Ước tính hệ số phát thải khí nhà kính (KNK) của lưới điện Việt Nam năm 2024
Tóm tắt: Bài báo này ước tính hệ số phát thải của lưới điện Việt Nam 2024 trên cơ sở sử dụng phương pháp “Kiểm kê khí nhà kính” theo hệ thống ISO 14064, và “Xác định vết carbon (Carbon FootPrint) cho sản phẩm” theo ISO 14067. Phương pháp tính toán trong tài liệu này tương tự như cách tính toán hệ số phát thải của lưới điện Việt Nam cho năm 2021 và 2023. Các dữ liệu hoạt động là sản lượng phát điện trong năm 2024 tính bằng MWh được trích dẫn từ Báo cáo về sản xuất điện 2024 của Tập đoàn điện lực Việt Nam. Hệ số phát thải KNK của các loại nguồn phát điện được sử dụng theo công bố của Ủy ban liên chính phủ về BĐKH và Cơ quan năng lượng nguyên tử quốc tế IAEA. Mặc dù phép tính sử dụng các công bố chính thống của cơ quan chức năng về sản lượng điện của cả nước 2024 và các tài liệu quốc tế, song kết quả của bài viết vẫn chỉ mang tính tham khảo. Hệ số phát thải KNK của lưới điện Việt Nam 2024 sẽ do cơ quan chức năng tính toán, kiểm soát và công bố vào thời điểm thích hợp.
1. Giới thiệu
Hệ số phát thải KNK của lưới điện quốc gia thực chất là khối lượng KNK được quy về CO2 tương đương (CO2e) do một đơn vị điện năng của hệ thống phát ra. Hệ số phát thải có thể được tính bằng kgCO2e/MWh tCO2e/MWh hoặc tCO2e/GWh. Nếu lưới điện của mỗi quốc gia có nhiều nguồn phát điện như các nguồn hóa thạch (than, dầu, khí đốt) và các nguồn tái tạo (thủy điện, điện gió, điện Mặt Trời, điện từ biomass,…) thì hệ số phát thải được tính bằng tổng phát thải KNK chia đều cho tổng sản lượng điện trong năm. Hệ số phát thải KNK của lưới điện phản ánh độ “xanh” của lưới điện, theo đó lưới điện càng “xanh” nếu hệ số phát thải càng thấp, tức là các nguồn phát điện từ năng lượng tái tạo chiếm tỷ lệ cao trong hệ thống. Hệ số phát thải của lưới điện Việt Nam trong giai đoạn 2014 - 2023 được dẫn ra trong Bảng 1.
Bảng 1. Thống kê hệ số phát thải KNK của lưới điện Việt Nam từ 2014 đến 2023 [1]
Năm | 2014 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | 2020 | 2021 | 2022 | 2023 |
tCO2e/MWh | 0,6612 | 0,8154 | 0,9185 | 0,8649 | 0,9130 | 0,8458 | 0,8041 | 0,7221 | 0,6766 | 0,6592 |
Bảng 1 cho ta thấy rằng: Trước 2014, hệ thống nguồn điện của Việt Nam chủ yếu là các nhà máy thủy điện (là điện tái tạo) nên hệ số phát thải khá thấp. Giai đoạn 2015 - 2018, hệ thống điện được bổ sang một loạt các nhà máy nhiệt điện than như Quảng Ninh, Sông Hậu1, Nhơn Trạch, Vũng Áng, Vĩnh Tân … nên số phát thải KNK của lưới điện quốc gia tăng rất nhanh. Từ 2019, khi có sự tham gia của các nguồn điện tái tạo như điện Mặt Trời, điện gió nên hệ số phát thải của lưới điện Việt Nam bắt đầu giảm dần theo từng năm. Tuy nhiên, hệ số phát thải của lưới điện Việt Nam còn thuộc loại cao so với khu vục và thế giới, lý do là cho đến thời điểm này, sản lượng từ các nguồn nhiệt điện than vẫn chiếm một tỷ lệ lớn (2024: 49,5%) [1]. Đặc biệt là, tỷ lệ điện than 2024 tăng 17,7% so với 2023 [1] chứng tỏ việc giảm dần điện từ than không hề dễ dàng. Tuy nhiên, theo tinh thần của Quy hoạch điện VIII, với mục tiêu giảm dần tiến tới chấm dứt sử dụng các nguồn điện hóa thạch và tăng dần, hướng tới hoàn toàn sử dụng năng lượng tái tạo để đạt mục tiêu Net-Zero vào năm 2050, chúng ta tin chắc rằng, hệ số phát thải KNK của lưới điện Việt Nam sẽ giảm dần, nghĩa là điện của chúng ta ngày càng “ xanh và sạch” hơn.
2. Ước tính hệ số phát thải KNK của lưới điện Việt Nam 2024
2.1. Hệ số phát thải KNK của các loại hình phát điện theo [2] (Bảng 2)
Bảng 2 thống kê hệ số phát thải KNK theo cả vòng đời của tất cả các loại hình phát điện hiện có trên thế giới ở các mức trung bình, thấp và cao theo thứ tự giảm dần. Ta có thể thấy rằng:
Ngay các loại hình điện tái tạo cũng không hoàn toàn sạch, nghĩa là xét trong cả vòng đời (theo cách tính của ISO 14067) thì chúng vẫn phát thải KNK. Ví dụ điện Mặt Trời có mức phát thải thấp là 13tCO2e/GWh nhưng ở mức cao cũng có thể đạt 731tCO2e/GWh, tương đương với mức trung bình của nguồn điện phát từ dầu (733tCO2e/GWh). Điều này phụ thuộc vào việc sử dụng năng lượng khi chế tạo tấm pin Mặt Trời (Solar Panel) và xử lý nó sau khi hết hạn sử dụng.
Hoặc đối với thủy điện, nếu xét cả vòng đời vì hồ thủy điện đã làm mất rừng (giảm nguồn hấp thụ KNK) và tạo nguồn phát thải khí mê tan trong điều kiện kị khí…
Trên thực tế, nếu phát điện bằng biomas (trấu, viên nén, mùn cưa…) sẽ phát thải nhiều KNK hơn ngay cả than non (Lignite), tuy nhiên, trong Bảng 1, hệ số phát thải KNK của biomass lại rất thấp, thậm chí thấp hơn cả điện Mặt Trời. Điều đó được giải thích vì xét trong vòng đời, các loại biomass đã hấp thụ một lượng lớn CO2 nên đã được “trừ bớt” khi làm nhiên liệu phát điện. Chúng ta cũng hiểu tại sao biomass lại được coi là năng lượng tái tạo và việc sử dụng biomass làm nhiên liệu phát điện là một hoạt động của kinh tế tuần hoàn.
Bảng 2. Hệ số phát thải KNK của các loại hình phát điện [2]
2.2. Sản lượng điện của Việt Nam [1]
TT | Loại nguồn | Năm 2023 (MWh) | Năm 2024 (MWh) | So sánh với năm 2023 (%) |
1 | Thủy điện | 80.621.000 | 88.723.000 | 110,0 |
2 | Nhiệt điện than | 129.764.000 | 152.775.000 | 117,7 |
3 | Tua bin khí | 26.362.000 | 21.827.000 | 82,8 |
4 | Nhiệt điện dầu | 1.250.000 | 175.000 | 14,0 |
5 | Nhập khẩu | 4.220.000 | 5.144.000 | 121,9 |
6 | Điện gió | 11.586.000 | 12.747.000 | 110,0 |
7 | Điện Mặt Trời | 25.692.000 | 25.862.000 | 100,7 |
8 | Sinh khối | 868.000 | 1.032.000 | 118,9 |
9 | Nguồn khác | 452.000 | 446.000 | 98,7 |
| TỔNG | 280.814.000 | 308.732.000 | 109,9 |
2.3. Tính hệ số phát thải KNK của lưới điện Việt Nam 2024
2.3.1. Kịch bản phát thải KNK thấp
TT | Loại nguồn | Sản lượng (MWh) | Tỷ lệ (%) | HSPT (tCO2e /MWh) | Tổng lượng PT (tCO2e) |
1 | Thủy điện | 88.723.000 | 28,73 | 0,002 | 177.446 |
2 | Nhiệt điện than | 152.775.000 | 49,48 | 0,756 | 115.497.900 |
3 | Tua bin khí | 21.827.000 | 7,10 | 0,362 | 7.901.374 |
4 | Nhiệt điện dầu | 175.000 | 0,05 | 0,547 | 95.725 |
5 | Nhập khẩu | 5.144.000 | 1,67 | Không tính | Không tính |
6 | Điện gió | 12.747.000 | 4,13 | 0,006 | 76.482 |
7 | Điện Mặt Trời | 25.862.000 | 8,38 | 0,001 | 25.862 |
8 | Sinh khối | 1.032.000 | 0,33 | 0,001 | 1.032 |
9 | Nguồn khác | 446.000 | 0,14 | Không tính | Không tính |
Tổng sản lượng | 308.732.000 |
|
|
| |
Tổng sản lượng, không tính (5) và (9) | 303.142.000 |
|
|
| |
Tổng phát thải của hệ thống, không tính (5) và (9) | 123.775.821 | ||||
Hệ số phát thải KNK = 123.775,821 tCO2e /303.142MWh = 0,4083tCO2e /MWh | |||||
2.3.2 Kịch bản phát thải KNK trung bình
TT | Loại nguồn | Sản lượng (MWh) | Tỷ lệ (%) | HSPT (tCO2e /MWh) | Tổng lượng PT (tCO2e) |
1 | Thủy điện | 88.723.000 | 28,73 | 0,026 | 2.306.798 |
2 | Nhiệt điện than | 152.775.000 | 49,48 | 0,888 | 135.664.200 |
3 | Tua bin khí | 21.827.000 | 7,10 | 0,499 | 10.891.673 |
4 | Nhiệt điện dầu | 175.000 | 0,05 | 0,733 | 128.275 |
5 | Nhập khẩu | 5.144.000 | 1,67 | Không tính | Không tính |
6 | Điện gió | 12.747.000 | 4,13 | 0,026 | 311.422 |
7 | Điện Mặt Trời | 25.862.000 | 8,38 | 0,085 | 2.198.270 |
8 | Sinh khối | 1.032.000 | 0,33 | 0,045 | 46.440 |
9 | Nguồn khác | 446.000 | 0,14 | Không tính | Không tính |
Tổng sản lượng | 308.732.000 |
|
|
| |
Tổng sản lượng, không tính (5) và (9) | 303.142.000 |
|
|
| |
Tổng phát thải của hệ thống, không tính (5) và (9) | 151.527.078 | ||||
Hệ số phát thải KNK = 151.527,078 tCO2e /303.142.000 MWh = 0,4999 tCO2e /MWh | |||||
2.3.3 Kịch bản phát thải KNK cao
TT | Loại nguồn | Sản lượng (MWh) | Tỷ lệ (%) | HSPT (tCO2e /MWh) | Tổng lượng PT (tCO2e) |
1 | Thủy điện | 88.723.000 | 28,73 | 0,237 | 21.027.351 |
2 | Nhiệt điện than | 152.775.000 | 49,48 | 1,310 | 200.135.250 |
3 | Tua bin khí | 21.827.000 | 7,10 | 0,891 | 19.447.857 |
4 | Nhiệt điện dầu | 175.000 | 0,05 | 0,935 | 163,625 |
5 | Nhập khẩu | 5.144.000 | 1,67 | Không tính | Không tính |
6 | Điện gió | 12.747.000 | 4,13 | 0,124 | 1.580.280 |
7 | Điện Mặt Trời | 25.862.000 | 8,38 | 0,731 | 18.905.122 |
8 | Sinh khối | 1.032.000 | 0,33 | 0,101 | 131.502 |
9 | Nguồn khác | 446.000 | 0,14 | Không tính | Không tính |
Tổng sản lượng | 308.732.000 |
|
|
| |
Tổng sản lượng, không tính (5) và (9) | 303.142.000 |
|
|
| |
Tổng phát thải của hệ thống, không tính (5) và (9) | 261.391.333 | ||||
Hệ số phát thải KNK = 261.391.333 tCO2e /303.142.000 MWh = 0,8623 tCO2e /MWh | |||||
3. Tổng hợp các phương án lựa chọn
Phương án | Kịch bản thấp (tCO2e /MWh) | Kịch bản trung bình (tCO2e /MWh) | Kịch bản cao (tCO2e /MWh) |
0,4083 | 0,4999 | 0,8623 | |
Trung bình 3 kịch bản |
| 0,5901 |
|
Trung bình kịch bản trung bình và cao |
| 0,6811 |
|
Phương án tin cậy nhất |
| 0,6811 tCO2e /MWh |
|
4. Kết luận, đánh giá độ tin cậy của kết quả và đề xuất
4.1. Kết luận: Hệ số phát thải KNK của lưới điện Việt Nam 2024 ước tính là 0,6811 tCO2/MWh.
4.2. Đánh giá độ tin cậy
Lý do không tính lượng phát thải của nguồn nhập khẩu (mục 5) vì chỉ chiếm 1,67% tổng sản lượng điện và EVN không cho biết xuất xứ của nguồn nhập khẩu.
Lý do không tính lượng phát thải của nguồn khác (mục 9) vì chỉ chiếm 0,14% tổng sản lượng điện và EVN không cho biết nguồn khác là nguồn nào.
Hệ số phát thải của lưới điện Việt Nam 2024 tính trong bài báo này cao hơn khoảng 3,2% so với năm 2023 (0,6592 tCO2/MWh). Lý do là 2024 sản lượng điện than (chiếm 49,48% tổng sản lượng điện) đã tăng 17,7% so với 2023.
Độ tin cậy được so sánh với các kết quả trong lịch sử tính toán hệ số phát thải của lưới điện Việt Nam của [3] và [4] với số liệu chính thống.
Năm
| Cục Biến đổi khí hậu | Tài liệu [3] và [4] | ||
Kết quả (tCO2e/MWh) | Ngày và nguồn công bố sớm nhất | Kết quả (tCO2e/MWh) | Ngày và nguồn công bố sớm nhất | |
2021 | 0,7221 | 31/12/2022, DDC | 0,7293 | 24/11/2022 (Báo xây dựng) |
2023 | 0,6592 | 03/12/2024 | 0,6559 | 06/8/2024 (Tạp chí Ánh sáng và Cuộc sống) |
Nhận xét: Kết quả tính toán của [3] và [4] trùng hợp khá tốt với các kết quả chính thống được công bố bởi Cục biến đối khí hậu, Bộ Nông nghiệp và Môi trường. Vì vậy chúng tôi cũng hy vọng số liệu năm 2024 cũng sẽ một lần nữa trùng hợp với công bố sắp tới của cơ quan chức năng.
Hệ số phát thải của lưới điện Việt Nam 2024 không thể thấp hơn giá trị dự tính trên vì trên thực tế hệ số phát thải của các loại hình phát điện của Việt Nam đều ở mức phát thải KNK cao vì những lý do sau:
Thứ nhất: Nhiều nhà máy nhiệt điện than (là nguồn phát điện chủ lực) thuộc thế hệ cũ, hiệu suất thấp.
Thứ hai: Các nhà máy thủy điện (chiếm tỷ lệ lớn) cũng không được vận hành tối ưu vì nguồn nước không thật ổn định và nhiều nhà máy phải hoạt động theo chế độ “điều độ” của cơ quan điều độ hệ thống điện lưới quốc gia.
Thứ ba: Các nguồn điện năng lượng tái tạo là điện Mặt Trời và điện gió (chiếm tỷ trọng khá lớn) nhưng cũng có hiệu suất thấp do quá tải của lưới điện nên phải xả bỏ nhiều.
4.3. Đề xuất
Hệ số phát thải KNK của lưới điện quốc gia là một dữ liệu quốc gia rất quan trọng trong hệ thống các dữ liệu quốc gia. Hệ số này không những đánh giá “độ xanh, sạch” của lưới điện mà còn cung cấp dữ liệu cho hoạt động kiểm kê KNK của tất cả các tổ chức, doanh nghiệp trong cả nước theo Quyết định số 13/2024/QĐ-TTg ngày 13/8/2024 về “Danh mục các cơ sở phải thực hiện kiểm kê KNK (cập nhật).
Hệ số phát thải KNK của lưới điện quốc gia cần được công bố vào Quý I của năm tiếp theo để các đơn vị, doanh nghiệp có thể được sử dụng dữ liệu gần nhất để tăng độ tin cậy khi định lượng phát thải khí nhà kính.
Việc tính toán hệ số phát thải của lưới điện quốc gia, thực chất là việc tính vết carbon cho một MWh điện năng theo ISO 14067:2020. Việc tính toán (theo nhận thức của chúng tôi) là không quá khó khăn. Vì vậy cơ quan chức năng cần tổ chức đào tạo, tập huấn cho tất cả các nhà máy phát điện để họ có thể tự tính toán được vết carbon cho mỗi kWh điện năng của nhà máy mình và báo cáo kịp thời cho cơ quan chức năng. Khi đó cơ quan chức năng chỉ là người tổng hợp và tính toán hệ số phát thải cho lưới điện quốc gia. Toàn bộ công việc có thể được thực hiện online để có tốc độ xử lý nhanh và kịp thời. Nhóm tác giả cũng sẵn sàng tham gia vào việc này nếu được cơ quan chức năng yêu cầu.
Tài liệu tham khảo
[1]. NANGLUONG VIETNAM, 6/1/2025: “EVN đã sẵn sáng cho các mục tiêu lớn trong năm 2025”;
[2]. https://www.world-nuclear.org/uploadedfiles/org/wna/publications/working_grou...: “Lifecycle greenhouse gas emissions of energy sources";
[3]. Lê Hải Hưng; “Thử tính toán hệ số phát thải khí nhà kính của lưới điện Việt nam 2021”; nsti.vista.gov.vn: Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam; Chỉ số đề mục: 87;
[4]. Lê Hải Hưng; “Thử tính toán hệ số phát thải khí nhà kính của lưới điện Việt nam 2023”; Tạp chí ánh sáng và Cuộc sống, 6/8/2024.
 | TS Lê Hải Hưng, nguyên là Cán bộ giảng dạy trường ĐHBK HN, nay là Viện trưởng viện Nghiên cứu ứng dụng công nghệ (IRAT), người có nhiều năm nghiên cứu về năng lượng/môi trường. Đặc biệt là người nghiên cứu và công bố hệ số phát thải KNK của lưới điện Việt Nam 2021, 2023 từ rất sớm. TS Lê Hải Hưng là người giảng dạy về Kiểm toán năng lượng, Kiểm kê khí nhà kính và trực tiếp thực hiện nhiều dự án trong hai lĩnh vực này. |
Lê Hải Hưng *, Nguyễn Đức Quyền*, Phạm Ngọc Anh**
*Đại học Bách khoa Hà Nội; ** Bộ Nông nghiệp và Môi trường
