TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 6(35).2009

39

DỰ BÁO NHU CẦU TIÊU THỤ KHÍ THIÊN NHIÊN TRONG TƯƠNG
LAI TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
AN ESTIMATE OF THE FUTURE NATURAL GAS CONSUMPTION IN
DANANG CITY

Bùi Văn Ga, Phan Minh Đức
Đại học Đà Nẵng
Văn Tuấn Anh
Công ty Gas Đô thị - PETROVIETNAM

TÓM TẮT
Sử dụng khí thiên nhiên thay thế cho dầu mỏ là xu thế tất yếu khi dầu mỏ đang cạn kiệt
dần. Đây là giải pháp năng lượng đặc biệt phù hợp với mục tiêu xây dựng Đà Nẵng thành
“Thành phố Môi Trường”. Dựa trên một số giả định về mô hình tiêu thụ năng lượng và mức độ
phát triển kinh tế-xã hội , tính toán dự báo cho thấy đến năm 2050 mỗi năm Thành phố Đà
Nẵng cần khoảng 4 tỷ m
3
ABSTRACT
khí thiên nhiên. Quá trình chuyển tiếp từ nhiên liệu lỏng sang nhiên
liệu khí nên được thực hiện qua 3 giai đoạn. Việc qui hoạch mạng lưới cấp gas nên được tiến
hành đồng thời với công tác xây dựng cơ sở hạ tầng và chỉnh trang đô thị.
Replacing oil by natural gas is an inevitable tendency since petroleum reserves are
being gradually depleted. This solution for energy consumption is particularly suitable for the
target of developing Danang into an "Environmental City". Based on some assumptions about
energy consumption estimates and socio-economic development, by 2050 Danang City will
consume about 4 billion cubic metres of natural gas per year. The transition from liquid fuel to
gas fuel should be carried out in three stages. The gas supply network planning should be

Các nguồn thải carbon vào khí quyển
Tổng cộng
Dầu mỏ

Than đá
Khí thiên nhiên
Sản xuất xi măng
Tri
ệ tấ C
bon/năm

Hình 1. Các nguồn thải carbon vào khí quyển TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 6(35).2009

40

nỗ lực tìm kiếm một thỏa hiệp quốc tế mạnh mẽ khác thay thế cho Nghị định thư Kyoto
sắp hết hạn vào năm 2012.
Loài người không thể từ bỏ nền văn minh dựa trên dầu mỏ vì vậy việc sử dụng
hết lượng nhiên liệu hóa thạch trong lòng đất là điều tất yếu sẽ xảy ra và lượng CO
2
cực
đại do hoạt động của con người thải vào bầu
khí quyển sẽ đạt được . Khi tất cả các nguồn
nhiên liệu hóa thạch đã sử dụng hết thì cân
bằng carbon được thiết lập ở trạng thái cao.
Từ khi bắt đầu thời kỳ công nghiệp đến nay
(khoảng 200 năm), sự phát thải CO

tăng lên gấp đôi sẽ làm gia tăng nhiệt độ trung bình
của mặt đất lên 2,8°C. Điều này có thể gây ra sự bùng nổ khí hậu, gây hậu quả khôn
lường đối với cuộc sống trên hành tinh.
Mặc dù kỹ thuật
thăm dò, khai thác dầu mỏ
đã được nâng lên mức cao
nhất, lượng dầu khám phá ra
đã sụt giảm mạnh mẽ trong
những năm gần đây. Lượng
dầu khí khám phá thêm đã
không bù đắp được sự gia
tăng nhu cầu năng lượng.
Trên thực tế phần lớn những
giếng dầu khai thác hiện nay đã được phát hiện từ rất lâu. Trung Đông là nơi sản xuất

Hình 3. Trữ lượng dầu mỏ còn lại trên thế giới (Gigaton) 1900
2000
2100
2200
2300
250
400
550
700
850
1000
0

Hình 3 giới thiệu trữ lượng dầu mỏ ở các vùng khác nhau trên thế giới. Trung
Đông chỉ tiêu thụ 6% sản lượng dầu của thế giới nhưng chiếm tới 2/3 trữ lượng dầu còn
có thể khai thác được. Việc tận thu các mỏ dầu đã khai thác bằng cách ứng dụng công
nghệ khai thác mới có thể làm tăng chút ít trữ lượng dầu. Hình 4 giới thiệu xác suất
95% và 5% về khả năng khám phá thêm các mỏ dầu mới trong tương lai. Kể từ khi có
dự báo đến nay, lượng dầu khám phá thêm theo thực tế tuân thủ đường cong xác suất
95%.
Đối với khí thiên nhiên, Trung Đông và Nga chiếm gần ¾ trữ lượng của thế giới
(hình 5). Ở khu vực Châu Á-Thái Bình Dương, những nước có trữ lượng khí thiên nhiên
lớn là Úc, Trung Quốc, Indonesia và Malaysia. Việt Nam có trữ lượng khí thiên nhiên
tương đương với Thái Lan, Myanma, Brunei, Bangladesh (hình 6).
Theo [3] nếu tốc độ tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch như năm 2006 thì trữ lượng
dầu mỏ, khí thiên nhiên và than đá còn có thể khai thác được tương ứng trong 40 năm,
70 năm và 200 năm. Công ty Dầu lửa Anh Quốc BP cũng đưa ra dự báo tương tự năm
2005 (hình 7). Theo đó khu vực Châu Á -Thái Bình Dương, dầu mỏ chỉ còn khai thác
được trong khoảng 10 năm kể
từ nay (2010). Đến năm 2050
nguồn dự trữ dầu mỏ trong lòng
đất hầu như cạn kiệt. Khi đó khí
thiên nhiên thay thế dầu mỏ để
duy trì nền văn minh “dầu mỏ”
khoảng ¼ thế kỷ nữa. Than đá
là nguồn nh iên liệu hóa thạch
cuối cùng mà loài người còn
khai thác được, kéo dài đến đầu
thế kỷ 23.
Ở nước ta, trữ lượng dầu mỏ
ước chừng khoảng 600 triệu thùng và khí thiên nhiên ước chừng 6, 8 trillion cubic feet
(Tcf). Như vậy trữ lượng khí thiên nhiên của nước ta tương đương với 1 tỷ thùng dầu
(6,8 Tcf), lớn hơn trữ lượng dầu mỏ. Phần lớn lượng khí thiên nhiên sản xuất ở Việt

Lượng dầu thực tế
khám
phá từ khi có dự báoHình 4. Xác suất 95% và 5% tìm được giếng dầu mới
(Nguồn: Association for the Study of Peak Oil,
www.asponews.org)

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 6(35).2009

42

định và mức độ khai thác như hiện nay thì thời gian còn có thể khai thác thương mại đối
với dầu ở nước ta là 4,5 năm và đối với khí thiên nhiên là 48 năm.
Từ những phân tích trên đây chúng ta thấy để chủ động nguồn năng lượng trong
tương lai, góp phần bảo vệ môi trường và đảm bảo sự phát triển bền vững, sự thay thế
dần dầu mỏ bằng khí thiên nhiên là cần thiết [7].
3. Kinh nghiệm cung cấp gas thành phố trên thế giới
3.1. Cung cấp khí dầu mỏ hóa lỏng LPG
Khí dầu mỏ hóa lỏng LPG là hỗn hợp của Propane (C
3
H
8
) và Butane (C
4
H

Đông
Châu Phi
Châu Á-
TBD
Thế Giới
20
40
60
80
Năm
12
41
28
9
81
32
1
4
41

Hình 7. Dự báo trữ lượng dầu mỏ (2005)
ồ

4,1%
3,9%
32,4%
40,1%


43

đơn giản như hình 10a. Khí thiên nhiên được nạp vào túi chứa khí ở áp suất khoảng
20mm H2O rồi chở đến nơi tiêu thụ. Do áp suất thấp nên lượng khí chứa trong túi rất
hạn chế. Cách vận chuyển này cũng được áp dụng cho biogas ở vùng nông thôn.

Hình 8. Các kiểu bình gas LPG gia dụng

a. b.

c.
Hình 9. Trạm cấp LPG gia dụng và trạm nạp LPG cho ô tô
Trong công nghiệp, khí thiên nhiên nén được vận chuyển trong các chai chứa
khí cao áp thành từng cụm (hình 10 b). Các cụm bình khí thiên nhiên nén được xe rơ -
mooc kéo đến và đặt ở nơi tiêu thụ (hình 10c). Khi hết gas, c ác cụm bình nạp đầy khí
khác sẽ được vận chuyển đến để thay thế.

Hình 10. Chuyên chở khí thiên nhiên kiểu thủ công (b), kiểu công nghiệp (b), cụm bình CNG (c)
a. b. c.
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 6(35).2009

44

Khí thiên nhiên cung cấp cho phương tiện giao thông vận tải được thực hiện ở
các trạm cung cấp khí thiên nhiên nén. Tại đây, khí thiên nhiên từ mạng lưới cung cấp
được nén sẵn trong các bình chứa với áp suất 200bars trước khi nạp vào bình chứa trên
ô tô. Ở những nơi không có hệ thống cung cấp khí thiên nhiên, người ta lưu trữ khí thiên
nhiên dưới dạng bình khí nén CNG (hình 12a) hay bình chứa khí thiên nhiên lỏng LNG
(hình 12b). Việc nạp khí thiên nhiên cho ô tô cũng có thể thực hiện bằng máy nén khí


45

thiên nhiên có năng lượng bằng 1 thùng dầu thô là 35,15USD. Trong khi đó giá dầu thô
hiện nay là 83,42USD/thùng, nghĩa là gấp 2,37 lần giá khí thiên nhiên. Do đó khi dùng
khí thiên nhiên, chi phí năng lượng giảm đi hơn một nửa so với khi dùng dầu mỏ. Về
mặt phát thải ô nhiễm, khí thiên nhiên được mệnh danh là “nhiên liệu sạch”. Các chất ô
nhiễm trong sản phẩm cháy của khí thiên nhiên đều thấp hơn nồng độ của chúng trong
sản phẩm cháy của dầu mỏ.
4. Tính toán dự báo qui mô tiêu thụ khí thiên nhiên tại Đà Nẵng
Bảng 1. Tính toán dự báo lượng khí thiên nhiên tiêu thụ ở Đà Nẵng đến năm 2050

Năm 2010 2020 2030 2050
Cơ cấu tiêu thụ năng lượng năm 2010
tương ứng
Indonesia Thái Lan Nhật Bản Mỹ
Mức tiêu thụ dầu mỏ ở Đà Nẵng
(thùng/người/năm)
1,7

5

12

21

Số dân Đà Nẵng (người) 795.000

1.200.000


27.300.000

Lượng khí thiên nhiên tương đương
(Bcf/năm)
7,7

32,4

98,0

163,8

Tỉ lệ sử dụng khí thiên nhiên giả định
(%)
10

25

50

80

Lượng khí thiên nhiên sử dụng tại Đà
Nẵng (Bcf/năm)
0,77

8,10

49



của Đà Nẵng hiện nay tương đương với Indonesia với mức tiêu thụ dầu mỏ khoảng 1,7
thùng/người/năm. Trong tính toán dự báo, chúng ta sử dụng các giả thuyết sau:
- Giả sử đến năm 2030, cơ cấu tiêu thụ năng lượng của Đà Nẵng tương tự với cơ
cấu tiêu thụ năng lượng của Nhật Bản hiện nay (12 thùng dầu/người/năm) và năm 2050
tương tự cơ cấu năng lượng của Mỹ (21 thùng dầu/người/năm).
- Do dầu mỏ cạn kiệt dần, tỉ lệ giữa giá dầu và giá khí thiên nhiên tăng cao,
người dân chuyển sang dùng khí với tốc độ lớn. Dự kiến đến năm 2050 khi hầu hết mỏ
dầu đã cạn kiệt, Đà Nẵng sử dụng 80% nhiên liệu hóa thạch là khí thiên nhiên
- Thực hiện Nghị định thư Kyoto và các công ước quốc tế về giảm phát thải chất
khí gây hiệu ứng nhà kính, đến năm 2050, Thành phố Đà Nẵng sử dụng 35% năng
lượng tái tạo thay thế cho nhiên liệu hóa thạch.
- Dân số Đà Nẵng giả định đạt 2 triệu người vào năm 2050
Kết quả tính toán nhu cầu khí thiên nhiên tại Thành phố Đà Nẵng đến năm 2050
được cho ở bảng 1.
5. Kết luận
a. Theo dự báo của các cơ quan năng lượng có uy tín trên thế giới thì với tốc độ
khai thác như hiện nay, dầu mỏ sẽ cạn kiệt trong 40 năm, khí thiên nhiên trong 70 năm
và than đá trong 200 năm. Ở Việt Nam, với mức khai thác như hiện nay, dầu mỏ c òn
khai thác được trong 4,5 năm, khí thiên nhiên trong 48 năm.
b. Sử dụng nhiên liệu khí thay thế dần nhiên liệu lỏng là bước đi thích hợp, đảm
bảo sự phát triển bền vững và giải pháp này đã được áp dụng từ lâu ở các nước phát
triển qua ba giai đoạn: (1) cung cấp khí hóa lỏng LPG bằng bình gas gia dụng, (2) cung
cấp khí hóa lỏng LPG và khí thiên nhiên nén CNG tập trung bằng các bình chứa di
động, (3) cung cấp khí thiên nhiên qua hệ thống ống dẫn từ bồn chứa đến tận nơi
tiêu thụ.
c. Dựa trên một số giả thiết về phát triển kinh tế xã hội và xu thế sử dụng năng
lượng trong tương lai, chúng ta có thể dự báo nhu cầu khí thiên nhiên phục vụ cho sản
xuất và đời sống của Thành phố Đà Nẵng năm 2050 khoảng 4 tỷ m
3