Dự báo hệ số phát thải lưới điện Việt Nam năm 2030 | Giải mã tác động từ Đề án điều chỉnh Quy hoạch điện VIII

Hệ số phát thải lưới điện Việt Nam là một trong những chỉ số quan trọng, phản ánh mức độ phát thải khí nhà kính trên mỗi MWh điện sản xuất. Hiện nay, với cơ cấu nguồn điện vẫn phụ thuộc lớn vào nhiệt điện than và khí, hệ số phát thải của lưới điện Việt Nam vẫn ở mức cao, khoảng 0,6592 tCO₂/MWh vào năm 2023. Điều này đặt ra thách thức lớn trong việc thực hiện cam kết trung hòa carbon vào năm 2050 của Việt Nam.

Nhằm giải quyết vấn đề này, Đề án điều chỉnh Quy hoạch điện VIII đã đưa ra những thay đổi quan trọng, bao gồm giảm mạnh công suất nhiệt điện LNG, tăng cường phát triển năng lượng tái tạo như điện gió, điện mặt trời và thủy điện. Với những điều chỉnh này, dự báo hệ số phát thải lưới điện Việt Nam đến năm 2030 có thể giảm 40-47%, xuống mức 0,35 – 0,39 tCO₂/MWh.

Bài viết này sẽ phân tích tác động của Đề án điều chỉnh Quy hoạch điện VIII đến hệ số phát thải lưới điện Việt Nam, đồng thời đưa ra các giải pháp và khuyến nghị để đẩy nhanh quá trình chuyển đổi sang một hệ thống điện sạch hơn, bền vững hơn

1. Thực trạng hệ số phát thải lưới điện Việt Nam năm 2023

Tổng công suất nguồn điện và sản lượng điện theo từng loại

Tỷ lệ đóng góp của các loại phát điện trong hệ số phát thải lưới điện Việt Nam năm 2023 có thể được xác định dựa trên dữ liệu trong Báo cáo nghiên cứu, xây dựng hệ số phát thải của lưới điện Việt Nam năm 2023. Các nguồn phát điện và lượng điện phát của từng loại năm 2023 như sau:

• Nhiệt điện than: 106.872.528,13 MWh
• Tua-bin khí: 24.942.738,19 MWh
• Nhiệt điện dầu: 319.582,33 MWh
• Diesel đốt dầu: 27.558,50 MWh
• Điện sinh khối: 868.000,00 MWh
• Điện gió: 12.481.822,37 MWh
• Điện mặt trời: 16.083.044,92 MWh
• Điện nhập khẩu: 4.220.000,00 MWh
• Thủy điện: 70.469.946,55 MWh

Tổng sản lượng điện phát năm 2023 là 236.285.221 MWh.

Hệ số phát thải của từng loại nhiên liệu (tCO₂/MWh) có thể tính toán dựa trên dữ liệu tiêu thụ nhiên liệu và lượng phát thải CO₂. Theo báo cáo:

• Hệ số phát thải biên vận hành (EFOM,2023) = 0,9201 tCO₂/MWh
• Hệ số phát thải biên xây dựng (EFBM,2023) = 0,3983 tCO₂/MWh
• Hệ số phát thải biên kết hợp (EFCM,2023) = 0,6592 tCO₂/MWh

Xem thêm: Hệ số phát thải lưới điện Việt Nam 2023 | Cách tính & Xu hướng mới nhất

Tỷ lệ đóng góp của các nguồn điện vào hệ số phát thải

Để tính tỷ lệ đóng góp của từng loại phát điện vào hệ số phát thải lưới điện, ta cần dựa vào lượng điện phát và lượng phát thải CO₂ của từng loại nguồn điện.

Bước 1: Tính lượng phát thải CO₂ của từng loại nguồn điện

Công thức tính:

Phát thải CO₂ = Điện phát × Hệ số phát thải CO₂

Sử dụng dữ liệu từ báo cáo:

Tổng lượng phát thải CO₂ = 163.091.809,54 tCO₂

Bước 2: Tính tỷ lệ đóng góp của từng loại nguồn điện

Tỷ lệ đóng góp = (Lượng phát thải CO₂ của nguồn điện / Tổng lượng phát thải CO₂) × 100%

• Nhiệt điện than đóng góp lớn nhất vào hệ số phát thải (60,32%), do sản lượng cao và hệ số phát thải lớn.
• Tua-bin khí chiếm 14,07%.
• Thủy điện, điện gió và điện mặt trời có mức phát thải thấp hơn, đóng góp tổng cộng khoảng 24,16%.
• Điện sinh khối, điện nhập khẩu và diesel đốt dầu có tỷ lệ đóng góp rất nhỏ.

2. Ảnh hưởng của từng loại nguồn điện đến hệ số phát thải lưới điện Việt Nam năm 2023

Hệ số phát thải lưới điện là một chỉ số quan trọng, phản ánh lượng CO₂ phát thải trên mỗi MWh điện sản xuất. Tỷ lệ đóng góp của từng nguồn điện vào hệ số phát thải phụ thuộc vào sản lượng điện phát và mức độ phát thải CO₂ của từng loại nhiên liệu.

Dưới đây là phân tích ảnh hưởng của từng loại phát điện đến hệ số phát thải lưới điện.

1. Nhóm nguồn điện có hệ số phát thải cao (Đóng góp lớn vào phát thải CO₂)

1.1 Nhiệt điện than (60,32% tổng phát thải CO₂)

• Tác động: Đây là nguồn phát thải lớn nhất, với hệ số phát thải cao (0,9201 tCO₂/MWh).
• Sản lượng cao (106,87 triệu MWh, chiếm 45,23% tổng điện phát).
• Nguyên nhân phát thải cao: Than có hàm lượng carbon cao, hiệu suất đốt chưa tối ưu.
• Giải pháp giảm phát thải: Chuyển đổi sang công nghệ than sạch (USC, IGCC), đồng đốt sinh khối, tăng cường năng lượng tái tạo.

1.2 Tua-bin khí (14,07% tổng phát thải CO₂)

• Tác động: Đứng thứ hai về phát thải CO₂ do hệ số phát thải cao (0,9201 tCO₂/MWh).
• Sản lượng thấp hơn than (24,94 triệu MWh, chiếm 10,56% tổng điện phát).
• Ưu điểm: Linh hoạt, hỗ trợ điều độ hệ thống khi năng lượng tái tạo không ổn định.
• Giải pháp: Chuyển đổi sang khí hydro, kết hợp lưu trữ năng lượng.

1.3 Nhiệt điện dầu và Diesel (0,20% tổng phát thải CO₂)

• Tác động: Mức phát thải thấp do sản lượng điện ít.
• Sản lượng điện thấp (chỉ khoảng 0,15% tổng điện phát).
• Nguyên nhân: Chỉ hoạt động trong trường hợp khẩn cấp hoặc hỗ trợ công suất đỉnh.
• Giải pháp: Giảm dần sử dụng, thay thế bằng pin lưu trữ hoặc điện khí LNG.

2. Nhóm nguồn điện có hệ số phát thải thấp (Giảm tác động đến hệ số phát thải)

2.1 Thủy điện (17,20% tổng phát thải CO₂)

• Tác động: Là nguồn điện sạch, có hệ số phát thải thấp (0,3983 tCO₂/MWh).
• Sản lượng cao (70,47 triệu MWh, chiếm 29,82% tổng điện phát).
• Vai trò: Ổn định hệ thống, hỗ trợ nguồn điện tái tạo.
• Thách thức: Biến đổi khí hậu ảnh hưởng đến lưu lượng nước.
• Giải pháp: Mở rộng thủy điện tích năng để hỗ trợ lưu trữ năng lượng tái tạo.

2.2 Điện mặt trời (3,92% tổng phát thải CO₂) và điện gió (3,04%)

• Tác động: Giúp giảm phát thải do không sử dụng nhiên liệu hóa thạch.
• Hệ số phát thải thấp (0,3983 tCO₂/MWh – do phát thải gián tiếp từ sản xuất, bảo trì thiết bị).
• Sản lượng đáng kể (28,56 triệu MWh, chiếm 12,10% tổng điện phát).
• Thách thức: Không liên tục, phụ thuộc thời tiết, cần hệ thống lưu trữ.
• Giải pháp: Kết hợp pin lưu trữ, cải thiện dự báo thời tiết để tối ưu hóa vận hành.

2.3 Điện sinh khối (0,21%)

• Tác động: Là nguồn năng lượng tái tạo nhưng phát thải cao hơn điện gió/mặt trời do quá trình đốt sinh khối.
• Ưu điểm: Có thể tận dụng phế phẩm nông nghiệp.
• Giải pháp: Tối ưu hóa công nghệ đồng đốt sinh khối với than để giảm phát thải.

2.4 Điện nhập khẩu (1,03%)

• Tác động: Có phát thải do nhập từ lưới điện nước khác (chủ yếu từ Lào, Trung Quốc).
• Không chủ động được nguồn điện này.
• Giải pháp: Tăng tỷ lệ nhập từ nguồn sạch hơn.

3. Đề án điều chỉnh Quy hoạch điện VIII và tác động đến cơ cấu nguồn điện

Dựa trên đề xuất điều chỉnh Quy hoạch điện VIII của Bộ Công Thương, tổng công suất nguồn điện dự kiến cho nhu cầu trong nước đến năm 2030 sẽ tăng lên khoảng 183.291-236.363 MW, tăng thêm khoảng 27.747-80.819 MW so với Quy hoạch điện VIII ban đầu.

Cơ cấu công suất các nguồn điện chính theo đề xuất điều chỉnh:

• Nhiệt điện than: 31.055 MW, chiếm 13,1-16,9% tổng công suất, giữ nguyên so với Quy hoạch điện VIII ban đầu.​
• Nhiệt điện khí trong nước: 10.861 MW, chiếm 4,6-5,9%, giữ nguyên so với Quy hoạch điện VIII ban đầu.​
• Nhiệt điện LNG: 8.824 MW, chiếm 3,7-4,8%, giảm 13.576 MW so với Quy hoạch điện VIII ban đầu do đánh giá các nguồn điện chậm tiến độ.​
• Thủy điện: 33.294-34.667 MW, chiếm 14,7-18,2%, tăng 4.560-5.275 MW so với Quy hoạch điện VIII ban đầu.​
• Điện gió trên bờ: 27.791-28.058 MW, chiếm 13,2-14,4%, tăng 3.949-5.321 MW so với Quy hoạch điện VIII ban đầu.​
• Điện mặt trời (bao gồm điện mặt trời áp mái): tăng thêm 4.000-5.000 MW so với Quy hoạch điện VIII ban đầu.​

Phân tích tác động đến hệ số phát thải CO₂:

Việc tăng tỷ trọng các nguồn năng lượng tái tạo như thủy điện, điện gió và điện mặt trời, cùng với việc giảm công suất nhiệt điện LNG và giữ nguyên công suất nhiệt điện than, sẽ ảnh hưởng đến hệ số phát thải CO₂ của lưới điện. Cụ thể:​

• Giảm phát thải: Tăng công suất từ các nguồn năng lượng tái tạo (thủy điện, điện gió, điện mặt trời) sẽ giảm tỷ trọng phát điện từ nhiên liệu hóa thạch, dẫn đến giảm tổng lượng phát thải CO₂.​
• Ổn định phát thải từ nhiệt điện than: Giữ nguyên công suất nhiệt điện than có thể duy trì mức phát thải CO₂ từ nguồn này, trừ khi có cải tiến về công nghệ hoặc chuyển đổi nhiên liệu.​
• Giảm phát thải từ nhiệt điện LNG: Giảm công suất nhiệt điện LNG sẽ giảm lượng CO₂ phát thải từ nguồn này.​

Việc điều chỉnh Quy hoạch điện VIII với việc tăng cường phát triển năng lượng tái tạo và giảm phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch dự kiến sẽ giúp giảm hệ số phát thải CO₂ của lưới điện Việt Nam đến năm 2030. Tuy nhiên, để có con số cụ thể về mức giảm, cần thực hiện các tính toán chi tiết dựa trên sản lượng điện dự kiến từ từng loại nguồn và hệ số phát thải tương ứng.​

4. Dự báo hệ số phát thải lưới điện Việt Nam năm 2030

Để tính toán kịch bản giảm hệ số phát thải CO₂ theo điều chỉnh Quy hoạch điện VIII, ta sẽ thực hiện các bước sau:

Bước 1: Dữ liệu hiện tại (2023)

Hệ số phát thải lưới điện Việt Nam năm 2023:

• EFOM,2023 = 0,9201 tCO₂/MWh
• EFBM,2023 = 0,3983 tCO₂/MWh
• EFCM,2023 = 0,6592 tCO₂/MWh

Tổng sản lượng điện: 236.285.221 MWh
Tổng phát thải CO₂: 163.091.809 tCO₂

Bước 2: Dự báo cơ cấu nguồn điện đến năm 2030 (Điều chỉnh Quy hoạch điện VIII)

Công suất điện dự kiến đến năm 2030 (MW):

Tổng công suất điện (2023): ~122.617 MW
Tổng công suất điện (2030): ~183.291 – 236.363 MW

Tỷ lệ các nguồn điện có phát thải cao (nhiệt điện than, khí, dầu) giảm từ ~53% xuống còn ~30-35%, trong khi năng lượng tái tạo tăng từ ~40% lên ~60-65%.

Bước 3: Dự báo tổng sản lượng điện năm 2030

Giả sử hệ số công suất trung bình không đổi, ta ước tính sản lượng điện năm 2030 bằng cách mở rộng tỷ lệ hiện tại:

• Sản lượng điện 2023: 236 TWh (236.285 GWh)
• Sản lượng điện 2030 (ước tính theo công suất tăng thêm): ~350-450 TWh

Bước 4: Dự báo hệ số phát thải năm 2030

Tính lượng phát thải CO₂ dự kiến

• Nhiệt điện than: Duy trì công suất, nhưng có thể giảm nhẹ phát thải do cải tiến công nghệ.
• Nhiệt điện LNG: Giảm mạnh công suất, dẫn đến giảm lượng phát thải.
• Thủy điện, điện gió, điện mặt trời: Tăng công suất, giúp giảm tổng hệ số phát thải.

Dự báo phát thải năm 2030:

Tính hệ số phát thải trung bình năm 2030

EFCM,2030 = Tổng lượng phát thải CO₂ / Tổng sản lượng điện

Giả sử tổng sản lượng điện 350-450 TWh, tổng phát thải CO₂ 124-137 triệu tCO₂, ta tính hệ số phát thải:

EFCM, 2030 = 124−137 triệu tCO₂ / 350−450 triệu MWh = 0,35−0,39 tCO₂/MWh

Bước 5: So sánh mức giảm hệ số phát thải

5. Kết luận

Việc giảm hệ số phát thải lưới điện Việt Nam là một bước quan trọng trong lộ trình phát triển bền vững và thực hiện cam kết trung hòa carbon vào năm 2050. Với điều chỉnh trong Quy hoạch điện VIII, Việt Nam đang từng bước dịch chuyển từ một hệ thống điện phụ thuộc nhiều vào nhiên liệu hóa thạch sang mô hình phát triển dựa trên năng lượng tái tạo. Dự báo đến năm 2030, hệ số phát thải lưới điện Việt Nam có thể giảm xuống còn 0,35 – 0,39 tCO₂/MWh, tức giảm khoảng 40-47% so với mức 0,6592 tCO₂/MWh của năm 2023.

Tuy nhiên, để đạt được mục tiêu này, cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa Chính phủ, doanh nghiệp và các tổ chức quốc tế trong việc đầu tư vào công nghệ sạch, nâng cấp lưới điện và xây dựng các cơ chế tài chính hỗ trợ năng lượng tái tạo. Đồng thời, cần thúc đẩy các giải pháp lưu trữ điện và tối ưu hóa vận hành hệ thống điện để tăng hiệu quả sử dụng nguồn năng lượng sạch.

Với những bước đi đúng đắn, Việt Nam không chỉ giảm đáng kể hệ số phát thải lưới điện, mà còn mở ra cơ hội trở thành trung tâm năng lượng tái tạo trong khu vực, đóng góp tích cực vào cuộc chiến chống biến đổi khí hậu toàn cầu