Banner trang chủ
Thứ Sáu, ngày 01/07/2022

Kiểm đếm khí nhà kính và công cụ đo đạc, báo cáo, thẩm định năng lượng và phát thải khí nhà kính ngành xi măng

06/01/2015

     Vài nét tổng quan về sản lượng xi măng ở Việt Nam

     Việt Nam là một trong những quốc gia sản xuất và tiêu thụ xi măng hàng đầu trên thế giới. Các cơ sở sản xuất xi măng ở Việt Nam do các doanh nghiệp nhà nước, tư nhân hoặc liên doanh với các công ty nước ngoài đầu tư. Theo thống kê, tiêu thụ xi măng tại Việt Nam từ năm 2001 - 2010 được thể hiện trong (bảng 1).

     Nhu cầu xi măng cũng được dự báo trong Quy hoạch này được thể hiện (bảng 2).

Bảng 2. Dự báo nhu cầu xi măng đến năm 2030, đơn vị triệu tấn

2010

2015

2020

2025

2030

51

84

105

121

126

 

     (Nguồn: Quy hoạch tổng thể ngành công nghiệp xi măng đến năm 2020 và định hướng đến năm 2030)

     Phát thải KNK trong công nghiệp sản xuất xi măng

     Sản xuất xi măng là ngành công nghiệp tiêu thụ nhiều năng lượng, tạo ra lượng phát thải khí nhà kính (KNK) lớn, nhất là CO2. Hệ số chi phí cho năng lượng trong ngành xi măng chiếm khoảng 30% tổng chi phí sản xuất. Chẳng hạn, Clanhke được sản xuất bằng cách khử các bon và khoáng hóa đá vôi ở nhiệt độ cao và được sử dụng để sản xuất xi măng Pooc lăng. Quá trình sản xuất clanhke này tạo ra phần lớn phát thải CO2 trong ngành xi măng. Nhìn chung, phát thải CO2 đến từ hai nguồn chính: Quá trình phân hủy đá vôi (còn gọi là CO2 chu trình), chiếm 50 - 60% lượng phát thải và quá trình đốt cháy các nhiên liệu như than để đạt nhiệt độ cao (CO2 nhiên liệu), chiếm khoảng 40% lượng phát thải. Lượng phát thải CO2 chu trình thường ở mức khoảng 530 kg CO2 trên mỗi tấn clanhke. Tùy thuộc vào hiệu quả năng lượng nhiệt của lò nung clanhke và loại nhiên liệu, lượng phát thải nhiên liệu ở mức khoảng từ 220 - 500 kg CO2 trên mỗi tấn clanhke. Ngoài lượng phát thải từ chu trình và nhiên liệu, có một lượng phát thải gián tiếp từ tiêu thụ điện năng (khoảng 110 kWh/tấn xi măng) và vận chuyển. Phát thải từ vận chuyển tùy thuộc vào khoảng cách và hình thức vận chuyển (chiếm tối đa khoảng 5% lượng khí thải trong quá trình sản xuất).

Bảng 1. Tiêu thụ xi măng tại Việt Nam, đơn vị triệu tấn

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

16,4

20,6

24,4

26,5

28,6

32,4

36

40

45,3

51

 

 

     Khái niệm và các cách tiếp cận nhóm theo dõi - báo cáo - thẩm định (MRV)

     Với nguyên tắc “chỉ những gì có thể đo đạc được mới có thể quản lý và cải thiện”, khi các quốc gia, công ty, ngành công nghiệp và toàn xã hội giảm tiêu thụ năng lượng và phát thải CO2, không thể tránh được việc phải giám sát và báo cáo các số liệu này. Đo lường và báo cáo là tất yếu để nhận biết tình trạng quá khứ và hiện tại, tiềm năng cải thiện và quản lý tiến trình. Các bối cảnh khác nhau về nhu cầu thông tin năng lượng và phát thải CO2 đã hình thành nên những hệ thống MRV ở các cấp khác nhau.

     Cấp quốc gia

     Các quốc gia phải báo cáo định kỳ lượng phát thải KNK của mình cho Công ước khung của Liên hợp quốc về BĐKH (UNFCCC) theo Hướng dẫn giám sát phát thải KNK của Ủy ban Liên Chính phủ về BĐKH (IPCC). Lượng phát thải được báo cáo thường dựa vào dữ liệu sản lượng và tiêu thụ nhiên liệu của ngành do cơ quan thống kê quốc gia thu thập, nhân với hệ số phát thải quốc gia mặc định. Các thông tin này được thiết kế cho các phân tích kinh tế vĩ mô và môi trường ở cấp Liên hợp quốc và các bên tham gia Công ước, nhưng không có cấp độ riêng để giám sát phát thải, cắt giảm phát thải và tiềm năng giảm phát thải từ các công ty đơn lẻ trong ngành.

     Cấp công ty

     Giao thức báo cáo KNK (GHG Protocol) là công cụ kiểm đếm được sử dụng rộng trên thế giới dành cho các Chính phủ và doanh nghiệp để định lượng, nắm bắt và quản lý phát thải KNK. GHG Protocol là kết quả của quan hệ đối tác từ năm 1997 giữa Viện Tài nguyên Thế giới (WRI) và Hội đồng Doanh nghiệp thế giới về phát triển bền vững (WBCSD), sau quá trình làm việc với các doanh nghiệp, các Chính phủ và các tổ chức môi trường trên khắp thế giới.

     GHG Protocol là nền tảng cho các chương trình và tiêu chuẩn KNK trên thế giới. GHG Protocol phân biệt 3 “phạm vi” phát thải mà hiện nay được các hệ thống trên thế giới sử dụng, bao gồm:

     • Phạm vi 1: Phát thải trực tiếp - là các phát thải từ các nguồn tại cơ sở thuộc sở hữu hoặc kiểm soát bởi công ty.

     • Phạm vi 2: Phát thải gián tiếp - là các phát thải từ nguồn phát điện mua bên ngoài được tiêu dùng tại cơ sở sản xuất thuộc sở hữu hoặc kiểm soát của công ty.

     • Phạm vi 3: Báo cáo tùy chọn cho phép xử lý các nguồn phát thải gián tiếp khác của công ty, phát thải từ các nguồn không thuộc sở hữu hoặc kiểm soát bởi công ty.

     Cấp độ ngành:

     Khi nhiều công ty trong một ngành thực hiện kiểm đếm năng lượng và phát thải CO2 sử dụng phương pháp tiêu chuẩn hóa giống nhau, các dữ liệu kết quả được cập nhật vào một cơ sở dữ liệu chung cho toàn ngành.

     Sáng kiến xi măng bền vững - WBCSD đã xây dựng một hệ thống: Cơ sở dữ liệu năng lượng và phát thải CO2 cho ngành xi măng toàn cầu (GNR). Hệ thống thông tin ngành này hỗ trợ hướng dẫn, tiêu chuẩn và công cụ tính toán để thu thập các thông tin của các công ty trong một hệ thống bảo mật và an toàn và để tính toán, báo cáo các thông tin thống kê về sản lượng, tiêu thụ năng lượng, phát thải CO2 và các hệ số đòn bẩy liên quan. Cơ sở dữ liệu này đã bao gồm trên 930 cơ sở sản xuất với sản lượng chiếm khoảng 23% sản lượng xi măng toàn cầu.

     Phương pháp thống kê để phân tích của Sáng kiến xi măng bền vững - GNR (CSI-GNR) đã đưa ra khái niệm cơ bản về phương pháp so sánh đối chứng ngành. Kết quả là tất cả các ngành công nghiệp trong hệ thống thương mại phát thải của Liên minh châu Âu (EU ETS) đã tạo ra một cơ sở dữ liệu phát thải CO2 ngành theo những nguyên tắc giống nhau. Tuy nhiên, ngành xi măng là một trong số rất ít các ngành lập ra các báo cáo chuẩn trên web về tiêu thụ năng lượng và phát thải CO2 trong ngành.

     Cấp sản phẩm

    Phương pháp và công cụ tính toán Dấu vết các bon sản phẩm (PCF) cho phép tính toán lượng phát thải các bon trên mỗi đơn vị sản phẩm từ lúc khai thác tài nguyên đến khi xuất xưởng tại cổng nhà máy của một công ty hoặc dây chuyền sản xuất, phân biệt lượng các bon cho mỗi loại clanhke, xi măng và bê tông sản xuất tại mỗi dây chuyền của một công ty.

     Các hệ thống MRV cấp quốc gia khác

     Nhiều nước cũng đã xây dựng hệ thống MRV của riêng mình, phù hợp với quy mô,mục đích của các công cụ chính sách về năng lượng và CO2 của quốc gia, vùng lãnh thổ, ví dụ như: Hệ thống buôn bán phát thải tại Thụy Sĩ, New Zealand, Califócnia, Quebec (Canađa) và một số tỉnh thành ở Trung Quốc;… Các hệ thống này nhìn chung tương đồng với phương pháp của CSI-MRV, song tương tự như EU ETS, phạm vi, giới hạn hệ thống và các chỉ số có thể biến đổi tùy theo đặc điểm của các công cụ chính sách.

     MRV ở cấp độ dự án và CDM

     MRV cấp độ dự án nhằm mục đích định lượng và báo cáo các lượng cắt giảm KNK từ các hoạt động hoặc dự án đơn lẻ, như Dự án CDM, thị trường tự nguyện hoặc các cơ chế bù trừ các bon khác.

     MRV cấp độ công ty và MRV cấp độ Dự án tập trung vào bối cảnh chính sách, quản lý khác nhau và có mục đích khác nhau. Trong khi MRV công ty (hợp nhất theo MRV ngành và MRV toàn ngành) nhằm mục tiêu định lượng và báo cáo năng lượng và phát thải CO2 ở cấp độ tổ chức (nhà máy, công ty, ngành), MRV dự án tính toán với các lượng cắt giảm từ các hành động hoặc dự án đơn lẻ. Chúng liên quan với nhau ở điểm sử dụng cùng các nguyên tắc tính toán - đều nhấn mạnh tính phù hợp, đầy đủ, nhất quán và minh bạch - có thể được sử dụng kết hợp. Chẳng hạn, các cắt giảm được thực hiện bởi một dự án làm giảm hàm lượng clanhke trong xi măng sẽ được định lượng và báo cáo bằng MRV dự án, nhưng các thông tin này sẽ được sử dụng trong báo cáo của công ty sau khi hoàn thành dự án.

     Các giới hạn đường bao của hệ thống báo cáo dự án có thể khác với báo cáo của công ty. Trong khi tác động chính của một dự án là để giảm phát thải phạm vi 1 và 2 của một công ty, các hoạt động dự án cũng có thể có tác động thứ cấp đến hoạt động ở khâu sản xuất trước đó về nguyên liệu thô và nhiên liệu được sử dụng hoặc khâu sản xuất sau của các sản phẩm do công ty cung cấp.

     Công cụ MRV của CSI

     Năm 2003, ngành xi măng, thông qua tổ chức Sáng kiến xi măng bền vững - WBCSD, là ngành công nghiệp đầu tiên công bố bộ tiêu chuẩn, hướng dẫn cụ thể của ngành về: “Giao thức báo cáo Năng lượng và CO2 cho ngành xi măng”, phiên bản cuối cùng được công bố vào tháng 12/2013. Công cụ này dựa trên nền tảng GHG Protocol và gồm 3 thành tố: Hướng dẫn, bảng tính Excel, một sổ tay hướng dẫn trên Internet từng bước điền vào bản kiểm đếm. Công cụ được thiết kế để dễ dàng đáp ứng nhu cầu thực tế về báo cáo CO2 và năng lượng. Phát thải KNK không dựa vào số liệu đo đạc trên ống khói mà sẽ được tính toán từ các dữ liệu sản xuất, chủ yếu bao gồm các dữ liệu:

     CO2 chu trình: Nguyên liệu thô, sản lượng clanke, hàm lượng CaO & MgO trong liệu thô hay clanke, hệ số phát thải (kg CO2/ tấn clanke) (tiêu chuẩn ngành hoặc kết quả đo đạc tại chỗ)

     CO2 nhiên liệu: Lượng nhiên liệu sử dụng mỗi loại, nhiệt trị riêng của mỗi nhiên liệu, hệ số phát thải (kg CO2/GJ) (tiêu chuẩn ngành hoặc đo đạc tại chỗ)

     CO2 điện năng: Điện năng tiêu thụ, điện năng tự sản xuất và thu hồi nhiệt thừa phát điện, hệ số phát thải (kg CO2/kWh) (từ công ty bán điện)

 

Bộ Xây dựng đang triển khai Dự án “Xây dựng năng lực và hỗ trợ xây dựng kế hoạch

hành động giảm nhẹ phát thải KNK trong lĩnh vực sản xuất xi măng tại Việt Nam”

 

     Ngoài ra, các thành khần khoáng của xi măng cũng được xem xét: Khối lượng clinker nhập và xuất khẩu, khối lượng xỉ, puzzolana, đá vôi và thạch cao sử dụng. Các hệ số đòn bẩy chính để cải thiện năng lượng và phát thải CO2 trong ngành xi măng gồm: Cải thiện hiệu quả sử dụng nhiệt, giảm hàm lượng clanke trong xi măng, sử dụng nhiên liệu thay thế nhiên liệu hóa thạch, cải thiện hiệu suất điện năng, thu hồi nhiệt thừa.

     Giao thức sẽ tính toán các chỉ số đánh giá chính bao gồm:

     Chỉ số tuyệt đối: Sản lượng: Clinker, xi măng, các thành phần khoáng, nhiên liệu thông thường và nhiên liệu thay thế sử dụng, phát thải CO2 (phân bổ theo nguồn thải), tiêu thụ điện năng.

     Các chỉ số riêng (chỉ số đánh giá so sánh): Nhiệt năng trên một tấn clanke, phát thải CO2 trên một tấn clanke và trên một tấn xi măng, thành phần nhiên liệu các loại, hàm lượng clanke trong xi măng, điện năng trên một tấn clanke và xi măng, cường độ CO2 trên đơn vị nhiên liệu.

     Tiềm năng áp dụng công cụ MRV của CSI tại Việt Nam

     Hiện nay, Bộ Xây dựng đang triển khai Dự án “Xây dựng năng lực và hỗ trợ xây dựng kế hoạch hành động giảm nhẹ phát thải KNK trong lĩnh vực sản xuất xi măng tại Việt Nam” gọi tắt là NAMA xi măng. Dự án do Quỹ Phát triển Bắc Âu (NDF) tài trợ, được thực hiện trong vòng hai năm 2014 - 2015. Một trong số mục tiêu cụ thể bao gồm: Xây dựng hệ thống MRV theo chuẩn quốc tế cho lĩnh vực sản xuất xi măng Việt Nam. Nhóm tư vấn kỹ thuật đã đề xuất nghiên cứu áp dụng công cụ MRV của CSI theo chuẩn quốc tế và sẽ xây dựng năng lực cho các cơ sở sản xuất xi măng. Thành công của Dự án phụ thuộc vào sự tham gia tích cực và đầy đủ của các cơ sở sản xuất xi măng trong quá trình thực hiện đo đạc, báo cáo năng lượng và phát thải CO2. Khi tham gia vào hệ thống MRV, các cơ sở sản xuất xi măng sẽ biết được hiện trạng về tiêu thụ năng lượng và phát thải KNK của mình, so sánh với mức chuẩn tốt trong quốc gia và thế giới để từ đó có các sáng kiến cải thiện. Dự án cần phải vượt qua một số rào cản về bảo mật thông tin cho công ty, sự nhất quán các dữ liệu thu thập và dễ hiểu đối với cán bộ nhà máy và điều quan trọng là nhận thức của doanh nghiệp khi tham gia.

 

Nguyễn Tuấn Anh

Trung tâm Nghiên cứu Năng lượng và Tăng trưởng xanh (CEGR)

Lưu Linh Hương

Vụ Khoa học, Công nghệ và môi trường, Bộ Xây dựng

Nguồn: Chuyên đề Tăng trưởng xanh - Tạp chí Môi trường 2014

 

 

 

Ý kiến của bạn