Tóm tắt Luận án tiến sĩ Kinh tế: Mô hình tính toán giảm phát thải khí nhà kính trong ngành năng lượng và lâm nghiệp theo hướng xã hội các bon thấp

Chia sẻ: Huc Ninh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:27

Thêm vào BST

Báo xấu

33
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu chính của nghiên cứu là xây dựng mô hình cho phép tính toán giảm phát thải khí nhà kính trong ngành năng lượng và lâm nghiệp theo mục tiêu của xã hội các bon thấp (đạt được yêu cầu giảm phát thải trong khi vẫn đảm bảo trình độ phát triển kinh tế đặt ra), áp dụng cho Việt Nam giai đoạn 2010 – 2030.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt Luận án tiến sĩ Kinh tế: Mô hình tính toán giảm phát thải khí nhà kính trong ngành năng lượng và lâm nghiệp theo hướng xã hội các bon thấp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN HOÀNG LAN MÔ HÌNH TÍNH TOÁN GIẢM PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH TRONG NGÀNH NĂNG LƢỢNG VÀ LÂM NGHIỆP THEO HƢỚNG XÃ HỘI CÁC BON THẤP Chuyên ngành: Quản lý Công nghiệp Mã số: 62340414 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KINH TẾ Hà Nội – 2017
CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI: TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. TRẦN VĂN BÌNH PHẢN BIỆN 1: PHẢN BIỆN 2: PHẢN BIỆN 3: Luận án được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá Luận án tiến sĩ cấp Trường họp tại Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Vào hồi …..giờ, ngày……tháng…..năm …… Có thể tìm hiểu Luận án tại thư viện: 1. Thư viện Tạ Quang Bửu – Trường ĐHBK Hà Nội 2. Thư viện Quốc gia Việt Nam
1 PHẦN MỞ ĐẦU 1.Tính cấp thiết của đề tài Với sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế cũng như dân số, vấn đề môi trường càng trở nên quan trọng. Nhu cầu năng lượng ngày càng tăng đặc biệt đối với nhiên liệu hóa thạch đã khiến Việt Nam phải đối diện với các vấn đề về chất thải rắn, lỏng và khí. Bên cạnh đó, sự thay đổi mục đích sử dụng đất phục vụ cho các nhu cầu kinh tế và xã hội đã có tác động không nhỏ đến môi trường. Trong thế kỷ này, ảnh hưởng của các Khí nhà kính (KNK) càng trở nên trầm trọng hơn với những dự báo về nhiệt độ bề mặt trái đất tăng khoảng 2,9 độ, mức nước biển tăng từ 39 đến 54 cm vào cuối thế kỷ này. Vì vậy, các hậu quả do nó gây nên rất lớn trong đó Việt Nam là một trong 5 quốc gia chịu tác động lớn nhất của biến đổi khí hậu. Theo dự báo, Việt Nam có thể chịu thiệt hại khoảng 10 tỷ đô la do sự phá hủy các công trình, hệ thống cơ sở vật chất ven biển. Hiên tại, tuy rằng mức phát thải của của các nước đang phát triển còn thấp so với các nước phát triển, nhưng mức tăng của các nước đang phát triển được dự báo sẽ tăng rất nhanh trong tương lai. Việt Nam cũng không nằm ngoài xu hướng này. Theo số liệu về kiểm kê khí nhà kính tại Việt Nam, năm 1994, Việt Nam phát thải 103 triệu tấn CO2 tương đương; đến 1998 đã tăng lên 121 triệu tấn CO2 tương đương và tăng gấp đôi 247 triệu tấn CO2 tương đương vào năm 2010. Rõ ràng các nước đang phát triển như Việt Nam mặc dù cường độ phát thải KNK thấp so với các nước đang phát triển nhưng lại là những quốc gia chịu ảnh hưởng lớn từ biến đổi khí hậu. Do vậy, chúng ta cần có những hành động để giảm bớt việc gia tăng nhanh chóng lượng KNK phát thải toàn cầu để giảm thiểu các hậu quả do biến đổi khí hậu. Nhận thức được điều này, Việt Nam đã ký vào Hiệp ước khung về biến đổi khí hậu, ký và phê chuẩn Hiệp định Kyoto vào 25 tháng 9 năm 2002. Việt Nam cũng tham gia các cam kết trong Hội nghị thượng đỉnh khí hậu thế giới COP21. Việt Nam cam kết giảm 8% lượng phát thải khí nhà kính vào năm 2030 và có thể tới 25% nếu có sự hỗ trợ về tài chính từ quốc tế. Như vậy, để đảm bảo sự phát triển kinh tế, việc sử dụng ngày càng nhiều năng lượng và khai thác các nguồn tài nguyên là không thể tránh khỏi. Nhưng với xu
2 thế phát triển của thế giới trong tương lai là khai thác sử dụng tài nguyên đi đôi với bảo vệ môi trường, giảm phát thải KNK hướng tới một xã hội các bon thấp. Với định hướng như vậy, Việt Nam rất cần các nghiên cứu để thấy được các bước đi trong lộ trình tiến tới một xã hội các bon thấp. Các nghiên cứu hiện tại thường xem xét các ngành một cách riêng rẽ, như ngành năng lượng, nông nghiệp, lâm nghiệp mà chưa có nghiên cứu nào đánh giá xã hội các bon thấp như là một mối liên hệ tổng thể giữa các ngành. Như vậy Việt Nam cần một nghiên cứu về xây dựng xã hội các bon thấp, nghiên cứu sẽ bao phủ các mảng của phát thải khí nhà kính: các ngành liên quan đến sử dụng năng lượng và không liên quan đến sử dụng năng lượng, các yếu tố liên quan đến công nghệ và các yếu tố liên quan đến nhận thức hành vi của con người là hết sức cấp thiết để đạt được các mục tiêu về giảm phát thải, giảm tác động của biến đổi khí hậu đến Việt Nam. 2. Câu hỏi nghiên cứu Các câu hỏi nghiên cứu được đặt ra trong luận án này bao gồm: Xã hội các bon thấp là gì và đặc trưng của xã hội các bon thấp? Phát thải và hấp thụ khí nhà kính được tính toán như thế nào trong ngành năng lượng và lâm nghiệp? Sử dụng mô hình nào để phân tích giảm phát thải KNK theo hướng xã hội các bon thấp? Vai trò của các ngành năng lượng và lâm nghiệp trong giảm phát thải KNK như thế nào? 3. Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu chính của nghiên cứu là xây dựng mô hình cho phép tính toán giảm phát thải khí nhà kính trong ngành năng lượng và lâm nghiệp theo mục tiêu của xã hội các bon thấp (đạt được yêu cầu giảm phát thải trong khi vẫn đảm bảo trình độ phát triển kinh tế đặt ra), áp dụng cho Việt Nam giai đoạn 2010 – 2030. Các nhiệm vụ nghiên cứu bao gồm Tổng quan tình hình nghiên cứu về khí nhà kính và xã hội các bon thấp, các phương pháp tính toán phát thải khí nhà kính từ ngành lâm nghiệp và năng lượng.
3 Xây dựng mô hình tính toán giảm phát thải KNK theo hướng xã hội các bon thấp. Mô hình được xây dựng dựa trên việc phân tích, đánh giá hiện trạng các ngành năng lượng và lâm nghiệp (đánh giá về mặt công nghệ, sử dụng năng lượng và phát thải/hấp thụ khí nhà kính) Sử dụng mô hình để phân tích tiềm năng giảm phát thải KNK hướng tới xã hội các bon thấp cho Việt Nam giai đoạn 2010 – 2030 và hàm ý chính sách từ các phân tích. 4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu được tiến hành cho ngành năng lượng và lâm nghiệp Việt Nam. Các phân tích hiên trạng cho ngành năng lượng và lâm nghiệp được tiến hành cho giai đoạn 2000 – 2015, nghiên cứu về giảm phát thải KNK theo mục tiêu xã hội các bon thấp được thực hiện cho giai đoạn 2010 – 2030. Trong luận án, các KNK xem xét bao gồm khí các bon níc (CO2) và khí Mê tan (CH4). Các phát thải khí nhà kính trong quá trình sản xuất công nghiệp được xem xét cộng gộp với phát thải do sử dụng năng lượng của quá trình đó. 5. Phƣơng pháp nghiên cứu Trong nghiên cứu tác giả sử dụng các phương pháp sau: Phương pháp thống kê, Phương pháp phân tích, Phương pháp mô hình hóa và sử dụng phần mềm MARKAL và FOREST làm công cụ hỗ trợ. Do đặc thù của nghiên cứu, các số liệu sử dụng cho nghiên cứu là các số liệu thứ cấp bao gồm các thông tin, số liệu sẵn có, được một cơ quan tổ chức thống kê. Các số liệu này được thu thập từ các nguồn sau như các báo cáo của tổ chức (Tổng cục thống kê, Viện năng lượng, Tổng cục lâm nghiệp, các cơ quan viện chuyên ngành có liên quan) và hệ thống cơ sở dữ liệu của các nghiên cứu trước đây. Phương pháp hệ thống, tổng hợp, phân tích: xử lý các số liệu đầu vào, đầu ra cũng như xem xét, giải quyết vấn đề đặt ra. 6. Ý nghĩa của đề tài Ý nghĩa khoa học của đề tài Luận án đã hệ thống hóa lý thuyết về phát thải KNK và xã hội các bon thấp, xây dựng mô hình giảm phát thải KNK hướng đến mục tiêu xã hội các bon thấp, trong mô hình xem xét đến hai ngành năng lượng và lâm nghiệp. Luận án đã
4 góp cho khoa học về phát triển kinh tế cùng với bảo vệ môi trường. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài Luận án đã xây dựng bộ công cụ cho phép lượng hóa việc giảm phát thải KNK và áp dụng vào điều kiện thực tế Việt Nam trong việc tính toán giảm phát thải KNK cho hai ngành năng lượng và lâm nghiệp giai đoạn 2010 - 2030. Các kết quả tính toán và hàm ý chính sách rút ra từ các phân tích kết quả có thể được sử dụng như một kênh tham khảo đối với các nhà nghiên cứu chính sách trong lĩnh vực năng lượng, lâm nghiệp cũng như trong tính toán phát thải KNK và bảo vệ môi trường. 7. Các kết quả đạt đƣợc và các đóng góp mới Các kết quả mới đạt được trong nghiên cứu bao gồm: - Đưa ra mô hình lý thuyết cho ngành năng lượng và lâm nghiệp. Mô hình cho tính toán giảm phát thải KNK đến mục tiêu xã hội các bon thấp. - Dựa trên kết quả của áp dụng mô hình tính toán cho Việt Nam giai đoạn 2010 – 2030, luận án đưa ra các phân tích về sự thay đổi cơ cấu ngành năng lượng và lâm nghiệp để đáp ứng yêu cầu về giảm phát thải KNK, các kết quả về chi phí và chi phí giảm phát thải trong ngành năng lượng và lâm nghiệp. 8. Cấu trúc của luận án Luận án gồm mở đầu, kết luận và 4 chương chính. Chương 1: Tổng quan về phát thải khí nhà kính và xã hội các bon thấp Chương 2: Phương pháp luận xây dựng mô hình tính toán giảm phát thải khí nhà kính theo hướng xã hội các bon thấp Chương 3: Phân tích hiện trạng kinh tế, phát thải khí nhà kính ở Việt Nam và xây dựng kịch bản cho mô hình nghiên cứu Chương 4: Áp dụng mô hình tính toán giảm phát thải khí nhà kính với các kịch bản hướng tới xã hội các bon thấp cho Việt Nam giai đoạn 2010 – 2030
5 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH VÀ XÃ HỘI CÁC BON THẤP 1.1 Các khái niệm cơ bản 1.1.1 Khái niệm khí nhà kính (KNK) Khí nhà kính là các khí gây ra hiệu ứng nhà kính được đặc trưng bởi “tiềm năng gây nóng lên toàn cầu” (global warming potentials – GWPs) của một tấn KNK với một tấn CO2 trong khoảng thời gian xác định (100 năm). Các KNK chính bao gồm: Các bon níc (CO2), Mêtan (CH4), Đinitơ mônôxít (N2O). 1.1.2 Khái niệm xã hội các bon thấp Xã hội các bon thấp (Low-carbon society, LCS) là xã hội phát triển bền vững trên cơ sở phối hợp một cách hài hòa giữa phát triển kinh tế, xã hội và bảo vệ mội trường. Trong xã hội này, bảo vệ môi trường được xếp ngang bằng với các mục tiêu kinh tế xã hội khác. Xây dựng xã hội các bon thấp không chỉ tập trung vào giảm phát thải khí nhà kính mà còn giúp đạt được các mục tiêu phát triển quốc gia đặc biệt là phát triển bền vững và hiệu quả. 1.1.3 Các yếu tố ảnh hƣ ng đến phát thải KNK 1.1.3.1 Yếu tố công nghệ Các yếu tố liên quan đến công nghệ bao gồm: các công nghệ hiệu suất cao, tiết kiệm năng lượng, công nghệ thu giữ các bon (carbon capture and storage CCS), công nghệ sử dụng khí Hydro, công nghệ điện hạt nhân, công nghệ biến rác thành năng lượng 1.1.3.2 Yếu tố phi công nghệ Các yếu tố phi công nghệ có thể ảnh hưởng đến phát thải KNK bao gồm thuế các bon, hận thức của xã hội, lưu trữ các bon trong các khu rừng 1.2 Điểm lại các nghiên cứu trong nƣớc và ngoài nƣớc 1.2.1 Các nghiên cứu về phát thải Khí nhà kính Ủy ban liên quốc gia về biến đổi khí hậu (IPCC) cũng phát triển 400 kịch bản phát thải KNK bằng việc sử dụng các mô hình khác nhau. Một vài nghiên cứu gần đây đã chỉ ra mối quan hệ mật thiết giữa năng lượng và môi trường và đưa ra những phân tích, dự báo cho giai đoạn 2005 đến 2030.
6 Để giảm phát thải khí nhà kính (KNK), vai trò quan trọng của các thiết bị, công nghệ có hiệu suất cao là hết sức quan trọng trong chiến lược phát triển năng lượng đến. Mức giảm phát thải có thể đạt được là 15% so với phương án cơ sở. Ngoài ra, còn cần sự chuyển đổi sang các nguồn năng lượng mới, năng lượng tái tạo cũng như giảm nhu cầu năng lượng cuối cùng. Điều này sẽ có tác động qua lại với sự tăng trưởng kinh tế, giảm phát thải cũng làm tăng trưởng kinh tế chậm lại hay giảm phát thải sẽ dẫn đến giảm tổng sản phẩm quốc nội. Giảm phát thải cũng đồng nghĩa với sự thay đổi về cơ cấu công nghệ, cơ cấu năng lượng trong quy hoạch năng lượng tổng thể Việt Nam. Xét riêng về hệ thống điện, yếu tố môi trường được lượng hóa bằng chi phí môi trường trong hàm mục tiêu, chi phí này được xem xét như là thiệt hại do khí nhà kính đến hiện tượng nóng lên toàn cầu. Để có thể giảm phát thải, Trung Quốc phải thực thi các chính sách nhằm giảm nhu cầu năng lượng như khuyến khích các công nghệ hiện đại, hiệu quả cao, sử dụng năng lượng tái tạo, phát triển điện hạt nhân hoặc tăng thuế năng lượng. Nghiên cứu về các chính sách để ổn định mức tăng bức xạ trên phạm vi toàn cầu Jakeman và Fisher đã phát triển ba kịch bản tương ứng với việc (i) xem xét các ràng buộc về phát thải khí CO2 (không xem xét ngành trồng rừng và sự thay đổi trong sử dụng đất), (ii) các ràng buộc về KNK khác không xét đến ngành trồng rừng và sự thay đổi sử dụng đất, và (iii) ràng buộc về KNK khác có xét đến ngành trồng rừng và sự thay đổi sử dụng đất. Kết quả của nghiên cứu đã chỉ ra vai trò quan trọng của các KNK khác ngoài khí CO2 cũng như ngành trồng rừng trong việc giảm chi phí để đạt được các mục tiêu về ổn định mức tăng bức xạ toàn cầu. Bên cạnh đó, nghiên cứu cũng đưa ra các nhân tố quan trọng tác động đến lượng phát thải như dân số, tổng sản phẩm quốc nội, hệ số phát thải và mức phát thải giả thiết của sử dụng đất. Rừng được coi là một nguồn lưu trữ các bon đóng góp phần đáng kể vào việc giảm lượng khí nhà kính trong khí quyển. Đã có một số các nghiên cứu về mô hình lâm nghiệp ứng dụng ở phạm vi toàn cầu, quốc gia hoặc thành phố. Trên phạm vi toàn cầu, mô hình xác định mức lưu trữ các bon trong rừng trong nghiên cứu của Sohngen, B. et. Al. Với phạm vi quốc gia, trong nghiên cứu về
7 Hà Lan tác giả đã đề cập đến phát thải KNK từ sử dụng, chuyển đổi sử dụng đất, và giải pháp lưu giữ CO2 ở các khu rừng. Trong nghiên cứu cho nước Mỹ, tính toán chi phí lưu trữ các bon trong các khu rừng bằng việc xây dựng mô hình tính chi phí và tính lượng các bon lưu trữ, từ đó tính toán được chi phí lưu trữ trung bình cho 1 tấn các bon lưu trữ. Trong một nghiên cứu khác của Mỹ, tác giả Stavins xây dựng mô hình lựa chọn sử dụng đất cho mục đích trồng rừng hay sử dụng đất cho trồng cây nông nghiệp trên cơ sở tối đa hóa lợi ích thu được của người sở hữu đất, áp dụng tính toán cho một số vùng được lựa chọn của Mỹ và mở rộng kết quả tính toán cho toàn bộ quốc gia. Về phạm vi vùng, thành phố, mô hình được xây dựng để chọn thời điểm khai thác tối ưu để cực đại hóa lợi ích của người sở hữu rừng có tính đến giá các bon và ảnh hưởng của nguy cơ cháy rừng (áp dụng tính toán cho khu vực Tây bắc nước Pháp. Mô hình ước tính chi phí biên của lưu trữ các bon trong rừng vùng Tây Nam nước Pháp dựa trên các giả định (i) chỉ khai thác gỗ trong rừng (ii) nếu người sở hữu rừng kéo dài độ tuổi khai thác sẽ hưởng các ưu đãi từ chính sách thuế và trợ cấp (iii) người sở hữu rừng tối đa hóa lợi ích quy về hiện tại, từ đó xác định tính hiệu quả về mặt chi phí của hệ thống thuế các bon và trợ cấp. Ngoài ra còn các mô hình đánh giá lợi ích của việc phát triển cây/rừng trong thành phố (đánh giá trên số liệu của 5 thành phố thuộc Mỹ); mô hình để xác định tuổi khai thác tối ưu nhằm tối đa hóa giá trị hiện tại thuần của gỗ và lưu trữ các bon của rừng có xem xét đến giá các bon, mô hình xác định mức lưu trữ các bon trong bể chứa và mức khai thác rừng trên cơ sở tối đa hóa lợi ích tài chính của chủ sở hữu rừng với giả thiết các chủ sở hữu rừng tham gia vào thị trường các bon; họ sẽ được trả cho lượng các bon lưu trữ và phải chi trả cho lượng các bon phát thải ra môi trường. 1.2.2 Các nghiên cứu về xã hội các bon thấp Nghiên cứu về xã hội các bon thấp được khởi đầu từ Nhật Bản với các tính toán cho quốc gia, vùng, thành phố. Có các nghiên cứu đề cập đến thực hiện xã hội các bon thấp ở phạm vi vùng/thành phố như trong nghiên cứu của Kei Gomi. Nhật Bản có các nghiên cứu dài hạn hơn với mục tiêu xã hội các bon thấp với mức cắt giảm lượng KNK vào 2050 là 70% so với mức của năm 1990. Đồng
8 thời với nó là lộ trình công nghệ chiến lược cho các ngành năng lượng và tiêu thụ năng lượng để đảm bảo các ràng buộc về môi trường được đề cập trong nghiên cứu của Bộ môi trường Nhật Bản. Một số nghiên cứu tương tự cũng đã được thực hiện cho các quốc gia Ấn độ, Thái Lan, Indonesia và Malaysia. Đối với Việt Nam, nghiên cứu về xây dựng kịch bản xã hội các bon thấp được thực hiện bởi trường đại học Kyoto Nhật Bản. Trong nghiên cứu này, kịch bản được xây dựng cho năm 2030 và đánh giá sự tác động của các hành động/biện pháp giảm phát thải tới tổng phát thải vào năm 2030. Trong các nghiên cứu về xã hội các bon thấp, phương pháp được sử dụng là xây dựng kịch bản cho năm đích, các năm được lựa chọn thường là 2030, 2050, 2100. Các số liệu đầu vào bao gồm dân số, GDP, công nghệ được dự báo cho năm đích, từ đó có thể đưa ra các kịch bản ứng với các bộ số liệu khác nhau của năm đích. Các giải pháp giảm phát thải được đưa vào các kịch bản và từ đó lượng hóa lượng KNK giảm được khi áp dụng các giải pháp này. Một nghiên cứu về phát triển các bon thấp để thấy được khả năng thực hiện mục tiêu tăng trưởng xanh của Việt Nam được tiến hành bởi Ngân hàng thế giới [69]. Nghiên cứu đã xây dựng kịch bản BAU (Bussiness as Usual) và nhóm kịch bản phát triển các bon thấp (LCD) cho giai đoạn 2010 – 2030 để phân tích các khía cạnh cơ cấu ngành năng lượng, phát thải KNK và chi phí. Bằng phương pháp tính toán kiểm kê, từ thông tin về dự báo nhu cầu điện năng và các nhà máy điện sẽ được xây dựng theo Quy hoạch phát triển điện lực quốc gia [26], nghiên cứu đã xây dựng kịch bản BAU và tính toán lượng phát thải KNK từ ngành năng lượng (ngành điện và các ngành sử dụng năng lượng như giao thông vận tải, dân dụng, công nghiệp). Các kịch bản LCD xem xét việc áp dụng các hành động giảm phát thải để Việt Nam có thể đạt được mục tiêu của tăng trưởng xanh. Với các giả thiết như vậy, kịch bản LCD sẽ được xây dựng và việc tính toán sẽ cho thấy lượng KNK có thể giảm thải và chi phí thay đổi do áp dụng các biện pháp này. Nghiên cứu sử dụng phương pháp tính toán chi phí giảm phát thải biên (MACC), so sánh giữa kịch bản LCD và BAU để xếp các biện pháp theo tiêu chí chi phí cho một đơn vị giảm phát thải theo thứ tự ưu tiên từ thấp đến cao và từ đó xác định được lộ trình áp dụng các biện pháp để đạt tới
9 mục tiêu phát triển các bon thấp. 1.3 Các chính sách của Việt Nam về giảm phát thải khí nhà kính và xã hội các bon thấp Từ những năm đầu của thế kỉ 21, Việt Nam đã thông qua các luật và chính sách hướng tới bảo vệ môi trường. Trong thời gian đầu, luật đưa ra các quy định mang tính định hướng như trong Luật bảo vệ môi trường năm 2005. Các văn bản luật liên quan đến bảo vệ các nguồn tài nguyên thiên nhiên cũng được thông qua như Luật tài nguyên nước, Luật dầu khí, Luật bảo vệ và phát triển rừng trong đó đều đề cập đến việc bảo vệ môi trường. Luật sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả được Quốc hội thông qua ngày 28 tháng 6 năm 2010 đề cập đến bảo vệ môi trường trên phương diện sử dụng hiệu quả nguồn tài nguyên năng lượng hiệu quả. Cho đến gần đây, trong lần sửa đổi Luật bảo vệ môi trường và được Quốc hội thông qua ngày 23 tháng 06 năm 2014, vấn đề bảo vệ môi trường cụ thể là biến đổi khí hậu đã được đề cập đến trong một chương riêng biệt đã cho thấy sự quan tâm của Việt Nam đối với vấn đề toàn cầu này . Dựa trên các văn bản luật đã ban hành, các bộ ngành liên quan cũng đã xây dựng các chiến lược, các quy định liên quan đến bảo vệ môi trường nói chung và giảm phát thải khí nhà kính ứng phó với biến đổi khí hậu nói riêng như Chương trình mục tiêu quốc gia về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả, Chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu, Chiến lược bảo vệ môi trường quốc gia đến 2020 tầm nhìn đến 2030 và Chiến lược quốc gia về tăng trưởng xanh. Gần đây nhất, Việt Nam đã cam kết giảm 8% lượng phát thải khí nhà kính vào năm 2030 và có thể tới 25% nếu có sự hỗ trợ về tài chính từ quốc tế. 1.4 Các công cụ, mô hình lý thuyết sử dụng trong đánh giá phát thải KNK Các mô hình sử dụng trong phân tích, tính toán phát thải KNK có thể chia theo các cách tiếp cận, từ trên xuống (top-down) hoặc từ dưới lên (bottom-up). Các mô hình bottom-up thường xem xét từ khía cạnh công nghệ một cách chi tiết để thấy được cơ cấu công nghệ, nhiên liệu và phát thải cho vùng, miền hoặc quốc gia; trong khi các mô hình top-down thường xem xét lao động, vốn, năng lượng
10 trên phương diện vĩ mô thông qua chỉ số về giá, thuế. Một số mô hình thường được sử dụng như MARKAL, LEAP, AIM cho lĩnh vực năng lượng; COMAP, FASOMGHG, CO2FIX, EFI-GTM, GAYA-JLP cho lĩnh vực sử dụng đất và rừng. Các mô hình trên đều đã được sử dụng trong nhiều nghiên cứu để đánh giá tác động của các chính sách đến phát thải KNK trong các ngành nghiên cứu. Về lĩnh vực năng lượng, mô hình MARKAL đã được hoàn thiện và ứng dụng trong các nghiên cứu của Việt Nam. Qua đánh giá, mô hình MARKAL có cách tiếp cận bottom-up, tối ưu chi phí sản xuất của cả hệ thống cung cấp năng lượng, đánh giá tác động của các chính sách năng lượng cũng như chính sách giảm phát thải KNK đến sự lựa chọn cơ cấu năng lượng, cơ cấu công nghệ. Mô hình khung có sẵn, việc linh hoạt trong xây dựng mô hình chi tiết cho phép người sử dụng lựa chọn phù hợp với hoàn cảnh của mỗi trường hợp cụ thể. Do vậy, MARKAL được sử dụng trong thiết lập mô hình chi tiết trong lĩnh vực năng lượng. Các mô hình trong lĩnh vực phi năng lượng chủ yếu được xây dựng ở các nước phát triển trong đó ngành lâm nghiệp có tính đến sự sở hữu tư nhân. Do đó, mục tiêu được xây dựng trong các mô hình này xem xét cả lợi ích lẫn chi phí từ bảo tồn và khai thác rừng. Điều này chưa thực sự phù hợp với trường hợp các nước đang phát triển. Mô hình COMAP được xây dựng cho các nước đang phát triển nhưng thuộc dạng kiểm kê, không xem xét đến tính tối ưu của hệ thống. Do vậy, cần thiết phải xây dựng một mô hình khác phù hợp hơn. CHƢƠNG 2. PHƢƠNG PHÁP LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT M HÌNH GIẢM PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH THEO HƢỚNG XÃ HỘI CÁC BON THẤP 2.1 Phƣơng pháp tính toán phát thải và hấp thụ khí nhà kính KNK xem xét trong nghiên cứu này là khí CO2 và CH4. Trong nghiên cứu này sẽ chỉ đề cập đến phát thải từ ngành năng lượng, từ quá trình công nghiệp (ngành xi măng và thép), từ lâm nghiệp (trồng rừng).
11 2.1.1 Phát thải khí nhà kính do sử dụng năng lƣợng Ngành năng lượng là ngành sử dụng rất nhiều nhiên liệu hóa thạch cho mục đích cung cấp điện và nhiệt. Quá trình đốt cháy các nhiên liệu hóa thạch này sẽ phát thải các khí nhà kính (KNK). Nhiệt từ quá trình đốt cháy được sử dụng để sản xuất điện hoặc sử dụng trực tiếp. Việc tính toán phát thải các KNK liên quan đến sử dụng năng lượng sẽ thông qua lượng năng lượng sử dụng và hệ số phát thải (kgKNK/PJ). 2.1.2 Phát thải khí nhà kính trong quá trình sản xuất không liên quan đến sử dụng năng lƣợng Trong quá trình sản xuất xi măng; ngoài phát thải liên quan đến sử dụng năng lượng còn các phát thải do quá trình phản ứng hóa học của quá trình gây ra. Trong các nhà máy thép, ngoài phát thải CO2 do đốt các nhiên liệu còn phát thải trong quá trình luyện sắt từ quặng sắt. Than cốc được đưa vào lò luyện thép để chuyển sắt oxít thành sắt. Thành phần oxi trong quặng sắt sẽ kết hợp với thành phần các bon trong than cốc và kết quả là thải ra khí các bon níc. 2.1.3 Phát thải và hấp thụ khí nhà kính trong ngành lâm nghiệp Như vậy lượng cácboníc hấp thụ sẽ là lượng các bon chuyển từ không khí vào các bể chứa và lượng cácboníc phát thải sẽ là lượng các bon chuyển từ các bể chứa vào không khí. Sự dịch chuyển các bon từ bể chứa này sang bể chứa khác không phải là quá trình hấp thụ/phát thải các bon của rừng. Lượng các bon chuyển từ không khí vào bể chứa Sinh khối chính là lượng các bon lưu trữ các bon trong cây rừng do sinh trưởng tự nhiên của rừng. 2.2 Đề xuất mô hình giảm phát thải khí nhà kính hƣớng tới xã hội các bon thấp cho Việt Nam Mục tiêu của mô hình là lượng hóa lượng phát thải KNK của ngành năng lượng và lâm nghiệp theo các yếu tố (loại năng lượng, loại công nghệ, loại rừng, tốc độ phát triển và khai thác rừng) tương ứng với mỗi kịch bản phát triển kinh tế xã hội năng lượng để đạt được mức phát thải chấp nhận được (ngưỡng phát thải).. Mô hình sẽ cho phép xác định cơ cấu lâm nghiệp và năng lượng để đạt ngưỡng phát thải cho phép. Cơ cấu lâm nghiệp bao gồm tổng diện tích đất rừng, tỷ trọng các loại rừng, mật độ các bon của từng loại rừng. Cơ cấu năng lượng bao
12 gồm loại năng lượng, tỷ trọng các loại năng lượng, loại công nghệ năng lượng, tỷ trọng các loại công nghệ năng lượng. Mô hình sẽ giúp nhà hoạch định chính sách xác định các chiến lược cho ngành năng lượng và lâm nghiệp phù hợp để đạt được mục tiêu xã hội các bon thấp. Mô hình ENFOR (Hình 2 2) do tác giả đề xuất bao gồm 3 mô đun chính - Mô đun ENERGY: thiết lập hệ thống năng lượng tối ưu, được tạo dựng trên mô hình MARKAL - Mô đun FOREST: thiết lập hệ thống rừng tối ưu, được tạo dựng trên mô hình FOREST - Mô đun COST: tính toán tổng chi phí hệ thống và chi phí giảm phát thải. Hai mô đun ENERGY và FOREST có thể chạy độc lập hoặc kết hợp. Khi chạy độc lập, hai mô đun sẽ cho kết quả về mức phát thải cơ sở (mô đun năng lượng) và mức hấp thụ cơ sở (mô đun lâm nghiệp). Dưới dạng kết hợp (i) số liệu đầu ra về hấp thụ các bon của mô đun FOREST sẽ là đầu vào cho mô đun ENERGY hoặc (ii) số liệu đầu ra về phát thải các bon của mô đun ENERGY sẽ là đầu vào cho mô đun FOREST. Số liệu đầu vào E F N O E R R E G S Chạy chương trình Y T COST Kết quả đầu ra Hình 2 2: Mô hình ENFOR
13 Mô đun năng lượng MARKAL có dạng một mô hình tối ưu bao gồm hàm mục tiêu và các điều kiện ràng buộc liên quan. Hàm mục tiêu: Cực tiểu hóa chi phí hệ thống năng lượng. Các điều kiện ràng buộc: • Ràng buộc về thỏa mãn nhu cầu năng lượng hữu ích: Năng lượng hữu ích là số liệu được dự báo dựa trên các số liệu • Ràng buộc về năng lực thiết bị • Ràng buộc về cân bằng năng lượng • Cân bằng điện và nhiệt • Ràng buộc về dự trữ đối với điện và nhiệt • Ràng buộc về chạy nền (trong sản xuất điện) • Hệ số khả dụng (đối với điện và nhiệt) • Ràng buộc về phát thải • Các ràng buộc khác (do người sử dụng thiết lập) Mô hình FOREST cho ngành lâm nghiệp là mô hình quy hoạch tuyến tính ứng dụng cho lĩnh vực lâm nghiệp do tác giả xây dựng. Mô hình lâm nghiệp được xây dựng dưới dạng mô hình gồm hàm mục tiêu và các điều kiện ràng buộc theo hai hướng tiếp cận khác nhau: Mô hình lâm nghiệp 1: Hàm mục tiêu: cực tiểu hóa chi phí đầu tư và chi phí hàng năm cho phát triển rừng. Hệ thống các ràng buộc bao gồm: • Ràng buộc về diện tích đất rừng: Tổng diện tích đất rừng, Tổng diện tích đất rừng tối đa. • Ràng buộc về tốc độ khai thác rừng • Ràng buộc về tốc độ chuyển đổi giữa các loại rừng • Ràng buộc về mức hấp thụ các bon và phát thải KNK Mô hình lâm nghiệp 2: Hàm mục tiêu: Cực đại hóa khả năng lưu trữ các bon của rừng. Các điều kiện ràng buộc:  Ràng buộc về diện tích đất rừng: Tổng diện tích đất rừng, Tổng diện tích đất
14 rừng tối đa.  Ràng buộc về tốc độ khai thác rừng  Ràng buộc về tốc độ chuyển đổi giữa các loại rừng.  Tổng chi phí. CHƢƠNG 3. PHÂN TÍCH HIỆN TRẠNG KINH TẾ, PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH Ở VIỆT NAM VÀ XÂY DỰNG KỊCH BẢN CHO M HÌNH NGHIÊN CỨU 3.1 Phân tích tình hình kinh tế và hiện trạng phát thải KNK Việt Nam Việt Nam là một quốc gia thuộc vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, với diện tích 329.3 nghìn km2 trải từ vĩ tuyến 23024 Bắc đến vĩ tuyến 8035 Bắc, có bờ biển dài 3,260 km, gồm 2 quần đảo Hoàng Sa và Trường Sa. Dân số Việt Nam là hơn 91 triệu người (2015). Tốc độ tăng trưởng GDP bình quân 7.3% (giai đoạn 2000 – 2005), 6.9% (giai đoạn 2006 – 2010), và 5.91% (giai đoạn 2011 – 2015). Việt Nam có tiềm năng lớn về năng lượng nói chung và năng lượng tái tạo nói riêng. Việt Nam cũng có diện tích rừng lớn với thảm thực vật phong phú về chủng loại. Diện tích rừng chiếm khoảng 40% diện tích đất quốc gia. Khí nhà kính phát thải ở Việt Nam tăng dần, 151 triệu tấn CO2 tương đương vào năm 2000, 267 triệu tấn CO2¬ tương đương vào 2010. Trong các ngành phát thải khí nhà kính, ngành nông nghiệp là ngành có tỉ trọng lớn nhất từ 43% (năm 2000), nhưng đến năm 2010, ngành phát thải nhiều nhất là ngành năng lượng, chiếm hơn 50% tổng phát thải KNK của Việt Nam. Ngành sử dụng đất và rừng phát thải ít nhất vào 10% (năm 2000), đây là một ngành vừa phát thải vừa hấp thụ khí nhà kính. Cường độ phát thải trên một đơn vị GDP có sự giảm từ 0.14 kg CO2 tương đương/1000 đồng xuống 0.11 kg CO2 tương đương/1000 đồng và tăng lên 0.13 kg CO2 tương đương/1000 đồng vào các năm 2000, 2010 và 2015. Cường độ phát thải KNK trên đầu người tăng từ 1,943 kg CO2 tương đương/người vào năm 2010 lên 3,9922 kg CO2 tương đương/người vào năm 2015. Cường độ phát thải trên một đơn vị năng lượng tiêu thụ cũng tăng từ 0.14 kg CO2 tương đương/MJ lên 0.15 kg CO2 tương đương/MJ.
15 3.2 Các giả thiết của mô hình giảm phát thải KNK theo hƣớng xã hội các bon thấp Để lượng hóa việc giảm phát thải KNK theo hướng xã hội các bon thấp, luận án xây dựng kịch bản gốc và kịch bản xã hội các bon thấp. Kịch bản gốc phản ánh xã hội phát triển bình thường, kịch bản xã hội các bon thấp được xây dựng trên giả thiết có các chính sách về giảm phát thải như đặt mục tiêu phát thải, thuế các bon, chính sách bảo tồn rừng. Việc so sánh kết quả của kịch bản xã hội các bon thấp và kịch bản gốc sẽ cho thấy tác động của từng chính sách này hoặc tác động tổng hợp của các chính sách này đến cơ cấu ngành, lượng phát thải KNK có thể giảm được và quan trọng là chi phí phải trả để đạt được ngưỡng phát thải đó. Kịch bản gốc: Kịch bản gốc mô tả xã hội theo phương án phát triển bình thường, được ký hiệu là BASE. Trong kịch bản này không xét đến ràng buộc về phát thải KNK. Năm cơ sở được lựa chọn là 2010. Thời kỳ nghiên cứu 2010-2030 được chia thành các thời đoạn với độ dài bằng nhau, mỗi thời đoạn là 5 năm. Kịch bản xã hội các bon thấp: gồm các kịch bản sau Kịch bản tối đa hóa lưu trữ các bon trong rừng FMC Kịch bản này xem xét khả năng lưu trữ tối đa của rừng trong điều kiện quỹ đất dành cho rừng bị hạn chế. Lượng KNK lưu trữ trong rừng tăng thêm so với kịch bản gốc chính là lượng KNK giảm thải được của cả hệ thống năng lượng và lâm nghiệp. Kịch bản ngưỡng phát thải trong ngành năng lượng ENRC Kịch bản này xem xét khả năng giảm phát thải trong ngành năng lượng với mức giảm phát thải bằng với mức tăng lưu trữ các bon trong kịch bản FMC. Kịch bản này giả thiết không có sự thay đổi trong lĩnh vực lâm nghiệp Kịch bản mục tiêu giảm phát thải KNK 25% Trong cam kết của Việt Nam tại Hội nghị COP21, mức giảm phát thải đề ra là 25% nếu có sự hỗ trợ về tài chính của quốc tế, do vậy trong nghiên cứu này tác giả lựa chọn 25% là mức giảm lượng phát thải hàng năm tương ứng với kịch bản AEL25. Để giảm phát thải hàng năm và tổng phát thải KNK xuống mức
16 25% so với mức phát thải cơ sở, các biện pháp có thể áp dụng bắt đầu từ năm 2020. Việc giảm phát thải KNK có thể được thực hiện bằng giảm phát thải trong lĩnh vực năng lượng hoặc tăng khả năng lưu trữ các bon trong lĩnh vực lâm nghiệp. Kịch bản này xem xét đồng thời giảm phát thải KNK từ ngành năng lượng (bằng các biện pháp công nghệ) và tăng hấp thụ các bon từ ngành lâm nghiệp (bằng việc tăng diện tích rừng và thay đổi cơ cấu rừng). Kịch bản thuế các bon Kịch bản xem xét tác động của việc đánh thuế các bon đến hệ thống. Mức thuế đưa ra trong kịch bản liên quan đến việc ổn định nồng độ các bon trong khí quyển ở mức 650 ppmv. Số liệu về thuế các bon được lấy từ nghiên cứu về ổn định nồng độ các bon trong khí quyển toàn cầu. CHƢƠNG 4. ÁP DỤNG M HÌNH GIẢM PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH HƢỚNG TỚI XÃ HỘI CÁC BON THẤP CHO VIỆT NAM GIAI ĐOẠN 2010 – 2030 4.1 Phân tích kết quả tính toán với kịch bản gốc khi không có ràng buộc hạn chế về phát thải KNK Các phân tích trong phần này dựa trên các kết quả của kịch bản xã hội phát triển bình thường (kịch bản gốc - BASE). Trong kịch bản gốc, không có bất cứ chính sách về giảm phát thải KNK kính nào được xem xét. Bảng 4.1: Năng lượng sơ cấp kịch bản gốc giai đoạn 2010 – 2030 (đơn vị: PJ) 2010 2015 2020 2025 2030 Than 653 869 1781 3262 5972 Dầu 692 868 1171 1697 2570 Khí 371 398 564 564 489 Năng lượng nguyên tử 0 0 0 417 895 Thủy điện 316 648 811 908 871 Năng lượng tái tạo 604 843 831 1058 1437 Điện nhập khẩu 17 21 26 56 97 Tổng năng lƣợng sơ cấp 2653 3647 5185 7961 12332 Tốc độ tăng trưởng bình quân (%) 6.57 7.29 8.96 9.15 Tổng năng lượng sơ cấp tăng nhanh từ 2653 PJ năm 2010 lên 12332 PJ năm 2030 với tốc độ tăng trưởng trung bình là 8%. Tỉ trọng tiêu thụ than và dầu lần lượt là
17 25% và 26% trong năm 2010; đến 2030 lần lượt là 48% và 21%. Có thể thấy tỉ trọng dùng than tăng đáng kể trong giai đoan 2010 – 2030 do chi phí sử dụng than rẻ tương đối so với sử dụng các loại năng lượng khác. Thủy điện là nguồn năng lượng đã được khai thác khá nhiều trong các năm qua và gần đạt tới mức tối đa của tiềm năng thủy điện. Do đó hiện này thủy điện là nguồn năng lượng chiếm đến 12% tổng năng lượng sơ cấp vào năm 2010 và tăng đến 18% vào năm 2015 nhưng sẽ giảm dần còn 7% vào năm 2030. Năng lượng tái tạo bao gồm năng lượng sinh khối, năng lượng gió, năng lượng mặt trời, địa nhiệt và thủy điện nhỏ chiếm 23% tổng tiêu thụ năng lượng sơ cấp. Việc sử dụng năng lượng tái tạo đặc biệt năng lượng sinh khối chủ yếu trong khu vực dân dụng, lượng sử dụng cho phát điện là khá hạn chế. Nhiệt điện than vẫn chiếm phần lớn trong cơ cấu điện sản xuất, đến 65% vào năm 2030. Năng lượng tái tạo chỉ chiếm một phần khá khiêm tốn trong tổng điện năng sản xuất chỉ 1.98% vào năm 2010 và tăng lên trên 5% vào các năm tiếp theo. Kết quả trong kịch bản gốc chỉ ra xu thế tăng diện tích rừng trồng có xu thế tăng trong giai đoạn 2010 – 2030, các loại rừng khác có xu thế giảm dần. Tổng diện tích rừng cũng tăng với tốc độ chậm, từ 13388 nghìn hecta vào năm 2010 lên 15498 nghìn hecta vào năm 2030, điều này khiến tỉ lệ che phủ rừng chỉ tăng từ 40.6% lên 47% trong giai đoạn 2010 – 2030. Khi không xem xét đến hấp thụ KNK từ lâm nghiệp, tổng phát KNK từ năng lượng giai đoạn nghiên cứu là 9246 triệu tấn CO2 tương đương. Mức phát thải hàng năm tăng từ 130 triệu tấn CO2 tương đương vào năm 2010 lên gấp hơn 6 lần, 790 triệu tấn CO2 tương đương vào năm 2030. Việc xem xét đến lượng hấp thụ các bon từ ngành lâm nghiệp đã làm lượng phát thải KNK giảm đi. Lượng hấp thụ này là 1055 triệu tấn CO2 tương đương, bù đắp được khoảng 11% tổng lượng phát thải KNK trong thời kì nghiên cứu. Nhờ có sự lưu trữ các bon trong rừng, lượng KNK phát thải chỉ của cả thời kì nghiên cứu còn 8191 triệu tấn. Về mức phát thải hàng năm, chỉ tiêu này tăng trung bình 10 %/năm, từ 107 triệu tấn CO2 tương đương năm 2010 lên tới 737 triệu tấn CO2 tương đương vào năm 2030.
18 Bảng 1: Phát thải khí nhà kính của Việt Nam giai đoạn 2010 – 2030 (đơn vị: triệu tấn CO2 tương đương) 2010 2015 2020 2025 2030 Phát thải KNK từ ngành năng lượng 130.09 166.76 289.74 471.89 790.75 Hấp thụ KNK từ lâm nghiệp 22.50 33.37 50.38 51.67 53.15 Phát thải KNK 107.59 133.39 239.36 420.21 737.60 4.2 Phân tích kết quả tính toán với kịch bản tối đa hóa lƣu trữ các bon trong rừng (FMC) Trong kịch bản tối ưu hóa lưu trữ các bon FMC, việc tối ưu hóa cơ cấu các loại rừng sẽ giúp tối đa hóa khả năng lưu trữ các bon trong điều kiện hạn chế về quỹ đất dành cho rừng. Tổng diện tích rừng trong kịch bản FMC tăng thêm 1002 nghìn hecta so với kịch bản gốc, độ che phủ tăng thêm 3% so với kịch bản gốc. Về cơ cấu rừng, tỉ trọng rừng gỗ có sự gia tăng đáng kể trong khi tỉ trọng rừng trồng giảm đi trong cùng thời kì. Đến 2030, rừng gỗ chiếm đến 53% tổng diện tích rừng trong khi rừng trồng chỉ vào khoảng 22%. So với kịch bản gốc lượng KNK hấp thụ trong kịch bản FMC tăng thêm 685 triệu tấn CO2 tương đương, tăng 65%. Tổng lượng hấp thụ tối đa của ngành lâm nghiệp là 1740 triệu tấn CO2 tương đương. Nếu xem xét cả phát thải KNK từ ngành năng lượng, lượng KNK phát thải hàng năm trong kịch bản FMC giảm so với kịch bản cơ sở. Lượng phát thải hàng năm giảm lần lượt là 46 triệu tấn CO2 tương đương, 45 triệu tấn CO2 tương đương và 45 triệu tấn CO2 tương đương vào năm 2020, 2025 và 2030. Tổng lượng phát thải KNK giảm 685 triệu tấn CO2 tương đương, tức 8.4% so với kịch bản gốc. Khả năng hấp thụ các bon trên một đơn vị diện tích rừng tăng lên trong kịch bản tối đa hóa khả năng hấp thụ các bon. Mức thay đổi là khoảng 2.5 tấn CO2 tương đương/hecta tức tăng thêm khoảng 70% trong giai đoạn 2020 – 2030, từ 3.25 tấn CO2 tương đương/hecta lên 5.86 tấn CO2 tương đương/hecta. Tổng chi phí trong kịch bản FMC tăng thêm 643 triệu USD do tăng chi phí trong lĩnh vực lâm nghiệp. Nếu xem xét riêng với ngành lâm nghiệp, chi phí tăng thêm 54% so với kịch bản gốc. Chi phí tăng lưu trữ các bon trong rừng là 0.94 USD/tấn CO2 tương đương. Con số này cũng khá phù hợp với khoảng chi