Nhiệt điện than thế giới và Việt Nam: Hiện trạng - xu thế phát triển Phát triển nhiệt điện than phải gắn với an ninh năng lượng và bảo vệ môi trường

Phát triển nhiệt điện than công nghệ sạch là một phần quan trọng trong chính sách năng lượng của nhiều quốc gia. Do chi phí nhiên liệu đầu vào thấp, công suất lớn, các nhà máy nhiệt điện than đã giải quyết được “bài toán” an ninh năng lượng cho nhiều quốc gia, đặc biệt là các nước đang phát triển. Cùng với việc phát triển năng lượng tái tạo, nhiệt điện than với công nghệ sạch là xu hướng chung của nhiều nước trên thế giới, trong đó có Việt Nam.

Cảng than của Nhà máy Nhiệt điện Vĩnh Tân 4.

Nhiệt điện than ở Việt Nam

Theo các chuyên gia quốc tế, hiện nay, nhiều nhà máy nhiệt điện than của Việt Nam đang sử dụng công nghệ hiện đại không thua kém các nhà máy trong khu vực và trên thế giới, đảm bảo các yêu cầu về môi trường. Trong đó, một số nhà máy như: Vĩnh Tân 4, Vĩnh Tân 4 mở rộng, Duyên Hải 3 mở rộng, đang áp dụng công nghệ siêu tới hạn (SC) và trên siêu tới hạn (USC), nâng cao hiệu suất phát điện, giảm phát thải khí CO2. Các nhà máy điện được đầu tư từ những giai đoạn trước cũng được ưu tiên đầu tư bổ sung, nâng cấp dây chuyền thiết bị công nghệ, nâng công suất các tổ máy và giảm tác động tới môi trường.

Trong Quy hoạch điện VII điều chỉnh, cùng với nhiệt điện, năng lượng tái tạo được Chính phủ Việt Nam ưu tiên phát triển, với tỷ trọng ngày càng cao trong cơ cấu nguồn. Riêng với nhiệt điện than, đến năm 2030, tổng công suất dự kiến đạt khoảng 55.300 MW, chiếm khoảng 53,2% tổng sản lượng điện sản xuất toàn hệ thống (tiêu thụ khoảng 129 triệu tấn than).

Trên thực tế, để đáp ứng tốc độ tăng trưởng điện ở mức khoảng 10%/năm và đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia, trong điều kiện hiện nay, phát triển nhiệt điện than ở Việt Nam là cần thiết. Vấn đề mấu chốt là, chúng ta hướng tới đầu tư các nhà máy nhiệt điện than công nghệ sạch, thân thiện với môi trường.

Đại diện Trung tâm Năng lượng Than Nhật Bản (JCOAL) cũng đã đánh giá cao các công nghệ mà EVN đang sử dụng tại các nhà máy nhiệt điện than trực thuộc Tập đoàn. “Tuy nhiên, công nghệ đang phát triển không ngừng, từ siêu tới hạn và tiếp theo có thể là trên siêu tới hạn, cho phép các nhà máy nhiệt điện than ngày càng vận hành hợp lý hơn và sạch hơn. Theo Tiến sĩ Sacha Parneix - Tổng giám đốc Thương mại của GE’s Steam Power, các nước châu Á, trong đó có Việt Nam, hoàn toàn có thể phát triển nhiệt điện than “siêu sạch”.

Công nghệ IGCC - Hiệu suất cao, ít phát thải

Nhật Bản hiện đang là đất nước đi đầu trong phát triển nhiệt điện than công nghệ siêu sạch. Từ những năm 50 của thế kỷ trước, Nhật Bản đã chú trọng sử dụng công nghệ và thiết bị xử lý khí thải tại các nhà máy nhiệt điện than, kiểm soát chất lượng không khí. Các nhà chế tạo thiết bị nhiệt điện than luôn ưu tiên phát triển công nghệ sử dụng than nhiệt lượng thấp, hàm lượng lưu huỳnh cao, nhưng vẫn có khả năng giảm đáng kể các khí độc hại phát tán ra môi trường như NO_x, SO₂, CO₂...

Hiện nay, công nghệ lò hơi siêu tới hạn (USC) đang là công nghệ tiên tiến được sử dụng ở nhiều nước, có thể nâng hiệu suất phát điện lên tới 42,5%, tiêu hao nhiên liệu chỉ ở mức 0,425 kg/kWh.

Nhật Bản phát triển công nghệ hiệu suất cao nhờ công nghệ khí hóa than ngầm từ lòng đất – IGCC. Đây là giải pháp nâng cao hiệu suất sử dụng than, có thể dùng được các loại than chất lượng thấp (Á Bitum, Lignite); đặc biệt có thể tạo ra nguồn khí phục vụ phát điện nhờ tua bin khí hoặc tua bin hơi, giống như chu trình hỗn hợp khí thiên nhiên. Nhật Bản đã thử nghiệm thành công công nghệ này tại Osaki (Hiroshima) và hiện đang xây dựng một nhà máy nhiệt điện sử dụng công nghệ IGCC tại Nakoso và Hirono (Fukushima).

Ông Takehiro Katsushi - Trưởng phòng Than, Vụ Tài nguyên Nhiên liệu, Cục Tài nguyên Năng lượng (METI) Nhật Bản cho biết, điểm mới của công nghệ này so với USC là có thể nâng cao hiệu suất phát điện khoảng từ 46-50%. Đặc biệt, có thể tách và thu hồi lượng khí CO₂ cao hơn nhiều so với nhiệt điện than thông thường, giảm 20% lượng phát thải CO₂ so với công nghệ USC.

Theo ông Takehiro Katsushi: “Việc áp dụng công nghệ mới, từ siêu tới hạn, trên siêu tới hạn và tiếp theo đó là khí hóa than sẽ cho phép các nhà máy nhiệt điện than ngày càng vận hành hợp lý hơn và sạch hơn. Việt Nam hoàn toàn có khả năng phát triển loại nhiệt điện than siêu sạch này. Sau những thành công của việc áp dụng công nghệ IGCC tại Nhật Bản, chúng tôi mong muốn hợp tác xây dựng một nhà máy nhiệt điện than điển hình về môi trường ở Việt Nam”.

“Ngoài tăng hiệu suất phát điện, để giảm tác động môi trường, các nhà máy nhiệt điện than cần thực hiện nghiêm các giải pháp khử các chất độc hại trước khi thải ra ngoài và thường xuyên đánh giá kết quả xử lý môi trường bằng công nghệ hiện đại” - ông Takehiro Katsushi nhấn mạnh.

EVN đang quản lý 12 nhà máy nhiệt điện than, trong đó: - Lọc bụi: Hầu hết đều sử dụng công nghệ lọc bụi tĩnh điện (ESP) hiệu suất tốt, khả năng lọc cao. - Khử lưu huỳnh trong khói than: Hầu hết sử dụng công nghệ khử SOx bằng đá vôi và nước biển, đảm bảo phát thải khí SOx đáp ứng các yêu cầu theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải công nghiệp nhiệt điện. - Xử lý khí Nox: Hầu hết áp dụng công nghệ hiện đại Low - NOx. - Tro, xỉ: Được các đơn vị kiểm định độc lập khẳng định là chất thải công nghiệp thông thường, không phải chất nguy hại.