Vai trò của nhiệt điện than trong hệ thống năng lượng quốc gia

Ý kiến phản biện về bài viết ‘Khi cái ác ở trên cao’
Kiến nghị giải pháp phát triển bền vững ngành Năng lượng Việt Nam

TRẦN VIẾT NGÃI - CHỦ TỊCH HIỆP HỘI NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM

Nhiệt điện than ở Việt Nam có từ những năm 1925 (thời kỳ chống Pháp), là nhà máy điện Yên Phụ, sau đó phát triển thêm các nhà máy: Phố Cấm, Hải Phòng, Hòn Gai, Lào Cai, Hàm Rồng, Vinh, Việt Trì, Uông Bí... tổng công suất điện khoảng 100 MW (lớn nhất Đông Nam Á lúc bấy giờ).

Tiếp đó, vào đầu những năm 1970 Việt Nam phát triển thêm các dự án nhiệt điện than (NĐT): Ninh Bình (100 MW); năm 1975 và 1976 mở rộng NĐT Uông Bí (153 MW); đầu những năm 1980: NĐT Phả Lại 1 (440 MW), v.v...

Nhiệt điện than trong thời kỳ chống Pháp và chống Mỹ là nguồn điện cùng  nhân dân Việt Nam, đánh thắng giặc Pháp, thắng giặc Mỹ, làm hậu phương vững chắc cho kháng chiến ở miền Nam. Lần lượt từ năm 1971 đến 1994, miền Bắc xây dựng các thủy điện: Thác Bà (1971), Hòa Bình (1986); miền Nam có thủy điện Trị An (1991) bổ sung cho hệ thống điện quốc gia.

Hơn 30 năm đổi mới, hàng năm nhiệt điện than đóng góp hàng trăm tỷ kWh cho phát triển kinh tế - xã hội của đất nước mới có thành quả như ngày nay.

Cho đến nay, tổng kết năm 2019, tổng công suất điện cả nước đạt 54.880 MW, trong đó nhiệt điện than 20.200 MW chiếm 36,1%, nhưng có giá trị rất cao về sản xuất ra điện lượng. Sản lượng do nhiệt điện than phát ra chiếm 150 tỷ kWh trong tổng số 231 tỷ kWh điện cả năm của Việt Nam. Bởi lẽ, nhiệt điện than là nguồn điện ổn định quanh năm, số giờ lên tới 7.000 giờ/năm, do thiếu điện nên gần đây thường xuyên vận hành tới 8.000 giờ/năm, hiện chưa có nguồn điện nào đạt được điều kỷ lục như vậy.

Với các nước trên thế giới thì con số công suất 20.200 MW nhiệt điện than của Việt Nam hiện tại đang còn nhỏ bé.

Hiện tại, nhiệt điện than có mặt ở 77 nước (vào năm 2000 con số này là 65), 13 nước khác đang có kế hoạch phát triển nhiệt điện than. Công suất nhiệt điện than thế giới đã tăng gần gấp đôi trong giai đoạn 2000÷2017, từ 1.063GW lên đến 1.995GW. 3 nước có tổng công suất nhiệt điện than lớn nhất thế giới là Trung Quốc: 935GW, Hoa Kỳ: 279GW và Ấn Độ: 215GW; tiếp theo là: LB Đức: 50GW, Nhật Bản: 44,5GW, Nam Phi: 41,3GW, Hàn Quốc: 38GW, Ba Lan: 29GW và Indonesia: 28,6GW. Như vậy, tổng công suất nhiệt điện than của Việt Nam hiện nay mới chỉ bằng 1,02% tổng công suất điện than thế giới năm 2017.

Các nước trên thế giới, cũng như Việt Nam trong thời kỳ đầu phát triển các nhà máy nhiệt điện than đều sử dụng công nghệ cũ, công suất tổ máy thấp, chỉ dùng lò hơi với thông số hơi dưới tới hạn và cận tới hạn, do đó, các chỉ số về ô nhiễm môi trường như: tro xỉ, CO₂, NO₂, SO_x còn cao. Dần dần công nghệ phát triển, việc lắp đặt lọc bụi tĩnh điện để khắc phục tình trạng khói bụi (ngăn tới 99,8% bụi thải ra) và đưa vào công nghệ lò hơi siêu tới hạn, cùng với việc lắp đặt các thiết bị khử SO2, NOx đã hạn chế được khá nhiều các khói bụi, tro xỉ và các chất độc hại.

Tới nay, trong thời kỳ Cách mạng công nghiệp lần thứ Tư, một số nước tiên tiến như Nhật Bản, Đức, Pháp… đã chuyển sang xây dựng nhà máy nhiệt điện than lò hơi “siêu siêu tới hạn” và “siêu siêu tới hạn tiên tiến” (Ultra-Supercritical và Advanced Ultra-Supercritical). Nhiều nhà máy nhiệt điện than đã hạn chế được phát thải các khí độc hại, do hiệu suất lò hơi cao, than đốt có nhiệt trị cao, do đó lượng tro xỉ thải ra giảm đi nhiều và các khí thải CO2, SO2, NOx cũng được giảm tới 20%.

Để khắc phục và đảm bảo tối đa việc giảm ô nhiễm môi trường của nhiệt điện than, ngoài giải pháp dùng lò hơi siêu tới hạn và “siêu siêu tới hạn”, có thể lắp thêm các thiết bị bên ngoài để khử các chất CO₂, SO₂, NO_x. Việc này cách đây gần 20 năm, Việt Nam đã áp dụng cho Nhà máy Nhiệt điện Phả Lại 2 (600 MW) sử dụng công nghệ của Anh, Nhật Bản và Mỹ, từ đó đến nay vẫn đang vận hành tốt.

Trong Quy hoạch điện VII (điều chỉnh), từ nay tới năm 2030 có khoảng 10 dự án với tổng công suất 14.600 MW có thể bị loại vì nhiều lý do không thực hiện được, còn lại có 18 dự án nhiệt điện than đang triển khai xây dựng và đang chuẩn bị đầu tư. Nếu 18 dự án đó được hoàn thành, sẽ đưa công suất NĐT tăng thêm 21.200 MW, cùng với NĐT hiện nay (20.200 MW), tổng nhiệt điện than sẽ đạt công suất 41.400 MW. Trong tổng công suất đặt nguồn điện năm 2030 dự kiến là 130.000 MW, nhiệt điện than chiếm 31,8% là tỷ lệ khiêm tốn, giảm đi so với hiện nay.

Xét cân đối nguồn điện đến năm 2030, các nguồn điện truyền thống giữ vai trò nòng cốt, dự kiến nhiệt điện than khoảng 31,8%, nhiệt điện khí (kể cả LNG) khoảng 29,2%, thủy điện 18%, năng lượng tái tạo gần 21%. Tuy nhiên, tới năm 2030 Việt Nam vẫn chưa có nguồn điện dự phòng, nếu tốc độ phát triển kinh tế của đất nước với mức tăng trưởng như hiện nay và cao hơn nữa.

Trong số các nguồn điện nêu trên, sản lượng nhiệt điện than tính theo kWh vẫn luôn chiếm tỷ lệ cao nhất, chưa có gì thay thế được. Những năm gần đây, Việt Nam đã xây dựng một số dự án nhà máy nhiệt điện than sử dụng công nghệ siêu tới hạn như: Vĩnh Tân 2, Vĩnh Tân 4, Duyên Hải 3, Duyên Hải 2, Vũng Áng. Những dự án này đã làm giảm khí thải, khí độc hại gây ô nhiễm môi trường, duy nhất lượng tro xỉ vẫn còn tồn tại, bởi lẽ Việt Nam nhập than cám 3, cám 4 từ nước ngoài về trộn với than cám 6 ở trong nước thành than cám 5, sử dụng cho các nhà máy sử dụng công nghệ siêu tới hạn nêu trên, nhưng trong than cám 6 lẫn nhiều đất, cát, do đó lượng tro xỉ vẫn còn tồn tại nhiều như: Vĩnh Tân 2, Vĩnh Tân 4 (mở rộng)... việc này cần được khắc phục.

Trong tương lai, Việt Nam nên cho xây dựng thí nghiệm một vài nhà máy nhiệt điện than sử dụng cộng nghệ “siêu siêu tới hạn”, có thể sử dụng công nghệ của Nhật Bản, hoặc của Mỹ, nhưng công nghệ của Nhật Bản giá thành thấp hơn, chỉ khoảng 2.500 USD/kW (đắt hơn công nghệ siêu tới hạn khoảng 500 USD/kW). Khi đi vào vận hành, sẽ đánh giá thực tiễn bằng việc đo các chỉ số % giảm CO₂, NO₂, SOx trên 1m³ khí thải ra. Trong trường hợp chưa giảm đến mức cho phép, thì lắp thêm các thiết bị khử bên ngoài để triệt tiêu. Như vậy sẽ đảm bảo được giảm ô nhiễm môi trường. Còn tro xỉ từ lò hơi công nghệ siêu siêu tới hạn thì không có vấn đề gì đáng quan ngại. Như vậy, nếu sử dụng công nghệ này thì có thể phát triển nhiệt điện than thêm khoảng 10.000 MW cho hệ thống điện quốc gia những năm sau 2030, đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia.

Giá điện của các nhà máy điện “siêu siêu tới hạn” cũng tương đương với các nhà máy sử dụng LNG. Tất nhiên, dẫu nhiệt điện than hay dùng khí LNG vấn đề nhiên liệu là một bài toán cần được xem xét một cách kỹ lưỡng. Vì đã dùng lò hơi “siêu siêu tới hạn” thì phải dùng than cám có nhiệt trị cao là than cám 3, cám 4, loại than này phải nhập khẩu.

Trong Quy hoạch điện VIII, nên cân đối loại bỏ các nhà máy nhiệt điện than công nghệ cũ đã vận hành trên 60 năm, và thay thế các nhà máy nhiệt điện than công nghệ mới như phân tích ở trên cho phù hợp với thời kỳ Cách mạng công nghiệp 4.0.

Đối với năng lượng tái tạo: Nguồn điện năng lượng tái tạo như điện mặt trời, điện gió là nguồn điện có tiềm năng tự nhiên, cần từng bước khai thác tối đa, loại năng lượng này tác dụng chính là bù đỉnh vào giờ cao điểm trưa trong vận hành hệ thống; nên khuyến khích phát triển điện mặt trời áp mái, vì loại điện này có ích cho hộ gia đình, thừa thì bán lại cho ngành điện, không gây phức tạp cho hệ thống điện quốc gia. Riêng điện gió ngoài khơi, Việt Nam có bờ biển dài 3.200 km, có nhiều cửa biển, bãi ngang có khả năng làm điện gió ngoài khơi, bởi vì điện gió ngoài khơi có tốc độ gió lớn (trên 7m/s) đủ để quay tua bin từ 9,5 MW trở lên và thời gian phát điện đạt tới trên 5.000 giờ/năm và có thể phát được 24/24 giờ, đây là nguồn NLTT vượt trội, Việt Nam nên khuyến khích phát triển.

Theo tính toán của dự án ThangLong Wind (ngoài khời Mũi Kê Gà - Bình Thuận), số giờ phát điện của dự án này lên tới 5.500 giờ/năm, với công suất 3.400 MW, tổng vốn đầu tư khoảng 12 tỷ USD, khi hoàn thành lượng điện phát ra có thể đạt tới 20 tỷ kWh/năm.

Lịch sử đã khẳng định ý nghĩa của nhiệt điện than và nhiệt điện than sẽ vẫn còn tồn tại trong thời gian dài, đóng vai trò quan trọng trong đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia cho phát triển kinh tế - xã hội, phục vụ đời sống nhân dân./.