Báo cáo "Nghiên cứu ngành hẹp để tận dụng năng lượng sinh học dùng cho phát điện và nhiệt” chỉ ra rằng các ngành chăn nuôi, giấy, sắn có tiềm năng năng lượng sinh khối lớn từ các phế phụ phẩm, thế nhưng phần lớn chưa được sử dụng, gây ra sự lãng phí...

Tổ chức Hợp tác phát triển Đức (GIZ) và Cục Điện lực và Năng lượng tái tạo (Bộ Công Thương) vừa phối hợp tổ hội thảo công bố các báo cáo “Nghiên cứu ngành hẹp để tận dụng năng lượng sinh học dùng cho phát điện và nhiệt”. 

Đây là chuỗi nghiên cứu nằm trong khuôn khổ của Dự án Bảo vệ Khí hậu thông qua Phát triển Thị trường Năng lượng Sinh học Bền vững ở Việt Nam (BEM) do GIZ phối hợp với Cục Điện lực và Năng lượng tái tạo thực hiện. Dự án do Bộ Môi trường, Bảo tồn Thiên nhiên và An toàn Hạt nhân CHLB Đức (BMU) tài trợ, nhằm giúp giảm thiểu phát thải khí nhà kính tại Việt Nam.

TIỀM NĂNG ĐIỆN TỪ CHẤT THẢI

Ông Nathan Moore, Giám đốc Dự án BEM, cho biết “Nghiên cứu ngành hẹp để tận dụng năng lượng sinh học dùng cho phát điện và nhiệt” được thực hiện trong vòng 6 tháng với sự tham gia của các chuyên gia trong nước và quốc tế.  

Nhóm nghiên cứu đã đánh giá 3 ngành hẹp gồm chăn nuôi, giấy và sắn – đây là những ngành có tiềm năng về năng lượng sinh khối lớn. Quá trình nghên cứu đánh giá trên nhiều phương diện: cấu trúc ngành; động lực thúc đẩy để thay đổi thực trạng sử dụng năng lượng sinh học, nhu cầu năng lượng (điện và nhiệt), kế hoạch kinh doanh nhằm nâng cấp và/hoặc đầu tư mới vào công nghệ đồng phát nhiệt và điện (CHP), và các rào cản chính đối với việc sử dụng năng lượng sinh học.

Theo Báo cáo nghiên cứu “phân tích tiềm năng sử dụng năng lượng sinh học cho phát điện và nhiệt – Ngành chăn nuôi lợn”, thị trường lợn thịt của Việt Nam đạt 8 tỷ USD, với tổng đầu lợn hàng năm 2020 đạt 27.4 triệu con. Trong đó, tại Việt nam có 16 công ty chăn nuôi lợn lớn nhất có tổng đầu lợn khoảng 5,5 triệu con. 

Nhu cầu năng lượng của trang trại lợn rất lớn, tính bình quân đện năng cho hệ thống sưởi lợn con 0,2-0,3 kWh/đầu lợn/ngày – chiếm khoảng 2% tổng chi phí sản xuất. Chưa kể các trang trại phải sử dụng điện để thắp sáng, bơm nước… Hầu hết nguồn điện này phải mua từ hệ thống điện lưới quốc gia.

Trong khi bình quân mỗi con lợn cho 2 kg chất thải/ngày –  tiềm năng năng lượng từ chất thải của các trang trại chăn nuôi lợn rất lớn. Khảo sát cho thấy, đã có 41,8% trang trại áp dụng công nghệ xử lý yếm khí thu hồi khí sinh học. Tuy nhiên hiệu suất sử dụng khí sinh học thấp: không đảm bảo xử lý hiệu quả, chi phí bảo trì cao, Một số trang trại lớn đã đầu tư máy phát điện sử dụng khí sinh học, nhưng hiệu quả sử dụng năng lượng khí sinh học chưa cao.

Đối với ngành chế biến tinh bột sắn, đóng góp 2,25 tỷ USD vào GDP hàng năm. Cả nước có 152 nhà máy chế biến tinh bột sắn lớn và hàng nghìn cơ sở chế biến tinh bột sắn quy mô hộ gia đình, ngoài ra có 6 nhà máy sản xuất ethanol từ sắn. Thị trường tiêu thụ tinh bột sắn chủ yếu là Trung Quốc. Hơn 95% nhà máy chế biến tinh bột sắn đã thu hồi khí sinh học từ nước thải 10-18 m3/tấn. Nhiều nhà máy đã sử dụng bã lò hơi để làm nằng lượng nhiệt để sấy tinh bột trong lò sấy khí động.

Hầu hết các nhà máy chế biến tinh bột sắn đều có hệ thống hầm biogas để thu hồi khí sinh học từ nước thải và sau đó khí sinh học được đốt để sấy khô sắn và bã sắn. Cơ hội phát triển năng lượng sinh học bằng cách sử dụng công nghệ đồng phát nhiệt điện dành cho các nhà máy lớn hoặc ở các nhà máy khí sinh học sử dụng công nghệ tân tiến hơn. Kết quả tính toán cho một nhà máy với quy mô lớn ở tỉnh Tây Ninh cho thấy việc chuyển đổi khí sinh học thành điện năng sẽ đem lại lợi nhuận hấp dẫn cho nhà máy.

CÔNG NGHỆ CŨ GÂY LÃNG PHÍ NĂNG LƯỢNG

Theo báo cáo nghiên cứu tiềm năng năng lượng ngành giấy và bột giấy, toàn ngành hiện có 5 nhà máy quy mô rất lớn, chiếm 76% tổng sản lượng bột giấy của toàn ngành; có 75 nhà máy quy mô lớn, chiếm 14% trên tổng sản lượng bột giấy của toàn ngành; và 220 nhà máy có quy mô vừa và nhỏ, chiếm 10% tổng sản lượng bột giấy của toàn ngành. Ngành giấy mỗi năm đóng góp 1,6 tỷ USD vào GDP quốc gia.

Tuy nhiên, đây cũng là ngành tiêu tốn nhiều năng lượng. Theo tính toán, chi phí năng lượng chiếm 20 - 40% tổng chi phí sản xuất (phụ thuộc vào loại giấy) của ngành giấy.

Nghiên cứu trường hợp của Tổng công ty Giấy Việt Nam (Vinapaco), có công suất 68.000 tấn bột giấy/năm và 100.000 tấn giấy. Thế nhưng tại đây sử dụng lò hơi cũ lắp đăt từ những năm 1970, tiêu tốn chi phí rất lớn so với những lò hơi thế hệ mới hiện nay, gây ra sự lãng phí năng lượng rất lớn.

Trong khi đó, các nguồn phế liệu, giấy rác, vỏ cây, dịch đen từ quá trình sản xuất bột giấy đang bị bỏ phí. Do đó, nghiên cứu chỉ ra rằng, đối với các doanh nghiệp vừa và nhỏ có thể ứng dụng sinh khối từ các phụ phẩm và phế thải từ chính các nhà máy giấy cho lò hơi để sản xuất ra hơi nước sẽ đảm bảo tự cung cấp năng lượng, giảm lượng điện phải mua.

Với các doanh nghiệp lớn, nhu cầu hơi nước trên 50 tấn hơi/giờ có thể sử dụng hệ thống đồng phát điện và nhiệt từ năng lượng sinh khối thông qua lò hơi và tua bin hơi nước. Điều này sẽ giúp giảm chi phí điện nhiều hơn so với phương án chỉ thay thế lò đốt than để phát nhiệt. 

Việc sử dụng lò hơi sinh khối để sản xuất hơi nước hoặc hệ thống đồng phát CHP là cơ hội sử dụng năng lượng sinh học khả thi trong ngành này. Nguồn cung cấp nhiên liệu sinh khối đáng tin cậy là rất quan trọng cho quyết định lắp đặt lò hơi. Hình thức mua bán hơi nước theo ESCO nên đóng vai trò quan trọng trong việc khuyến khích ứng dụng lò hơi sinh khối cho ngành.