Đánh giá tác tác động của Chỉ số hiệu quả năng lượng đối với tàu hiện có và Chỉ thị cường độ các bon đối với đội tàu biển Việt Nam

Lời nói đầu

Thế giới đang phải đối mặt với sự đe dọa nghiêm trọng về biến đổi khí hậu gây ra do sự tập trung quá mức của khí nhà kính trong bầu khí quyển. Trước tình hình đó, tại kỳ họp thứ 72 của Ủy ban Bảo vệ môi trường biển (MEPC 72), Tổ chức Hàng hải quốc tế (IMO) đã thông qua Nghị quyết MEPC.304(72) về "Chiến lược ban đầu của IMO đối với việc giảm khí nhà kính từ tàu" với mục tiêu giảm lượng phát thải khí nhà kính từ tàu biển vào năm 2050 bằng 50% của năm 2008 và loại bỏ hoàn toàn càng sớm càng tốt trong Thế kỷ XXI này. Trên cơ sở của Chiến lược này, nhiều quy định mới về hiệu quả năng lượng của tàu đã được ban hành và thực thi như: Chỉ số thiết kế hiệu quả năng lượng (EEDI), Kế hoạch quản lý hiệu quả năng lượng (SEEMP). Gần đây nhất, sửa đổi, bổ sung đối với Phụ lục VI "Quy định về ngăn ngừa ô nhiễm không khí từ tàu" của Công ước Quốc tế về ngăn ngừa ô nhiễm do tàu gây ra (MARPOL) đã được MEPC thông qua tại kỳ họp thứ 76 (tháng 06 năm 2021) bởi Nghị quyết MEPC.328(76) và dự kiến có hiệu lực từ ngày 01 tháng 11 năm 2022. Trong đó, các quy định mới về Chỉ số hiệu quả năng lượng đối với tàu hiện có (Energy Efficiency Existing Ship Index (EEXI)) và Chỉ thị cường độ các bon (Carbon Intensity Indicator (CII)) được áp dụng đối với tất cả các tàu, bất kể ngày đóng, thuộc các nhóm công dụng được quy định trong Phụ lục VI với mức độ áp dụng phụ thuộc vào kích cỡ của tàu. Bài báo này tóm tắt nội dung các quy định mới vừa nêu và đánh giá tác động của chúng đến đội tàu biển Việt Nam hoạt động tuyến quốc tế thông qua ba nhóm công dụng phổ biến là tàu chở hàng tổng hợp, chở hàng rời và chở dầu/ hóa chất.

Chỉ số hiệu quả năng lượng đối với tàu hiện có (EEXI)

EEXI đạt được được áp dụng cho các tàu có GT ≥ 400, hoạt động tuyến quốc tế, thuộc các kiểu nêu ở Bảng 1. Giá trị EEXI đạt được phải nhỏ hơn hoặc bằng giá trị EEXI yêu cầu được tính cho từng kiểu và kích cỡ tàu. Công thức tính EEXI đạt được thể hiện lượng phát thải CO₂ (g) từ tàu khi tàu chở 1 tấn hàng trên quãng đường dài 1 hải lý. Do phương pháp tính toán EEXI đạt được và EEDI đạt được (áp dụng cho tàu được đóng sau ngày 01 tháng 01 năm 2013) là tương đồng nhau nên trong trường hợp tàu đã có tính toán EEDI đạt được trước đó thì có thể sử dụng để thay thế cho EEXI đạt được với điều kiện EEDI đạt được này nhỏ hơn hoặc bằng EEXI yêu cầu.

EEXI yêu cầu được tính toán theo Quy định 25 ở Phụ lục VI sửa đổi của MARPOL, dựa trên giá trị EEDI thống kê trung bình cho các tàu cùng kiểu được đóng trong các năm từ 1999 đến 2008 rồi nhân với hệ số giảm theo quy định của IMO. Việc áp dụng các quy định EEXI cho tàu được thể hiện ở sơ đồ dòng chảy trong Hình 1.

Hình 1 – Quy trình thực hiện quy định về EEXI

Trong trường hợp tàu không thỏa mãn quy định về EEXI thì tàu phải được áp dụng các biện pháp để cải thiện hiệu quả năng lượng của tàu. Trong các phương pháp có thể áp dụng thì phương pháp giới hạn công suất động cơ/trục là khả thi nhất. Việc giới hạn này được cho phép bỏ qua tạm thời (ví dụ phá bỏ niêm phong, kẹp chì hoặc điều chỉnh lại chế độ đặt (có lưu nhật ký) của máy trưởng) để đảm bảo an toàn cho tàu trong trường hợp thời tiết bất lợi hoặc để cứu người trên biển.

Chỉ thị cường độ các bon (CII)

Chỉ thị cường độ các bon (CII) được áp dụng cho các tàu có GT ≥ 5000 hoạt động quyến quốc tế và thuộc các kiểu tàu nêu ở Bảng 1. Việc áp dụng quy định CII cho tàu được mô tả như trong Hình 2 dưới đây.

Chú thích:

⁽¹⁾   Thực hiện lần đầu tiên trước 01/01/2023 và Kế hoạch quản lý hiệu quả năng lượng của tàu (SEEMP) phải được bổ sung các nội dung như nêu ở Quy định 26.3.1 của Phụ lục VI sửa đổi. Các lần sửa đổi tiếp theo (nếu có) phải bao gồm kế hoạch thực hiện các hành động khắc phục. Sau khi bổ sung, sửa đổi thì SEEMP phải được Quốc gia tàu mang cờ quốc tịch thẩm định.

⁽²⁾   Phải được tính toán ở các thời điểm sau khi kết thúc năm 2023 và các năm tiếp theo đối với khoảng thời gian từ 01/01 đến 31/12 của năm đó.

⁽³⁾       Thực hiện trong khoảng thời gian 3 tháng sau khi kết thúc mỗi năm.

Hình 2 – Áp dụng quy định CII trong thực tế khai thác của tàu

Việc tính toán CII hàng năm đạt được của tàu phải được thực hiện theo các quy định ở Phụ lục của Nghị quyết MEPC.336(76). Việc tính toán này dựa trên lượng nhiên liệu được tiêu thụ và khoảng cách tàu di chuyển trong khoảng thời gian từ 01/01 đến 31/12 của năm theo công thức như dưới đây. Trong đó, FCj & CFj tương ứng là lượng nhiên liệu loại i được tiêu thụ trong năm (gam) và hệ số chuyển đổi CO2 cho loại nhiên liệu đó, DWT là trọng tải toàn phần của tàu (tấn) và Dt là tổng quãng đường tàu đã di chuyển trong năm (hải lý).

CII yêu cầu hàng năm của tàu được tính toán dựa vào CII tham chiếu quy định ở Nghị quyết MEPC.337(76) và hệ số giảm hàng năm so với giá trị tham chiếu quy định ở Nghị quyết MEPC.338(76).

Phạm vi các hạng của CII hàng năm được tính toán theo Nghị quyết MEPC.339(76) phụ thuộc vào CII yêu cầu hàng năm như nêu ở trên nhân với hệ số giới hạn tương ứng với các hạng (xem Hình 3). Hình 4 minh họa phạm vi các hạng CII được tính toán cho các năm từ 2023 đến 2026 của một tàu chở hàng tổng hợp có trọng tải toàn phần 21000 tấn. Qua đó, ta có thể thấy việc phân hạng CII sẽ nghiêm ngặt dần theo các năm. Điều này buộc tàu phải liên tục cải tiến trong quá trình khai thác để đảm bảo tiêu thụ nhiên liệu của tàu không ngừng được cải thiện.

Hình 3 – Phạm vi các hạng (A, B, C, D và E) của CII hàng năm

Hình 4 – Phạm vi phân hạng CII hàng năm (A, B, C, D và E) của một tàu hàng tổng hợp có trọng tải 21000 tấn

Việc phân hạng CII của IMO sau năm 2026 chưa được quyết định cụ thể. Phương pháp tiếp cận của IMO trong vấn đề xây dựng các quy định về giảm phát thải CO₂ là theo vòng lặp PLAN-DO-CHECK-ACT (hay còn được gọi là P-D-C-A) để đảm bảo sự liên tục cải tiến của luật. Việc áp dụng CII hiện tại tương ứng với giai đoạn PLAN và DO, tức là đã hình thành chiến lược cắt giảm CO₂, hình thành luật và chuẩn bị thi hành luật. Giai đoạn CHECK sẽ được tiến hành trong thời gian từ năm 2023 đến năm 2026 dựa trên các số liệu về CII mà tàu báo cáo cho IMO. Giai đoạn ACT sẽ được bắt đầu trước năm 2026 dựa trên các nghiên cứu về số liệu CII đã được báo cáo và sau năm 2026 sẽ có các chiến lược và quy định mới liên quan đến việc phân hạng CII.

Tác động đối với đội tàu biển Việt Nam

Hiện tại, Việt Nam đang sở hữu đội tàu biển hoạt động tuyến quốc tế gồm 591 tàu, trong đó, đa số các tàu đều thuộc các nhóm công dụng phải áp dụng các quy định về EEXI và CII. Bài báo này tập trung phân tích tác động đối với ba nhóm công dụng phổ biến là tàu chở hàng tổng hợp, chở dầu/hóa chất và chở hàng rời (chiếm 52.2% số tàu). Việc phân tích sẽ dựa trên các tính toán "thô" của giá trị EEXI đạt được cho các tàu thuộc 3 nhóm công dụng vừa nêu và so sánh với EEXI yêu cầu. Tính toán "thô" là việc tính toán mà trong đó bỏ qua hoặc lấy giá trị danh nghĩa đối với một số hệ số hoặc đại lượng có mức độ ảnh hưởng nhỏ đến kết quả tính toán cuối cùng.

Kết quả tính toán của 3 nhóm tàu kể trên được thể hiện ở các Hình 5, 6 và 7. Đường màu xanh là giá trị EEXI yêu cầu và các chấm tròn màu cam thể hiện giá trị tính toán "thô" đối với EEXI đạt được cho từng tàu. Các chấm tròn nằm bên dưới đường màu xanh là các tàu dự kiến sẽ thỏa mãn quy định về EEXI mà không cần áp dụng bất kỳ biện pháp kỹ thuật bổ sung nào. Ngược lại, những tàu ứng với chấm tròn nằm bên trên đường EEXI yêu cầu là những tàu không thỏa mãn và sẽ phải thực hiện các biện pháp cần thiết phù hợp với tàu. Trên các hình 5, 6 và 7 này, những khu vực không có đường màu xanh là khu vực không quy định về EEXI yêu cầu và những tàu thuộc khu vực này cũng không nhất thiết phải thực hiện các biện pháp để cải thiện hiệu quả năng lượng.

Đặc điểm chung về kết quả trong các Hình 5, 6 và 7 là các tàu thỏa mãn EEXI thường dễ gặp hơn ở nhóm tàu có kích thước nhỏ. Điều này có thể lý giải là với tàu có kích thước nhỏ thì thường có sự biến thiên lớn trong lựa chọn công suất máy thiết kế ban đầu. Một ví dụ cụ thể là, cùng dòng tàu trọng tải 3000 tấn, có những tàu lắp chính có công suất 1500 HP nhưng cũng có tàu chỉ lắp máy chính công suất 1000 HP. Trong khi đó, với tàu có kích thước lớn, đa số đều được thiết kế và đóng theo sê ri hoặc có thiết kế gần giống nhau. Đường cong EEXI yêu cầu là dựa trên kết quả thống kê với các tàu hiện có rồi nhân với hệ số giảm theo chiến lược đã tính toán sẵn của IMO. Điều này có nghĩa là các tàu kích cỡ lớn hiện có đã nằm rất sát đường cong EEXI yêu cầu khi đường này chưa nhân với hệ số giảm. Khi áp dụng hệ số giảm thì phần lớn các tàu này đều sẽ không thỏa mãn và cần áp dụng các biện pháp để tăng hiệu quả năng lượng.

Hình 5 – Tàu chở hàng tổng hợp

Hình 6 – Tàu chở hàng rời

Hình 7 – Tàu chở dầu/ hóa chất

Tỷ lệ các tàu không thỏa mãn và đã thỏa mãn thuộc 3 nhóm công dụng vừa nêu được thể hiện trong Hình 8. Ta có thể thấy rằng quy định EEXI tác động nhiều nhất lên nhóm tàu chở hàng rời với 98% số tàu dự kiến không thỏa mãn. Trong khi đó, tàu chở hàng tổng hợp ít bị tác động nhất bởi các quy định về EEXI với 66% số tàu được dự đoán là không cần phải áp dụng bất kỳ biện pháp cải tiến cần thiết nào. Như vậy, chỉ với 3 nhóm tàu phổ biến này, ta có thể thấy rằng đội tàu biển Việt Nam sẽ phải đối mặt với không ít khó khăn khi các quy định mới về EEXI có hiệu lực vào ngày 01 tháng 11 năm 2022.

a) Tàu chở hàng tổng hợp

b) Tàu chở hàng rời

 c) Tàu chở dầu/hóa chất

Hình 8 – Đánh giá sự thỏa mãn yêu cầu EEXI của các tàu theo tỷ lệ

Không giống với các quy định về EEXI là chỉ dựa vào tính toán lý thuyết, việc thỏa mãn CII phụ thuộc lớn vào hiệu quả trong khai thác của tàu. Trên cơ sở công thức tính toán CII đạt được hàng năm, với cùng một quãng đường di chuyển, tàu càng tiết kiệm nhiên liệu, càng dừng chờ ở cảng ít hơn thì sẽ càng có lợi hơn về CII. Việc xác định CII yêu cầu và phân hạng CII là dựa trên số liệu CII thống kê thực tế của các tàu trên thế giới vào năm 2019 rồi nhân với hệ số giảm. Như vậy có nghĩa là sau khi quy định về CII có hiệu lực, tàu phải có chiến lược khai thác để "vượt qua được chính mình". Về mặt lý thuyết, khi tàu đã thỏa mãn EEXI cũng có nghĩa là tàu đã có khả năng tiết kiệm nhiên liệu ở mức độ nhất định nên việc thỏa mãn phân hạng CII là có cơ sở, ít nhất trong năm đầu tiên là năm 2023. Tuy nhiên, ở các năm tiếp theo, việc phân hạng sẽ nghiêm ngặt dần và tàu sẽ không dễ gì thỏa mãn nếu không tiếp tục cải tiến. Đây cũng là thách thức lớn cho đội tàu biển Việt Nam hoạt động tuyến quốc tế, đòi hỏi các tàu phải tiếp cận nhiều hơn các công nghệ hỗ trợ khai thác (ví dụ như công nghệ kiểm soát ảnh hưởng của thời tiết (weather routing)) hoặc tối ưu hóa trong các khâu logistic nhằm giảm thời gian chờ ở cảng.