1.1.1 .Cơ sở khoa học
1.1.3.2. Sản lượng trobay và tình hình sử dụng trobay trên thế giới
Nhu cầu tiêu thụ điện năng trên thế giới không ngừng tăng lên theo tốc độ phát triển của nền kinh tế xã hội. Các nguồn cung cấp điện năng mới hiện nay đang phát triển nhanh chóng phải kể đến như năng lượng mặt trời, năng lượng gió, năng lượng thủy triều… Tuy có nhiều ưu điểm và được khuyến khích sử dụng nhưng các nguồn cung cấp điện năng này hiện nay mới chỉ đáp ứng được một lượng rất nhỏ nhu cầu điện năng toàn cầu và chỉ tập trung ở một vài nước phát triển. Nguồn cung cấp điện năng chủ yếu vẫn dựa trên các nguồn truyền thống và khơng ngừng phát triển hàng năm. Trong đó các nhà máy nhiệt điện sử dụng nhiên liệu hóa thạch chiếm một tỷ trọng lớn.
Hình 1.4 Biểu đồ sản lượng tro bay và phần trăm sử dụng tro bay ở Mỹ từ 1966-2012
Mỹ là một trong các quốc gia tiêu thụ điện năng hàng đầu thế giới và cũng là nước có sản lượng các sản phẩm từ quá trình đốt cháy than đá trong các nhà máy nhiệt điện lớn của thế giới (ttp://www.acaa- usa.org/Publications/ProductionUseReports.aspx). Năm 2007, Mỹ đã tạo ra hơn 125 triệu tấn các sản phẩm từ than đá bao gồm tro bay, tro đáy lò, xỉ lò…
Phần trăm sử dụng tro bay ở Mỹ đã giảm trong những năm 2007 - 2010, nhưng sau đó tỷ lệ sử dụng tro bay lại tăng.
Trung Quốc là nước đứng đầu về sản xuất điện năng từ than đá, do vậy lượng tro bay tạo ra từ việc đốt than đá cũng rất lớn. Năm 2009, công suất phát điện và điện năng của các nhà máy nhiệt điện đều tăng khoảng 7 - 8%.
Mặc dù, lượng tiêu thụ than đã được giảm xuống bằng cách nâng cao hiệu quả của máy phát điện, nhưng lượng tro bay tạo ra vẫn duy trì đà tăng. Năm 2010, lượng tro bay tạo ra là 480 triệu tấn và với tốc độ tăng trưởng 20 triệu tấn mỗi năm, dự kiến lượng tro bay tạo ra ở Trung Quốc hiện nay đạt trên 500 triệu tấn (Market landscape and Policy Analysis,2010 )
Hình 1.5 Biểu đồ lượng tro bay tạo thành, tro bay sử dụng và phần trăm sử dụng tro bay ở Trung Quốc từ 2001-2008
Ở Ấn Độ, một lượng lớn tro bay tạo ra trong quá trình đốt cháy than của các nhà máy nhiệt điện. Lượng tro bay tạo ra hàng năm liên tục tăng từ khoảng 1 triệu tấn vào năm 1947 lên khoảng 40 triệu tấn trong năm 1994 và năm 2012 vào khoảng 131 triệu tấn. Kể từ 1996 - 1997 đến 2010 - 2011, lượng tro bay sử dụng vào trong các lĩnh vực công nghiệp cũng tăng (năm 1996-1997 là 9,63%
đến năm 2010-2012 là 56%). Năm 2009 - 2010 ở Ấn Độ đạt được mức độ sử dụng tro bay cao nhất 63% (ttp://flyash2012.missionenergy.org/intro.html)
Thống kê của các nhà khoa học Hy Lạp cho thấy lượng tro bay sinh ra gần như tỷ lệ tuyến tính với lượng nhiên liệu than đá được sử dụng. Theo ước tính, lượng tro bay thải ra trên toàn cầu vào khoảng trên 700 triệu tấn. Sản lượng và phần trăm sử dụng tro bay của một số nước được trình bày trong bảng sau.
Bảng 1.6. Sản lượng và phần trăm sử dụng tro bay ở một số nước
TT Nước sản xuất Sản lượng tro bay
hàng năm (triệu tấn) Tro bay sử dụng (%) 1 Trung Quốc (2010) 480 67 2 Ấn Độ (2012) 131 54 3 Mỹ (2010) 70 45 4 Đức 40 85 5 Anh 15 50 6 Úc 10 85 7 Canada 6 75 8 Pháp 3 85 9 Đan Mạch 2 100 10 Ý 2 100 11 Hà Lan 2 100
Nguồn. (Manorama Gupta and S.P. Singh ,2013)
Ở Việt Nam, phần lớn các nhà máy nhiệt điện đốt than chủ yếu tập trung ở phía Bắc, do gần nguồn than. Tổng công suất các nhà máy nhiệt điện đang vận hành tính ở thời điểm 2010 là 4.250 MW (Manorama Gupta and S.P. Singh, 2013) và dự kiến vào năm 2020 sẽ là 7.240 MW.
Bảng 1.7. Tro bay từ các nhà máy nhiệt điện trong giai đoạn 2010-2030
TT Năm Công suất
(MW)
Tiêu thụ than (Triệu tấn/năm)
Lượng tro bay (Triệu tấn/năm)
1 2010 4.250 12,75 3,82 - 4,46
2 2015 6.240 18,72 5,61 - 6,55
3 2020 7.240 21,72 6,51 - 7,60
Nguồn:(Kiều Cao Thăng, Nguyễn Đức Quý, 2017)
Nguồn cung cấp than nhiên liệu trong nước cho các nhà máy điện thường là loại than chất lượng thấp, có độ tro lớn hơn 31÷32%, thậm chí đến 43÷45%. Do đó, các nhà máy nhiệt điện thải ra lượng tro bay khá lớn, có thể chiếm tới 20-30% lượng than sử dụng.