Các kịch bản năng lượng hướng tới nền kinh tế không phát khí thải cho việt nam

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN MINH DŨNG CÁC KỊCH BẢN NĂNG LƯỢNG HƯỚNG TỚI NỀN KINH TẾ KHÔNG PHÁT KHÍ THẢI CHO VIỆT NAM NGÀNH: THIẾT BỊ, MẠNG VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN MÃ SỐ: 605

LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN MINH DŨNG

CÁC KỊCH BẢN NĂNG LƯỢNG HƯỚNG TỚI

NỀN KINH TẾ KHÔNG PHÁT KHÍ THẢI CHO VIỆT NAM

NGÀNH: THIẾT BỊ, MẠNG VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN - 605250

S K C0 0 3 5 9 5

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Tp Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2012

LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN MINH DŨNG

CÁC KỊCH BẢN NĂNG LƯỢNG HƯỚNG TỚI

NỀN KINH TẾ KHÔNG PHÁT KHÍ THẢI CHO VIỆT NAM

NGÀNH: THIẾT BỊ, MẠNG VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN

MÃ SỐ: 605250

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN MINH DŨNG

CÁC KỊCH BẢN NĂNG LƯỢNG HƯỚNG TỚI

NỀN KINH TẾ KHÔNG PHÁT KHÍ THẢI CHO VIỆT NAM

NGÀNH: THIẾT BỊ, MẠNG VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN

MÃ SỐ: 605250

Hướng dẫn khoa học:

TS.VÕ VIẾT CƯỜNG

Tp Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2012

LÝ LỊCH KHOA HỌC

I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC:

Họ & tên: Nguyễn Minh Dũng Giới tính: Nam

Ngày, tháng, năm sinh: 12/06/185 Nơi sinh: Thanh Hóa Quê quán: Thanh Hóa Dân tộc: Kinh

Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: 34, Đ.1, KP.Giãn Dân, P.Long Tha ̣nh Mỹ , Q.9, TP.HCM

Điện thoại cơ quan: Điện thoại nhà riêng: (08) 37250863

Fax: E-mail: nguyenminh_dung85@yahoo.com

II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO:

1 Trung học chuyên nghiệp:

Hệ đào tạo: Thời gian đào tạo: từ…/… đến …/ … Nơi học (trường, thành phố):

Ngành học:

2 Đại học:

Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo: từ 09/2004 đến 03/2009 Nơi học (trường, thành phố): ĐH Sư Pha ̣m Kỹ Thuâ ̣t TP.HCM, HCM Ngành học: Điê ̣n khí hóa và cung cấp điê ̣n

Tên đồ án, luận án hoặc môn thi tốt nghiệp:

“Điều khiển giám sát hê ̣ thống kiểm tra sản phẩm dùng ma ̣ng Profibus” Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án hoặc thi tốt nghiệp: 03/2009 tại ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM

Người hướng dẫn: ThS Trương Đình Nhơn

III QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC:

Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm Từ 03/2009

đến hiện tại

Công ty TNHH TMDV Tự Đô ̣ng Hóa Anh Phan Kỹ sư thiết kế Từ 09/2010

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi

Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 201…

(Ký tên và ghi rõ họ tên)

CẢM TẠ

in chân thành cảm ơn Tiến sĩ Võ Viết Cường đã tâ ̣n tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi cả trong quá trình ho ̣c tâ ̣p cũng như trong quá trình thực hiê ̣n luâ ̣n văn , giúp tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp đúng thời gian yêu cầu

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến toàn thể quý thầ y cô trường ĐH Sư Pha ̣m Kỹ Thuâ ̣t TP.HCM, đă ̣c biê ̣t là quý thầy cô công tác ta ̣i Khoa Điê ̣n – Điê ̣n Tử trường

ĐH Sư Pha ̣m Kỹ Thuâ ̣t TP HCM đã giảng da ̣y , hướng dẫn và ta ̣o điều kiê ̣n cho tôi hoàn thành chương trình đào tạo cũng như luận văn tốt nghiệp

Xin cảm ơn các Anh /Chị và các bạn học viên ngành Thiết Bị Mạng và Nhà Máy Điện khóa 2010 – 2012 đã chia sẽ, hỗ trợ tôi trong suốt quá trình ho ̣c tâ ̣p Cảm

ơn gia đình đã cho tôi điểm tựa vững chắc , đô ̣ng viên, khuyến khích và hỗ trợ tôi cả về vâ ̣t chất và tinh thần giúp tôi hoàn thành khóa ho ̣c

X

TÓM TẮT

Năng lươ ̣ng nói chung , đă ̣c biê ̣t là năng lượng điê ̣n đã được chứng minh là

đô ̣ng lực phát triển kinh tế của mo ̣i quốc gia bao gồm cả Viê ̣t Nam Vì vậy, đề tài

“Các kịch bản năng lượng hướng tới nền kinh tế không phát khí thải cho Viê ̣t Nam”

đươ ̣c thực hiê ̣n với mục tiêu là xây dựng các kịch bản năng lượng – môi trường có thể xảy ra ở Viê ̣t Nam trong giai đoa ̣n 2011-2030 Trong đó c ác yếu tố ảnh hưởng tới nhu cầu năng lượng và mức đô ̣ phát thải cũng được xem xét như mức đô ̣ tăng dân số, tăng trưởng GDP , kế hoa ̣ch sản xuất của các ngành kinh tế , mức đô ̣ đô thi ̣ hóa, kỹ thuật sản xuất và tiêu thụ năng lươ ̣ng… Phần mềm có tên LEAP (Long-range Energy Alternative Planning System) được sử du ̣ng để phân tích và mô phỏng các kịch bản năng lượng – môi trường

Luâ ̣n văn gồm có 7 chương Chương 1, chương 2 trình bày tổng quan về vấn đề nghiên cứu và các lý luâ ̣n liên quan đến vấn đề năng lượng và môi trường ở Việt Nam và trên thế giới Chương 3 và chương 4 trình bày hiện trạng các nguồn năng lươ ̣ng ở Viê ̣t Nam cũng như hiê ̣n tra ̣ng sử du ̣ng năng lượng và phát thải trong các lĩnh vực kinh tế của Việt Nam , đươ ̣c sử du ̣ng làm cơ sở dữ li ệu để xây dựng các kịch bản năng lượng – môi trường Chương 5 trình bày các cơ sở đề xuất xây dựng kịch bản năng lượng ở Viê ̣t Nam và giới thiệu phần mềm LEAP Chương 6 ứng dụng phần mềm LEAP để xây dựng kịch bản năng lượng hướng đến nền k inh tế không phát thải ở Việt Nam (giai đoạn 2010-2030) Chương 7 trình bày kết luận và

mô ̣t số ha ̣n chế của đề tài

Các kết quả cho thấy nhu cầu năng lượng sơ cấp ở Việt Nam có xu hướng tăng nhanh, đến năm 2030 đa ̣t khoảng 208MTOE với kịch bản cơ sở , 220MTOE với kịch bản tăng trưởng trung bình và 228MTOE với ki ̣ch bản tăng trưởng cao Trong khi đó tổng nhu cầu tiêu thu ̣ năng lượng trong các lĩnh vực kinh tế được dự báo đến năm 2030 tăng lên 148.2MTOE, 152.1MTOE và 152.7MTOE tương ứng với từng kịch bản

Dự báo đến năm 2030, phát thải CO2 trung bình của Viê ̣t Nam khoảng 5.6, 5.3

và 5.4 tấn/người/năm tương ứng với ki ̣ch bản Cơ sở , Tăng trưởng trung bình và Tăng trưởng cao Lượng khí thải khi đó lần lượt là 571, 552 và 541 triệu tấn CO2/năm Trong đó hoa ̣t đô ̣ng chuyển đổi năng lượng đóng góp mô ̣t lượng đáng kể , năm 2030 khí thải từ hoạt động này tương ứng theo các kịch bản là 244.4, 223.8 và 214.6 triệu tấn CO2/year

Chỉ có đạt được mục tiêu Tăng trưởng cao , chúng ta mới có thể cung cấp đủ điê ̣n (từ năm 2018) và sản phẩm xăng dầu trong nước tăng lên đáng kể Lượng than nhâ ̣p khẩu và k hí thải cũng là thấp nhất Kịch bản tăng trưởng trung bình là tương đối khả quan , chúng ta có thể đảm bảo cung c ấp gần đủ lượng điện cần thiết , chỉ phải nhập khẩu mô ̣t phần nhỏ điê ̣n , nhâ ̣p khẩu than và các sản phẩm xăng dầu cũng như lươ ̣ng khí thải thấp hơn đáng kể nếu so sánh với ki ̣ch bản Cơ sở

Chi phí đầu tư cho nhà máy điện và phát điện tới năm 2030 được dự báo ở mức 42.6 tỷ USD với kịch bản Cơ sở , 44.6 tỷ USD với kịch bản Tăng trưởng trung bình và 45.0 tỷ USD với kịch bản Tăng trưởng cao

Khai thác than vào năm 2030 đa ̣t khoảng 63.1 triê ̣u tấn/năm với ki ̣ch bản Cơ sở, 77.1 triê ̣u tấn/năm với ki ̣ch bản Tăng trưởng trung bình và 84.1 triê ̣u tấn/năm với ki ̣ch bản Tăng trưởng cao Trong bất kỳ ki ̣ch bản nào Viê ̣t Nam sẽ phải nhâ ̣p khẩu than từ năm 2013 nhằm phu ̣c vu ̣ nhu cầu trong nước đặc biệt là phát điện Sản lượng lọc hóa dầu đến năm 2030 đa ̣t mức 35.9MTOE/năm – kịch bản Cơ sở, 41.1MTOE/năm – kịch bản Tăng trưởng trung bình và 46.2MTOE/năm – kịch bản Tăng trưởng cao Nếu tiến đô ̣ đầu tư cá c trung tâm lo ̣c hóa dầu đa ̣t được mức Tăng trưởng cao đến năm 2030 chúng ta có thể đảm bảo cung cấp 91% nhu cầu nô ̣i

đi ̣a Với ki ̣ch bản Cơ sở và tăng trưởng t rung bình giá tri ̣ này là 69% và 80% vào năm 2030

Các kết quả cũng cho thấy viê ̣c tiêu thu ̣ năng lượng và phát thải đáp ứng cho các mục tiêu tăng trưởng có thể giảm bớt thông qua việc kết hợp nhiều biện pháp như công nghê ̣, chính sách, tiết kiê ̣m năng lượng, cơ cấu năng lượng…

ABSTRACT

Energy, particularly electric energy has been proven to be a driving force in economic development for every country, including Vietnam Therefore topic

“Energy scenarios to move toward a zero-emission economic of Vietnam” was

executed with the objective of building various scenarios of energy – environment, which may occur in Vietnam from 2011 to 2030 Factors that influence the energy demands and level of environmental emissions include population growth rate, GDP growth rate, planned development of field economics, level of urbanization, production technology and energy consumption, etc., were investigated in this study Software, LEAP (Long-range Energy Alternative Planning System) was used

to analyze and simulate scenarios of energy – environment

Thesis consists of 7 chapters Chapter 1 to chapter 2 presented an overview of research issues and theories related to energy and environment in Vietnam and around the world Chapter 4 and chapter 5 presented the current status of energy resources in Vietnam as well as the current status of energy consumption and emissions in field economics of Vietnam, which were used as a database to build the scenarios of energy – environment Chapter 6 presented all basis for propose to build the energy scenarios in Vietnam and introduced LEAP software Chapter 7 presented the result of energy – environment scenarios toward a zero-emission economic of Vietnam in the period 2011-2030 by applying LEAP software

The results show that primary energy demand in Vietnam tends to increase, with a value of 208MTOE in Reference scenario, 220MTOE in Average growth scenario and 228MTOE in High growth scenario in year 2030 While, the total demand of energy consumption in economic fields is predicted to come to an amount of 148.2MTOE, 152.1MTOE and 152.7MTOE along with scenarios in

2030

Forecast to 2030, the average CO2 emissions of Vietnam will be at 5.6, 5.3 and 5.4 tons/person/year along with Reference, Average and High scenario The

greenhouse gas emissions under the scenarios are 571 million tonnes of CO2/year,

552 million tones of CO2/year and 541 million tones of CO2/year in 2030 Therein, the greenhouse gas emissions from energy transformation operations are contributing with a great significance By year 2030, emissions from these activities are 244.4 million tones of CO2/year, 223.8 million tones of CO2/year and 214.6 million tones of CO2/year follow the scenarios

Only with High growth scenario, we can provide enough electricity (from 2018) and petroleum products (from 2028) for domestic demand Imported coal and emissions also are lowest Average growth scenario is relatively feasible, we can guarantee to provide nearly enough electricity demand and reduce the import of coal and oil products as well as emissions compared to Reference scenario

The investment costs for power plants and generation to 2030 are forecasted at 42.6 billion USD for Reference scenario, 44.6 billion USD for Average scenario and 45.0 billion USD for High scenario

Coal mining sector reaches a value 63.1 million tones/year in 2030 for Reference scenario, 77.1 million tones/year for Average growth, and 84.1 million tones/year for High growth scenario In any case, Vietnam should start to import coal to meet shortfall for domestic requirements from 2013

Production output of domestic oil products will reach 35.9MTOE/year in 2030 for Reference scenario, and reach 41.1MTOE/year for the Average growth and 46.2MTOE/year for the High growth scenario If we are able to achieve High growth rate, we can provide 91% the requirement of domestic market in 2030 With Reference and Average scenario, this value is 69% and 80% in 2030

The results also show that energy consumption and gas emissions can be reduced in terms of the growth rate through variety of measures such as technology, policies and energy saving

MỤC LỤC

TRANG Trang tựa

Quyết định giao đề tài

Xác nhận của cán bộ hướng dẫn i

Lý lịch khoa học ii

Lời cam đoan iii

Cảm tạ iv

Tóm tắt v

Abstract vii

Mục lục ix

Danh sách chữ viết tắt xiii

Danh sách các bảng xiv

Danh sách các hình xvi

Chương 1 1

TỔNG QUAN 1

1.1 Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu 2

1.1.1 Đặt vấn đề 2

1.1.2 Tầm quan trọng của lĩnh vực nghiên cứu 3

1.2 Các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước 4

1.2.1 Các kết quả nghiên cứu trong nước 4

1.2.2 Các kết quả nghiên cứu ngoài nước 6

1.3 Mục đích của đề tài 7

1.4 Nhiệm vụ của đề tài và giới hạn đề tài 7

1.4.1 Một số phân tích, nhận định 7

1.4.2 Nhiệm vụ nghiên cứu đề xuất 8

1.4.3 Giới hạn đề tài 8

1.4.4 Nội dung nghiên cứu 9

1.5 Phương pháp và phương tiện nghiên cứu 9

Chương 2 10

CƠ SỞ LÝ THUYẾT 10

2.1 Các lý luận cơ bản 11

2.2 Đối tượng nghiên cứu 14

2.3 Một số khái niê ̣m về nền kinh tế phát triển bền vững – không phát thải 15

2.3.1 Ô nhiễm môi trường 15

2.3.2 Khái niệm “không phát thải” (Zero emission) 15

2.3.3 Khái niệm nền kinh tế phát triển bền vững – không phát thải 15

2.3.4 Định hướng phát triển bền vững của Việt Nam 17

Chương 3 20

HIỆN TRẠNG CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG 20

Ở VIỆT NAM 20

3.1 Giới thiệu chung 21

3.2 Các dạng năng lượng sơ cấp 21

3.2.1 Tiềm năng và hiê ̣n tra ̣ng các nguồn năng lượng tái ta ̣o 21

3.2.2 Tiềm năng và hiê ̣n tra ̣ng các da ̣ng năng lượng hóa tha ̣ch 29

3.3 Năng lượng điê ̣n 33

3.3.1 Tổng quan về ngành điện Việt Nam 33

3.3.2 Thủy điện 35

3.3.3 Nhiệt điện 38

3.3.4 Điện nguyên tử 41

Chương 4 43

HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG VÀ PHÁT THẢI CỦA CÁC LĨNH VỰC KINH TẾ Ở VIỆT NAM 43

4.1 Cơ sở đánh giá 44

4.2 Tình hình sử dụng năng lượng và phát thải CO2 trong các lĩnh vực kinh tế ở Việt Nam 45

4.2.1 Tổng quan 45

4.2.2 Lĩnh vực Công Nghiệp 48

4.2.3 Lĩnh vực sản xuất điện 49

4.2.4 Lĩnh vực giao thông vận tải (GTVT) 51

4.2.5 Lĩnh vực nhà ở 53

4.2.6 Lĩnh vực Nông – Lâm – Ngư 55

4.2.7 Lĩnh vực thương mại – dịch vụ và các ngành khác 56

Chương 5 60

CƠ SỞ ĐỀ XUẤT XÂY DỰNG CÁC KỊCH BẢN NĂNG LƯỢNG Ở VIỆT NAM GIAI ĐOẠN 2011-2030 60

VÀ GIỚI THIỆU PHẦN MỀM LEAP 60

5.1 Cơ sở đề xuất xây dựng các kịch bản năng lượng 61

5.1.1 Các kịch bản phát triển kinh tế 61

5.1.2 Kịch bản phát triển dân số 61

5.1.3 Kế hoạch sản xuất – mục tiêu tăng trưởng của các lĩnh vực kinh tế 62

5.1.4 Đặc điểm hoạt động của lĩnh vực giao thông vận tải 62

5.1.5 Đặc điểm của phụ tải điện 63

5.2 Mô hình phân tích kịch bản năng lượng – môi trường 65

5.3 Mục tiêu và ràng buộc 67

5.3.1 Hàm mục tiêu 67

5.3.2 Ràng buộc 69

5.4 Giới thiệu về phần mềm LEAP 73

5.4.1 Giới thiệu chung 73

5.4.2 Lịch sử của LEAP 74

5.4.3 Một số công cụ của LEAP 75

5.5 Giới thiệu LEAP trong xây dựng các kịch bản năng lượng - môi trường ở Việt Nam 77

5.5.1 Lưu đồ giải thuật 77

5.5.2 Mô hình triển khai 79

5.5.3 Một số đơn vị quy đổi 80

5.6 Giới thiệu hê ̣ số phát thải 81

Chương 6 83

ỨNG DỤNG PHẦN MỀM LEAP XÂY DỰNG KỊCH BẢN NĂNG LƯỢNG HƯỚNG TỚI NỀN KINH TẾ KHÔNG PHÁT KHÍ THẢI CHO VIỆT NAM 83

6.1 Cơ sở xác định các kết quả tính toán 84

6.1.1 Các yếu tố giả định – Key Assumptions 84

6.1.2 Cơ sở xác định các kết quả tính toán 85

6.2 Các kịch bản tăng trưởng nhu cầu tiêu thụ năng lượng - Demand 86

6.2.1 Nhà ở - Households 86