Dự báo xu hướng chuyển dịch năng lượng của thế giới đến năm 2050

bảo vệ được quyền lợi cho người 
tiêu dùng, vừa phải đảm bảo các doanh nghiệp vận 
chuyển và phân phối khí có thể tiếp tục đầu tư và cải 
tiến công nghệ. 
Nhìn chung, xu hướng khí thế giới trong các năm 
tới như sau [4]:
- Khí sẽ đóng vai trò quan trọng cùng với các 
loại năng lượng tái tạo trong các thập niên tới, để tiếp 
tục tiến tới mục tiêu cắt giảm carbon. Trữ lượng khí 
của thế giới vẫn rất lớn (530 Tm3) trong đó 37% (197 
Tm3) là trữ lượng đã được xác minh. Các nguồn khí 
thay thế ít carbon (như biogas và hydro) sẽ đóng góp 
vai trò lớn hơn trong hệ thống phân phối khí trong 
thập niên này. 
- Các khu vực Đông Bắc Á Âu, Trung Đông và Bắc 
Phi sẽ gia tăng sản lượng khí tự nhiên đến năm 2035 
sau đó giảm dần sản lượng. Bắc Mỹ vẫn sẽ duy trì vị 
thế nhà cung cấp khí hàng đầu thế giới đến năm 2050. 
Tiêu thụ khí ở các khu vực Đông Nam Á, Trung Quốc và 
Ấn Độ đến năm 2035 sẽ tăng hơn gấp đôi so với mức 
tiêu thụ hiện nay. Sự gia tăng này góp phần khiến nhu 
cầu LNG toàn cầu tăng gấp 4 lần vào năm 2050.
- Khí có thể cạnh tranh dễ dàng với than về giá 
thành cũng như sự sẵn có. Trong khi xu hướng khí 
hóa than vẫn tiếp diễn, cùng với đó là vấn đề tự chủ 
năng lượng khiến nhu cầu sử dụng than tiếp tục diễn 
ra ở Trung Quốc và Ấn Độ bất chấp việc 2 quốc gia 
này đang tiêu thụ lượng khí rất lớn.
- Khí là nhiên liệu hóa thạch sạch nhất, nhưng 
vẫn phải cạnh tranh với các loại nhiên liệu tái tạo sạch 
hơn. Thu hồi và lưu giữ carbon (CCS) là giải pháp công 
nghệ cho vấn đề này. 
Hình 12. Đầu tư cho hệ thống ống dẫn, hóa lỏng LNG, tiếp nhận LNG
Hình 13. Cường độ carbon đối với từng lĩnh vực
Đơn vị: tỷ USD
Ống dẫn
2018
9
3
87
35
4
55
11
68
33
137
57
54
202
134
26
1
21
12
11
2019
2020
2021
2022
2023
2024
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Hóa lỏng LNG Tiếp nhận LNG
Vận tải
Nhà ở
Sản xuất
2017 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050
Đơn vị: tCO2/TJ
100
80
60
40
20
0
75DẦU KHÍ - SỐ 7/2020 
PETROVIETNAM
- Phát thải methane dọc theo hệ thống khí từ các 
quá trình đốt đuốc, thoát khí hay rò rỉ cần được quan tâm 
để giảm thiểu carbon từ sản xuất khí và giúp nhiên liệu 
này tiếp tục đóng vai trò thiết yếu trong quá trình chuyển 
dịch năng lượng. 
3. Xu hướng thích ứng với quá trình chuyển dịch năng 
lượng của ngành dầu khí
3.1. Xu hướng cắt giảm carbon 
Xu hướng cắt giảm carbon diễn ra ở các khu vực trong 
toàn hệ thống năng lượng. Điều này có thể thấy trong xu 
hướng chuyển đổi từ điện than sang điện khí ở Bắc Mỹ, 
tiếp đó là sự phát triển các năng lượng tái tạo, đặc biệt là 
trong lĩnh vực phát điện. Cắt giảm carbon được xác định 
bằng cường độ carbon thể hiện qua đơn vị tCO2/TJ. Tốc 
độ giảm cường độ carbon của các lĩnh vực tiêu thụ năng 
lượng chính được thể hiện như Hình 13.
Cường độ carbon trong các lĩnh vực nhà ở và sản 
xuất giảm nhanh và ổn định song song với xu hướng điện 
hóa năng lượng. Trong khi đó, tốc độ giảm carbon trong 
lĩnh vực vận tải chỉ giảm nhanh sau năm 2035 khi các các 
phương tiện vận tải chạy điện bắt đầu sử dụng năng lượng 
có nguồn gốc tái tạo nhiều hơn. Đến năm 2050, cường 
độ carbon trong các loại hình vận tải như hàng không và 
hàng hải được dự báo sẽ giảm dần cùng với nhu cầu sử 
dụng nhiên liệu có nguồn gốc dầu mỏ, thay vào đó là các 
nguồn nhiên liệu có cường độ carbon thấp hơn như điện 
và nhiên liệu sinh học.
3.1.1. Biogas
Đối với nhiên liệu khí, xu hướng cắt giảm carbon được 
thể hiện qua việc tăng cường sử dụng biogas, hydro, CCS. 
Biogas có thể thu được từ phân hủy kỵ khí sinh khối hoặc 
mới đây là công nghệ plasma để sản xuất khí tự nhiên tổng 
hợp (SNG) từ rác thải. Theo Hiệp hội Biogas châu Âu, có 
tới 18.000 nhà máy biogas ở châu Âu vào cuối năm 2017, 
tăng 18% so với 5 năm trước đó, trong đó khoảng 11.000 
nhà máy tập trung ở Đức. Sử dụng biomethane làm nhiên 
liệu cho xe bus và xe tải cũng gia tăng, góp phần giảm 
thiểu khí ô nhiễm so với nhiên liệu diesel. Tại Vương quốc 
Anh, có 5 trạm chiết nạp khí tự nhiên nén (CNG), trong đó 
có 2 trạm cung cấp biomethane. Con số này với LNG là 12 
trạm trong đó 3 trạm sử dụng biomethane. Tại Đức, mục 
tiêu đến năm 2025 là 2.000 trạm chiết nạp khí tự nhiên 
cùng 1 triệu phương tiện sử dụng nhiên liệu này được 
đưa vào hoạt động, trong đó, chủ yếu là các phương tiện 
chuyên chở hàng hóa có tải trọng lớn, không phù hợp với 
giải pháp chạy pin [4].
3.1.2. Hydro
Hydro không phát thải khí nhà kính trong động cơ 
đốt lẫn pin nhiên liệu, vì vậy có thể coi là một nhiên liệu 
cuối hoàn toàn sạch và có thể thay thế hoàn toàn khí tự 
nhiên. Mặc dù vậy, các thiết bị liên quan cũng cần được 
thay thế để tương thích với các tính chất của loại khí này. 
Hydro cũng có thể được trộn vào mạng lưới khí với nồng 
độ hạn chế dưới 20% mà không cần thay đổi kết cấu thiết 
bị. Vấn đề cần quan tâm là sản xuất hydro với mức phát 
thải carbon thấp. Điều này có thể đạt được bằng cách 
sử dụng hydro từ reforming hơi nước methane kết hợp 
công nghệ thu hồi và lưu giữ carbon (hydro xanh dương), 
hoặc sử dụng điện từ các nguồn tái tạo để điện phân nước 
(hydro xanh lá), hoặc sản xuất hydro từ sinh khối. Công 
nghệ sản xuất hydro từ nhiệt phân khí tự nhiên với sản 
phẩm phụ carbon dạng rắn khả thi nhưng mới ở quy mô 
phòng thí nghiệm.
Khoảng 3% tiêu thụ năng lượng toàn cầu được dùng 
để sản xuất hydro. Trong đó, chỉ có 0,002% lượng hydro 
này được dùng để tải năng lượng. Hydro được dự báo sẽ 
chỉ đáp ứng 1,7% nhu cầu năng lượng toàn thế giới vào 
năm 2050. Mặc dù vậy, hydro vẫn là nguồn năng lượng 
tiềm năng để đối phó với biến đổi khí hậu và tình trạng 
nóng lên toàn cầu [4]. 
3.1.3. Thu hồi và lưu giữ carbon
CCS có thể được áp dụng cho nhiều nguồn phát thải 
carbon khác nhau. Trong đó có điện than, điện khí, sản 
xuất hydro từ than hoặc khí và trực tiếp từ các hoạt động 
sản xuất ammonia, xi măng và thép. Khi sử dụng nhiên 
liệu sinh khối trong phát điện, CCS thậm chí còn làm phát 
thải âm, điều này cực kỳ quan trọng đối với mục tiêu 
không phát thải trong tương lai.
Tương tự như hydro và biogas, CCS vẫn diễn ra ở quy 
mô rất nhỏ và chỉ thực sự phát triển khi giá thành carbon 
tiệm cận với chi phí cho CCS. Dự báo đến năm 2050, chỉ 
4% phát thải liên quan đến nhiên liệu hóa thạch (0,8 Gt/
năm) được thu hồi bởi CCS [4].
3.1.4. Giảm thiểu carbon trong sản xuất dầu khí
Mặc dù sản xuất dầu khí chỉ chiếm một lượng nhỏ 
trong phát thải khí nhà kính, giảm thiểu phát thải carbon 
vẫn là vấn đề được quan tâm. Giàn khoan dầu khí có thể 
sử dụng khí nhiên liệu để tự phục vụ cho quá trình phát 
điện và vận chuyển dầu và khí về bờ. 
Để tối thiểu hóa tải trọng và không gian, trên các 
giàn khoan chủ yếu sử dụng turbine chu trình đơn để 
76 DẦU KHÍ - SỐ 7/2020 
CHIẾN LƯỢC PHÁT TRIỂN NĂNG LƯỢNG
phát điện với hiệu suất thấp khoảng 25 - 30%. Tuy nhiên, 
các turbine này lại phát thải nhiều CO2 trên đơn vị năng 
lượng so với các nhà máy phát điện trên bờ. Các turbine 
khí chiếm tới 80% phát thải CO2 của các giàn khoan ngoài 
khơi, do đó việc điện hóa với hỗn hợp năng lượng có khả 
năng giảm bớt lượng phát thải này. Cấp điện cho các giàn 
khoan xa bờ đòi hỏi hệ thống cơ sở vật chất mới cùng với 
đó là hệ thống điện cao thế để truyền tải điện năng trên 
một quãng đường dài từ đất liền. Những hạng mục này rất 
tốn kém, do đó giải pháp khác tiết kiệm hơn là cung cấp 
năng lượng tái tạo ở khu vực lân cận ví dụ như điện gió nổi 
gần nơi đặt giàn khoan [3]. 
Một số biện pháp cắt giảm carbon trong hoạt động 
khai thác dầu khí đang được thử nghiệm và xem xét trên 
thế giới như [4]:
Điện hóa giàn khoan: Tại các khu vực có điện gió lân 
cận, giàn khoan có thể lấy điện trực tiếp từ đó. Dự án 
Hywind Tampen của Equinor sẽ là dự án đầu tiên sử dụng 
turbine gió để cấp điện cho giàn khoan. Dự báo, việc này 
sẽ giúp cắt giảm 200.000 tấn CO2/năm từ mỏ Snorre và 
Gullfaks trên biển Bắc Na Uy.
Khí thành điện: Đối với các mỏ nhỏ, xa bờ, thay vì vận 
chuyển khí về bờ, khí có thể dùng để phát điện tại chỗ sau 
đó được truyền về bờ bằng chính hệ thống cáp điện của 
điện gió lân cận, bù lại công suất điện thấp khi sức gió yếu. 
Yêu cầu linh hoạt trong phát điện sẽ lớn hơn trong tương 
lai khi năng lượng tái tạo chiếm tỷ trọng cao hơn trong 
sản lượng điện cung cấp.
Điện thành khí: Các ống dẫn khí có thể được dùng để 
vận chuyển hydro về bờ từ quá trình điện phân nước biển 
(điện cấp từ điện gió) hoặc từ reforming methane. Hydro 
được sử dụng trong công nghiệp, vận tải hoặc phát điện 
trên bờ, hoặc phối trộn vào mạng lưới khí. 
3.2. Kiểm soát giá thành vẫn đóng vai trò quan trọng
Sự chuyển dịch năng lượng dẫn đến cung cầu đối với 
nhiên liệu thay đổi và kéo theo biến động giá. Các doanh 
nghiệp dầu khí cần tích cực điều chỉnh các chiến thuật 
kinh doanh trong ngắn hạn để tránh lạm phát giá cả. Các 
tiến bộ trong thiết kế cơ sở, mô hình hoạt động cho phép 
các doanh nghiệp duy trì hoặc cải thiện chi phí hoạt động. 
Các hoạt động sáp nhập và mua lại cũng sẽ diễn ra nhiều 
hơn do một số doanh nghiệp thoái vốn khỏi các mỏ cận 
biên và các mỏ cuối thời kỳ khai thác. Cụ thể hơn, các 
doanh nghiệp lớn sẽ điều chỉnh cơ cấu sản phẩm, giảm 
thiểu carbon và bước vào thị trường năng lượng rộng hơn. 
Trong khi đó, các doanh nghiệp vừa và nhỏ sẽ tiếp tục tối 
ưu hóa và tận thu từ các cơ sở và dự án có sẵn để tiếp tục 
là nhà sản xuất hydrocarbon thuần túy [4].
3.3. Số hóa và tự động hóa giúp cắt giảm chi phí và nâng 
cao an toàn
Số hóa sẽ hỗ trợ làm giảm chi phí đầu tư lẫn vận hành 
và nâng cao an toàn bằng cách giảm thời gian ngưng sản 
xuất trong khi vẫn đảm bảo được bảo trì, nâng cao dự báo 
hiệu suất, quản lý rủi ro thời gian thực và cải thiện hiệu 
quả năng lượng. Tăng cường chia sẻ dữ liệu, trí tuệ nhân 
tạo sẽ giúp tăng tốc quá trình thiết kế và giảm thiểu các 
sai sót do con người.
Công nghệ chuỗi khối được dự báo sẽ phát triển 
nhanh chóng. Các doanh nghiệp dầu khí lớn (như BP, 
Shell và Equinor) đã bắt kịp xu thế này. Quản lý dữ liệu 
lớn liên quan đến trang thiết bị, cơ sở vật chất, chuỗi cung 
ứng gồm rất nhiều thành phần là thách thức lớn. Với công 
nghệ chuỗi khối, việc thống kê, tìm kiếm dễ dàng hơn sẽ 
giúp nâng cao tính minh bạch và khả năng kiểm soát.
Sự phát triển của hệ thống tự động hóa và kiểm soát 
từ xa sẽ góp phần giảm nhân sự tại các khu vực độc hại. 
Các tiến bộ này cũng được áp dụng với các cơ sở khai thác 
ngoài khơi, giúp tiết giảm chi phí và nâng cao mức độ an 
toàn.
Nhu cầu định vị và kết nối thông tin đối với các hoạt 
động dưới đáy biển sẽ yêu cầu công nghệ thông tin và 
truyền thông, đi kèm với tự động hóa, bảo trì bằng robot, 
cảm biến thông minh và phân tích để dự báo lỗi. Các 
thách thức trong việc gửi và nhận dữ liệu dưới đáy biển sẽ 
được giải quyết bằng IoT [2].
4. Kết luận
Cùng với sự gia tăng dân số và phát triển kinh tế, thế 
giới sẽ tiếp tục cần thêm năng lượng và nhu cầu năng 
lượng sẽ đạt đỉnh vào năm 2030, sau đó giảm dần nhờ 
hiệu quả trong sử dụng năng lượng do xu hướng điện hóa 
và hạn chế thất thoát từ các quá trình nhiệt học.
Quá trình chuyển dịch năng lượng đang liên tục diễn 
ra ở các lĩnh vực. Năng lượng tái tạo ngày càng phổ biến 
và cạnh tranh hơn, tuy nhiên, nhiên liệu hóa thạch vẫn 
chiếm tỷ lệ đáng kể trong cơ cấu năng lượng và chưa thể 
hoàn toàn thay thế. Đặc biệt, khí sẽ là nguồn năng lượng 
chính của thế giới trong các thập niên tới và đóng góp tới 
29% nhu cầu năng lượng toàn cầu vào năm 2050. Song 
song với phát triển của năng lượng tái tạo là xu hướng 
điện hóa, dự báo tới năm 2050, 40% năng lượng cuối sẽ ở 
dạng điện năng.
77DẦU KHÍ - SỐ 7/2020 
PETROVIETNAM
Nhu cầu dầu mỏ toàn cầu được dự báo sẽ đạt đỉnh 
vào năm 2022 và giảm dần, đặc biệt trong lĩnh vực vận tải 
khi các phương tiện chạy điện trở nên phổ biến hơn và 
thay thế động cơ đốt trong. Công nghiệp hóa dầu vẫn sẽ 
duy trì tăng trưởng chậm và tập trung chủ yếu ở các khu 
vực kinh tế mới nổi như Trung Quốc, Ấn Độ, Đông Nam Á 
do mức sống tăng cao tại khu vực này. Các nhà máy lọc 
dầu sẽ cần điều chỉnh cơ cấu sản phẩm để đáp ứng nhu 
cầu thay đổi. 
Trong khi đó, với giá thành rẻ và trữ lượng dồi dào, khí 
sẽ cạnh tranh với than và sau đó là các nguồn năng lượng 
tái tạo để phát điện. Các khu vực đang phát triển cũng dần 
dần phải nhập khẩu khí để phục vụ cho cả nhu cầu năng 
lượng và sản xuất. Trong khi đó, nhu cầu khí để sưởi ấm tại 
các khu vực khí hậu lạnh giá vẫn phải duy trì. Do vậy, các 
quốc gia phải tiếp tục đầu tư mới và cải tạo hạ tầng vận 
chuyển khí đã cũ. Với xu hướng cắt giảm carbon hiện nay, 
khí hydro, biogas cùng công nghệ CCS sẽ là tương lai của 
năng lượng khí, tuy nhiên quy mô còn rất hạn chế và sẽ 
cần có chính sách hỗ trợ để phát triển. 
Về công nghệ, các doanh nghiệp dầu khí cần bắt kịp 
với xu hướng trí tuệ nhân tạo, công nghệ chuỗi khối và 
tiếp tục đẩy mạnh tự động hóa bên cạnh cải tiến công 
nghệ sản xuất để cắt giảm chi phí, nâng cao năng suất 
và đảm bảo an toàn lao động. Về kinh doanh, các doanh 
nghiệp lớn sẽ bước rộng ra khỏi lĩnh vực dầu khí đơn 
thuần, đa dạng hóa sản phẩm và trở thành các nhà cung 
cấp năng lượng nói chung.
Đối với khu vực đang phát triển như Đông Nam Á, 
nhu cầu năng lượng vẫn rất cao và sẽ chỉ tăng chậm lại 
vào cuối giai đoạn này. Điện hóa cũng là xu hướng của 
khu vực khi tới 41% năng lượng cuối sẽ ở dạng điện vào 
năm 2050. Bất chấp sản lượng năng lượng tái tạo gia tăng, 
dầu khí vẫn sẽ duy trì vị thế trong thành phần năng lượng 
tại khu vực. Đặc biệt, với nhu cầu khí gia tăng cho phát 
điện và sản xuất, Đông Nam Á từ khu vực xuất khẩu sẽ 
phải nhập khẩu khí tự nhiên trong các thập niên tiếp theo. 
Tài liệu tham khảo
[1] DNV GL, “Energy transition outlook 2019: 
Executive summary”, 2019. 
[2] DNV GL, “Energy transition outlook 2019: Regional 
forecast: South East Asia”, 2019.
[3] DNV GL, “Technology outlook 2030”, 2019.
[4] DNV GL, “Energy transition outlook 2019: Oil and 
gas”, 2019.
[5] DNV GL, “Energy transition outlook 2019: A global 
and regional forecast to 2050”, 2019. 
Summary
The global energy supply has been dominated by fossil fuel for over a century. In recent years, under the pressure coming from climate 
change and pollution, energy transition and decarbonisation have inevitably emerged. However, seeking new energy sources that meet the 
trilemma - affordable and available, green and clean, secure and reliable - is not easy. Thus, fossil fuel is still indispensable and occupying 
a significant percentage in the energy mix. Geographical features, scientific and technological levels, economic situations, policies and 
awareness of climate issues are factors determining the energy transition rate of each region. 
Key words: Energy transition, renewable energy, fossil fuel.
GLOBAL ENERGY TRANSITION: A FORECAST TO 2050
Dao Doan Duy
Department of Natural Resources and Environment of Ho Chi Minh City
Email: ddduy.stnmt@tphcm.gov.vn