Đặt vấn đề Là những ngành sản xuất thuộchệ thống thống kê quốc gia cho nên các số liệu về khai thác, biến đổi và tiêu thụ cácsản phẩm năng lượnghàngnăm đều được thống kê theo quyđịnh và
Trang 1BẢNG CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG
- CÔNG CỤ MÔ TẢ QUÁ TRÌNH SẢN XUÂT, BIẾN Đổi VÀ TIÊU THỤ NĂNG LƯỢNG
CỦA QUỐC GIA
• TRẦN VÃN BÌNH
TÓM TẮT:
Bảngcân bằng năng lượnglàcông cụ chophép mô tả và phân tích lượng hóa hệthống năng lượng Từ các số liệu củabảngcânbằng sẽchophépdựngnênbức tranh tổng thể của hệ thống
năng lượngquốc gia đi từ sản xuất sơ cấp chođến các quátrình biếnđổitrunggian và tiêuthụ
cuốicùng trong cácngành kinh tế Bài viết này phân tích cấu trúc bảngcânbằng vànguyên tắc hạch toán các dòng nănglượng, khaithácnguồn dữ liệu từbảng cânbằngchocông tác nghiên cứu, góp phần đưa ra các giảiphápquảnlý phù hợp
Từ khóa: bảngcân bằng năng lượng, côngcụ, phân tích lượng hóa, hệ thống năng lượng, tiêu
thụnănglượng
hiệu suất biến đổi của cả hệ thông nănglượng quốc
gia cũng như hiệu quả sử dụng năng lượng của các ngành kinh tế
Tuy nhiên, năng lượng là một ngành đặc biệt
Từdạngsơ cấp ban đầu tồn tại trongtựnhiêncho
đến sản phẩmnăng lượng cuối cùng đượcsửdụng
tại các hộtiêuthụ, các sản phẩm năng lượng phải trải quarất nhiều quá trình biến đổi, màtại đósản
phẩm vật chất và tính chất vật lý của sản phẩm
năng lượng được biến đổi Từ một nguồn năng
lượngsơ cấp ban đầu chúng ta có thể sản xuấtra
nhiều dạng năng lượng thứcấp khácnhau Ví dụ, từ
dầu thô quacông đoạn lọcdầu chúng tacó các sản
phẩm LPG1, xăng, dầu DieselDO, dầu nặng FO,
dầu hỏa, Rồi từ dầu DOqua máy phát điện, chúng
ta có thể sảnxuấtrađiện để thỏa mãn các nhu cầu
thắp sáng, vận hành các thiết bị sản xuất, bơm
1 Đặt vấn đề
Là những ngành sản xuất thuộchệ thống thống
kê quốc gia cho nên các số liệu về khai thác, biến
đổi và tiêu thụ cácsản phẩm năng lượnghàngnăm
đều được thống kê theo quyđịnh và được công bố
trong các niêngiám thống kê quốc giavà của các
ngành Trong hệ thống này, các sản phẩm năng
lượng thường được thống kê theo các đơn vị vậtlý
của từngsảnphẩm Ví dụ tấn than, m3 củi,tấndầu,
lít xăng,kWhđiện năng, Các số liệu từsản xuất,
chếbiến, xuẫt nhập khẩu vàtiêu thụ cácsảnphẩm
năng lượng được thống kê riêngrẽ Với các số liệu
thống kê này, chúng ta đã cóthể thực hiện được các
nghiêncứu và phân tích về khả năng cung cấp và
tìnhhìnhtiêuthụ của từng dạng năng lượng riêng rẽ
ở quy mô ngànhkinh tế cũng như toàn quốc Hệ
thốngthống kê này khôngcho phép xác định được
Trang 2KINH TÊ
nước, Hoặcđể sảnxuất ra điện năng, chúng tacó
thể dùng nhiều dạng năng lượng thứcấp khácnhau
như than, dầu, khí, thủy điện.Đặc điểmnày đãđặt
ra cho cácnhà hoạch định làphải phân tíchvai ttò
của từng nguồn năng lượng trong tổng sản xuất,
biến đổi, xuất-nhập khẩu và tiêu thụ năng lượng ở
bình diện quốc gia Mục tiêu này chỉ có thể đạt
được khi các sốliệu thống kê từ khâu sảnxuất sơ
cấp chođến khâutiêu thụ cuối cùngcủatất cả các
sản phẩm năng lượngđược mô tả dưới dạng một
bảng cânbằng và với một đơn vịđo lường duy nhất
2 Câu trúc bảng cân bằng và nguyên tắc
hạch toán các dòng năng lượng
Để hạch toán cácdòngnăng lượng từcác nguồn
với các đơn vị đo khác nhau, người ta phảitìmcách
sử dụng một đơn vị đo chung Trên thực tế, có2đơn
vị có thể làm thước đo chung cho các sản phẩm
năng lượng là đơn vị tiền tệ và đơn vị nhiệtlượng
Trongđó, đơn vị nhiệt lượngđược sửdụngchủ yếu
Từ nguồn sơ cấp ban đầu chođến dạng năng
lượng sửdụng hữu íchcho nhu cầucủacon người
cácquátrìnhbiến đổi này cóthểđược mô tả thông
qua các chuỗi: năng lượngsơ cấp -năng lượng thứ
cấp - năng lượng cuối cùng - năng lượng hữu ích
(Hình 1) Trong tất cả các quá trình biếnđổi này,
năng lượng không bị mấtđi mà chỉ đơn thuầnbiến
đổi từ dạng này sang dạng khác với các biểu hiện vật chất và tính chất vậtlý khác nhau Trêncơsở
của địnhluật bảo toànnăng lượng, chúngtacóthể
thiết lậpcác quanhệ cho phép lượng hóa các quá
trình biến đổi năng lượng
Căn cứ cho việc thiết lập mối quan hệ này chính là hàm lượng năng lượng hàm chứa trong
các sản phẩm Hàm lượng nănglượng này được gọi là nhiệt trị Tức là lượng năng lượng (lượng Calo) có thể giải phóng ra khi đốtcháy 1 đơn vị sản phẩm năng lượng
Việc xây dựng một hệ thống thống kê năng lượngmà ở đó toàn bộcác dòng năng lượng than,
dầu, điện, khí, đi từkhâu khai thác, chế biến,phân phối và tiêu thụ được tính quy đổivề mộtđơn vị2
chung dựavào nhiệt trị của chúng và được mô tả trên mộtbảng cânđốichung là phương pháp được
sử dụng phổ biến hiệnnay.Bảng cân đối này gọi là
Bảng cân bằng năng lượng (Bảng 1)
Khái niệm bảng cân bằng năng lượng được
xuất hiệntừ những năm1950 của thếkỷ trước3và
đã trải qua rất nhiều lần cải tiến Hiện nay, câu
ttúc của Bảng cân bằng năng lượng là một bảng 2 chiều,gồm:
Hình ỉ: Quá trình biến đổi và các sàn phẩm năng lượng
Nănglượngvào(Evào)= Nănglượng ra (Era) +Tổn thất
Era =EvàoX Hiệu suất
Khai thác - Biến đổi - Phân phối — -Sử dụng—1
Ị
Năng Năng1 NăngỊ Năng1
lượng lượng lượng lượng
sơ thứ cuôl hữu cấp cấp cùng ích
Trang 3Bảng 1 Bảng cân bằng năng lượng
đá
Dẩu thô
Các SPdẩu
Khí TN
Khí sinh học
Thủy điện
Điện Gtó + MT
Tổng NL
1 sx sơ cấp
2 Nhập khẩu
3 Xuất khẩu (-)
4 Hàng hải QT (-)
5 Dự trữ (+, -)
6 Tống tiêu thụ sơ cấp
7 Tổng biến đổi
7.1- CN chế biến than
7.2- CN chế biến dầu
7.3- CN chế biến khí
7.4- Sản xuất điện
Đẩu vào
Đầu ra
7.5- Năng lượng tái tạo
8 Tự dùng (-)
9 Tổn thất (-)
10 Tổng tiêu thụ CUỐI cùng
11 Sai số thống kê (+ ,-)
12 Tổng tiêu thụ từ các ngành
12.1- Công nghiệp
12.2- Nông nghiệp
12.3- GTVT
12.4- Sinh hoạt
12.5- Thương mại
12.6- Các ngành khác
12.7- Các tiêu thụ không mục đích NL
Nguồn: Institut de la francophonie pour le development durable (ifdd - 2020): Calcul et interpretation
des indicateurs dans les bilans énergétìques Fiche NO 16
- Các cột của bảng cân bằngmô tả các nguồn
(sơ cấp), các dạng nănglượng (thứ cấp)
- Các dòng mô tảcácquá trình từ khai thác,xuất
- nhập khẩu,biếnđổichođến tiêu thụ năng lượng
trong các ngànhkinh tế
của bảng)thay đổi tùy theo đặc điểm của hệthống
năng lượng quốcgia (nguồn tài nguyênnăng lượng,
số lượng các dạng nănglượng sửdụng), đặc điểm của hệ thống sản xuất của ngành Năng lượng và khả năng thu thập số liệu thống kêhoặc phụthuộc
Trang 4KINH TÊ
vềmặt cấutrúc,bảngcân bằng năng lượng gồm
3khối cơbản:
-Khối cungcấp: Khôinày bao gồm các dòng:
> Sản xuất sơ cấp;
> Nhập khẩu (+)
> Xuất khẩu (-)
> Sử dụng cho hàng hải và hàng không quốc tế(-)
> Dựtrữ(+, -)
Dòng tổngcộng của khốinàythểhiệncác dòng
đi vào hệ thông năng lượng quốc gia
- Khối thứ 2 thểhiện các dòng năng lượng đi vào
hệ thốngbiếnđổi năng lượng của quốc giagồm:
> Chế biến than
>Lọc dầu
> Chê'biến khí
> Sản xuất điện
>Sản xuất nhiệt cho sưởi ấm và nước nóng
>Tổn thất
>Tựdùng
Dòng tổng cộng của khối nàythể hiện tổng năng
lượng cuôì cùngđược sảnxuấtvà đưa vào sử dụng
trong các ngành kinh tế của quốc gia
- Khôi thứ 3 thể hiện số liệu thông kê các
dòng năng lượng đãtiêu thụ tạicácngànhkinhtế
cả cho mụcđích năng lượng và không mục đích
năng lượng
TạiViệt Nam, mặcdù nghiên cứu về hệ thống bảng cânbăng nănglượng đã được thựchiện từ đầu năm 19904của thếkỷ trước, nhưngmãi trongnhững
năm gần đây, bảng cân bằng năng lượng tổng thể củaquốcgia mới được đưa vào niên giám thôngkê hàng năm Bảng 2 giớithiệucân bằng năng lượng tổng thể của Việt Nam năm 2018
Tuy còn khá đơn giản, nhưng bước đầu cũng cungcấp được các thông tin cơ bản chophép mô
tả, phân tích và đánh giá hệ thông năng lượng quốcgia
3 Khai thác nguồn dữ liệu từ bảng cân bằng cho cồng tác nghiên cứu
Với cách thức hạch toán của bảng cân bằng
chúng ta có thểdễ dàng theo dõi sựdịch chuyển của một dòng năng lượng từkhâusản xuất sơ cấp, qua khâu biến đổi cho đến khâu tiêu thụ cuốicùng của nó (XemSơ đồ)
Nguyên tắc quy đổi và biểu diễn các dồng nâng lượng trong bâng cân bàng
• Quy đổi năng lượng:
- Các số liệu vể mức sản xuất, chế biến hoặc tiêu thụ các sản phẩm năng lượng khác nhau được quy đổi theo một đơn VỊ chung dựa vào giá tn nhiệt trị của từng dạng năng lượng Ví dụ, mức sản xuất sơ cấp của Than đá là 900000 tấn có nhiệt tri là 5600 kCal/kg Đơn V| tính của bảng cân bằng là Toe có nhiệt tri quy ước là 10000 kCal/kg Số liệu được hạch toán vào ô sản xuất sơ cấp của ttian đá là = 900000 X 5600/10000 = 504000 Toe.
- Riêng đối với điện năng, ngưởi ta phân biệt nguổn sản xuất Nếu điện được sản xuất từ nguổn các nhà máy nhiệt; điện dùng nhiên liệu hóa thạch như than, dẩu hoặc khí tự nhiên được gọi là điện năng thứ cấp và mốì kWh điện năng được tính theo đương lượng nhiệt điện là 1 kWh = 860 kCal Còn đối với điện năng được sản xuất từ các nhà máy như thủy điện, điện hạt nhân, điện gió, điện mặt trời, đ|a nhiệt được gọi là điện sơ cấp Nếu gọi ĨỊ là hiệu suất trung bình của các nhà máy nhiệt điện thì hệ số quy đâ của điện sơ cấp = 860/?j Ví dụ hiệu suất trung bình của các nhà máy nhiệt điện là 29% thì hệ số quy đổi của điện sơ cấp được tính 1 kWh = 860/0.29 = 2965.5 kCal.
• Quyướcvểdãíi:
- Năng lượng xuất khẩu mang dấu âm (-) vì dòng năng lượng đi ra khỏi hệ thống
- Năng lượng nhập khẩu mang dấu dương (+) vì dòng năng lượng đi vào hệ thống
- Đưa vào dự trữ mang dấu (-), lấy từ dự trũ ra mang đấu (+)
- Tiêu thụ cho hàng hải và hàng không quốc tế được coi như xuất khẩu nên dòng năng lượng mang dấu (-)
- Đi vào khâu chế biến mang dấu (-), sản phẩm đầu ra khâu chế biến mang dấu (+)
- Chênh lệch giũa dòng năng lượng đi vào khâu tiêu thụ cuối củng (Tổng tiêu thụ CC) và dòng Tổng tiêu thụ từ các ngành kinh tế (dòng 10-dòng 12) gọi là sai số thống kê.
Trang 5Bảng 2 Bảng cân bằng năng lượng của Việt Nam năm 2018
xăng dầu
Khí thiên nhiên
Nhiên liệu
Tống các nguổn NL
Khai thác, sản xuất trong nước 23734.8 12228.8 9009.0 7752.0 7279.6 60004.2 Nhập khẩu 12739.5 5280.5 13645.7 148.1 31813.8 Xuất khẩu 1336.7 3513.9 2243.4 63.0 7159.0 Hàng không quốc tê' 1126.4 1126.4 Chênh lệch tổn kho 2653.8 -2031.8 -380.8 241.2 Tổng cung sơ cấp 37791.4 11961.6 9895.1 9009.0 7752.0 7364.7 83773.8 Nhà máy lọc dầu -11013.0 11099.0 86.0 Nhà máy chê'biến khí 1044.8 -1067.6 -22.8 Nhà máy điện -22567.4 -65.4 -6885.0 -52.0 10674.4 -18895.4
Tự dùng -897.8 -521.6 -1419.4 Tổn thất -50.8 -1266.4 -1317.2 Tổng tiêu thụ cuối cùng 15224.1 21973.8 1056.4 7700.0 16251.3 62205.6 Công nghiệp - xây dụng 12847.9 4633.8 981.0 5540.7 9575.5 33578.9 Nông - Lâm - Ngư nghiệp 12.7 439.7 329.3 474.6 1256.3 Giao thông vận tải 12369.8 75.5 12445.3 Thương mại - Dịch vụ 683.8 1373.2 848.3 2905.3 Sinh hoạt-Dân dụng 1679.7 787.8 1830.0 5352.9 9650.4 Tiêu dùng phi năng lượng 2369.4 2369.4
Nguồn: Tổng cục Thống kê (2019): Niên giám thống kê năm 2019 Nhà xuất bản Thống kê
Qua số liệutrên các dòng, cáccột chúng ta có
thể thâyđượcsự dịchchuyển qua lại của các dòng
nàng lượng và bức tranh toàn cảnh của hệ thông
nănglượng quốc gia,cóthể tính toán, phân tích một
loạtcác chỉ tiêu củahệ thống,như:
- Hệ sốđộclập năng lượng của quốc gia:
Hệ số độc lập _ Tổng sản xuất sơ cấp
năng lương Tông tiêu thụ sơ cấp
Nếu hệ số>l, quốc gia là một nước xuấtkhẩu
năng lượng Ngược lại, nếu <1 là một nước nhập
khẩu năng lượng
- Hiệu suất trung bình của các nhà máy
rí Ạ _ 'X rrn Tổng năng lượng đầu ra HiệusuãtTB , ° ° "
, ,, , các nhà máy NĐ
các nhà máy = — — ; —
ND () ' Tông năng lượng đâu vào
các nhà máy NĐ
- Hiệu suất trung bình của hệ thống sản xuất năng lượng của quốc gia:
Là hiệusuất biến đổi năng lượng trungbìnhcủa
toàn hệ thống bao gồm chế biến than, lọc dầu, chế
biến khí vàsản xuất điện
Hiệu suất TB = NL đầu racủạỉỊT
Tổng NL đầu vào của HT
_ Tổng tiêu thụ cuối cùng
Trang 6KINH TÊ
sơ đồ: Minh họa sự dịch chuyển các dòng năng lượng từ khâu sản xuất sơ cấp
đến khâu tiêu thụ cuối cùng của Hoa Kỳ năm 20 ỉ5
Nguồn: https.7/wikimedia.org/wikipedia/commons/e/ec/Energy_ƯS_2015.png
- Tỷ trọng các nguồn năng lượng trong tổng sản
xuất sơ cấpcủa quốc gia:
Chỉ tiêu cho phép đánh giá vai trò của từng
nguồnnăng lượng sơ cấp trongtổngsản xuất nàng
lượng của quốc gia
Tỷ trọng
(nguồn NL =
thứA)
Tổng sx sơ cấp
nguồn A ,nn -° ' ‘ - - xioo Tong sx sơ cap
quốc gia
- Tỷ trọng của từng dạng nàng lượng thứ cấp
trong tổng tiêuthụ của quốc gia:
Chỉtiêu cho phép đánhgiá vị trí của từng dạng
năng lượngthứ cấp (than,dầu, điện, khí, ) trong
tổng tiêu thụ cuối cùng của quốc gia
_ _ Tổng tiêu thụ cc
UạngNL - -dạngNLlhứi
thứ ỉ)
„ _ , _ xioo
Tong tiêu thụ NL cuối cùng của quốc gia
- Tỷ trọng tiêu thụcủatừngngành kinh tế trong tổng tiêu thụ cuối cùng của quốc gia:
Chỉ tiêu phản ánh tỷ trong tiêu thụnăng lượng
củatừng ngành kinh tế trong tổng tiêu thụ:
, _ Tổng tiêu thụ NL
Ty trọng ' ■
_ , ■, Tống tiêu thụ NL cua ngành j) * '
của các ngành kinh tê
Với các số liệu từ bảng cân bằngnăng lượng năm 2018,chúng ta cóthểtínhtoán hệ số độc lập năng lượng, hiệu suất của hệ thôngbiếnđổi năng
lượng,cơ cấusảnxuấttheo dạng nănglượnghoặc
cơcấu tiêu thụnăng lượng của các ngành kinhtế
của ViệtNam Các số liệu được thể hiện trong
cácBảng 3,4, 5
Như vậy, Bảngcânbằng năng lượng là công cụ chophép mô tả và phân tích lượng hóahệ thốngnăng
lượng Từ các số liệu của Bảngcân bằngcho phép
Trang 7Bảng 3 Hệ số độc lập năng lượng và hiệu suất của hệ thống năng lượng quốc gia
Bảng 4 Số liệu tiêu thụ năng lượng theo các ngành kinh tế
Công nghiệp
Nông nghiệp GTVT TM-DV Sinh hoạt
Sử dụng
Năng lượng tiêu thụ (Ktoe) 33578.9 1256.3 12445.3 2905.3 9650.4 2369.4 62205.6
Tỷ trọng (%) 54.0% 2.0% 20.0% 4.7% 15.5% 3.8% 100.0%
_ _
Bảng 5 số liệu tiêu thụ theo dạng năng lượng của ngành công nghiệp
Tổng tiêu thụ cuối cùng 15224.1 21973.8 1056.4 7700.0 16251.3 62205.6
Tỷ trọng (%) 24.5% 35.3% 1.7% 12.4% 26.1% 100.0%
dựng nên bứctranhtổng thể của hệ thống năng lượng
quốc gia đi từ sản xuất sơ cấp cho đến các quá trình
biến đổi trung gian và tiêu thụ cuối cùng trong các
ngành kinh tế Nếu tiến hành so sánh theothời gian
các bảng cânbằng của 1 quốc gia, chúng ta có thể
nhận dạng được sựtác động của các nhân tố đến các
quá tìnhsản xuấtvà tiêu thụ năng lượng, từđó có thể đưa racác giải phápquảnlýphùhợp ■
TÀI LIỆU TRÍCH DẪN:
‘LPG: Khí dầu mỏ hóa lỏng
2Thông dụng đơn vị tính dùng trong các bảng cần bằng năng lượng là Tân dầu tương đương (Toe) và các bội số của nó
3 Tran Van Binh (1990): Intrroduction des Systemes Experts en Economic de lénergie These de Doctorat Université des Sciences Sociales de Grenoble 2 - France
4 Nguyễn Minh Duệ và các cộng sự (1994)
TÀI LIỆU THAM KHẢO:
1 Institut de la francophonie pour le development durable (ifdd - 2020): Calcul et interpretation des indicateurs dans les bilans énergétiques Fiche NO 16
2 Tổng cục Thống kê (2019), Niêm giám thống kê năm 2019 Nhà xuất bản Thống kê
3 Institut de conseil et deludes en développement durable, (icedd - 2015) Bilan énergétique de la Region de
Trang 8KINH TÊ
4 Patrice RAMAIN (2015) Le Bilan énergétique Retrieved from: https://www.encyclopedie-energie.org/
5 Phạm Thị Thu Hà, Trần Văn Bình, Phạm Mai Chi, Bùi Xuân Hồi, Phạm cảnh Huy, Phan Diệu Hương (2006):
Kinh tê'năng lượng. Nhà xuất bản Thống kê, Hà Nội
6 Nguyễn Minh Duệ và các cộng sự (1994), Xây dựng hệ thống dữ liệu về năng lượng và kinh tê'năng lượng Đề tài nghiên cứu khoa học cấp nhà nước KC.03.01
7 Trần Văn Bình (1990): Introduction des Systèmes Experts en Economic de lénergie These de Doctorat en
Économie. Univercité des Sciences Sociales de Gronoble 2 - France
8. https -//wikimedia org/wikipedia/commons/e/ec/Energy_US_2015.png.
Ngày nhận bài: 9/5/2021
Ngày phản biện đánh giá và sửa chữa: 9/6/2021
Ngày chấp nhận đăng bài: 19/6/2021
Thông tin tác giả:
PGS.TS TRẦN VĂN BÌNH
Viện Kinh tế và Quản lý
Đại học Bách khoa Hà Nội
THE ENERGY BALANCE SHEET
- THE TOOL PRESENTS THE NATIONAL ENERGY PRODUCTION
TRANSFORMATION AND CONSUMPTION
•Assoc,Prof.Ph.D TRAN VAN BINH
Schoolof Economicsand Management Hanoi Universityof Science and Technology
ABSTRACT:
The energy balance sheet is considered a tool for doing quantitative description and analysis < >f
an energy system The energy balance sheet presents an overview picture of the national enerị y system from primary production to intermediate transformation processes and final consumptic n
of economic sectors This study analyzes the balance sheet structure and accounting principles f< T energy flows, exploits data from the balance sheet to conduct researches, contributing to providir g appropriate management solutions.
Keywords: energy balance sheet, tool, quantification analysis, energy system, energy consumption.