Phân tích so sánh dấu chân GHG chuỗi cung nhiêu liệu chính tại châu Á và châu Âu

11:00 | 14/05/2024

14,446 lượt xem
Theo dõi Petrovietnam trên
|
(PetroTimes) - Bộ phận năng lượng và khí hậu của BRG LLP (BRG E&C) đã thực hiện phân tích vòng đời độc lập (life cycle analysis-LCA) của khí phát thải nhà kính (greenhouse gas -GHG) đến từ khí hóa lỏng tự nhiên của Hoa Kỳ (USLNG) và sự cạnh tranh của nhiên liệu hóa thạch được sử dụng để phát điện tại 13 thị trường đến được lựa chọn tại Châu Âu và Châu Á.

1. Giới thiệu và tóm tắt

Bộ phận năng lượng và khí hậu của BRG LLP (BRG E&C) đã thực hiện phân tích vòng đời độc lập (life cycle analysis-LCA) của khí phát thải nhà kính (greenhouse gas -GHG) đến từ khí hóa lỏng tự nhiên của Hoa Kỳ (USLNG) và sự cạnh tranh của nhiên liệu hóa thạch được sử dụng để phát điện tại 13 thị trường đến được lựa chọn tại Châu Âu và Châu Á.

Phân tích so sách dấu chân GHG chuỗi cung nhiêu liệu chính tại châu Á và châu Âu

Được nghiên cứu phát triển từ năm 2021 đến nay, báo cáo phân tích này sử dụng mô hình toàn diện do BRG E&C xây dựng để thường xuyên định lượng khối lượng và cường độ lượng phát thải khí nhà kính GHG của LNG và chuỗi cung ứng nhiên liệu cạnh tranh ở cấp độ hệ thống cho các hành lang thương mại chính. Mô hình sử dụng phương pháp LCA mang tính phân tích, chặt chẽ và dữ liệu được cập nhật liên tục cũng như thông tin từ các nguồn khả dụng nhất hiện có. Phạm vi phân tích LCA được trình bày trong báo cáo nghiên cứu này tập trung vào hai loại khí phát thải nhà kính chính là carbon dioxide (CO₂) và khí methane (CH4), thường được gọi chung là “GHG” cũng như đánh giá khối lượng và cường độ phát thải của chúng trong toàn bộ chuỗi cung ứng của USLNG, đường ống dẫn khí đốt tự nhiên và than (gọi chung là “nhiên liệu sơ cấp”). Mỗi chuỗi cung ứng trải dài từ sản xuất hoặc khai thác thượng nguồn, thông qua cơ sở hạ tầng của trung nguồn và/hoặc vận chuyển, để đốt khí ở hạ nguồn trong sản xuất điện ở 13 thị trường cuối ở Châu Âu và Châu Á. Các thị trường cuối trong đó bao gồm: (i) Tại Châu Âu: Pháp, Đức, Ý, Hà Lan, Ba Lan, Tây Ban Nha, Thổ Nhĩ Kỳ và Vương quốc Anh. (ii) Tại Châu Á: Trung Quốc, Ấn Độ, Nhật Bản, Hàn Quốc và Đài Loan-Trung quốc.

Đối với phân đoạn “thượng nguồn” bao gồm sản xuất và chế biến USLNG, vận chuyển đường ống khí đốt tự nhiên và khai thác than. Đối với các tuyến đường vận chuyển USLNG, phân đoạn “trung nguồn” bao gồm việc vận chuyển từ địa điểm sản xuất khí đốt tự nhiên đến nhà máy hóa lỏng, quá trình hóa lỏng, vận chuyển đến các nước đến/nhập khẩu, tái hóa khí và vận chuyển đường ống từ biên giới nhập khẩu đến nhà máy điện ở nước đến/nhập khẩu. Đối với các tuyến nhập khẩu khí đốt tự nhiên theo đường ống, phân đoạn “trung nguồn” thể hiện sự vận chuyển đến cửa khẩu xuất và từ cửa khẩu nhập chuyển đến các nhà máy điện. Đối với nguồn cung than, phân đoạn “trung nguồn” thể hiện việc vận chuyển bằng đường sắt hoặc tàu biển từ nơi sản xuất đến biên giới nhập khẩu và từ đó sẽ được vận chuyển đến nhà máy điện. Đối với tất cả nhiên liệu sơ cấp, phân đoạn “hạ nguồn” đại diện cho khí đốt tự nhiên hoặc than tiêu thụ/đốt cháy trong nhà máy điện của mỗi quốc gia đến.

Báo cáo phân tích này sử dụng nhiều nhất các dữ liệu có sẵn (thường là từ năm 2022) và chuyển đổi lượng khí phát thải CH4 thành lượng khí phát thải CO₂ tương đương (CO₂e) bằng cách sử dụng tiềm năng nhiệt độ nóng lên toàn cầu trong 20 năm (global warming potential-GWP20) của lượng khí phát thải tương đối CH4 thành CO₂. GWP20 là tổng tác động nóng lên của một loại khí nhà kính GHG so với khí CO₂ sau 20 năm. Giá trị GWP được sử dụng để đưa những loại khí nhà kính GHG khác nhau về cùng một đơn vị đo lường lượng khí thải tương đương lượng carbon dioxide (CO₂e) và cho biết bao nhiêu lượng CO₂ sẽ gây ra sự ấm lên tương tự với một lượng khí nhà kính GHG cụ thể khác. Việc tính toán CO₂e bằng cách nhân lượng phát thải của một loại khí nhà kính GHG cụ thể với hệ số GWP100 của nó. Ví dụ như 2 kg khí CH4 theo GWP là 28 thì sẽ tạo ra 56 kg CO₂e. Trong khi đó, GWP100 là tổng lượng nóng lên của một khí nhà kính GHG so với khí CO₂ sau 100 năm. GWP100 của khí CH4 là 28, nghĩa là trong vòng 100 năm cứ 1 tấn khí CH4 sẽ có tác động nóng lên gấp 28 lần so với 1 tấn khí CO₂.

Báo cáo phân tích này cũng đã sử dụng GPW20 làm thước đo phù hợp, một chỉ số “phù hợp với mục đích” để giải quyết tính cấp bách của việc đạt được mức cắt giảm GHG đáng kể trong nhiều thập kỷ tới đây, so với GWP100 thì phương pháp GPW20 phù hợp với phân tích dài hạn hơn.

Đối với mỗi thị trường trong số 13 thị trường đến được lựa chọn đề cập trong báo cáo phân tích này, lượng phát thải khí nhà kính GHG trong toàn bộ vòng đời của mỗi nhiên liệu cạnh tranh để phát điện được phân tích cụ thể như sau: (i) Đối với nhập khẩu USLNG: Lượng phát thải khí CO₂ và CH4 phát sinh từ việc sản xuất khí đốt ở Hoa Kỳ thông qua chế biến, đường ống vận tải, hóa lỏng LNG, tàu chuyên chở vận chuyển LNG, tái hóa khí LNG, vận chuyển khí ở hạ nguồn và quá trình đốt cháy cho việc phát điện. (ii) Nhập khẩu khí đốt tự nhiên qua đường ống (nếu có): Lượng khí thải CO₂ và CH4 sản sinh từ quá trình sản xuất, chế biến, vận chuyển và đốt cháy khí đốt để sản xuất điện. (iii) Nguồn cung cấp than: Lượng khi phát thải CO₂ và CH4 xuất phát từ sản xuất, chế biến, vận chuyển, bảo quản, vận chuyển (nếu có liên quan) và đốt cháy khí đốt để sản xuất điện.

Đo lường lượng phát thải khí nhà kính GHG của chuỗi cung ứng nhiên liệu

Từ giữa năm 2021 đến năm 2022, nhu cầu năng lượng ở Châu Âu và Châu Á chủ yếu được thúc đẩy bởi sự phục hồi của mức tiêu thụ năng lượng sau thời kỳ suy thoái sâu do đại dịch COVID-19 trên toàn thế giới và ảnh hưởng của việc CHLB Nga cắt giảm năng lượng trước và trong cuộc chiến ở Ukraine, đồng thời cắt giảm nguồn cung năng lượng của Châu Âu, điều này kích hoạt việc nhập khẩu LNG, dẫn đến cuộc khủng hoảng nguồn cung LNG toàn cầu, đẩy giá LNG tăng đột biến trên toàn thế giới.

Đối với những thách thức về an ninh năng lượng trong những năm gần đây, yêu cầu cấp bách về ứng phó với biến đổi khí hậu vẫn tiếp tục tạo ra những nỗ lực loại bỏ carbon đáng kể trong lĩnh vực năng lượng điện và công nghiệp. Một yêu cầu quan trọng ban đầu đối với việc cắt giảm GHG là việc ước tính/đo lường chính xác lượng phát thải trong chuỗi cung ứng nhiên liệu, bao gồm cả lượng khí phát thải CO₂ và CH4.

Trong khi đó, chính phủ các nước, các công ty năng lượng và công nghiệp đang tích cực đo lường và theo dõi giám sát lượng khí thải CO₂ và CH4 trong suốt hơn hai thập kỷ qua, đặc biệt ngày càng tập trung vào tác động về mặt vật chất của khí phát thải CH4 tới môi trường, khí hậu trong những năm gần đây. Khi đo lường bằng GWP20, tác động trên mỗi tấn của lượng khí thải CH4 lớn hơn 82,5 lần so với tác động trên mỗi tấn của lượng khí thải CO₂.

Do tính cấp bách của quá trình loại bỏ carbon trong những thập kỷ tới, các tổ chức quốc tế đã kêu gọi phối hợp nỗ lực đo lường/cắt giảm khí phát thải CH4 trong sản xuất dầu khí, khai thác than, vận tải hàng hải, sản xuất điện, và lĩnh vực công nghiệp. Do đó, các nỗ lực quốc gia, khu vực và quốc tế đang hướng tới mục tiêu cắt giảm khí phát thải CH4; đây là một lý do tại sao các nhà sản xuất và người tiêu dùng khí đốt tự nhiên đang tích cực giải quyết vấn đề phát thải CH4 trên toàn cầu.

Việc tập trung vào việc phát triển các phương pháp đo lường chính xác về lượng khí thải CH4 đang thúc đẩy sự phát triển nhanh chóng các công nghệ đo lường tiên tiến như thiết bị cảm biến giám sát mặt đất sử dụng máy quang phổ đo lượng khí rò rỉ, máy bay không người lái được trang bị thiết bị phân tích khí thải, máy bay có người lái với camera phát hiện khí thải và giám sát khí thải qua vệ tinh. Tất cả các công nghệ đo lường hoạt động ở quy mô lớn, chẳng hạn như máy bay không người lái, máy bay và vệ tinh, thường được gọi là phương pháp tiếp cận “từ trên xuống dưới”. Phương pháp đo lường và giám sát khác nhau về khả năng phát hiện khí thải CH4 trên các quy mô không gian và thời gian khác nhau do sự khác biệt về giới hạn phát hiện của chúng, điều kiện khí tượng và tần suất triển khai.

Các vệ tinh giám sát lượng khí phát thải CH4 rò rỉ bao gồm phân tích và xử lý dữ liệu phức tạp để phân tích hoạt động dầu khí tương đối nhất quán xuyên qua ranh giới biên giới quốc gia và khu vực pháp lý quốc tế. Đây là lĩnh vực công nghệ mới và đang phát triển nhanh chóng để đo lường lượng khí thải ở cấp độ hệ thống, có thể so sánh với phạm vi của báo cáo nghiên cứu này.

Đánh giá việc cung cấp năng lượng thông qua lăng kính cường độ phát thải khí nhà kính GHG sẽ giúp cung cấp một bước tiến quan trọng hướng tới loại bỏ carbon trên toàn hệ thống năng lượng. Phương pháp phân tích mạnh mẽ, chất lượng dữ liệu nâng cao và kết quả đo lường nghiêm ngặt cũng như phân tích phát thải khí nhà kính GHG là rất quan trọng để có được bức tranh toàn diện về dấu chân khí nhà kính GHG (footprint) trong việc cung cấp chuỗi năng lượng tổng thể và dọc theo từng phân đoạn chuỗi cung ứng.

2. Kết quả tổng hợp

Để cung cấp cơ sở đánh giá những thách thức nêu trên, báo cáo nghiên cứu này cung cấp phân tích tổng hợp về lượng khí thải CH4 và CO₂ trên các chuỗi cung ứng nhiên liệu hàng đầu (USLNG, đường ống dẫn khí đốt tự nhiên, than), sử dụng dữ liệu mới nhất hiện có từ các tổ chức nguồn mở có uy tín giữa các cơ quan chính phủ và các tổ chức đa phương, bằng một phương pháp chi tiết được thiết kế để so sánh cường độ phát thải khí nhà kính GHG của các nhiên liệu nhập khẩu này và nguồn cung để phát điện ở các quốc gia tiếp nhận.

Theo đó, kết quả nghiên cứu cho thấy cường độ phát thải khí nhà kính GHG trung bình của than cao gấp đôi so với USLNG ở cả Châu Âu và Châu Á. Đối với khí đốt tự nhiên vận chuyển qua đường ống ở Châu Âu chỉ cao gần khoảng 3/4 so với USLNG cho khí đốt tự nhiên của CH Na Uy song lại cao hơn 1/3 so với USLNG cho khí đốt tự nhiên của CHLB Nga. Trong khi đó, GHG trong vận chuyển khí đốt tự nhiên qua đường ống ở Châu Á cao hơn bốn lần so với USLNG trong trường hợp đường ống khí đốt từ Turkmenistan và cao hơn một chút so với USLNG đối với khí đốt tự nhiên qua đường ống từ CHLB Nga.

3. So sánh vòng đời của nhiên liệu chính trên thị trường năng lượng toàn cầu

Cách tiếp cận: Báo cáo nghiên cứu này kết hợp các phương pháp thường được sử dụng để phân tích lượng khí phát thải trong vòng đời với các phương pháp cập nhật được công bố dữ liệu rộng rãi về khí phát thải cũng như các hệ số khí phát thải để đưa ra đánh giá có hệ thống về cường độ phát thải khí nhà kính GHG của chuỗi cung ứng nhiên liệu chính hoặc hành lang thương mại đối với các thị trường nhập khẩu USLNG chính.

Phân tích so sách dấu chân GHG chuỗi cung nhiêu liệu chính tại châu Á và châu Âu

Báo cáo phân tích này cũng đã tính toán cường độ phát thải khí nhà kính GHG của từng phân đoạn trong chuỗi cung ứng đối với tất cả nhiên liệu chính, được phân tích và trình bày dưới dạng mỗi kg CO₂e trên megawatt giờ (MWh) công suất phát điện (kg CO₂e/MWh). Số liệu này thể hiện lượng CO₂e thải ra trong mỗi phân đoạn của chuỗi cung ứng, từ khâu sản xuất đầu nguồn đến khâu cuối cùng đốt khí hay than để phát điện cho mỗi MWh công suất điện được tạo ra. Hiện có hai yếu tố quan trọng cần lưu ý về chỉ số đã chọn:

- Thiết bị chức năng: Sử dụng 1 MWh công suất điện được tạo ra từ mỗi loại nhiên liệu khác nhau ở mỗi điểm đến khác nhau như là “thiết bị chức năng”, phân tích giải thích các đặc tính hóa học khác nhau của khí đốt tự nhiên và than, cũng như đặc tính hiệu suất nhiệt của các máy phát điện của từng quốc gia đến, cụ thể là lượng năng lượng được sử dụng bởi một thiết bị phát điện khí và than để sản xuất 1 MWh công suất điện (còn gọi là phát điện “hiệu suất nhiệt”). Các thiết bị chức năng khác thường được sử dụng để trình bày toàn bộ phát thải khí nhà kính GHG của chuỗi cung ứng, chẳng hạn như dưới dạng MMBtu cung cấp nhiên liệu, trên cơ sở đó, báo cáo phân tích này đã trình bày kết quả theo từng quốc gia theo mỗi kg CO₂e trên mỗi MMBtu.

- Lượng khí thải CO₂ tương đương: Báo cáo phân tích này cũng đã tính toán lượng phát thải CO₂ và CH4 trong từng phân đoạn của chuỗi cung ứng. Để tính toán lượng khí nhà kính GHG này theo cách tương đương, việc chuyển đổi lượng khí thải CH4 thành lượng CO₂ tương đương bằng cách sử dụng tiềm năng nóng lên toàn cầu trong 20 năm (global warming potential-GWP20) của CH4 so với CO₂. GWP20 của CH4 sử dụng trong nghiên cứu này là tương đương với 82,5 dựa trên báo cáo mới nhất của Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) của Liên hợp quốc. Việc sử dụng GWP20 cho lượng phát thải CH4 vì GWP20 được coi là chỉ số “phù hợp với mục đích” do tính cấp thiết của việc cắt giảm đáng kể lượng khí nhà kính GHG trong vài thập kỷ tới cũng như so với GWP100, phù hợp hơn cho các phân tích mang tính dài hạn.

Phương pháp luận

Chuỗi cung ứng USLNG và nhập khẩu khí đốt qua đường ống: Để tính toán cường độ phát thải khí nhà kính GHG trong toàn bộ chuỗi cung ứng USLNG và vận chuyển khí đốt tự nhiên qua đường ống, báo cáo nghiên cứu này cũng đã sử dụng công thức phương pháp “cân bằng khối lượng” được áp dụng phổ biến dựa trên các nguyên tắc sau: (i) Khi lượng khí đốt chảy qua từng phần của chuỗi cung ứng, từ khâu sản xuất đến khâu đốt cuối cùng để lấy năng lượng trong quá trình phát điện, nó được tiêu thụ một phần để cung cấp năng lượng và/hoặc bị rò rỉ, thoát hơi hoặc bùng cháy, khiến khối lượng khí đốt tự nhiên giảm dần ở mỗi giai đoạn. (ii) Phát thải khí nhà kính GHG phụ thuộc vào lượng khí đốt tự nhiên chảy qua từng phần của chuỗi cung ứng.

Điểm khởi đầu của phương pháp tính toán là số lượng (khối lượng) khí đốt tự nhiên tiêu thụ tại nhà máy điện của mỗi điểm quốc gia đến để tạo ra 1 MWh công suất điện, dựa trên nhiệt lượng trung bình của nhà máy điện ở từng quốc gia. Theo dõi nguyên tắc nêu trên, việc tính toán lượng khí đốt từ mỗi phân đoạn trước đó của chuỗi cung ứng dựa trên đặc tính hóa học của khí đốt tự nhiên và tổn thất phát sinh ở mỗi phân đoạn chuỗi cung ứng (tức là lượng khí tiêu thụ ở mỗi phân đoạn và/hoặc bị rò rỉ, bùng cháy và/hoặc thoát ra ngoài môi trường, khí quyển).

Chuỗi cung ứng than: Để tính toán tổng lượng phát thải khí nhà kính GHG trong toàn bộ chuỗi cung ứng than, việc phân tích được tính toán cho từng phân đoạn riêng biệt, dựa trên lượng than tiêu thụ để tạo ra 1 MWh công suất điện ở mỗi quốc gia đến. Lượng khí nhà kính GHG chính phát thải trong giai đoạn khai thác than chính là khí CH4, trong khi đó khí phát thải nhà kính GHG chính trong giai đoạn vận chuyển và đốt khí lại là khí CO₂.

4. Kết quả và kết luận

Cường độ phát thải khí nhà kính GHG của USLNG, khí đốt tự nhiên vận chuyển qua đường ống và nguồn cung than tới Châu Âu và Châu Á trình bày kết quả tổng hợp về cường độ phát thải khí nhà kính GHG của nhiên liệu chính ở Châu Âu và Châu Á là những quốc gia đến cũng như sự phân bố cường độ phát thải khí nhà kính GHG theo từng phân đoạn chuỗi cung ứng và phân tích cường độ khí phát thải CH4 và CO₂ trong từng phân khúc chuỗi cung ứng.

Khi so sánh cường độ phát thải khí nhà kính GHG trung bình đối với hoạt động nhập khẩu và cung cấp USLNG, khí đốt qua đường ống và than lần lượt ở Châu Âu và Châu Á, kết quả chỉ ra rằng đối với hoạt động sản xuất điện ở Châu Âu, cường độ phát thải khí nhà kính GHG trung bình của USLNG là 507 kgCO₂e/MWh, đó là mức thấp hơn 53% so với mức 1.077 kgCO₂e/MWh của than cũng như thấp hơn 8% so với mức 552 kgCO₂e/MWh của các nguồn nhập khẩu khí đốt tự nhiên qua đường ống chính (rất khác nhau). Cụ thể hơn, cường độ phát thải khí nhà kính GHG trung bình của USLNG thấp hơn 29% và 19% so với khí đốt qua đường ống từ CHLB Nga và Algeria tương ứng, song lại cao hơn 35% và 4% so với khí đốt qua đường ống từ CH Na Uy và CH Azerbaijan tương ứng.

Để so sánh, kết quả cường độ phát thải khí nhà kính GHG trung bình cũng đã chỉ ra đối với hoạt động sản xuất điện ở Châu Á, lượng phát thải khí nhà kính GHG trung bình của USLNG nhập khẩu chỉ là 543 kgCO₂e/MWh, tức là mức thấp hơn 53% so với mức 1.168 kgCO₂e/MWh của than cũng như thấp hơn 63% so với mức 1.462 kgCO₂e/MWh đối với cường độ phát thải khí nhà kính GHG từ nhập khẩu khí đốt tự nhiên qua đường ống.

Tính chung, cường độ phát thải khí nhà kính của GHG trung bình phát sinh trong quá trình đốt than để phát điện (bao gồm chỉ khí CO₂) cao gần gấp ba lần so với khí đốt ở cả Châu Âu và Châu Á, điều này thể hiện rõ ràng tính vượt trội hiệu suất đốt của khí đốt tự nhiên so với than và nhiệt lượng của các nhà máy điện khí tự nhiên cao hơn so với các nhà máy điện đốt than. Tính trung bình đối với khí đốt tự nhiên, Châu Âu và Châu Á có nhiệt lượng trung bình tương tự nhau, và do đó chúng cũng tương tự nhau về mức cường độ phát thải khí nhà kính GHG. Nhiệt lượng trong sản xuất điện than ở Châu Á trung bình thấp hơn so với Châu Âu, dẫn đến cường độ phát thải khí nhà kính GHG ở Châu Á cao hơn so với Châu Âu đối với phân khúc chuỗi cung ứng này.

Cường độ phát thải khí nhà kính GHG trung bình trên các phân đoạn chuỗi cung ứng cũng khác nhau giữa các thị trường đến Châu Âu và Châu Á với mức phân bố của cường độ phát thải khí nhà kính GHG trung bình dọc theo các phân đoạn chuỗi cung ứng thượng nguồn, trung nguồn và hạ nguồn cho USLNG, khí đốt tự nhiên nhập khẩu qua đường ống và cung cấp than lần lượt cho Châu Âu và Châu Á. Thượng nguồn đại diện cho việc sản xuất và chế biến USLNG và vận chuyển khí đốt tự nhiên qua đường ống cũng như khai thác than. Trung nguồn tượng trưng cho vận chuyển khí đốt tự nhiên từ khâu sản xuất, hóa lỏng, vận chuyển đến nơi tiêu thụ, tái hóa khí và vận chuyển đến các nhà máy điện đối với USLNG. Đối với khí đốt tự nhiên vận chuyển qua đường ống thể hiện sự vận chuyển từ nơi sản xuất đến nhà máy điện. Trong khi đó, đối với than thì lại đại diện cho việc vận chuyển bằng đường sắt hoặc tàu từ địa điểm khai thác và vận chuyển tiếp đến các nhà máy điện.

- USLNG: Đối với chuỗi cung ứng USLNG tới Châu Âu và Châu Á, khoảng 65% cường độ phát thải khí nhà kính GHG trung bình tập trung ở phân đoạn phát điện, với khoảng 13% đến 14% lượng khí thải ở phân đoạn thượng nguồn và 20% còn lại dành cho 22% ở phân đoạn trung nguồn.

- Khí đốt tự nhiên vận chuyển qua đường ống: Cường độ phát thải khí nhà kính GHG trung bình trong toàn bộ chuỗi cung ứng nhập khẩu khí đốt qua đường ống tới các điểm đến Châu Âu tương tự như điểm đến nhập khẩu USLNG, với khoảng 61% cường độ phát thải tập trung ở phân đoạn phát điện, 23% ở phân đoạn thượng nguồn và 16% ở phân đoạn trung nguồn. Ngược lại, gần 50% cường độ phát thải của khí đốt tự nhiên nhập khẩu vào Châu Á thì lại tập trung ở các hoạt động thượng nguồn, 30% ở phân đoạn trung nguồn và 22% trong sản xuất điện.

- Than: Đối với nguồn cung than cho Châu Âu và Châu Á, phần lớn cường độ phát thải khí nhà kính GHG trung bình lại tập trung ở lĩnh vực sản xuất điện (lần lượt là 86% và 83%), tiếp theo là 12% đến 15% ở hoạt động thượng nguồn và chỉ có 2% ở phân đoạn trung nguồn. Tuy nhiên, khí phát thải CH4 từ khai thác than luôn là một vấn đề nghiêm trọng và thường bị bỏ qua.

Đối với phân đoạn thượng nguồn, cường độ phát thải khí nhà kính GHG của USLNG nhập khẩu vào Châu Âu và Châu Á gần như cân bằng giữa hai loại phát thải CH4 và CO₂. Bằng cách so sánh, cường độ phát thải khí nhà kính GHG của khí đốt tự nhiên nhập khẩu qua đường ống vào Châu Âu và Châu Á chủ yếu do lượng phát thải CH4 rò rỉ từ quá trình sản xuất và chế biến khí đốt. Cuối cùng, cường độ lượng phát thải khí nhà kính GHG phát sinh từ cung cấp than là 100%, bao gồm khí phát thải CH4 từ việc khai thác than.

Đối với phân đoạn trung nguồn, cường độ phát thải khí nhà kính GHG của USLNG và khí đốt tự nhiên nhập khẩu qua đường ống sang Châu Âu và Châu Á được cân bằng giữa cả hai loại khí phát thải CH4 và CO₂. Bằng cách so sánh, cường độ phát thải khí nhà kính GHG đến từ nguồn cung cấp than sang Châu Âu và Châu Á bị chi phối bởi khí CO₂ thải ra trong quá trình đốt cháy ở phương tiện vận tải (đường sắt và/hoặc tàu thuyền).

Đối với phân đoạn hạ nguồn thì thường bị chi phối bởi lượng khí thải CO₂ đối với tất cả nhiên liệu sử dụng dọc theo tuyến đường chuỗi cung ứng, được thúc đẩy bởi lượng khí thải đáng kể từ quá trình đốt cháy trong các nhà máy phát điện, đặc biệt là than. Vì vậy, cường độ phát thải khí nhà kính GHG ở hạ nguồn chỉ bao gồm lượng khí thải CO₂.

Mức trung bình toàn cầu về cường độ phát thải khí nhà kính GHG được tính toán thành CO₂ và CH4 chỉ dành cho các phân đoạn thượng nguồn và trung nguồn của chuỗi cung ứng (tức là sản xuất, vận chuyển và giao hàng đi Châu Âu và các điểm nhập khẩu biên giới Châu Á) của nguồn cung nhiên liệu chính. Theo đó, cường độ phát thải khí nhà kính GHG của chuỗi cung ứng nhiên liệu tới điểm giao hàng biên giới (tức là không bao gồm hạ nguồn cho phương tiện vận tải và sản xuất điện), cường độ phát thải CH4 được biểu thị ở mức trung bình, trong đó bao gồm 47% tổng cường độ phát thải dọc theo các tuyến đường USLNG, 67% tổng cường độ phát thải trong đường ống dẫn khí đốt tự nhiên và 87% tổng cường độ phát thải dọc theo các tuyến khai thác và vận chuyển than.

Tiết kiệm khí thải nhà kính GHG

Việc tiết kiệm phát thải khí nhà kính GHG biểu thị tỷ lệ phần trăm phát thải khí nhà kính GHG có thể được tiết kiệm bằng cách sử dụng sinh khối lỏng thay vì nhiên liệu hóa thạch. Khi so sánh giữa cường độ phát thải khí nhà kính GHG trung bình của USLNG nhập khẩu và nguồn cung than cho phát điện ở 13 quốc gia lựa chọn ở Châu Âu và Châu Á được phân tích chứng tỏ lợi thế về mặt khí hậu khi sử dụng USLNG thay vì than ở thị trường nước ngoài hàng đầu cho USLNG.

Giả sử nguồn cung USLNG được sử dụng để thay thế việc sản xuất điện đốt than bằng sản xuất điện đốt khí tự nhiên, việc tính toán tổng lượng phát thải CO₂ và CH4 trung bình được tiết kiệm bằng cách vận chuyển một chuyến hàng USLNG tới Châu Âu và Châu Á. Kết quả nghiên cứu đánh giá cho thấy ở mức vừa phải:

- Tại tám quốc gia Châu Âu, một chuyến giao hàng USLNG để sản xuất điện sẽ tiết kiệm được từ 174.000 đến 469.000 tấn CO₂e so với điện đốt than. Các kết quả đa dạng phản ánh nhiệt lượng sản sinh rất khác nhau giữa các nhà máy phát điện ở các quốc gia đến và cường độ phát thải khí nhà kính GHG khác nhau của USLNG so với các tuyến cung than.

- Trong năm quốc gia Châu Á được khảo sát, mức tiết kiệm khí nhà kính GHG tương đương trên mỗi chuyến giao hàng USLNG trung bình là từ 225.000 tấn đến 538.000 tấn CO₂e.

Dữ liệu công khai sẵn có

Kết quả của nghiên cứu này phần lớn phụ thuộc vào tính chính xác và nhất quán của dữ liệu phát thải cơ bản có sẵn từ các nguồn mở công khai hàng đầu. Cho đến nay, các nguồn dữ liệu mở công khai hàng đầu về phát thải khí nhà kính GHG đã được thiết lập các hệ thống nghiêm ngặt để khuyến khích việc báo cáo dữ liệu nhất quán, bao gồm sự kết hợp giữa dữ liệu phát thải được báo cáo và ước tính các yếu tố phát thải. Tuy nhiên, dữ liệu sẵn có có những hạn chế, chủ yếu liên quan đến tính nhất quán giữa thực tế đo lường và các yếu tố ước tính. Ví dụ như:

- Lượng phát thải thượng nguồn và trung nguồn của chuỗi cung ứng USLNG dựa trên dữ liệu chi tiết được báo cáo gửi cho Cơ quan Bảo vệ môi trường Hoa Kỳ (EPA) từ các nhà khai thác có liên quan ở cấp thuộc lưu vực hoặc khu vực sản xuất dầu khí. Phát thải từ khai thác than được ước tính bằng hệ số phát thải và đặc điểm của từng mỏ thay vì số đo lường được báo cáo thực tế.

- Tương tự, dữ liệu về hệ số phát thải ở phân đoạn trung nguồn của cả chuỗi cung ứng khí đốt tự nhiên và than là chủ yếu dựa trên các hệ số phát thải chung cho cơ sở hạ tầng (chẳng hạn như vận chuyển nhiên liệu qua đường ống, đường sắt và/hoặc đường biển), thay vì đo lường lượng phát thải thực tế.

Quản lý phát thải khí nhà kính GHG

Chất lượng của các cảm biến trên mặt đất và trên không để đo lường và giám sát phát thải khí nhà kính GHG đang được cải thiện ở mức độ tăng tốc. Các công ty tư nhân, tổ chức công cộng và cơ quan chính phủ đang tập trung vào vấn đề đo lường và giám sát phát thải khí nhà kính GHG vì việc cắt giảm phát thải khí nhà kính GHG hiện là ưu tiên hàng đầu của quản lý doanh nghiệp và chính sách công.

Các công ty và tổ chức cũng đã bắt đầu cung cấp dữ liệu phát thải CH4 thu được thông qua hình ảnh vệ tinh để phân tích và xử lý dữ liệu phức tạp. Các công ty tư nhân hiện cung cấp dữ liệu vệ tinh về lượng khí thải CH4 ở mức độ cụ thể của tài sản (có tính phí). Trong thời gian tới, một số đơn vị độc lập kỳ vọng sẽ cung cấp công khai dữ liệu vệ tinh về phát thải GHG của các hoạt động dầu khí ở cấp quốc gia, khu vực và thậm chí ở cấp địa phương trên cơ sở tài sản cụ thể. Những diễn biến này có thể tạo điều kiện thuận lợi cho việc định lượng ngày càng chính xác và nhất quán về dấu chân phát thải khí nhà kính GHG trong quá trình sản xuất nhiên liệu, cơ sở hạ tầng giao thông vận tải và chuỗi cung ứng giữa các khu vực và quốc gia nhằm tạo sân chơi bình đẳng giữa các khu vực pháp lý, trong đó việc đo lường khí nhà kính GHG là bắt buộc, tự nguyện hoặc thậm chí không có sẵn hoặc không đầy đủ. Khi cam kết cắt giảm phát thải khí nhà kính GHG và hoàn thiện các chính sách trên toàn thế giới, việc tăng cường sử dụng vệ tinh giám sát hứa hẹn sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho sự thống nhất của hệ thống phân tích lượng phát thải khí nhà kính GHG và cường độ phát thải trên các chuỗi cung ứng nhiên liệu toàn thế giới.

Hơn thế nữa, việc tăng cường đo đạc/giám sát, báo cáo và xác minh/chứng nhận/thẩm định (measurement, reporting and verification-MRV) cắt giảm phát thải khí nhà kính GHG một cách nhất quán trong suốt chuỗi cung ứng nhập khẩu năng lượng ngày càng trở thành một thành phần trung tâm trong công bố giá cả của USLNG. Cường độ phát thải khí nhà kính GHG của chuỗi cung ứng nhiên liệu dự kiến ​​sẽ tác động đến thương mại năng lượng, thuế, giá cả và hợp đồng trong tương lai, điều này dẫn đến nghiên cứu minh họa giá trị của việc nắm vững phân tích dấu chân phát thải GHG đối với chuỗi cung ứng của USLNG và các công ty khác cạnh tranh nhiên liệu với các nước nhập khẩu:

- Việc xác định và giám sát rõ ràng lượng khí thải của chuỗi cung ứng USLNG có thể mở ra cơ hội ký kết hợp đồng giao hàng dài hạn, đáp ứng nhu cầu của người mua Châu Âu và Châu Á ngày càng lo ngại về tính bền vững của việc nhập khẩu khí đốt của họ trong môi trường chuyển đổi năng lượng ngày càng nhanh chóng, đặc biệt là trong bối cảnh các quy định sắp tới về nguồn năng lượng khí tự nhiên.

- Việc tiếp cận dữ liệu và thông tin minh bạch về dấu chân phát thải khí nhà kính GHG là rất quan trọng đối với người cho vay và vốn cổ phần của các nhà đầu tư tư nhân PE mong muốn tìm hiểu dấu chân môi trường của danh mục đầu tư hiện tại của họ, tài trợ cho các khoản đầu tư mới và tuân thủ các quy định về môi trường, xã hội và quản trị (ESG) và tính bền vững.

- Dấu chân phát thải GHG phù hợp của USLNG và các tiêu chuẩn cải thiện nhanh chóng về đo lường và giám sát lượng phát thải trong chuỗi cung ứng có thể nâng cao lợi thế cạnh tranh của USLNG so với các nguồn năng lượng khác bằng cách chứng minh một cách dứt khoát và khách quan cường độ phát thải khí nhà kính GHG thấp hơn. Theo thời gian, điều này sẽ hỗ trợ giá phí bảo hiểm so với các nguồn cung cấp khác có cường độ phát thải khí nhà kính GHG cao hơn.

Quản lý phát thải khí nhà kính GHG luôn đi đầu trong các nỗ lực loại bỏ carbon trong lĩnh vực năng lượng trên toàn thế giới, đồng thời tiếp tục cải tiến công nghệ hệ thống MRV và phân tích dữ liệu phát thải khí nhà kính GHG đang trở thành ưu tiên của chính phủ các nước và các công ty đang tìm cách thúc đẩy và thực hiện các chiến lược cắt giảm phát thải khí nhà kính GHG một cách bền vững. Trong lĩnh vực LNG, sự bền vững khả năng cạnh tranh của nhiên liệu nói chung và của các nguồn và tuyến cung cấp LNG cụ thể đang ngày càng phụ thuộc vào cường độ phát thải lượng khí thải nhà kính GHG của chuỗi cung ứng, tính kinh tế và giá cả của chuỗi cung ứng./.

Công nghệ mới biến khí nhà kính thành nguồn tài nguyên công nghiệp

Công nghệ mới biến khí nhà kính thành nguồn tài nguyên công nghiệp

Các nhà nghiên cứu của Đại học Ruhr Bochum (CHLB Đức) đã nỗ lực không ngừng nghỉ để vượt qua các giới hạn của công nghệ bằng cách tạo ra bước đột phá mới trong việc chuyển đổi lượng khí thải CO₂ với mục tiêu là biến khí nhà kính có hại thành nguồn tài nguyên có giá trị. Hệ thống xúc tác mới có thể giúp đạt được mục tiêu tái chế khí thải CO₂.

Tuấn Hùng

DMCA.com Protection Status