Mời quý đối tác đọc Kịch bản Phát triển Hydrogen Xanh Việt Nam của nhóm tác giả Phạm Duy Hoàng và Ngô Thị Tố Nhiên, tải file theo link dưới đây. Ông Phạm Duy Hoàng là Chuyên gia Nghiên cứu
Sáng kiến về Chuyển dịch năng lượng Việt Nam (VIETSE)
Bà Ngô Thị Tố Nhiên là Giám đốc điều hành
Sáng kiến về Chuyển dịch năng lượng Việt Nam
Tóm tắt
Hydrogen có thể tạo ra nhiệt lượng cao và phục vụ sản xuất điện mà không thải ra các chất gây ô nhiễm hoặc khí nhà kính. Trong quá trình chuyển dịch năng lượng hướng tới mục tiêu hướng tới mức phát thải ròng bằng 0, hydrogen đóng một vai trò quan trọng trong quá trình khử carbon từ các lĩnh vực hiện phụ thuộc vào nguồn nhiên liệu hóa thạch, như giao thông vận tải và công nghiệp. Hơn nữa, hydrogen cũng góp phần phát triển kinh tế xã hội trong tương lai, như gia tăng cơ hội việc làm, nâng cao thu nhập và đóng góp vào tăng trưởng GDP. [1], [2], [3], [4].
Nhu cầu hydrogen toàn cầu là 87 triệu tấn vào năm 2020. Tuy nhiên, 96% hydrogen toàn cầu hiện nay được sản xuất từ khí đốt tự nhiên hoặc than đá do chi phí sản xuất và công nghệ sẵn có [1]. Chi phí sản xuất hydrogen từ các nguồn năng lượng tái tạo được kỳ vọng sẽ trở nên cạnh tranh hơn vào cuối thập kỷ này [5], tạo ra cơ hội lớn để phát triển ngành công nghiệp hydrogen xanh trong tương lai. Dự báo nhu cầu hydrogen toàn cầu được là 500-600 triệu tấn vào năm 2050 [5]. Hiện nay hơn 20 quốc gia đã công bố chiến lược và lộ trình phát triển hydrogen, bao gồm Đức, Pháp, Úc, Nhật Bản, Hàn Quốc, v.v. Đơn cử, theo lộ trình hydrogen của châu Âu, tỷ lệ đảm nhận của hydrogen có thể chiếm tới 24% tổng nhu cầu năng lượng trong công nghiệp, giao thông, sưởi ấm và sản xuất điện vào năm 2050 [3]. Nghiên cứu của IAEA (2022) chỉ ra rằng, chi phí sản xuất hydrogen xanh ở Việt Nam có thể rẻ hơn so với hydrogen lam vào năm 2028 [6].
Phát triển hydrogen xanh là cần thiết cho quá trình chuyển dịch năng lượng của Việt Nam. Hydrogen xanh có thể góp phần giúp Việt Nam thực hiện hóa các cam kết đầy tham vọng tại COP26 thông qua giảm lượng khí thải carbon từ hoạt động sản xuất điện, giao thông vận tải và công nghiệp, tăng cường đa dạng nguồn năng lượng và giảm nhu cầu nhập khẩu than. Định hướng phát triển và ứng dụng hydrogen đã được đề cập trong Nghị quyết số 55/NQ-TW của Ban Chấp hành Trung ương Đảng, dự thảo Quy hoạch phát triển điện lực giai đoạn 2021 - 2030, có xét đến năm 2045 (Dự thảo PDP8, 2022), Quy hoạch tổng thể năng lượng quốc gia giai đoạn 2021 - 2030, tầm nhìn đến năm 2050 (Dự thảo NEP, 2022), Quốc gia kế hoạch hành động về tăng trưởng xanh giai đoạn 2021-2030 (Quyết định 882/QĐ-TTg/2022), Phê duyệt Đề án nhiệm vụ, giải pháp thực hiện kết quả COP26 về biến đổi khí hậu (Quyết định 888/QĐ-TTg/2022), và Chiến lược quốc gia về biến đổi khí hậu đến năm 2050 (Quyết định 896/QĐ-TTg/2022). Theo đó, hydrogen xanh được định hướng sử dụng trong các ngành công nghiệp, giao thông vận tải và đốt kèm trong các nhà máy điện than và điện khí.
Hydrogen góp phần quan trọng vào quá trình khử carbon từ các ngành hiện đang phụ thuộc nhiều vào nhiên liệu hóa thạch, như ngành công nghiệp, giao thông vận tải và sản xuất điện; quá trình chuyển dịch năng lượng và xây dựng lộ trình hướng đến mục tiêu phát thải ròng bằng 0. Nền kinh tế hydrogen góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế xã hội trong tương lai, bao gồm gia tăng cơ hội việc làm, nâng cao thu nhập và tăng trưởng GDP. [1],[2], [3], [4].
Nhu cầu hydrogen toàn cầu hiện tại là 87 triệu tấn và được dự báo sẽ tăng lên 500-600 triệu tấn vào năm 2050 [5]. 96% hydrogen toàn cầu được sản xuất từ khí tự nhiên hoặc than đá do chi phí sản xuất và độ chín về công nghệ [1]. Tuy nhiên, với kỳ vọng chi phí sản xuất hydrogen xanh từ các nguồn năng lượng tái tạo ngày càng giảm, ngành công nghiệp sản xuất hydrogen xanh được dự đoán sẽ mở rộng vào cuối thập kỷ này. Một số quốc gia như Đức, Pháp, Úc, Nhật Bản và Hàn Quốc, đã công bố chiến lược và lộ trình phát triển hydrogen. Ví dụ, lộ trình phát triển hydrogen của châu Âu dự báo hydrogen có thể chiếm tới 24% tổng nhu cầu năng lượng vào năm 2050 [3].
Trong tương lai, hydrogen sẽ tiếp tục được sử dụng trong các ngành công nghiệp hiện hữu và mở rộng sang một số lĩnh vực mới như ngành công nghiệp nặng, giao thông, nhiệt và sản xuất điện. Tuy nhiên, ứng dụng hydrogen trong các lĩnh vực mới này phải có một lộ trình cụ thể, xem xét mức độ sẵn sàng của công nghệ, hiệu quả sử dụng năng lượng, khả năng cạnh tranh với các công nghệ sạch khác như điện khí hóa, an ninh nguồn cung, lưu trữ, vận chuyển và chuỗi cung ứng. Ngoài việc mở rộng quy mô sản xuất, quá trình nghiên cứu, thử nghiệm và đổi mới công nghệ cần phải thực hiện liên tục nhằm nâng cao hiệu quả và hiệu suất của toàn bộ chuỗi giá trị hydrogen.
Ở Việt Nam, sản xuất và tiêu thụ hydrogen đang ở quy mô nhỏ và sử dụng tại chỗ. Năm 2020, khoảng 496 nghìn tấn hydrogen xám được tiêu thụ. Trong đó, hơn 99,5% sử dụng trong các nhà máy lọc dầu và phân bón, phần còn lại chủ yếu được sử dụng trong ngành công nghiệp ủ thép và kính nổi.
Phát triển hydrogen xanh được xem là cấp thiết trong quá trình chuyển dịch năng lượng tại Việt Nam. Một số chính sách đã đặt nền tảng cho phát triển hydrogen xanh tại Việt Nam, có thể kể đến như Nghị quyết 55/NQ/TW/20201; Quyết định 1266/QĐ-TTg/20202; Quyết định 876/QĐ-TTg/20223; Quyết định 882/QĐ-TTg/20224; Quyết định 888/QĐ-TTg/20225; Quyết định 896/QĐ-TTg/20226; Dự thảo Quy hoạch điện VIII7 (Dự thảo PDP8, 2022); và Dự thảo Quy hoạch tổng thể năng lượng quốc gia8 (Dự thảo NEP, 2022). Theo đó, phát triển sản xuất và ứng dụng hydrogen trong lĩnh vực công nghiệp, giao thông, sản xuất điện và các nguồn năng lượng xanh đang được thúc đẩy ở Việt Nam hướng tới mục tiêu phát thải ròng bằng “0” ở cả cấp quốc gia và cấp ngành vào năm 2050.
Việt Nam có nhiều tiềm năng để sản xuất hydrogen xanh từ các nguồn năng lượng tái tạo. Dựa trên bản đồ bức xạ mặt trời và tốc độ gió, tiềm năng sản xuất hydrogen xanh tối đa theo lý thuyết của Việt Nam là khoảng 52,9 - 58,5 triệu tấn mỗi năm, sử dụng công nghệ điện phân hiện có và nguồn năng lượng tái tạo dư thừa. Tuy nhiên, để đạt được tiềm năng tối đa này đòi hỏi phải tăng cường phát triển các nguồn năng lượng tái tạo, cơ sở hạ tầng và hiệu quả năng lượng cũng như công nghệ sản xuất. Thúc đẩy khai thác tiềm năng của năng lượng tái tạo là cần thiết, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình chuyển dịch năng lượng và giảm phát thải ở cấp ngành của Việt Nam. Nghiên cứu đề xuất triển khai hydrogen xanh trong các ngành kinh tế của Việt Nam như sau:
- Thay thế dần hydrogen xám hiện đang sử dụng trong các nhà máy lọc dầu, phân bón và hóa chất: Thay thế hydrogen xám bằng hydrogen xanh trong các ngành hiện hữu có thể thực hiện dễ dàng và không gặp phải nhiều thách thức trong quá trình chuyển đổi.
- Sử dụng hydrogen xanh trong lĩnh vực sản xuất thép và xi măng: Hiện tại, sử dụng hydrogen trong các ngành này hiện đang gặp nhiều thách thức do công nghệ chưa sẵn sàng và hiệu quả sử dụng năng lượng thấp. Ứng dụng được mong đợi triển khai rộng rãi sau năm 2030 khi công nghệ đã tiến bộ.
& Sử dụng hydrogen xanh làm nhiên liệu thay thế cho hoạt động xe tải đường dài, đường sắt, đường thuỷ và hàng không: Việc sử dụng hydrogen làm nhiên liệu trong các phương thức vận chuyển này vẫn đang trong giai đoạn phát triển, nghiên cứu thí điểm và dự đoán có thể triển khai rộng rãi sau năm 2030. Phát triển cơ sở hạ tầng pin nhiên liệu là một trong những thách thức cần phải vượt qua.
Sử dụng hydrogen xanh để lưu trữ và các nguồn điện linh hoạt thay vì đốt kèm trong các nhà máy điện than và điện khí: Đồng đốt hydrogen và amoniac có thể không phải là một lựa chọn thiết thực để giảm lượng khí thải của các nhà máy điện than và điện khí trong những năm tới do đồng đốt hydrogen và amoniac rất đắt đỏ và kém hiệu quả. Trong dài hạn, các nhà máy đốt hydrogen và ammoniac có thể là một lựa chọn linh hoạt ít phát thải.
Xuất khẩu hydrogen xanh: Ngoài sản xuất cho nhu cầu trong nước, hydrogen xanh cũng có thể hướng tới xuất khẩu sang các thị trường tiềm năng để hỗ trợ phát triển kinh tế xã hội và tăng trưởng nền kinh tế hydrogen.
Nghiên cứu ước tính nhu cầu tiềm năng về hydrogen xanh ở Việt Nam vào năm 2050 là khoảng 4,42 - 9,17 triệu tấn. Nhu cầu lớn nhất là từ các nguồn điện linh hoạt, ước tính vào khoảng 1,97 - 4,29 triệu tấn. Nhu cầu hydrogen xanh trong lĩnh vực công nghiệp và giao thông sẽ lần lượt trong khoảng 1,88 - 2,85 triệu tấn và 0,56 - 1,4 triệu tấn. Để đáp ứng nhu cầu này sẽ cần phải bổ sung 230 - 477 TWh từ năng lượng tái tạo, tương đương 17% - 35,5% tổng sản lượng điện quốc gia vào năm 2050.
Để phát triển ngành công nghiệp hydrogen xanh, Việt Nam cần có chính sách cụ thể nhằm thu hút vốn, khuyến khích sản xuất và tiêu thụ. Trước mắt, Việt Nam nên nghiên cứu và triển khai các dự án thí điểm và thiết lập các quy định, tiêu chuẩn, hướng dẫn và chính sách cho phát triển hydrogen xanh. Trong dài hạn, tăng cường đầu tư vào cơ sở hạ tầng và chuỗi cung ứng hydrogen là cần thiết để đáp ứng tốt nhu cầu tiềm năng trong tương lai. Các chính sách ngắn hạn được đề xuất bao gồm:
& Xây dựng lộ trình phát triển hydrogen để thiết lập các mục tiêu và chiến lược cụ thể cho từng cấp ngành triển khai thực hiện.
- Xây dựng bộ khung chính sách, quy định và hướng dẫn để thúc đẩy phát triển hydrogen xanh.
- Xây dựng và triển khai các dự án thí điểm.
- Xây dựng các chính sách cụ thể để khuyến khích sản xuẩt và sử dụng hydrogen xanh, tăng cường đầu tư vào cơ sở hạ tầng, chuỗi cung ứng và hỗ trợ phát triển công nghệ.
- Tăng cường các chính sách phát triển và tối ưu hóa các nguồn năng lượng tái tạo như chính sách sử dụng không gian biển và phát triển điện gió ngoài khơi.
- Xây dựng các tiêu chuẩn, hướng dẫn kỹ thuật về an toàn trong sản xuẩt, bảo quản, vận chuyển và sử dụng hydrogen.
- Phát triển các công cụ chính sách, chẳng hạn như định giá carbon nhằm thúc đẩy sử dụng hydrogen xanh thay thế nhiên liệu hóa thạch.
Kịch Bản Phát Triển Hydrogen Xanh Việt Nam Của Tác Giả Phạm Duy Hoàng Và Ngô Thị Tố Nhiên ( tải về file PDF)
