Vai trò của Ammonia, Hydrogen, Sinh khối và Công nghệ mới trong hỗ trợ điện than tại Việt Nam

Ngày 08 tháng 7 năm 2026
Annie Nguyễn

Mở đầu

Trong bối cảnh Việt Nam đang xem xét bổ sung các nhà máy nhiệt điện than với quy mô hợp lý để đảm bảo an ninh năng lượng, câu hỏi đặt ra là làm thế nào để dung hòa giữa nhu cầu điện nền và mục tiêu giảm phát thải. Nhiều giải pháp công nghệ đang được xem xét: đồng đốt (co-firing) ammonia, hydrogen, sinh khối với than, kết hợp với thu giữ CO₂ và sản xuất nhiên liệu tổng hợp. Tuy nhiên, mỗi giải pháp đều có những ưu điểm và hạn chế riêng cần được đánh giá kỹ lưỡng trong bối cảnh cụ thể của Việt Nam.

1. Nghiên cứu và hiện trạng tại Việt Nam

Việt Nam đã có những bước đi đầu tiên trong việc khám phá các giải pháp công nghệ này. Trong khuôn khổ hợp tác với Tập đoàn Marubeni (Nhật Bản) do Bộ Kinh tế, Thương mại và Công nghiệp Nhật Bản (METI) tài trợ, Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) đã tổ chức hội thảo về lộ trình khử carbon cho ngành điện, trong đó tập trung vào các công nghệ đồng đốt hydrogen, ammonia và sinh khối .

Cụ thể hơn, Nhà máy Nhiệt điện Nghi Sơn 2 đã ký Biên bản Ghi nhớ (MOU) với TGS Group để nghiên cứu khả năng cung ứng amoniac xanh từ Dự án Nhà máy Hydro xanh Trà Vinh, phục vụ mục đích đồng đốt tại nhà máy . Đây là một minh chứng cho thấy các bên liên quan trong nước đã bắt đầu hành động để hiện thực hóa các giải pháp công nghệ này.

Trên thực tế, IHI (Nhật Bản) đã báo cáo về kết quả thử nghiệm thành công đồng đốt 20% amoniac tại một tổ máy 1.000 MW, được đánh giá là một trong những thử nghiệm thành công đầu tiên trên thế giới và được coi là gợi ý quan trọng cho Việt Nam .

Theo Quy hoạch điện VIII, các nhà máy nhiệt điện than sau 20 năm hoạt động phải đốt nhiên liệu sinh khối, amoniac, bắt đầu ở mức 20% và tăng lên 100% vào năm 2050 . Đây là lộ trình bắt buộc, đặt ra yêu cầu cấp bách về phát triển chuỗi cung ứng và công nghệ.

2. Đồng đốt Ammonia: Lợi ích và Rủi ro

Lợi ích tiềm năng

Amoniac (NH₃) là nhiên liệu không chứa carbon, có thể được sản xuất từ năng lượng tái tạo (amoniac xanh). Khi được đưa vào đốt cùng than, nó giúp giảm lượng CO₂ phát thải trên một đơn vị điện năng sản xuất. Việt Nam có tiềm năng lớn về năng lượng tái tạo để sản xuất amoniac xanh phục vụ nhu cầu trong nước .

Rủi ro và thách thức

Tuy nhiên, việc đồng đốt amoniac cũng tiềm ẩn nhiều rủi ro cần được cân nhắc kỹ lưỡng:

Chi phí rất cao: Theo BloombergNEF, tại Việt Nam, việc mua amoniac có thể đắt gấp 7 đến 9 lần so với than vào năm 2030. Việc đồng đốt amoniac cũng tốn kém hơn nhiều so với các công nghệ tái tạo. Ví dụ, đồng đốt 50% amoniac sẽ tiêu tốn gấp đôi lượng năng lượng mặt trời kết hợp với pin lưu trữ tại Việt Nam vào năm 2030 . Đại diện ngành điện tại Việt Nam đã bày tỏ nghi ngờ về tính khả thi lâu dài về tài chính của giải pháp này .

Công nghệ chưa được thử nghiệm trên quy mô lớn: Đồng đốt amoniac vẫn là một công nghệ chưa được thử nghiệm ở quy mô thương mại. Chỉ có một số dự án trình diễn áp dụng đồng đốt 20% amoniac và vẫn chưa có thử nghiệm nào về tỷ lệ đồng đốt cao hơn. Để giảm đáng kể lượng khí thải, cần phải đốt đơn amoniac 100%, vốn là một công nghệ chưa khả thi và có khả năng rất không khả thi ở quy mô lớn .

Rủi ro trì hoãn đầu tư vào năng lượng tái tạo: Đặt cược vào đồng đốt amoniac có thể làm trì hoãn việc triển khai các giải pháp thay thế chi phí thấp, khả dụng trong nội địa và có thể mở rộng quy mô, chẳng hạn như năng lượng gió và mặt trời .

Vấn đề kỹ thuật: Ammonia có tốc độ cháy chậm, nhiệt độ ngọn lửa thấp và dễ tạo ra NOx (oxit nitơ) – một chất gây ô nhiễm. Các nghiên cứu mô phỏng cho thấy khi tăng tỷ lệ ammonia, lượng phát thải NOx có xu hướng biến động phức tạp .

3. Đồng đốt Hydrogen: Tiềm năng và Thách thức

Hydrogen là nhiên liệu sạch, khi đốt chỉ tạo ra nước. Hydrogen xanh được sản xuất từ năng lượng tái tạo có thể là giải pháp dài hạn cho ngành điện .

Thách thức: Hydrogen có phản ứng nhanh và nhiệt độ cháy rất cao, có thể gây ra hiện tượng "ngọn lửa ngược" và làm tăng phát thải NOx do nhiệt độ cao. Chi phí lưu trữ và vận chuyển hydrogen cũng là một rào cản lớn .

Lợi thế và giải pháp: Hydrogen cháy nhanh và tỏa nhiệt lớn, có thể được sử dụng như một "nhiên liệu mồi" để ổn định quá trình đốt, đặc biệt hữu ích khi vận hành ở chế độ tải thấp.

4. Vai trò chiến lược của Sinh khối

Sinh khối nổi lên như một giải pháp chuyển đổi then chốt với nhiều ưu điểm vượt trội so với amoniac và hydrogen trong bối cảnh Việt Nam.

Lợi thế của Việt Nam

Việt Nam sở hữu lợi thế gần như tuyệt đối về tiềm năng sinh khối nhờ vị trí địa lý nhiệt đới và sản lượng nông – lâm nghiệp dồi dào . Việt Nam đã vươn lên trở thành nhà cung cấp viên nén gỗ lớn nhất thế giới (sau Mỹ), chiếm khoảng 5% sản lượng toàn cầu. Điều này cho thấy khả năng chủ động sản xuất nhiên liệu sinh khối viên nén trong nước là hoàn toàn khả thi.

An ninh năng lượng: Giảm sự phụ thuộc vào nhập khẩu nhiên liệu, tận dụng nguồn tài nguyên địa phương .

Phát triển kinh tế địa phương: Tạo việc làm và thu nhập cho nông thôn từ chuỗi cung ứng nguyên liệu.

Giảm phát thải thực chất: Sinh khối là nguồn năng lượng trung hòa carbon (lượng CO₂ thải ra khi đốt được cây hấp thụ trong quá trình sinh trưởng) .

Đồng đốt sinh khối với than cho phép tỉ lệ trộn lên tới 20-25% mà không cần cải tạo lớn hệ thống nghiền và đốt, tận dụng cơ sở hạ tầng hiện hữu .

5. Thu hồi CO₂ và Sản xuất nhiên liệu tổng hợp (eSAF)

Để đạt giảm phát thải sâu hơn, công nghệ thu giữ và lưu trữ carbon (CCS) đóng vai trò quan trọng. Đối với các nhà máy điện than, hệ thống thu giữ CO₂ sau đốt có thể tận dụng để xử lý khí thải, dù đi kèm mức phạt năng lượng 8-10% hiệu suất .

Kết hợp đồng đốt sinh khối (giảm CO₂ đầu vào) và CCS (thu hồi CO₂ đầu ra) tạo ra giải pháp BECCS (Bioenergy with Carbon Capture and Storage) – công nghệ có thể tạo ra phát thải âm (negative emissions) .

Sản xuất eSAF: Một hướng đi đột phá là sử dụng CO₂ thu hồi từ các nhà máy điện than, kết hợp với hydrogen xanh (sản xuất từ điện tái tạo dư thừa) để sản xuất nhiên liệu hàng không bền vững tổng hợp (eSAF) . Quá trình này thuộc công nghệ Power-to-X, biến năng lượng tái tạo thành các chất mang năng lượng và nhiên liệu tổng hợp. Sản phẩm eSAF có thể sử dụng trong nước hoặc xuất khẩu, mở ra nguồn thu mới và nâng cao vị thế công nghiệp của Việt Nam. Công nghệ này đã phổ biến, điển hình như từ tập đoàn Kanadevia Corporation.

6. Ứng dụng công nghệ như của Utility Global: Biến nhà máy than thành tổ hợp sản xuất hydro xanh

Một hướng đi đột phá khác là ứng dụng công nghệ H2Gen® của công ty Utility Global (Hoa Kỳ), cho phép biến các nhà máy điện than hiện hữu thành các tổ hợp sản xuất hydro xanh và CO₂ tinh khiết ngay tại chỗ.

Công nghệ H2Gen®: Sử dụng quá trình điện hóa độc quyền để chuyển đổi nước và khí thải công nghiệp thành hydro tinh khiết và dòng CO₂ có nồng độ cao, mà không cần sử dụng điện – tận dụng năng lượng từ chính các dòng khí thải, giúp giảm đáng kể chi phí và năng lượng đầu vào.

Ứng dụng cho nhà máy nhiệt điện than:

• Sản xuất hydro xanh tại chỗ: Tận dụng khí thải sau đốt để tách hydro từ nước. Hydro sản xuất ra có thể được đồng đốt với than, bán cho bên thứ ba, hoặc sản xuất eSAF.

• Thu hồi CO₂ tinh khiết: Tạo ra dòng CO₂ có nồng độ cao (có thể lên tới 70%), giúp giảm đáng kể chi phí tách và làm sạch CO₂.

• Mô hình nhà máy tích hợp đa năng: Một nhà máy điện than có thể trở thành tổ hợp sản xuất điện, hydro, CO₂ tinh khiết và nhiên liệu tổng hợp, tận dụng cơ sở hạ tầng và đội ngũ vận hành hiện có.

Công nghệ tương tự đã được thử nghiệm thành công tại các nhà máy thép của ArcelorMittal tại Brazil, nơi H2Gen® sử dụng khí lò cao để sản xuất hydro và CO₂ tinh khiết. Kinh nghiệm này có thể được chuyển giao cho ngành điện than tại Việt Nam.

Kết luận

Việc Việt Nam xem xét bổ sung công suất than đồng nghĩa với việc phải có một chiến lược chuyển đổi công nghệ rõ ràng, đồng bộ và dài hạn cho các nhà máy này. Trong bối cảnh đó:

• Đồng đốt sinh khối nổi lên như giải pháp ưu tiên hàng đầu nhờ lợi thế về nguồn cung nội địa dồi dào, khả năng giảm phát thải thực chất, trung hòa carbon và tận dụng được hạ tầng hiện có mà không yêu cầu thay đổi công nghệ đột ngột.

• Hydrogen có tiềm năng lớn cho tương lai, nhưng còn nhiều thách thức về chi phí sản xuất, lưu trữ và vận chuyển.

• Amoniac có thể là giải pháp trung gian nhưng tiềm ẩn rủi ro cao về chi phí và phụ thuộc nhập khẩu, cũng như chưa được chứng minh ở quy mô thương mại.

• Thu hồi CO₂ kết hợp sản xuất eSAF và ứng dụng các công nghệ mới như Utility Global mở ra hướng đi sáng tạo, biến các nhà máy điện than thành trung tâm năng lượng và hóa chất tích hợp.

Các dự án thử nghiệm quy mô thương mại tại các nhà máy đại diện, kết hợp với nghiên cứu sâu rộng về logistics và kinh tế, sẽ là yếu tố then chốt để đưa các giải pháp này vào thực tiễn, đóng góp vào mục tiêu Net Zero 2050 của Việt Nam.