Trả lời cho câu hỏi: Thế giới đang sử dụng than như thế nào? [Kỳ 2]

Trả lời cho câu hỏi: Thế giới đang sử dụng than như thế nào? [Kỳ 1]

KỲ 2: SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA THAN ĐỐI VỚI NỀN KINH TẾ KHÁC NHAU VÀ VAI TRÒ CỦA NHIỆT ĐIỆN THAN Ở MỘT SỐ QUỐC GIA ĐIỂN HÌNH

TS. NGUYỄN THÀNH SƠN (*)

4. Sự ảnh hưởng của than đối với các nền nền kinh tế khác nhau

Trong Báo cáo "World Energy Resources Coal 2016" của Hội đồng Năng lượng Thế giới (World Energy Council) đã đưa ra kết quả nghiên cứu về sự ảnh hưởng của than đến các nền kinh tế khác nhau như sau (xem Bảng 1):

Bảng 1. Ảnh hưởng của việc dùng than đến nền kinh tế (nguồn IEA 2015, tr.16).

Bảng trên cho thấy:

1/ Đối với một nền kinh tế phát triển cao như Mỹ, việc sử dụng than có tác động tiêu cực đến chính sách về khí hậu và khả năng cạnh tranh với khí đốt, nhưng không có ảnh hưởng đến tăng trưởng kinh tế.

2/ Đối với các nền kinh tế có thu nhập cao như các nước OECD châu Âu, việc sử dụng than có tác động tiêu cực đến chính sách về khí hậu, nhưng tác động tích cực đến cạnh tranh của khí đốt, và không ảnh hưởng đến tăng trưởng kinh tế.

3/ Đối với các quốc gia đang phát triển như Trung Quốc và Ấn Độ, việc sử dụng than có tác động tích cực cả về 3 mặt: chính sách về khí hậu, tăng trưởng kinh tế và khả năng cạnh tranh với khí đốt.

5. Nhiệt điện chạy than trên thế giới

Thứ nhất, về tỷ trọng của nhiệt điện than:

Tỷ trọng của than trong phát điện của các nước trên thế giới năm 2013/2014 được tổng hợp và so sánh như trong hình sau.

Hình 8. Tỷ trọng của than dùng cho phát điện ở các nước. Nguồn: IEA, Electricity Information, Paris 2015.

Đồ thị trên (số liệu của các nước OECD - năm 2014, của các nước ngoài OECD - năm 2013) cho thấy:

1/ Bình quân trên thế giới, tỷ trọng của than trong tổng sản lượng điện năm 2014 là 40%, trong đó than đá là 37% và than nâu là 3%.

Nam Phi là nước sử dụng than để phát điện lớn nhất thế giới, có tới 93% sản lượng điện được phát từ than. Anh và Nhật là hai quốc gia sử dụng than để phát điện ít nhất, nhưng tỷ trọng của than cũng lên tới 29%.

2/ Có hai loại than được dùng để phát điện gồm than đá (hard coal) và than nâu (lignite). Các nước chỉ sử dụng than đá để phát điện gồm: Nam Phi (93%), Kazakistan (81%), Trung Quốc (75%), Indonesia (51%), Đài Loan (48%), Ucraine (41%), Hàn Quốc (39%), Nhật (29%), Anh (29%). Các nước chỉ sử dụng than nâu để phát điện gồm: Serbia (72%), Hy Lạp (46%). Các nước còn lại sử dụng cả than đá và than nâu để phát điện.

Thứ hai, về giá trị tuyệt đối của nhiệt điện chạy than:

Trong Báo cáo thường niên của Hội đồng Năng lượng Thế giới có liệt kê 16 nước đứng đầu thế giới về sản lượng tuyệt đối của các nhà máy nhiệt điện than. Trong đó, lần lượt như sau: Trung Quốc dẫn đầu (với sản lượng nhiệt điện chạy than năm 2014 là 4.090 TWh), Mỹ (1.711 TWh), Ấn Độ (686 TWh), Nhật (299 TWh), Đức (263 TWh), Nam Phi (237 TWh), Hàn Quốc (211 TWh), Nga (156 TWh), Úc (152 TWh), Ba Lan (130 TWh), Đài Loan (120 TWh), Indonesia (110 TWh), Anh (97 TWh), Ucraine (80 TWh), Kazakhstan (77 TWh) và cuối cùng là Thổ Nhĩ Kỳ (xếp thứ 16 với sản lượng nhiệt điện than là 74 TWh).

Việt Nam không có tên trên "bản đồ nhiệt điện than" của thế giới, vì năm 2014 tổng sản lượng của các nhà máy nhiệt điện than ở Việt Nam chỉ có 38 TWh (bằng khoảng ½ của Thổ Nhĩ Kỳ - nước đứng cuối cùng trong báo cáo của IEA). (Xem Hình 9).

Hình 9. Xếp hạng các nước năm 2014 về sản lượng tuyệt đối của nhiệt điện than, TWh (Nguồn: IEA 2015, tr.18).

Thứ ba, nhiệt điện than tính bình quân đầu người:

Nếu tính bình quân theo đầu người, sản lượng nhiệt điện chạy bằng than năm 2014 của các nước lần lượt như sau (kWh/người/năm): Úc (6.333 kWh/người/năm), Mỹ (5.280), Đài Loan (5.317), Kazakhstan (4278), Nam Phi (4232), Hàn Quốc (4220), Ba Lan (3421), Đức (3207), Trung Quốc (2902), Nhật (2354), Ucraine (1818), Anh (1470), Nga (1090), Thổ Nhĩ Kỳ (925), Ấn Độ (512), Indonesia (417), Việt Nam (263). Chi tiết như sau (Hình 8).

Hình 10. Thứ hạng của các nước xếp theo sản lượng nhiệt điện chạy than tính theo đầu người năm 2014, kWh/người.

Hai đồ thị trên cho thấy:

1/ Năm 2014, Việt Nam là quốc gia sử dụng than để phát điện ít nhất (tính theo giá trị tuyệt đối cũng như tính theo đầu người).

2/ Các nền kinh tế càng phát triển càng phải sử dụng nhiều than để phát điện (Trung Quốc, Mỹ, Nhật, Đức, Úc, Hàn Quốc, Đài Loan).

3/ Úc đứng đầu thế giới về xuất khẩu than, và cũng là quốc gia đứng đầu thế giới về sản lượng nhiệt điện chạy than tính theo đầu người.

Thứ tư, triển vọng phát triển các nhà máy nhiệt điện than trên thế giới:

Tổng công suất các nhà máy nhiệt điện chạy than tăng thêm (GW) trên thế giới trong giai đoạn 2015÷2040 được Tổ chức Năng lượng Quốc tế IEA dự báo như sau (Hình 11):

Hình 11. Tổng công suất tăng thêm của các nhà máy nhiệt điện chạy than trên thế giới trong giai đoạn 2015-2040, Gwe (Nguồn: IEA World Energy Outlook, 2015)

Đồ thị trên cho thấy: trong giai đoạn 2015÷2040, tổng công suất của các nhà máy nhiệt điện chạy than trên thế giới sẽ tăng thêm 947GW. Trong đó, của các nước OECD tăng 97GW, của các nước ngoài OECD tăng 850GW.

Thứ năm, về sử dụng tro xỉ của các nhà máy nhiệt điện than trên thế giới:

Sử dụng tro xỉ thải ra từ các nhà máy nhiệt điện chạy than của các nước trong World Wide Coal Combustion Products Networks trên thế giới (số liệu năm 2010) được tổng hợp như trong Bảng 2 dưới đây:

Bảng 2. Tỷ lệ tro xỉ của các nhà máy nhiệt điện được tận dụng

Source: Heidrich, C. et al. (2013).

Bảng trên cho thấy, từ năm 2010, tỷ lệ tái sử dụng tro xỉ của các nhà máy nhiệt điện chạy than tại các nước đã đạt mức bình quân 53,5%. Đến nay, các tiến bộ kỹ thuật đang cho phép sử dụng nhiều hơn tro xỉ của các nhà máy nhiệt điện.

6. Vai trò của nhiệt điện chạy than ở một số quốc gia điển hình

(Nội dung dưới đây được tóm tắt từ Economics of the International Coal Trade- Why Coal Continues to Power the World, 2nd Edition, 2016, Dr. Lars Schernikau)

1/ Ấn Độ: Với dân số 1,3 tỷ người, Ấn Độ đứng thứ 3 (sau Trung Quốc và Mỹ) về nhiệt điện chạy than. Tiêu dùng điện tính theo đầu người của Ấn Độ khoảng 684 kWh/năm (trong đó, các nhà máy nhiệt điện chạy than cung cấp 512 kWh/người/2014 - chiếm 75%). Năm 2014, Ấn Độ là nước nhập khẩu than nhiều nhất thế giới. Trong giai đoạn sau 2020, Ấn Độ sẽ phải nhập hàng năm 100÷150 triệu tấn than cho phát điện vì lý do quan trọng là ở Ấn Độ giá thành nhiệt điện than chỉ bằng 50% giá thành nhiệt điện chạy khí, còn điện hạt nhân có chi phí rất cao.

2/ Trung Quốc: Hiện có khoảng 14.000 mỏ than đang khai thác khoảng 3,7 tỷ tấn/năm (2015), chiếm khoảng 50% tổng sản lượng than của thế giới. Tiêu dùng điện năng tính theo đầu người của quốc gia này khoảng 3.500kWh/người/năm (trong đó, riêng các nhà máy nhiệt điện than cung cấp 2.902 kWh/người/2014 - chiếm 82%). Năm 2013, Trung Quốc là nước nhập khẩu than nhiều nhất thế giới (245 triệu tấn), đến 2015 nhập khẩu than giảm còn 145 triệu tấn, nhưng đến 2016 lại tiếp tục tăng.

Sản lượng nhiệt điện của các tỉnh Trung tâm và phía Tây trong 20 năm tới dự tính sẽ tăng gấp gần 3 lần, từ 3.500 TWh/2015 lên 9.600 TWh/2035. Đây là một thách thức lớn khi Trung Quốc đang dự kiến giảm tỷ trọng của nhiệt điện than từ 76% xuống còn 60%.

3/ Nhật: Là một trong 3 nước nhập khẩu than lớn nhất (cùng Trung Quốc và Ấn Độ), Nhật đang đứng đầu thế giới về nhập khẩu LNG và đứng thứ 3 thế giới về nhập khẩu dầu mỏ. Mức tiêu dùng điện tính theo đầu người của Nhật khoảng 7.800 kWh/người/năm (ngang với Đức). Trong đó, riêng các nhà máy nhiệt điện than cấp 2.354 kWh/người/2014 - chiếm 30%. Năm 2015, Nhật nhập khẩu 120 triệu tấn than, trong đó có 75% nhập từ Úc. Theo cân bằng năng lượng trong các năm tới, Nhật sẽ tăng nhiệt điện than cả về giá trị tuyệt đối cũng như về tỷ trọng để thay thế cho nhiệt điện chạy khí.

4/ Hàn Quốc: Là nước đứng thứ tư trên thế giới về nhập khẩu than cho phát điện, Hàn Quốc đã có bước phát triển kinh tế thần kỳ kể từ sau Chiến tranh 1953. Năm 1960, GDP bình quân đầu người của Hàn Quốc chỉ có 80 U$, nay đã tăng lên 27.500 U$. Mức tiêu dùng điện hàng năm tính theo đầu người của Hàn Quốc hiện nay khoảng 10.300 kWh/người. Trong đó, riêng các nhà máy nhiệt điện than cung cấp 4.220 kWh/người - chiếm 41%.

Để duy trì các nhà máy nhiệt điện than, năm 2015, Hàn Quốc nhập 110 triệu tấn than và dự kiến năm 2020 sẽ phải nhập 140 triệu tấn/năm (35% từ Úc, 31% từ Indonesia, 17% từ Nga).

5/ Đài Loan: Là một trong 4 con Hổ châu Á (cùng với Hàn Quốc, Singapore, Hồng Kong), Đài Loan cũng có sự phát triển thần kỳ trong suốt 50 năm qua. GDP bình quân đầu người của Đài Loan đã tăng từ 170 U$ vào 1962 lên 46.000 U$ vào năm 2014. Mức tiêu dùng điện bình quân đầu người của Đài Loan khoảng 10.300 kWh/năm. Trong đó, các nhà máy nhiệt điện chạy than cung cấp 5.317 kWh/2014 - chiếm 52%.

Để đáp ứng nhu cầu của các nhà máy nhiệt điện than, năm 2015 Đài Loan phải nhập khẩu 67 triệu tấn than (chủ yếu từ Úc, Indonesia, Nga).

6/ Indonesia: Đang đứng đầu về xuất khẩu than (về sản lượng cũng như về tốc độ tăng trưởng). Sản lượng than xuất khẩu của Indonesia đã tăng từ hơn 50 triệu tấn (năm 2000) lên hơn 400 triệu tấn (năm 2014) (xem Hình 11).

Hình 11. Tăng trưởng thị trường xuất khẩu than của Indonesia (IEA 2015, tr.24).

Indonesia là quốc gia có điều kiện phát triển các nhà máy thủy điện vừa và nhỏ. Trong Quy hoạch thủy điện của Indonesia có tới 360 dự án, chủ yếu là thủy điện vừa và nhỏ. Nếu tính theo đầu người Indonesia vẫn đứng thứ 16 về sử dụng than để phát điện.

Hiện nay Indonesia đang triển khai Chương trình phát triển các dự án nhiệt điện chạy than rất lớn (với tổng số 123 nhà máy nhiệt điện than, với tổng công suất 35.000 MW). Trong đó, trước năm 2015 hoàn thành 28 dự án, năm 2016: 20 dự án, năm 2017: 16 dự án, 2018: 26 dự án, 2019: 33 dự án.

7/ Châu Âu: Trong giai đoạn 2015/2016 châu Âu chiếm tỷ trọng khoảng 16% trong thương mại than toàn cầu. Châu Âu đang nhập khẩu tổng số 160 triệu tấn than/năm. Riêng Anh đã tuyên bố sẽ đóng cửa các nhà máy nhiệt điện than. Đức cũng đang cân nhắc về việc này. Nhưng, để phát điện, năm 2015 các nước vùng Địa Trung Hải vẫn tiếp tục phải nhập khẩu than (khoảng 80 triệu tấn), riêng Thổ Nhĩ Kỳ nhập 22 triệu tấn/2015 và sẽ nhập khoảng 80 triệu tấn vào năm 2025.

8/ Đức: Trong hơn 60 năm qua, cơ cấu nguồn năng lượng sơ cấp của Đức đã có nhiều thay đổi. (xem Hình 12).

Hình 12. Cơ cấu các nguồn năng lượng của Đức trong 60 năm qua (nguồn BGR 2015)

Về cơ cấu, nguồn năng lượng sơ cấp của Đức đã thay đổi đáng kể theo hướng chuyển mạnh từ than đá và than nâu sang dầu mỏ, khí thiên nhiên và điện hạt nhân. Tuy nhiên, về giá trị tuyệt đối, than đá và than nâu chỉ giảm khoảng 50% (từ khoảng 190 Mtce/1950 xuống còn khoảng 100 Mtce/2010). Điều đáng lưu ý là điện hạt nhân cũng đang có xu hướng giảm cả về tỷ trọng và giá trị tuyệt đối.

9/ Ban Lan: Trước đây, ngành than Ba Lan tương đối phát triển. Nhưng gần đây, sản lượng than của Ba Lan đã giảm rất sâu vì giá bán thấp hơn giá thành (Hình 13) và từ 2013 ngành than bắt đầu bị lỗ và số lỗ đã lên tới hơn 650 triệu U$/2014 (hình 14). Đây là hậu quả của một chính sách sai lầm và không nhất quán. Sau cuộc khủng hoảng 2008, ngành năng lượng của Ba Lan đã toan tính sẽ từ bỏ than để chuyển sang "khí đá cháy" với hy vọng "đứng thứ hai sau Mỹ". Tuy nhiên, giấc mộng đã nhanh chóng đổ vỡ.

Hình 13. Giá thành và giá bán than của Ba Lan (nguồn: Bộ Kinh tế Ba Lan, 2015)

Hình 14. Lỗ/lãi của ngành than Ba Lan (nguồn: Bộ Kinh tế Ba Lan, 2015).

Vì vậy, ngành nhiệt điện than của Ba Lan vẫn được duy trì tương đối lớn với gần 50 nhà máy nhiệt điện than có tổng công suất hơn 30GW. Trong đó, có các nhà máy nhiệt điện than lớn như Adamow chạy than nâu (công suất 600MW), Belchatow chạy than nâu (5.354), Polna Odra (1.772), Jaworzno (1.535), Kozienice (2.820 chạy than và gỗ), Opole (1.492), Polaniec (1.800), Patnowchạy than nâu (1.674), Rybnic (1.775), Turow (2.106), Lagisza chạy than & gỗ (1.060), Laziska (1.155), vv...

Đón đọc kỳ tới: Nhiệt điện than ở Đông Nam Á và kết luận

(*) Hội đồng Phản biện Tạp chí Năng lượng Việt Nam; Nguyên Trưởng Ban Điện lực TKV; Nguyên Tổng Giám đốc NMNĐ chạy than Cẩm Phả; Nguyên Trưởng Ban Chiến lược và KHCN TKV.

Tài liệu tham khảo:

1/ Báo cáo “World Energy Resources Coal 2016” của Hội đồng Năng lượng Thế giới (World Energy Council).

2/ Lars Chernikau, Economics of the International Coal Trade, 2nd Edition, Springer, 2016, 463 tr. https://www.springer.com/us/book/9783319465555

3/ http://hms-ag.com/wp-content/uploads/2013/07/2010-Schernikau-Book-Renaissance-of-Steam-Coal-Springer-p.1-23.pdf

4/ https://www.indexmundi.com/commodities/?commodity=coal-australian&months=60

5/ http://www.cmegroup.com/trading/energy/coal/coal-api-4-fob-richards-bay-argus-mccloskey.html

6/ http://hms-ag.com/de/primarenergie-kohle/weltkohlehandel/