Năng lượng tái tạo ở Việt Nam - Bài 1: Thực trạng và khó khăn

Thực trạng năng lượng tái tạo ở Việt Nam

Việt Nam là một trong các nước có tiềm năng lớn về phát triển năng lượng tái tạo như thủy điện, năng lượng gió, năng lượng mặt trời, năng lượng sinh khối, năng lượng địa nhiệt... Cụ thể, nước ta nằm trong khu vực cận nhiệt đới gió mùa, với bờ biển dài hơn 3000km.

Việt Nam cũng được xem là một quốc gia có tiềm năng rất lớn về năng lượng mặt trời, đặc biệt ở các vùng miền trung và miền nam của đất nước với tổng số giờ nắng trong năm dao động trong khoảng 1.400-3.000 giờ, cường độ bức xạ mặt trời trung bình khoảng 4-5 kWh/m2/ngày. Năng lượng mặt trời ở Việt Nam có sẵn quanh năm, khá ổn định và phân bố rộng rãi trên các vùng miền khác nhau của đất nước. Đặc biệt, số ngày nắng trung bình trên các tỉnh của miền Trung và miền Nam là khoảng 300 ngày/năm.

Tuy nhiên, thực tế cho thấy việc khai thác và sử dụng NLTT còn hạn chế. Sự phát triển của NLTT mới rầm rộ trong khoảng 2 năm trở lại đây khi có những quyết định của Thủ tướng về cơ chế hỗ trợ giá FIT (là một cơ chế chính sách được đưa ra nhằm khuyến khích phát triển các nguồn NLTT, giá bán điện được tính toán để nhàđầu tư thanh toán đủ chi phí đầu tư, có lãi vừa phải và giá này được giữ cố định trong 20 năm).

Quy hoạch điện VII điều chỉnh ưu tiên phát triển nguồn năng lượng tái tạo cho sản xuất điện; tăng tỷ lệ điện năng sản xuất từ các nguồn năng lượng tái tạo (không kể nguồn thủy điện lớn và vừa, thủy điện tích năng) đạt khoảng 7% năm 2020 và trên 10% năm 2030.

Nghị quyết 140 Chính phủ ban hành mới đây về chương trình hành động của Chính phủ thực hiện Nghị quyết 55 của Bộ Chính trị đặt mục tiêu tham vọng hơn là tỷ lệ các nguồn năng lượng tái tạo trong tổng cung năng lượng sơ cấp đạt khoảng 15-20% vào năm 2030; 25-30% vào năm 2045.

Những khó khăn, vướng mắc trong phát triển năng lượng tái tạo

Dưới đây là những khó khăn, vướng mắc đối với phát triển NLTT trong thời gian vừa qua

Về cơ chế chính sách

- Giá điện từ nguồn NLTT hiện cao hơn so với nguồn điện từ nguồn năng lượng truyền thống (nhiệt điện, thủy điện lớn…). Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) đang được nhà nước giao thực hiện mua toàn bộ sản lượng điện từ các dự án điện năng lượng tái tạo với mức giá do nhà nước quy định. Như vậy, EVN đang thực hiện chức năng thay nhà nước, chi phí bù giá cho NLTT đang được hòa chung với chi phí của ngành điện, chưa tách rõ ràng trong hóa đơn tiền điện. Khi tỷ trọng NLTT tăng lên thì thành phần bù giá sẽ ngày càng tăng và ảnh hưởng lớn đến chi phí giá thành ngành điện.

- Thị trường NLTT cần có các chính sách và thủ tục pháp lý rõ ràng để tăng sự quan tâm của các nhà đầu tư. Các cơ chế hỗ trợ thời gian qua chưa đưa ra được định hướng lâu dài: Từ đầu năm 2021 đến nay, các dự án điện mặt trời không được áp dụng biểu giá FIT, trong khí cơ chế đấu thầu chưa được ban hành. Tương tự, các dự án điện gió sau ngày 01/11/2021 cũng chưa có cơ chế áp dụng.

- Giá hỗ trợ (FIT) được áp dụng thống nhất trong cả nước dẫn đến hiện tượng tập trung phát triển tại các khu vực có tiềm năng kinh tế lớn (bức xạ điện mặt trời cao, tốc độ gió bình quân lớn), hệ quả là quá tải lưới điện một số khu vực hoặc đầu tư tại những nơi có nhu cầu điện thấp, phải tải điện đi xa. Để khắc phục nhược điểm này, cần có chính sách khuyến khích phát triển theo vùng, miền.

- Thiếu tiêu chuẩn, quy chuẩn của các dự án năng lượng tái tạo: Cần có các tiêu chuẩn và chứng chỉ để đảm bảo rằng thiết bị được sản xuất hoặc mua sắm từ nước ngoài phù hợp với tiêu chuẩn hiện hành. Việc ban hành các tiêu chuẩn cần thiết nhằm đảm bảo rằng các doanh nghiệp đang vận hành nhà máy đã tuân thủ luật pháp hiện hành. Việc chưa có các tiêu chuẩn cần thiết cũng gây ra sự nhầm lẫn và các nhà sản xuất năng lượng tái tạo phải đối mặt với những khó khăn không cần thiết.

Về thu xếp tài chính

Đầu tư các dự án NLTT có nhu cầu về vốn lớn, rủi ro cao do công suất và sản lượng phụ thuộc thời tiết, khí hậu, khả năng thu hồi vốn lâu do suất đầu tư và giá điện cao hơn nguồn năng lượng truyền thống. Vì vậy, các tổ chức tài chính, ngân hàng thương mại thường chưa sẵn sàng cho vay các dự án đầu tư vào lĩnh vực NLTT.

Về kỹ thuật

Các vấn đề liên quan đến việc tích hợp các nguồn NLTT vào hệ thống điện (HTĐ)

Việc sản xuất điện từ các nguồn NLTT (gió, mặt trời hoặc sóng biển…) các loại nguồn này phát điện không liên tục và không ổn định, vì vậy việc tích hợp chúng với HTĐ phải đối mặt với những thách thức như:

- Chất lượng điện là một yếu tố quan trọng trong HTĐ nhằm đảm bảo tính ổn định và hiệu quả cao của hệ thống lưới điện, tạo nên độ tin cậy cao và chi phí thấp.

- Tính khả dụng của nguồn điện là một trong những mối quan tâm lớn nhất trong việc tích hợp nguồn NLTT với HTĐ: Nguồn năng lượng mặt trời không phát điện vào ban đêm, và năng lượng gió phụ thuộc vào tốc độ của gió.

- Dự báo tổng thể: Trong các hệ thống điện dự báo là một chủ đề chính của hệ thống quản lý năng lượng đối với việc lập quy hoạch phát triển hệ thống lưới điện nhằm đảm bảo sự ổn định và độ tin cậy cao, bởi vì hầu hết các công nghệ NLTT phụ thuộc vào thời tiết và các yếu tố môi trường nên dự báo khả năng phát điện là rất khó chính xác.

- Địa điểm của các nguồn NLTT: Hầu hết các nhà máy điện NLTT quy mô lớn thường chiếm đất với một diện tích đáng kể (điện mặt trời chiếm khoảng 1,2ha/1 MWp, điện gió chiếm 0,35 ha/1 MW). Việc chọn địa điểm xây dựng nhà máy điện NLTT sẽ kéo theo nhiều yếu tố ảnh hưởng đến việc tích hợp nó vào lưới điện. Chẳng hạn, nếu địa điểm nhà máy NLTT ở xa lưới điện thì ảnh hưởng đến chi phí và hiệu quả vận hành dự án. Khả năng phát điện của nguồn NLTT cũng phụ thuộc rất nhiều vào thời tiết, khí hậu tại địa điểm xây dựng nguồn NLTT.

- Vấn đề chi phí và dự toán kinh tế là một phần quan trọng trong quy hoạch tích hợp nguồn NLTT - lưới điện vì phải đảm bảo tỷ lệ chi phí thấp nhất có thể. Hai mục tiêu chính của việc phát triển dự án NLTT là kinh tế và môi trường. Để tích hợp một lượng công suất lớn từ các nguồn năng lượng tái tạo cần xem xét lắp đặt các thiết bị lưu trữ năng lượng. Tuy nhiên, hệ thống lưu trữ có chi phí cao, và đây thực sự là một thách thức về mặt kinh tế khi tích hợp nguồn năng lượng tái tạo – lưới điện quy mô lớn

Các tác động ảnh hưởng của nguồn điện mặt trời (ĐMT), điện gió (ĐG) đến hệ thống điện

Có thể thấy, với đặc điểm thay đổi năng lực phát điện (công suất) nhanh, không kiểm soát, điều khiển được, ĐMT và ĐG sẽ gây ra dao động đáng kể tới hệ thống điện mỗi khi bức xạ mặt trời, gió biến thiên, hoặc ngừng. Nếu các nguồn điện khác không được đầu tư thêm để thay thế tại các thời điểm đó, hoặc các nguồn điện hiện có không được điều chỉnh tăng (hay giảm) công suất kịp thời để bù - trừ trong khi có ĐG và ĐMT tham gia, hệ thống điện sẽ mất cân bằng nguồn cấp và phụ tải tiêu thụ. Khi đó điện áp và tần số hệ thống điện sẽ trượt ra ngoài chỉ số định mức cho phép và các hệ thống bảo vệ kỹ thuật sẽ tác động, hậu quả nặng nề là có thể rã lưới, mất điện trên diện rộng.

Như vậy, cần có nguồn phát điện dự phòng khác để huy động khi nguồn điện gió, mặt trời biến thiên nhanh, hoặc đột ngột dừng. Như vậy, để đảm bảo HTĐ vận hành an toàn, không sụt điện áp, tần số thì cần có lượng sông suất sẵn sàng gần tương đương với tổng công suất các nguồn ĐMT, ĐG tham gia.

Mặt khác, để có thể chủ động điều khiển các nguồn điện thay thế, hoặc điều khiển chính các nguồn ĐMT, ĐG khi có bất thường, đơn vị vận hành HTĐ cần phải có biện pháp, công cụ, năng lực dự báo chính xác sự thay đổi của tốc độ gió, sự tăng giảm bức xạ mặt trời trong ngày, trong tuần... ngay cả khi đã có đủ nguồn dự phòng.

Một điểm nữa cần quan tâm là các nguồn ĐMT có bộ inverter, hoặc tua bin của nguồn ĐG hay phát sinh các loại sóng hài gần với tần số riêng của hệ thống điện có thể gây ra hiện tượng cộng hưởng duy trì trên hệ thống điện, tác động xấu đến HTĐ cũng như ảnh hưởng gây hư hỏng cho chính nhà máy ĐMT, ĐG.

Biện pháp để không xảy ra các tác động xấu, nguy hại đến hệ thống điện và thúc đẩy phát triển các nguồn điện mặt trời, điện gió

Cần trang bị năng lực các dự báo thay đổi công suất ĐMT trong ngắn hạn, dựa trên các quy luật biến thiên và dự báo về khí tượng, thủy văn, thời tiết và đặc điểm vận hành các nguồn NLTT tại thời điểm dự báo nhằm chủ động huy động các nguồn khác thay thế, hỗ trợ. Theo kiến nghị của Tư vấn Quốc tế EGI, cần thiết xây dựng trung tâm giám sát và điều khiển nguồn năng lượng tái tạo (tại Trung tâm Điều độ hệ thống điện Quốc gia và các trung tâm điều độ cấp dưới); trang bị thêm các phần mềm giám sát chất lượng điện năng; đầu tư các hệ thống thu thập dữ liệu và dự báo công suất nguồn NLTT.

Hệ thống điện cần được đầu tư thêm nguồn dự phòng để ngoài vận hành phát điện, còn có lượng công suất dự phòng quay (dự phòng nóng) để huy động nhanh cân đối nguồn - phụ tải trong các thời gian biến thiên của NLTT.

Ngành truyền tải và phân phối điện cần đầu tư nâng cấp lưới điện thông minh, một mặt để tăng khả năng hấp thụ và truyền tải nguồn điện NLTT, mặt khác có khả năng phản ứng với những biến động của công suất ĐMT, ĐG.

Các chủ đầu tư nguồn ĐMT, ĐG cần tính toán đánh giá ảnh hưởng của sóng hài và có các giải pháp lắp đặt thiết bị lọc sóng hài để giảm tác động tín hiệu xấu tới nhà máy và HTĐ.

Cần cho nghiên cứu để áp dụng lắp đặt các pin dự trữ, nạp điện khi nguồn ĐMT, ĐG vượt cao hơn nhu cầu phụ tải, và phát điện ra khi các nguồn này ngừng vận hành.Tất nhiên, hiện giá cả các thiết bị tích trữ năng lượng hiện còn cao, tác động đến hiệu quả kinh tế của nguồn điện NLTT, nhưng xu thế giá của chúng đang giảm nhanh và công nghệ cũng ngày càng được cải tiến.

Một điểm quan trọng là thay vì cho phát triển mạnh các trang trại ĐMT quy mô vài chục đến hàng trăm MW, cần tập trung tuyên truyền quảng bá, khuyến khích mạnh phát triển ĐMT áp mái tại các mái nhà dân, công xưởng, tòa nhà thương mại. ĐMT áp mái có nhiều đặc điểm ưu việt là: quy mô nhỏ; bố trí phân tán; chỉ đấu nối và lưới hạ hoặc trung áp (0,4 kV hay 22 kV); có thể huy động xã hội hóa đầu tư...

Để tháo gỡ những khó khăn, vướng mắc trên, rất cần sự chung tay, giúp sức của các cấp quản lý tại Trung ương, địa phương, sự nỗ lực của các doanh nghiệp trong và ngoài nước, hy vọng nguồn năng lượng tái tạo sẽ phát triển nhanh chóng trong thời gian tới.