Dự án thu hồi, sử dụng và lưu trữ khí CO2 - Cơ hội kinh doanh mới cho PVEP

Thu giữ, lưu trữ, sử dụng CO2 trong hoạt động dầu khí [kỳ cuối]: Giải pháp cho Việt Nam Trong các kỳ trước, chúng ta đã tham khảo về tiềm năng thu giữ, sử dụng và lưu trữ carbon (CCUS) trong khai thác dầu khí, cũng như kinh nghiệm quốc tế trong thực hiện CCUS. Để tạm kết chuyên đề này, Tạp chí Năng lượng Việt Nam trân trọng giới thiệu đến bạn đọc các nghiên cứu, đánh giá về triển vọng, những khó khăn, thách thức và giải pháp thực hiện CCUS trong khai thác dầu khí ở Việt Nam. Rất mong được các nhà quản lý, chuyên gia, nhà khoa học, cùng bạn đọc chia sẻ và đóng góp ý kiến.

Thu giữ, lưu trữ, sử dụng CO2 trong hoạt động dầu khí [kỳ 2]: Kinh nghiệm quốc tế Năm 2009, lộ trình Thu giữ, sử dụng và lưu trữ carbon (CCUS) của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) đặt mục tiêu phát triển 100 dự án CCUS quy mô lớn từ năm 2010 - 2020 để đáp ứng các mục tiêu khí hậu toàn cầu, lưu trữ khoảng 300 triệu tấn CO2 mỗi năm [8]. Trên thực tế, việc triển khai CCUS đã tăng gấp 3 lần trong thập kỷ qua, tuy nhiên, điều đó vẫn không đạt được tham vọng đặt ra với công suất thực tế hiện khoảng 40 triệu tấn/năm (chỉ đạt 13% so với mục tiêu).

Thu giữ, lưu trữ, sử dụng CO2 trong hoạt động dầu khí [kỳ 1]: Tiềm năng trong khai thác dầu khí Thu giữ, sử dụng và lưu trữ carbon (CCUS) có thể đóng góp lớn vào việc giảm phát thải, giúp các nước đạt mục tiêu phát thải ròng bằng không. Dầu mỏ là ngành công nghiệp tiêu thụ CO2 từ nguồn bên ngoài lớn nhất và cũng là ngành có tiềm năng lưu trữ CO2 lớn nhất. Để bạn đọc có góc nhìn đa chiều về lĩnh vực này, Tạp chí Năng lượng Việt Nam giới thiệu chuyên đề đánh giá khái quát về hiện trạng thực hiện các dự án CCUS trên thế giới, ở Việt Nam và đề xuất phương hướng thực hiện CCUS trong khai thác dầu khí ở Việt Nam của chuyên gia Tập đoàn Dầu khí Việt Nam.

Nút thắt cản trở triển khai công nghệ thu giữ, lưu trữ CO2 tại một số nước Đông Nam Á Một số “nút thắt” là những nguyên nhân dẫn đến sự chậm triển khai công nghệ thu hồi và lưu giữ carbon (CCS) tại các nền kinh tế APEC Đông Nam Á. Bài viết của TS. Phùng Quốc Huy - Trung tâm Nghiên cứu Năng lượng châu Á - Thái Bình Dương (APERC) viết riêng cho Tạp chí Năng lượng Việt Nam dưới đây sẽ xác định 6 nút thắt chính đã cản trở quá trình triển khai các dự án CCS tại các nước khu vực APEC Đông Nam Á. Hy vọng rằng, các “nút thắt” sẽ dần được tháo gỡ trong những năm tới, góp phần đẩy nhanh tốc độ triển khai các dự án CCS trong khu vực.

Kinh nghiệm quốc tế trong thu hồi, lưu giữ Carbon vào các mỏ dầu khí cũ Mục tiêu trung hòa Carbon không thể không nhắc đến chủ đề thu hồi và lưu trữ carbon (CCS), đặc biệt là đưa chúng vào lưu trữ trong các mỏ dầu khí đã hết hạn giai đoạn khai thác. Liên quan chủ đề này, Tạp chí Năng lượng Việt Nam cập nhật những thông tin mới nhất đang diễn ra trên thế giới hiện nay.

Hoạt động thu hồi, sử dụng và lưu trữ khí CO2 (tiếng Anh là Carbon capture, utilisation and storage - CCUS) gần đây bắt đầu trở thành lĩnh vực kinh doanh mới ở nhiều quốc gia trên thế giới. Không chỉ là một lĩnh vực kinh doanh tạo ra lợi nhuận, mà còn thực hiện mục tiêu đạt khí thải ròng bằng 0 vào năm 2050. Dự án CCUS sử dụng các công nghệ hiện đại để thu hồi khí CO2 từ các nguồn phát khí thải lớn, sau đó khí CO2 sẽ được hóa lỏng để vận chuyển tới các khu vực lưu trữ, hoặc sử dụng vào các công việc khác trong chuỗi giá trị tạo ra lợi nhuận.

I. Tổng quan về nguồn, tác nhân tạo khí CO2 và dự án đầu tư CCUS của một số các quốc gia trên thế giới đến 2023:

Hoạt động thu hồi, sử dụng, lưu trữ khí CO2 - CCUS trở thành lĩnh vực kinh doanh mới ở một số quốc gia, khu vực phát triển như: Mỹ, Anh, Nhật, EU, Trung Quốc… Ngoài mục đích kinh doanh, các quốc gia thực hiện và hỗ trợ tài chính mạnh mẽ cho việc thu hồi, sử dụng và lưu trữ khí CO2 để thực hiện mục tiêu giảm 45% khí thải gây hiệu ứng nhà kính vào năm 2030 so với năm 2010 và đạt khí thải ròng bằng không vào năm 2050; giữ cho nhiệt độ toàn cầu không vượt quá 1,5°C như mục tiêu đặt ra trong Thỏa thuận Paris năm 2015, mà Việt Nam đã ký cam kết thực hiện.

Dự án CCUS sử dụng các công nghệ hiện đại để thu hồi khí CO2 từ các nguồn phát khí thải lớn như: Nhà máy nhiệt điện, các cơ sở công nghiệp sử dụng nhiên liệu hóa thạch, các giàn khai thác dầu khí, phương tiện giao thông vận tải, bãi rác v.v... Sau đó, khí CO2 sẽ được hóa lỏng để vận chuyển tới các khu vực lưu trữ, hoặc sử dụng vào các công việc khác trong chuỗi giá trị tạo ra lợi nhuận.

Theo Báo cáo đánh giá năng lượng toàn cầu của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA - năm 2020): Các hoạt động sản xuất, kinh doanh trên thế giới giảm sút do các quốc gia phải phòng chống đại dịch Covid-19 nên lượng khí thải toàn cầu giảm gần 1,9 tỷ tấn (Gt). Năm 2021, lượng khí thải toàn cầu tăng 6% tương đương 2,0 Gt, mức tăng cao nhất so với năm 2020 đạt 36,3 Gt [1].

Năm 2022, lượng khí thải CO2 trên toàn cầu tiếp tục tăng 0,9%, hay 321 triệu tấn (Mt) so với năm 2021, đạt trên 36,8 Gt. Lượng khí thải năm 2022 tăng bởi ngành năng lượng thế giới trải qua cú sốc do cuộc xung đột quân sự giữa Nga - Ukraina, lạm phát gia tăng ở nhiều quốc gia, nguồn cung dầu, khí đốt thiếu hụt, hoặc bị đứt gãy chuỗi cung ứng truyền thống, nhiều quốc gia đã phải chuyển sang dùng than đá, dầu làm chất đốt, khởi động lại các nhà máy nhiệt điện chạy than, chạy dầu… là những lý do chính làm lượng khí thải trên toàn cầu tăng mạnh.

Năm 2021, lượng khí thải CO2 từ than đá chiếm tới 40% tổng mức tăng khí thải trên toàn cầu, đạt 15,3 Gt. Lượng khí thải CO2 từ khí đốt tự nhiên cũng tăng lên, đạt mức 7,5 Gt. Còn mức khí thải từ dầu đạt mức 10,7 Gt do hoạt động vận tải trên toàn cầu chưa phục hồi hoàn toàn sau dịch Covid-19. Nguồn phát khí thải CO2 từ lĩnh vực sản xuất điện và nhiệt đạt 14,6 Gt, lớn nhất trong các nguồn phát khí thải, chiếm 46% mức tăng khí thải toàn cầu do việc tăng cường sử dụng các nhiên liệu hóa thạch để đáp ứng nhu cầu sử dụng điện trên thế giới. Trong đó, lượng khí thải CO2 từ các nhà máy điện than chiếm tỷ trọng lớn nhất, đạt mức kỷ lục 10,5 Gt, sau đến các nguồn phát khí thải tiếp theo trong lĩnh vực giao thông vận tải, sau đến lĩnh vực công nghiệp, xây dựng và nguồn khác.

Năm 2022, lượng khí thải từ than đá có mức tăng 1,6%, tăng nhanh hơn mức tăng trung bình hàng năm là 0,4% trong nhiều năm, đạt gần 15,5 Gt. Lượng khí thải CO2 từ dầu tăng 2,5%, hay 268 Mt, lên 11,2 Gt. Trong khi lượng khí thải từ khí đốt tự nhiên trên toàn cầu giảm mạnh đạt 1,6%, tương đương 118 Mt do nguồn cung cấp khí đốt từ Nga bị hạn chế bởi xung đột Nga - Ukraine. Ở châu Âu, mức giảm mạnh khí thải tới 13,5% so với mức giảm hàng năm [2].

Mặc dù một số quốc gia trên thế giới đã quan tâm và đầu tư mạnh vào các dự án phát triển năng lượng sạch và CCUS, nhưng mức độ, cũng như quy mô đầu tư không đồng đều giữa các quốc gia bởi chi phí cho phát triển năng lượng sạch và dự án CCUS khá cao.

Theo IEA: Từ tháng 10 năm 2021, thế giới đã chi ra 470 tỷ USD cho các giải pháp phát triển năng lượng sạch và bền vững đến năm 2030. Tuy nhiên, mức đầu tư như vậy vẫn chỉ đạt khoảng 40% nhu cầu đầu tư trong Kế hoạch phục hồi bền vững của IEA cho lộ trình hướng tới đạt mức khí phát thải ròng bằng không vào năm 2050 trên toàn cầu.

Trong các công đoạn từ thu hồi, sử dụng và lưu trữ khí CO2, xây dựng cơ sở hạ tầng dành cho lưu trữ là tốn kém và phức tạp nhất. Tháng 9/2020, Na Uy đã cam kết tài trợ 1,8 tỷ USD cho dự án Longship CCS (bao gồm trung tâm vận chuyển và lưu trữ CO2) - “Ánh sáng phương Bắc”. Chính phủ Vương quốc Anh công bố chi 1 tỷ bảng Anh để thành lập CCUS tại bốn khu vực công nghiệp. Từ năm 2022, khu vực Biển Bắc đã có hơn 30 dự án vận chuyển và/hoặc lưu trữ khí thải CO2 được đầu tư phát triển.

Tháng 3/2023, tại dự án Greensand ở Đan Mạch đã vận chuyển chuyến hàng CO2 lỏng đầu tiên từ Bỉ đến Biển Bắc (Đan Mạch) để lưu trữ trong một mỏ dầu đã cạn kiệt. Còn Ủy ban châu Âu đã đề xuất Đạo luật Công nghiệp Khí phát thải ròng bằng không vào tháng 3/2023, đặt mục tiêu giảm khí thải CO2 là 50 Mt CO2/năm cho đến năm 2030.

Năm 2022, Mỹ là quốc gia dẫn đầu trong việc thực hiện các dự án CCUS trên thế giới, chiếm hơn 60% công suất CCUS hiện tại và khoảng 50% công suất đang được phát triển so với các quốc gia trên thế giới.

Tháng 1/2023, Nhật Bản đã ban hành lộ trình CCUS và đặt mục tiêu lưu trữ từ 6-12 Mt CO2/năm cho đến năm 2030 và từ 120-140 Mt CO2/năm cho đến năm 2050 [3].

Tháng 6/2023, Trung Quốc đưa vào hoạt động dự án giàn khoan dầu Enping 15-1 cách Thâm Quyến, tỉnh Quảng Đông 200 km về phía Tây Nam, dự kiến sẽ lưu trữ 300.000 tấn CO2/năm, được thiết kế để thu và lưu trữ tới 1,5 triệu tấn CO2 được tạo ra trong quá trình phát triển mỏ dầu, tương đương với việc trồng gần 14 triệu cây xanh [4].

Ngoài ra, Công ty phát điện thuộc Tập đoàn Đầu tư Năng lượng Trung Quốc đã bắt đầu hoạt động dự án lớn nhất châu Á về CCUS cho các mỏ than. Cơ sở này nằm cạnh Nhà máy Nhiệt điện than Thái Châu ở tỉnh Giang Tô, có khả năng lưu trữ 500.000 tấn CO2/năm.

Hiện Trung Quốc có khoảng 40 dự án CCUS đang hoạt động, hoặc đang được xây dựng, với tổng công suất hàng năm khoảng 3 triệu tấn mỗi năm [5].

II. Thực trạng dự án CCUS tại Việt Nam - Cơ hội kinh doanh cho PVEP:

1. Về khía cạnh pháp lý cho dự án CCUS tại Việt Nam:

Năm 2016, Việt Nam đã ký tham gia Thỏa thuận Paris 2015. Chính phủ, cũng như Bộ Tài nguyên và Môi trường đã có nhiều biện pháp hiện thực hóa giảm phát thải khí CO2. Trong đó, xây dựng khung chính sách và pháp luật về biến đổi khí hậu, phát động các chiến dịch trồng cây gây rừng, hạn chế xây dựng các nhà máy có công nghệ lạc hậu phát thải khí gây ô nhiễm môi trường, các khu công nghiệp sản xuất tập trung đều được giám sát tác động môi trường để có những biện pháp giảm thải khí thải nhà kính. Nhiều cuộc hội thảo khoa học và các chiến dịch truyền thông đưa thông tin đến mọi người dân, doanh nghiệp các biện pháp giảm phát khí thải nhà kính, phòng chống biến đổi khí hậu. Tăng cường hợp tác quốc tế nhằm hỗ trợ Việt Nam về đào tạo, trao đổi thông tin, kinh nghiệm, thúc đẩy các dự án tạo tín chỉ cacbon trong khuôn khổ Điều 6 của Thỏa thuận Paris…

Tuy nhiên, khi đi sâu vào chi tiết quy định pháp lý của Việt Nam trong các bộ Luật Đầu tư, Luật Bảo vệ Môi trường, Nghị định về kinh doanh khí v.v... hiện chưa có quy định điều chỉnh/ưu đãi kinh doanh các dự án CCUS. Do đó, để tạo hành lang pháp lý và điều kiện/ưu đãi đầu tư cho các doanh nghiệp thực hiện kinh doanh trong các dự án này thì Chính phủ, các bộ liên quan, Tổng Cục thuế cần xây dựng chi tiết để doanh nghiệp trong nước, hoặc doanh nghiệp có vốn đầu tư nước ngoài có căn cứ để đầu tư vào dự án CCUS. Đặc biệt những doanh nghiệp như PVEP có khả năng về vốn, hoạt động lâu năm trong lĩnh vực thăm dò, khai thác dầu khí nên có nhiều hoạt động liên quan đến khả năng tái sử dụng khí CO2 và thiết lập cơ sở hạ tầng lưu trữ nếu được cơ quan có thẩm quyền cấp phép.

2. Doanh nghiệp kinh doanh/đầu tư dự án CCUS:

Xem xét ở tầm quy mô vừa và lớn, hầu như Việt Nam chưa có doanh nghiệp thực hiện đầu tư - kinh doanh dự án về CCUS, bởi môi trường pháp lý của chúng ta đang thiếu các quy định điều chỉnh, thuế ưu đãi mà đầu tư trang thiết bị, công nghệ, phương tiện vận chuyển chuyên dụng đòi hỏi lượng đầu tư vốn lớn.

Theo Công ty Wood Mackenzie: Tùy thuộc vào loại công nghệ thu hồi và nguồn phát thải khí mà chi phí dao động từ 20 USD/tấn đến 150 USD/tấn CO2. Ngoài ra phải đáp ứng các yêu cầu an toàn cháy nổ, cũng như cơ sở hạ tầng được quy hoạch và phê duyệt của Chính phủ, cũng như các bộ liên quan cho phép lưu trữ khí CO2. Đây là cơ hội kinh doanh cho PVEP với những điều kiện, lợi thế nhất định về vốn, đội ngũ nhân sự có những kinh nghiệm trong thu hồi, hoặc tái sử dụng khí CO2 trong hoạt động khai thác dầu khí, cũng như sử dụng các giếng/mỏ dầu, khí đã khai thác hết để xem xét, nghiên cứu và xin phê duyệt là nơi lưu trữ khí CO2.

PVEP kỳ vọng có thể trở thành doanh nghiệp đầu tiên của Việt Nam thực hiện kinh doanh dịch vụ thu hồi khí CO2 trong hoạt động khai thác dầu khí không chỉ các dự án của PVEP, PVN và Vietsovpetro, phục vụ giảm thiểu phát khí thải CO2 từ việc đốt khí và trong hoạt động khai thác dầu khí.

3. Về nguồn phát khí CO2 để thực hiện dự án CCUS:

Việt Nam có nhiều nguồn phát thải khí CO2 như các mỏ than, các giàn khoan dầu khí, phương tiện giao thông vận tải, các nhà máy nhiệt điện chạy bằng khí, than, các khu công nghiệp tập trung… Đây chính là những nguồn phát thải khí CO2 lớn để có thể thực hiện các dự án thu hồi, vận chuyển tới các khu vực lưu trữ.

Nếu tính riêng nguồn phát khí thải trong ngành Dầu khí Việt Nam, theo số liệu của Ngân hàng Thế giới: Năm 2020, có 668,9 triệu m3 khí đồng hành được đốt qua các họng đốt (flare) trên các giàn ngoài biển của Việt Nam. Năm 2021, các giàn đã đốt 529,09 triệu m3 khí. Năm 2022, đốt 590,57 triệu m3 khí. Giả sử khí đồng hành với hiệu suất đốt cháy ngọn lửa là 98%, thì mỗi mét khối khí đồng hành đốt cháy dẫn đến phát thải khoảng 2,6 kg CO2 [6].

Như vậy, chỉ tính riêng ngành Dầu khí Việt Nam, mỗi năm có hàng chục triệu tấn khí CO2 được thải vào không khí và hàng triệu tấn khí mê-tan thải ra do không cháy hết từ việc đốt khí đồng hành. Đây là cơ hội kinh doanh nếu PVEP đầu tư thực hiện dự án CCUS khí CO2 ngay tại các dự án dầu khí trong vùng biển Việt Nam. Khi có các điều kiện lớn hơn về khả năng thu hồi, vận chuyển và cơ sở lưu trữ thì sẽ mở rộng thực hiện dịch vụ sang các nguồn phát thải khí CO2 trong các ngành khác của Việt Nam.

PVEP sẽ trở thành một doanh nghiệp đạt các tiêu chuẩn về giữ và bảo vệ môi trường xanh, sạch sẽ là lợi thế cạnh tranh lớn khi tham gia đấu thầu các dự án dầu khí tại Việt Nam và trên thế giới.

4. Tiềm năng sử dụng và lưu trữ khí CO2 tại Việt Nam:

Sau khi thu hồi, có thể tái sử dụng khí CO2 trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Trong ngành dầu khí, việc sử dụng khí CO2 để bơm ép xuống các mỏ dầu làm tăng thu hồi dầu được nhiều công ty trên thế giới đã thực hiện.

Theo tính toán của Tập đoàn Sinopec của Trung Quốc: Sẽ có khoảng 10,68 triệu tấn CO2 được bơm vào mỏ dầu trong 15 năm tới và ước sản lượng dầu thô thu được thêm gần 3 triệu tấn [7].

Ngoài ra, khí CO2 là nguyên liệu đầu vào cho các nhà máy sản xuất phân bón của Việt Nam… Việc lưu trữ khí CO2 có thể ở các mỏ dầu khí cạn kiệt, ở dưới các lớp đất bazan và đã được các nhà khoa học chứng minh sau vài năm, khí CO2 hóa khoáng không thoát trở lại bầu không khí. Quan trọng là lựa chọn đầu tư các công nghệ ứng dụng phù hợp để có thể tái sử dụng khí CO2 tạo ra giá trị gia tăng cho dự án CCUS. Nhiều quốc gia trên thế giới đều đã thành lập các trung tâm lưu trữ quy mô lớn ở trên đất liền hoặc dưới biển.

Như vậy, với tiềm năng và kết quả nghiên cứu khoa học có sẵn, PVEP hoàn toàn có thể lựa chọn các công nghệ để tái sử dụng và thiết lập các cơ sở lưu trữ khí CO2 tại các mỏ dầu khí đã cạn kiệt nếu như có một hành lang pháp lý đầy đủ./.

(*) NGUYỄN ANH TUẤN - BAN QUẢN LÝ DỰ ÁN CỦA PVEP

Tài liệu tham khảo:

(1). https://www.iea.org/reports/global-energy-review-co2-emissions-in-2021-2

(2). https://www.iea.org/reports/co2-emissions-in-2022

(3).https://www.iea.org/energy-system/carbon-capture-utilisation-and-storage/co2-transport-and-storage#tracking

(4).https://www.chinadaily.com.cn/a/202306/01/WS6478b831a3107584c3ac36be.html

(5).https://www.reuters.com/business/energy/china-energy-starts-operations-asias-largest-coal-carbon-capture-facility-2023-06-02/

(6).https://www.worldbank.org/en/programs/gasflaringreduction/global-flaring-data

(7).https://www.reuters.com/business/sustainable-business/chinas-sinopec-starts-first-carbon-capture-storage-facility-plans-another-two-by-2022-08-29/