1/ Tầm quan trọng của việc nghiên cứu công nghệ khí hoá than ngầm (UCG)
Qua nghiên cứu các tài liệu địa chất hiện có, SHE xác định công nghệ khai thác than ĐBSH gồm: (i) khai thác hầm lò và (ii) địa công nghệ (khai thác than thông qua các lỗ khoan, như: khí hóa than ngầm, hóa lỏng than bằng enzim, hòa tan than bằng sức nước...). Trong đó:
Công nghệ khai thác hầm lò trên thế giới hiện nay được phát triển mạnh nhất tại Trung Quốc (cả về kỹ thuật cũng như know how). Trong một số điều kiện nhất định, VN cũng đã tích lũy được một số kinh nghiệm thực tế về công nghệ hầm lò. Tuy nhiên, những kinh nghiệm của VN trong khai thác hầm lò tại vùng Quảng Ninh không thể áp dụng cho vùng than ĐBSH, và cũng cần có sự đầu tư nghiên cứu trong một đề án riêng sẽ được SHE cùng các đối tác nước ngoài triển khai.
Công nghệ khí hóa than ngầm (UCG) hiện đang được nhiều nước trên thế giới quan tâm phát triển và áp dụng khai thác các khoáng sàng than trong các điều kiện tương tự bể than ĐBSH không thể khai thác bằng các công nghệ truyền thống như lộ thiên và hầm lò. Về mặt kỹ thuật, theo các báo cáo của các chuyên gia EC, độ sâu hợp lý để áp dụng UCG là từ 600-1200m.
Sản phẩm của công nghệ UCG là “khí tổng hợp” có giá trị sử dụng cao hơn rất nhiều so với sản phẩm của các công nghệ khai thác lộ thiên, hầm lò truyền thống chỉ là “than nguyên khai”. Khí tổng hợp thu được từ UCG cho phép áp dụng các công nghệ phát điện hiện đại và tiên tiến nhất, với hiệu suất nhiệt cao hơn rất nhiều (gần gấp 2 lần so với công nghệ lò lớp sôi (CFB) và lò than phun (PC) của TKV hiện nay.
Việc điều chế khí thu được từ công nghệ UCG (làm giàu mê-tan) để thay thế khí thiên nhiên là hoàn toàn khả thi và hiệu quả về mặt năng lượng. Theo tính toán của các chuyên gia Mỹ và Nhật, sản phẩm thay thế khí thiên nhiên này có giá thành sản xuất vào khoảng 60-70 U$/1.000m3. Và trong trường hợp này, sản phẩm có thể được vận chuyển đi xa.
Ngoài ra, ưu điểm của công nghiệp UCG còn thể hiện ở chỗ, không sử dụng lao động độc hại và nặng nhọc của công nhân trong lòng đất; giảm các công đoạn phức tạp, có chi phí lớn, gây ô nhiễm môi trường; công nghệ UCG còn cho phép tự động hoá ở mức độ cao; sản phẩm có thể vận chuển đi xa, cung cấp cho các hộ tiêu thụ một cách đơn giản bằng đường ống.
Vì vậy, công nghệ UCG có tầm quan trọng đặc biệt đối với việc phát triển toàn bộ bể than ĐBSH nói chung và đối với khu mỏ thử nghiệm Khoái Châu I nói riêng.
Nếu áp dụng thành công UCG tại dự án thử nghiệm Khoái Châu I, theo đánh giá của SHE, TKV có thể đưa vào cân đối khoảng 20-30 tỷ tấn trữ lượng than, tăng 5-6 lần so với trữ lượng hiện có.
Tóm lại, UCG là một công nghệ năng lượng sạch tiềm năng, thân thiện với môi trường, được nhiều quốc gia đánh giá cao hơn so với điện nguyên tử, là một “kho chứa cacbon khổng lồ” của thế giới, là định hướng chủ yếu của nhiều nước trong vấn đề an ninh năng lượng.
2/ Nhu cầu cấp thiết và những vấn đề đặc biệt quan tâm hiện nay
Trong khi đó, khu vực miền võng Hà Nội (thuộc các tỉnh Hưng Yên, Hà Nội, Hà Nam, Thái Bình, Nam Định, Hải Dương, Thanh Hóa, Hải Phòng) trong đó có bể than ĐBSH đã được Tập đoàn PV chia thành 3 phân khu để ký các hợp đồng phân chia sản phẩm: KT1, KT2, và KT3.
Địa công nghệ là một lĩnh vực hoàn toàn mới đối với VN, nhưng đã được các nhà khoa học Nga quan tâm nghiên cứu từ lâu. Công nghệ khí hóa than ngầm dưới lòng đất (UCG) đã được các nhà khoa học Nga đề xuất từ cuối thế kỷ 19 (năm 1888), phát triển (từ năm 1933-1935) và hoàn thiện (từ 1964 đến nay). Nga là nước duy nhất đã có nhiều kinh nghiệm về khí hóa các chủng loại than và trong các điều kiện địa chất khác nhau.
Nhìn chung, Nga vẫn được các nước khác trên thế giới đánh giá là có nhiều kinh nghiệm, nhiều cơ sở lý thuyết, nhiều tài liệu tham khảo nhất về UCG. Ngoài ra, gần đây Tổng công ty Khí công nghiệp (Promgaz) của Tập đoàn khí đốt quốc gia Nga (GazProm) cũng tham gia phát triển UCG và CBM, có tới 7 licence về UCG.
3/ Đề xuất của SHE
Xuất phát từ tình hình thực tế như trên, để chủ động trong công tác nghiên cứu thử nghiệm công nghệ trình Bộ Công Thương phê duyệt trước khi lập dự án đầu tư (như yêu cầu của Phó Thủ Tg Hoàng Trung Hải), SHE đã đề xuất một số vấn đề sau:
1. Cho phép SHE chủ động đẩy mạnh và phát triển hợp tác với các đối tác nước ngoài có kinh nghiệm (ngoài LNC) về lĩnh vực khí hóa than ngầm dưới lòng đất. Trong đó, hướng ưu tiên chủ yếu trong thời gian tới là các đối tác Nga.
2. TKV có văn bản báo cáo với Bộ Công Thương để đề nghị đưa vào Chương trình hợp tác KHCN trong khuôn khổ UB Liên chính phủ Nga-Việt lĩnh vực chuyển giao công nghệ và hỗ trợ kỹ thuật phát triển UCG và thu hồi khí mê tan để khai thác than ĐBSH.
3. Giao SHE triển khai hợp tác với Viện Mỏ (IGD) với mục tiêu chủ yếu là phát triển thương mại công nghệ UCG ở VN trên cơ sở: (i) chuyển giao các bí quyết, bản quyền (know how & licence) về UCG, và (ii) trợ giúp kỹ thuật. Bao gồm nhưng không hạn chế các nội dung:
a. Nghiên cứu, lựa chọn các khoáng sàng than để khí hóa;
b. Dự báo các dịch động bề mặt đất trong quá trình UCG;
c. Nghiên cứu về địa chất thủy văn và các nguy cơ ảnh hưởng ô nhiễm đến nguồn nước ngầm;
d. Thiết kế các lỗ khoan khí hóa và công nghệ khoan khí hóa;
e. Nghiên cứu về các quá trình lý hóa của UCG, dự báo thành phần và chất lượng khí thương phẩm;
f. Lựa chọn thiết bị công nghệ của UCG;
g. Các vấn đề về sinh thái và kinh tế của UCG;
h. Trợ giúp kỹ thuật trong triển khai thực tế trên hiện trường;
i. Phân tích đánh giá kết quả UCG
3. Giao cho SHE: chuẩn bị nguồn lực, tuyển dụng, đào tạo cán bộ; tổ chức nghiên cứu; thu thập thông tin; tham gia các khóa đào tạo; hợp tác với các đối tác khác (của Nga và của các nước) về UCG và CBM
Kết luận
Dự án than ĐBSH có một vị trí quan trọng: (i) Chất lượng than ĐBSH hoàn toàn phù hợp cho nhu cầu phát triển nhiệt điện bằng các công nghệ truyền thống và/hoặc các công nghệ hiện đại tiên tiến nhất, đảm bảo hiệu suất năng lượng cao; (ii) Thành phần lý hoá và chất lượng than trong vỉa rất thuận lợi cho việc áp dụng công nghệ khí hoá than (kể cả việc khí hoá than trong vỉa và khí hoá than sau khi đã khai thác) và hoá lỏng khí (để sản xuất dầu diesel), cho phép nâng cao giá trị và giá trị sử dụng của than; (iii) Việc gắn các dự án UCG với các dự án nhiệt điện (theo chu trình tuabin hơi-khí hỗn hợp) sẽ nâng cao tính khả thi về kinh tế.
Vì vậy, Dự án phát triển bể than ĐBSH cần được triển khai như một tổ hợp công nghệ năng lượng. Cả ba khâu: khai thác, chế biến và sử dụng than của ĐBSH phải được gắn chặt một cách hữu cơ với nhau.
Tuy nhiên, tương tự như việc phát triển các dự án điện nguyên tử, kinh nghiệm và tri thức của VN về khai thác than bằng phương pháp khí hoá than và phát điện bằng chu trình hỗn hợp IGCC còn rất hạn chế. Vì vậy, ngay trong thời điểm hiện nay, cần ưu tiên triển khai: (i) các dự án nghiên cứu thử nghiệm, đồng thời tổng hợp, thu thập các thông tin R-D về khí hoá than và IGCC; (ii) đào tạo nguồn nhân lực và cập nhật kiến thức về khí hoá than trong lòng đất và trên mặt đất.
