Thu hồi năng lượng từ chất thải rắn sinh hoạt – phân tích SWOT và định hướng quản lý dưới góc độ kinh tế tuần hoàn



TN&MTTóm tắt: Nghiên cứu thực hiện phân tích SWOT đối với lĩnh vực thu hồi năng lượng từ chất thải rắn sinh hoạt và đề xuất định hướng quản lý dưới góc độ KTTH nhằm cung cấp góc nhìn đa chiều, khách quan và thực tiễn cho việc phát triển ngành năng lượng này ở Việt Nam.

Ảnh minh họa

 Mở đầu

Quản lý chất thải rắn sinh hoạt (CTRSH) là một trong những vấn đề môi trường phổ biến ở các thành phố lớn, đặc biệt là trong bối cảnh gia tăng dân số và xu hướng đô thị hóa trên toàn thế giới. Hiện nay, việc quản lý CTRSH được thực hiện theo 2 hướng đó là (i) chú trọng đến việc tái chế chất thải, tập trung vào việc phân loại chất thải tại nguồn, tái sử dụng, tái chế, đốt hoặc chôn lấp và (ii) chú trọng đến xử lý cuối cùng, tập trung vào thu gom, vận chuyển, xử lý, thải bỏ cuối cùng [10]. Theo Báo cáo hiện trạng môi trường quốc gia, tổng khối lượng CTRSH phát sinh tại khu vực đô thị trong cả nước là 35.624 tấn/ngày (13.002.592 tấn/năm), chiếm 55% khối lượng CTRSH phát sinh của cả nước. Đến năm 2019, gần 70% CTRSH của nước ta được xử lý phương pháp chôn lấp, trong đó chỉ có khoảng 20% là bãi chôn lấp hợp vệ sinh [9]. Việc chôn lấp CTRSH gây ra các mối đe dọa đáng kể đối với con người và sức khỏe môi trường như ô nhiễm đất, nước ngầm, dòng chảy mặt từ rò rỉ nước rỉ rác, ONKK từ rò rỉ khí và mùi từ các bãi chôn lấp [6], [7]. Đồng thời, gây lãng phí diện tích lưu trữ đất và các tài nguyên có thể tái tạo được từ CTRSH.

Trong bối cảnh toàn cầu hoá và xu thế phát triển bền vững, CTRSH được coi là một nguồn tài nguyên có thể được tái sử dụng và tái chế phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau. Các quốc gia trên thế giới hiện nay chú trọng xây dựng một nền kinh tế có tính khôi phục và tái tạo, hay còn gọi là KTTH [3]. Theo quan điểm KTTH, thu hồi năng lượng từ chất thải rắn hiện đang là mô hình xử lý được áp dụng rộng rãi bởi công nghệ phù hợp với nguyên tắc phát triển bền vững, góp phần bảo tồn năng lượng và thu hồi năng lượng tái tạo, giảm phát thải cacbon, cung cấp năng lượng điện, tiết kiệm diện tích đất và giảm thiểu ONKK, ô nhiễm nước so với biện pháp xử lý chôn lấp đang được sử dụng phổ biến ở Việt Nam. Tổng công suất năng lượng từ chất thải rắn toàn cầu ước tính lên đến 260 triệu tấn mỗi năm [2], tương đương khoảng 20% khối lượng chất thải đô thị toàn cầu [8]. CTRSH hiện đang trở thành một nguồn cung năng lượng với tiềm năng lớn nếu được khai thác và sử dụng hợp lý.

 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp phân tích SWOT là một công cụ chiến lược để đánh giá điểm mạnh, điểm yếu, cũng như các cơ hội và mối đe dọa đối với các chương trình, dự án để hỗ trợ các nhà hoạch định trong quá trình ban hành các chính sách quản lý. Công cụ này được sử dụng rộng rãi bởi các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực năng lượng và đặc biệt liên quan đến nghiên cứu thu hồi năng lượng từ CTRSH trong các nghiên cứu của Huijuan Xiao và các cộng sự (2020), Luis Alberto Bertolucci Paes và các cộng sự (2019), Anna Beloborodko và các cộng sự (2015),… [1], [4], [5]. Nghiên cứu này cung cấp thông tin và ý tưởng cho việc phát triển hoạt động thu hồi năng lượng từ CTRSH ở Việt Nam và được kỳ vọng sẽ giúp cung cấp cơ sở khoa học cho việc ra quyết định của các nhà hoạch định chính sách trong lĩnh vực này.

 Kết quả nghiên cứu

Kết quả phân tích SWOT

Kết quả phân tích SWOT được thể hiện tóm tắt ở Bảng 1.

Bảng 1. Kết quả phân tích SWOT đối với hoạt động thu hồi năng lượng từ CTRSH ở Việt Nam

Điểm mạnh (Strengths)

– Diện tích đất chiếm dụng ít, tiết kiệm tài nguyên;

– Loại bỏ nguy cơ ONMT do rò rỉ nước rỉ rác, khí thải, mùi hôi, phát thải khí nhà kính;

– Giảm các tác động tiêu cực tới chất lượng môi trường sống của người dân khu vực lân cận;

– Tạo ra năng lượng phục vụ đời sống con người;

Điểm yếu (Weaknesses)

– Lựa chọn các địa điểm xây dựng nhà máy;

 

– Chi phí đầu tư ban đầu lớn và chi phí vận hành cao;

 

– Hiệu suất phát điện thấp, đòi hỏi phải phân loại rác tại nguồn;

 

– Cơ chế chính sách chưa thu hút được các nhà đầu tư.

Cơ hội (Oppurtunities)

–  Sự gia tăng nhu cầu về năng lượng trong tương lai;

– Nguồn nguyên liệu đầu vào dồi dào, sẵn có;

– Thị trường tiềm năng, ít đối thủ cạnh tranh;

– Những chính sách ưu đãi của nhà nước và xu hướng phát triển KTTH trong bối cảnh toàn cầu hoá.

Mối đe doạ (Threats)

–   Những thay đổi bất ngờ trong các quy định của pháp luật;

–   Khối lượng nguyên vật liệu đầu vào có thể không ổn định;

–   Sự phụ thuộc vào công nghệ nhập khẩu từ nước ngoài;

–   Rủi ro trong tài chính và biến động của thị trường.

Phân tích điểm mạnh

Các dự án thu hồi năng lượng từ CTRSH có nhiều điểm mạnh nổi bật về khía cạnh bảo vệ môi trường. Theo quy mô bãi chôn lấp CTR theo quy định hiện nay, bãi chôn lấp có diện tích dưới 10ha có sức chứa 20.000 tấn rác/năm, diện tích trên 50 ha có sức chứa trên 200.000 tấn rác/năm. Như vậy, trung bình 1ha đất có thể xử lý khoảng 2.000 – 4.000 tấn rác/năm tuỳ thuộc quy mô của bãi chôn lấp [13]. Một nhà máy điện rác có diện tích dưới 10 ha trung bình một năm có thể xử lý từ 60.000 -120.000 tấn rác tuỳ quy mô, tương đương 1 ha đất có thể xử lý được từ 6.000-12.000 tấn rác/năm. Ngoài ra, nếu lượng rác phát sinh thêm ngày càng nhiều thì sẽ cần thêm đất để chôn lấp. Đối với nhà máy điện rác, lượng rác tiêu thụ được tính toán dựa trên quy mô công nghệ và diện tích xây dựng nhà máy là cố định, do vậy xét trên hiệu quả sử dụng đất và hiệu suất xử lý rác thải, nhà máy điện rác đem lại lợi ích cao hơn về mặt TN&MT.

Các vấn đề môi trường phát sinh trong quá trình vận hành các bãi chôn lấp CTR hiện nay như rò rỉ nước rỉ rác, khí thải, mùi hôi, phát thải khí nhà kính, không chỉ gây ảnh hưởng tới môi trường sống mà còn tạo ra bức xúc trong dư luận, ảnh hưởng nghiêm trọng tới đời sống và sức khoẻ của người dân. Diện tích bề mặt các bãi chôn lấp CTR lớn, đồng thời quá trình lưu giữ dài ngày ngoài môi trường khiến cho các rủi ro trong quá trình vận hành có thể xảy ra bất kì lúc nào. Những điều này sẽ được giải quyết phần nào bởi các nhà máy điện rác, nơi rác được phân loại sẽ trải qua quá trình đốt để sinh nhiệt hoặc thu hồi khí và tạo ra năng lượng, điều này không chỉ mang lại lợi ích về môi trường mà còn góp phần cung cấp một dạng năng lượng phục vụ phát triển.

Phân tích điểm yếu

Mặc dù các dự án thu hồi năng lượng từ CTRSH có nhiều điểm mạnh và ưu điểm về BVMT, tuy nhiên lại có những điểm yếu cản trở việc triển khai và phát triển quy mô lớn trong thực tế tại nước ta. Việc lựa chọn địa điểm xây dựng các nhà máy xử lý CTRSH hiện nay gặp nhiều khó khăn do thiếu sự đồng thuận của người dân địa phương. Theo quy định QLNN, để triển khai các dự án xử lý CTRSH cần tiến hành lập báo cáo đánh giá tác động môi trường, trong đó có nội dung quan trọng liên quan đến tham vấn và lấy ý kiến cộng đồng dân cư nơi dự định xây dựng nhà máy. Trước những tác động tiêu cực tới môi trường sống đã tồn tại hàng chục năm qua tại các bãi chôn lấp CTRSH truyền thống, người dân thường có xu hướng lo ngại và không đồng thuận việc triển khai các dự án xử lý CTRSH tại nơi mình sinh sống. Do vậy, việc tuyên truyền về lợi ích cũng như những giải pháp công nghệ trong việc triển khai các dự án xử lý CTRSH bằng hình thức phát điện vẫn còn gặp nhiều khó khăn và hạn chế.

Một điểm yếu khác trong phát triển các dự án thu hồi năng lượng từ CTRSH đó là chi phí đầu tư ban đầu lớn, gấp 4-6 lần so với bãi chôn lấp cùng công suất, trong đó chi phí về thiết bị công nghệ chiếm 70-80% tổng vốn đầu tư [11]. Bên cạnh đó, các nhà máy thu hồi năng lượng từ CTRSH còn đòi hỏi chi phí vận hành cao, đặc biệt liên quan đến chi phí phân loại rác thải, bảo trì máy móc và vận hành hệ thống xử lý môi trường. Tính khả thi của các dự án thu hồi năng lượng từ CTRSH phụ thuộc phần lớn vào hiệu suất phát điện, mà điều này lại bị chi phối bởi nguồn nguyên liệu đầu vào – chính là thành phần của CTRSH. CTRSH ở nước ta không được phân loại tại nguồn thải, do đó hiệu quả của việc thu hồi năng lượng là không cao. Hiệu suất phát điện từ CTRSH với công nghệ tiên tiến nhất trên thế giới hiện nay cũng chỉ đạt ở mức 30%, điều này dẫn tới tỉ suất lợi nhuận thấp và kéo dài thời gian hoàn vốn, khoảng 10-20 năm. Như vậy, mặc dù đã có nhiều cơ chế chính sách hỗ trợ các dự án thu hồi năng lượng từ CTRSH ở Việt Nam, nhưng trong bối cảnh kinh tế thị trường toàn cầu hoá, giá điện tái tạo như điện gió, điện Mặt trời đang có xu hướng giảm, thì việc đầu tư xây dựng các nhà máy thu hồi năng lượng từ CTRSH được đánh giá là không có tính cạnh tranh trên thị trường, và do vậy rất khó thu hút các nhà đầu tư tham gia vào lĩnh vực này.

Phân tích cơ hội

Qua phân tích điểm mạnh và điểm yếu có thể thấy rõ sự đối lập trong BVMT và phát triển KT-XH của các dự án thu hồi năng lượng từ CTRSH ở Việt Nam. Sự gia tăng dân số theo cấp số nhân kéo theo sự gia tăng nhu cầu về năng lượng ngày càng cao trong tương lai. Theo Quy hoạch Điện VII điều chỉnh đến năm 2025, nước ta cần bổ sung khoảng 6.000MW mỗi năm từ nay đến 2025. Trong khi đó, CTRSH là một nguồn nguyên liệu dồi dào, sẵn có, hiện chưa được khai thác phù hợp với quy mô và chưa có nhiều nhà đầu tư tham gia hoạt động trong lĩnh vực này. Điều này, mở ra một cơ hội mới, cho thấy thu hồi năng lượng từ CTRSH là một lĩnh vực có thị trường tiềm năng và ít đối thủ cạnh tranh. Bên cạnh đó, đây là lĩnh vực hoạt động được hưởng nhiều chính sách ưu đãi của Nhà nước về tín dụng đầu tư, miễn thuế nhập khẩu đối với tài sản cố định cho dự án, miễn giảm thuế thu nhập doanh nghiệp, giảm tiền sử dụng đất, hỗ trợ mua điện với giá 10,05Uscents/kWh,…[12]. Hơn nữa, thu hồi năng lượng từ CTRSH theo quan điểm KTTH là phù hợp với xu hướng phát triển của thế giới trong bối cảnh toàn cầu hoá hiện nay. Do vậy, về lâu dài, đây là hướng đầu tư sẽ tiếp tục được Nhà nước quan tâm và có những chính sách phát triển phù hợp.

Phân tích mối đe doạ

Hiện nay, đầu tư trong lĩnh vực thu hồi năng lượng từ CTRSH vẫn còn nhiều hạn chế cho với quy mô tiềm năng vốn có. Mặc dù đã có nhiều quy định về pháp luật và cơ chế chính sách dành cho các dự án thu hồi năng lượng từ CTRSH ở Việt Nam như đã phân tích ở trên, những thay đổi bất ngờ trong các quy định của pháp luật có thể trở thành mối đe doạ đối với các dự án trong lĩnh vực này. Các chính sách ưu đãi theo quy định của pháp luật hiện nay mới chỉ dừng ở các nhà máy đốt CTR trực tiếp và thu hồi khí đối từ các bãi chôn lấp CTR, chưa có cơ chế khuyến khích đối với các dự án thu hồi năng lượng từ CTRSH dựa trên lên men tạo khí biogas hoặc khí hóa. Bên cạnh việc khuyến khích xử lý CTRSH theo hướng hiện đại, tạo ra năng lượng theo hướng KTTH, các chính sách và quy định của nhà nước còn hướng tới tập trung hơn vào việc tăng cường phân loại CTRSH, tái chế, tái sử dụng CTRSH. Việc phân loại CTRSH giúp cho nguồn nguyên liệu đầu vào của các nhà máy phát điện từ CTRSH có thành phần ổn định hơn và nâng cao hiệu suất phát điện. Tuy nhiên, hoạt động tăng cường tái chế, tái sử dụng có thể làm giảm khối lượng CTRSH thải bỏ, từ đó dẫn tới giảm nguồn cung cho các nhà máy phát điện, do vậy hạn chế thị trường phát triển đối với loại năng lượng này.

Khối lượng nguyên vật liệu đầu vào của các nhà máy thu hồi năng lượng từ CTRSH có thể không ổn định. Một số địa phương có nhu cầu xây dựng các nhà máy thu hồi năng lượng từ CTRSH để giải quyết các vấn đề về vệ sinh và BVMT nhưng lượng CTRSH thu gom lại không đủ cao để đảm bảo hiệu quả đầu tư. Bên cạnh đó, sự phụ thuộc vào công nghệ nhập khẩu từ nước ngoài với chi phí đắt đỏ cũng là một mối đe doạ khi Việt Nam chưa thể tự sản xuất dây chuyền công nghệ phù hợp với đặc điểm phát triển của đất nước. Các vấn đề về an ninh, an toàn trong vận hành và sản xuất, khả năng đảm bảo hiệu suất phát điện cũng có thể bị đe doạ bởi sự phụ thuộc này.

Cuối cùng, mối đe doạ về rủi ro trong tài chính và biến động của thị trường là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới quyết định của các nhà đầu tư. Mặc dù thị trường thu hồi năng lượng từ CTRSH là một thị trường tiềm năng và nhiều cơ hội, tuy nhiên hiện nay chưa thu hút được các nhà đầu tư bởi yếu tố quan trọng nhất là tính kinh tế của các dự án thu hồi năng lượng từ CTRSH như thời gian hoàn vốn lâu, tỉ suất lợi nhuận thấp và không có khả năng cạnh tranh với các dạng năng lượng khác trên thị trường.

 Định hướng quản lý dưới góc độ kinh tế tuần hoàn

Những phân tích trên cung cấp một bức tranh tổng thể và khách quan về khả năng phát triển các dự án thu hồi năng lượng từ CTRSH ở Việt Nam. Từ đó, nghiên cứu đưa ra bốn nhóm giải pháp nhằm đẩy mạnh việc ứng dụng rộng rãi công nghệ xử lý CTRSH theo hình thức phát điện, thu hồi năng lượng và xây dựng KTTH ở Việt Nam:

Nhóm giải pháp về cơ chế chính sách: Việt Nam cần xây dựng cơ chế đặc thù đối với phát triển các dự án phát điện từ CTRSH, trong đó vấn đề BVMT cần được chú trọng quan tâm và đặt lên trên những lợi ích về kinh tế, tài chính. Để tạo điều kiện cho thúc đẩy phát triển lĩnh vực này, các chính sách cần tập trung khuyến khích tăng cường phân loại rác thải tại nguồn, hỗ trợ hoạt động thu gom CTRSH dùng cho các nhà máy phát điện.

 Nhóm giải pháp về khoa học công nghệ: Cần tăng cường đầu tư nghiên cứu lựa chọn công nghệ phù hợp với điều kiện của Việt Nam, kết hợp với đào tạo nguồn nhân lực trình độ cao và phát triển các ngành công nghiệp phụ trợ, giảm dần sự phụ thuộc vào trang thiết bị và công nghệ của nước ngoài. Đẩy mạnh nghiên cứu nâng cao hiệu suất thu hồi năng lượng từ CTRSH, góp phần cải thiện hiệu quả kinh tế từ các dự án để tăng cường thu hút sự tham gia của các nhà đầu tư.

Nhóm giải pháp về kinh tế môi trường: Để thu hút các nhà đầu tư, đặc biệt là các nhà đầu tư nước ngoài, các chính sách ưu đãi cần tập trung vào trợ giá mua điện và hỗ trợ vay vốn đối với tất cả các loại hình thu hồi năng lượng từ CTRSH. Các chính sách ưu đãi cần được xây dựng dựa trên tính toán giá thành phát điện từ CTRSH theo suốt vòng đời các dự án, có tính đến chi phí đầu tư ban đầu và các chi phí rủi ro, chi phí BVMT trong quá trình hoạt động. Đồng thời, cần đa dạng hoá nhiều nguồn hỗ trợ vay vốn ưu đãi đối với lĩnh vực phát điện từ CTRSH, mở rộng cơ hội cho các nhà đầu tư quan tâm vào lĩnh vực này.

Nhóm giải pháp về tuyên truyền giáo dục: Cần tăng cường tuyên truyền, nâng cao nhận thức của người dân trong phân loại rác thải tại nguồn và những lợi ích thu được từ phát điện từ CTRSH, hướng tới tạo sự đồng thuận và ủng hộ của người dân trong việc triển khai thực hiện các dự án thu hồi năng lượng từ CTRSH ở các địa phương.

Kết luận

Nghiên cứu đã chỉ ra và phân tích các điểm mạnh, điểm yếu, cơ hội và thách thức trong lĩnh vực thu hồi năng lượng từ CTRSH ở Việt Nam. Trên cơ sở đó, 4 nhóm giải pháp về cơ chế chính sách, khoa học công nghệ, kinh tế môi trường và tuyên truyền giáo dục đã được đề xuất. Trong đó, cần đặc biệt chú trọng việc sử dụng công cụ kinh tế trong quản lý môi trường hoạt động thu hồi năng lượng từ CTRSH. Nhà nước cần tăng cường hoàn thiện cơ chế chính sách về hỗ trợ kinh tế và phát triển KHCN phù hợp để đảm bảo hài hoà các mục tiêu BVMT và PTBV ở Việt Nam.

Tài liệu tham khảo

  1. Beloborodko A., Romagnoli F., Rosa, Disanto C., Salimbeni R., Karlsen E.N., Reime M., Schwab T., Mortensen J., Ibarra M., Blumberga D., 2015, SWOT Analysis Approach for Advancement of Waste-to-energy Cluster in Latvia, Energy Procedia, Volume 72, 2015, Pages 163-169.
  2. Bertolucci Pacs L.A, BezerraS., Deus R.M, Jugend D., Battistelle R.A.G., 2019, Organic solid waste management in a circular economy perspective – A systematic review and SWOT analysis, Journal of Cleaner Production, Volume 239, 118086.
  3. Delphine G., Laperche, 2016, Circular Economy, Industrial Ecology and Short Supply Chain, ISTE Ltd and John Wiley & Sons, Inc.
  4. Huijuan X., Li, Jia X., Ren J., 2020, Chapter 2 – Waste to energy in a circular economy approach for better sustainability: a comprehensive review and SWOT analysis, Waste-to-Energy, Academic Press, 23-43.
  5. KayaK., Ak E., Yaslan Y., Oktug S.F., 2021, Waste-to-Energy Framework: An intelligent energy recycling management, Sustainable Computing: Informatics and Systems, Volume 30, 100548.
  6. Nihal G., Sudip M., Ankit S., Richa A., Latha R., Eldon R.R, Mahaveer P.S., 2021, Speciation, contamination, ecological and human health risks assessment of heavy metals in soils dumped with municipal solid wastes, Chemosphere, Volume 262, 128013.
  7. Shri K.S., Praveen C., Pradeep S.S, Rahul R., 2021, Open dumping site and health risks to proximate communities in Mumbai, India: A cross-sectional case-comparison study, Clinical Epidemiology and Global Health, Volume 9, 34-40.
  8. World Energy Council, 2016, World energy resources Waste to energy.
  9. Bộ TN&MT, 2020, Báo cáo hiện trạng MT quốc gia năm 2019, Chuyên đề Quản lý CTRSH, NXB Dân Trí.
  10. H. Đức, 2014, Hiện trạng và chính sách quản lý CTR tại Việt Nam và tiềm năng thu hồi năng lượng từ CTR, Cục Quản lý chất thải và Cải thiện MT.
  11. Ngân hàng Thế giới, 2018, Đánh giá công tác quản lý CTRSH và CTR công nghiệp nguy hại: các phương án và hành động nhằm thực hiện chiến lược quốc gia.
  12. QĐ số 31/2014/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ về cơ chế hỗ trợ phát triển các dự án phát điện sử dụng CTR tại Việt Nam.
  13. TTLT số của Bộ KH,CN&MT–Bộ XD số 01/2001/TTLT-BKHCNMT-BXD ngày 18/01/2001 về việc hướng dẫn các quy định về BVMT đối với việc lựa chọn địa điểm, xây dựng và vận hành BCL CTR.

Trường Đại học Tân Trào:

TRỊNH PHƯƠNG NGỌC

 

There are no comments yet

Tin mới hơn ...