Bài giảng thực hành về CDM

CDM training 02/03/09 1 Dự án Nâng cao năng lực CDM Bài giảng thực hành về CDM PGS. TS. Nguyễn Tiến Nguyên Trung tâm Nghiên cứu Năng l−ợng và Môi tr−ờng 466- Nguyễn Chí Thanh- Hà nội ĐT: 7733686-8355241 Fax: 7734022 E-mail: ngrcee@hn.vnn.vn Hà nội - 11-2003 CDM training 02/03/09 2 Bài giảng lớp huấn luyện CDM Bài I. Làm quen với các đơn vị. 1. Đơn vị phát thải. + Khí nhà kính(KNK) : chủ yếu: CO2, CH4, N2O + CO2 t−ơng đ−ơng tính theo hiệu lực khí nhà kính, đời sống 100 năm: 1g CH4 = 21 g CO2 eq. 1g N2O = 310 eq. + Đơn vị đo: CO2 hoặc Cacbon C. Chuyển đổi nh− sau: 1 C = ( 16x2+12)/12CO2= 3.67CO2 Bμi tập: B1. Đổi 10 t CO2 sang TC. B2. Đổi 2 TC sang T CO2. B3. 1000m3 khí sinh học chứa 65% CH4 và 35% CO2 theo thể tích. T−ơng đ−ơng bao nhiêu kg CO2 theo hiệu ứng nhà kính.( Điều kiện áp suất và nhiệt độ bình th−ờng). Hỗ trợ: 1 phân tử gam khí đều có thể tích là: 22,4 lít.Phân tử gam CH4 là 16 g. B4. Giá Cacbon thế giới trong một nghiên cứu cho là 18USD/TC. Tính trên TCO2 là bao nhiêu. 2. Các đơn vị năng l−ợng Đơn vị đo l−ờng trong năng l−ợng a. Các đơn vị năng l−ợng. 1. Joule( J ): 1J = 1 kg*m2/s2 KJ = 103J, MJ = 106J, GJ = 109J, TJ = 1012J. 2. 1kWh = 3,6*106J MWh = 103kWh, GWh = 106 kWh, TWh = 109kWh = 1 tỷ kWh. 3. 1kCal = 4,187*103J. 4. 1Btu = 1,055*103J. b. Đơn vị khối l−ợng vμ thể tích. Trong bản tổng kết dùng các ký hiệu sau chỉ một số đơn vị tự nhiên : CDM training 02/03/09 3 1. Thể tích : + m3 – mét khối. + lít ( l ) = 10-3m3. + Thùng = 0,15898 m3. + ft3 ( feet khối) = 0,02832m3. 2. Khối l−ợng: + kg. + Tấn( T ) = 1000kg. KT = 1000T. MT = 1triệu Tấn. c. Qui đổi về dầu t−ơng đ−ơng: 1. Dầu qui chuẩn: 1T dầu = 107kCal = 7,5 thùng = 1,19235m3dầu. 1m3dầu = 0,83868T dầu. 2. 1kWh = 0,08598 kgOE. 1TOE = 11,63MWh = 11630kWh. 1MTOE = 11,63TWh ( tỷ kWh). d. Củi t−ơng đ−ơng ( WE - wood equivalent) 1T củi qui chuẩn = 0,37*107kCal. e. Nhiệt trị vμ hệ số qui đổi các loại nhiên liệu về dầu t−ơng đ−ơng. Loại nhiên liệu Đơn vị Nhiệt trị làm việc. kCal Hệ số qui đổi về TOE Dầu t−ơng đ−ơng TOE 107 1,0 Dầu thô T 107 1,0 m3 - 0,839 thùng - 0,1333 ft3 - 0,0238 Xăng T 1,03*107 1,03 Dầu hoả T 1,03*107 1,03 DO ( Dầu diezen) T 1,02*107 1,02 FO ( Dầu nặng, Mazut ) T 0,99*107 0,99 Khí tự nhiên m3 0,83*104 0,83*10-3TOE=0.83kgOE CDM training 02/03/09 4 Khí đồng hành(khí hoà tan) m3 0,93*104 0,93*10-3TOE=0,93kgOE LPG( khí hoá lỏng) T 1,08*107 1,08 Than antraxit T 0,56*107 0,56 Than mỡ( than Bitum) T 0,80*107 0,8 Than nâu( linhit) T 0,66*107 0,66 Điện kWh 0,86*103 0,86*10-4TOE=0,086kgOE Củi T 0,34*107 0,34 Trấu T 0,28*107 0,28 Rơm T 0,27*107 0,27 Bμi tập. B5. Giá khí của Việt nam khoảng 3USD/MBTU. Giá xăng 5600VND/lít, giá than antraxit tiêu chuẩn 350.000VND/T. Nếu so sánh về nhiệt l−ợng loại nhiên liệu nào đắt hơn. ( tỷ giá 15550VND/USD). B6. Giá than antraxit nh− cho trong B5. Tính giá than theo GJ, theo Kcal. B7. Năm 1999 Việt nam sử dụng : 11,03 triệu TOE, trong đó than chiếm 25,3%, dầu khí chiếm 59,5% và thuỷ điện 15,2%. Hỏi: đã sử dụng bao nhiêu tấn than quy chuẩn, bao nhiêu kWh thuỷ điện. B8. Hiệu suất nhà máy điện Phả lại là 28%, tính theo than quy chuẩn có nhiệt trị là 7000Kcal/kg. Vậy cần bao nhiêu g than quy chuẩn cho 1kWh. Giá nhiên liệu cho 1kWh là bao nhiêu. 350000VND/T. B9. Hiệu suất phát điện trấu khoảng 15%. Cần bao nhiêu Kg trấu cho kWh. B10. Hiệu suất tuabin khí hỗn hợp hiện cỡ 45%. Tiêu hao nhiên liệu cho khí là bao nhiêu tiền cho kWh. Bài II. Tính toán phát thải. 1. Hệ số phát thải chuẩn Hệ số phát thải(chuẩn) là l−ợng khí nhà kính( tính theo CO2 hoặcC) trên một đơn vị nhiệt l−ợng ( hoặc đơn vị khác) khi nhiên liệu cháy hết 100%. CDM training 02/03/09 5 FuelName GCV CVunits Density CbyMas s C-factor Oxidised CO2- factor % g/MJ p.u. g/MJ Wood* 29.10 MJ / kg - 29.900 0.990 108.537 Coke 29.10 MJ / kg 1.0000 80.03% 27.500 0.990 99.825 Charcoal 29.10 MJ / kg 1.0000 78.57% 27.000 0.990 98.010 Anthracite - low CV 26.38 MJ / kg 1.0000 68.00% 25.777 0.980 92.625 Anthracite - high CV 25.90 MJ / kg 1.0000 62.09% 23.973 0.980 86.143 Fuel Oil - Heavy 42.32 MJ / kg 20.203 0.990 73.338 Fuel Oil - Heavy 41.18 MJ / l 0.9600 85.40% 19.907 0.990 72.262 Fuel Oil - Medium 40.95 MJ / l 0.9500 85.60% 19.861 0.990 72.095 Fuel Oil - Heavy 43.06 MJ / kg 19.740 0.990 71.656 Fuel Oil - Light 40.46 MJ / l 0.9300 85.60% 19.678 0.990 71.432 Diesel 38.12 MJ / l 0.8316 87.24% 19.031 0.990 69.083 Diesel 45.52 MJ / kg 18.673 0.990 67.783 Gas Oil 38.51 MJ / l 0.8445 86.10% 18.882 0.990 68.540 Gas Oil 46.29 MJ / kg 18.579 0.990 67.440 Kerosene 36.27 MJ / l 0.7800 85.80% 18.452 0.990 66.979 Naphtha 32.14 MJ / l 0.6700 83.50% 17.407 0.990 63.186 Leaded Petrol 35.55 MJ / l 0.7586 80.53% 17.185 0.990 62.382 LPG 27.38 MJ / l 0.5566 84.10% 17.095 0.990 62.054 LPG 50.50 MJ / kg Unleaded Petrol 36.23 MJ / l 0.7774 78.58% 16.861 0.990 61.205 Aviation Gasoline 36.98 MJ / l 0.7984 76.52% 16.521 0.990 59.971 Natural Gas 54.68 MJ / kg 0.0000 69.61% 14.596 0.990 52.983 Natural Gas 47.69 MJ / kg 1.0000 69.61% 14.596 0.990 52.983 Natural Gas 55.60 MJ / kg Town Gas* MJ / kg 1.0000 28.65% 10.571 0.990 38.373 Bμi tập B11. Tính phát thải từ việc sử dụng năng l−ợng năm 1999. Xem B7. B12. Tính phát thải hệ thống điện Việt nam 2001 và hiệu suất các loại công nghệ và hệ số phát thải của hệ thống ( kgCO2/kWh) khi tính toàn thể và khi loại không tính thuỷ điện theo dữ liệu cho trong bảng d−ới đây: CDM training 02/03/09 6 Loại nhiên liệu Sản l−ợng điện Tỷ kWh L−ợng nhiên liệu sử dụng KTOE Khí 4,467 889 Than 3,219 1237 Thuỷ 18,215 - FO 2,293 310 Biomas 0,3 150 DO 1,976 540 B13. Tính phát thải của nhà máy điện Phả lại trong một năm. Công suất: 400MW, hệ số công suất: 60%( một năm có 8760 giờ), hiệu suất 28% tính theo than tiêu chuẩn 7000Kcal/kg. B14. Máy phát điện Diezel công suất 1MW, hiệu suất 30%, hê số công suất 70%, phát thải CO2 bao nhiêu một năm. B15. Một gia đình sử dụng hầm khí sinh học, thu đ−ợc 1000m3 khí cho đun nấu. Khí có hàm l−ợng CH4 là 55%, nhiệt trị 5300kCal/m3. Hiệu suất bếp đun 35%. Tr−ớc đó gia đình đun bằng than tổ ong, nhiệt l−ợng 4000Kcal/kg, hiệu suất bếp 25%. Vậy một năm gia đình giảm đ−ợc bao nhiêu CO2. B16. Một gia đình th−ờng dùng n−ớc nóng qua bình nóng lạnh, mỗi ngày sử dụng 100lít n−ớc nóng ở nhiệt độ 80 oC. Nhiệt độ n−ớc vào là 25oC, hiệu suất bình đun là 70%. Tổn thất truyền tải điện là 15%. Nay gia đình chuyển sang kết hợp dùng năng l−ợng mặt trời, đun tới 60oC tr−ớc khi cho qua bình nóng lạnh để đạt 80oC. Một năm dùng 150 ngày. Hỏi giảm đ−ợc bao nhiêu CO2.( dùng kết quả bài B12) B17. Nếu thay 10000 bóng đèn sợi đốt công suất 100W bằng 10000bóng compact ( có quang thông t−ơng đ−ơng) thì giảm đ−ợc bao nhiêu CO2 mỗi năm. Đèn đ−ợc sử dụng 6 giờ/ngày và suốt cả năm 365 ngày.( dùng kết quả B12). Tổn thất truyền tải 15%. Bài 3. Phân tích tài chính d− án. Dự án CDM phải ít phát thải hơn vμ khó khăn về tμi chính hơn dự án cơ sở. Vì vậy việc phân tích tài chính là rất quan trọng. Ngoài ra ta cũng cần đánh giá chi phí giảm phát thải để có thể có định h−ớng về giá bán chỉ tiêu CO2. 1. Các khái niệm tài chính cơ bản. + Giá trị hiện tại hoá của tiền. Tại năm thứ i ta thu đ−ợc l−ợng tiền Ai, thì nó sẽ t−ơng đ−ơng với số tiền tại năm 0 là : Ai / ( 1+DR)i . ( 1) CDM training 02/03/09 7 DR: Gọi là lãi suất chiết khấu. + Giá trị hiện tại của số tiền thu đ−ợc từ khi khánh thành tới năm K sẽ là: INCk = A0 / ( 1+DR)0 + A1 / ( 1+DR)1+ + AK /( 1+DR)k. (2) + Dòng tiền từng năm i = 1,2,3., .,k sẽ là: NPVK = INCk – INV, ( 3 ) INV là vốn đầu t− tính giá trị tại thời điểm khánh thành. + L−ợng tiền AI thu đ−ợc tại năm thứ i sẽ bằng số thu đ−ợc do bán sản phẩm trừ đi chi phí sản xuất : AI = (G * SL – O&M – NVL)I ( 4) Thông th−ờng trong các đánh giá ở mức độ tiền khả thi, ta có thể giả thiết AI là nh− nhau cho tất cả các năm, lúc này ta có: NPVK = A * - INV = A* FACK - INV ( 5 ) Trong đó FACk = (6) 2. Giá thành sản xuất trung bình. Gọi M là đời dự án, thì giá trhành sản phẩm trung bình cả đời dự án là nghiệm GTB sao cho ph−ơng trình (5) bằng không với K=M: A = INV/FACM ( 7 ) hay là GTB = INV/FACM/SL + O&M + NVL ( 8) ý nghĩa của công thức (8) lμ: Giá sản xuất sản phẩm trung bình bao gồm: chi phí đầu t− ( khấu hao chiết khấu), chi phí vận hμnh&bảo d−ỡng vμ chi phí vật t−, nhiên liệu. Nó lμ mức giá để hoμ vốn vμo cuối đời dự án 3. Thời gian hoàn vốn. Nếu G trong công thức (4) là giá bán thì thời gian hoàn vốn là nghiệm KO của ph−ơng trình (5). Ta có: ( 1+DR)k – 1 ( 1+DR)kxDR ( 1+DR)k – 1 ( 1+DR)kxDR CDM training 02/03/09 8 A = INV/FACKo hay FACKo = INV/A Giải ph−ơng trình trên ( trong thực tế có ch−ơng trình excel không cần giải theo công thức giải tích ) ta đ−ợc: KO = - Ln(1-INV*DR/A)/Ln(1+DR) Nghiệm KO rất dễ tìm bằng đồ thị, nó chính là điểm cắt của dòng tiền NPVK với trục hoành. 4. Suất thu hồi nội tại.( IRR). IRR là nghiệm DR của ph−ơng trình (7) khi cố định giá bán G. Ta có: FACM = INV/A từ ph−ơng trình này ta tìm DR, và lấy IRR=DR Thông th−ờng M có giá trị lớn 10-20-30 năm và DR th−ờng > 15%(0.15) vì vậy trong công thức ( 6 ) ta có (1+DR)M >> 1 nên: FACM ~ 1/DR, vậy IRR = DR ~ A/INV Nh− vậy, ý nghĩa của IRR là tỷ lệ thu tiền trong 1 năm so với tổng đầu t−. Nói cách khác 1/IRR ~ INV/A là thời gian thu hồi vốn không chiết khấu ( th−ờng nhỏ hơn thời gian thu hồi vốn có chiết khấu KO). 5. Tổng lợi nhuận cuối đời dự án: Đó chính là tổng thu có chiết khấu NPVM tính theo công thức (5) với K=M, tuổi thọ dự án. 6. Chi phí giảm phát thải. Giả sử ta có hai dự án,ký hiệu là I và II, ta muốn một cái là dự án nền và một cái là dự án CDM. Ta sẽ lụa chọn sơ bộ nh− sau: Tính suất phát thải KNK của I và II( l−ợng phát thải CO2 trên một đơn vị sản phẩm): SPTI và SPTII . Ta thấy : SPTI > SPTII . Nh− vậy dự án II có thể là CDM. Nh−ng nếu dự án II có điều kiện tài chính dễ dàng hơn thì nó trở thành một hoạt động bình th−ờng( BAU) mà không phải là CDM. Để làm điều này ta tính chi phí giảm phát thải. Nếu chi phí giảm phát thải âm, thì dự án II khó có thể đ−ợc công nhận là CDM.Công thức chung là: Chi phí giảm ( USD/kgCO2) = ( 9) GII - GI SPTI - SPTII CDM training 02/03/09 9 7. Tính theo NPV. ( chi phí giảm tính theo cách nμy bao giờ cũng thấp nhất) Th−ờng phải lấy đời của hai dự án là nh− nhau. Tính NPVI và NPVII . Nếu NPVII lớn hơn NPVI thì dự án II không làm CDM, nếu biện luận theo cách này, cần thay đổi ph−ơng pháp. Nếu NPVII nhỏ hơn NPVI thì tính tiếp nh− sau: Tìm giá trị GII sao cho NPVII bằng NPVI . Sau đó áp dụng công thức ( 9 ) 8. Tính theo giá thành sản xuất trung bình. ( chi phí giảm tính theo cách nμy th−ờng cao hơn kết quả tính theo NPV) áp dụng công thức (7) và (8) ta tính GI và GII. Nếu GII nhỏ hơn GI thì dự án II cũng không thể làm CDM, nếu biện luận theo cách này, cần thay đổi ph−ơng pháp. Nếu GII lớn hơn GI , áp dụng công thức (9) để tính chi phí. 9. Tính theo thời gian hoàn vốn. ( chi phí giảm tính theo cách nμy th−ờng cao nhất) Tính thời gian hoàn vốn KOI và KOII . Nếu KOII nhỏ hơn KOI thì hầu nh− không còn hy vọng về khả năng dự án II trở thành dự án CDM. Ng−ợc lại, tìm giá trị GII sao cho KOII bằng KOI. Sau đó tính chi phí giảm phát thải theo công thức ( 9). 10. Tính theo suất thu hồi nội tại. ( chi phí giảm tính theo cách nμy th−ờng cao nhất, t−ơng đ−ơng với cách tính theo thời gian hoμn vốn). Nếu IRRII lớn hơn IRRI thì dự án II hầu nh− không thể làm CDM. Ng−ợc lại ta hãy tìm GII sao cho IRRII bằng IRRI . Sau đó tính chi phí giảm theo (9). 11. Đánh giá đóng góp của CDM. Thông th−ờng ta không thể bán CO2 với giá bằng chi phí giảm đ−ợc, tính theo các ph−ơng pháp 8,9,10. Chi phí giảm tính theo NPV th−ờng lại quá thấp. Mặt khác giá CO2 lại do thị tr−ờng thế giới quyết định, hiện chỉ dao động quanh từ 3-5USD/tấn CO2. Để tính đóng góp của CDM vào dự án ta làm nh− sau. Giả sử bằng các nghiên cứu trên, dự án II có thể làm CDM. Nay ta tính đóng góp của CDM về mặt tài chính cho dự án II, nh− thế nào. + Tính phát thải giảm đ−ợc trên 1 đơn vị sản phẩm: SPTI – SPTII. + Tính thu nhập từ bán CO2 cho một sản phẩm: GCO2 = (SPTI – SPTII )x(3-5 USD/TCO2) + Tính các chỉ số kinh tế ( NPV, K, IRR) cho dự án II với tham số CDM training 02/03/09 10 GII = GI + GCO2 Các kết quả thu đ−ợc cho phép ta luận giải về tính hấp dẫn của dự án CDM về mặt tài chính. 12. Mẫu báo cáo phân tích tài chính. Phõn tớch tài chớnh dự ỏn Số liệu đầu vào Dự án Diezel Gió Sản phẩm Kwh Hạng mục Đơn vị Trường hợpI Trường hợpII Suất đầu tư VND 7800000 14000000 Tỷ giỏ VND/USD 15500 15500 Lói suất chiết khấu %/năm 10 10 O&M % suất DT 3 2 Giỏ nhiờn liệu VND/kg(m3) 4800 0 Nhiệt trị Kcal/kg(m3) 10000 1 Cụng suất lắp đặt SP/giờ 1 2.8 Thời gian vận hành giờ/năm 5600 2000 Sản lượng SP/năm 5600 5600 Tiờu hao nhiờn liệu Kcal/1SP 3000 0 Đời dự ỏn năm 15 15 Hệ số PT IPCC gCO2/Kcal 0.344 0 Hệ số phỏt thải gCO2/1SP 1032 0 Giỏ bỏn VND/1SP 2000 2000 Kết quả tài chính NPV triệu VND 14.27 43.86 Giá thành TB VND/1SP 1670 980 Thời gian hoàn vốn Năm 3.3 4.7 IRR % 38 27 Suất gỉam phát thải gCO2/1SP 0 1032 GII tinh theo NPVI VND/1SP - 1300 Chi phí giảm theo NPV USD/TCO2 0 -43.761 Chi phí giảm theo giá SXTB USD/TCO2 0 -43.136 GII tính theo KOI VND/1SP - 2700 Chi phí giảm theo thời gian hoàn vốn USD/TCO2 0 43.761 CDM training 02/03/09 11 GII tính theo IRRI VND/1SP - 2730 Chi phí giảm theo IRR USD/TCO2 0 45.636 Đóng góp tài chính của CDM Tổng CO2 giảm đ−ợc TCO2 5.7792 Giá CO2 bán đ−ợc USD/TCO2 4 Tổng thu hàng năm từ bán CO2 USD 0 23.1168 NPV có CDM triệu VND 14.27 44.22 NPV tăng thêm do CDM USD 0 0.36 GII có CDM VND/1SP 2063.98 Thời gian hoàn vốn có CDM Năm 4.5 IRR có CDM % 28 IRR tăng thêm do CDM % 0 1 Bμi tập B18. Làm lại báo cáo tài chính theo mẫu trên vói chiết khấu 12% và đời dự án 10 năm. B19. Làm báo cáo tài chính cho dự án hầm khí sinh học Dự án II: 1000m3/năm cho 1 gia đình. Nhiệt trị : 5300 Kcal/m3. Hiệu suất:35%. Đầu t−: 3,5 triệu VND/hầm. O&M =0. Đời dự án: 10 năm. Dự án I: Đốt than. Nhiệt trị:4000Kcal/kg. Hiệu suất: 25%. Đầu t−: 0. O&M=0. Giá than: 250.000VND/tấn. CDM training 02/03/09 12 Đáp số Đáp số Bài tập Đơn vị Đáp số B1 TC 2.72 B2 TCO2 7.34 B3 KgCO2 9750 B4 USD/TCO2 4.9 B5 Gas Than Xăng VND/Kcal 0.185 0.045 0.647 B6 VND/GJ 10.66 B7 Than Dầu Thuỷ 3.02MT 6.56MT 19.49 GWh B8 kg/kWh 0.439 VND/kWh 153.54 B9 kg/kWh 2.05 B10 VND/kWh 159.22 Bài tập Đơn vị Đáp số B11 than-MT Dầu-MT Thuỷ MTCO2 6.5572 22.5664 0 B12 Loại nhiên liệu Sn l−ợng điện L−ợng nhiên liệu sử dụng Emission factor Emission System emision factor System emision factor- hydro Tỷ kWh KTOE g/Mcal MTCO2 kgCO2/k Wh kgCO2/k Wh Khí 4.467 889 221.8 1.971802 Than 3.219 1237 388 4.79956 Thuỷ 18.215 0 0 0 FO 2.293 656.3 300 0.93 Biomas 0.3 150 0 0 DO 1.976 540 289 1.5606 30.47 3,472 10.30 0.338066 0.840544 B13 MTCO2/ năm 2.51 CDM training 02/03/09 13 B14 TCO2/nă m 1523.773 B15 kgCO2/nă m 2878.96 B16 kgCO2-1 304.9084 KgCO2-2 758.1035 B17 TCO2-1 650.7159 TCO2-2 1617.896