, trữ lƣợng dầu thụ xỏc minh của Việt Nam vào khoảng 4,4 tỷ thựng đứng thứ nhất trong khu vực Đụng Nam Á, cũn lƣợng khớ xỏc minh của Việt Nam vào khoảng 0,6 nghỡn tỷ m3, đứng thứ 3 trong khu vực Đụng Nam Á (sau Indonesia và Malaysia). Việt Nam bắt đầu khai thỏc dầu cựng với khớ đồng hành từ năm 1986 (mỏ Bạch Hổ ở thềm lục địa phớa Nam). Dầu khớ đƣợc khai thỏc chủ yếu từ trong lũng thềm lục địa và gúp phần cung cấp năng lƣợng và nhiờn liệu cho phỏt triển kinh tế đất nƣớc, tăng kim ngạch xuất khẩu. [5]

* Cỏc mỏ dầu khớ tại Việt Nam

Toàn ngành đó khai thỏc đƣợc 268,31 triệu tấn dầu thụ; trong đú, sản lƣợng khai thỏc từ Vietsopetro đạt 189,9 triệu tấn, sản lƣợng khai thỏc từ PVEP (Tổng Cụng ty Thăm dũ Khai thỏc Dầu khớ – Petrovietnam Exploration Production Corporation) đạt 78,3 triệu tấn. Riờng năm 2013, sản lƣợng khai thỏc dầu thụ là 15,25 triệu tấn; năm 2014 đạt 17,39 triệu tấn, đặc biệt trong năm 2015, mức sản lƣợng vẫn tiếp tục tăng và duy trỡ ở mức cao đạt 18,75 triệu tấn.

Những năm qua, ngành Dầu khớ Việt Nam đó nỗ lực đẩy mạnh cụng tỏc tỡm kiếm, thăm dũ, phỏt triển mỏ. Quỏ trỡnh tỡm kiếm thăm dũ trong giai đoạn 2011 – 2015 đó đƣa đƣợc 36 mỏ và cụng trỡnh dầu khớ mới vào khai thỏc. Tuy nhiờn cỏc mỏ dầu này

23

đều cú trữ lƣợng nhỏ (mỏ dầu lớn nhất trong số cỏc mỏ mới phỏt hiện là mỏ Sƣ Tử Đen với trữ lƣợng khoảng 100 triệu tấn, chỉ bằng 1/3 mỏ Bạch Hổ). [5]

2.2.2.2. Hiện trạng và nhu cầu

Cỏc nguồn năng lƣợng đang đƣợc sử dụng gồm cú: gỗ, sức nƣớc, sức giú, địa nhiệt, ỏnh sỏng mặt trời, nhiờn liệu húa thạch (than đỏ và dầu khớ tự nhiờn) và nhiờn liệu hạt nhõn (uranium). Hiện nay, nguồn nguyờn liệu húa thạch chiếm khoảng 90 % nguồn cung cấp năng lƣợng sơ cấp. Trong đú, phần lớn là dầu mỏ

chiếm 40 % năng lƣợng húa thạch, tiếp theo là khớ thiờn nhiờn chiếm 24 %, và than chiếm khoảng 26 %. Nhƣ vậy, dầu khớ chiếm tới 64 % tổng năng lƣợng đang sử dụng của toàn thế giới. [6]

Dầu khớ là nguồn tài nguyờn cú hạn và theo dự kiến chỉ cú thể khai thỏc trong vũng khoảng 40 năm. Chớnh vỡ vậy, cỏc lĩnh vực năng lƣợng khỏc đang đƣợc rỏo riết nghiờn cứu và đƣa vào khai thỏc sử dụng nhƣng vẫn chƣa đỏp ứng đƣợc nhu cầu bởi giỏ thành đầu tƣ cao. Nguồn năng lƣợng than đƣợc cho rằng cú thể cũn khai thỏc trong khoảng 200 năm nữa nhƣng do lƣợng khớ CO2 thải ra quỏ lớn và làm tăng nhiệt độ trỏi đất lờn nhanh chúng. Năng lƣợng từ mặt trời, sức giú và súng biển hiện nay chỉ cung cấp đƣợc 10 % trong tổng số năng lƣợng cần thiết do giỏ thành cao và cần một diện tớch lớn nờn chƣa đem lại hiệu quả. [6]

* Nhu cầu sử dụng

Nhu cầu sử dụng cỏc sản phẩm từ dầu mỏ ngày càng tăng do sự bựng nổ dõn số, cỏc ngành cụng nghiệp tiếp tục phỏt triển, đặc biệt là sự bựng nổ của ngành giao thụng do nhu cầu đi lại ngày càng nhiều… Ngoài ra, đõy cũn là nguồn năng lƣợng chƣa thể thay thế ngay bằng nguồn năng lƣợng khỏc. Theo Viện phõn tớch An ninh Năng lƣợng toàn cầu, nhu cầu tiờu thụ dầu toàn cầu sẽ tăng khoảng 60 % trong năm 2020 so với hiện nay. Theo Tổ chức quản trị thụng tin năng lƣợng (Business

Nguồn: Viện năng lượng nguyờn tử Việt Nam

24

Monitori International), nhu cầu tiờu thụ dầu lỏng của thế giới tăng lờn khoảng 107 triệu thựng/ngày trong năm 2030, ở Việt Nam mức tiờu thụ dầu sẽ tăng và đạt mức 460.000 thựng/ngày vào năm 2014. [6]

* Khả năng cung cấp

Ngành dầu mỏ của Việt Nam chỉ mới đi vào khai thỏc nờn vẫn chƣa thể đỏp ứng đủ nhu cầu sử dụng trong nƣớc. Hiện nay, nƣớc ta chủ yếu vẫn là khai thỏc để xuất khẩu dầu thụ, nhập khẩu dầu tinh phục vụ cho nhu cầu nội địa. Một số nhà mỏy lọc dầu đó đi vào hoạt động nhƣ nhà mỏy lọc dầu Dung Quất, nhà mỏy lọc dầu Nghi Sơn…nhƣng mới chỉ cung cấp đƣợc khoảng 30 % nhu cầu nội địa. [6]

* Sản lượng khai thỏc và trữ lượng dầu mỏ ở Việt Nam

Tớnh đến ngày 31/12/2015 toàn ngành Dầu khớ đó khai thỏc đƣợc 352,68 triệu tấn dầu và 114,03 tỷ m3 khớ cộng dồn. Trong đú, cỏc mỏ dầu trong đỏ múng chiếm tới 80 % trữ lƣợng và sản lƣợng khai thỏc dầu của Việt Nam. Trong giai đoạn 1986 – 2013, sản lƣợng khai thỏc dầu, khớ đó tăng lờn đỏng kể, trung bỡnh đạt trờn 16 triệu tấn dầu thụ/năm, sản lƣợng khớ cũng đạt trờn 7 tỷ m3/năm, tƣơng đƣơng 0,5 %