ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA SAU ĐẠI HỌC NGUYỄN VĂN MINH NGHIÊN CỨU TIỀM NĂNG ÁP DỤNG CƠ CHẾ PHÁT TRIỂN SẠCH NHẰM GIẢM NHẸ PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH TRONG KHAI THÁC THAN ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Hà Nội – 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA SAU ĐẠI HỌC NGUYỄN VĂN MINH NGHIÊN CỨU TIỀM NĂNG ÁP DỤNG CƠ CHẾ PHÁT TRIỂN SẠCH NHẰM GIẢM NHẸ PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH TRONG KHAI THÁC THAN ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Chuyên ngành: BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Mã số: chương trình đào tạo thí điểm Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Chí Quang Hà Nội - 2014 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN 13 1.1 Tổng quan Công ƣớc khí hậu, Nghị định thƣ Kyoto Cơ chế phát triển 13 1.1.1 Công ước khí hậu 13 1.1.2 Nghị định thư Kyoto 16 1.1.3 Thực trạng phát triển Cơ chế phát triển giới 21 1.1.4 Thực Nghị định thư Kyoto Cơ chế phát triển Việt Nam 22 1.1.5 Những thách thức vấn đề đặt 24 1.2 Tổng quan công nghệ khí hóa than ngầm, công nghệ thu hồi lƣu giữ các-bon 28 1.2.1 Công nghệ khí hóa than ngầm 28 1.2.2 Công nghệ Thu hồi lưu trữ các-bon 36 1.3 Tổng quan nguồn tài nguyên than Đồng sông Hồng 46 CHƢƠNG ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP TÍNH TOÁN 48 2.1 Đối tƣợng tính toán 48 2.2 Phƣơng pháp tính toán giảm phát thải cho UCG-CCS 48 2.2.1 Cách tiếp cận 48 2.2.2 Phương pháp tính toán 49 CHƢƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 53 3.1 Áp dụng công nghệ UCG mỏ Bình Minh 53 3.1.1 Lượng than tiêu thụ 55 3.1.2 Phát thải khí nhà kính 57 3.2 Kết tính toán tiềm giảm nhẹ phát thải khí nhà kính áp dụng công nghệ CCS 60 3.2.1 Phát thải đường sở 62 3.2.2 Phát thải dự án 62 3.2.3 Giảm phát thải 65 3.3 Tổng lƣợng giảm phát thải từ UCG kết hợp với CCS 65 3.4 Đánh giá tiềm giảm phát thải khí nhà kính áp dụng tổ hợp công nghệ UCG-CCS khai thác than Đồng sông Hồng 65 KẾT LUẬN 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành chương trình cao học có sở, tảng kiến thức viết luận văn này, trước tiên, xin gửi lời cảm ơn đến tất quý thầy cô giảng dạy chương trình cao học Biến đổi khí hậu truyền đạt kiến thức, hướng dẫn phương pháp nghiên cứu, học tập xin cảm ơn thầy cô, cán Khoa sau Đại học, Đại học Quốc gia Hà Nội nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ, động viên toàn thể học viên trình học tập Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến Tiến sỹ Nguyễn Chí Quang dành thời gian, hướng dẫn tận tình giúp đỡ hoàn thành luận văn tốt nghiệp Cuối xin gửi lời cám ơn đến gia đình, bạn bè, đồng nghiệp động viên, khuyến khích tạo điều kiện tốt cho trình thực luận văn tốt nghiệp Hà Nội, ngày tháng Học viên Nguyễn Văn Minh năm 2014 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT AAU Assigned Amount Unit Đơn vị định lượng BĐKH Biến đổi khí hậu CCGT Combined Cycle Gas Turbine Tuabin khí chu trình hỗn hợp CCS Carbon Capture and Storage Thu hồi lưu trữ các-bon CDM Clean Development Mechanism Cơ chế phát triển CER Certified Emission Reduction Chứng giảm phát thải chứng nhận COP Conference of the Parties Hội nghị bên DNA Designated National Authority Cơ quan thẩm quyền nước DOE Designated Operational Entity Tổ chức nghiệp vụ EB định EB Executive Board Ban Chấp hành quốc tế CDM ECN Energy research Centre of the Netherlands Trung tâm Nghiên cứu Năng lượng Hà Lan ET Emissions Trading Cơ chế mua bán quyền phát thải FAO Food and Agriculture Organization of the United Nations Tổ chức Nông Lương Liên hợp quốc INC Intergovernmental Negotiating Committee Ủy ban Hiệp thương liên Chính phủ IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change Ban liên Chính phủ biến đổi khí hậu JCM Joint Crediting Mechanism Cơ chế tín chung JI Joint Implementation Cơ chế đồng thực KNK Khí nhà kính KTTVBĐKH Khí tượng Thủy văn Biến đổi khí hậu PDD Project Design Document Văn kiện thiết kế dự án theo CDM PIN Project Idea Note Tài liệu ý tưởng dự án theo CDM ppm part per million Phần triệu thể tích TKV Tập đoàn Công nghiệp Than – Khoáng sản Việt Nam TNMT Bộ Tài nguyên Môi trường UCG Underground Coal Gasification Khí hóa than ngầm UNEP United Nations Environment Programme Chương trình Môi trường Liên hợp quốc UNFCCC United Nations Framework Convention on Climate Change Công ước khung Liên hợp quốc biến đổi khí hậu USD Đô la Mỹ WMO World Meteorological Organization Tổ chức Khí tượng Thế giới DANH MỤC BẢNG Chƣơng Bảng 1.1 Các khí nhà kính, tiềm nóng lên toàn cầu nguồn phát sinh 17 Bảng 1.2 Các dự án CDM tiềm 20 Bảng 1.3 Tình hình đăng ký dự án CDM giới 21 Bảng 1.4 Kết kiểm kê khí nhà kính năm 1994, 2000, 2005 2010 25 Bảng 1.5 Tổng phát thải khí nhà kính ước tính cho năm 2020 2030 26 Chƣơng Bảng 3.1 Một số thông số đầu vào 55 Bảng 3.2 Tổng lượng than tiêu thụ giai đoạn năm 56 Bảng 3.3 Tổng lượng phát thải khí CO2 57 Bảng 3.4 Tổng lượng phát thải khí CO4 59 Bảng 3.5 Tổng lượng khí CO2 thất thoát trình CCS 64 DANH MỤC HÌNH Chƣơng Hình 1.1 Quá trình đời Nghị định thư Kyoto Cơ chế 19 Hình 1.2 Tỷ lệ loại hình dự án CDM đăng ký giới 21 Hình 1.3 Tỷ lệ phân bổ dự án CDM giới 23 Hình 1.4 Số lượng dự án CDM đăng ký quốc gia Đông Nam Á 24 Hình 1.5 Lượng CER cấp cho quốc gia Đông Nam Á 24 Hình 1.6 Tổng phát thải khí nhà kính năm 2010 ước tính cho năm 2020 năm 2030 26 Hình 1.7 Tổng mức phát thải theo kịch giá nhiên liệu hóa thạch khác 2012-2030 27 Hình 1.8 Mô hình UCG-CSS 29 Hình 1.9 Bản đồ phân bố dự án UCG quốc gia 30 Hình 1.10 Tình hình thực dự án UCG giới 31 Hình 1.11 Phạm vị áp dụng công nghệ UCG theo độ sâu vỉa than giới 32 Hình 1.12 Sơ đồ khu vực phản ứng UCG 35 Hình 1.13 Quy trình thu hồi các-bon phát thải từ UCG lưu trữ 37 Hình 1.14 Thu hồi, vận chuyển lưu trữ các-bon 38 Hình 1.15 Mô tả thu hồi CO2 trước trình đốt cháy 39 Hình 1.16 Mô tả thu hồi CO2 sau trình đốt cháy 40 Hình 1.17 Mô tả thu khí nhờ đốt nhiên liệu oxy 41 Hình 1.18 Mô tả trình thu hồi CO2 42 Hình 1.19 Vận chuyển CO2 43 Hình 1.20 Các địa điểm lưu trữ CO2 44 Hình 1.21 Bơm CO2 để thu hồi dầu 45 Chƣơng Hình 3.1 Quy trình UCG 53 Hình 3.2 Sơ đồ công nghệ UCG thử nghiệm Bình Minh – Khoái Châu 54 Hình 3.3 Khí hóa than ngầm kết hợp thu hồi lưu trữ các-bon 61 Hình 3.4 Sơ đồ hoạt động CCS khu thử nghiệm Bình Minh – Khoái Châu 62 Hình 3.5 So sánh chi phí thực dự án có CCS CCS 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt 1) Bộ Tài nguyên Môi trường (2014), Báo cáo cập nhật hai năm lần lần thứ Việt Nam cho Công ước khung Liên hợp quốc biến đổi khí hậu 2) Bộ Tài nguyên Môi trường (2003), Thông báo quốc gia Việt Nam cho Công ước khung Liên hợp quốc biến đổi khí hậu 3) Bộ Tài nguyên Môi trường (2010), Thông báo quốc gia lần thứ hai Việt Nam cho Công ước khung Liên hợp quốc biến đổi khí hậu 4) Công ty Năng lượng sông Hồng (2009), Tập đoàn Công nghiệp Than – Khoáng sản Việt Nam, Dự án thử nghiệm khí hoá than ngầm lòng đất 5) Cục Khí tượng Thủy văn Biến đổi khí hậu, Bộ Tài nguyên Môi trường, Các báo cáo liên quan đến Cơ chế phát triển 6) Nguyễn Đức Minh & Nguyễn Tiến Nguyên (dịch) (2004), Sách hướng dẫn Cơ chế phát triển sạch, UV Rheinland Hong Kong Ltd and CREE 7) Thủ tướng Chính phủ, Quyết định số 60/QĐ-TTg ngày 09 tháng 01 năm 2012 phê duyệt Quy hoạch phát triển ngành than Việt Nam đến năm 2020 8) Vụ Hợp tác Quốc tế, Bộ Tài nguyên Môi trường (dịch) (1999), Công ước khung Liên hợp quốc biến đổi khí hậu, Liên hợp quốc 9) Vụ Hợp tác Quốc tế, Bộ Tài nguyên Môi trường (dịch) (2000), Nghị định thư Kyoto, Liên hợp quốc 10) Vụ Hợp tác Quốc tế, Bộ Tài nguyên Môi trường (dịch) (2005), Giới thiệu Cơ chế phát triển sạch, Trung tâm Hợp tác Năng lượng Môi trường UNEP 69 Tiếng Anh 11) DECC (2013), Electricity Generation Costs 2013 with UCG information from the Research Fund for Coal and Steel of the European Commission UCG & CO2 Storage 12) Intergovernmental Panel on Climate Change (2005), Special Report on Carbon Dioxide Capture and Storage 13) John Pichtel (2005), Waste Management Practices: Municipal, Hazardous, and Industrial 14) Mitsubishi Securities (2005), Recovery of anthropogenic CO2 from large industrial GHG emission sources and its storage 15) Tim Dixon, Gregory Leamon, Paul Zakkour, Luke Warren (2013), CCS projects as Kyoto Protocol CDM activities 16) The Burton et al (2007), Underground coal gasification 17) The Global CCS Institue (2014), The Global Status of CCS 18) United Nations Framework Convention on Climate Change (2012), Decision 10/CMP.7 Modalities and procedures for carbon dioxide capture and storage in geological formations as clean development mechanism project activities Trang thông tin điện tử (Website) 19) http://cd4cdm.org 20) http://www.cdm.unfccc.int 21) http://www.cdmrulebook.org 22) http://www.epa.gov 23) http://www.globalccsinstitute.com 24) http://www.lincenergy.com 25) http://www.noccop.org.vn 26) http://www.ucgassociation.org 27) http://www.unfccc.int 28) http://www.worldcoal.org 70