Thấy gì trong đề xuất giới hạn phát thải CO2 đối với nguồn điện than, khí ở Hoa Kỳ?

‘Đồng đốt’ amoniac tại các nhà máy điện than - Các thử nghiệm và thách thức Đồng đốt amoniac (NH3) cho nhà máy điện than, hay nhiệt điện khác là giải pháp sáng tạo để đạt các đặc tính đốt tối ưu trong vận hành, góp phần giảm lượng phát thải CO2 từ các nhà máy điện và thăm dò khả năng đốt amoniac như một nhiên liệu duy nhất cho các nhà máy điện than trong tương lai khi điện than được cho “nghỉ hưu”.

Sự cần thiết:

Đầu tháng 5 vừa qua, EPA đề xuất các tiêu chuẩn phát thải carbon mới cho các nhà máy điện chạy bằng than và khí đốt tự nhiên nhằm chống lại tình trạng ô nhiễm đang làm hành tinh nóng lên, đồng thời để tạo ra ngành điện không có carbon vào năm 2040. Đề xuất dựa trên hydro như một loại nhiên liệu có hàm lượng carbon thấp có thể được sử dụng như một chiến lược để đáp ứng các mục tiêu giảm thiểu carbon. Quy tắc này cũng sẽ áp dụng cho các nhà máy điện trong tương lai và dự báo sẽ giảm được tới 617 triệu tấn CO2 cho đến năm 2042 (tương đương lượng phát thải của khoảng một nửa số ô tô hoạt động tại Mỹ).

EPA cho biết họ xây dựng quy tắc dựa trên Mục 111 của Đạo luật Không khí Sạch, theo một thông lệ đã sử dụng từ đầu những năm 1970 để viết quy tắc cho hơn 60 danh mục nguồn. Các tòa án liên bang đã phát triển một bộ phận diễn giải án lệ Mục 111, bao gồm quyết định của Tòa án Tối cao năm 2022 trong vụ Tây Virginia kiện EPA.

Dựa trên cơ sở đó, EPA cho biết họ có thể xác định một công nghệ kiểm soát đã được “chứng minh đầy đủ” ngay cả khi nó mới và chưa được sử dụng thương mại rộng rãi. EPA “có thể dự kiến một cách hợp lý” sự phát triển của một hệ thống kiểm soát vào thời điểm trong tương lai và thiết lập các yêu cầu có hiệu lực ngay sau đó.

Bộ quy tắc của EPA chủ yếu dựa vào việc cải thiện hiệu quả vận hành, thu hồi và chôn carbon, cũng như đồng đốt với hydro xanh như các chiến lược kiểm soát.

Ví dụ: Đối với các tổ máy tua bin khí, EPA đã đề xuất hai lộ trình có thể là “hệ thống giảm phát thải tốt nhất” (BSER), sử dụng CCS để đạt được mức thu giữ 90% lượng phát thải khí nhà kính vào năm 2035, đồng đốt 30% (theo thể tích) hydro xanh thấp vào năm 2032 và tăng lên tới 96% theo thể tích hydro xanh vào năm 2038.

Theo EPA, trong những năm gần đây, chi phí của CCS (thu gom và lưu trữ carbon) đã giảm một phần do những cải tiến về quy trình và những tiến bộ khác. Ngoài ra, Đạo luật Giảm lạm phát năm 2022 đã mở rộng và tăng giảm thuế cho CCS theo Mục 45Q của Bộ luật Doanh thu Nội bộ (IRC). Những thay đổi này hỗ trợ kết luận đề xuất của EPA rằng: CCS là BSER cho một số danh mục con trong các đề xuất này.

Cả Đạo luật Việc làm và Đầu tư Cơ sở hạ tầng (IIJA) được ban hành vào năm 2021 và IRA, đều hỗ trợ phát triển hydro được sản xuất thông qua các phương pháp có hàm lượng phát thải khí nhà kính (GHG) thấp - hydro xanh. Hỗ trợ này bao gồm đầu tư vào cơ sở hạ tầng thông qua IIJA và giảm thuế trong IRA để khuyến khích sản xuất hydro xanh. Những thay đổi này cũng hỗ trợ đề xuất của EPA rằng: Đồng đốt hydro xanh là “hệ thống giảm phát thải tốt nhất” đối với một số tua bin khí cố định.

EPA cho biết, hầu như tất cả các nhà máy điện than, cùng với các nhà máy điện lớn chạy bằng khí đốt sẽ phải cắt giảm, hoặc thu hồi gần như toàn bộ lượng khí thải CO2 vào năm 2038. Các nhà máy không thể đáp ứng các tiêu chuẩn mới sẽ bị buộc phải ngừng hoạt động. Đến năm 2042, EPA ước tính lợi ích ròng về khí hậu và sức khỏe của các tiêu chuẩn mới có giá trị lên tới 85 tỷ USD.

Tiêu chuẩn công nghệ cơ sở EPA dựa vào để đưa ra đề xuất:

1/ Tăng cường các Tiêu chuẩn Hiệu suất Nguồn mới (NSPS) hiện hành cho các tua bin cố định chạy bằng nhiên liệu hóa thạch mới được xây dựng (thường là chạy bằng khí đốt tự nhiên).

2/ Thiết lập các hướng dẫn phát thải để các bang tuân theo trong việc hạn chế phát thải cacbon từ các tổ máy tạo ra hơi nước đốt bằng nhiên liệu hóa thạch hiện có (bao gồm các tổ máy đốt than, dầu và khí đốt tự nhiên).

3/ Thiết lập các hướng dẫn phát thải cho các tua bin cố định chạy bằng nhiên liệu hóa thạch lớn, được sử dụng thường xuyên hiện có (thường là chạy bằng khí đốt tự nhiên).

EPA đang dự kiến các tiêu chuẩn đề xuất cho các nhà máy chạy bằng khí đốt hiện có và giai đoạn thứ ba của NSPS có thể đạt được mức giảm phát thải cacbon lên tới 407 triệu tấn. Các quy tắc của EPA không bắt buộc sử dụng thu hồi và lưu trữ carbon (CCS) - một công nghệ đắt tiền và vẫn đang được phát triển, thay vào đó sẽ đặt giới hạn về phát thải CO2 mà các nhà điều hành nhà máy sẽ phải đáp ứng. Một số nhà máy khí đốt tự nhiên có thể bắt đầu pha trộn khí đốt với một nguồn nhiên liệu khác (chẳng hạn như hydro xanh), mặc dù các hành động cụ thể sẽ do doanh nghiệp quyết định.

Tuy nhiên, quy định này dự kiến sẽ dẫn đến việc sử dụng nhiều hơn các thiết bị thu giữ cacbon, mà EPA cho biết đã được “chứng minh đầy đủ” để kiểm soát ô nhiễm. “Các giới hạn và hướng dẫn được đề xuất sẽ yêu cầu giảm ô nhiễm cacbon đầy tham vọng dựa trên các công nghệ kiểm soát đã được chứng minh và tiết kiệm chi phí có thể áp dụng trực tiếp cho các nhà máy điện. Đề xuất này cũng cung cấp cho chủ sở hữu và nhà điều hành các nhà máy điện có thời gian vận hành dồi dào và tính linh hoạt tuân thủ đáng kể. Đồng thời cho phép các công ty điện lực và nhà điều hành lưới điện đưa ra các quyết định đầu tư và lập kế hoạch dài hạn đúng đắn, hỗ trợ khả năng cho ngành điện trong việc cung ứng điện tin cậy, với giá cả phải chăng” - EPA nhấn mạnh trong một tuyên bố ngày 11/5 vừa qua.

Phản ứng và tác động từ đề xuất của EPA:

Chủ tịch kiêm Giám đốc điều hành Viện Điện Edison (EEI) Thomas Kuhn nói với báo chí rằng: EPA đã làm việc tích cực cùng các thành viên của mình trong 18 tháng qua để phát triển bộ quy tắc nói trên. Các công nghệ năng lượng sạch là rất quan trọng và đã được đề cập trong dự thảo, đặc biệt là cho thu hồi và lưu trữ hydro và cacbon. Tuy nhiên, EEI cũng cho hay: Các nhà máy điện bị ngừng hoạt động sớm, khiến các nhà máy khí đốt tự nhiên mới cực kỳ khó cấp phép, đặt địa điểm và xây dựng.

Theo trang tin Politico: Thượng nghị sĩ Joe Manchin của đảng Dân chủ tuyên bố: Sẽ phản đối EPA vì các quy định mới này có thể đẩy các nhà máy điện chạy bằng than, khí đốt “không còn đường tồn tại”. “Chính quyền quyết tâm thúc đẩy chương trình nghị sự cấp tiến về khí hậu và sẵn sàng làm mọi thứ trong khả năng của mình để điều chỉnh sự tồn tại của các nhà máy điện chạy than, khí đốt để đảm bảo an ninh và độ tin cậy của hệ thống năng lượng” - Thượng nghị sĩ Manchin tuyên bố.

Nhưng EPA tin rằng, các công ty điện lực có thể thực hiện các tiêu chuẩn với “tác động không đáng kể đối với giá điện, nằm trong phạm vi biến động lịch sử”. Đối với các nhà máy khí đốt hiệu quả hơn về mặt chi phí, nhất là nhà máy có công suất lớn, EPA cho biết đề xuất của họ giải thích cho vấn đề này bằng cách thiết lập các tiêu chuẩn cho các loại nhà máy điện khác nhau. Chẳng hạn như công suất, thời gian hoạt động dự kiến và/hoặc tần suất hoạt động của chúng để phù hợp với bộ quy tắc về môi trường nói trên.

Đề xuất của EPA cũng yêu cầu các bang tham gia với ảnh hưởng bên liên quan bị tác động từ quy tắc (bao gồm các cộng đồng chịu gánh nặng lớn do ô nhiễm và tác động của biến đổi khí hậu, cũng như các cộng đồng năng lượng và công nhân).

EPA tiết lộ, họ cũng có kế hoạch tham gia với các cộng đồng và các bên liên quan để đảm bảo triển khai CCS một cách có trách nhiệm.

Năm ngoái, Tòa án Tối cao Hoa Kỳ đã hạn chế cách sử dụng Đạo luật Không khí Sạch để giảm lượng khí thải vào mục tiêu khí hậu đối với các nhà máy điện. Phán quyết ngày 6/3/2022 xác nhận thẩm quyền của EPA trong việc điều chỉnh lượng khí thải cacbon từ các nhà máy điện, nhưng cho biết không thể buộc một quá trình chuyển đổi trên toàn quốc khỏi việc sử dụng than để phát điện.

Cập nhật của EPA cho thấy: Từ năm 2010 đến năm 2021, sản lượng điện sử dụng nhiên liệu hóa thạch đã giảm từ khoảng 70% tổng sản lượng xuống còn khoảng 60%, trong đó sản lượng điện than giảm từ 46% xuống 23% trong giai đoạn này.

Cùng với đó, nhiều nhà máy và các công ty sản xuất điện đã công bố kế hoạch đóng cửa vĩnh viễn nhiều nhà máy nhiệt điện than còn lại của mình. Một số công ty đang có kế hoạch lắp đặt tua bin khí với các công nghệ tiên tiến để hạn chế phát thải khí nhà kính (bao gồm CCS và đồng đốt hydro, cùng với các công nghệ lưu trữ năng lượng tiên tiến).

Theo EPA, ngành điện cũng bị ảnh hưởng bởi các quy định của nhà nước nhằm giảm phát thải khí nhà kính. Hơn 2/3 các bang đã ban hành các chính sách thúc đẩy các công ty điện được tạo ra từ các nguồn không phát thải khí nhà kính. Các tiểu bang khác đã ban hành luật yêu cầu khử cacbon cho các nhà máy điện của họ sử dụng các thiết bị như thị trường cacbon, tiêu chuẩn phát thải khí nhà kính thấp, nhiệm vụ thu hồi và lưu trữ carbon, lập kế hoạch tiện ích, hoặc lịch đóng cửa bắt buộc.

Ngoài ra, Quốc hội Mỹ gần đây đã ban hành các khoản đầu tư vào việc giảm khí nhà kính. Ví dụ, IIJA đã cung cấp hơn 65 tỷ USD cho các khoản đầu tư và nâng cấp cơ sở hạ tầng cho công suất truyền tải, đường ống và nhiên liệu ít cacbon (bao gồm cả hydro xanh). Ngoài ra, Đạo luật cũng khuyến khích sản xuất chất bán dẫn và khoa học (Đạo luật CHIPS) còn cho phép tài trợ thêm hàng tỷ đô la để phát triển các công nghệ năng lượng phát thải khí nhà kính thấp và không phát thải khí nhà kính./.

KHẮC NAM - CHUYÊN GIA TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM

Link tham khảo:

https://www.power-eng.com/emissions/epa-proposes-strict-emission-limits-on-coal-and-gas-fired-plants/