Mô hình phân tích đầu vào đầu ra của hệ thống năng lượng tái tạo (Trường hợp phân tích điển hình tại Nhật Bản)
MÔ HÌNH PHÂN TÍCH ĐẦU VÀO ĐẦU RA
CỦA HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO
(Trường hợp phân tích điển hình tại Nhật Bản)
thS.tRần tHẾ DU
Tổng công ty Điện lực miền Nam
TóM TắT
Hệ thống năng lượng tái tạo đã được lắp đặt một cách phổ biến vì có khả năng là
thay thế năng lượng hóa thạch, giúp góp phần giảm tình trạng nóng lên toàn cầu.
Ngoài việc sinh lợi từ các dịch vụ cung cấp giải pháp năng lượng tái tạo, những ảnh
hưởng kinh tế tích cực gián tiếp của việc lắp đặt hệ thống năng lượng tái sinh cũng
cần được nghiên cứu thêm. Bài viết này nghiên cứu về triển vọng của năng lượng tái
tạo trong việc tạo động lực mới cho nền kinh tế cục bộ địa phương. Những thay đổi
kinh tế được phân tích bằng phương pháp phân tích đầu vào- đầu ra ở vùng nông
thôn Nhật Bản và được phân tích thành tích cực và tiêu cực. Ngoài ra, bài viết còn
tập trung vào những thay đổi nhờ vào năng lượng tái tạo trong những ngành đặc
thù như xây dựng, dịch vụ, ngân hàng.
giới thiệu
khối, mặt trời, địa nhiệt đều có ảnh hưởng tích cực cho nền kinh
tế. Những nghiên cứu trên nhắm vào các nước thuộc Ủy ban Châu
Âu (eC) và bỏ qua những vùng nông thôn. Ngoài ra, tác động của
năng lượng tái tạo giữa các địa phương là rất khác nhau. Vì vậy, các
ảnh hưởng kinh tế của những cơ sở thu hoạch năng lượng tái sinh
cần được nghiên cứu ở từng vùng nhỏ của từng nước. Ở Nhật Bản,
vẫn chưa có một nghiên cứu nào tập trung vào vấn đề trên ở những
vùng nông thôn.
Nakata và cộng sự (2003), đã mô tả hệ thống nàylà một dạngtích
hợp năng lượng tái tạo vào các ngành công nghiệp khác. Nhờ vậy,
các vùng nông thôn Nhật Bảnđã có một phương pháp cung cấp
điện và điều hòa với phí tổn rất thấp. Họ đã chứng minh rằng, một
vùng nông thôn bất kỳ có thể giảm đến 44.1% chi phí cho năng
lượng. Nghiên cứu này đã thu thập và nghiên cứu dữ liệu về ảnh
hưởng kinh tế của việc lắp đặt hệ thống năng lượng tái tạo ở nông
thôn.
Nghiên cứu này đã có những kết luật sau: 2,1 triệu đô-la kích
cầu là một hiệu ứng tích cực cho nền kinh tế. Số tiền này bắt nguồn
từ nhu cầu xây dựng và vận hành hệ thống năng lượng tái sinh.
Tuy nhiên, 3,5 triệu đô-la đã mất khỏi nền kinh tế khu vực vì việc
giảm nhu cầu cho hệ thống phân phối điện và xăng dầu. Vì tiết
kiệm được chi phí cho hệ thống phân phối, 2,7 triệu đô-la đã được
tiêu thụ thêm. Những tác động xấu đến nền kinh tế trong ngành
điện và xăng dầu là rất lớn. Bên cạnh đó, ngành xây dựng, lắp đặt,
thương mại và dịch vụ có những ảnh hưởng rất tích cực. Chi phí cho
năng lượng của một vùng nông thôn được giảm đến 4,3 triệu đô-la.
Ngoài ra, các vùng lân cận đều có thêm 2,7 triệu đô la vào nền kinh
tế và tạo thêm trung bình 35.1 việc làm.
Ở các vùng lân cận, có khá ít nền công nghiệp sản xuất, những
ngành chính yếu ở đây là nông nghiệp, chăn nuôi, lâm nghiệp, khai
thác khoáng sản và xây dựng. Những tác động tích cực lên nền kinh
tế của các tỉnh thành lân cận có phân bố kinh tế giống với quận
Iwate là rõ ràng.
ể giảm thiểu lượng khí
thải CO2 và ngăn ngừa
việc khan hiếm năng
Đ
lượng hóa thạch, năng
lượng tái sinh được xem là một
giải pháp thay thế, vốn đã được
lắp đặt ở nhiều nơi. Với những
cơ quan chính quyền thuộc địa
phương cân nhắc các giải pháp
để lắp đặt các hệ thống thu
hoạch năng lượng tái tạo, việc
am hiểu những ảnh hưởng kinh
tế khu vực là tối quan trọng. Chi
phí của những hệ thống này
sẽ ảnh hưởng đến nền kinh tế
và việc làm qua việc tạo nguồn
cầu cho ngành xây dựng và bảo
dưỡng, giảm khối lượng sử dụng
năng lượng hóa thạch và nhu
cầu cung cấp điện. Trong quá
khứ, Ziegelmann và các cộng sự
đã nghiên cứu ảnh hưởng thuần
của hệ thống năng lượng tái tạo
ở Cộng Hòa liên bang Đức, cũng
với phương pháp phân tích đầu
vào đầu ra trong năm 2000, đã
kết luận rằng việc lắp đặt và sửa
chữa tạo nên nhiều việc làm,
là động lực thúc đẩy cho nền
kinh tế. Dựa vào báo cáo của
của EC (năm 1997, european
Commission, Ủy ban Châu Âu),
năng lượng tái tạo như năng
lượng gió, năng lượng sinh
BảN TiN HộI ĐIỆN LỰC MIềN NAM - THáNg 4 / 2018 27
nhỮng Khu vựC đưỢC Khảo Sát
Những khu vực trong vùng Kuzumaki, thuộc quận Iwate, nằm ở phía Đông Bắc Nhật Bản
Aomori prefecture: Quận Aomori; Akita prefecture: Quận Akita; Miyagi prefecture: Quận Miyagi;
Yamagata prefecture: Quận Yamagata; Fukushima prefecture: Quận Fukushima; Tohoku region: vùng Tohoku
có rất nhiều gió và nguồn năng lượng sinh học dồi dào, phù hợp cho việc xây dựng hệ thống năng
lượng tái tạo. Nhật độ trung bình hằng năm là 8.8oC. Dân số trong vùng là 8961 người, số lượng súc
vật chủ yếu là 10700 con bò. Nhu cầu điện hằng năm là 38, 079 MWh. Ước tính nhu cầu cho sưởi ấm
mỗi năm là khonảg 40,579 aMWh. Hằng ngày, năng lượng từ bức xạ ánh sáng mặt trời trên toàn cầu
được tính trung bình là khoảng 3.32kWh/m2. Trong vùng Kuzumaki, có ba tuabin chạy bằng gió được
lắp đặt, với tốc độ gió trung bình ở độ cao 36mlà7.9 m/s. Hình 1 cho ta thấy vị trí của vùng Kuzumaki
và địa lý quận Iwate.
Quận Iwate được chọn để nghiên cứu về ảnh hưởng kinh tế của năng lượng tái tạo bởi vì vùng
Kuzumaki có lắp đặt hệ thống để thu hoạch dạng năng lượng này. Quận Iwate quản lý vùng Kuzamiki
và các vùng lân cận. Hình 2 thể hiện thống kê của khả năng tự túc năng lượng của các ngành công
nghiệp và dịch vụ trong quận Iwate. 76.8% nhu cầu cho ngành sản xuất của quận Iwate được đáp ứng
bởi các quận xung quanh vì ngành sản xuất của quận Iwate còn yếu. Tỉ lệ các công ty trong ngành xây
dựng và lắp đặt đạt được sự độc lập về năng lượng là 100%, còn trong ngành dầu khí và điện là 54.5%.
Tổng giá trị sản lượng của quận Iwate là 41.2 tỷ đô la vào năm 2003.
Hình 2: Tỉ lệ các công ty không
phụ thuộc vào năng lượng
lưới điện trong các ngành
công nghiệp và dịch vụ của
quận Iwate. Agriculture: Nông
nghiệp; Stocbreeding: Chăn
nuôi; Forestry: Lâm nghiệp;
Mining: Khai thác khoáng sản;
Manufacture: Công nghiệp
sản xuất;
Construction and installation:
xây dựng và lắp đặt; Gas and
electricity: Dầu khí và điện;
Trade: Kinh doanh; Banking
and insurance: ngân hàng và
bảo hiểm; Transportation: Vận
tải; Buisiness services: Dịch vụ
kinh doanh.
28 BảN TiN HộI ĐIỆN LỰC MIềN NAM - THáNg 4 / 2018
Bảng 1 thể hiện chi tiết các
thành phần của chi phí cho
năng lượng trong vùng. Từ bảng
trên, ta thấy được chi phí xây
dựng và lắp đặt (C&I) là 2.8 triệu
đô-la cho hệ thống năng lượng
tái tạo. Chi phí cho vận hành và
bảo dưỡng (O&M) cho các công
trình này là 0.16 triệu đô la cho
mỗi năm, chi cho nhiên liệu đã
giảm xuống tới ngưỡng 1.2 triệu
đô la 1 năm, chi cho mua điện
từ lưới điện quốc gia đã giảm
71% xuống còn 2.0 triệu đô la
một năm. Tổng cộng hằng năm,
người dân trong vùng tiết kiệm
được 5.3 triệu đô la, và số tiền
này được cho rằng sẽ chảy vào
nền kinh tế qua sức mua trong
vùng. Ngoài ra, tỉ lệ tiêu dùng và
sức mua trong vùng Kuzumaki
được giả định là ngang với trung
bình trong quận Iwate.
Phương thứC nghiên Cứu và dỮ Liệu đầu vào:
Để có thể đánh giá được ảnh hưởng kinh tế lên quận Iwate được
bắt nguồn từ những thay đổi vì cách chi tiêu của vùng Kuzuma-
ki, một bảng 35x35 dùng phương pháp nhập lượng- xuất lượng,
xuất bản bởi quận Iwate vào năm 1998 được sử dụng. Những
ngành kinh doanh nhỏ lẻ năng lượng tái tạo do ảnh hưởng rất nhỏ
nên được bỏ qua. Kinh phí cho hệ thống năng lượng tái tạo được
ước tính như là nhu cầu cuối cùng trong phân tích đầu vào đầu ra.
CáCh hệ thống dỮ Liệu
Hiện trạng của những hệ thống năng lượng tái tạo tích hợp của
vùng Kuzumaki được thống kê và tổng hợp bằng nghiên cứu của
Nakata được thể hiện trong hình 3. Nếu không có hệ thống năng
lượng tái sinh, quận Iwate phải dùng điện hoàn toàn được cấp từ hệ
thống lưới điện quốc gia. Năng lượng gió tạo ra 9.6 MW là khởi đầu
cho nguồn năng lượng tái tạo của quận. Quan ngại về tỉ lệ nguồn
cung năng lượng làm ấm, vùng Kuzumaki đã lắp đặt hệ thống địa
nhiệt, cung cấp 1.7 MW (tương đương 10.1% nhu cầu hiện hữu) và
dầu khí sẽ cung cấp phần 89.9% còn lại. Năng lượng dư được thu
hoạch từ tuabin gió được bán cho điện lực, giúp cho vùng có thêm
thu nhập hằng năm là 0.7 triệu đô la.
Hình 3: Tỉ lệ thành
phần của các hệ thống
năng lượng tái tạo
Grid: Lưới điện quốc
gia; Wind: Gió; GHP
(Geothermal Heat
and Power): địa
Kết quả
Ảnh hưởng của việc chi cho
năng lượng tái tạo lên nền kinh
tế và việc làm
Hình4chothấynhữngngành
công nghiệp và dịch vụ được
hưởng lợi từ những chi phí cho
công trình năng lượng tái tạo.
Lưu ý rằng chi phí cho vân hành
và bảo dưỡng (O&M) là hằng
năm. Ngành xây dựng và lắp
đặt chiếm một phần lớn những
lợi ích trên, cụ thể là ngành xây
dựng tuabin thu hoạch năng
lượng gió. Tác động kinh tế tích
cực còn có thể thấy trong ngành
dịch vụ kinh doanh. Tác động
này bắt nguồn từ nhu cầu cho
tư vấn kinh tế và bảo dưỡng của
các công trình năng lượng tái
tạo. Những xu hướng tích cực
cũng có thể thấy trong ngành
ngân hàng và bảo hiểm, nguyên
nhân là lãi từ việc cho vay vốn
thi công. Trong bài viết này, giả
định là một nửa chi phí cho thi
công và lắp đặt hệ thống năng
lượng tái tạo được cung cấp bởi
nguồn vay từ những hình thức
tín dụng. Kết quả là 2.0 triệu
đô la hiệu quả kinh tế được bắt
nguồn từ chi phí 2.8 triệu đô la
cho xây dựng và lắp đặt. Tương
tự, 0.3 triệu đô-la hiệu quả kinh
tế được chuyển hóa từ 0.2 triệu
nhiệt; Petrolium: dầu
khí; Biomass: năng
lượng sinh học;
PV( Photovoltaics):
năng lượng mặt trời;
Electricity: Điện;
Heat: làm ấm.
Bảng 1: Kinh phí
cho hệ thống
năng lượng trong
vùng Kuzumaki;
BảN TiN HộI ĐIỆN LỰC MIềN NAM - THáNg 4 / 2018 29
kinh phí cho bảo dưỡng và vận hành. Vì quận
Hình 6 thể hiện ảnh hưởng của việc đổi mới
Iwate không có ngành công nghiệp sản xuất, gia sang năng lượng tái tạo lên việc làm cho quận
công thiết bị cho năng lượng gió, toàn bộ tuabin Iwate. 2.1 triệu đô-la được chảy vào nền kinh tế
được nhập từ ngoài quận, những ảnh hưởng kinh của quận vì nhu cầu cho xây dựng cơ sở hạ tầng
tế trong quận từ thi công và lắp đặt năng lượng cho năng lượng tái tạo. 0.3 triệu đô-la lợi nhuận
gió đã được ước tính thấp hơn.
được sinh ra từ nhu cầu vận hành và bảo dưỡng.
Tiết kiệm được 3.5 triệu đô-la cho việc mua điện
và 0.4 triệu đô la cho dầu khí. Sức mua, chi tiêu
của người dân trong quận được tăng thêm 4.3
triệu đô-la.
Hình 4: Ảnh hưởng lên kinh tế của năng lượng tái tạo
trong các ngành công nghiệp và dịch vụ trong quận
Iwate Construction and installation: Xây dựng và lắp đặt;
Business services: Dịch vụ kinh doanh; Transportation:
Vận tải; Real estate: Bất động sản; Trade: Thương mại;
Personal serives: dịch vụ cá nhân;
Hình 5 thể hiện ảnh hưởng lên việc làm từ
các chi phí cho năng lượng tái tạo. Những ngành
được khảo sát đều có tín hiệu tích cực giống như
kinh tế chung của ngành. Có khá ít những ảnh
hưởng của lên việc làm trong ngành kinh doanh
được giải thích bởi vốn dĩ ngành này có hệ số việc
làm thấp, khoảng 1.4 (việc làm/triệu đô la), vốn dĩ
thấp hơn trung bình của quận Iwate (8.7 việc làm/
triệu đô la). Hệ số việc làm của các ngành kinh
doanh là 17.1 việc làm/triệu đô la, ngân hàng và
bảo hiểm là 11 việc làm/triệu đô la, giao thông
vận tải là 6.9 việc làm/triệu đô la. Tác động vào
việc làm trong ngành kinh doanh được ước tính
là lớn hơn ngành ngân hàng và giao thông vận tải
Hình 6: Tác động vào nền kinh tế và việc làm của việc
thay đổi cơ cấu chi tiêu cho năng lượng
Changes in the economic effect in Iwate
prefecture derived by the changes in the expense
in Kuzumaki town: Những thay đổi kinh tế của
quận Iwate phát sinh từ những thay đổi trong cơ
cấu chi tiêu của vùng Kuzumaki Changes in the
employment effect in Iwate prefecture derived by
the changes in the expense in Kuzumaki town:
Những thay đổi trong việc làm của quận Iwate
phát sinh từ những thay đổi trong cơ cấu chi tiêu
của vùng Kuzumaki
C&I Cost: Chi phí cho xây dựng và lắp đặt; Annual Cost:
Chi phí hằng năm; Additonal consumption: Sức mua
được tăng thêm; Renewable Energy: Năng lượng tái tạo;
Petroleum, Gas: Dầu Khí; Grid electricity: Lưới điện.
Việc có nguồn đầu tư cho xây dựng, lắp đặt,và
bảo dưỡng đã tạo ra 18 việc làm. 33.8 việc làm
được tạo ra nhờ vào 4.3 triệu đô la chi tiêu thêm.
Tuy nhiên, vì nhu cầu mua điện qua lưới điện
quốc gia giảm, 11.4 công việc đã mất đi. Như vậy,
tổng cộng đã có 2.7 triệu đô-la chảy vào nền kinh
tế của quận, cùng với 35.1 công việc được tạo
thêm vì sử dụng năng lượng tái sinh.
So sánh những thay đổi về kinh tế và việc
làm trong từng ngành phát sinh từ việc tái cơ
cấu chi phí cho năng lượng
Hình 7 cho thấy sự thay đổi trong ảnh hưởng
kinh tế lên từng nhóm ngành. Phần tăng thêm
của sức mua có ảnh hưởng đáng kể lên nhiều
Hình 5: Ảnh hưởng lên việc làm của năng lượng tái tạo
trong các ngành công nghiệp và dịch vụ trong quận
Iwate So sánh ảnh hưởng kinh tế và việc làm giữa năng
lượng tái tạo và năng lượng không tái tạo
30 BảN TiN HộI ĐIỆN LỰC MIềN NAM - THáNg 4 / 2018
lãnh vực, trong đó cần kể đến 1.1 triệu đô-la chảy vào ngành bất động sản.
Khu vực kinh tế bị ảnh hưởng xấu nhiều nhất vẫn là dầu khí và điện, với 2.7
triệu đô-la mất đi. Ảnh hưởng tích cực do sức mua tăng và tiêu cực do giảm
nhu cầu xăng dầu xảy ra cùng lúc cho ngành thương mại.
Kết Luận
Việc lắp đặt hệ
thống năng lượng tái
tạo trong vùng Kuzu-
maki tạo nên nhu cầu
trong ngành xây dựng
và ngành bảo dưỡng,
giảm lệ thuộc vào việc
mua điện trên lưới điện
quốc gia, tiết kiệm chi
phí năng lượng và gia
tăngsứcmuacủangười
dân. Cụ thể là chi phí
cho năng lượng giảm
4.3 triệu đô la trong
năm đầu tiên. 2.7 triệu
đô-la được tạo ra chảy
vào nền kinh tế cục bộ,
và tạo thêm 35.1 việc
làm. Những tác động
kinh tế tiêu cực lên
ngành dầu khí và điện
lực của quận Iwate
cũng sẽ ảnh hưởng lên
ngành này ở các quận
xung quanh. Quận
Fukushima chịu ảnh
hưởng xấu lớn nhất
trong các quận khu
vực Tohoku do quận
này có nhiều nhà máy
năng lượng hạt nhân.
Tuy nhiên, nếu xem
xét thêm chi phí vận
hành và truyền tải lưới
điện, các quận Akita
và Miyagi cũng có nhà
máy điện cũng sẽ chịu
thiệt hại về kinh tế,
do các nhà máy trong
quận này đã cũ và hiệu
suất thấp.
Hình 7: So sánh ảnh hưởng kinh tế lên từng nhóm ngành, phát sinh từ chi phí của hệ
thống năng lượng
Agriculture: Nông nghiệp; Mining: Khai khonág; Food and beverages: Ăn uống;
Construction and installation: Xây dựng và lắp đặt; Gas and electrictiy: Dầu khí và điện;
Trade: Thương mại; Banking and Insurance: Ngân hàng và bảo hiểm;
Communication: Truyền Thông; Government services:
Dịch vụ công; Medical and social services: Dịch vụ y tế.
Những khác biệt về kinh tế và việc làm được tác động bởi năng lượng tái
tạo trong sáu quận thuộc khu vực Tohoku
Bảng 2 cụ thể hóa những thay đổi kinh tế của sáu quận trực thuộc khu
vực Tohoku phát sinh từ việc thay đổi cơ cấu kinh phí cho năng lượng tái
tạo của quận Iwate. Một hệ thống phân tích nhập lượng xuất lượng cho
cả khu vực Tohoku, được phân ra thành 52 phân khúc kinh tế, để đánh
giá hiệu ứng lan tỏa từ quận Iwate.Bảng 2-(a) cho thấy quận Aomori và
Miyagiđượchưởngtácđộngtíchcựclênkinhtế, gópphầntạothêmviệclàm.
Quận Aomori được hưởng lợi từ nhu cầu cho các nguyên liệu kính, và quận
Miyagi thừa hưởng được sức chi tiêu tăng của người dân trong quận Iwate
cho các dịch vụ ăn uống. Quận Iwate vẫn nhập lưới điện từ các vùng lân cận,
chủ yếu từ vùng Fukushima. Tuy nhiên, vì hệ số việc làm của ngành điện
trong quận Iwate vốn dĩ đã thấp, ảnh hưởng kinh tế tiêu cực lên ngành này
là nhỏ.
thảo Luận
Dựa trên báo cáo
của eWeA (european
Wind energy Association,
Hội Năng Lượng Gió
Châu Âu, năm 2003)
năng lượng gió tạo
ra 30,000 việc làm ở
Châu âu. Ủy ban Châu
Âu trong một bài báo
cáo kết luận rằng nếu
trong năm 2020, 12%
nhu cầu điện của thế
giới được cung cấp bởi
năng lượng gió thì 1.8
triệu việc làm sẽ được
Table 2: Bảng 2 so sánh ảnh hưởng kinh tế lên các quận trong khu vực Tohoku được phát
sinh từ năng lượng tái tạo trong quận Iwate.
BảN TiN HộI ĐIỆN LỰC MIềN NAM - THáNg 4 / 2018 31
5 trang
23080
Free
Bạn đang xem tài liệu "Mô hình phân tích đầu vào đầu ra của hệ thống năng lượng tái tạo (Trường hợp phân tích điển hình tại Nhật Bản)", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- mo_hinh_phan_tich_dau_vao_dau_ra_cua_he_thong_nang_luong_tai.pdf
