NCS.ThS. Đỗ Thị Hải Hà
ThS. Nguyễn Mạnh Chủ
Học viện Hành chính và Quản trị công
(Quanlynhanuoc.vn) – Trước yêu cầu phát triển bền vững và mục tiêu phát thải ròng bằng “0” vào năm 2050, ngành Than Việt Nam đứng trước áp lực chuyển đổi từ mô hình khai thác truyền thống sang cấu phần của hệ sinh thái năng lượng hiện đại và xanh. Trong lộ trình này, chuyển đổi số trở thành yếu tố sống còn, đặc biệt trong kiểm soát khí metan – tác nhân gây ra 90% các vụ nổ tại mỏ và có tiềm năng phát thải cao gấp nhiều lần khí CO₂. Bài viết phân tích, đánh giá thực trạng chuyển đổi số ngành than thông qua nghiên cứu trường hợp kiểm soát khí Metan trong quá trình khai thác mỏ; từ đó, đề xuất giải pháp nhằm thúc đẩy chuyển đổi số ngành Than, đưa ngành than vào quỹ đạo phát triển xanh và bền vững.
Từ khóa: Quản lý nhà nước, ngành Than, chuyển đổi số, nghiên cứu trường hợp, khí metan.
1. Đặt vấn đề
Trong bối cảnh toàn cầu hướng đến phát triển bền vững và mục tiêu phát thải ròng bằng “0”, ngành than Việt Nam – với đặc thù là ngành khai thác tài nguyên không tái tạo, đang chịu sức ép chuyển đổi sâu rộng cả về công nghệ, vận hành và quản trị. Trọng tâm của quá trình này không chỉ nằm ở đổi mới kỹ thuật mà còn đặt ra yêu cầu cấp thiết về sự can thiệp định hướng và kiến tạo từ phía Nhà nước. Một trong những minh chứng rõ nét nhất là việc kiểm soát khí metan – loại khí nhà kính có nguy cơ phát nổ cao và đóng góp đáng kể vào biến đổi khí hậu. Sự chuyển dịch từ giám sát thủ công sang hệ thống cảm biến thông minh, ứng dụng AI và dữ liệu lớn trong giám sát metan không thể tách rời những quyết sách mang tính chiến lược, hành lang pháp lý, cũng như cơ chế đầu tư từ Nhà nước.
Trước đây, các mỏ than của Tập đoàn Công nghiệp Than – Khoáng sản Việt Nam (TKV) phải nhập khẩu hệ thống giám sát khí metan từ nước ngoài, chi phí cao và phụ thuộc công nghệ của họ. Những thiết bị này đảm bảo an toàn cơ bản nhưng thiếu tính linh hoạt và khó tích hợp số liệu. Hiện nay, TKV đã chủ động nội địa hóa công nghệ với hệ thống SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition – điều khiển và giám sát từ xa), do Việt Nam phát triển, hoạt động liên tục, cảnh báo tức thì và chi phí chỉ bằng một phần ba so với nhập khẩu. Đồng thời, nhiều mỏ đã ứng dụng cảm biến thông minh, kết nối IoT, AI và Big Data để giám sát khí metan theo thời gian thực, cảnh báo sớm nguy cơ sự cố và tối ưu hóa vận hành. Từ thực tiễn đó, nghiên cứu sử dụng lát cắt kiểm soát khí metan như một trường hợp điển hình để phân tích vai trò của quản lý nhà nước trong chuyển đổi số ngành than, từ đó đề xuất các định hướng chính sách nhằm thúc đẩy mô hình khai thác thông minh, an toàn và phát thải thấp của ngành than trong thời kỳ mới.
2. Thực trạng chuyển đổi số ngành Than Việt Nam dưới tiếp cận kiểm soát khí metan trong quá trình khai thác mỏ
2.1. Tổng quan ngành Than Việt Nam
Ngành than hiện đóng vai trò trụ cột trong bảo đảm an ninh năng lượng quốc gia, cung cấp khoảng 50 – 55 triệu tấn than thương phẩm mỗi năm, chiếm gần 30% tổng công suất nhiệt điện quốc gia và đóng góp đáng kể vào ngân sách nhà nước. Với hơn 95.000 lao động đang làm việc tại các đơn vị thuộc TKV, đây cũng là một trong những ngành sử dụng lao động lớn nhất trong lĩnh vực công nghiệp khai khoáng1.
Tuy nhiên, trước áp lực giảm phát thải khí nhà kính, yêu cầu hiện đại hóa công nghệ và bảo đảm an toàn trong điều kiện địa chất ngày càng phức tạp, ngành than đang đứng trước giai đoạn chuyển đổi mang tính chiến lược. Quyết định số 55/QĐ-TTg ngày 11/01/2023 của Thủ tướng Chính phủ về “Chiến lược phát triển ngành than đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2045” đã xác định mục tiêu vừa đảm bảo sản lượng ổn định, vừa chuyển đổi theo hướng hiện đại, xanh hóa và số hóa toàn diện.
Dù Việt Nam có trữ lượng than khoảng 3,6 tỷ tấn, phần lớn phân bố tại Quảng Ninh, trữ lượng có thể khai thác hiệu quả kinh tế vẫn còn hạn chế do điều kiện địa chất chia cắt mạnh, mỏ sâu, khí độc cao2. Do đó, chuyển đổi mô hình sản xuất – quản trị đang trở thành yêu cầu sống còn. Trong tiến trình này, kiểm soát và quản lý khí metan, một loại khí nhà kính có khả năng gây cháy nổ cao được coi là thách thức kỹ thuật.
2.2. Kiểm soát khí metan trong quá trình khai thác mỏ
Dưới định hướng và hỗ trợ từ Nhà nước, kiểm soát khí metan đã trở thành trọng tâm trong lộ trình chuyển đổi số ngành than. Thay vì giám sát thủ công như trước, nhiều mỏ lớn đã triển khai cảm biến thông minh, kết nối dữ liệu thời gian thực, kết hợp trí tuệ nhân tạo (AI) để dự báo nguy cơ và điều hành linh hoạt. Đây là bước tiến quan trọng trong hiện đại hóa quản lý rủi ro tài nguyên, góp phần bảo đảm an toàn lao động và giảm phát thải khí nhà kính.
Đặc biệt, các công nghệ cảm biến hiện đại như TDLAS (Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy – Quang phổ hấp thụ laser diode có thể điều chỉnh) thì quang phổ hồng ngoại đã được nghiên cứu, thử nghiệm với khả năng đo khí metan chính xác, phản hồi nhanh, phù hợp với điều kiện hầm lò sâu, vốn là đặc trưng phổ biến của mỏ than Việt Nam. Cùng với đổi mới công nghệ, các đơn vị thành viên TKV cũng chú trọng đào tạo nhân lực, tổ chức diễn tập xử lý sự cố cháy nổ do khí metan, hướng đến xây dựng văn hóa an toàn gắn với môi trường số.
Dữ liệu năm 2021 cho thấy, tổng lượng khí metan phát thải từ các mỏ hầm lò TKV lên đến 814.238,6 tCO₂-e (xem Bảng 1), phản ánh mức độ nghiêm trọng và sự cấp bách trong quản lý khí metan nếu không kiểm soát kịp thời.
Bảng 1. Lượng phát thải khí metan (CH₄) quy đổi CO₂-e, các mỏ hầm lò của TKV năm 2021
| STT | Mỏ than | Phát thải khai thác (tCO₂-e) | Phát thải sau khai thác (tCO₂-e) | Tổng phát thải (tCO₂-e) |
| 1 | Hà Lầm | 52.428,0 | 6.898,1 | 59.326,1 |
| 2 | Dương Huy | 42.150,0 | 13.871,4 | 56.021,4 |
| 3 | Quang Hanh | 70.125,0 | 12.361,5 | 82.486,5 |
| 4 | Thống Nhất | 58.880,0 | 11.272,7 | 70.152,7 |
| 5 | Khe Chàm | 91.520,0 | 8.898,5 | 100.418,5 |
| 6 | Mông Dương | 32.319,0 | 16.403,6 | 48.722,6 |
| 7 | Thành Công | 19.005,2 | 4.418,6 | 23.423,8 |
| 8 | Giáp Khẩu | 3.932,1 | 471,9 | 4.404,0 |
Mặc dù đã đạt được những bước tiến rõ rệt, công tác quản lý khí metan vẫn đối mặt với nhiều thách thức: chi phí đầu tư lớn, yêu cầu kỹ thuật cao và điều kiện địa chất phức tạp tại nhiều mỏ sâu. Tuy vậy, xu thế chung cho thấy ngành than đang từng bước hoàn thiện hệ thống giám sát, kiểm soát khí metan thông minh, góp phần hình thành một ngành khai khoáng an toàn, số hóa, xanh hóa, phù hợp với chiến lược phát triển năng lượng bền vững trong kỷ nguyên chuyển đổi số.
2.3. Cơ hội và thách thức về chuyển đổi số trong kiểm soát, sử dụng khí metan của ngành Than Việt Nam
(1) Cơ hội
Ngành than Việt Nam đang có những điều kiện nền tảng để từng bước khai thác hiệu quả khí metan. Trước hết là định hướng chính sách nhất quán từ phía chính phủ. Quyết định số 55/QĐ-TTg và Kế hoạch hành động giảm phát thải khí metan đến năm 2030 tạo ra hành lang pháp lý và động lực rõ ràng cho các hoạt động thu gom và tái sử dụng khí mỏ. Đây là điều kiện tiên quyết giúp các doanh nghiệp ngành than chủ động đầu tư dài hạn, thay vì chỉ ứng phó mang tính đối phó với rủi ro an toàn. Bên cạnh đó, các vùng mỏ than hầm lò có hàm lượng metan cao, như: Khe Chàm, Hà Lầm, Mạo Khê… cũng đồng thời là những nơi đang tích cực triển khai công nghệ giám sát và khoan tháo khí tiên tiến. Không chỉ để giảm nguy cơ cháy nổ, nhiều đơn vị đã bước đầu thử nghiệm thu hồi khí metan để phát điện tại chỗ, biến chất thải nguy hiểm thành tài nguyên có giá trị, đúng với nguyên lý kinh tế tuần hoàn.
Cùng với tiềm năng tài nguyên, năng lực công nghệ và quản trị khí metan của ngành đang từng bước hình thành. Hệ thống cảm biến tự động, điều khiển trung tâm thời gian thực, AI và Big Data trong dự báo khí đã không còn là khái niệm xa lạ tại nhiều mỏ chủ lực. Điều này cho thấy, ngành Than không chỉ thay đổi ở bề mặt kỹ thuật mà còn chuyển động sâu sắc về tư duy vận hành và an toàn hệ thống. Việc triển khai các hệ thống này được thúc đẩy bởi định hướng số hóa của Chính phủ thông qua các chương trình quốc gia về chuyển đổi số và đổi mới công nghệ trong lĩnh vực khai thác tài nguyên.
(2) Thách thức
Hoạt động khai thác than đang đối diện với nhiều thách thức, bao gồm: áp lực giảm phát thải khí nhà kính, yêu cầu nâng cao năng suất – an toàn – hiệu quả và xu thế dịch chuyển toàn cầu sang các mô hình năng lượng xanh. Những thách thức này đòi hỏi một sự can thiệp có tính định hướng chiến lược từ phía Nhà nước nhằm tái cấu trúc ngành một cách toàn diện thông qua chuyển đổi số.
Do tính phân tán của hoạt động khai thác và sự chênh lệch về trình độ công nghệ giữa các đơn vị thành viên, ngành Than đang thiếu một kiến trúc số thống nhất, đồng bộ. Điều này không thể khắc phục chỉ bằng nỗ lực nội bộ của doanh nghiệp mà cần có sự điều phối từ Nhà nước, thông qua cơ chế chính sách, đầu tư công và tiêu chuẩn kỹ thuật mang tính chất ngành.
Trong tiến trình hiện đại hóa ngành than theo định hướng số hóa và phát triển bền vững, việc kiểm soát, thu hồi và sử dụng khí metan không còn là vấn đề kỹ thuật đơn thuần mà trở thành một phép thử về năng lực tổ chức, năng lực đổi mới công nghệ và tầm nhìn chiến lược của toàn ngành. Tuy nhiên, đi kèm với kỳ vọng là những trở lực không nhỏ. Đặc điểm địa chất phức tạp ở các mỏ than sâu, bị chia cắt mạnh, biến động tầng khí lớn, khiến việc xác định khu vực khoan tháo khí trở nên khó lường và rủi ro cao. Không ít mỏ dù lắp cảm biến vẫn không đủ dữ liệu để đưa ra mô hình dự báo chính xác, khiến giải pháp công nghệ trở nên kém hiệu quả nếu thiếu sự đầu tư đồng bộ từ thiết kế đến vận hành.
Nguồn nhân lực của ngành Than chủ yếu là lao động phổ thông và kỹ thuật truyền thống, ít có cơ hội tiếp cận với công nghệ mới. Trong khi đó, chuyển đổi số đòi hỏi một lực lượng lao động có khả năng thích nghi cao, có kỹ năng số và tư duy công nghệ. Việc đào tạo lại, nâng cao năng lực đội ngũ cần được lồng ghép trong các chương trình phát triển nhân lực cấp quốc gia dưới sự điều phối của Nhà nước. Yêu cầu mới về minh bạch hóa dữ liệu, truy xuất nguồn gốc tài nguyên, giám sát khai thác theo thời gian thực và tích hợp AI vào quy trình vận hành; những cấu phần cốt lõi của chuyển đổi số… đều đòi hỏi sự hỗ trợ, bảo đảm về pháp lý và hạ tầng từ phía Nhà nước.
Bên cạnh đó là chi phí đầu tư lớn, cơ chế tài chính chưa rõ ràng, trong khi lợi ích kinh tế từ thu hồi khí metan còn hạn chế, khiến nhiều doanh nghiệp than chỉ dừng ở mức “bảo đảm an toàn tối thiểu”, chưa dám tiến xa hơn sang khai thác giá trị năng lượng từ loại khí này. Ngoài ra, việc thiếu các chính sách tín dụng xanh, giá điện riêng cho khí metan tái sử dụng hay quỹ hỗ trợ đổi mới sáng tạo là những điểm nghẽn mà Nhà nước cần sớm tháo gỡ để giải phóng tiềm năng công nghệ trong lĩnh vực này. Quan trọng hơn cả là năng lực nhân sự, tổ chức nhân sự còn bất đối xứng với tốc độ phát triển của công nghệ.
Việc vận hành hệ thống giám sát khí metan thời gian thực hay các thuật toán dự báo khí không chỉ đòi hỏi chuyên môn kỹ thuật cao mà còn yêu cầu một hệ thống quản trị dữ liệu, quy trình chuẩn hóa và phản ứng linh hoạt – điều mà không phải đơn vị nào cũng có sẵn. Việc đào tạo nhân lực số cần được gắn với chiến lược quốc gia về chuyển đổi số dưới sự điều phối của Bộ Công Thương, Bộ Nội vụ và các tổ chức đào tạo chuyên ngành.
Như vậy, có thể khẳng định rằng, quản lý khí metan không chỉ là câu chuyện kỹ thuật hay an toàn đơn lẻ mà phản ánh trực diện năng lực thích ứng của ngành than trước yêu cầu hiện đại hóa và phát triển xanh. Để vượt qua những rào cản hiện hữu, cần một sự dịch chuyển mạnh mẽ từ “ứng phó thụ động” sang “quản trị chủ động”, từ “giám sát thủ công” sang “tối ưu hóa thông minh”. Khi đó, metan sẽ không còn là hiểm họa dưới lòng đất mà sẽ trở thành nguồn năng lượng sạch, mở ra hướng đi mới cho ngành Than trong kỷ nguyên chuyển đổi năng lượng.
3. Giải pháp quản lý nhà nước trong chuyển đổi số ngành Than hiện nay
Thứ nhất, các cơ quan chủ quản và thực thi về ngành Than phải chuyển đổi vai trò từ bị động sang chủ động và kiến tạo chuyển đổi số ngành Than.
Nhà nước là chủ thể kiến tạo thể chế, hành lang pháp lý và các quy chuẩn kỹ thuật phục vụ chuyển đổi số. TKV là đơn vị quản lý sản xuất của ngành Than cần tiếp tục quán triệt và triển khai có hiệu quả Nghị quyết số 36a/NQ-CP ngày 14/10/2015 của Chính phủ về Chính phủ điện tử; Chương trình chuyển đổi số quốc gia đến năm 2025, định hướng đến năm 2030; Nghị định số 27/2023/NĐ-CP ngày 31/5/2023 quy định phí bảo vệ môi trường đối với khai thác khoáng sản và Luật Bảo vệ môi trường năm 2020 là cơ sở pháp lý quan trọng giúp ngành Than triển khai chuyển đổi số một cách hợp pháp, minh bạch và nhất quán.
Thứ hai, Nhà nước giữ vai trò định hướng và hỗ trợ đầu tư phát triển hạ tầng số ngành than.
Hạ tầng số bao gồm hệ thống truyền dẫn, nền tảng điều hành số, trung tâm dữ liệu vùng và cơ sở phân tích dữ liệu lớn (Big Data) phục vụ ngành khai khoáng. Đặc biệt, theo Nghị định số 47/2020/NĐ-CP ngày 09/4/2020 của Chính phủ về quản lý, kết nối và chia sẻ dữ liệu số của cơ quan nhà nước, theo đó yêu cầu các bộ, ngành và địa phương có trách nhiệm xây dựng hạ tầng công nghệ thông tin đồng bộ, đáp ứng yêu cầu của quá trình chuyển đổi số trên quy mô toàn quốc.
Để kiến tạo hạ tầng số cho ngành than, TKV cần chuyển đổi số đồng bộ, hệ thống và toàn diện trong toàn ngành; đồng thời tranh thủ các nguồn lực dùng chung của quốc gia, các bộ, ban ngành…; tích hợp và hòa mạng trong hệ thống hạ tầng số quốc gia. Quá trình này giúp giảm chi phí đầu tư và tạo ra sự đồng bộ, tiến bộ trong chuyển đổi số của ngành than. Cần xây dựng hệ thống tiêu chuẩn về chuyển đổi số ngành than một cách triệt để, hiện đại, đồng bộ và tích hợp. Đặc biệt là tiêu chuẩn về dữ liệu số ngành than. Trên cơ sở đó, phân định, phân cấp, phân quyền cho các đơn vị chức năng về quản lý và sản xuất than trong ngành thanh Việt Nam để họ chủ động quản lý và phát triển chuyển đổi số.
Thứ ba, Nhà nước chủ động và kiến tạo chiến lược phát triển nhân lực số cho ngành Than.
Trong đó, cần xây dựng và ban hành chính sách đào tạo, bồi dưỡng nghề, chuyển đổi kỹ năng, nâng cao năng lực công nghệ số cho đội ngũ người lao động ngành Than. Các chính sách này cần trao quyền chủ động và kiến cho các đơn vị thành viên của ngành than được chủ động sử dụng nguồn lực, đặc biệt là nguồn lực tài chính để tổ chức đào tạo, bồi dưỡng phát triển nhân lực số,
Thứ tư, Nhà nước kiến tạo cơ chế tài chính, tín dụng cho chuyển đổi số ngành Than.
Cần xây dựng và ban hành chính sách về tài chính và tín dụng để thúc đẩy nhanh chuyển đổi số ngành than; phân định, phân cấp, phân quyền cho các đơn vị chức năng và thành viên trong ngành than được chủ động vận dụng, ưu đãi nguồn tài chính, tín dụng. Khuyến khích sử dụng nguồn tài chính của chính các đơn vị này nếu đạt được những cam kết về phát triển xanh, bền vững gắn với chuyển đổi số. Đồng thời khuyến khích các đơn vị này được vay tín dụng ưu đãi phục vụ chuyển đổi số, phát triển xanh và bền vững.
Thứ năm, Nhà nước kiến tạo cơ chế giám sát chuyển đổi số ngành Than hiệu quả, chất lượng.
Chuyển đổi số ngành than có ý nghĩa quan trọng, tạo nền tảng cho phát triển xanh và bền vững trong sản xuất và kinh doanh ngành than. Do đó cần xây dựng và ban hành cơ chế, chính sách về kiểm tra, giám sát chuyển đổi số ngành than. Cần phân định, phân cấp, phân quyền cho các đơn vị chức năng và thành viên trong ngành than được chủ động kiểm tra, giám sát; được giám sát lẫn nhau và tạo dựng môi trường dân chủ trong công tác này. Đặc biệt, cần có cơ chế, chính sách phân cấp, phân quyền cho các biên liên quan, trong và ngoài ngành than được tham gia giám sát chuyển đổi số của ngành. Kiến tạo cơ chế để Mặt trận Tổ quốc Việt Nam, các đoàn thể chính tri – xã hội và người dân tại địa phương nơi đơn vị của ngành than hoạt động được tham gia giám sát quá trình chuyển đổi số.
4. Kết luận
Chuyển đổi số ngành than không thể diễn ra thành công nếu thiếu vai trò kiến tạo, hỗ trợ và định hướng chiến lược từ phía Nhà nước. Với tư cách là ngành khai thác tài nguyên đặc biệt, gắn bó mật thiết với mục tiêu phát triển bền vững và an ninh năng lượng quốc gia, ngành Than cần một môi trường thể chế ổn định, chính sách minh bạch và sự hỗ trợ kịp thời của Nhà nước để thực hiện chuyển đổi số một cách toàn diện, hiệu quả và chất lượng. Đây không chỉ là yêu cầu quản trị ngành mà còn là một phần trong chiến lược quốc gia nhằm hiện thực hóa mô hình tăng trưởng xanh, tuần hoàn và phát triển kinh tế số, xã hội số bền vững tại Việt Nam.
Chú thích:
1. TKV tăng cường nhập khẩu than đáp ứng yêu cầu tiêu thụ. https://baoquangninh.vn/tkv-tang-cuong-nhap-khau-than-dap-ung-yeu-cau-tieu-thu-3279994.html.
2. Tình hình thực hiện chiến lược phát triển và hiện trạng ngành than theo Quyết định 89. https://nangluongvietnam.vn/tinh-hinh-thuc-hien-chien-luoc-phat-trien-va-hien-trang-nganh-than-theo-quyet-dinh-89-29097.html.
Tài liệu tham khảo:
1. Vũ Công Giao, Nguyễn Hoàng Anh, Đặng Minh Tuấn, Nguyễn Minh Tuấn (2017). Quản trị tốt – lý luận và thực tiễn. H. NXB Chính trị quốc gia Sự thật.
2. Hoàn thiện cơ chế, chính sách để ngành than phát triển, thực hiện vai trò trụ cột an ninh năng lượng quốc gia. https://baochinhphu.vn/hoan-thien-co-che-chinh-sach-de-nganh-than-phat-trien-thuc-hien-vai-tro-tru-cot-an-ninh-nang-luong-quoc-gia-102230306154506337.htm.
3. Quản trị quốc gia trong bối cảnh chuyển đổi số. http://vjst.vn, ngày 19/4/2021.
4. Chuyển đổi xanh thực hiện mục tiêu Net Zero tại tập đoàn TKV: Bài học thành công và đề xuất giải pháp. https://tapchimoitruong.vn/giai-phap-cong-nghe-xanh-22/chuyen-doi-xanh-thuc-hien-muc-tieu-net-zero-tai-tap-doan-tkv-bai-hoc-thanh-cong-va-de-xuat-giai-phap-29473.
5. Chế tạo thành công hệ thống giám sát khí metan tự động phục vụ an toàn khai thác hầm lò. https://igip.gov.vn, ngày 29/7/2014.
