Giá carbon định hình quá trình chuyển đổi từ than sang khí đốt tự nhiên:

Kỳ II: Cơ hội cắt giảm phát thải thông qua chuyển đổi than sang khí đốt tự nhiên

Theo một nghiên cứu của Hội đồng carbon toàn cầu (GCC), hiện có 171 gigawatt (GW) công suất điện đốt than đã trên 30 năm tuổi song lại nằm ở vị trí khá thuận tiện gần các kho cảng khí tự nhiên hóa lỏng (LNG).

Vai trò rõ ràng

Hiện lượng phát thải khí nhà kính GHG liên quan đến năng lượng hàng năm tăng 1,1%, lên mức cao kỷ lục 39,3 GtCO₂eq mỗi năm (2022), trong đó riêng lượng khí thải carbon từ than đã đóng góp tới 58% cho mức tăng trưởng này. Trong khi sự chuyển đổi toàn cầu sang năng lượng tái tạo, các công nghệ loại bỏ carbon và năng lượng hạt nhân lại là một phần quan trọng trong việc giải quyết vấn đề tác động của biến đổi khí hậu, do vậy, vai trò của khí đốt tự nhiên vẫn trở nên rõ ràng trong bối cảnh này.

Ảnh minh họa.

Hiện khí đốt tự nhiên sẵn sàng đóng một vai trò quan trọng trong việc giảm bớt khoảng cách phát thải thông qua việc gia tăng tỷ trọng trong cơ cấu năng lượng với cường độ carbon của khí đốt tự nhiên chỉ bằng gần một nửa so với than và thấp hơn 20% so với dầu. Cường độ carbon thấp hơn này coi khí đốt tự nhiên là một sự lựa chọn khả thi để cắt giảm phát thải ngay lập tức cũng như tiết kiệm chi phí, đặc biệt là thông qua việc thay thế trực tiếp trong các lĩnh vực như sản xuất điện, công nghiệp và giao thông vận tải.

Ví dụ như hiện nay ước tính công suất phát điện đốt than toàn cầu là 2.000 GW công suất, góp phần tạo ra hơn 10 GtCO₂e phát thải hàng năm. Việc thay thế công suất này bằng các nhà máy điện đốt khí sẽ giúp cắt giảm khoảng 5,5 GtCO₂e phát thải. Hơn thế nữa, do hiệu suất sử dụng năng lượng của các nhà máy điện đốt khí vượt trội hơn so với các nhà máy điện đốt than nên sự thay thế này sẽ giúp cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng và kiểm soát tốt hơn nhu cầu năng lượng chính. Tuy nhiên, mức độ mà việc chuyển đổi này có thể tiến hành vẫn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau.

Đối với sự sẵn có và khả năng tiếp cận khí đốt tự nhiên cả trong nước và thông qua nhập khẩu, có thể là một yếu tố ảnh hưởng đáng kể. Sự hiện diện của cơ sở hạ tầng cần thiết, bao gồm các thiết bị đầu cuối tái hóa khí, hệ thống đường ống và nhà máy điện, cũng có thể tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình chuyển đổi này. Trong báo cáo năm 2019 với tiêu đề “Vai trò của khí đốt tự nhiên trong quá trình chuyển đổi năng lượng ngày nay”, Cơ quan năng lượng quốc tế (IEA), sau khi nhấn mạnh tầm quan trọng của việc chuyển đổi từ than sang khí đốt tự nhiên như một chiến lược kịp thời để cắt giảm phát thải, đã nêu bật tiềm năng cắt giảm phát thải một cách nhanh chóng khi mà cơ sở hạ tầng sẵn có có thể được sử dụng để cung cấp các dịch vụ năng lượng tương đương song với lượng khí thải thấp hơn. Báo cáo này cũng ước tính khả năng cắt giảm tới 1,2 G tấn khí thải CO₂ trong ngành điện lực bằng cách chuyển đổi từ than sang các nhà máy điện đốt khí hiện có song tùy thuộc vào mức giá tương đối và khung pháp lý thuận lợi. Điều này, theo tính toán của báo cáo trên, cũng sẽ giúp cắt giảm 10% lượng phát thải của ngành điện lực toàn cầu cũng như giảm tới 4% tổng lượng phát thải CO₂ liên quan đến năng lượng.

Hiện có cơ hội khác nằm ở việc thay thế các nhà máy điện đốt than lỗi thời bằng các nhà máy điện đốt khí bất cứ khi nào khả thi. Theo một nghiên cứu của Hội đồng carbon toàn cầu (GCC), hiện có 171 gigawatt (GW) công suất điện đốt than đã trên 30 năm tuổi song lại nằm ở vị trí khá thuận tiện gần các kho cảng khí tự nhiên hóa lỏng (LNG), trong đó bao gồm khoảng 100 GW công suất được nhận thấy ở các quốc gia đang phát triển. Tuy nhiên, động lực thị trường lại là động lực chính thúc đẩy quá trình chuyển đổi từ than sang khí đốt tự nhiên cho dù thông qua việc sử dụng cơ sở hạ tầng hiện có hay phân bổ công suất mới cho khí đốt tự nhiên thay vì than. Việc giá tương đối của than và khí đốt tự nhiên có thể gây ảnh hưởng mạnh mẽ đến sức hấp dẫn của việc sản xuất điện bằng khí đốt tự nhiên so với than. Nếu khí đốt tự nhiên trở nên có tính hiệu quả kinh tế cao hơn than thì nó có thể khuyến khích chuyển đổi.

Hơn thế nữa, các chính sách môi trường khác nhau nhằm mục đích tác động đến động lực thị trường bằng cách đưa ra các khoản trợ cấp, ưu đãi và thực hiện các cơ chế định giá carbon để khuyến khích việc sử dụng nhiên liệu phát thải thấp. Ví dụ như việc thiết lập và nuôi dưỡng thị trường carbon được coi là một chiến lược khá hiệu quả đang được nhiều quốc gia trên thế giới áp dụng trong việc theo đuổi mục tiêu này. Do đó, sự tương tác giữa giá than, khí đốt tự nhiên và lượng khí thải carbon hiện là nhân tố chính định hình động lực thị trường thúc đẩy quá trình chuyển đổi từ than sang khí đốt tự nhiên. Biểu đồ minh họa trên cũng đã mô tả xu hướng giá cả than và khí đốt tự nhiên ở châu Âu trong thập kỷ qua, cả khi có và không bao gồm chi phí phát thải carbon.

Chuyển đổi than sang khí đốt tự nhiên làm thay đổi giá cả

Khi một khu vực có đủ công suất cho cả nhà máy nhiệt điện đốt than và khí đốt, yếu tố chính ảnh hưởng đến việc chuyển đổi từ than sang khí đốt tự nhiên chính là giá than, khí đốt và khí thải. Điều này có thể được thể hiện qua giá cả chuyển đổi từ than sang khí đốt tự nhiên. Số liệu này biểu thị giá cả khí đốt tự nhiên mà tại đó việc sản xuất khí đốt tự nhiên trở nên cạnh tranh hơn so với sản xuất điện đốt than, trong đó bao gồm chi phí vận hành, tính hiệu quả, chi phí nhiên liệu và định giá carbon. Khi giá khí đốt tự nhiên giảm xuống dưới ngưỡng này thì khí đốt tự nhiên trở thành nhiên liệu có lợi hơn về mặt kinh tế cho sản xuất điện và ngược lại, khi giá khí đốt tự nhiên tăng lên trên mức ngưỡng này thì than lại chiếm lợi thế. Biểu đồ minh họa trên thể hiện xu hướng chuyển dịch giá cả từ than sang khí đốt tự nhiên, giá khí đốt tự nhiên và giá carbon ở châu Âu trong ba năm qua. Do các nhà máy điện đốt than thải ra lượng khí thải carbon cao gần gấp đôi so với các nhà máy điện đốt khí cho nên chúng phải đối mặt với chi phí carbon cao hơn. Do đó, sự kết hợp giữa giá khí đốt tự nhiên thấp hơn so với giá than và giá carbon tăng đóng vai trò là chất xúc tác cho việc chuyển đổi từ than sang khí đốt tự nhiên trong sản xuất điện, điều này đã giúp thúc đẩy quá trình chuyển đổi sang sản xuất điện sạch hơn và bền vững hơn với môi trường.

Dựa trên biểu đồ minh họa trên, giá khí đốt tự nhiên thường đắt hơn so với giá than trong thập kỷ qua. Tuy nhiên, các nhà máy điện đốt khí lại có hiệu suất cao hơn so với các nhà máy điện đốt than và thải ra ít CO₂ hơn. Do đó, khi xem xét các yếu tố này trong tính toán về mặt kinh tế, việc chuyển đổi từ khí đốt tự nhiên sang than đã được chứng minh là hiệu quả hơn về mặt chi phí trong ba năm qua, ngoại trừ trong thời gian diễn ra cuộc khủng hoảng năng lượng năm 2022. Trong cuộc khủng hoảng năng lượng đó, khí đốt tự nhiên đã đánh mất đi lợi thế cạnh tranh so với than, điều này dẫn đến nhu cầu về than đã tăng trở lại song sự phụ thuộc ngày càng nhiều vào than đã gây ra những hậu quả bất lợi đối với môi trường, đồng thời làm suy yếu các nỗ lực toàn cầu nhằm hạn chế phát thải khí nhà kính GHG. Do vậy, điều này càng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc đầu tư đầy đủ vào chuỗi giá trị khí đốt tự nhiên. Sự thiếu hụt nguồn cung khí đốt tự nhiên đã đóng vai trò then chốt trong cuộc khủng hoảng năng lượng năm 2022, chủ yếu là do nhiều năm đã không được đầu tư đúng mức vào nguồn cung khí đốt tự nhiên, hơn thế nữa, tình hình còn lại trở nên trầm trọng hơn do căng thẳng địa chính trị gia tăng ở khu vực Đông Âu.

Link nguồn:

https://www.gecf.org/_resources/files/events/gecf-expert-commentary-how-does-carbon-pricing-shapes-coal-to–gas-transition/gecf-ec-2024-coal-to-gas-switching.pdf

Tuấn Hùng

GECF