Giải BTL2 - mô hình bài toán quy hoạch - Quy hoạch và phát triển hệ thống năng lượng - 20122

Gồm phần 1,2,3 là thuần về lý thuyết tìm số liệu Phần 4 là bài giải BTL2 mô Quy hoạch và phát triển hệ thống năng lượng của nhóm sinh viên

MỤC LỤC

1 THU THẬP SỐ LIỆU VỀ TRỮ LƯỢNG TIỀM NĂNG, SẢN LƯỢNG KHAI THÁC, TIÊU THỤ, XUẤT, NHẬP KHẨU CỦA DẦU MỎ VÀ KHÍ THIÊN NHIÊN TRONG GIAI ĐOẠN

1980-2012 3

1.1 Trữ lượng tiềm năng của dầu mỏ và khí thiên nhiên 3

1.2 Sản lượng tiêu thụ, xuất, nhập khẩu của dầu mỏ và khí thiên nhiên 3

1.3 Sản lượng khai thác của dầu mỏ và khí thiên nhiên 4

2 PHÂN TÍCH NHU CẦU TIÊU THỤ, XUẤT NHẬP KHẨU, TÌNH HÌNH KHAI THÁC DẦU MỎ VÀ KHÍ THIÊN NHIÊN CỦA VIỆT NAM TRONG GIAI ĐOẠN 1980-2012 5

2.1 Tiềm năng dầu mỏ và khí thiên nhiên tại Việt Nam 5

2.2 Quá trình khai thác dầu và khí thiên nhiên 7

2.3 Nhu cầu tiêu thụ, tình hình xuất nhập khẩu dầu, khí thiên nhiên tại Việt Nam trong giai đoạn 1980-2012 9 2.3.1 Nhu cầu tiêu thụ và tình hình xuất, nhập khẩu dầu mỏ ở Việt Nam trong giai đoạn 1980-2012 9 2.3.2 Nhu cầu tiêu thụ và tình hình xuất, nhập khẩu khí thiên nhiên ở Việt Nam từ năm 1980-201211 2.4 Tình hình khai thác dầu và khí thiên nhiên tại Việt Nam từ 1980-2012 11

2.4.1 Tình hình khai thác dầu mỏ từ năm 1980-2012 11

2.4.2 Tình hình khai thác khí thiên nhiên từ năm 1980-2012 13

3 DỰ BÁO TIỀM NĂNG, BIẾN ĐỘNG NHU CẦU TIÊU THỤ, SẢN LƯỢNG KHAI THÁC DẦU VÀ KHÍ THIÊN NHIỂN TRONG TƯƠNG LAI 14

3.1 Dự báo về tiềm năng và biến động nhu cầu tiêu thụ của dầu mỏ và khí thiên nhiên của Việt Nam trong tương lai 14

3.2 Dự báo về biến động sản lượng khai thác, xuất, nhập khẩu dầu mỏ và khí thiên nhiên của Việt Nam trong tương lai 14

4 MÔ HÌNH HÓA BÀI TOÁN QUY HOẠCH NĂNG LƯỢNG 16

4.1 Các giả thiết 16

4.2 Điều kiện ràng buộc về chính sách năng lượng 16

4.2.1 Ràng buộc về dầu mỏ 16

4.2.2 Ràng buộc về than 17

4.3 Số liệu về than 17

4.4 Số liệu về dầu thô 18

4.4.1 Quá trình lọc dầu và chưng cất 18

4.4.5 Tuổi thọ thiết bị 20

4.5 Số liệu về điện 20

4.5.1 Công suất phát của hệ thống điện 20

4.5.2 Các số liệu kinh tế 21

4.6 Dự báo nhu cầu 21

4.7 Các thiết bị tiêu thụ năng lượng 23

5 THIẾT LẬP MÔ HÌNH BÀI TOÁN CHO NĂM 2015 24

5.1 Sơ đồ Res cho bài toán : 24

5.2 Ràng buộc 24

5.2.1 Ràng buộc giới hạn khả năng khai thác: 24

5.2.2 Ràng buộc tại nhà máy lọc dầu 25

5.2.3 Ràng buộc về hệ thống cung cấp điện 25

5.2.4 Ràng buộc về nhu cầu 25

5.2.5 Ràng buộc về chi phí 25

5.3 Hàm mục tiêu: 26

5.4 Các ràng buộc thể hiện trên LINDO: 26

5.5 Kết quả: 27

5.6 Phân tích độ nhạy 30

5.6.1 Sự thay đổi hệ số các ẩn cơ bản trong hàm mục tiêu 30

5.6.2 Thay đổi hệ số các ẩn không cơ bản của hàm mục tiêu 32

5.6.3 Thay đổi RHS 34

5.6.4 Ý nghĩa của cột “SLACK OR SURPLUS” 36

1 THU THẬP SỐ LIỆU VỀ TRỮ LƯỢNG TIỀM NĂNG, SẢN LƯỢNG KHAI THÁC, TIÊU THỤ, XUẤT, NHẬP KHẨU CỦA DẦU MỎ VÀ KHÍ THIÊN NHIÊN TRONG GIAI ĐOẠN 1980- 2012.

1.1 Trữ lượng tiềm năng của dầu mỏ và khí thiên nhiên

Bảng 1 : Trữ lượng Dầu thô tiềm năng

Bảng 2: Trữ lượng Khí thiên nhiên tiềm năng

1.2 Sản lượng tiêu thụ, xuất, nhập khẩu của dầu mỏ và khí thiên nhiên

Bảng 3 : Tổng tiêu thụ dầu

Bảng 4 : Lượng tiêu thụ Khí khô

Bảng 5: Tổng xuất khẩu dầu

Bảng 6: Lượng xuất khẩu bao gồm cả Dầu ngưng tụ

2 PHÂN TÍCH NHU CẦU TIÊU THỤ, XUẤT NHẬP KHẨU, TÌNH HÌNH KHAI THÁC DẦU

MỎ VÀ KHÍ THIÊN NHIÊN CỦA VIỆT NAM TRONG GIAI ĐOẠN 1980-2012.

2.1 Tiềm năng dầu mỏ và khí thiên nhiên tại Việt Nam

Bảng : Các mỏ dầu đang được khai thác của Việt Nam

thác

Nam Rồng - Đồi Mồi 09-3 Vietsovpetro 2009

Dầu khí là một trong những nguồn tài nguyên quan trọng nhất trên vùng biển và thềm lục địa ViệtNam Công tác tìm kiếm thăm dò dầu khí ở Việt Nam được bắt đầu từ đầu những năm 60, nhưng hoạt độngtìm kiếm thăm dò chỉ thực sự được triển khai mạnh mẽ và sôi động từ khi Luật Đầu tư nước ngoài ở ViệtNam được ban hành (1987) Công tác tìm kiếm thăm dò dầu khí được tiến hành ở cả vùng nước nông vàvùng nước sâu, xa bờ Đến nay hiện có 61 hợp đồng dầu khí đang hoạt động trên 140 lô, trong đó 47 hợpđồng ở giai đoạn thăm dò và thẩm lượng Các lô hợp đồng chủ yếu ở vùng thềm lục địa đến 200m nước.Hiện số lô mở không còn nhiều và chủ yếu nằm ở vùng ít/chưa rõ triển vọng, vùng nước sâu Khối lượngcông tác thăm dò, khai thác dầu khí đã thực hiện trên toàn bộ vùng biển và thềm lục địa Việt Nam là khá lớnvới khoảng trên 300.000km tuyến khảo sát địa chấn 2D; 40.000km2 khảo sát địa chấn 3D và trên 1.000giếng khoan.

Kết quả công tác tìm kiếm thăm dò dầu khí đã xác định được các bể/cụm bể trầm tích có triển vọngdầu khí: Sông Hồng, Phú Khánh, Hoàng Sa, Cửu Long, Nam Côn Sơn, Trường Sa-Tư Chính-Vũng Mây,Malay-Thổ Chu và Phú Quốc, trong đó các bể: Sông Hồng, Cửu Long, Nam Côn Sơn và Malay-Thổ Chu đãphát hiện và đang khai thác dầu khí Tuy nhiên do đặc điểm địa chất dầu khí khác nhau nên tiềm năng cũngnhư các đặc trưng chính về dầu khí đã phát hiện của các bể cũng khác nhau, cụ thể như sau:

 Bể Sông Hồng: Phát hiện cả dầu và khí, trong đó mỏ khí Tiền Hải “C” ở đồng bằng sông Hồng(miền võng Hà Nội) đang được khai thác

 Bể Cửu Long: Chủ yếu phát hiện dầu, hiện có 12 mỏ đang khai thác (Bạch Hổ, Rồng, Đồi Mồi,Rạng Đông, Phương Đông, Hồng Ngọc, Pearl, Topaz, Sư Tử Đen, Sư Tử Vàng, Tê Giác Trắng,

Cá Ngừ Vàng) Đây là bể chứa dầu chủ yếu ở thềm lục địa Việt Nam

 Bể Nam Côn Sơn: Phát hiện cả dầu và khí, hiện có 4 mỏ đang khai thác là các mỏ dầu Đại Hùng,Chim Sáo, mỏ khí Lan Tây và mỏ khí – condensate Rồng Đôi-Rồng Đôi Tây; ngoài ra đangchuẩn bị khai thác mỏ khí Hải Thạch – Mộc Tinh

 Bể Malay- Thổ Chu: Phát hiện cả dầu và khí, hiện có mỏ dầu Sông Đốc và một số mỏ dầu-khí ởvùng chồng lấn giữa Việt Nam và Malaysia đang được khai thác (Bunga Kekwa-Cái Nước,Bunga Raya, Bunga Seroja)

Cho đến nay đã có trên 100 phát hiện dầu khí tại Việt Nam, trong đó có 97 phát hiện được đưa vàođánh giá thống kê trữ lượng, trong đó số lượng phát hiện phân bố ở các bể như sau: Sông Hồng (16), PhúKhánh (2), Cửu Long (40), Nam Côn Sơn (28) và Malay-Thổ Chu (11)

Các phát hiện dầu khí thương mại ở Việt Nam cho đến nay thường là các mỏ nhiều tầng chứa dầu,khí trong các dạng play (thời kỳ) có tuổi khác nhau: móng nứt nẻ trước Đệ Tam, cát kết Oligoxen, cát kếtMioxen và carbonate Mioxen, trong đó play móng phong hóa nứt nẻ trước Đệ Tam là đối tượng chứa dầuchủ yếu ở bể Cửu Long-bể chứa dầu chủ yếu ở thềm lục địa Việt Nam Kết quả tính trữ lượng và dự báotiềm năng dầu khí các bể trầm tích trên vùng biển và thềm lục địa Việt Nam tính đến ngày 31/12/2011 chothấy tổng trữ lượng dầu khí tại chỗ đã phát hiện của các bể trầm tích của Việt Nam khoảng 3.700 triệu m3dầu qui đổi Trữ lượng dầu khí đã phát hiện có thể thu hồi khoảng 1.370 triệu m3 quy dầu Bể Cửu Long vớiđối tượng đá móng nứt nẻ có tiềm năng dầu khí tại chỗ, thu hồi lớn nhất tương ứng là trên 64% và 47% sovới tổng trữ lượng các bể trầm tích

Tiềm năng dầu khí chưa phát hiện của các bể trầm tích ở Việt Nam được dự báo vào khoảng từ2.800-3.600 triệu m3 quy dầu Các bể có tiềm năng dầu khí chưa phát hiện chủ yếu là Tư Chính – VũngMây (27,78%), Sông Hồng (21,6%) và Nam Côn Sơn (18,52%) Tính đến thời điểm 31/12/2011, tổng sản

lượng của các mỏ dầu khí đang khai thác là 440,64 triệu m3 quy dầu; trong đó sản lượng khai thác từ các mỏdầu khí ở bể Cửu Long chiếm trên 82%.

Trữ lượng có thể thu hồi còn lại vào khoảng 930 triệu m3 quy dầu, trong đó tập trung chủ yếu ở các

bể Sông Hồng (31,78%), Cửu Long (31,38%) và Nam Côn Sơn (22,57%) Trữ lượng và tiềm năng dầu khícác bể trầm tích trên vùng biển và thềm lục địa Việt Nam dự báo là đáng kể Trữ lượng đã phát hiện có khảnăng thu hồi vào khoảng 1370 triệu m3 quy dầu Trừ một số mỏ có quy mô lớn, đa số các mỏ đã phát hiện

có qui mô trung bình, nhỏ có nhiều tầng chứa với cấu trúc địa chất phức tạp

Vì vậy việc đầu tư nghiên cứu các giải pháp công nghệ, cùng với các giải pháp, chính sách khuyếnkhích đầu tư nước ngoài để thăm dò và khai thác dầu khí, đặc biệt là khai thác các mỏ dưới giới hạn kinh tế

là một thực tế rất cấp bách và quan trọng

Công tác tìm kiếm, thăm dò dầu khí có độ rủi ro cao, đòi hỏi nguồn vốn lớn, nên còn phải dựa vàođầu tư nước ngoài, vì vậy mức độ thăm dò không đồng đều, hiện tập trung chủ yếu ở vùng nước nông đến200m Trong thời gian tới cùng với việc tiếp tục mở rộng hợp tác quốc tế và thu hút đầu tư nước ngoài,Petrovietnam cần phải phát huy hơn nữa nội lực để đẩy mạnh và mở rộng công tác thăm dò, gia tăng trữlượng làm cơ sở cho việc quy hoạch khai thác dầu khí hợp lý và hiệu quả Đồng thời cần đầu tư nghiên cứutìm các giải pháp để khai thác các mỏ nhỏ, mỏ khí có hàm lượng CO2 cao; phối hợp với các nhà thầu nghiêncứu áp dụng các giải pháp công nghệ tiên tiến để nâng cao khả năng thu hồi dầu tại các mỏ đang khai thác.Điều này có ý nghĩa kinh tế rất lớn trong điều kiện suy giảm sản lượng ở các mỏ dầu khí đang khai thác vàviệc phát hiện các mỏ mới, mỏ có trữ lượng lớn và trung bình ngày càng khó khăn Chính phủ cũng cần xemxét sửa đổi, ban hành chính sách ưu đãi cho các dự án đầu tư thăm dò ở những vùng mới, vùng nước sâu, xabờ

Theo EIA, trữ lượng dầu thô đã được chứng minh tính đến năm 2012 là 4.4 tỷ thùng, trữ lượng khíthiên nhiên đã được chứng minh là 24.7 nghìn tỷ feet khối Từ đó có thể thấy được tiềm năng dầu mỏ và khíthiên nhiên của Việt Nam là rất lớn

2.2 Quá trình khai thác dầu và khí thiên nhiên

Phần lớn nguồn dầu thô thường nằm ở độ sâu khoảng từ 200-7000 mét, bị chôn vùi dưới lớp đất đádày Những nhà địa chất học trước tiên sẽ nghiên cứu những chi tiết bề mặt và bản đồ địa chất, sau đó, họ sửdụng một thiết bị được gọi là trọng lực kế (gravity meter) để tìm ra những dao động trọng lực thoáng qua, từ

đó tìm ra một dòng dầu chảy ngầm dưới đất Những lớp trầm tích ở trên nguồn dầu thô sẽ làm thay đổi từtrường của Trái đất Bằng cách sử dụng thiết bị nhận cảm từ trường (sensitive magnetic survey equipment),tàu thăm dò có thể đi qua vùng biển nào đó và định vị chính xác những vùng từ trường bất thường Những

số liệu này sẽ giúp họ tìm ra những dấu hiệu chỉ điểm cho nguồn dầu phía dưới Không chỉ vậy, những nhàđịa chất học còn có thể phát hiện ra những nguồn dầu mỏ thông qua việc sử dụng thiết bị khảo sát địa chấn,hay còn có tên gọi khác là phương pháp "bật lửa" (sparking) Những sóng siêu âm sẽ được được "bắn"xuyên lòng đại dương qua nhiều lớp đất đá khác nhau Với mỗi loại đá, những sóng này sẽ di chuyển vớinhững vận tốc khác nhau, và sự thay đổi vận tốc này sẽ trở thành tín hiệu gửi về bộ phận nhận cảm gắn bêncạnh thuyền do thám Cùng với sự trợ giúp của các thiết bị máy móc, những nhà nghiên cứu địa chấn có thểphân tích thông tin để tìm ra những mỏ dầu tiềm năng

công ty khai thác dầu sử dụng những dàn khoan di động Có những dàn khoan được gắn trực tiếp vàothuyền, tuy nhiên phần lớn những dàn khoan này phải được vận chuyển đến từ những tàu chuyên chở khác.Dàn khoan di động này trước tiên sẽ khoan bốn lỗ thăm dò tại vị trí nghi ngờ, mỗi lỗ mất 2 đến 3 tháng đểhoàn thành xong Những nhà địa chất học sẽ sử dụng những mũi khoan này để lấy ra những mẫu thử Nóicách khác, những mũi khoan này cũng giống như những mũi xi-lanh, nó giúp cho những nhà nghiên cứu hút

ra những mẫu dầu, qua đó phân tích số lượng và chất lượng của mỏ dầu phía dưới và dựa những kết quả này

để quyết định xem mỏ dầu này có đáng để tiếp tục khai thác hay không

Khi những nhà địa chất học đã xác định rõ giá trị của một mỏ dầu, giờ đã đến lúc khoan những giếngdầu sản xuất và thu hoạch Trung bình một giếng dầu sẽ có tuổi thọ trung bình từ 10 cho đến 20 năm, do đódàn khoan luôn phải được xây dựng với một nền móng vững chắc Những dàn khoan này sẽ được cố địnhtrực tiếp vào đáy biển bằng cách sử dụng kim loại, nền bê tông và cả những sợi cáp cố định Do dàn khoannày sẽ phải đứng vững hàng chục năm trời, bất chấp mọi hiểm họa đến từ độ sâu hàng nghìn mét dưới mựcnước biển Một dàn khoan dầu có thể khoan được khoảng 80 giếng, tuy nhiên ít khi họ sử dụng hết nhữngmũi khoan này Một mũi khoan trực tiếp sẽ làm cho giếng dầu lún sâu vào lòng đất, từ đó dàn khoan có thểvươn tới những giếng dầu khác cách xa đó hàng dặm

Một giếng khoan dầu thường phải được đào sâu hàng dặm vào trong lòng đất, tuy nhiên mỗi một mũikhoan lại thường chỉ dài khoảng 9-10 mét, do đó, phải mất đến hàng tuần, thậm chí ròng rã cả tháng trời đểkhoan tới mỏ dầu Và mỗi một mét khoan sâu xuống, nhiều vấn đề khác lại nảy sinh Những mũi khoan càngngày càng nóng lên, nước, bùn đất, rong rêu, mảnh khoan vụn có thể là bít tắc lỗ khoan Để giải quyết vấn

đề này, những nhà thiết kế sử dụng một loại chất lỏng hỗn hợp có tên gọi là "drilling mud" -tạm dịch: bùnkhoan Chất lỏng này được bơm qua ống dẫn xuống bề mặt giếng dầu đang khoan, với tác dụng làm mát mũikhoan, tra dầu mỡ vào ống khoan, đồng thời dọn sạch bề mặt lỗ khoan và cản trở dòng chất lỏng từ ngoàixâm nhập vào

Hỗn hợp bùn dầu này có thể được coi như tuyến phòng ngự đầu tiên, bảo vệ giếng dầu khỏi áp suấtkhủng khiếp dưới đáy biển Tuy nhiên, nguy cơ của việc dầu bị cuốn trôi khỏi giếng vẫn là rất cao Để kiểmsoát vấn đề này, những người khai thác dầu sử dụng hệ thống chống phun trào dầu (blowout preventionsystem viết tắt: BOP) Nếu như sức ép của ga và dầu lên bề mặt giếng tăng đến một mức nào đó, hệ thốngnày sẽ khóa giếng dầu này lại bằng cách đóng những van và pit-tông sử dụng sức nước

Quá trình khoan thường diễn ra qua nhiều giai đoạn Mũi khoan đầu tiên, với đường kính khoảng 50

cm, sẽ đi sâu xuống từ vài nghìn đến vài chục nghìn mét Sau khi đã xuống đến một độ sâu nhất định, những

kỹ sư sẽ tháo những mũi khoan này ra, và gửi xuống một đoạn ống kim loại rỗng với vai trò như một ốngdẫn Ống dẫn này sẽ cố định vào lỗ khoan, giúp ngăn chặn rò rỉ dầu ra biển và giúp cho giếng dầu không sụpxuống Tiếp theo, những mũi khoan với đường kính khoảng 30 cm sẽ khoan sâu hơn xuống, và sau đó quytrình lại được lặp lại: các mũi khoan được tháo ra, và những ống dẫn được lắp vào Cứ như vậy, những mũikhoan nhỏ hơn, khoan được sâu hơn sẽ tiếp tục thay thế và khoan sâu xuống, những đường ống bảo vệ liêntục được lắp ráp vào Trong suốt quá trình này, 1 thiết bị được gọi là "packer" sẽ đi theo những mũi khoanxuống, để đảm bảo rằng mọi thứ đều được gia cố vững chắc

Khi những mũi khoan cuối cùng đã chạm xuống đến mỏ dầu, ống dẫn sản xuất sẽ được gắn vào đó

Hệ thống ống dẫn này sẽ được phân lập riêng ra trong một vỏ bọc rắn, từ đó cô lập giếng này với nhữnggiếng lân cận Điều này có vẻ hơi bất thường, khi bạn khóa mỏ vàng lại vào lúc mà bạn vừa chạm vào nó,nhưng mục đích của việc này không chỉ là ngăn chặn dầu và ga trào ngược ra ngoài, mà còn là điều khiển

dòng chảy của những sản phẩm này Những kỹ sư sau đó sẽ đưa chất nổ xuống để đục thủng ống dẫn ởnhững độ sâu khác nhau, từ đó giúp cho dầu và ga thoát ra với áp suất nhẹ nhàng hơn rất nhiều.

Tiếp đó, những kỹ sư sẽ cần phải thiết kế một lực đẩy giúp bơm dầu lên trên Họ quyết định sử dụngnước hoặc ga, bơm chúng xuống giếng dầu, từ đó tăng áp lực trong mỏ dầu lên và dầu có thể được hút lênmặt nước Trong một số trường hợp, khí nén hoặc hơi nước được bơm xuống để hâm nóng lượng dầu tronggiếng, qua đó tăng cường áp suất giúp cho việc bơm dầu lên trở nên dễ dàng hơn

Những gì họ hút ra được từ các giếng dầu này không phải là sản phẩm tinh khiết Chúng là một hỗnhợp bao gồm dầu thô, khí ga, hơi nước và các lớp cặn trầm tích Thường thì việc lọc dầu được tiến hành trênđất liền, tuy nhiên, đôi khi những công ty khai thác dầu cải tiến những tàu chở dầu để xử lý và lưu trữ dầungay tại biển Quá trình này giúp lọc bớt những chất cặn để sau đó việc lọc và tinh chế dầu được thuận tiệnhơn

Cuối cùng thì, giếng dầu cũng sẽ có lúc phải cạn sạch Khi đó, những kỹ sư sẽ tìm cách tháo bỏ dànkhoan, với thuốc nổ nếu như cần thiết, sau đó tìm đến những mỏ dầu khác, hoặc quay về đất liền để sửachữa và nâng cấp Những ống dẫn dầu sẽ được cắt bỏ và được đóng kín lại bằng bê tông Tuy nhiên, trongmột số trường hợp, một phần của dàn khoan sẽ được để lại, và dần dần bị ăn mòn bởi nước biển

2.3 Nhu cầu tiêu thụ, tình hình xuất nhập khẩu dầu, khí thiên nhiên tại Việt Nam trong giai đoạn 1980-2012.

2.3.1 Nhu cầu tiêu thụ và tình hình xuất, nhập khẩu dầu mỏ ở Việt Nam trong giai đoạn 1980-2012

Total oil supply and total petroleum consumption

Table: Total Oil Supply (Thousand Barrels Per Day)

Table: Total Petroleum sumption (Thousand Barrels Per Day)

Con-Quan sát biểu đồ ta thấy sự tăng liên tục của tiêu thụ dầu mỏ, đặc biệt trong giai đoạn 1992-2011(tăng 498,36%) Từ đó càng cho biết nhu cầu sử dụng các sản phẩm từ dầu mỏ ngày càng tăng, không chỉtrong ngắn hạn mà cả trong dài hạn do sự bùng nổ dân số, các ngành công nghiệp tiếp tục phát triển, đặc biệt

là sự bùng nổ của ngành giao thông do nhu cầu đi lại ngày càng nhiều… Ngoài ra, đây còn là nguồn nănglượng chưa thể thay thế ngay bằng nguồn năng lượng khác

Exports of Crude Oil including Lease Condensate

Table: Exports of Crude Oil ing Lease Condensate (Thousand Barrels Per Day)

includ-0 5 10 15 20 25 30 35 40

Total Exports of Refined Petroleum Products (Thousand Barrels Per Day)

Table: Total Exports of Refined troleum Products (Thousand Bar- rels Per Day)

Pe-Về tình hình xuất khẩu, Việt Nam chủ yếu xuất khẩu dầu thô, ngoài ra Việt Nam cũng xuất khẩu một

số ít sản phẩm lọc dầu Quá trình xuất khẩu dầu thô bắt đầu từ năm 1987 Trong giai đoạn đầu 1995-2001sản lượng xuất khẩu tăng liên tục với tốc độ tăng trưởng cao và ổn định Tuy nhiên,trong giai đoạn từ 2005-

2010 xu hướng xuất khẩu dầu thô đang có chiều hướng giảm dần Việt Nam bắt đầu xuất khẩu các sản phẩmlọc dầu từ năm 2002 với sản lượng ban đầu 13.079 nghìn thùng /ngày Sản lượng xuất khẩu có sự biến độngtăng giảm thất thường từ năm 2002-2010.sản lượng xuất khẩu năm 2004 (0 thùng/ngày) Sản lượng xuấtkhẩu tăng mạnh trong giai đoạn 2006-2009 (tăng 25.633 nghìn thùng/ ngày)

0 50 100 150 200 250 300 350

Total Imports of Refined Petroleum Products (Thousand Barrels Per Day)

Table: Total Imports of Refined Petroleum Products (Thousand Barrels Per Day)

Về xuất khẩu, Việt Nam nhập khẩu các sản phẩm dầu Sản lượng nhập khẩu nhìn chung liên tụctăng trong giai đoạn 1986-2008 và có chiều hướng giảm từ 2008-2010 nhưng sản lượng nhập khẩu vẫn lớn

do từ sau khi xây dựng và đưa vào hoạt động nhà máy lọc dầu Dung Quất, Nghi Sơn thì sản lượng sản phẩmđầu ra của dầu thô đã tăng tuy nhiên chưa thể đáp ứng được ngay nhu cầu sử dụng trong nước nên việc nhậpkhẩu sản phẩm dầu là vẫn còn lâu dài

2.3.2 Nhu cầu tiêu thụ và tình hình xuất, nhập khẩu khí thiên nhiên ở Việt Nam từ năm 1980-2012

Dry natural gas production and consumption

Table: Dry Natural Gas Production (Billion Cubic Feet)

Table: Dry Natural Gas sumption (Billion Cubic Feet)

Con-Biểu đồ tình hình tiêu thụ khí thiên nhiên của Việt Nam giai đoạn 1995-2012

Tiêu thụ khí nhìn chung tăng lên trong giai đoạn 1995-2010, đặc biệt tăng mạnh trong giai đoạn

2003-2010 (tăng 211.48%), và có chiều hướng giảm từ năm 2003-2010-2012 Còn về tình hình xuất khẩu thì Việt Namkhông xuất khẩu cũng như nhập khẩu các khí thiên nhiên khô

2.4 Tình hình khai thác dầu và khí thiên nhiên tại Việt Nam từ 1980-2012

2.4.1 Tình hình khai thác dầu mỏ từ năm 1980-2012

Production of Crude Oil, NGPL and Other Liquids

Table: Production of Other Liquids (Thousand Barrels Per Day)

Table: Production of Natural Gas Plant Liquids (Thousand Barrels Per Day)

Table: Production of Crude Oil including Lease Condensate (Thousand Barrels Per Day)

Total Oil Supply (Thousand Barrels Per Day)

Tổng cung ứng dầu thô bao gồm chủ yếu là sản xuất của dầu thô,còn NGPL, và các chất lỏng khác,tổng các sản phẩm là đầu ra của nhà máy lọc dầu chỉ chiếm số lượng nhỏ

Sự biến động tổng sản lượng dầu thô tăng giảm thất thường trong giai đoạn 1980-2011 Sản lượng có xu thếtăng lên trong giai đoạn 1987-2004 và nói chung từ năm 2005 -2011, sản lượng dầu thô lại giảm đáng kể( giảm 23.56% )

Giai đoạn 2005-2008 sản lượng giảm vì sản lượng khai thác ở mỏ Bạch Hổ, sau 20 năm khai thác có

xu hướng giảm Trong khi đó phần lớn sản lượng dầu thô khai thác của VN trong nhiều năm qua tập trungchủ yếu ở vùng mỏ này.Ngoài ra còn do điều kiện thời tiết xấu, sản lượng khai thác không đạt mức dự kiếnnhư khi thăm dò

Riêng năm 2009, sản lượng khai thác tăng là thành quả của việc chuẩn bị từ năm 2004-2005 khi VNthực hiện việc đấu thầu giấy phép khai thác lần đầu tiên Điều quan trọng trong cuộc đấu thầu này là cáccông ty nước ngoài đã được mời tham gia khai thác mỏ Sông Hồng, khu vực trước nay vẫn nằm trong danhsách hạn chế Những phát triển vào thời gian này trong hoạt động khai khoáng ở tại và xung quanh khu vựcnước sâu Bể Phú Khánh và bằng chứng tìm được ở Cá Rồng đỏ cho thấy Nam Côn Sơn có tiềm năng về dầuthô đã làm cho ngành khai thác dầu thô sôi nổi trở lại Ngoài ra, sự gia tăng của các công ty dầu khí tự dotrong lĩnh vực khai thác và sản xuất tại Việt Nam đã đẩy mạnh sự phát triển vượt bậc của ngành dầu khí năm

2009 Tập đoàn PVN cũng đưa 3 mỏ mới vào khai thác Bunga-Orkid vào 25/3/2009, Nam Rồng-Đồi Mồi,Đông Rồng 39/12/2009 Sản lượng tăng cao đầu năm 2009 sau đó giảm dần qua các tháng cho thấy tác động

rõ rệt của cuộc suy thoái kinh tế Việc tăng nguồn cung đầu năm cũng một phần nhằm đáp ứng nguồn cungcho nhà máy lọc dầu dung quất đang đưa vào hoạt động.

Năm 2010, sản lượng khai thác thấp cho thấy nền kinh tế chưa có dấu hiệu hồi phục và mỏ dầu lớnnhất, đem lại nguồn cung chủ yếu cho đất nước là mỏ Rồng và Bạch Hổ đang cạn kiệt nhanh chóng và việckhai thác các mỏ mới vẫn đang nằm trong dự án chưa đưa vào khai thác kịp thời trong năm 2010

2.4.2 Tình hình khai thác khí thiên nhiên từ năm 1980-2012

Gross natural gas production and production of marketed natural gas

Table: Gross Natural Gas Production (Billion Cubic Feet)

Table: Production of Marketed Natural Gas (Billion Cubic Feet)

Mặc dù nền công nghiệp khai thác và chế biến khí của việt nam còn khá non trẻ, song cũng đã đi vàohoạt động ổn định Sản phẩm của các nhà máy chế biến khí của Việt Nam hiện nay là khí khô thương phẩm,LPG và condensate Trong đó có hai loại sản phẩm LPG và Condensate đã được tận dụng triệt để mang lạihiệu quả kinh tế mang lại hiệu quả kinh tế cho quốc gia Sản phẩm khí khô thương phẩm mà thành phần chủyếu là khí metan và etan chỉ dùng làm nhiên liệu cho các nhà máy điện với giá trị kinh tế thấp Trong khi đó,trên thế giới người ta đã tận thu khí khô thương phẩm để sử dụng làm nguyên liệu cho ngành công nghiệphóa dầu dể sản xuất ra hàng loạt sản phẩm mang lại hiệu quả kinh tế cao Vì vậy định hướng cho ngành côngnghiệp hóa dầu là một hướng đi đúng, phù hợp vói xu hướng thế giới và tiềm năng khí Việt Nam

Thị trường khí Việt Nam chủ yếu tập trung ở phía Nam Thị trường khí miền Bắc và miền Trung cótiềm năng, nhưng hiện nay mới chỉ vận hành mỏ Tiền Hải với công suất 16mmcm mỗi năm Sản lượng khíthiên nhiên khai thác từ năm 1995-2011 tăng, giảm thất thường.Sản lượng giảm vào năm 1997, 2007,2011,tăng lên trong giai đoạn 1998-2009, 2008-2010 Đặc biệt tăng mạnh trong giai đoạn 2001-2006( tăng

3 DỰ BÁO TIỀM NĂNG, BIẾN ĐỘNG NHU CẦU TIÊU THỤ, SẢN LƯỢNG KHAI THÁC DẦU VÀ KHÍ THIÊN NHIỂN TRONG TƯƠNG LAI.

3.1 Dự báo về tiềm năng và biến động nhu cầu tiêu thụ của dầu mỏ và khí thiên nhiên của Việt Nam trong tương lai.

Các nguồn năng lượng đang được sử dụng gồm có: gỗ, sức nước, sức gió, địa nhiệt, ánh sáng mặttrời, nhiên liệu hóa thạch (than đá và dầu khí tự nhiên) và nhiên liệu hạt nhân (uranium).Hiện nay, nguồnnguyên liệu hóa thạch chiếm khoảng 80% nguồn cung cấp năng lượng sơ cấp Trong đó, phần lớn là dầu mỏchiếm 40% năng lượng hóa thạch, tiếp theo là khí thiên nhiên chiếm 24%, và than chiếm khoảng 26% Nhưvậy, dầu khí chiếm tới 64% tổng năng lượng đang sử dụng của toàn thế giới

Dầu khí là nguồn tài nguyên có hạn và theo dự kiến sẽ chỉ còn có thể khai thác trong vòng khoảng 60năm Chính vì vậy, các lĩnh vực năng lượng khác đang được ráo riết nghiên cứu và đưa vào khai thác sửdụng nhưng vẫn chưa đáp ứng được nhu cầu bởi giá thành đầu tư cao Nguồn năng lượng than được chorằng có thể còn khai thác được trong 230 năm nữa nhưng do lượng khí CO2 thải ra quá lớn và làm tăng nhiệt

độ trái đất lên nhanh chóng Năng lượng từ mặt trời, sức gió và sóng biển hiện nay chỉ cung cấp được 10%trong tổng số năng lượng cần thiết do giá thành cao và cần một diện tích lớn nên chưa đem lại hiệu quả Chỉ

có năng lượng hạt nhân (Uranium) là nguồn năng lượng sạch hơn, sử dụng lâu dài và sẽ là nguồn năng lượngthay thế tốt nhất trong tương lai Tuy nhiên, nguồn năng lượng này vẫn đang là vấn đề tranh cãi khá căngthẳng trên thế giới vì mức độc hại của chất thải gây ra với đời sống một khi bị rò rỉ ra ngoài Từ đó có thểthấy rằng dầu khí là nguồn năng lượng chưa thể thay thế hoàn toàn trong ngắn hạn và vẫn chiếm tỷ trọng caotrong ngành năng lượng

Theo OPEC, nhu cầu sử dụng nguồn nhiên liệu dầu khí ngày càng tăng nhanh, đặc biệt là các quốcgia đang phát triển, và đến năm 2025, nguồn cung sẽ không đáp ứng kịp nhu cầu

3.2 Dự báo về biến động sản lượng khai thác, xuất, nhập khẩu dầu mỏ và khí thiên nhiên của Việt Nam trong tương lai.

Sản lượng dầu khí khai thác của Việt Nam hàng năm ở mức thấp, bình quân khoảng 24 triệu tấn 5

tháng đầu năm 2012, PVN chỉ khai thác được 10,86 triệu tấn dầu khí Trong khi đó, trữ lượng khai thác ởViệt Nam đang đứng thứ 4 về dầu mỏ và thứ 7 về khí đốt trong khu vực Châu Á Thái Bình Dương (Theo

BP, 2010), đồng thời đứng thứ 25 và 30 trên thế giới Chính vì vậy, Việt Nam có hệ số trữ lượng/sản xuất(R/P) rất cao, trong đó R/P dầu thô là 32,6 lần (đứng đầu khu vực Châu Á-TBD và thứ 10 thế giới) và R/Pkhí đốt là 66 lần (đứng đầu Châu Á - TBD và thứ 6 thế giới) Ngoài ra, khả năng khai thác dầu khí của ViệtNam đã được nâng cấp, kể từ năm 2010, PVN đã có những mỏ được khai thác ở mức sâu hơn 200m so vớimực nước biển và trong những năm gần đây Việt Nam còn liên doanh khai thác dầu khí ở các quốc gia khácnhư Cuba, Indonesia, Iran, Tuynidi, Myanmar, Lào, Campuchia, Công gô, Madagasca, Nga, Venezuela,Algeria và Malaysia

Điều này cho thấy tiềm năng phát triển của ngành dầu khí trong tương lai còn rất lớn Và có thể thấyrằng, Việt Nam sẽ tiếp tục tăng khai thác dầu mỏ và khí thiên nhiên trong thời gian tới để đáp ứng nhu cầutiêu thụ

Về xuất khẩu dầu thô, theo PVN, việc tăng hay giảm xuất khẩu dầu thô phụ thuộc rất nhiều vào giá

Ưu tiên hàng đầu của ngành dầu khí Việt Nam không phải là số lượng xuất khẩu mà cần tập trung phân tíchtình hình và nâng cao dự báo chính xác về thời điểm nhằm đẩy mạnh xuất khẩu đúng thời điểm có lợi nhất

để thu được giá trị lợi nhuận cao

Về nhập khẩu dầu tinh chế, ngành dầu khí trong nước đang từng bước phát triển vững chắc Nhà máylọc dầu Dung Quất sẽ tiến hành mở rộng quy mô nâng công suất lên 9,5 triệu tấn/năm và ứng dụng côngnghệ hóa dầu đầu tiên ở Việt Nam đáp ứng được khoảng 50% nhu cầu trong nước Do đó có thể nhập khẩudầu tinh chế sẽ không tăng trong thời gian tới.

Về xuất nhập, khẩu khí tự nhiên và các sản phẩm khí tự nhiên : Việt Nam trong thời gian tới chưa thểxuất khẩu khí thiên nhiên và các sản phẩm khí được do chưa đáp ứng được cầu nội địa Nhưng Việt Nam sẽbắt đầu nhập khẩu khí thiên nhiên hóa lỏng LNG từ năm 2012 với sản lượng khoảng 1 triệu tấn/năm nhằmđáp ứng nhu cầu sử dụng khí của nền kinh tế - xã hội

Dự báo này được Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam (PVN) đưa ra trên cơ sở số liệu tính toán cânđối cung cầu thị trường khí Việt Nam từ nay đến 2015; trong đó, lượng khí thiếu hụt trong cả giai đoạn đạtmức 1,4 tỷ m3/năm, tương đương với 1 triệu tấn khí thiên nhiên hóa lỏng LNG

Hiện Tổng Công ty khí Việt Nam (PV Gas) - đơn vị thành viên của PVN đang gấp rút đầu tư 500 triệuUSD để triển khai Dự án nhập khẩu LNG về Việt Nam nhằm đảm bảo nguồn cung cấp khí ổn định lâu dài,đáp ứng nhu cầu tiêu thụ khí của nền kinh tế xã hội, nhất là nhu cầu sản xuất điện từ khí

Theo đó, PV Gas đang chuẩn bị các điều kiện cần và đủ để xây dựng và vận hành kho cảng tiếp nhận

và phân phối LNG tại Thị Vải (Bà Rịa-Vũng Tàu) với công suất 1 triệu tấn LNG/năm, dự kiến đi vào hoạtđộng từ 2013 Bên cạnh đó, để chuẩn bị cho hệ thống kho cảng trên bờ tiếp nhận LNG với công suất trên 3triệu tấn LNG/năm vào năm 2015, PV Gas đang hoàn thành Báo cáo lựa chọn địa điểm xây dựng kho cảngnày để trình lên Chính phủ quyết định trong tháng 5 tới

Tuy nhiên, việc triển khai nhập khẩu LNG của PV Gas cũng đang gặp nhiều thách thức như: vốn đầu

tư lớn; yêu cầu về địa điểm xây dựng kho cảng rất cao trong khi giá khí LNG thế giới cao gấp 3 lần so vớigiá khí trong nước

LNG là khí thiên nhiên được hóa lỏng nhờ làm lạnh sâu đến âm 160oC sau khi đã loại bỏ các tạp chất.Với thành phần chủ yếu là methane và chỉ chiếm 1/600 thể tích so với khí thiên nhiên thông thường, LNG

có thể được vận chuyển bằng các phương tiện chuyên dụng như tàu, xe bồn đến những khoảng cách rất xahoặc đến những nơi có địa hình không phù hợp cho việc xây dựng đường ống dẫn khí

4 MÔ HÌNH HÓA BÀI TOÁN QUY HOẠCH NĂNG LƯỢNG

4.1 Các giả thiết

 Giả thiết nguồn năng lượng chỉ có 2 nguồn sơ cấp: Than đá và dầu mỏ Nguồn than đá cũng chỉ

có một trữ lượng hạn chế

 Nhập khẩu năng lượng được tiến hành với 2 loại năng lượng là than và dầu Xu hướng biến động

về giá than và dầu mỏ diễn ra rất khác nhau

 Chỉ có một loại dầu thô được xem xét Công đoạn lọc dầu được tổng hợp dưới dạng một nhà máylọc dầu với 2 loại sản phẩm đầu ra là xăng và dầu nặng Nhà máy lọc dầu gồm 2 bộ phận: Chưngcất và Cracking

 Đối với điện chúng ta chỉ xem xét đến nhu cầu về điện năng mà bỏ qua nhu cầu về công suất.Điều đó có nghĩa là chúng ta không xem xét đến những biến động của biểu đồ phụ tải Có haidạng nhà máy sản xuất được xem xét : Nhiệt điện than và thủy điện

 Về phía nhu cầu chúng ta gộp tất cả các hộ tiêu thụ ( công nghiệp, giao thông vận tải, dân dụng,thương mại dịch vụ) thành một nhóm duy nhất

 Coi nhu cầu tiêu dùng năng lượng thành 2 loại: Nhu cầu chuyên dùng về than, điện, dầu

4.2 Điều kiện ràng buộc về chính sách năng lượng

4.2.1 Ràng buộc về dầu mỏ

Dầu mỏ là một ngành công nghiệp quan trọng của nước đóng góp từ 20 – 25% GDP của cả nước.Tuy nhiên, trong tình hình mà sản lượng dầu thô khai thác liên tục sụt giảm, nhu cầu sử dụng xăng dầu tăngcao, nhà nước buộc phải hạn ngạnh khả năng xuất nhập khẩu dầu thô dưới dạng hệ số độc lập năng lượng

Theo dự đoán của APEC, nhu cầu dầu thô của Việt Nam, từ 2010 đến 2025 là

Đv: MTOE

Ta thấy từ năm giai đoạn 2005 – 2020, nhu cầu tiêu thụ dầu thô tăng tuyến tính khoảng 6 MTOE saumỗi 5 năm Vì vậy có thể dự đoán rằng nhu cầu tiêu thụ dầu thô năm 2025 là vào khoảng 37 Mtoe Do đặcđiểm của ngành công nghiệp dầu khí là vốn đầu tư lớn, thời gian thăm dò, xây dựng, khai thác cũng như

thay đổi quy trình công nghệ tương đối lớn, cần có những định hướng xây dựng mang tính chiến lược nênthông thường khả năng khai thác dầu thô sẽ tăng theo dạng bậc thang qua mỗi giai đoạn Dựa vào biểu đồtrên, ta thấy, giai đoạn, 2005 – 2010 và 2015 đến 2020, sản lượng dầu thô khai thác tăng khoảng 6,2 Mtoe,trong khi đó giai đoạn 2010 – 2015, khả năng khai thác lại thay đổi ko đáng kể Như vậy, ta có thể kết luậnrằng năm giai đoạn 2020 – 2025, sẽ là giai đoạn chuẩn bị, để có những bước nhảy vọt về cả công nghệ lẫnquy mô khai thác dầu thô cho giai đoạn sau Chính vì vậy, giai đoạn này, sản lượng khai thác dầu thô sẽ ko

có nhiều thay đổi và sẽ được giữ ở mức 31 Mtoe

Do dầu thô là loại nhiên liệu có vai trò vô cùng quan trọng trong đời sống và sản xuất Mọi sự thayđổi của nó đều có ảnh hưởng to lớn đến toàn bộ nền kinh tế Chính vì thế, để đảm bảo nhu cầu tiêu thụ trongnước, cũng như an ninh năng lượng, ta giả thiết rằng toàn bộ lượng dầu khai thác được đều phục vụ nhu cầutiêu thụ trong nước, và lượng dầu thô dư thừa mới được đem xuất khẩu Như vậy, hệ số độc lập năng lượngcủa dầu thô là

Nghìnthùng/ngày

70 triệu tấn Như vậy, giới hạn khả năng khai thác than đến năm 2015 là 58 triệu tấn, năm 2020 là 65 triệutấn và đến năm 2025 là 70 triệu tấn

Chi phí khai thác than năm 2010 của công ty TNHH khai thác khoáng sản MTV là 1,5 triệu đồng/tấnthan, (1 tấn than = 2.2 x 10-5 PJ) tương đương là 68 tỷ đồng/PJ Do nguồn cung than chủ yếu ở nước ta hiệnnay chủ yếu tập trung ở Quảng Ninh, với hình thức khác thác lộ thiên là chính, nên do đó chi phí khai thácthan cơ bản sẽ không đổi và giữ nguyên ở mức 68 000 x 106/PJ cho đến năm 2025

Dự báo giá của các loại nhiên liệu là một công việc vô cùng khó khăn, cùng với đó là dự đa dạng củacác nguồn nguyên liệu than ( than đá, than cốc, than bùn, than lignit … ) và chi phái khai thác, sản xuất, giáxuất nhập khẩu là khác nhau Vì thế, để đơn giản hóa mô hình, nên chúng em xin chọn giá than nhập khẩu là100$/tấn than (http://www.xaluan.com/modules.php?name=News&file=article&sid=276561) tương đươngvới 90 000 x 106 VND/ PJ cho giai đoạn từ năm 2010 đến 2015

4.4 Số liệu về dầu thô

4.4.1 Quá trình lọc dầu và chưng cất.

Năm 2011, dự án nhà máy lọc dầu dung quất với tổng vốn đầu tư lên tới hơn 3 tỷ USD được chínhthức đưa vào hoạt động, với công suất dự kiến 6,5 triệu tấn dầu thô/năm (1 tấn dầu thô = 40GJ) tương đương260PJ/năm, và đến năm 2015 sẽ được nâng cấp lên 10 triệu tấn / năm Cùng với đó, theo tập đoàn dầu khíViệt Nam, thì đến năm 2013, nhà máy lọc dầu Nghi Sơn với công suất thiết kế là 8.4 triệu tấn dầu trong mộtnăm Như vậy đến năm 2015, nước ta sẽ có khả năng lọc 18,4 triệu tấn dầu /năm Năm 2020, dự án NghiSơn đã bước vào giai đoạn 2, công suất nhà máy được nâng cấp lên thành 10 triệu tấn dầu/ năm Đến năm

2025, nước ta ko có thêm bất kì dự án lọc dầu bổ sung nào Như vậy giai đoạn 2020 – 2025, khả năng lọcdầu của nước ta sẽ là 20 triệu tấn dầu thô / năm

Dự báo giá dầu của một số tổ chức trên thế giới:

Dự báo dài hạn của giá dầu thế giới

Tài liệu tham khảo

$ 52,02

$ 203,90 $ 123,50

$ 51,90Kịch bản cao

NEB – Tài liệu tham khảo

Kịch bản thấp

$ 116,98

$ 85,30 $ 56,98

$ 121,16

$ 89,60

$ 61,16

Deutsche Bank - tham khảo $ 93,18 $ 105,81 $ 114,65 $ 121,16

INFORUM - tham khảo $ 92,50 $ 107,98 $ 109,74 $ 116,81

IHS Global Insight - Tham khảo $ 85,07 $ 81,93 $ 74,86 $ 77,27

Phân tích năng lượng liên doanh - tham

Energy SEER - tham khảo

Ẻnergy SEER - Multi-Dimensional