Đánh giá Độ không chắc chắn trong kiểm kê khí nhà kính (Uncertainty assessment examples in greenhouse gas inventories)

Một số ví dụ đánh giá Độ không chắc chắn trong kiểm kê khí nhà kính – Uncertainty assessment examples in greenhouse gas inventories

Uncertainty Formula | Calculation (Examples with Excel Template)

Tính toán độ không chắc chắn (uncertainty) là một yêu cầu của hoạt động kiểm kê khí nhà kính. Nội dung này được quy định trong mục 8.3 Đánh giá độ không chắc chắn trong ISO 14064-1:2018 và được quy định trong nội dung báo cáo định lượng dấu chân carbon sản phẩm theo ISO 14067:2018 (điểm k, mục 7.3). Bên cạnh đó, đánh giá độ không chắc chắn được yêu cầu trong các báo cáo kiểm kê khí nhà kính theo quy định của nhà nước, như Nghị định số 06/2022NĐ-CP Quy định giảm nhẹ phát thải khí nhà kính và bảo vệ tầng ô-zôn, Thông tư 38/2023/TT-BCT, Thông tư 23/2023/TT-BNNPTNT, Thông tư 13/2024/TT-BXD về Quy trình, quy định kỹ thuật đo đạc, báo cáo, thẩm định giảm nhẹ phát thải khí nhà kính và kiểm kê khí nhà kính của các lĩnh vực.

Định nghĩa độ không chắc chắn (uncertainty): là thông số được gắn với kết quả định lượng, đặc trưng cho sự phân tán của các giá trị mà các giá trị này được quy về kết quả đã định lượng một cách hợp lý.

Hình 1. Ví dụ về một số mô hình hàm mật độ xác xuất (probability density function models)

Quy tắc và phương pháp đánh giá độ không chắc chắn dược dựa trên các tài liệu sau:

- ISO/IEC Guide 98-3 – Uncertainty of measurement – Part 3: Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM:1995)
- JCGM GUM-6:2020 – Guide to the expression of uncertainty in measurement – Part 6: Developing and using measurement models.
- IPCC (2006) Guidelines for National Greenhouse Gas Inventory – Volume 1, Chapter 3: Uncertainties.
- IPCC Chapter 6 – Quantifying uncertainties in practice

Theo GUIDE 98-3, độ không chắc chắn có 2 loại – Loại A và loại B. Loại A dựa trên việc phân tích thống kê một loạt các quan sát (observations) và loại B không được dựa trên các quan sát, ví dụ: các kết quả đo lường trước đây; có kinh nghiệm hoặc kiến thức chung về hành vi hoặc đặc điểm của vật liệu và thiết bị liên quan; tiêu chuẩn kỹ thuât của nhà sản xuất; dữ liệu được mô tả trong chứng chỉ hiệu chuẩn; độ không chắc chắn từ các dữ liệu tham khảo trong các tài liệu hoặc sách.

Trong hoạt động kiểm kê khí nhà kính ở cấp độ tổ chức, độ không chắc chắn Loại B thường được áp dụng do dữ liệu hầu hết được lấy từ các nguồn sẵn có, mà không phải thực hiện phân tích thống kê qua các quan sát trực tiếp. Để việc áp dụng được đơn giản, chúng tôi chỉ đề cập đến các ví dụ và khái niệm cơ bản liên quan đến đánh giá độ không chắc chắn áp dụng cho hoạt động kiểm kê khí nhà kính mà không đi sâu vào bản chất của nó.

Ví dụ 1: Tính toán độ không chắc chắn từ việc sử dụng nhiên nhiệu đốt cố định

Một công ty sử dụng dầu diesel vào hoạt động đốt lò trong quá trình sản xuất công nghiệp. Trong thời gian báo cáo, lượng dầu diesel (DO) được sử dụng là 326,150 lít.

Công thức tính phát thải khí nhà kính đối với dầu DO đốt cố định:

Để tính phát thải khí CO₂ từ lượng dầu DO này, ta có dữ liệu như sau:

- Tỷ trọng D_DO= 0.84 kg/l
- Giá trị nhiệt trị mặc định (net calorific value – NCV) của dầu DO = 43 TJ/Gg.

Ghi chú: phép tính chia cho 1,000,000 nhằm mục đích đổi khối lượng kg thành Gg (1Gg=1,000,000kg).

Bảng 1. Bảng hệ số nhiệt trị (IPCC GL 2006)

Bảng 2. Hệ số phát thải KNK (IPCC GL 2006)

Áp dụng công thức, ta tính được phát thải CO₂ như sau:

Độ không chắc chắn tổng hợp sẽ phụ thuộc vào bốn yếu tố thành phần, gồm độ không chắc chắn về:

- (1) lượng dầu DO đã sử dụng,
- (2) tỷ trọng của dầu DO,
- (3) nhiệt trị và
- (4) hệ số phát thải CO₂.

Để tính được độ không chắc chắn tổng hợp (U_total), chúng ta phải tính độ không chắn chắn thành phần đã xác định như trên.

Bảng 3. Mô tả độ không chắc chắn thành phần

TT	Độ không chắc chắn thành phần	Nguồn gốc của độ không chắc chắn	Dữ liệu liên quan đến độ không chắc chắn	Sai số / phạm vi kết quả đo lường	Ký hiệu độ không chắc chắn
1	Lượng dầu DO sử dụng	Sai số của thiết bị (giả sử 100% dầu DO được đo bởi trụ bơm).	ĐLVN 10:2017 – Cột đo xăng dầu – Quy trình kiểm định	Sai số lớn nhất cho phép đối với kiểm định định kỳ và điểm định sau sửa chữa là 0.5%	U_V
2	Tỷ trọng của dầu DO	Do khác biệt trong môi trường thực hiện phép đo tỷ trọng.	TCVN 5689:2024 – Nhiên liệu diesel (DO) – Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử	Khối lượng riêng ở 15^oC là 0.82-0.86 kg/l.	U_D
3	Nhiệt trị	Hệ số được cung cấp bởi IPCC	Bảng 1.2 – Chapter 1 – Volume 2 (Energy)	Default=43 Lower=41.4 Upper=43.3	U_NCV
4	Hệ số phát thải CO₂	Hệ số được cung cấp bởi IPCC	Bảng 2.3 – Chapter 2 – Volume 2 (Energy)	Default=74100 Lower=72600 Upper=74800	U_EF

Do không có thông tin về dạng phân bố (distribution), ta xem như các phân bố trên là dạng hình chữ nhật. Để chuyển phân bố hình chữ nhật sang dạng phân bổ chuẩn (standard distribution), áp dụng công thức số 6 (GUIDE 98-3:2008) cho lượng dầu DO đã sử dụng và tỷ trọng.

Độ không chắc chắn của lượng dầu DO đã sử dụng (U_V):

Độ không chắc chắn của tỷ trọng dầu DO (U_D):

Tỷ trọng dầu DO = 0.84 ± 0.02 kg/l = 0.84 kg/l ± 2.4%

Độ không chắc chắn của Nhiệt trị (U_NCV) dự trên giá trị mặc định được sử dụng:

Ta có thể viết lại thành NCV_DO = 43 TJ/Gg (-4%,+1%)

Đây được gọi là phân bổ bất đối xứng (asymetric distribution). Do độ không chắn chắn cận trên và cận dưới nhỏ (<30%), chúng ta có thể lựa chọn %U_D = ± 4%.

Áp dụng tương tự với độ không chắc chắn của Hệ số phát thải CO₂ dựa trên giá trị mặc định:

Chúng ta lựa chon %U_EF = 2%.

Áp dụng công thức tổng hợp độ không chắc chắn theo Hướng dẫn của IPCC (phương trình 3.1):

Từ các kết quả tính độ không đảm bảo đo thành phần, ta tính độ không đảm bảo đo tổng hợp (U_total):

Kết quả tính phát thải CO₂ được ghi như sau:

E_CO2 = 872,938 kg ± 5%

Bảng 4. Độ chính xác của một số thiết bị đo theo Thông tư 17/2022/TT-BTNMT

TT	Loại hình thiết bị/đo đạc	Ví dụ sử dụng	Độ không chắc chắn
1	Đo dòng chảy	Đo lưu lượng khí thiên nhiên đã qua sử dụng cho lò đốt	2%
		Đo khí bãi chôn lấp được chụp	5-10%
		Các phép đo lưu lượng khí thải của lò đốt	5-10%
2	Cầu cân	Xác định trọng lượng chất thải được thu gom, xử lý hoặc tái chế	2%
3	Các bình chứa nhiên liệu	Biểu đồ trực quan về mức bình chứa nhiên liệu lỏng bổ sung	10%
4	Máy phân tích	Xác định hàm lượng CO2 trong khí thải sử dụng các thiết bị tại chỗ	5-10%
4	Máy phân tích	Xác định hàm lượng các-bon của nhiên liệu bằng máy phân tích trong phòng thí nghiệm (sắc ký khí)	5%

Ví dụ 2. Độ không chắc chắn tổng hợp khi cộng các nguồn phát thải KNK

Một công ty tổng hợp kết quả tính lượng phát thải và độ không chắc chắn của từng nguồn phát thải KNK như sau:

Bảng 5. Bảng mô tả các nguồn phát thải khí nhà kính

TT	Nguồn phát thải khí nhà kính	Lượng phát thải (tCO_2-tđ)	Độ không chắc chắn
1	Đốt Khí thiên nhiên (CNG) trong quá trình sản xuất	15,356	10%
2	Đốt dầu DO cho xe vận chuyển hàng hóa của công ty	6,899	5%
3	Sử dụng điện lưới	24,660	2%
Tổng phát thải		46,915	U_total

Áp dụng phương trình 3.2 (IPCC GL 2006, Chapter 3, Volume 1):

Thay số vào ta có:

Kết quả tổng hợp phát thải của công ty được ghi như sau:

E_total = 46,915 tCO_2-tđ ± 3.5%

Tính toán tỷ lệ đóng góp vào độ không chắc chắn tổng hợp:

Công thức:

Áp dụng công thức, ta có:

Bảng 6. Tỷ lệ đóng góp của nguồn phát thải vào độ không chắc chắn tổng hợp

TT	Nguồn phát thải khí nhà kính	Lượng phát thải tCO_2-tđ(E_i)	Độ không chắc chắn (U_i)	Tỷ lệ đóng góp vào U_total
1	Đốt Khí thiên nhiên (CNG) trong quá trình sản xuất	15,356	10%	87%
2	Đốt dầu DO cho xe vận chuyển hàng hóa của công ty	6,899	5%	4%
3	Sử dụng điện lưới	24,660	2%	9%

Chúng tôi sẽ từng bước bổ sung hướng dẫn đánh giá độ không chắc chắn trong kiểm kê khí nhà kính để cung cấp thêm cho bạn đọc. Chúng tôi mong chờ các phản hồi, góp ý để hoàn thiện hơn hướng dẫn này.

—————

ThS. Lương Hải Triều

Tư vấn Trưởng.

Xem thêm: