Quy hoạch nguồn điện việt nam từ năm 2010 đến 2030 có xét đến yếu tố môi trường bằng phương pháp quy hoạch độn

Việc sản xuất và tiêu dùng năng lượng ngày một phát triển, nó tác động tới nhiều vấn đề lớn của xã hội như phát triển kinh tế xã hội, khoa học công nghệ, môi trường sinh thái, chất lượng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-

MAI THỊ THANH THỦY

Đề tài: “Quy hoạch nguồn điện Việt Nam từ năm 2010 đến năm 2030 có xét đến yếu tố môi trường bằng phương pháp

quy hoạch động”

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS Nguyễn Lân Tráng

Mẫu 1c

MỞ ĐẦU

Việt Nam đang trên đà phát triển kinh tế, xã hội, công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước với tốc độ cao Tốc độ tăng GDP của nước ta trong những năm gần đây (2000 - 2005) đạt trung bình 7,1%/năm Mục tiêu phấn đấu của đất nước được Đảng và Nhà nước ta xác định là "từ nay đến 2020, ra sức phấn đấu để đưa nước ta trở thành một nước công nghiệp” Dự kiến trong những năm tới, GDP của Việt Nam sẽ tăng 2 đến 3 lần Sự tăng trưởng cao như vậy tạo điều kiện cho nước ta nhanh chóng phát triển, hoà nhập với nền kinh tế thế giới và khu vực Tuy nhiên, đồng hành với sự tăng trưởng về kinh tế là nhu cầu về năng lượng đặc biệt là năng

lượng điện cũng tăng cao Từ năm 2000 - 2005, tốc độ tăng trưởng bình quân của công suất phát là 12,7% Theo thống kê của Trung tâm điều độ quốc gia, vào các

giờ cao điểm, hệ thống điện đã phải sa thải một lượng lớn phụ tải (từ 200 MW - 300 MW)

Việc phát triển các nguồn điện đáp ứng được nhu cầu điện cho nền kinh tế

quốc dân có vai trò rất quan trọng trong sự phát triển kinh tế xã hội Chiến lược phát triển năng lượng quốc gia của Việt Nam đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2050 đã nêu rõ "Phấn đấu đảm bảo cung cấp đủ nhiên liệu cho nhu cầu phát triển kinh tế xã hội, phát triển nguồn, lưới điện đảm bảo đáp ứng đủ nhu cầu điện cho phát triển kinh tế - xã hội"

Tuy nhiên, việc phát triển nguồn điện đồng nghĩa với việc đầu tư xây dựng mới các NMĐ Nhưng khi các NMĐ (chủ yếu là nhiệt điện và thuỷ điện) đi vào vận hành sẽ gây ô nhiễm cho nguồn nước, không khí, đất đai Thực tế, khi NMNĐ sử dụng nguồn nhiên liệu hoá thạch, khi hoạt động nó sẽ thải ra một lượng lớn bụi, khí (CO2, SO2, NO2 ) và các chất thải rắn Hồ chứa của các NMTĐ sinh ra khí CH4 và

CO2 là nguyên nhân gây ra hiệu ứng nhà kính làm nóng trái đất Các chất thải này ảnh hưởng đến sức khoẻ của con người, gây ô nhiễm môi trường và dẫn đến thiệt hại về kinh tế

Phát triển nguồn điện có xét đến yếu tố môi trường là vấn đề cần thiết đang được nhiều quốc gia nghiên cứu Tại Việt Nam, trong chiến lược phát triển năng lượng quốc gia đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2050 cũng nêu rõ "Xây dựng các mục tiêu, tiêu chuẩn dài hạn về môi trường theo hướng thống nhất với tiêu chuẩn

môi trường của khu vực và thế giới, phù hợp với điều kiện kinh tế của đất nước, kiểm soát và giảm nhẹ ô nhiễm môi trường trong các hoạt động năng lượng, đến năm 2015 tất cả các công trình năng lượng phải đáp ứng tiêu chuẩn về môi trường"

Vì những lý do trên, cùng với sự hướng dẫn giúp đỡ của thầy giáo PGS.TS

Nguyễn Lân Tráng tôi chọn đề tài "Quy hoạch nguồn điện Việt Nam từ năm 2010

đến 2030 có xét đến yếu tố môi trường bằng phương pháp quy hoạch dộng"

Tại Việt Nam, có nhiều đề tài nghiên cứu về quy hoạch phát triển nguồn điện theo phương pháp quy hoạch động bằng cách sử dụng các chương trình WASP

Tổng số đồ điện VI cũng sử dụng chương trình WASP kết hợp với phương pháp chuyên gia để quy hoạch, phát triển nguồn điện đến năm 2025 nhưng không xét đến yếu tố môi trường Một số đề tài cũng đã nghiên cứu về đầu tư phát triển HTĐ có xét đến yếu tố môi trường theo hướng xác định chí phí môi trường, tối ưu nguồn điện có tính đến chi phí môi trường Tuy nhiên những nghiên cứu đó còn sơ sài, nặng về định tính chứ chưa có những định lượng cụ thể

Trong luận văn này tôi nghiên cứu về phát triển HTĐ có xét đến yếu tố môi trường Mục tiêu nghiên cứu của luận án:

- Nghiên cứu ảnh hưởng của các NMĐ tới môi trường

- Xác định hệ số phát thải cho phép đối với các NMNĐ

- Nghiên cứu các biện pháp làm giảm ảnh hưởng của NMĐ đến môi trường

- Sử dụng WASP IV để tối ưu các nguồn điện của Việt Nam có xét đến các ràng buộc về môi trường

Về phương pháp nghiên cứu: Luận văn kế thừa các kết quả dự báo của phụ tải, và sử dụng số liệu đầu vào từ tổng sơ đồ VI đã được thủ tướng chính phủ phê duyệt Luận văn sử dụng chương trình WASP IV kiểm tra lại tính tối ưu của phương án đồng thời đưa thêm các ràng buộc phát thải để đánh giá mức độ thay đổi của 2 phương án: không xét hệ số phát thải và có xét hệ số phát thải

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ BÀI TOÁN QUI HOẠCH PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG ĐIỆN

1.1 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG

Năng lượng là một vấn đề quan trọng của mọi quốc gia Tất cả các hoạt động của con người đều cần sử dụng đến năng lượng Việc sản xuất và tiêu dùng năng lượng ngày một phát triển, nó tác động tới nhiều vấn đề lớn của xã hội như phát triển kinh tế xã hội, khoa học công nghệ, môi trường sinh thái, chất lượng cuộc sống,… Hệ thống năng lượng ngày một phức tạp cả về qui mô và trình độ do đó việc qui hoạch phát triển một cách đúng hướng hệ thống năng lượng nói chung và

hệ thống điện nói riêng luôn là vấn đề thời sự, là mối quan tâm hàng đầu của mọi quốc gia

Qui hoạch phát triển hệ thống năng lượng nhằm mục đích đảm bảo một cách tối ưu nguồn năng lượng hữu ích cung cấp cho nhu cầu xã hội Xuất phát từ định hướng phát triển kinh tế xã hội của đất nước, các ngành trong nền kinh tế quốc dân xây dựng qui hoạch phát triển ngành Trên cơ sở đó có thể tính được nhu cầu năng lượng hữu ích Từ nhu cầu năng lượng hữu ích, có xét đến tổn thất năng lượng trong các khâu truyền tải, phân phối và biến đổi năng lượng, có thể giải bài toán tối ưu để tính được nhu cầu năng lượng cuối cùng dưới dạng điện năng, sản phẩm dầu, sản phẩm khí,…Cấu trúc của qui hoạch hệ thống năng lượng được thể hiện trên hình 1.1

Rõ ràng, qui hoạch phát triển hệ thống điện là một bộ phận quan trọng trong qui hoạch năng lượng Nhiệm vụ của qui hoạch phát triển hệ thống điện là:

- Dự báo nhu cầu điện năng và đồ thị phụ tải của hệ thống cho tương lai có xét đến định hướng phát triển kinh tế xã hội của đất nước

- Xác định tỉ lệ tối ưu giữa các nguồn năng lượng sơ cấp: thủy năng, nhiên liệu hóa thạch, hạt nhân, các dạng năng lượng mới và tái sinh dung để chuyển hóa thành điện năng trong từng giai đoạn tương lai

- Xác định khả năng xây dựng và điều kiện đưa vào hoạt động các loại nhà máy điện khác nhau trong hệ thống điện sao cho đạt được hiệu quả tối ưu

- Xây dựng những nguyên tắc cơ bản về phát triển lưới điện truyền tải và phân phối: vấn đề liên kết hệ thống, tải điện đi xa, cấu trúc tối ưu của lưới điện, vấn

đề sử dụng hợp lý và tiết kiệm điện năng, vấn đề giảm ảnh hưởng của việc phát triển điện năng lên môi trường…

Qui hoạch phát triển hệ thống điện được tiến hành theo hai mảng lớn là qui hoạch nguồn điện và qui hoạch lưới điện Muốn xây dựng một mô hình tổng hợp để giải quyết đồng thời hai vần đề trên thì sẽ gặp khó khăn rất lớn Vì vậy, khi qui hoạch hệ thống điện người ta phải thực hiện nhiều công đoạn: trước tiên là xác định các mô hình qui hoạch nguồn để đưa ra một tập hợp các phương án tối ưu và gần tối

ưu, sau đó, với mỗi phương án nguồn được chọn ta xem xét phương án phát triển lưới điện hợp lý nhất Các tổ hợp nguồn và lưới được chọn lại được phân tích so sánh với nhau để tìm lời giải tốt nhất cho phương án qui hoạch cả nguồn và lưới điện

CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ NHÀ NƯỚC

VÀ CHÍNH SÁCH NĂNG LƯỢNG

QUY HOẠCH NĂNG LƯỢNG QUI HOẠCH HỆ THỐNG ĐIỆN

DỰ BÁO PHỤ TẢI ĐIỆN

QUI HOẠCH NGUỒN

ỆQUI HOẠCH LƯỚI ĐIỆN

CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG

Hình 1.1 Cấu trúc của qui hoạch hệ thống năng lượng

1.2 MÔ HÌNH QUY HOẠCH PHÁT TRIỂN HTĐ

Ở nước ta, trong thời gian vừa qua có một số phương pháp và phần mềm được du nhập vào và đang được sử dụng để phục vụ cho công tác qui hoạch phát triển hệ thống năng lượng nói chung và hệ thống điện nói riêng chẳng hạn như:

- Chương trình WASP: Nghiên cứu qui hoạch tối ưu phát triển nguồn điện

- Chương trình ETB: Nghiên cứu tổng thể hệ thống năng lượng trong đó hệ thống điện là hệ thống con

- Chương trình EFOM - EVN: Nghiên cứu tổng thể hệ thống năng lượng, trong đó hệ thống điện là hệ thống con

- Chương trình MESSAGE: Nghiên cứu tổng thể hệ thống năng lượng, trong

đó hệ thống điện là hệ thống con

1.2.1 Chương trình WASP

WASP là một chương trình qui hoạch tối ưu phát triển nguồn điện do cơ quan năng lượng nguyên tử quốc tế phối hợp cùng một số viện nghiên cứu của Mỹ xây dựng và phát triển

Chương trình WASP-I lần đầu tiên được đưa ra áp dụng trong nghiên cứu tổng quan phát triển năng lượng hạt nhân ở các nước đang phát triển vào năm 1972

- 1973 Chương trình WASP liên tục được cải tiến và phát triển thành các phiên bản mới hơn như WASP-II, WASP-III và đến thời điểm này là WASP-IV WASP là một chương trình thông dụng, được sử dụng rộng rãi ở trên 70 quốc gia và tổ chức quốc tế cho mục đích qui hoạch phát triển nguồn điện

Mục tiêu cơ bản của chương trình WASP là tìm phương án phát triển các nguồn điện sao cho

- Đáp ứng nhu cầu điện đã dự báo trước

- Với chi phí nhỏ nhất

- Thoả mãn các điều kiện ràng buộc đề ra

Riêng đối với chương trình WASP-IV có thêm ràng buộc về lượng phát thải khí đối với các NMNĐ

1.2.2 Chương trình Energy Toolbox (ETB)

ETB ban đầu do Nhóm Chính sách Năng lượng thuộc Trung Tâm về Công nghệ Môi Trường ở Đại Học Hoàng Gia tại Luân Đôn xây dựng Sau đó, mô hình

này được ERM Energy London phát triển

ETB bao gồm nhiều Module, cho phép thực hiện dự báo nhu cầu năng lượng,

mô phỏng và tối ưu hóa về cung, cân bằng cung/cầu, đánh giá các tác động môi trường Các công cụ của mô hình ETB được sắp xếp theo ba mức: mức thứ nhất (A) bao gồm các công cụ cho dự báo, phân tích cung/ cầu và cân bằng năng lượng; mức thứ hai (B) dành cho việc phân tích nhu cầu một cách chi tiết hơn và tối ưu hoá về cung; và mức thứ ba (C) cho mô hình hoá ngành (bao gồm cả quy hoạch phát triển

hệ thống điện) Ở mức C, có mô đun quy hoạch điện sử dụng mô hình tuyến tính để tối ưu phát triển các nguồn điện

1.2.3 Chương trình EFOM - ENV

EFOM-ENV thực chất được cải biên từ mô hình có tên EFOM-12C MARK

I, đây là công cụ được hình thành từ một nhóm các mô hình năng lượng, được nghiên cứu và phát triển ở cộng đồng Châu Âu vào cuối thập niên 70 và đầu 80 Đây là một mô hình tuyến tính, mô tả các quan hệ kinh tế - kỹ thuật - năng lượng để tính toán hệ thống năng lượng theo các dòng cung cấp Phương pháp cho phép mô phỏng hoặc tối ưu yêu cầu năng lượng sơ cấp, đầu tư cần thiết và đáp ứng nhu cầu năng lượng hữu ích hoặc năng lượng cuối cùng

Khi nghiên cứu chiến lược phát triển năng lượng, một vấn đề cần được hết sức quan tâm đó là những ảnh hưởng tới môi trường do phát triển năng lượng như phát thải CO2, NOx, SOx, di dân, ngập đất… Mô hình EFOM- 12C được mở rộng thêm module môi trường nhằm mô tả và tính toán các ảnh hưởng môi trường đối với các phương án ảnh hưởng môi trường khác nhau Bởi vậy mô hình EFOM-12C MARK I được mang tên EFOM-ENV

Ở Việt Nam, chương trình EFOM-ENV được nghiên cứu sử dụng tại Trung Tâm Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia để tính toán thử nghiệm cho nghiên cứu quy hoạch năng lượng Việt Nam Kết quả cho thấy chương trình này có thể sử dụng ở Việt Nam Và gần đây, EFOM-ENV được sử dụng để tính toán các phương án khai thác và sử dụng hợp lý các nguồn năng lượng của Việt Nam, đưa

ra các kết quả chấp nhận được

1.2.4 Chương trình MESSAGE

MESSAGE là một mô hình được Viện quốc tế về phân tích hệ thống ứng dụng ở Áo nghiên cứu, được sử dụng để tối ưu phát triển hệ thống năng lượng (cho

MESSAGE là mô hình quy hoạch tuyến tính động, dùng để phát triển tối ưu

hệ thống năng lượng tổng thể (có cả tối ưu các nguồn điện) cho thời gian trung hạn tới dài hạn

Mục tiêu cơ bản của chương trình MESSAGE là tìm và đánh giá các chiến lược cung cấp năng lượng tối ưu nhằm:

- Đáp ứng nhu cầu năng lượng cuối cùng và nhu cầu điện đã dự báo trước

- Với chi phí nhỏ nhất

- Thoả mãn các điều kiện ràng buộc của người sử dụng chẳng hạn như về đầu tư mới, khả năng đáp ứng nhiên liệu, các qui định về phát thải môi trường và các ràng buộc khác có liên quan

Các chương trình kể trên đã được sử dụng ở nước ta để nghiên cứu phát triển tối ưu hoá hệ thống năng lượng nói chung và hệ thống điện nói riêng Trong các chương trình này, yếu tố môi trường được xét ở các ràng buộc, nghĩa là phương án tối ưu có giá trị hàm mục tiêu nhỏ nhất và phải thỏa mãn các điều kiện ràng buộc

1.3 MÔ HÌNH QUY HOẠCH PHÁT TRIỂN HTĐ CÓ XÉT ĐẾN YẾU TỐ MÔI TRƯỜNG

1.3.1 Mô hình qui hoạch phát triển nguồn điện Việt Nam

Bài toán quy hoạch phát triển nguồn nói riêng, cũng như nhiều bài toán tối

ưu khác thường được giải nhờ những phương pháp quy hoạch toán học

Ở dạng tổng quát các bài toán quy hoạch có thể được biểu diễn như sau:

Đối với bài toán quy hoạch phát triển tối ưu hệ thống điện, hàm mục tiêu 1) chính là tiêu chuẩn tối ưu, có thể là điều kiện cực tiểu chi phí tính toán hoặc có thể là điều kiện tối đa lợi nhuận trong thời gian khảo sát Các ràng buộc (1-2), (1-3) chính là các ràng buộc về cân bằng công suất, hạn chế về điều kiện tự nhiên, điều kiện kĩ thuật và kinh tế…

(1-Tuỳ theo tính chất của hàm mục tiêu và ràng buộc, bài toán có thể được giải bằng phương pháp quy hoạch tuyến tính, quy hoạch phi tuyến hoặc bằng phương pháp quy hoạch động…

1 Mô hình quy hoạch tuyến tính (QHTT)

Mô hình quy hoạch tuyến tính có thể áp dụng nếu các điều kiện ràng buộc và hàm mục tiêu là những biểu thức tuyến tính Lúc đó bài toán có dạng:

Xác định tập giá trị X = {x1, x2, …., xn} sao cho hàm mục tiêu:

1

ax m x

c

n j j j

Một số ưu nhược điểm của quy hoạch tuyến tính:

Ưu điểm: Dùng mô hình tuyến tính để giải bài toán chọn cấu trúc tối ưu

trong quy hoạch và phát triển nguồn điện có những ưu điểm cơ bản như tính đơn giản của mô hình toán học, tính chắc chắn của lời giải, tính phổ biến của thuật toán Đưa được bài toán về mô hình quy hoạch tuyến tính thì lời giải sẽ dễ dàng tìm được

và hiện nay đã có những thuật toán và các chương trình chuẩn trên máy tính với kích cỡ đủ lớn rất thuận tiện Lời giải nhận được thường cho phép dễ dàng kiểm tra tính hợp lý cũng như thiếu xót của mô hình xuất phát

Nhược điểm: Nhược điểm chính của mô hình QHTT khi giải quyết bài toán

quy hoạch phát triển nguồn điện là không cho độ chính xác cao

2.Mô hình quy hoạch phi tuyến (QHPT)

Nếu như mô hình QHTT không cho độ chính xác khi mô tả bài toán thì mô hình QHPT về nguyên tắc lại cho phép mô phỏng bài toán quy hoạch phát triển nguồn điện chính xác hơn Nhưng theo mô hình này vấn đề tìm ra một phương pháp toán học để giải là một khó khăn Vì khi mô tả đúng đắn hiện thực bài toán quy hoạch thì phải vượt lên những giả thuyết đơn giản hoá như chi phí sẽ không tuyến tính theo công suất, hàm tổn thất cũng là hàm phi tuyến… và khi đó mô hình toán học sẽ phức tạp và không có hiệu lực để nhận được lời giải

3 Mô hình quy hoạch động

Phương pháp quy hoạch động là một phương pháp toán học kinh điển để xác định lời giải tối ưu theo nhiều bước Mỗi bước cần có một quyết định và quyết định của bước trước sẽ có ảnh hưởng trực tiếp tới bước sau Cách giải bài toán quy hoạch động là tạo ra một dãy các quyết định hoặc một kịch bản cho cả quá trình Kịch bản thoả mãn tất cả các mục tiêu và ràng buộc được gọi là kịch bản tối ưu Bài toán quy hoạch thường lấy mục tiêu là tối ưu hoá việc sử dụng tài nguyên (tiền, thiết bị, nhân công, nhiên liệu,…) cho cả quá trình nhiều giai đoạn để đạt được hiệu quả sử dụng lớn nhất

Tinh thần của phương pháp quy hoạch động là việc tối ưu hoá được thực hiện dần cho từng bước, nhưng phải đảm bảo nhận lời giải tối ưu cho cả n bước Có nhiều trường hợp một phương án đem lại lợi nhuận cực đại riêng cho bước này nhưng lại dẫn đến hậu quả tai hại cho các bước sau Như vậy nguyên lí tối ưu của

quy hoạch động có thể phát biểu như sau: "Một bộ phận của sách lược tối ưu cũng

là một sách lược tối ưu" Tức là, ở mỗi bước đều phải chọn quyết định sao cho dãy

quyết định còn lại phải tạo thành một sách lược tối ưu trừ bước cuối cùng Như vậy, nếu có n bước thì quyết định ở bước thứ n sẽ không ảnh hưởng đến bất kỳ bước nào

và chính vì vậy quá trình giải bằng phương pháp quy hoạch động được tiến hành theo trình tự từ bước cuối cùng lên bước đầu tiên

Tuy nhiên để đưa ra được quyết định ở bước cuối thì ta phải biết được kết quả của những bước trước đó Vì thế cách làm của quy hoạch động là tìm lời giải tối ưu ở bước ứng với những phương án kết thúc khác nhau ở bước (n-1) Đó là lời giải tối ưu có điều kiện ở bước thứ n Sau đó xác định lời giải tối ưu có điều kiện ở bước thứ (n-1) ứng với mọi phương án kết thúc có thể có ở bước (n-2) sao cho hàm mục tiêu đạt giá trị cực trị trong cả 2 bước cuối n và (n-1) Cứ làm như vậy cho đến bước đầu tiên Đó là trình tự ngược để xác định lời giải tối ưu có điều kiện ở mỗi bước

Sau khi tiến hành xong trình tự ngược ta căn cứ vào trạng thái ban đầu đã cho của bài toán để tiến hành trình tự thuận từ bước 1 đến bước n và xác định dãy quyết định tối ưu

Theo mô hình toán học này thì khối lượng tính toán khá lớn Để giảm bớt khối lượng tính toán thực tế người ta thường phải bớt đi ở bước ban đầu một số

phương án cho phép Khi đó hạn chế nhiều tính tối ưu của lời giải Ngoài ra giải bài toán quy hoạch theo mô hình quy hoạch động đòi hỏi những thuật toán phức tạp, công cụ tính toán hiện đại, đặc biệt là cần đưa vào một khối lượng lớn số liệu

Những phân tích trên cho thấy việc tìm phương pháp thích hợp cho bài toán quy hoạch phát triển nguồn vẫn còn là một bài toán khó Tuy nhiên trong cấp độ bài toán quy hoạch là những bài toán lớn, có tầm quan trọng với cả quốc gia và có thêm

sự giúp đỡ của hệ thống máy tính tốc độ cao; thì phương pháp quy hoạch động chính là phương pháp có triển vọng, được ứng dụng rộng rãi ở nhiều quốc gia

1.3.2 Mô tả toán học bài toán qui hoạch phát triển các nguồn điện có xét đến yếu tố môi trường

Bài toán quy hoạch nguồn điện sẽ có dạng tổng quát gồm một hàm mục tiêu

và các điều kiện ràng buộc đều là tuyến tính

n i

p f

1 1 1

c ift * X ift ⇒ Min

Trong đó: i: chỉ số ký hiệu các nhà máy điện i = 1 ÷ n

f: chỉ số ký hiệu loại nhiên liệu/năng lượng sử dụng cho các nhà máy điện f =1 ÷p (than, dầu, khí,…)

t: Thời đoạn nghiên cứu (năm) t=1 ÷ T (T là thời gian quy hoạch) Ở đây t lấy 1 năm

c: Hệ số hàm mục tiêu

X là biến của mô hình Mô hình sử dụng 2 loại biến:

+ Biến năng lượng: Lượng nhiên liệu đầu vào của nhà máy điện i sử dụng nhiên liệu/ năng lượng f tại năm t (MWnăm)

+ Biến công suất: Công suất được lắp đặt hàng năm của NMĐ i sử dụng nhiên liệu/ năng lượng f tại năm t (MW)

* Mô tả cách xác định các thành phần chi phí của hàm mục tiêu:

Các thành phần chi phí nhiên liệu, chi phí vận hành và bảo dưỡng, chi phí

quy hoạch, chi phí đầu tư được quy dẫn từ thời điểm đầu năm về năm đầu của thời gian quy hoạch (T) Các thành phần chi phí này được tính toán ở phần dưới đây:

+ Chi phí đầu tư: Tổng chi phí đầu tư C của các nhà máy điện trong hệ thống

ở năm t được xác định theo công thức:

)

*()1(

1

'∑

=

−+

i

ift ift

t

C

aift: Suất vốn đầu tư của NMĐ i sử dụng nhiên liệu f tại năm t, [USD/kW]

Yift: Công suất mới được lắp đặt tại năm t của NMĐ i sử dụng nhiên liệu f, [MW] d: hệ số chiết khấu

t' = t -1

+ Chi phí nhiên liệu:Tổng chi phí nhiên liệu F của các nhà máy điện tại năm

t được xác định theo công thức dưới đây:

∑∑

= =

−

−+

i

p f

ift fit

)1(

gfit: giá nhiên liệu f tại năm t sử dụng ở nhà máy i, [USD/kW năm]

Xift: lượng tiêu thụ nhiên liệu loại f của nhà máy điện i ở năm t, [MW năm]

+ Chi phí vận hành và bảo dưỡng: Tổng chi phí vận hành và bảo dưỡng M ở

năm t của các nhà máy điện được xác định theo công thức:

ift ift ift

ift ift

)1

Yift: Công suất mới được lắp đặt ở năm t của nhà máy i sử dụng nhiên liệu f, [MW]

+ Chi phí môi trường: Thành phần chi phí môi trường này là thành phần thứ

tư trong hàm mục tiêu Hệ số chi phí này được xác định trước cho từng nhà máy điện cụ thể, giống như đối với các hệ số chi phí đầu tư và vận hành bảo dưỡng Tổng chi phí môi trường E của các nhà máy điện sử dụng nhiên liệu f tại năm t được xác định theo công thức sau đây:

5 0

) 1

eift: chi phí môi trường cho một đơn vị điện năng sản xuất ra của nhà máy i

sử dụng nhiên liệu f ở năm t, USD/kWnăm

(Xift*ηift): điện năng sản xuất của nhà máy i sử dụng nhiên liệu f ở năm t, MWnăm

Tham số e được tính cho từng nhà máy điện đang được xem xét lựa chọn đưa vào vận hành trong hệ thống

t E ift ift n

i

D X

1

1

)

*

DE,t: Nhu cầu điện năng của hệ thống điện tại năm t, MWnăm

- Ràng buộc công suất:

Xift *ηift - ∑

=

≤

T t

- Ràng buộc về nhiên liệu: Tổng nhiên liệu loại f sử dụng không vượt quá

giới hạn cho phép được biểu thị như sau:

ft itf T

i

L X

1 1

Trong đó:

Xitf:Lượng nhiên liệu loại f sử dụng cho nhà máy i tại năm t, MWnăm

Lft: Lượng nhiên liệu loại f tối đa được sử dụng tại năm t, MWnăm

- Ràng buộc phát thải môi trường: Tổng phát thải loại m của nhà máy i dùng nhiên

mift ift

Bmift: Lượng phát thải của loại ô nhiễm gồm bụi, SO2 và NOx

Phương án tính toán được chọn là phương án có giá trị hàm mục tiêu nhỏ nhất và phải thoả mãn các điều kiện ràng buộc trên

Như vậy, theo mô hình trên, trong hàm mục tiêu có xét đến chi phí môi trường Tuy nhiên, trong các chương trình đã giới thiệu ở mục 1.2 thì chi phí môi trường chưa được xét đến Trong các mô hình đó, yếu tố môi trường được xét ở các ràng buộc phát thải môi trường

Chương 2 HIỆN TRẠNG VỀ NHU CẦU VÀ KHẢ NĂNG

CUNG ỨNG ĐIỆN NĂNG

2.1 KỊCH BẢN PHÁT TRIỂN

Muốn đáp ứng đủ nhu cầu điện năng trong giai đoạn nghiên cứu ta cần đánh giá được các yếu tố sau:

- Kịch bản phát triển kinh tế xã hội

- Chuyển dịch các ngành nghề trong hệ thống nền kinh tế

- Tốc độ tăng trưởng dân số

- Mức độ phát triển của phụ tải

Nếu đánh giá chính xác hoặc tương đối chính xác các yếu tố trên thì ta mới

có thể xác định được nhu cầu điện năng cho cả giai đoạn nghiên cứu, từ đó xây dựng kế hoạch phát triển hệ thống điện Nếu các đánh giá trên không chính xác hoặc sai lệch nhiều sẽ dẫn đến các tác động xấu cho nền kinh tế như huy động vốn đầu tư quá lớn hoặc hoá nhỏ, làm tổn thất năng lượng,…

Trong phạm vi của luận văn không nghiên cứu các yếu tố trên mà chỉ cập nhật số liệu và phân tích ảnh hưởng đến công tác dự báo phụ tải và qui hoạch nguồn điện

2.1.1.Kịch bản phát triển kinh tế - xã hội

Có thể nói trong những năm gần đây nền kinh tế của Việt Nam phát triển và bền vững Điều này được thể hiện qua tốc độ tăng GDP qua từng năm

Bảng 2.1 Tốc độ tăng trưởng kinh tế (GDP) từ năm 1999 - 2009 (%)

Năm 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

GDP 4,77 6,79 6,89 7,08 7,34 7,79 8,44 8,17 8,44 6,23 5,32 NLTS 5,53 4,63 2,89 4,17 3,62 4,36 4,02 3,3 3,0 3,79 1,83 CNXD 7,68 10,07 10,39 9,48 10,48 10,22 10,69 10,37 10,4 9,33 5,52

DV 2,25 5,32 6,10 6,54 6,45 7,26 8,48 8,29 8,5 7,2 6,63

(Nguồn: Viện điều tiết)

Từ năm 2007 – 2009 mặc dù nền kinh tế thế giới rơi vào tình trạng khủng hoảng, nhưng qua bảng 2.1 ta thấy tốc độ tăng trưởng kinh tế của Việt Nam vẫn ổn định và phát triển bền vững

Khi dự báo, người ta xem xét 3 kịch bản kinh tế khác nhau: kịch bản cơ sở,

kịch bản phát triển phụ tải Căn cứ vào tình hình phát triển của Việt Nam trong những năm gần đây, luận án chọn kịch bản cơ sở để khảo sát, đánh giá, đó là:

- Môi trường quốc tế ổn định và thuận lợi

- Việt Nam chủ động hội nhập thành công vượt qua được những thách thức của toàn cầu hoá và hội nhập kinh tế thế giới…

- Các yếu tố ở trong nước huy động ở mức: các cải cách về thể chế, chính

sách, cải cách hành chính được thực hiện tương đối tốt

- Các cải cách liên tục tạo ra khả năng huy động các nguồn liên tục, ổn đinh

và bền vững cho cả giai đoạn tới năm 2020 và những năm tiếp theo đến năm 2050

- Các chính sách được hướng tới thúc đầy phát triển nhanh các ngành công nghiệp tạo giá trị gia tăng cao, hướng về xuất khẩu, bài toán về lao động được giải

quyết thoả đáng trên cơ sở phát triển khu vực dịch vụ và các ngành công nghiệp sử

dụng nhiều lao động; hệ thống hạ tầng được phát triển ở mức độ vừa phải phù hợp

với khả năng tích luỹ còn hạn chế; đồng thời phát triển có chọn lọc các ngành công nghiệp cơ bản Hệ thống hạ tầng kỹ thuật cũng như các ngành công nghiệp cơ bản

tạo sự phát triển vững chắc cho các giai đoạn đoạn phát triển tiếp theo

Dự báo kịch bản cở sở được thể hiện ở bảng 2.2

Bảng 2.2 Dự báo kịch bản kinh tế - xã hội

2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030

Dân số (Tr người) 77,6354 82,815 87,904 93,307 97,873 101,347 104,94 Giá trị GDP (Tỷ VND) 273666 384955 548470 971213 1133249 1611848 2263087 Tốc độ tăng GDP (%) 7,1 7,3 7,6 7,45 7,3 7,02

Sau 10 năm (từ 1999->2009) dân số nước ta tăng thêm 9,47 triệu người,

trung bình mỗi năm dân số tăng gần 1 triệu người; tỷ lệ tăng dân số bình quân giữa

2 cuộc tổng điều tra dân số và nhà ở (1999 và 2000) là 1,2%/năm

Tỷ lệ này thấp hơn giai đoạn trước (1989 - 1999 là 1,7%/năm) Tuy nhiên mức sống, của người dân ngày một tăng, mức tiêu thụ điện năng cho một người cũng tăng ( mức tiêu thụ điện năng (kWh/người) năm 1990 là 93 kWh/người, năm

2000 là 288 kWh/người và năm 2005 là 540 kWh/người)

2.1.3 Tăng trưởng phụ tải

Để đánh giá được mức độ phát triển của phụ tải qua các năm ta có thể so sánh về sản lượng và công suất qua các năm 1999-> 2009

1 Sản lượng phụ tải

Trong những năm vừa qua, hệ thống điện của Việt Nam đạt tốc độ tăng trưởng phụ tải ổn định ( tốc độ tăng trưởng trung bình từ năm 1999 – 2000 là 14,41%), thể hiện ở bảng 2.3 và 2.4

Bảng 2.3 Sản lượng phụ tải từ năm 1999-2009 (GWh) Năm 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

HTĐQG 23737 27040 31137 36410 41275 46790 53647 60023 69071 79376 91203 Bắc 9507 10596 12084 13913 15811 17603 20074 22528 25570 28884 32633 Trung 2253 2602 3042 3500 3977 4435 4979 5665 6410 7244 8207 Nam 11759 13559 15794 18692 21261 24407 27946 31716 36053 43248 50363

(Nguồn: Viện năng lượng)

Bảng 2.4 Tỷ lệ tăng trưởng sản lượng phụ tải từ năm 1999-2009 ( %)

∆P ∆P1 ∆P2 ∆P3 ∆P4 ∆P5 ∆P6 ∆P7 ∆P8 ∆P19 ∆P10

HTĐQG 13,91 15,15 16,93 13,36 13,36 14,65 11,89 15,07 14,92 14,9 Bắc 11,45 14,04 15,14 13,64 11,33 14,04 12,22 13,5 12,96 12,98 Trung 15,49 16,91 15,06 13,63 11,52 12,27 13,78 13,15 13,01 13,30 Nam 15,31 16,48 18,35 13,74 14,8 14,5 13,49 13,67 13,55 14,01

Hình 2.1 Biểu đồ tăng trưởng phụ tải từ năm 1999 – 2009

Từ hình 2.1 ta có thể nhận thấy từ năm 2002 trở lại đây, tốc độ tăng trưởng phụ tải hàng năm của hệ thống điện Việt Nam đều tăng ( trừ năm 2006) tuy nhiên không tăng đột biến

(Nguồn: Viện năng lượng)

Bảng 2.6 Tỷ lệ tăng trưởng công suất đỉnh từ năm 1999-2009 ( %)

∆P ∆P1 ∆P2 ∆P3 ∆P4 ∆P5 ∆P6 ∆P7 ∆P8 ∆P19 ∆P10

HTĐQG 13 15,57 15,86 13,06 11,81 11,73 19,82 15,41 13,2 12,9 Bắc 11,94 12,17 17,03 11,84 8,48 11,22 19,81 19,52 13,19 12,91 Trung 14 12,68 11,58 9,35 14 14,77 19,82 10,14 13,23 12,92 Nam 13,49 19,77 15,84 13,25 11,53 15,32 15,91 16,89 13,2 12,87

Hình 2.2 Biểu đồ tăng trưởng công suất đỉnh từ năm 1999 – 2009

Do tốc độ tăng trưởng của phụ tải rất cao nên liên tiếp trong các năm 1999 đến nay, hệ thống điện quốc gia liên tục phải đối mặt với khả năng thiếu năng lượng vào mùa khô Dự báo phụ tải cho những năm liên tiếp, Trần Hồng Nguyên [5] đã sử dụng mô hình MEAD để dự báo nhu cầu điện cho Việt Nam giai đoạn 2010 - 2020, kết qủa dự báo như sau:

Bảng 2.7 Dự báo nhu cầu điện sản xuất của Việt Nam giai đoạn 2010-2020

Năm Nhu cầu điện (Tỷ kWh) Hệ số phụ tải (%)

2.2 TÌNH HÌNH CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG Ở VIỆT NAM

2.2.1 Nguồn thủy năng

Tiềm năng thuỷ điện Việt Nam được thể hiện ở bảng 2.8

Bảng 2.8 Tiềm năng kinh tế - kỹ thuật thuỷ điện Việt Nam

STT Tên sông Công suất (MW) Điện năng (TWh) Tỷ lệ (%)

(Nguồn: Viện năng lượng)

Từ bảng 2.8 ta thấy tiềm năng thuỷ điện của Việt Nam là rất lớn Tuy nhiên

đến năm 2030 ta đã tận dụng hầu hết các nguồn thuỷ năng để phát triển thuỷ điện

Đặc biệt, hệ thống sông Đà và sông Đồng Nai chiếm tỷ lệ lớn (32,3% và 14%)

trong hệ thống thuỷ điện Việt Nam nhưng các sông này có nguồn gốc từ phía ngoài

lãnh thổ Việt Nam và lại nằm ở phía hạ lưu của sông chính Nếu phía thượng nguồn

(ngoài lãnh thổ Việt Nam) phát triển hệ thống đập ngăn nước thì hiệu quả của các

nhánh sông này sẽ bị giảm rất nhiều

2.2.2 Nguồn than đá

Tại Việt Nam, than được dùng để xuất khẩu, làm chất đốt gia dụng và sử

dụng trong nhà máy nhiệt điện Theo EIA, sản lượng than Việt Nam năm 2007 là

49.14 triệu tấn, với sản lượng này Việt Nam đứng thứ sáu trong các nước châu Á và

đứng thứ 17 trên thế giới

Bảng 2.9 Thống kê về than Việt Nam của EIA

ĐVT: Ngàn tấn

2003 2004 2005 2006 2007

Sản lượng 18,409 28,109 35,710 41,776 49,141 Tiêu thụ 11,464 16,424 15,995 17,336 16.995

Xuất khẩu 6,945 11,685 19,827 24,767 32,638

Theo tập đoàn than khoáng sản Việt Nam ( VINACOMIN) trữ lượng than rất lớn: Quảng Ninh khoảng 10,5 tỷ tấn, chủ yếu là than antraxit Đồng bằng sông Hồng dự báo tổng trữ lượng 210 tỷ tấn than abitium, các mỏ than ở tỉnh khác khoảng 400 triệu tấn và riêng than bùn phân bố hầu hết ở cả ba miền khoảng 7 tỷ

m3 Hiện than Việt Nam khai thác chủ yếu ở Quảng Ninh, trên một vùng rộng lớn kéo dài từ Phả Lại – Đông Triều theo hình cánh cung về đến Hòn Gai, Cẩm Phả và đảo Kế Bào có chiều dài 130 km, diện tích dải chứa than này là 1300 km2

Bảng 2.10 Trữ lượng các mỏ than Quảng Ninh

ĐVT: Ngàn tấn

Tổng trữ lượng

khai thác lộ thiên

khai thác lò bằng

khai thác giếng đứng

2.2.3 Nguồn dầu khí

Kết quả công tác tìm kiếm thăm dò trong thời gian qua đã xác định được các

bể trầm tích Đệ Tam có triển vọng dầu khí: Sông Hồng, Phú Khánh, Cửu Long, Nam Côn Sơn, nhóm bể Trường Sa và Hoàng Sa, trong đó các bể: Cửu Long, Nam

Côn Sơn, Malay – Thổ Chu và Sông Hồng gồm cả đất liền (miền võng Hà Nội) đã phát triển và đang khai thác dầu khí Tuy nhiên, do đặc điểm cấu tạo, địa tầng trầm tích cũng như các điều kiện về hệ thống dầu khí khác nhau, cho nên tiềm năng dầu khí của mỗi bể có khác nhau với các đặc trưng chính về dầu khí đã phát hiện của các bể như sau:

- Bể Cửu Long: chủ yếu phát hiện dầu, trong đó có 5 mỏ đang khai thác (Bạch Hổ, Rồng, Rạng Đông, Hồng Ngọc, Sư Tử Đen) và nhiều mỏ khác (Sư Tử Vàng, Sư Tử Trắng…) đang chuẩn bị phát triển Đây là bể chứa dầu chủ yếu ở thềm lục địa Việt Nam

- Bể Nam Côn Sơn: phát hiện cả dầu và khí (tỷ lệ phát hiện khí, khí – condensat cao hơn) trong đó có hai mỏ đang khai thác là mỏ dầu Đại Hùng và mỏ khí Lan Tây – Lan Đỏ, ngoài ra còn một số mỏ khí đang phát triển

- Bể Sông Hồng: chủ yếu phát hiện khí, trong đó mỏ khí Tiền Hải C ở đồng bằng sông Hồng đang được khai thác và một số phát hiện khác ở ngoài khơi vịnh Bắc Bộ

- Bể Malay – Thổ Chu: phát hiện cả dầu và khí trong đó các mỏ dầu – khí: Bunga Kekwa – Cái Nước, Bunga Raya, Bunga Seroja ở vùng chồng lấn giữa Việt Nam và Malaysia đang được khai thác

Nhìn chung, các phát triển dầu khí thương mại ở thềm lục địa và đất liền Việt Nam cho đến nay thường là các mỏ nhiều tầng chứa dầu, khí trong dạng play

có tuổi khác nhau: móng nứt nẻ trước Đệ Tam, cát kết Oligocen, cát kết Miocen), cacbonat Miocen và đá phun trào, trong đó play móng phong hóa nứt nẻ trước Đệ Tam là đối tượng chứa dầu chủ yếu ở bể Cửu Long với các mỏ khổng lồ

Tổng trữ lượng và tiềm năng dầu khí có khả năng thu hồi của các bể trầm tích Đệ Tam của Việt Nam khoảng 4.300 triệu tấn dầu quy đổi, đã phát hiện là 1.208,89 triệu tấn, chiếm khoảng 28% tổng tài nguyên dầu khí Việt Nam, trong đó trữ lượng dầu khí có khả năng thương mại là 814,7 triệu tấn dầu quy đổi, xấp xỉ 67% tài nguyên dầu khí đã phát hiện Trữ lượng đã phát hiện tính cho các mỏ dầu khí gồm trữ lượng với hệ số thu hồi dầu khí cơ bản (khai thác bằng năng lượng tự nhiên) và trữ lượng thu hồi bổ sung do áp dụng các biện pháp gia tăng thu hồi (bơm

ép nước) được tính cho các mỏ đã tuyên bố thương mại, phát triển và đang khai thác được phân bổ như sau: trữ lượng dầu và condensat khoảng 240 triệu tấn (khoảng 18

triệu tấn condensat), khí 394,7 tỉ m3 trong đó lượng khí đưa vào bờ sử dụng chỉ đạt

18,67 tỉ m3 khí (khoảng 50%), số khí còn lại được dùng tại mỏ và đốt bỏ để bảo vệ

môi trường

2.3 KHẢ NĂNG ĐÁP ỨNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG CỦA CÁC NHÀ MÁY

Để đáp ứng được nhu cầu phát triển cao của phụ tải thì tốc độ phát triển của

nguồn điện cũng phải phát triển theo với phương châm: phát triển nguồn điện luôn

đi trước

Nguyên tắc nhất quán là tổng công suất của nguồn điện trong hệ thống điện

phải lớn hơn phụ tải đỉnh của hệ thống nhằm đảm bảo chế độ vận hành an toàn, ổn

định, chất lượng và kinh tế Điều đó được thể hiện qua các tiêu chí về độ dự trữ

công suất và sản lượng, cụ thể:

- Có dự trữ để tách các tổ máy phát điện ra sửa chữa theo kế hoạch

- Có dự trữ công suất đỉnh cho hệ thống

- Có dự trữ về sản lượng

- Có dự trữ xét đến tăng trưởng của phụ tải trong một khoảng thời gian nhất định

- Tạo ra sự cạnh tranh để thị trường hoạt động có hiệu quả

Từ năm 2001 đến 2009, tổng công suất đặt các nguồn đã tăng từ 6192 MW đến

18428 MW ( tăng 2,97 lần); sản lượng điện tăng từ 23697 106 kWh đến 82917 106

kWh ( tăng 3,5 lần) Bảng 2.11 và 2.12 cho chúng ta biết sản lượng điện của các

thành phần nguồn qua các năm 1999-2009

Bảng 2.11 Sản lượng điện qua các năm 1999 – 2009 ( 106 kWh)

Năm 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

Thuỷ Điện 13760 14537 18170 18205 19004 17968 16432 19573 22698 25982 29977 Nhiệt Điện than 2917 3135 3219 4871 7193 7274 9305 10668 11275 11405 12532 Nhiệt Điện dầu 2494 2939 3312 3028 2224 1802 2211 1637 2629 2252 2551 TBK chạy khí + Đuôi

hơi 3596 4347 4425 8456 12130 18994 23920 26646 28457 32377 37117

(Nguồn: Viện năng lượng)

Bảng 2.12 Tỷ trọng sản lượng điện các nguồn từ năm 1999 – 2009

Năm 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

Thuỷ Điện 58% 54% 58% 50% 46% 38% 31% 33% 34% 36% 36% Nhiệt Điện than 12% 12% 10% 13% 17% 16% 18% 18% 17% 16% 15% Nhiệt Điện dầu 11% 11% 11% 8% 5% 4% 4% 3% 4% 3% 3% TBK chạy khí + Đuôi

hơi 15% 16% 14% 23% 29% 41% 45% 45% 43% 45% 45% TBK chạy dầu 3% 6% 5% 3% 0% 1% 1% 0% 1% 0% 0% Diesel 1% 1% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% Nhiệt điện chạy khí 0% 1% 2% 1% 1% 1% 1% 1% 1% 1% 1% Điện EVN mua TQ 0% 0% 0% 0% 0% 0% 1% 2% 4% 4% 5%

(Nguồn: Viện năng lượng)

0 10000

BIỂU ĐỒ THÀNH PHẦN HUY ĐỘNG NGUỒN TỪ NĂM 1999-2009

Điện EVN mua TQ Nhiệt điện chạy khí Diesel

TBK chạy dầu TBK chạy khí + Đuôi hơi Nhiệt Điện dầu Nhiệt Điện than Thuỷ Điện

Hình 2.3 Biểu đồ thành phần huy động nguồn từ năm 1999-2009

Từ biểu đồ trên ta thấy: trong hệ thống điện quốc gia, nhà máy thủy điện và

tua bin khí, đuôi hơi chiếm tỷ trọng lớn; và nó có ảnh hưởng quyết định đối với nhu

cầu công suất của toàn hệ thống điện

Trong những năm gần đây, tổng công suất của nguồn luôn lớn hơn công suất của

phụ tải nhưng đấy mới chỉ là công suất thiết kế Thực tế hiện nay, nhà máy thủy

điện chiếm tỷ trọng lớn trong hệ thống điện quốc gia, chế độ làm việc cũng như

việc khai thác các nhà máy này phụ thuộc vào điều kiện thủy văn, cột nước dẫn đến

công suất khả dụng giảm rất nhiều Các nhà máy nhiệt điện than phần lớn là cũ và

lạc hậu, hiệu suất làm việc giảm, không còn như thiết kế; Tua bin khí làm việc

không ổn định; đồng thời các nguồn điện phát triển mới không đảm bảo tiến độ đề

ra Vì vậy, tại một số thời điểm trong năm, công suất nguồn không đáp ứng được nhu cầu của phụ tải Muốn đảm bảo các tiêu chí trên, chúng ta cần thực hiện đúng tiến độ phát triển nguồn, xây dựng kế hoạch bảo dưỡng thiết bị hợp lý, sửa chữa và nâng cao hiệu quả làm việc của các tổ máy

Chương 3 VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG TRONG PHÁT TRIỂN NGUỒN ĐIỆN CỦA VIỆT NAM

3.1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH Ô NHIỄM KHỒNG KHÍ Ở VIỆT NAM 3.1.1 Tình trạng ô nhiễm môi trường không khí ở Việt Nam

Chất lượng môi trường không khí thường được đặc trưng bằng các chỉ tiêu nồng độ các chất ô nhiễm trong môi trường không khí Trong không khí càng ít chất

ô nhiễm và nồng độ các chất ô nhiễm đó càng nhỏ thì chất lượng môi trường không khí càng tốt

Ở Việt Nam, nguồn gây ô nhiễm môi trường không khí gồm:

- Các hoạt động CN và tiểu thủ công nghiệp

- Hoạt động giao thông vận tải

- Xây dựng đô thị, hạ tầng kỹ thuật

- Sinh hoạt của nhân dân (đun than, củi, dầu )

Các chất ô nhiễm điển hình trong môi trường không khí là bụi lơ lửng có đường kính bé hơn 10 µm (PM10), Sulfurơ (SO2), nitơđiôxít (NO2), cácbon oxit (CO), cacbonic (CO2), hyđrô sunfurơ (H2S), bụi và hơi chì trong đó phổ biến nhất

là bụi (PM10), SO2 và NO2 Theo TCVN 5937:2005, giá trị nồng độ giới hạn của các thông số này trong không khí ( tính trung bình trong 1 giờ) được thể hiện trong bảng 3.1

Bảng 3.1 Nồng độ cho phép của một số chất ô nhiễm

Chất ô nhiễm Nồng độ cho phép (mg/m3) Bụi 0,3

- Về ô nhiễm bụi: hầu hết các đô thị nước ta đều bị ô nhiễm bụi Nồng độ bụi trong không khí ở các thành phố lớn như Hà Nội, TP Hồ Chí Minh, Hải Phòng, Đà Nẵng đều lớn hơn tiêu chuẩn cho phép từ 2 đến 3 lần Ở các nút giao thông thuộc các đô thị này nồng độ bụi lớn hơn tiêu chuẩn cho phép từ 2 đến 5 lần, ở các khu đô

thị mới đang diễn ra quá trình thi công xây dựng nhà cửa, đường xá thì nồng độ bụi thường vượt tiêu chuẩn cho phép từ 10 - 20 lần Tại Hà Nội, theo kết quả quan trắc năm 2009, trong 250 điểm quan trắc có 180 điểm ( chiếm 72%) có nồng độ bụi vượt quá tiêu chuẩn cho phép, cá biệt có nơi nồng độ này vượt 11 lần tiêu chuẩn cho phép Tại các đô thị thuộc các tỉnh miền núi, vùng cao, nồng độ bụi vẫn còn thấp hơn trị số tiêu chuẩn cho phép

Tại các khu công nghiệp, nơi bị ô nhiễm bụi nặng nhất là nhà máy xi măng Hải Phòng, khu nhà máy xi măng và nhà máy dưỡng khí Đà Nẵng, nhà máy tuyển than Hòn Gai, khu công nghiệp Thượng Đình (Hà Nội)

- Về ô nhiễm khí SO2 : Nhìn chung, nồng độ khí SO2trung bình ở các đô thị

và khu công nghiệp nước ta còn thấp hơn trị số tiêu chuẩn cho phép

Trong các thành phố, thị xã đã quan trắc thì ở các thành phố Hồ Chí Minh,

Đà Nẵng, Vũng Tàu, Long An có nồng độ SO2 lớn nhất nhưng vẫn thấp hơn trị số tiêu chuẩn cho phép 2 lần, các thành phố khác như Hà Nội, Hải Phòng, Thanh Hoá, Vinh, Huế, Cần Thơ, Cà Mau nồng độ khí SO2 trung bình ngày đều dưới 0,1mg/m3 tức là thấp hơn trị số tiêu chuẩn cho phép tới 3 lần

Đối với 13 khu công nghiệp đã quan trắc thì chỉ có 3 khu công nghiệp (chiếm 23%) có nồng độ khí SO2 vượt tiêu chuẩn cho phép là khu công nghiệp Biên Hoà cũ, khu nhà máy xi măng Hải Phòng và khu công nghiệp Thượng Đình

- Về ô nhiễm khí NO2: Ở các thành phố lớn như Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, Hải Phòng nồng độ khí NO2 trung bình ngày dao động từ 0,04 - 0,09 mg/m3, chúng đều nhỏ hơn trị số tiêu chuẩn cho phép tức là chưa có hiện tượng ô nhiễm khí NO2 Tuy nhiên vẫn có một số nút giao thông lớn tại các khu vực này nồng độ khí NO2 vượt trị số tiêu chuẩn cho phép

Tại các khu công nghiệp, khu công nghiệp Biên Hoà cũ bị ô nhiễm khí NO2

gấp 1,8 lần tiêu chuẩn cho phép, tiếp theo là khu công nghiệp Trà Móc (Cần Thơ) Các điểm công nghiệp khác đều có nồng độ khí NO2 trong không khí nhỏ hơn tiêu chuẩn cho phép

Như vậy, tại Việt Nam ô nhiễm không khí tại các khu vực đô thị và khu công nghiệp chủ yếu là ô nhiễm bụi, ô nhiễm SO2 và NO2 xảy ra cục bộ tại một số khu công nghiệp cũ và các nút giao thông lớn

3.1.2 Các tác hại của ô nhiễm môi trường không khí

Theo các tài liệu nghiên cứu và theo cảm nhận định tính của con người, ô nhiễm môi trường không khí có tác động xấu đối với sức khoẻ con người, ảnh hưởng đến động, thực vật, các hệ sinh thái và biến đổi khí hậu

1 Tác hại đối với sức khoẻ con người và động vật sống trên mặt đất

Ô nhiễm không khí tác động đến cơ thể con người và động vật qua đường hô hấp (do hít thở) và đường tiếp xúc qua da, mắt Ô nhiễm không khí nói chung đã gây ra các bệnh như ngạt thở, viêm phù phổi Trong đó có một số chất ô nhiễm gây kích thích đối với các bệnh ho, hen xuyễn, lao phổi, ung thư phổi, gây cay chảy nước mắt, gây bệnh dị ứng, ngứa trên da, mề đay Các bệnh nghề nghiệp như bệnh phù phổi gây ra cho các công nhân làm việc trong môi trường ô nhiễm khí bụi đá, bụi xi măng Đặc biệt nguy hiểm có một số chất ô nhiễm gây bệnh ung thư, như bồ hóng trong các ống khói

Kết quả nghiên cứu của các đề tài đánh giá tác động ô nhiễm môi trường không khí khu công nghiệp Thượng Đình (Hà Nội) cho thấy ảnh hưởng đến sức khoẻ con người như sau:

Bảng 3.2 Ảnh hưởng của ô nhiễm không khí đối với sức khoẻ

con người ở khu công nghiệp Thượng Đình [5]

Tỷ lệ % số người mắc bệnh trên tổng số người

được khám Địa điểm

Viêm phế quản mãn

Viêm mũi

dị ứng

Ho thường xuyên

Viêm hô hấp dưới

13,8 12,3 15,0 5,6 16,1 4,6

17,9 14,8 13,9 10,2 51,5 1,4

9,1 6,6 13,6 4,9 26,4 0,7

Trong nghiên cứu gần đây nhất của tập thể cán bộ ViệnY học lao động và Vệ sinh môi trường (2005) về chức năng hô hấp và bệnh viêm phế quản mãn tính của dân cư vùng mỏ than Khánh Hoà cho thấy là trên 444 đối tượng nghiên cứu có 20% dân cư có chức năng hô hấp bất thường trong số những người sống gần mỏ và có cảm nhận bị ô nhiễm ở mức rất nhiều; 17,6% dân cư có chức năng hô hấp bất thường trong số những người có cảm nhận bị ô nhiễm bụi ở mức nhiều và 11,8% dân cư có chức năng hô hấp bất thường trong số những người có cảm nhận ít bị ô nhiễm do bụi

Nói chung, động vật được chăn nuôi cũng như động vật hoang dã đều nhậy cảm đối với ô nhiễm môi trường không khí lớn hơn con người Ở một số nước công nghiệp lớn, một số loài động vật đã bị diệt vong vì ô nhiễm môi trường Các loài động vật ăn rau, cỏ còn bị bệnh vì ăn phải rau, cỏ có bám bụi, hơi khí độc hại hoặc các thực vật đã chứa đựng các chất ô nhiễm độc hại

2 Tác hại đối với thực vật

Hầu hết các chất ô nhiễm trong môi trường không khí đều có tác hại xấu đến thực vật, gây ảnh hưởng xấu đối với nghề nông và nghề làm vườn Biểu hiện chính của nó là làm cho cây trồng chậm phát triển, đặc biệt là sương khói quang hoá đã gây tác hại khốc liệt đối với các loại rau như là rau diếp, đậu Hà Lan, lúa, ngô, các loại cây ăn quả và các loại phong lan

Những thành phần ô nhiễm trong môi trường không khí như SO, HF, Nacl, các hơi, bụi từ công nghiệp luyện đồng, chì, kẽm, nhuộm… đặc biệt là hơi khí bốc

ra từ các lò nung vôi, nung gạch thủ công, ngay cả khi nồng độ của chúng còn thấp cũng đã làm chậm quá trình sinh trưởng của thực vật, nồng độ cao làm vàng lá, làm hoa quả bị lép, bị nứt, bị thui và mức độ cao hơn thì lá cây cũng như hoa quả đều bị rụng, chết

3.Tác hại đối với vật liệu

Nói chung, ô nhiễm không khí có tác dụng xấu, làm vật liệu, kết cấu cũng như đồ dùng và thiết bị chóng hư hỏng Các chất như khí SO, axit sulfuric H2SO4, clorua và các chất khí khác… làm gỉ sắt thép, làm hư hỏng các mối hàn kim loại và vật liệu xây dựng rất nhanh Do đó làm giảm tuổi thọ công trình và tăng nhanh tốc

độ phải sửa chữa nhà cửa Các loại đá dùng trong xây dựng sẽ bị phá huỷ nếu trong

Một tai hoạ khác do ô nhiễm không khí gây ra, không thể tính được giá trị thiệt hại là làm hỏng các bức tranh vẽ trên lớp vữa trát bằng thạch cao ở tường và ở trần Nếu chất ô nhiễm SO2 bám phủ bề mặt của các bức tranh thì sẽ làm biến đổi hoàn toàn các màu vàng chanh của tranh

4 Ảnh hưởng của ô nhiễm môi trường đối với khí hậu

Ô nhiễm môi trường không khí không những gây ảnh hưởng xấu đối với khí hậu khu vực mà còn gây ảnh hưởng tới khí hậu toàn cầu Dưới đây chủ yếu nói đến ảnh hưởng của ô nhiễm môi trường đối với khí hậu địa phương

- Tăng cao nhiệt độ: Nhiệt độ tối thiểu trong ngày ở vùng đô thị cao hơn ở vùng nông thôn xung quanh 2-50C và nhiệt độ trung bình năm thường cao hơn 0,5 – 1,30C Nguyên nhân là do đốt nhiên liệu và các quá trình sản xuất theo phương pháp gia công nhiệt đã toả lượng nhiệt lớn vào môi trường không khí, đồng thời diện tích

bề mặt nhà cửa, đường sá, sân bãi chiếm nhiều, chúng hút bức xạ mặt trời nhiều hơn mặt đất có cây xanh ở nông thôn Mặt khác lượng nước bốc hơi hút nhiệt ở thành phố ít hơn ở nông thôn Ngược lại, độ ẩm tương đối của không khí ở thành phố thấp hơn ở nông thôn 2 – 8%

- Giảm bức xạ mặt trời và tăng độ mây: các bụi khói, sương mù ô nhiễm môi trường không khí đô thị có tác dụng hấp thụ 10 – 20% bức xạ mặt trời và làm giảm tầm nhìn, tức là giảm độ trong suốt của khí quyển Các bụi, khí do hoạt động sản xuất, giao thông và sinh hoạt của con người thải vào không khí có khả năng tạo ra các hạt ngưng đọng hơi nước trong khí quyển Hơi nước kết tủa ở vùng đô thị thường lớn hơn ở vùng nông thôn 5 – 10%

5 Tác động của ô nhiễm môi trường đến biến đổi khí hậu toàn cầu

Như chúng ta đã biết, khí hậu của trái đất có vai trò hết sức quan trọng đối với sự sống của muôn loài trên trái đất Nước bốc hơi từ mặt đất, mặt biển và các chất ô nhiễm do hoạt động của con người thải vào khí quyển đã làm thay đổi thành phần cấu thành của khí quyền Nhiệt độ của mặt đất và khí quyển tầng thấp bao quanh trái đất được hình thành và ổn định bởi thăng bằng nhiệt giữa năng lượng mặt trời chiếu xuống trái đất (năng lượng truyền đến trái đất) và năng lượng trao đổi nhiệt giữa bề mặt trái đất với môi trường khí quyển xung quanh (trái đất toả năng lượng) chủ yếu bằng bức xạ và đối lưu Hiệu quả của sự trao đổi nhiệt này lại phụ

thuộc vào trạng thái của khí quyển, đặc biệt là phụ thuộc vào nồng độ khí CO2 và một số khí khác có tác dụng gây “hiệu ứng nhà kính” trong khí quyển

Các khí trong khí quyển có tính năng hấp thụ bức xạ nhiệt sóng dài (bước sóng >4µm) được gọi là khí nhà kính (gồm các khi CO2, CH4, N2O, CFC, trong đó

CO2 là thành phần chính) Các khí nhà kính hấp thụ nhiệt bức xạ sóng dài từ trái đất

sẽ trở thành vật bức xạ, một phần bức xạ này sẽ truyền xuống bề mặt trái đất, làm nóng trái đất và một phần bức xạ bay vào không trung Hiện tượng này gọi là hiệu ứng nhà kính, gây ảnh hưởng đối với khí hậu toàn cầu như làm tăng nhiệt độ toàn cầu, nâng cao mực nước biển, hay là hiện tượng làm thủng tầng ôzôn Chu trình phát thải khí nhà kính và biến đổi khí hậu được thể hiện trên hình 3.3

Hình 3.1 Chu trình phát thải khí nhà kính và biến đổi khí hậu

Theo sơ đồ trên, các khí nhà kính sinh ra do việc đốt nhiên liệu hoá thạch, phá rừng, sử dụng đất làm hồ chứa nước đã gây tác động đến cây trồng, thực vật,

tăng mực nước biển, ảnh hưởng hệ sinh thái

6 Nóng lên toàn cầu

Dự báo đến cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung bình trên bề mặt trái đất sẽ tăng thêm 2 đến 60C và mực nước biển sẽ dâng cao 0,5 đến 1,5m (IPCC, 1992) Những thay đổi đó sẽ gây ra hàng loạt hậu quả như tăng tần số xuất hiện và mức độ phá hoại của các cơn bão, những vụ hạn hán kéo dài, những đợt nóng kéo dài hơn và nóng hơn, các mùa mưa lớn hơn và cũng kéo dài hơn

Phá rừng

Khí nhà kính khác

Mặt biển

và cây xanh hấp thụ một phần

Biến đổi khí hậu

Tác động:

- Cây trồng, thực vật

- Mực nước biển

- Sinh thái

3.2 PHÁT THẢI VÀ TÁC ĐỘNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG CỦA CÁC NGUỒN ĐIỆN TRONG HTĐ VIỆT NAM

3.2.1 Các tác động đến môi trường của NMNĐ

NMNĐ mang lại những tác động tích cực như cung cấp nguồn năng lượng cần thiết cho công nghiệp hoá và hiện đại hoá, nâng cao điều kiện sống và sinh hoạt cho người dân, góp phần cân đối nguồn năng lượng trong an ninh năng lượng quốc

gia Tuy nhiên trong quá trình xây dựng và vận hành, nó cũng tác động tiêu cực đến

môi trường Những tác động trong quá trình xây dựng mang tính ngắn hạn, sẽ chấm dứt khi NMĐ đi vào hoạt động

1 Tác động đến môi trường nước

- Giai đoạn thi công: nguồn gây ô nhiễm nước trong giai đoạn này chủ yếu là

nước sinh hoạt của công nhân và nước mưa chảy tràn trên bề mặt công trường xây dựng Nước này chứa nhiều chất cặn bã, chất rắn lơ lửng, chất hữu cơ, bùn đất và các tạp chất khác

- Giai đoạn vận hành: Nước thải ra trong giai đoạn này gồm có:

+ Nước thải từ quá trình làm nguội thiết bị Loại nước này ít bị ô nhiễm và thường chỉ được làm nguội và cho chảy thẳng ra nguồn nước mặt khu vực

+ Nước thải từ các thiết bị lọc bụi và bãi thải xỉ có lưu lượng và hàm lượng cặn lơ lửng (bụi than) rất lớn, độ cứng cao, chứa SO2, Cl…có thể gây ô nhiễm môi trường nước nếu bị tràn ra ngoài

+ Nước thải từ quá trình rửa thiết bị có chứa dầu, mỡ, cặn và trong trường hợp rửa lò hơi có thể chứa cả axit, kiềm làm thay đổi độ pH của nước dẫn đến gây ảnh hưởng xấu đến môi trường sông nước

+ Nước xả từ lò hơi có nồng độ, độ pH cao và có chứa một lượng nhỏ dầu

mỡ, cặn lò không hoà tan, chất vô cơ Đặc biệt, nó làm gia tăng nhiệt độ tại khu vực

xả làm giảm lượng ôxy hoà tan trong nước Điều này ảnh hưởng tới hệ sinh thái nước, từ đó tác động tiêu cực tới đời sống thuỷ sinh trong khu vực

Đặc biệt nước nhiễm dầu khi tràn ra ngoài, một phần loang tạo thành màng dầu, một phần khác hoà tan trong nước và một phần tồn tại dưới dạng nhũ tương Cặn chứa dầu khi lắng xuống sẽ tích tụ trong bùn đáy Khi hàm lượng dầu trong nước cao hơn 0,2mg/l thì nước sẽ có mùi hôi, không thể dùng cho ăn uống, với hàm lượng 0,1 – 0,5mg/l sẽ làm giảm năng suất và chất lượng cá

Ô nhiễm dầu còn dẫn đến làm giảm khả năng tự làm sạch của nguồn nước do giết chết các sinh vật phiêu sinh, sinh vật đáy, màng dầu còn ngăn cản việc xâm nhập của oxy vào nguồn nước

2 Tác động đến môi trường không khí

- Giai đoạn thi công: Chất gây ô nhiễm chủ yếu là bụi sinh ra từ quá trình san

ủi đất, bốc dỡ vật liệu xây dựng, ngoài ra còn có CO, SO2, NO2 trong khói hàn và khí thải của các phương tiện vận chuyển

-Giai đoạn vận hành: Khi vận hành nhà máy, các yếu tố có khả năng gây ô nhiễm môi trường không khí như sau:

+ Việc đốt than để sản xuất điện sẽ tạo ra khói thải có chứa nhiều bụi than, các khí độc hại như SO2, NOx, CO và các hydrocacbon bay hơi

+ Các hợp chất hữu cơ bay hơi do sự rò rỉ trong quá trình rót, nạp, xuất nhiên liệu, vận chuyển bằng bơm, đường ống, van và khí chứa trong các bể chứa…

+ Khí thải từ các phương tiện giao thông vận tải cũng chứa các chất ô nhiễm như bụi than, SO2, CO, CO2, và hơi chì

+ Mùi hôi của amôniắc và dầu mỡ từ khu vực các bình chứa

Trong các yếu tố này, khói thải từ lò hơi là nguồn ô nhiễm chủ yếu

3 Tác động của tiếng ồn đến môi trường

Đặc trưng của nhà máy nhiệt điện là phải sử dụng các thiết bị có công suất lớn, do đó trong khu vực sản xuất tại một số nơi có phát sinh tiếng ồn

Tiếng ồn lớn phát ra từ tuabin, máy phát điện khi xả hơi áp suất thừa Tiếng

ồn phát ra từ các nguồn này thường liên tục, cường độ của nó phụ thuộc vào công nghệ và tình trạng thiết bị

Tiếng ồn từ khu vực sản xuất thường được các kết cấu kiến trúc bao che ngăn cản và bị triệt tiêu theo kết cấu xốp và bề dày Do đó tiếng ồn sẽ không làm ảnh hưởng lớn tới các khu vực cách xa từ 500m trở lên, mà chỉ ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ của người công nhân trong các phân xưởng sản xuất

Trong quá trình vận hành nhà máy, đôi khi xảy ra việc xả van an toàn của lò hơi Tiếng ồn từ các van xả này có thể gây ảnh hưởng tới các khu vực cách xa nhà máy Tại thời điểm xả, mức ồn rất cao nhưng thời gian thường chỉ kéo dài từ 5 đến

10 phút

Nguồn gây ồn lớn nhất của nhà máy là máy phát điện nằm trong gian máy của nhà máy chính Theo hồ sơ thiết kế thì mức ồn của các thiết bị này phát ra vào khoảng 110dBA tại điểm cách bệ đặt máy 1m

4 Tác động của chất thải rắn đến môi trường

Lượng chất thải rắn của nhà máy bao gồm các chất hữu cỡ, bao bì, giấy các loại, nylon, nhựa trong rác thải sinh hoạt và đặc biệt là tro xỉ và thạch cao, khi thải

ra mà không được thu gom xử lý thích hợp sẽ gây ra nhiều tác hại cho môi trường, Khi thải vào môi trường, các chất thải này sẽ bị phân huỷ hoặc không bị phân huỷ làm gia tăng nồng độ các chất dinh dưỡng, tạo ra các hợp chất vô cơ, hữu cơ độc hại… làm ô nhiễm nguồn nước, gây hại cho hệ vi sinh vật đất, các sinh vật thuỷ sinh trong nước hay tạo điều kiện cho vi khuẩn có hại, ruồi muỗi phát triển và là nguyên nhân gây nên các dịch bệnh

Bãi thải tro xỉ của nhà máy có thể gây ra nhiều tác động tiêu cực đối với môi trường, cụ thể như sau:

+ Trong tro xỉ thải ra có chứa một số kim loại nặng có độc tính cao (Mn, Cr,

Cu, Hg, As, Pb…), nước trong bãi xỉ thường có hàm lượng cặn, kim loại, độ cứng cao, độ ôxy hoà tan giảm và chứa nhiều các khoáng chất như SO2, HCO3-, Cl-,

CO32-… nếu nước trong bãi xỉ tràn ra môi trường do nguyên nhân nào đó như tràn đập chắn xỉ, vỡ đập, thấm qua đập…) sẽ gây ô nhiễm môi trường nước của khu vực

+ Ngoài ra, trong bãi thải xỉ chắc chắn sẽ có sự khai thác của một số hộ dân địa phương để sản xuất vật liệu xây dựng Nếu không có biện pháp quản lý khai thác xỉ một cách hợp lý, thì vấn đề này cũng sẽ gây tác động tiêu cực tới môi trường sinh thái cũng như đời sống kinh tế - xã hội của nhân dân trong khu vực

5 Tác động đến môi trường sinh thái

Các tác động này chủ yếu liên quan đến việc thải các chất ô nhiễm vượt quá mức cho phép vào môi trường tiếp nhận gây nên những biến đổi cơ bản của hệ sinh thái Tùy theo dạng chất thải và môi trường tiếp nhận mà các hệ sinh thái có thể bị tác động

- Hệ sinh thái dưới nước: Các tác động đối với hệ sinh thái dưới nước bắt nguồn từ ô nhiễm nguồn nước do các loại nước thải của NMN Đ gây nên, nó làm tăng đô đục của nước, làm thay đổi độ pH trong thủy vực, ảnh hưởng tới đời sống của các loài thủy sinh trong khu vực

- Hệ sinh thái trên cạn: Chất thải rắn và khí của NMNĐ làm ô nhiễm môi trường không khí, ảnh hưởng xấu đến đời sống của động thực vật trên cạn

Ngoài ra NMNĐ còn một số tác động khác tới môi trường như:việc vận chuyển nguyên vật liệu (than, đá, vôi…) có thể gây ra bụi ở khu vực mà nó được chuyển qua, các công trình văn hóa lịch sử trong khu vực thực hiện dự án có thể bị tác động,…

Các bảng dưới đây sẽ cho ta biết lượng phát thải của một số khí ô nhiễm của NMĐ Việt Nam

Bảng 3.3 Lượng phát thải của một số nhà máy nhiệt điện than Việt Nam [5]

Quảng Ninh

Cao Ngạn

Na Dương

Hải Phòng

UB

MR

Nghi Sơn

Cẩm Phả

Mông Dương Công suất 300 100 100 300 300 300 300 500

Hệ số phát thải

Bụi PM10 (g/kwh) 21,85 22,73 35,31 20,97 21,85 21,85 22,23 21,85 SOx (g/kwh) 5,16 25,79 73,70 5,16 5,16 5,16 3,53 5,16 NOx (g/kwh) 2,95 2,95 5,32 2,95 2,95 2,95 2,95 2,95 Thành phần nhiên liệu

Độ tro (%) 36 36,2 37,5 36,0 36 36,0 35,01 36,0 Nồng độ lưu huỳnh

Lượng thải chưa khử

Thải bụi PM10

(tấn/năm) 43062,5 14931,1 23200,9 41331,1 43062,5 43062,5 43807,5 71770,8 Thải SOx (tấn/năm) 10168,0 16946,7 48419,3 10168,0 10168,0 10168,0 6948,2 16946,7

Thải NOx (tấn/năm) 5810,3 1936,8 3496,9 5810,3 5810,3 5810,3 5810,3 9683,9 Lượng thải sau khử

Bụi PM10 (tấn/năm) 430,6 149,3 232,0 413,3 430,6 430,6 438,1 717,7 SOx (tấn/năm) 1016,8 1694,7 4841,9 1016,8 1016,8 1016,8 694,3 1694,7 NOx (tấn/năm) 5810,3 1936,8 3496,9 5810,3 5810,3 5810,3 5810,3 9683,9

Bảng 3.4 Lượng phát thải của một số nhà máy nhiệt điện dầu [5]

PM4 PM2.2 PM3 O Môn I Cà Mau

Bụi PM 10 (g/s) 6,8 10,89 10,89 13,61 10,89 SOx (g/s) 101,75 162,80 162,80 203,50 162,80 NOx (g/s) 52,28 93,24 93,24 116,55 93,24

Nồng độ lưu huỳnh (%) 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Lượng thải chưa khử

Bụi PM10 (tấn/năm) 161 257 257 322 257 SOx (tấn/năm) 2407 3851 3851 4813 3851

Bảng 3.5 Lượng phát thải của một số nhà máy nhiệt điện khí [5]

Hệ số phát thải Bụi PM10 (g/s) 12.72 12.72 5.63 15.90 15.90 9.39 9.01

NOx (g/ss) 133.58 133.58 59.14 166.98 166.98 98.56 94.62 Lượng thải chưa khử

tấn/năm tính cho 1 MW công suất đặt, lớn hơn hai lần so với NMNĐ chạy dầu

(khoảng 9,2 tấn/ năm cho 1 MW công suất đặt)

3.2.2 Các tác động đến môi trường của NMTĐ

- Tác động của hồ chứa: Hồ chứa của nhà máy thủy điện đã làm ngập một

lượng sinh khối (cây cối, cỏ,…) khá nhiều Do quá trình phân hủy yếm khí nguồn

sinh khối bị ngập, có một lượng khí đáng kể từ mặt hồ chứa bao gồm khí CO2, CH4

và một lượng nhỏ N2O Quá trình phân hủy này phụ thuộc chủ yếu vào loại và

lượng sinh khối bị ngập, độ sâu của hồ chứa, nhiệt độ của môi trường và lượng ôxy

được hòa tan trong nước Lượng khí thải thay đổi theo thời gian và thường có giá trị

cao nhất ở những năm đầu của quá trình vận hành đập của nhà máy thủy điện Tùy

theo mức độ khí thải người ta đã phân ra theo 3 giai đoạn: giai đoạn ban đầu kéo dài

1-3 năm sau khi hồ chứa đầy nước, giai đoạn xói mòn kéo dài 7-10 năm và giai

đoạn cân bằng ổn định kéo dài 10-30 năm Yếu tố vùng địa lý cũng ảnh hưởng đến

lượng khí thải này Nói chung, lượng khí thải sẽ thay đổi rõ rệt theo các vùng địa lý,

tuy nhiên lượng khí thải hàng năm phụ thuộc vào diện tích ngập của hồ chứa là chủ

yếu Số liệu về các loại khí thải CO2 và CH4 được trình bày ở bảng 3.6

Bảng 3.6 Phát thải khí của hồ chứa trong quá trình vận hành (tấn/km2/năm)

Vùng nhiệt đới (tropical) Vùng thuộc phương Bắc (Boreal)

Bảng 3.7 cho ta biết lượng phát thải CO2 và CH4 quy về CO2 tương đương

của một số nhà máy thủy điện Việt Nam

Bảng 3.7 Lượng thải CO2 của các nhà máy thuỷ điện Việt Nam

Nhà máy Diện tích ngập

(km2)

Phát thải CO2 (tấn/năm)

Phát thải CH4 (tấn/năm)

- Tác động của đập chắn: Trong quá trình sử dụng nguồn nước, người ta hay

dùng các đập chắn nước và các đường dẫn nước nhằm thu năng lượng của các

nguồn nước để tạo ra điện năng Đập chắn nước của nhà máy thủy điện gây ảnh

hưởng lớn đến chế độ thủy văn và còn gây ra một số tác động khác ảnh hưởng đến

hệ sinh thái và các hệ thống văn hóa xã hội

Các ảnh hưởng điển hình về mặt môi trường của đập chắn và các hồ chứa

của nhà máy thủy điện được tóm tắt như sau:

+ Chiếm nhiều đất đai: nhiều vùng rộng đất nông nghiệp, các miền rừng

hoặc các vùng đất hoang vu có thể bị ngập tràn

+ Ảnh hưởng đến đời sống cây trồng và động vật

+ Ảnh hưởng đến cá và môi trường sống dưới nước: sự di trú của cá có thể bị

suy giảm đáng kể khi có các phương tiện đi qua Việc cung cấp các chất dinh dưỡng

tới hạ lưu và các cửa sông bị giảm đi vì thế mà năng suất của cá cũng bị giảm

+ Sự nảy nở nhanh của cây cỏ mặt nước có thể làm giảm chất lượng nước

+ Cây cối bị ngập dưới đáy hồ chứa bị thối rữa sẽ làm mất đi một lượng ôxy

lớn, do vậy nước ở đáy có thể trở nên thiếu khí

Ngoài ra, dự án phát triển nhà máy thủy điện còn gây ra một loạt các vấn đề

kinh tế xã hội như vấn đề dân tộc, bảo vệ các di sản văn hóa, phong tục tập quán…

Việc tạo nên vùng hồ đã làm cho nhiều người dân sống ở vùng lòng hồ (mà chủ yếu

là các dân tộc thiểu số) phải di chuyển đi nơi khác, tụ tập lại hoặc được bổ xung

thêm những người di trú mới, khi đó phong tục tập quán, bản sắc dân tộc của họ sẽ

bị mai một Các tuyến đường giao thông và đường truyền tải điện mới mở ra trong

vùng hồ sẽ tạo nên những luồng di cư khó kiểm soát, có khả năng dẫn tới các hiện

tượng phá hoại rừng phòng hộ đầu nguồn và ven hồ, săn bắn thú vật, đánh bắt cá, ô

nhiễm nước hồ,… Bên cạnh đó, việc vận hành hồ thủy điện làm thay đổi mực nước

ở hạ lưu, gây ảnh hưởng đến lớn đến đời sống sinh hoạt và sản xuất của người dân

Tháng 2/2009, hồ Ba Hạ xả lũ không đúng thời điểm đã góp phần gây ra cảnh ngập

lụt cho người dân Phú Yên; thảng 10/2009 khi lũ từ thượng nguồn đổ về kết hợp với việc nhà máy thủy điện A Vương xả lũ cũng góp phần gây thiệt hại nghiêm trọng cho người dân Quảng Nam Tuy nhiên, vào mùa khô, các hồ thủy điện tích nước làm cho hệ thống sông cạn kiệt dẫn đến tình trạng thiếu nước phục vụ cho việc sản xuất nông nghiệp của người dân

3.2.3 Tác động đến môi trường của nhà máy điện hạt nhân

Ở Việt Nam hiện nay chưa có nhà máy điện hạt nhân nhưng theo kế hoạch đến năm 2020 chúng ta sẽ đưa 1 tổ máy điện hạt nhân vào vận hành Việc vận hành nhà máy điện hạt nhân bao giờ cũng kéo theo tổng thể các hỗn hợp ô nhiễm: ô nhiễm nhiệt, ô nhiễm hoá chất và ô nhiễm phóng xạ ở dạng khí (mặc dù ít và luôn phải được kiểm soát nằm trong giới hạn cho phép) Các loại ô nhiễm này không chỉ tác động riêng biệt mà chúng luôn có tác động tương hỗ lẫn nhau làm ảnh hưởng đến môi trường xung quanh Đặc trưng bao quát nhất về tác động môi trường của nhà máy điện hạt nhân đó là các tác động phóng xạ, bên cạnh đó là chất thải nhiệt

do thải lượng lớn nước làm mát ra biển

Việc thải chất phóng xạ của nhà máy điện hạt nhân vào môi trường sẽ đi vào môi trường sống và tác động đến sức khoẻ con người Các chất phóng xạ có trong đất, đá, không khí và nước xung quanh phát ra các bức xạ iôn hoá, chúng có thể chiếu vào cơ thể con người từ bên ngoài Các chất phóng xạ này có thể thâm nhập vào trong cơ thể qua khí thở, nước uống, thức ăn và các bức xạ phát ra chiếu vào cơ thể từ bên trong gây nên liều chiếu ngoài và liều chiếu trong cho con người và hệ sinh vật

3.3 MỘT SỐ BIỆN PHÁP LÀM GIẢM TÁC ĐỘNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG CỦA NMĐ

3.3.1 Nhà máy nhiệt điện

Từ năm 2005 trở về trước, Việt Nam chưa có quy định cụ thể về giới hạn khí thải công nghiệp nhiệt điện Nhưng từ năm 2005 lại đây, Bộ Tài Nguyên Môi Trường đã ban hành “Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải công nghiệp nhiệt điện” và được hoàn thiện hơn bởi QCVN 22: 2009/BTNMT Theo đó, các hoạt động phát thải khí thải công nghiệp nhiệt điện vào môi trường đều phải đảm bảo

Theo quy chuẩn này, nồng độ tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm

trong khí thải công nghiệp nhiệt điện được tính theo công thức sau:

Cmax = C x Kp x KvTrong đó:C: là nồng độ tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong khí

thải công nghiệp nhiệt điện, mg/Nm3 Nồng độ C thay đổi theo từng loại nhiên liệu,

năm nhà máy được đưa vào vận hành; riêng nồng độ C của than còn phụ thuộc vào

hàm lượng chất bốc của than

Kp: là hệ số công suất, được quy định như ở bảng 3.8

Căn cứ hướng dẫn của QCVN 22:2009/BTNMT ta đi tính nồng độ tối đa cho

phép của các thông số ô nhiễm trong khí thải công nghiệp nhiệt điện cho các

NMNĐ Việt Nam , các số liệu và kết quả tính toán được thể hiện ở bảng 3.7

Bảng 3.9 Nồng độ tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm

trong khí thải công nghiệp nhiệt điện

C, mg/Nm3 Cmax, mg/Nm3 Nhà máy C/s (MW) Kp Kv

Bụi NOx SO2 Bụi NOx SO2