III. khai thác năng lợng sinh khố
1. Hiện trạng khai thác sinh khối cho sản xuất năng lợng ở Việt Nam
Việt Nam
Sinh khối (SK) bao gồm gỗ và các phế thải của nó cũng nh phụ phẩm cơng-nơng nghiệp đang đợc khai thác, sử dụng rộng rãi ở Việt Nam cho sản xuất năng lợng bao gồm cả sản xuất điện lẫn nhiệt năng. Diến biến về tỷ trọng và lợng tiêu thụ năng lợng sinh khối (NLSK) trong các năm 1990/1995/2000 đợc tổng hợp và trình bày ở bảng 1 cho thấy, tiêu thụ NLSK luôn chiếm tỷ trọng cao trong tổng tiêu thụ năng lợng (NL) cuối cùng của quốc gia và hiện nay đang đáp ứng trên 50% tổng nhu cầu năng lợng.
Bảng 5.3. Vai trò của NLSK trong tổng tiêu thụ NL cuối cùng ở Việt nam
Năm Tổng tiêu thụNL cuối cùng Quốc gia (KTOE) Tổng tiêu thụ NL sinh khối (KTOE) Tỷ trọng của NL sinh khối trong tổng tiêu thụ (%) 199 0 16879 12390 73 199 5 20594 13480 65 200 0 26007 14000 54
Ghi chú: Tổng tiêu thụ NL cuối cùng bao gồm: Các sản phẩm dầu, than, điện và SK
Theo tổng kê, trong những năm qua lợng SK đợc tạo ra luôn tăng với nhịp tăng trởng khoảng 1-4%/năm. Đây là nguồn nhiên liệu đợc khai thác trực tiếp nh năng lợng gỗ hoặc là có sẵn tại chỗ nh phế thải–phụ phẩm (trấu, bã mía, đầu mẩu gỗ, vỏ cà phê...) ở một số ngành chế biến, sản xuất công, nông, lâm nghiệp...
Hiện tại, NLSK hầu nh đợc khai thác bằng cách gom nhặt hoặc có sẵn tại chỗ, ít có sự trao đổi bn bán. Do tính chất phi thơng mại, nên việc khai thác NLSK cho sản xuất năng lợng, một mặt vẫn cha đợc các nhà kế hoạch năng lợng quan tâm thích
đáng. Mặt khác NLSK thờng là sản phẩm phụ của cây trồng. Các cơ quan có liên quan đến việc quy hoạch phát triển nơng - lâm nghiệp thờng cha có thói quen qui hoạch sử dụng các sản phẩm phụ – phế thải để làm nhiên liệu đốt. Do vậy, đối với các khu vực sản xuất tập trung. NLSK thờng ít đợc sử dụng hoặc bỏ đi gây ảnh hởng đến môi trờng sinh thái.
Nguồn NLSK ở Việt Nam là rất lớn và khá đa dạng. Là nớc nơng nghiệp có vị trí địa lý - khí hậu thuận lợi cho việc phát triển nguồn SK. Ước tính mỗi năm có khoảng trên 50 triệu tấn sinh khối (SK) đợc tạo ra từ nguồn phụ phẩm – phế thải. Tuy nhiên, hiện nay mới chỉ có trên 30% SK đợc khai thác đa vào sử dụng cho mục đích năng lợng, chủ yếu làm chất đốt cho đun nấu ở các hộ gia đình và một lợng nhỏ đợc sử dụng cho phát điện với công suất lắp đặt là 120 MW điện tại các nhà máy đờng. Hiện trạng khai thác và sử dụng SK cho sản xuất NL phân theo chủng loại, lĩnh vực và các sử dụng cuối cùng đợc mô tả ở các mục dới đây.
1.1. Sử dụng SK theo loại nhiên liệu
NLSK bao gồm gỗ, rơm rạ, trấu, bã mía và các loại SK khác. Đây là nguồn năng lợng-nhiên liệu quan trọng, chiếm tỷ trọng lớn nhất trong tổng tiêu thụ năng lợng ở lĩnh vực hộ gia đình khu vực nông thôn và miền núi. Thị trờng NLSK hiện nay vẫn vận hành theo cơ chế Tự cung - Tự cấp
Gỗ củi: Khoảng 20% lợng gỗ củi tiêu thụ đợc mua bán trên thị
trờng, còn lại là tận thu hoặc tự kiếm. Gỗ củi đợc sử dụng làm nhiên liệu cho các lị đốt gạch ngói, nung gốm sứ, chế biến bánh, bún, đậu, kẹo các loại... nấu ăn hộ gia đình. Tổng lợng tiêu thụ gỗ củi cả nớc năm 2000 là 24,5 triệu tấn, tơng đơng với 8,805 triệu TOE (tấn dầu tơng đơng).
Rơm rạ: Đợc sử dụng làm chất đốt cho đun nấu hộ gia
đình và tập trung phần lớn ở các vùng nông thôn miền Bắc. ở miền Nam và miền Trung rơm rạ cha đợc khai thác mà phần lớn để lại ruộng và đốt bỏ. Tổng lợng rơm rạ sử dụng làm nhiên liệu năm 2000 là 7, 8 triệu tấn (1,950 triệu TOE), chiếm 24% của tổng lợng rơm rạ.
Trấu: Một phần trấu đợc sử dụng làm nhiên liệu cho đốt
gạch ở các tỉnh Miền nam và làm chất đốt cho đun nấu ở các hộ gia đình nơng thơn trong cả nớc. Tổng lợng trấu sử dụng làm
nhiên liệu năm 2000 là 2,7 triệu tấn, chiếm 42% của tổng lợng trấu đợc tạo ra hàng năm.
Bã mía: Tại 43 nhà máy đờng hiện có, phần lớn lợng bã mía
đã đợc sử dụng cho sản xuất điện/nhiệt (công nghệ đồng phát năng lợng - Cogeneration) với khoảng 120 MWe công suất đặt. Theo báo cáo và điều tra, các nhà máy này mới chỉ sử dụng khoảng 60-80% lợng bã mía cho mục đích trên. Số lợng bã mía thừa cịn lại khoảng 20-40% tại các nhà máy cha đợc sử dụng. Phần lớn các nhà máy đều có nhu cầu đốt lợng bã mía thừa này để phát điện, lợng điện thừa có thể nối lới (bán cho EVN). Tuy nhiên, do cha có các hợp đồng mua bán điện thống nhất nên việc mở rộng sử dụng bã mía thừa cịn nhiều trở ngại. Hiện nay, trong số 43 nhà máy đã có 3 nhà máy bán điện lên lới quốc gia với giá khoảng 400 đ/kWh và một nhà máy tự đầu t xây dựng trạm biến áp và đờng đây để bán cho các hộ tiêu thụ lân cận với giá 650đ/kWh. Ngồi lợng bã trên cịn có một lợng bã mía khác phân tán rải rác đợc sử dụng làm nhiên liệu đốt ở các lò đờng t nhân và đun nấu hộ gia đình. Tổng lợng tiêu thụ bã mía làm nhiên liệu trong năm 2000 là 3,4 triệu tấn, chiếm 75% của tổng lợng bã mía cả nớc. Trong đó lợng bã mía sử dụng cho phát điện là 2 triệu tấn, chiếm 58% của tổng.
Các loại SK và phế thải khác: Vỏ cà phê, vỏ lạc, thân /lõi
ngô, đậu, dừa, mùn ca, gỗ vụn... cũng đã đợc sử dụng làm chất đốt. Nhng hiện nay, các loại SK này mới chỉ khai thác sử dụng khoảng 40%. Tổng tiêu thụ các dạng sinh khối này năm 2000 khoảng 1,68 triệu TOE.
1.2. Sử dụng năng lợng sinh khối (NLSK) theo lĩnh vực
1.2.1. Sử dụng NLSK ở lĩnh vực đun nấu hộ gia đình
Các sử dụng cuối cùng bao gồm: Cho nấu ăn, nấu cám lợn và các nhu cầu nhiệt khác cho sấy, sởi và chế biến quy mơ nhỏ hộ gia đình. Theo số liệu điều tra, cấp nhật, tổng tiêu thụ NLSK ở lĩnh vực này đợc báo cáo là 10,6 triệu tấn đầu tơng đơng. Chiếm 76% của tổng lợng tiêu thụ sinh khối cả nớc.
1.2.2. Sử dụng NLSK ở lĩnh vực công nghiệp & tiểu thủcông nghiệp địa phơng công nghiệp địa phơng
Các sử dụng cuối cùng chính là: Sản xuất vật liệu xây dựng nh
: Nung gạch, ngói, vơi, sản xuất gốm sứ, thủy tinh...; ii) Chế biến đ
ờng - quy mô công nghiệp, iii) Chế biến l ơng thực - thực phẩm nh
: Sản xuất bún, bánh, đậu, làm nớc chấm, sấy chè, thuốc lá, cao su, cà phê, sản xuất đờng thủ công v.v... Tổng tiêu thụ sinh khối ở lĩnh vực này, năm 2000 là 3,33 triệu TOE chiếm 24% của tổng l- ợng tiêu thụ sinh khối cả nớc.
1.3. NLSK theo mục đích sử dụng năng lợng cuối cùng
NL SK theo mục đích sử dụng năng lợng cuối cùng đợc tổng hợp ở bảng 2
Bảng 5.4 Tổng hợp tiêu thụ NLSK theo loại SK, và các sử dụng năng lợng cuối cùng ở VN năm 2000
Đơn vị: KTOE
Theo loại sử dụng cuối cùng
Theo loại sinh khối
Tổn g
Gỗ
củi Trấu Rơm míaBã SKkhá c
Nhiệt
Các bếp (nấu ăn hộ gia
đình) 6997 665 1950 165 890 10667 Các lò nung (VL XD/gốm, sứ.) 663 140 - - 100 903 Các lị đốt: (chế biến nơng sản thực phẩm & khác) 1145 110 - 100 698 205 3 Điện Đồng phát NL Cogen
(công nghiệp sản xuất đờng)
- - - 377 - 377
Tổng 880
5 915 1950 642 1688 14000
Qua số liệu ở bảng trên cho thấy phần lớn SK hiện đang đợc
sử dụng cho sản xuất nhiệt với tỷ lệ áp đảo chiếm tới 97% của tổng lợng SK khai thác, còn lại mới chỉ có 3% đợc sử dụng cho sản xuất điện. Trong tơng lai khi nền kinh tế phát triển, thu nhập của
ngời dân đợc nâng cao sẽ có sự chuyển dịch cơ cấu và thay thế nhiên liệu Sự chuyển dịch cơ cấu trên sẽ dẫn đến nhu cầu NL th- ơng mại nh điện, dầu/khí, than tăng mạnh mẽ và nguồn SK d thừa rất lớn đó sẽ là điều mà các nhà hoạch định chiến lợc và chính sách NL chắc chắn phải xem xét đánh giá với tầm nhìn trên cơ sở phát triền bền vững trong cơ chế chế phát triển sạch.
Với điều kiện địa lý hết sức thuận lợi, Việt Nam là một nớc có nguồn năng lợng sinh khối dồi dào và khá đa dạng, chúng đợc phân bố trải rộng ở nhiều vùng sinh thái khác nhau trong cả nớc, có thể khai thác sử dụng cho sản xuất năng lợng. Việc nghiên cứu khai thác nguồn sinh khối tại chỗ, sẵn có cho sản xuất điện năng để cung cấp trực tiếp cho các cơ sở sản xuất chế biến cũng nh cho các hộ gia đình nơng thơn và các cụm dân c với lới điện độc lập cũng nh nối lới điện quốc gia với chi phí tối thiểu có thể đáp ứng đợc cho các yêu câù điện về phát triển dân sinh- cải thiện cuộc sống cộng đồng cũng nh các hoạt động phát triển kinh tế và bảo vệ môi trờng bền vững.
Sản xuất điện và đồng phát năng lợng dựa trên sinh khối có thể cung cấp khoảng 250 ữ 400 MW công suất đặt tại các cơ sở
chế biến nơng-lâm sản, ngồi đáp ứng đủ nhu cầu nhiệt/điện cho tự dùng của các cơ sở này nó cịn d thừa một lợng điện khá lớn từ 30-40% có thế cấp lên lới điện quốc gia.
Việt Nam là một trong các nớc xuất khẩu gạo đứng hàng đầu thế giới, nhng đa phần các cơ sở say xát hiện nay chỉ có cơng suất bé. Nếu nh trấu đợc chuyển tới một tập trung cho phát điện (có thể ở cấp huyện) theo một hành trình khả thi về tài chính thì việc phát điện từ nguồn trấu sẽ có thể khả thực. Hơn nữa, tại đây cũng có thể có cơ hội sản xuất tro trấu với giá bán tro khoảng 200.000 VND/tấn.
Ước tính rằng khoảng 2,5-3,8 triệu tấn trấu có thể sử dụng đợc cho sản xuất năng lợng (điện và nhiệt năng), ngồi ra cịn một lợng phế thải sau chế biến gỗ nh mùn ca, vỏ bào và đầu mẩu gỗ tại hàng trăm các nhà máy xí nghiệp chế biến lâm sản có cơng suất lớn cũng có thể xem xét khai thác. Các nhà máy xay xát lúa với mùa vận hành dài hơn và có thể thu đợc giá trị lợi nhuận bổ sung khá cao từ việc bán thứ phẩm tro sẽ có thể có sức hấp dẫn xây dựng nhà máy điện trấu với mức đầu t từ 1500 -1600USD/kW ngay cả khi giá điện chỉ đợc tính theo điện năng. Tuy nhiên, vì phần lớn các nhà máy xay xát đều nhỏ, việc vận chuyển trấu một cách hiệu quả sẽ rất cần để có thể thu gom trấu từ một vài nhà máy xay xát đa về cấp cho một nhà máy điện lớn nếu có hiệu quả cao sẽ đợc xem xét trong tơng lai.
Hiện nay, trong tổng số 43 nhà máy đờng thì mới chỉ có 3 nhà máy đờng cấp điện d thừa lên lới là Sơn La ở miền Bắc, La Ngà và Sucrerie de Bourbon - Tây Ninh ở miền Nam. Tổng công suất của các nhà máy đờng công nghiệp lớn (>1000 tấn/ngày) dự kiến tăng từ 20500 TCD vào năm 1997 lên đến 98000 TCD vào năm 2005 theo kế hoạch của Chính phủ. Ước tính ban đầu cho thấy các nhà máy đờng hiện tại này với công suất thiết kế và đủ nguyên liệu có thể phát thừa khoảng 100 MW để bán cho lới. Sự mở rộng các nhà máy đờng đã ngừng lại vì tình hình thừa đờng hiện nay. Tuy vậy ngay cả khi khơng có các nhà máy đờng mới thì sự mở rộng nhanh trong những năm qua đã tạo ra một cơ hội là có 3 trong số 43 các nhà máy đờng bán điện thừa cho các điện lực địa phơng thuộc EVN quản lý. Hơn nữa, các nhà máy chế biến đờng với công suất trên 2000 tấn mía cây/ngày và những nhà máy xay xát lúa lớn thừơng tạo ra nhiều cơ hội cho việc phát điện từ các phế liệu với tính khả thực về tài chính và có thể cung cấp điện cho lới. Các dự án sản xuất điện từ bã mía thờng bao gồm trong các dự án chế biến mía đờng lớn, trong đó cơng suất các lị hơi hiện hữu thờng cha đợc sử dụng hết, nhờ đó có thể bổ sung một máy phát tua bin hơi cho sản suất thêm điện năng từ nguồn bã mía thừa. Tiềm năng khai thác lợng bã mía thừa và một số dạng sinh khối chính cho sản xuất điện đợc chỉ ra ở bảng 3.