Công nghiệp dầu khí và thách thức từ cách mạng công nghiệp 4.0

13:15 | 06/09/2017

|
Lịch sử cho thấy các cuộc cách mạng công nghiệp đều liên quan với sự thay đổi cơ bản về dạng năng lượng sơ cấp được sử dụng theo hướng hiệu quả và năng suất cao hơn, từ hơi nước sang than đá, thủy điện và dầu khí.

Dầu khí có còn giữ vai trò chủ lực trong nền kinh tế?

Hiện dầu khí chiếm tỷ phần lớn và quan trọng 50-55% trong cân đối về năng lượng sơ cấp ở nhiều nước. Mức tiêu thụ thế giới mỗi năm ~4,0 tỉ tấn dầu và 3.500 tỉ m3 khí (Hình 1). Ở Việt Nam theo thống kê, dầu và khí chiếm khoảng 41% tỷ phần năng lượng cơ bản (nguồn: Viện Năng lượng 2016).

Khi dân số và chất lượng cuộc sống tăng lên thì nhu cầu về năng lượng cũng tăng theo, không cần biết nguồn năng lượng nào sẽ đáp ứng nhu cầu. Dầu khí có cạn kiệt và không còn vai trò chủ lực về năng lượng trong tương lai?

cong nghiep dau khi va thach thuc tu cach mang cong nghiep 40
Hình 1 - Tỷ phần và dự báo tiêu thụ năng lượng sơ cấp/BP Outlook 2017

Thực trạng cho thấy công nghiệp dầu khí vẫn giữ vị trí hàng đầu trong tỷ phần năng lượng sơ cấp thế giới trong thời gian dài. Tiêu thụ dầu khí dự báo được duy trì ở mức 7,5-8 tỉ tấn tương đương (Toe). Sản lượng dầu truyền thống sẽ giảm nhưng được thay thế dần bởi dầu nặng và khí đá phiến dồi dào ở Bắc Mỹ.

Nhưng dự báo chiến lược cho thấy “dầu khí” như một nguồn nguyên liệu/năng lượng sẽ cạn kiệt dần, hết vai trò lịch sử và cần được thay thế trong tương lai, một khi cách mạng công nghiệp 4.0 phát triển nhanh làm thay đổi tư duy sử dụng dạng năng lượng, hiệu quả, chất lượng, bảo vệ môi trường tốt hơn, giảm phát thải khí CO2.

Thách thức là bao giờ nó sẽ được thay thế và nhường chỗ cho một nguồn năng lượng mới thích hợp? Dự báo đến năm 2100 nhu cầu năng lượng sơ cấp không tăng, vẫn giữ ở mức 18 tỉ tấn/năm dù dân số và GDP tăng nhờ áp dụng các biện pháp và phổ biến các thiết bị thông minh tiết kiệm năng lượng. Vai trò dầu khí như nguồn năng lượng chủ lực sẽ được thay thế và nhường chỗ cho các nguồn năng lượng tái tạo sạch mới (Hình 2).

cong nghiep dau khi va thach thuc tu cach mang cong nghiep 40
Hình 2 - Dự báo nhu cầu năng lượng sơ cấp (nguồn Internet)

Nhưng để phát triển nguồn năng lượng mới đòi hỏi phải có cơ sở hạ tầng sử dụng phù hợp, liên quan đến trình độ phát triển kinh tế - xã hội, nguồn nhân lực và ứng dụng sáng tạo công nghệ của từng nước, khu vực, thường là nhiều thập niên và sự chuyển tiếp này sẽ xảy ra từng bước cùng với sự thay đổi cấu trúc nền kinh tế của mỗi nước.

Vì thế các công ty dầu quốc gia cần thích nghi, song song với việc duy trì mức sản lượng khai thác phù hợp, cân đối cấu trúc sử dụng dầu khí hiệu quả giữa năng lượng - nguyên liệu, cần sớm đầu tư phát triển công nghệ mới nhằm cải tạo năng lượng dầu hỏa thành nguồn năng lượng sạch, hiệu quả hơn, ứng phó với xu thế giảm dần tỷ phần và nhường chỗ cho các dạng năng lượng tái tạo xanh.

Sự biến động của giá dầu cản trở đầu tư đổi mới công nghệ

Giá dầu luôn biến động và bị chi phối bởi quy luật cung - cầu. Hiện giá dầu đang ở mức thấp, nhiều mỏ phải ngừng khai thác do chi phí cao, nhưng trong tương lai, cầu lại vượt cung, gây áp lực lên giá, sẽ tạo cơ hội để phát triển những mỏ, những dạng dầu khí phi truyền thống hiện không kinh tế để khai thác. Nhưng giữa cung - cầu luôn có độ trễ và sự lệch pha sẽ tạo sự thiếu hụt và dư thừa theo chu kỳ gây biến động về giá, tình hình càng khó dự báo, sự bất ổn càng lớn khi dầu khí trở thành công cụ đấu tranh địa - chính trị, kinh tế, quân sự, tôn giáo như hiện nay.

Giá dầu thấp ảnh hưởng lớn đến việc duy trì sản lượng, ứng dụng thành tựu cách mạng công nghiệp 4.0 trong công nghiệp khai thác, chế biến dầu khí. Một khi nguồn cung còn dôi dư nhờ đầu tư khai thác dầu nặng (Nam Mỹ), cát dầu và khí đá phiến (Bắc Mỹ) với công nghệ truyền thống thì việc chuyển đổi dây chuyền công nghệ và hệ thống quản lý sang tự động hóa, số hóa gặp khó khăn.

Công nghiệp dầu khí và vấn đề khí thải nhà kính

Chúng ta không thể phủ nhận thực tế là sự biến đổi khí hậu và tiềm ẩn rủi ro cao về môi trường liên quan chặt chẽ với các ngành công nghiệp dầu khí. Một khi chưa có công nghệ mới để tạo ra nguồn năng lượng khác thì buộc ngành thăm dò khai thác và chế biến dầu khí phải đầu tư nghiên cứu những phương pháp và quy trình công nghệ hiện đại hơn để tăng hiệu quả và giá trị sử dụng, giảm thiểu nguy cơ ảnh hưởng xấu đến môi trường. Do đòi hỏi khách quan của Công nghiệp 4.0, trong tương lai các công ty dầu phải đối mặt với yêu cầu đa dạng hóa nguồn năng lượng, khai thác nguồn năng lượng mới hiệu quả, sạch hơn và thỏa mãn người tiêu dùng hơn, hạn chế tối đa phát thải khí CO2.

Thách thức về công nghệ biển sâu

Khi sản lượng dầu suy giảm, việc phát hiện những mỏ dầu trữ lượng lớn ở đất liền và vùng biển nông thưa dần về số lượng cũng như quy mô trữ lượng, thì vùng biển sâu trở thành đối tượng đặc biệt được quan tâm. Phát triển công nghệ mới, đổi mới và hiện đại hóa các phương pháp và quy trình công nghệ luôn được các nhà đầu tư quan tâm và khích lệ các công ty dịch vụ kỹ thuật phát triển... như hệ thống khai thác ngầm biển sâu với hệ robot điều khiển từ xa, công nghệ khoan điều khiển thông minh, quản lý thời gian hiệu dụng, công nghệ phân tích số liệu đám mây và quản lý sản xuất thông minh.

cong nghiep dau khi va thach thuc tu cach mang cong nghiep 40

Công nghệ khai thác biển sâu được áp dụng để tăng trữ lượng, sản lượng nơi mà phương pháp truyền thống không thể áp dụng mà chỉ bằng công nghệ điều khiển tự động. Ưu việt là tăng thu hồi dầu, đưa sớm mỏ vào khai thác, giảm phương tiện khai thác và công trình xử lý nổi. Với chi phí cho khoan phát triển khoảng 40-50% giá trị đầu tư thì việc tối ưu hóa mạng lưới giếng và cấu trúc giếng khoan là mục tiêu để giảm giá thành khai thác. Khoan đa thân kết hợp cho nhiều vỉa sản phẩm, khoan ngang, tốc độ khoan tối ưu là những giải pháp công nghệ được áp dụng phổ biến cho vùng biển nước sâu.

Nhu cầu khí thiên nhiên và khí hóa lỏng LNG

Trong các dạng năng lượng khoáng (hóa thạch) thì khí thiên nhiên được xem là dạng năng lượng sạch sử dụng hiệu quả cho điện, hóa dầu, ít phát thải khí nhà kính. Với tính ưu việt trên nên khí thiên nhiên dự báo sẽ là nguồn tài nguyên/năng lượng tương lai thay thế dầu, đặc biệt than đá. Tiêu thụ thế giới tăng mỗi năm 1,6%, hiện khoảng 3.500 tỉ m3/năm dưới hai dạng - khí được cung cấp theo đường ống và ở dạng khí hóa lỏng LNG. Ở châu Âu và Mỹ, khí được vận chuyển bằng đường ống trong lúc ở châu Á khí được tiêu thụ dưới dạng LNG, nguồn cung chủ yếu từ Úc và Qatar. Mức tiêu thụ LNG hiện khoảng 300 tỉ m3/năm và dự báo tăng đến 800 tỉ m3 vào 2035 (Hình 3).

cong nghiep dau khi va thach thuc tu cach mang cong nghiep 40
Hình 3 - Dự báo cung và cầu về LNG thế giới/BP Outlook 2017

Dự báo nhịp độ tiêu thụ LNG tăng nhanh vì khác với khí đường ống, các tàu chở LNG có thể linh động thay đổi, đa dạng hóa địa điểm cung ứng liên quan đến biến động cung cầu và giá khí. Hiện sự phát triển LNG còn phụ thuộc vào giá cước vận tải đang ở mức cao. Do nguồn cung dồi dào từ khí đá phiến, có thể Mỹ sẽ chi phối thị trường khí trong tương lai.

Thách thức về đầu tư đổi mới và sáng tạo

Hiệu ứng cách mạng công nghiệp 4.0 tạo động lực cho sự thay đổi trong tư duy và văn hóa doanh nghiệp phải luôn sáng tạo đổi mới dây chuyền công nghệ, mô hình quản lý và kinh doanh phù hợp, điều hành doanh nghiệp theo hướng tư duy cạnh tranh sáng tạo về trí tuệ, ứng dụng công nghệ mới tạo năng suất cao, hiệu quả, với sản phẩm chất lượng và giá rẻ. Hiệu ứng của cách mạng công nghiệp 4.0 buộc các công ty dầu quốc gia phải tái cấu trúc, tối đa hóa lợi nhuận tích hợp từ chuỗi giá trị, ứng phó kịp thời và hiệu quả với sự biến động của thị trường.

Trước cơn bão giảm sâu giá dầu và suy thoái kinh tế, các công ty ngành năng lượng đã phải tái cấu trúc mạnh theo hướng: Xây dựng lại mục tiêu chiến lược tập trung vào những nơi sinh lời bền vững; Đa dạng hóa các nguồn lực là yếu tố cốt lõi cho sự thành công tương lai; Phát triển mô hình kinh doanh mới với nhiều hình thức liên danh, liên kết để sử dụng nguồn lực tập trung; Rà soát danh mục đầu tư tạo sự kết nối chuỗi giá trị; Thay đổi và phát triển công nghệ mới, sáng tạo. Trong cơn sóng biến động nguồn nhân lực cần có giải pháp duy trì nguồn tài năng cho sự phát triển tương lai.

cong nghiep dau khi va thach thuc tu cach mang cong nghiep 40

Đây là cơ hội đánh giá lại các mục đầu tư để loại bỏ đầu tư không cốt lõi, hiệu chuẩn lại chiến lược của công ty theo hướng tạo lợi nhuận tốt nhất từ quá trình chuyển đổi kể cả trong trường hợp mua - bán, sáp nhập, có thể tạo đột phá chuyển hóa công ty. Ví dụ năm 2016 Tập đoàn Shell chi 70 tỉ USD mua Tập đoàn Britain’s BG để cải thiện vị trí dẫn đầu trong thị trường khí thiên nhiên; gần đây Total mua Maersk Oil để tham gia thống trị dầu Biển Bắc; Trung Quốc đàm phán mua cổ phần của Saudi Aramco để đảm bảo lâu dài nguồn năng lượng chiến lược này.

Thách thức đối với ngành công nghiệp dầu khí Việt Nam

Tập đoàn Dầu khí Việt Nam không những phải đối mặt với các thách thức phổ biến tác động đến ngành dầu khí thế giới mà còn phải vượt qua các khó khăn nội tại của mình.

Có thể điểm những thách thức cần lưu ý là:

Rà soát lại chiến lược phát triển trung và dài hạn, điều chỉnh tập trung nguồn lực hạn hẹp vào các mục tiêu sinh lợi nhuận nhanh và bền vững;

Chất lượng và quy mô nguồn lực chưa đủ tạo bứt phá và sức cạnh tranh trong hội nhập, năng suất lao động và sức cạnh tranh đặc biệt về sức sáng tạo và năng lực trí tuệ còn thấp;

Nhanh chóng đổi mới hệ thống quản trị theo chuẩn quốc tế liên kết từ công ty mẹ đến các công ty thành viên trong Tập đoàn;

Áp dụng các thành tựu và công nghệ 4.0 nhằm giảm giá thành tấn trữ lượng thăm dò và tấn dầu khai thác, tấn sản phẩm chế biến, mở rộng thăm dò khai thác ra vùng biển nước sâu và những bẫy phi truyền thống;

Ứng dụng các thành tựu công nghệ cải thiện hiệu quả khai thác và sử dụng tài nguyên dầu khí, đặc biệt đối với khí có hàm lượng CO2 cao;

Phát triển công nghiệp phụ trợ, chế tạo và sản xuất những sản phẩm từ dầu khí có hàm lượng công nghệ và giá trị gia tăng cao, đáp ứng yêu cầu đa dạng của thị trường, đảm bảo giá trị chuỗi từ sản xuất đến phân phối.

Hệ thống nghiên cứu cần nhanh chóng chuyển đổi sang nghiên cứu ứng dụng, giảm thiểu thời gian biến từ ý tưởng công nghệ sang nghiên cứu phát triển và sản xuất ứng dụng.

Công nghiệp 4.0 liên kết công nghệ thực và ảo, tự động hóa với dây chuyền sản xuất thông minh có thể tạo đột phá cho ngành công nghiệp dầu khí Việt Nam, đòi hỏi đổi mới tư duy trong quản lý và điều hành thực sự xem khoa học và công nghệ là công cụ quan trọng đảm bảo sự phát triển bền vững của ngành.

Tiến sĩ Ngô Thường San

Chủ tịch Hội Dầu khí Việt Nam