1. Trang Chủ
  2. Thạc sĩ - Tiến sĩ - Cao học
  3. Luận án Tiến sĩ Quản lý xây dựng: Nghiên cứu giải pháp thúc đẩy sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than làm vật liệu xây dựng tại Việt Nam

Luận án Tiến sĩ Quản lý xây dựng: Nghiên cứu giải pháp thúc đẩy sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than làm vật liệu xây dựng tại Việt Nam

Luận án Tiến sĩ Quản lý xây dựng Nghiên cứu giải pháp thúc đẩy sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than làm vật liệu xây dựng tại Việt Nam được nghiên cứu với mục đích đề xuất các giải pháp có cơ sở khoa học và khả thi để thúc đẩy sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than làm vật liệu xây dựng tại Việt Nam nhằm tạo ra vòng kinh tế tuần hoàn của ngành xây dựng nước ta, góp phần phát triển mô hình kinh tế tuần hoàn ở Việt Nam. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘI Lê Văn Tuấn NGHIÊN C

Thể loại Tài liệu miễn phí Thạc sĩ - Tiến sĩ - Cao học

Số trang 195

Ngày tạo 4/11/2023 1:21:42 AM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 5.59 M

Tên tệp

Tải Luận án Tiến sĩ Quản lý xây dựng: Nghiên cứu giải ... (.pdf)

Xem mẫu

  1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘI Lê Văn Tuấn NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP THÚC ĐẨY SỬ DỤNG TRO, XỈ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN THAN LÀM VẬT LIỆU XÂY DỰNG TẠI VIỆT NAM Chuyên ngành: Quản lý xây dựng Mã số: 9.58.03.02 LUẬN ÁN TIẾN SĨ Hà Nội – Năm 2022
  2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘI Lê Văn Tuấn NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP THÚC ĐẨY SỬ DỤNG TRO, XỈ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN THAN LÀM VẬT LIỆU XÂY DỰNG TẠI VIỆT NAM Chuyên ngành: Quản lý xây dựng Mã số: 9.58.03.02 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 1. PGS.TS Phạm Xuân Anh 2. GS.TS Nguyễn Huy Thanh Hà Nội – Năm 2022
  3. i LỜI CAM ĐOAN Tác giả luận án xin cam đoan đây là công trình khoa học độc lập của cá nhân. Các số liệu và nội dung trích dẫn được đưa vào trình bày trong luận án là trung thực. Các kết quả nghiên cứu của Luận án không trùng với các công trình khoa học khác đã công bố. Hà Nội, ngày tháng năm 2022 Tác giả luận án Lê Văn Tuấn
  4. ii LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực hiện đề tài: “Nghiên cứu giải pháp thúc đẩy sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than làm vật liệu xây dựng tại Việt Nam” tác giả đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ, hướng dẫn chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, các nhà khoa học, các cơ quan, ban ngành, đồng nghiệp. Luận án được hoàn thành, lời đầu tiên tác giả xin bày tỏ lòng kính trọng và cảm ơn chân thành tới PGS.TS Phạm Xuân Anh và GS.TS Nguyễn Huy Thanh – Người hướng dẫn khoa học đã tận tình chỉ bảo và giúp đỡ về chuyên môn trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận án. Tác giả xin chân thành cảm ơn lãnh đạo Vụ Vật liệu xây dựng (Bộ Xây dựng), lãnh đạo Viện Vật liệu xây dựng (Bộ Xây dựng), lãnh đạo Cục Kỹ thuật an toàn và Môi trường Công nghiệp (Bộ Công Thương), lãnh đạo các Nhà máy nhiệt điện Hải Phòng, Mông Dương đã tạo nhiều điều kiện tốt nhất cho tác giả trong suốt quá trình nghiên cứu. Tác giả xin cảm ơn sâu sắc tới Ban giám hiệu, Khoa Đào tạo sau đại học (nay là Phòng quản lý đào tạo), Khoa Kinh tế và quản lý xây dựng - Trường Đại học Xây dựng Hà Nội, các nhà khoa học đã tận tình giúp đỡ tác giả trong quá trình học tập, nghiên cứu đồng thời đóng góp nhiều ý kiến quý báu giúp tác giả hoàn thành luận án này. Hà Nội, ngày tháng năm 2022 Tác giả luận án Lê Văn Tuấn
  5. iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................i LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................ii MỤC LỤC ................................................................................................................. iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ............................................vii DANH MỤC CÁC BẢNG.........................................................................................ix DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ .............................................................................xi MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1 1. Lý do lựa chọn đề tài ............................................................................................... 1 2. Mục đích nghiên cứu ............................................................................................... 2 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ........................................................................... 3 4. Cơ sở khoa học, pháp lý và thực tiễn của đề tài...................................................... 3 5. Phương pháp luận nghiên cứu và phương pháp nghiên cứu ................................... 4 6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ................................................................ 4 7. Những đóng góp khoa học mới của tác giả luận án ................................................ 5 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU CÓ LIÊN QUAN ĐẾN SỬ DỤNG TRO, XỈ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN THAN LÀM VẬT LIỆU XÂY DỰNG .......... 6 1.1. Tổng quan các công trình nghiên cứu ngoài nước ............................................ 6 1.1.1. Các nghiên cứu liên quan thuật ngữ, nguồn gốc hình thành và đặc tính cơ, hóa lý cơ bản của tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than ............................................................. 7 1.1.2. Các nghiên cứu liên quan đến tác động môi trường của tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than .................................................................................................................... 11 1.1.3. Các nghiên cứu liên quan đến ứng dụng của tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than trong xây dựng .......................................................................................................... 14 1.1.4. Các nghiên cứu liên quan đến sử dụng, đánh giá hiệu quả sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than ................................................................................................... 17 1.1.5. Các nội dung đúc rút qua tổng quan các công trình nghiên cứu ngoài nước....... 21 1.2. Tổng quan các công trình nghiên cứu trong nước .......................................... 22 1.3. Khoảng trống nghiên cứu, những vấn đề luận án tập trung nghiên cứu và mục tiêu nghiên cứu của đề tài.......................................................................................... 26 1.3.1. Khoảng trống nghiên cứu ................................................................................ 26 1.3.2. Những vấn đề luận án tập trung nghiên cứu ................................................... 27 1.3.3. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ....................................................................... 28
  6. iv 1.4. Khung nghiên cứu và phương pháp nghiên cứu ............................................. 28 1.4.1. Khung nghiên cứu ........................................................................................... 28 1.4.2. Phương pháp nghiên cứu được sử dụng trong luận án.................................... 29 1.4.3. Phương pháp thu thập và xử lý dữ liệu ........................................................... 30 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC, PHÁP LÝ VÀ THỰC TIỄN VỀ SỬ DỤNG TRO, XỈ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN THAN LÀM VẬT LIỆU XÂY DỰNG ......... 34 2.1. Cơ sở khoa học của việc sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than làm vật liệu xây dựng ........................................................................................................................... 34 2.1.1. Giới thiệu chung về tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than ....................................... 34 2.1.2. Một số khái niệm liên quan đến tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than được sử dụng trong luận án .............................................................................................................. 36 2.1.3. Công nghệ đốt than và tính chất tro, xỉ của nhà máy nhiệt điện than ............. 38 2.1.4. Lợi ích của việc sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than làm vật liệu xây dựng ................................................................................................................................... 49 2.1.5. Khả năng sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than vào lĩnh vực xây dựng tại Việt Nam ................................................................................................................... 51 2.1.6. Các nhân tố ảnh hưởng đến việc thúc đẩy sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than làm vật liệu xây dựng ........................................................................................ 55 2.2. Cơ sở khoa học về Kinh tế tuần hoàn ................................................................ 56 2.2.1. Khái niệm và bản chất của kinh tế tuần hoàn ................................................. 57 2.2.2. Nội hàm và các nguyên tắc của kinh tế tuần hoàn .......................................... 59 2.3. Cơ sở pháp lý cho việc sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than làm vật liệu xây dựng ở Việt Nam ....................................................................................................... 60 2.4. Cơ sở thực tiễn của việc sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than làm vật liệu xây dựng ........................................................................................................................... 66 2.4.1. Thực tiễn sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than làm vật liệu xây dựng tại Trung Quốc .......................................................................................................................... 66 2.4.2. Thực tiễn sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than tại Ấn Độ ......................... 68 2.4.3. Thực tiễn sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than tại Hoa Kỳ ....................... 70 2.4.4. Thực tiễn sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than làm vật liệu xây dựng tại Nhật Bản .................................................................................................................... 73 2.4.5. Thực tiễn sử dụng tro, xỉ tại một số nước Châu Âu ........................................ 75 2.4.6. Một số tổ chức nghề nghiệp liên quan đến tro, xỉ tại một số nước trên thế giới ................................................................................................................................... 75
  7. v CHƯƠNG 3: THỰC TRẠNG SỬ DỤNG VÀ CÁC CHÍNH SÁCH NHÀ NƯỚC VỀ SỬ DỤNG TRO, XỈ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN THAN LÀM VẬT LIỆU XÂY DỰNG TẠI VIỆT NAM ........................................................................................... 78 3.1. Thực trạng lượng phát thải, tồn trữ, tình hình sử dụng và dự báo lượng phát thải tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than ở Việt Nam .............................................................. 78 3.1.1. Thực trạng phát thải và tồn trữ tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than...................... 78 3.1.2. Tình hình sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than làm vật liệu xây dựng ở Việt Nam ........................................................................................................................... 84 3.1.3. Dự báo sơ bộ lượng phát thải tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than ở Việt Nam giai đoạn 2025 - 2045 ....................................................................................................... 86 3.2. Thực trạng cơ chế, chính sách liên quan đến sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than làm vật liệu xây dựng ở Việt Nam .................................................................... 89 3.2.1. Mục tiêu phát triển ngành Vật liệu xây dựng Việt Nam đến năm 2030, tầm nhìn 2050 ........................................................................................................................... 89 3.2.2. Cơ chế, chính sách về sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than làm vật liệu xây dựng ở Việt Nam ....................................................................................................... 91 3.2.3. Thực trạng về công tác tuyên truyền phổ biến việc xử lý tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than .................................................................................................................... 96 3.3. Thuận lợi và rào cản đối với việc sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than làm vật liệu xây dựng ở Việt Nam ......................................................................................... 98 3.3.1. Những thuận lợi đối với việc sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than làm vật liệu xây dựng ở Việt Nam ......................................................................................... 98 3.3.2. Một số rào cản với việc sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than làm vật liệu xây dựng ở Việt Nam .............................................................................................. 102 3.3.3. Thực trạng quản lý, tiêu thụ tro, xỉ tại một số nhà máy nhiệt điện than ở Việt Nam ......................................................................................................................... 104 3.4. Thực trạng về áp dụng mô hình kinh tế tuần hoàn tại Việt Nam ..................... 107 CHƯƠNG 4: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP THÚC ĐẨY SỬ DỤNG TRO, XỈ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN THAN LÀM VẬT LIỆU XÂY DỰNG TẠI VIỆT NAM .............. 112 4.1. Định hướng về các giải pháp được đề xuất trong luận án................................ 112 4.2. Nhóm giải pháp về đánh giá lợi ích của việc sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than làm vật liệu xây dựng ...................................................................................... 114 4.2.1. Vận dụng mô hình “Kinh tế tuần hoàn” trong phân tích đánh giá lợi ích của việc sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than làm vật liệu xây dựng ...................... 114 4.2.2. Đề xuất phương pháp tính toán lợi ích của việc sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than làm vật liệu xây dựng .............................................................................. 116
  8. vi 4.3. Nhóm giải pháp hoàn thiện chính sách, pháp luật trong quản lý tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than làm vật liệu xây dựng ..................................................................... 122 4.3.1. Đề xuất thống nhất hóa các mục tiêu chính sách quản lý tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than làm vật liệu xây dựng .............................................................................. 122 4.3.2. Bổ sung chính sách khuyến khích sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than làm vật liệu xây dựng ..................................................................................................... 125 4.3.3. Điều chỉnh, bổ sung một số quy định pháp luật liên quan đến việc sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than làm vật liệu xây dựng .................................................. 129 4.3.4. Đề xuất cơ chế chính sách về tăng cường sử dụng tro bay của các nhà máy nhiệt điện than trong sản xuất xi măng ............................................................................ 131 4.4. Giải pháp đẩy mạnh hoạt động nghiên cứu ứng dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than làm vật liệu xây dựng ...................................................................................... 136 4.5. Nhóm giải pháp tác động vào chuỗi cung ứng nhằm hỗ trợ doanh nghiệp cung ứng và doanh nghiệp sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than làm vật liệu xây dựng ................................................................................................................................. 138 4.5.1. Đề xuất xây dựng phương án tính cự ly hiệu quả trong quyết định phương án sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than làm vật liệu san, đắp ................................ 138 4.5.2. Đề xuất thành lập Hội tro, xỉ Việt Nam đảm nhiệm vai trò phản biện chính sách thúc đẩy sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than làm vật liệu xây dựng ............... 142 4.5.3. Khuyến nghị hỗ trợ từ Nhà nước để thúc đẩy phát triển thị trường tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than làm vật liệu xây dựng ............................................................. 144 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................. 147 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI LUẬN ÁN ................................................................. 150 TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 151 PHỤ LỤC ............................................................................................................... PL1
  9. vii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ACAA Hiệp hội tro than Hoa Kỳ ASTM Hiệp hội Kiểm tra Vật liệu Hoa kỳ BOT Xây dựng - Vận hành - Chuyển giao (Build – Operate - Transfer) BVMT Bảo vệ môi trường BXD Bộ Xây dựng CBA Tro đáy than (Coal bottom ash) CCP/CCPs Các sản phẩm đốt than (Coal combustion products) CFB Công nghệ lò hơi tầng sôi tuần hoàn (Circulating Fluidizing Bed) CFBC Công nghệ lò hơi tầng sôi tuần hoàn có khử lưu huỳnh tại lò đốt CPCĐ Chi phí cố định CSTK Công suất thiết kế CTNH Chất thải nguy hại CTR Chất thải rắn ĐĐQG Trung tâm Điều độ Hệ thống điện Quốc gia ETM Elaborate Transform Manufactures – Sản phẩm chế tạo phức tạp EVN Tập đoàn điện lực Việt Nam FA Tro bay FGD Hệ thống khử lưu huỳnh (SOX) (Flue gas desulfurization) GDP Tổng sản phẩm nội địa (tổng sản phẩm quốc nội) (Gross Domestic Product) HVFA Bê tông có hàm lượng tro bay cao (High Volume Fly Ash Concrete) IEA Cơ quan Năng lượng Quốc tế (International Energy Agency) KHCN Khoa học công nghệ KTTH Kinh tế tuần hoàn LCOE (Levelized Cost of Energy) Chi phí sản xuất điện quy dẫn/Chi phí điện năng được phân cấp LOI Lượng cacbon còn lại trong tro bay (amount of residual carbon remaining in fly ash)
  10. viii MKN Chỉ số Mất khi nung NCS Nghiên cứu sinh NMNĐ Nhà máy nhiệt điện NMNĐT Nhà máy nhiệt điện than OPC Xi măng Portland thông thường PC Công nghệ lò đốt than phun (Pulverised combustion) REACH Quy định trong Liên minh Châu Âu về hóa chất và sử dụng an toàn hóa chất RUB Rúp Nga (đơn vị tiền tệ) PVN Tập đoàn Dầu khí Việt Nam STM Sản phẩm chế tạo đơn giản (Simple Transform Manufactures) TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TĐMT Tác động môi trường TKV Tập đoàn công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam UBND Ủy ban nhân dân USD Đô la Mỹ (đơn vị tiền tệ) VAT Thuế giá trị gia tăng VL Vật liệu VLXD Vật liệu xây dựng VLXKN Vật liệu xây không nung VPHC Vi phạm hành chính WWCCPN Mạng lưới các sản phẩm đốt than toàn cầu (http://www.wwccpn.org/).
  11. ix DANH MỤC CÁC BẢNG Tên bảng Nội dung Trang Bảng 1.1 Thành phần của tro bay phân loại theo tiêu chuẩn 10 ASTM Bảng 1.2 Thành phần các nguyên tố chính có trong xỉ 11 Bảng 1.3 Hệ thống phân loại về môi trường tại một số quốc gia 13 áp dụng Bảng 1.4 Tổng hợp ưu điểm và nhược điểm của tro bay sử dụng 15 trong san lấp công trình và đắp đê Bảng 2.1 Thống kê các NMNĐT sử dụng công nghệ đốt than tại 42 Việt Nam Bảng 2.2 Tính chất của tro bay điển hình của NMNĐT công nghệ 46 PC Bảng 2.3 Tính chất của tro bay điển hình của NMNĐT CFB tại 48 Việt Nam Bảng 2.4 Tổng hợp các quy định pháp lý hiện hành liên quan tới 61 sử dụng tro, xỉ làm vật liệu xây dựng Bảng 2.5 Lượng tro bay Ấn Độ được tạo ra và ứng dụng trong 69 giai đoạn 2014 đến 2019 Bảng 2.6 Lượng tro bay Ấn Độ được ứng dụng trong năm 2018 - 69 2019 theo từng lĩnh vực Bảng 2.7 Tổng hợp lượng phát thải và Sử dụng hữu ích tro xỉ tại 72 Hoa Kỳ 2019 Bảng 2.8 Phân tích chi tiết theo lĩnh vực sử dụng hiệu quả tro than 74 Nhật Bản trong năm 2018 Bảng 3.1 Khối lượng tồn trữ tro, xỉ các NMNĐT tại Việt Nam từ 81 năm 2016 đến 2020 Bảng 3.2 Sản lượng than tiêu thụ cho sản xuất điện giai đoạn 87 2010-2019 Bảng 3.3 Các loại than đang sử dụng trong NMNĐT tại Việt Nam 87 Bảng 3.4 Nhu cầu than cho sản xuất điện theo kịch bản phụ tải cơ 88 sở Bảng 3.5 Nhu cầu than cho sản xuất điện theo kịch bản phụ tải 88 cao Bảng 3.6 Dự báo sơ bộ lượng phát thải tro, xỉ NMNĐT tại Việt 89 Nam
  12. x Tên bảng Nội dung Trang Bảng 3.7 Lượng phát thải tro, xỉ cộng dồn của các NMNĐT tại 89 Việt Nam Bảng 3.8 Dự báo sản lượng một số chủng loại VLXD chủ yếu 90 năm 2030 Bảng 4.1 Các yếu tố chính ảnh hưởng đến sử dụng tro, xỉ 112 NMNĐT làm VLXD Bảng 4.2 Đề xuất điều chỉnh mức thuế suất một số tài nguyên 127 Bảng 4.3 Các động lực và rào cản đối với việc sử dụng tro bay 131 trong xi măng Bảng 4.4 Đơn giá vật liệu tại chân công trình của một số vật liệu 139 san đắp cho dự án đường cao tốc Bắc – Nam đi qua tỉnh Bình Thuận Bảng 4.5 Khuyến nghị phát triển thị trường tro, xỉ NMNĐT tại 144 Việt Nam
  13. xi DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Tên hình Nội dung Trang Hình 1.1 Nhà máy nhiệt điện than điển hình 6 Hình 1.2 Việc sử dụng tro than trong các lĩnh vực khác nhau 16 Hình 1.3 Khung nghiên cứu của luận án 28 Hình 1.4 Quy trình xem xét thu thập tài liệu 31 Hình 2.1 Sản lượng điện toàn hệ thống điện Việt Nam lỹ kế 6 35 tháng đầu năm 2021 Hình 2.2 Sản xuất điện trong kịch bản chính sách mới, năm 2000- 35 2040 Hình 2.3 Sơ đồ công nghệ hệ thống đốt than phun và quá trình 40 hình thành tro, xỉ, thạch cao Hình 2.4 Sơ đồ công nghệ hệ thống đốt than tầng sôi 41 Hình 2.5 Hình dạng hạt tro bay điển hình của NMNĐT công nghệ 46 PC Hình 2.6 Hình dạng hạt tro bay điển hình của NMNĐT CFB 47 Hình 2.7 Các lựa chọn sử dụng sản phẩm đốt than STM và ETM 52 Hình 2.8 Kinh tế tuyến tính và kinh tế tuần hoàn 57 Hình 2.9 Kinh tế tuần hoàn theo Nghị viện Châu Âu 59 Hình 2.10 Ứng dụng tro bay tại Trung Quốc 67 Hình 2.11 Các lĩnh vực sử dụng tro bay chủ yếu trong năm 2018 – 70 2019 ở Ấn Độ Hình 2.12 Lượng phát thải, lượng sử dụng của tất cả CCP tại Hoa 71 Kỳ Hình 2.13 Biểu đồ phát thải và sử dụng tro, xỉ từ các NMNĐT 73 trong các năm từ 2005 đến 2018 tại Nhật Bản Hình 3.1 Bản đồ phân bố nhà máy nhiệt điện than tại Việt Nam 79 đang hoạt động Hình 3.2 Biểu đồ tồn trữ tro, xỉ qua các năm từ 2016-2020 80
  14. xii Tên hình Nội dung Trang Hình 3.3 Biểu đồ sử dụng tro, xỉ trong các lĩnh vực khác nhau 85 Hình 3.4 Tỷ trọng từng ứng dụng của tro, xỉ được sử dụng làm 85 VLXD Hình 3.5 Lượng tồn trữ tro, xỉ NMNĐT cộng dồn khi không được 89 sử dụng Hình 3.6 Một số chủ trương của Đảng, chính sách pháp luật của 109 Nhà nước liên quan tới KTTH Hình 4.1 Mô hình tuần hoàn sử dụng tro, xỉ NMNĐT làm VLXD 115 Hình 4.2 Sơ đồ tính toán tổng lợi ích kinh tế từ tiêu thụ tro, xỉ 120 Hình 4.3 Mô tả chi phí vận hành khu (bãi) lưu trữ tro, xỉ NMNĐT 121 Hình 4.4 Các chính sách pháp luật ảnh hưởng đến quản lý, sử 123 dụng tro, xỉ NMNĐT làm VLXD Hình 4.5 Bản đồ phân bố nhà máy nhiệt điện than, nhà máy xi 133 măng tại Việt Nam đang hoạt động Hình 4.6 Biểu đồ phân bố Đơn giá vật liệu tại chân công trình của 140 một số vật liệu san đắp cho dự án đường cao tốc Bắc – Nam đi qua tỉnh Bình Thuận
  15. 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do lựa chọn đề tài Phát triển bền vững trở thành xu thế bao trùm trên thế giới; kinh tế tuần hoàn, tăng trưởng xanh đang là mô hình phát triển được nhiều quốc gia lựa chọn. Tại Việt Nam phát triển kinh tế xanh, ít chất thải, giảm nhẹ phát thải khí nhà kính, cácbon thấp; khuyến khích phát triển mô hình kinh tế tuần hoàn để sử dụng tổng hợp và hiệu quả đầu ra của quá trình sản xuất là một trong những định hướng phát triển đất nước giai đoạn 2021-2030 [25]. Để phát triển và hiện đại hóa đất nước cần có nhiều năng lượng điện. Khi nhu cầu năng lượng và tỷ lệ điện khí hóa tăng lên, than vẫn sẽ là nguồn nhiên liệu hóa thạch được tiêu thụ nhiều nhất để sản xuất điện. Nhiều nhà máy nhiệt điện than đã được xây dựng và vận hành thải ra nhiều tro, xỉ. Tro, xỉ NMNĐT vừa là nguồn có nguy cơ gây ô nhiễm môi trường, cũng đồng thời là nguồn tài nguyên thứ cấp cho sản xuất và xây dựng trong nền kinh tế tuần hoàn. Việc sử dụng tro, xỉ của các nhà máy nhiệt điện than đã và đang được đẩy mạnh nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi trên phạm vi toàn cầu. Ở Việt Nam, hàng năm các NMNĐT thải ra hàng chục triệu tấn tro, xỉ. Xu hướng này còn tiếp diễn lâu dài trong tương lai. Hiện cả nước có 25 nhà máy nhiệt điện than đang hoạt động, phát thải ra tổng lượng tro, xỉ hơn 13 triệu tấn/năm [11]. Tính đến đầu năm 2020, tổng khối lượng tro, xỉ lưu giữ tại bãi chứa của các nhà máy khoảng 47,65 triệu tấn [11]. Lượng tro, xỉ vẫn không ngừng tăng lên. Việc tồn dư tro, xỉ chứa đựng rất nhiều nguy cơ, nếu không có giải pháp xử lý triệt để, ngoài việc cần đến hàng nghìn hecta đất để chôn lấp, cần đến nhiều tỷ đồng để xây dựng các bãi chứa thì tro, xỉ còn là nguồn ô nhiễm môi trường đất, nước và không khí. Quản lý tro, xỉ NMNĐT trước hết là quản lý chất thải, đây là quá trình phòng ngừa, giảm thiểu, giám sát, phân loại, thu gom, vận chuyển, tái sử dụng, tái chế và xử lý chất thải [43]. Tro, xỉ NMNĐT được phân loại là chất thải công nghiệp, trong trường hợp không phải là chất thải nguy hại và đáp ứng các tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật, hướng dẫn kỹ thuật do cơ quan có thẩm quyền ban hành thì được sử dụng làm
  16. 2 nguyên liệu sản xuất vật liệu xây dựng, san lấp mặt bằng, sử dụng trong các công trình xây dựng và được quản lý như đối với sản phẩm hàng hóa vật liệu xây dựng [8]. Nhiều nghiên cứu trong và ngoài nước cho thấy tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than cần được coi là nguồn nguyên liệu, cần được khai thác, sử dụng để nâng cao hiệu quả kinh tế, vừa hạn chế tác động xấu đến môi trường. Khả năng sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than là rất lớn, cần được khuyến khích, thúc đẩy. Phương pháp truyền thống để tiêu thụ một lượng lớn tro, xỉ đó là sử dụng chúng trong lĩnh vực xây dựng. Trong lĩnh vực xây dựng, vật liệu xây dựng là tro, xỉ được sử dụng số lượng lớn mà không yêu cầu quá trình tiền xử lý phức tạp như với một số ngành công nghiệp khác, ví dụ như tro, xỉ được sử dụng để thay thế cho vật liệu truyền thống (đất, cát…) trong đắp đê, san lấp kết cấu, thi công đường sá, bê tông và các sản phẩm xi măng… Với chiến lược phát triển mô hình kinh tế tuần hoàn và mục tiêu đến năm 2030 tỷ lệ chất thải nguy hại được tiêu hủy, xử lý đạt 98% [25] thì vai trò của quản lý nhà nước sẽ vô cùng quan trọng. Cần có sự phối hợp và đồng lòng từ trung ương đến địa phương, từ đơn vị phát thải đến người sử dụng và toàn thể người dân để thực hiện đồng bộ các giải pháp. Việc tác giả lựa chọn đề tài luận án “Nghiên cứu giải pháp thúc đẩy sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than làm vật liệu xây dựng tại Việt Nam” là do hiện nay còn thiếu các nghiên cứu khoa học dưới góc độ quản lý nhà nước về vấn đề thúc đẩy sử dụng tro, xỉ làm vật liệu xây dựng gắn với phát triển mô hình kinh tế tuần hoàn, bởi hầu hết các công trình nghiên cứu khoa học đều dành phần lớn cho phần kỹ thuật xử lý, sử dụng tro, xỉ và một phần nói về các vấn đề gây hại môi trường do ô nhiễm, tác hại đối với sức khỏe cộng đồng. Luận án được hoàn thành sẽ góp phần phát triển mô hình “kinh tế tuần hoàn” trong ngành xây dựng nói riêng và cả nước nói chung, đóng góp những giải pháp, kiến nghị khả thi để thúc đẩy sử dụng tro, xỉ NMNĐT làm vật liệu xây dựng. 2. Mục đích nghiên cứu Mục đích nghiên cứu của đề tài là đề xuất các giải pháp có cơ sở khoa học và khả thi để thúc đẩy sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than làm vật liệu xây dựng tại
  17. 3 Việt Nam nhằm tạo ra vòng kinh tế tuần hoàn của ngành xây dựng nước ta, góp phần phát triển mô hình kinh tế tuần hoàn ở Việt Nam. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Sử dụng tro, xỉ của các nhà máy Nhiệt điện than làm vật liệu xây dựng. - Phạm vi nghiên cứu: + Về nội dung: Luận án tập trung đi sâu nghiên cứu các vấn đề: Cơ sở khoa học, pháp lý và thực tiễn của việc sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than làm vật liệu xây dựng; Thuận lợi và khó khăn chủ yếu của Việt Nam trong việc sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than làm vật liệu xây dựng hiện nay và giải pháp thúc đẩy sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than làm vật liệu xây dựng tại Việt Nam theo hướng phát huy những thuận lợi và khắc phục những khó khăn được chỉ ra. + Về không gian: Luận án nghiên cứu giải pháp thúc đẩy sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than làm vật liệu xây dựng trên phạm vi cả nước. + Về thời gian thu thập số liệu phục vụ nghiên cứu: Luận án sử dụng số liệu thứ cấp và sơ cấp thu thập được trong các năm gần đây (2016-2020). + Về thời gian dự kiến áp dụng các giải pháp đề xuất: Các giải pháp được đề xuất dự kiến áp dụng cho khoảng 10 năm từ 2021 đến 2030. 4. Cơ sở khoa học, pháp lý và thực tiễn của đề tài Để giải quyết vấn đề cần nghiên cứu, luận án đã sử dụng các cơ sở khoa học sau: Cơ sở khoa học về kinh tế tuần hoàn: Luận án căn cứ trên các nghiên cứu về kinh tế tuần hoàn, các mô hình kinh tế tuần hoàn được áp dụng, kinh nghiệm áp dụng mô hình kinh tế tuần hoàn trong và ngoài nước. Cơ sở khoa học về sử dụng tro, xỉ NMNĐT làm vật liệu xây dựng: Luận án dựa trên những kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước đã công bố liên quan đến khái niệm, phân loại, đặc tính của tro, xỉ NMNĐT; khả năng tái sử dụng, những nhân tố ảnh hưởng (rào cản) khi sử dụng tro, xỉ NMNĐT.
  18. 4 Cơ sở pháp lý: Luận án dựa vào chính sách, pháp luật của Việt Nam liên quan đến quản lý và sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than nhằm nghiên cứu thực trạng về hành lang pháp lý hiện có cho việc sử dụng tro, xỉ NMNĐT làm vật liệu xây dựng, để có những đề xuất hoàn thiện hành lang pháp lý hoặc bổ sung chính sách hỗ trợ cho việc thúc đẩy sử dụng tro, xỉ nhà NMNĐT làm vật liệu xây dựng ở Việt Nam. Cơ sở thực tiễn: Luận án xuất phát từ thực tiễn tình trạng phát thải và thực trạng sử dụng tro, xỉ NMNĐT làm vật liệu xây dựng ở Việt Nam hiện nay để nghiên cứu và chỉ rõ những thuận lợi cũng như những rào cản, khó khăn trong việc thúc đẩy sử dụng tro, xỉ NMNĐT làm vật liệu xây dựng ở nước ta hiện nay. 5. Phương pháp luận nghiên cứu và phương pháp nghiên cứu - Phương pháp luận nghiên cứu: Luận án vận dụng phương pháp luận khoa học của phép duy vật biện chứng và duy vật lịch sử trong suốt quá trình nghiên cứu của luận án từ việc tiếp cận và giải quyết các vấn đề đặt ra của luận án đến việc đề xuất các giải pháp thúc đẩy sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than làm vật liệu xây dựng ở Việt Nam. Tiếp cận đối tượng nghiên cứu, phân tích thực trạng và đề xuất giải pháp trên quan điểm hệ thống và quan điểm thực tiễn. - Các phương pháp nghiên cứu được sử dụng: NCS sử dụng phương pháp nghiên cứu định tính, phương pháp nghiên cứu định lượng và phương pháp kết hợp phương pháp nghiên cứu định tính và phương pháp nghiên cứu định lượng. Các phương pháp nghiên cứu được làm rõ tại mục 1.4.2 Chương 1 Luận án. 6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài - Ý nghĩa khoa học của đề tài: Kết quả nghiên cứu của luận án góp phần làm sáng tỏ thêm những lý luận khoa học về việc sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than làm vật liệu xây dựng trong mối quan hệ với xu hướng phát triển mô hình kinh tế tuần hoàn hiện nay. - Ý nghĩa thực tiễn: + Kết quả nghiên cứu của luận án là tài liệu tham khảo hữu ích cho ngành xây dựng trong việc hoạch định chính sách thúc đẩy sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện
  19. 5 than làm vật liệu xây dựng tại Việt Nam. + Kết quả nghiên cứu của luận án góp phần phát triển kinh tế tuần hoàn đang trở thành một xu hướng tất yếu hiện nay đối với Việt Nam. 7. Những đóng góp khoa học mới của tác giả luận án Thứ nhất, hệ thống hóa và làm phong phú thêm một số vấn đề lý luận về quản lý tro, xỉ NMNĐT làm vật liệu xây dựng. Trong đó làm rõ thêm cơ sở pháp lý và thực tiễn sử dụng tro, xỉ NMNĐT ở trong nước cũng như ở nước ngoài. Thứ hai, nghiên cứu ứng dụng mô hình kinh tế tuần hoàn trong phân tích sử dụng tro, xỉ NMNĐT làm vật liệu xây dựng ở Việt Nam. Thứ ba, nhận diện, phân tích, tổng hợp nguyên nhân của các thuận lợi và khó khăn, rào cản trong sử dụng tro, xỉ NMNĐT làm vật liệu xây dựng; làm rõ những tồn tại về pháp lý cần giải quyết. Dự báo lượng phát thải tro, xỉ sau năm 2021 ở các kịch bản khác nhau phù hợp với xu thế phát triển nhiệt điện than. Thứ tư, đề xuất thống nhất các mục tiêu chính sách liên quan đến quản lý sử dụng tro, xỉ NMNĐT làm vật liệu xây dựng tại Việt Nam. Đề xuất các nhóm giải pháp nhằm thúc đẩy sử dụng tro, xỉ làm vật liệu xây dựng tại Việt Nam để đạt được các mục tiêu chính sách đề ra trong 10 năm tới và các năm tiếp theo. Trong đó có đề xuất Nhà nước phải xem xét, bổ sung các quy định pháp lý để tháo gỡ các rào cản và mở ra các quy định thuận lợi hơn cho việc thúc đẩy sử dụng tro, xỉ NMNĐT làm vật liệu xây dựng; vận dụng mô hình KTTH trong phân tích - đánh giá lợi ích, đưa ra phương pháp tính toán lợi ích khi sử dụng tro, xỉ NMNĐT làm VLXD.
  20. 6 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU CÓ LIÊN QUAN ĐẾN SỬ DỤNG TRO, XỈ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN THAN LÀM VẬT LIỆU XÂY DỰNG 1.1. Tổng quan các công trình nghiên cứu ngoài nước Tăng trưởng kinh tế có tương quan với việc sử dụng năng lượng. Năng lượng sạch với các tác động môi trường tối thiểu là điều cần thiết cho sự phát triển kinh tế xã hội, đặc biệt là các nước đang phát triển [86]. Ngày nay, nhiên liệu hóa thạch đang là nguồn sản xuất năng lượng chính. Điện là xương sống của thế giới hiện đại, đặc biệt là đối với máy móc, là động lực phát triển cho các nền kinh tế toàn cầu [69]. Hình 1.1. Nhà máy nhiệt điện than điển hình [94] Việc sử dụng than trong các nhà máy nhiệt điện sản sinh ra một lượng lớn tro bay và tro đáy (còn gọi là xỉ đáy). Thông thường khi đốt 15 – 18,75 tấn than sẽ tạo ra 1 megawatt điện và 4.3 - 11 tấn xỉ và tro bay [86]. Ở một nghiên khác cho thấy việc tạo ra 1 kWh điện sẽ tiêu thụ 1,290kg than và tạo ra 0,194 kg tro bay và 0,013kg xỉ; có 85% là tro bay và
nguon tai.lieu . vn
Thạc sĩ - Tiến sĩ - Cao học Công nghệ thông tin Kinh tế - Thương mại Tài chính - Ngân hàng Kiến trúc - Xây dựng Điện-Điện tử-Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Công nghệ - Môi trường Báo cáo khoa học Quản trị kinh doanh Khoa học xã hội Khoa học tự nhiên Nông - Lâm - Ngư Y khoa - Dược