Chuyển đổi các nhà máy nhiệt điện than: Nguồn nhiên liệu nào hiệu quả?

Theo Quyết định số 266/QĐ-TTg do Thủ tướng Chính phủ ký ngày 12/2/2025, ban hành Kế hoạch thực hiện Tuyên bố toàn cầu về chuyển đổi nhiệt điện than sang năng lượng sạch, định hướng từ năm 2050 trở đi sẽ không sử dụng nhiên liệu than cho sản xuất điện.

Từ nay đến năm 2050 sẽ thực hiện chuyển đổi nhiên liệu các nhà máy nhiệt điện than sang sử dụng hoàn toàn nhiên liệu sinh khối và amoniac với tổng công suất 25.632 - 28.832 MW. Tuy nhiên, lựa nguyên liệu nào để thay thế than đá, đang là vấn đề băn khoăn của các nhà máy nhiệt điện.

AMONIAC VÀ H2 XANH CÒN NHIỀU THÁCH THỨC

Một trong những định hướng về nhiên liệu thay thế cho than đá tại các nhà máy nhiệt điện, được nêu lên trong Quyết định số 266/QĐ-TTg là Amoniac xanh và H2 xanh. Ông Lê Xuân Chung, Viện Năng lượng (Bộ Công Thương), cho biết chuyển đổi nhiên liệu của các nhà máy nhiệt điện sang sử dụng amoniac đang được thế giới phát triển nghiên cứu thử nghiệm. Tuy nhiên, amoniac và H2 xanh có thách thức là công nghệ hiện tại chưa hoàn thiện, do đó giá thành còn cao. Điều đáng nói, quá trình sản xuất amoniac xanh và H2 xanh có thể phát thải CO2, do đó cần có các biện pháp kiểm soát chặt chẽ.

Theo ông Chung, đến nay, vẫn chưa có nhà máy điện nào ở Việt Nam cải tiến, thử nghiệm đồng đốt amoniac và có đánh giá về tính kinh tế, kỹ thuật, cũng như các ảnh hưởng tác động đến con người, môi trường, thiết bị.

Chuyên gia năng lượng Đào Nhật Đình, thành viên Hội đồng khoa học Tạp chí Năng lượng Việt Nam, cho rằng: "Nguồn amoniac và H2 xanh “trông đợi” từ năng lượng tái tạo với điện gió ngoài khơi đến năm 2030 từ trong nước là không thể. Nếu phải nhập khẩu, thì giá ammoniac xanh và H2 xanh sẽ cao gấp nhiều lần so với sử dụng than đá”.

“Hiện nước ta vẫn chưa có đánh giá đầy đủ về mức tăng giá thành phát điện khi chuyển đổi nhiên liệu amoniac xanh, H2 xanh. Đặc biệt là thiếu các chính sách, hành lang pháp lý, quy định và cơ chế pháp luật về kỹ thuật, tài chính, môi trường để làm cơ sở thực hiện hoặc đàm phán và xây dựng chiến lược về cung cấp nhiên liệu”, ông Đình nêu thực tế.

VIỆT NAM CÓ NHIỀU KINH NGHIỆM VỀ NHIỆT ĐIỆN SINH KHỐI

Trong khi nhiên liệu amoniac xanh và H2 xanh còn “lạ lẫm” đối với Việt Nam, thì nhiệt điện sinh khối (biomas) đã quen thuộc tại nước ta nhiều năm. Đặc biệt, Việt Nam hiện có 11 nhà máy đường đã sản xuất điện từ bã mía và bán điện lên lưới quốc gia, với tổng công suất phát điện 351 MW.

Đơn cử như nhà máy điện bã mía của Công ty cổ phần Mía đường Lam Sơn (LASUCO), tại huyện Thọ Xuân, tỉnh Thanh Hóa, có tổng công suất hoạt động của các tua bin nhiệt điện lên tới 33,5 MW và đã được Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) ký hợp đồng mua 18,5 MW điện với mức giá 1.644 đồng/kWh. Bình quân mỗi năm, LASUCO bán cho EVN khoảng 21-25 triệu kWh, bằng 51,5% lượng điện do công ty sản xuất ra. Tiền bán điện mỗi năm đem về cho công ty từ 30-40 tỷ đồng.

Ông Lê Văn Tân, Chủ tịch HĐQT LASUCO, cho biết công ty có 2 nhà máy đường với công suất thiết kế 10.500 tấn mía/ngày. Bình quân 1 tấn mía sau khi sản xuất đường, sẽ có 320 kg bã mía được thải ra. Mỗi tấn bã mía làm nhiên liệu đốt sẽ sản xuất được 300-360 kWh điện. Bã mía là chất thải do nhà máy đường của công ty tạo ra, nên nếu không tính giá trị của bã mía, với giá bán điện hiện hành vẫn đem về lợi nhuận. Tuy nhiên, hiện nhiều doanh nghiệp sản xuất nông nghiệp đang thu mua bã mía với giá 2.000 đồng/kg để làm giá thể. Nếu hạch toán bã mía theo giá này, thì chi phí nhiên liệu cho điện sinh khối bã mía lên tới 5.000 đồng/kW.

 

"Từ nhiều năm nay NASU đã tích hợp công nghệ đồng phát điện từ bã mía vào quy trình sản xuất. Nhờ đó, lượng bã mía, bã bùn từ quá trình ép mía lấy đường được sử dụng làm nhiên liệu đốt lò. Khí hơi với áp suất cao từ quá trình này sẽ đẩy tua-bin chạy, từ đó tạo ra nguồn điện. Công suất ép mía của Nhà máy là 7.000 tấn/ngày, sản xuất được khoảng 1.960 tấn bã, lượng bã sử dụng để đốt lò sinh hơi là 1.800 tấn. Lượng bã sinh hơi đó đi vào tuabin máy phát điện 102 tấn/h phát ra lượng điện 9.2MWh điện. NASU sử dụng khoảng 6 – 6.2 MWh, lượng điện còn lại bán lên lưới điện quốc gia”.

"Từ nhiều năm nay NASU đã tích hợp công nghệ đồng phát điện từ bã mía vào quy trình sản xuất. Nhờ đó, lượng bã mía, bã bùn từ quá trình ép mía lấy đường được sử dụng làm nhiên liệu đốt lò. Khí hơi với áp suất cao từ quá trình này sẽ đẩy tua-bin chạy, từ đó tạo ra nguồn điện. Công suất ép mía của Nhà máy là 7.000 tấn/ngày, sản xuất được khoảng 1.960 tấn bã, lượng bã sử dụng để đốt lò sinh hơi là 1.800 tấn. Lượng bã sinh hơi đó đi vào tuabin máy phát điện 102 tấn/h phát ra lượng điện 9.2MWh điện. NASU sử dụng khoảng 6 – 6.2 MWh, lượng điện còn lại bán lên lưới điện quốc gia”.

Công ty TNHH Mía đường Nghệ An (NASU), là thành viên của Tập đoàn TH tại tỉnh Nghệ An, cũng đang bán điện đồng phát điện bã mía lên lưới điện quốc gia từ năm 2016. Ông Ngô Văn Tú, Giám đốc Công ty NASU, cho hay hiện công suất phát điện từ bã mía của nhà máy là 10 MW. Trong tương lai, NASU đang nghiên cứu một dự án điện sinh khối với công suất khoảng 30 MW và đang trong tiến trình nghiên cứu dự án khả thi trên cơ sở lượng bã mía có sẵn và có thể mua thêm sinh khối từ bên ngoài, với mức đầu tư dự tính hơn 1000 tỷ đồng.

VIÊN NÉN NHIỀU TRIỂN VỌNG

Năm 2024, đến Hàn Quốc, tôi có cơ hội tham quan Nhà máy đồng phát điện sinh khối PoSeung Green Power ở Khu liên hợp Công nghiệp Quốc gia Asan tại Poseung, tỉnh Gyeonggi. Giám đốc Nhà máy điện sinh khối PoSeung Green Power cho biết bình quân 1,5 tấn sinh khối sản xuất được 1 MW điện. Mỗi năm, công ty sử dụng khoảng 260 nghìn tấn sinh khối đầu vào, sản xuất ra khoảng 300.000 MWh điện. Toàn bộ lượng điện này bán cho Nhà nước. Tỷ suất lợi nhuận của nhà máy khi chưa tính lãi suất và khấu hao thiết bị là 10 - 12%/năm, nếu trừ đi khấu hao thiết bị và lãi suất, lợi nhuận thực tế là 6 - 7%/năm.

TS.Lee Soo Min, chuyên gia nghiên cứu cao cấp thuộc Ban Vật liệu công nghiệp rừng của Viện Khoa học Lâm nghiệp Quốc gia Hàn Quốc, cho hay Chính phủ Hàn Quốc có chủ trương đến năm 2030 sẽ chấm dứt nhiệt điện than. Để thực hiện chủ trương này, đã có nhiều nhà máy nhiệt điện than đang thay đổi công nghệ, chuyển đổi thiết bị để chuyển sang sử dụng viên nén.

Theo TS.Lee Soo Min, nhu cầu viên nén cho phát điện tại Hàn Quốc tăng nhanh mỗi năm, ước tính 5,7 triệu tấn năm 2024 và dự tính lên 6 triệu tấn vào năm 2025. Mỗi năm Hàn Quốc phải nhập khẩu 3-4 triệu tấn viên nén, trong đó nhập khẩu từ Việt Nam 2-2,5 triệu tấn.

Tại Việt Nam, chuyên gia Đào Nhật Đình cho biết hiện Việt Nam có khoảng 80 công ty chuyên sản xuất viên nén, với sản lượng khoảng 6-7 triệu tấn năm. Phần lớn viên nén sản xuất tại Việt Nam dùng để xuất khẩu sang Nhật Bản và Hàn Quốc, với lượng xuất khẩu 5-6 triệu tấn/năm. Do vậy, những nhà máy điện than có công suất dưới 300 MW, sẽ thích hợp chuyển đổi sang sử dụng viên nén. Lượng viên nén xuất khẩu có thể giữ lại trong nước để cung cấp cho các nhà máy nhiệt điện.

Theo ông Đình, nguồn biomass (vỏ trấu, dăm gỗ, mùn cưa, viên nén gỗ…) là những nguyên liệu có thể tận dụng khai thác cung cấp cho nhiệt điện. Tuy vậy, nếu phần lớn các nhà máy nhiệt điện than hiện nay trong tương lai sẽ chuyển sang sử dụng biomass, với công suất cần chuyển đổi lên tới hàng chục nghìn MW, thì khối lượng viên nén nói riêng, biomass nói chung sẽ không đủ để đáp ứng cho chuyển đổi trong dài hạn. Mặc khác, điện biomass vẫn có rủi ro do giá viên nén nói riêng, biomass sẽ lên xuống thất thường, bởi sản lượng phụ thuộc nhiều thời tiết, khí hậu, vùng nguyên liệu đầu vào.