Phát triển năng lượng xanh (Bài 1): Xu hướng mới và những tác động đến Việt Nam

Đa dạng nguồn năng lượng xanh và ứng dụng mới

Năng lượng xanh là nguồn năng lượng được tạo ra từ các nguồn tài nguyên thiên nhiên có mức bền vững và từ các nguồn năng lượng phi hóa thạch, như năng lượng mặt trời, gió, thủy điện, sinh khối, địa nhiệt và năng lượng đại dương. Đây là các nguồn năng lượng, sau khi sử dụng có thể được tái tạo lại sau một thời gian.

Về ưu điểm của nguồn năng lượng tái tạo, thân thiện với môi trường và không phát thải khí cacbon tạo ra hiệu ứng ấm lên toàn cầu hay còn gọi là BĐKH. Năng lượng tái tạo là một nguồn năng lượng bền vững, không thải ra các chất ô nhiễm gây thiệt hại cho môi trường và có thể được khai thác mà không gây tổn hại đến các hệ sinh thái. Năng lượng tái tạo có thể góp phần trong tăng trưởng kinh tế bền vững, đặc biệt là ở cấp quốc gia, bằng cách khai thác các nguồn lực địa phương và tạo ra ngành công nghiệp mới và tạo việc làm.

Trong các nguồn năng lượng thì năng lượng mặt trời được coi là nguồn năng lượng ánh sáng đến từ vũ trụ (mặt trời) ngoài trái đất và đang gần gũi nhất với dân cư. Trong những năm gần đây việc phát minh ra những công nghệ mới đã giúp chúng ta biến ánh sáng mặt trời thành điện để thay thế dần nguồn điện năng từ nhiệt điện đốt thanh, điện hạt nhân và cả thủy điện. Hiện nay nhiều nhà khoa học xếp loại năng lượng mặt trời là loại năng lượng sạch vào cuộc cách mạng công nghệ lần thứ tư (hiện đại nhất) và các thành phố sử dụng nguồn năng lượng sạch (thân thiện môi trường sống) được coi là yếu tố để tạo thành thành phố xanh thông minh (Smart Green City).

Trên thế giới hiện nay thường sử dụng các phiến thu hoạch năng lượng mặt trời như các miếng ngói lợp nhà, xe ô tô, cánh máy bay và có thể có những cỗ máy chạy bằng điện mặt trời. Đồng thời các trang trại điện mặt trời hàng trăm MW cũng đang được phát triển mạnh mẽ, đặc biệt tại Trung Quốc, Ấn Độ, các nước Trung Cận Đông.

Trong thiên nhiên thì đã từ lâu có các sinh vật sử dụng được năng lượng mặt trời, không cần hấp thụ năng lượng mặt trời gián tiếp qua sự ăn uống và tiêu hoá, như các loại thực vật và các loại tảo hoặc plankton, và đấy có thể là nền tảng cho nguồn năng lượng sinh khối khổng lồ.

Năng lượng gió đã phát triển mạnh dưới dạng các cánh đồng gió với công suất từ vài MW đến hàng ngàn MW, đặc biệt tại Đan Mạch, Đức, Tây Ban Nha, Trung Quốc.

Trong các nguồn nhiệt điện sử dụng nhiên liệu hóa thạch, nhiệt điện than có phát thải khí nhà kính lớn nhất và tùy thuộc vào công nghệ sử dụng và loại than sử dụng, để sản xuất 1 kWh điện, các nhà máy nhiệt điện than phát thải khoảng 0,8 – 1 kg khí CO2. Ngoài khí CO2, các nhà máy nhiệt điện than con thải ra nhiều chất có hại vào môi trường; gồm thủy ngân, khí SO2, CO, thủy ngân, asen,… Những chất thải này có thể gây ra mưa axit.

Giá thành năng lượng xanh có xu hướng giảm mạnh

Giá cả trên đơn vị MWh thay đổi nhanh chóng trong lĩnh vực năng lượng đang được thúc đẩy bởi nhu cầu tiêu dùng đối với năng lượng sạch.

Tháng 2 năm 2017, trong báo cáo của công ty đầu tư Lazard về chi phí năng lượng (LCOE) cho năm 2016 cho các công nghệ phát điện khác nhau – các nguồn năng lượng tái tạo bây giờ là nguồn điện rẻ nhất có sẵn. Giảm chi phí công nghệ điện từ năng lượng gió và năng lượng mặt trời hiện nay là hình thức rẻ nhất.

Công ty đầu tư Lazard sử dụng phân tích LCOE để xác định mỗi đơn vị điện (đo bằng mega watt-giờ, hay MWh) sẽ tạo ra bao nhiêu chi phí trong suốt cuộc đời của bất kỳ nhà máy điện nào. LCOE được tính bao gồm mọi thành phần chi phí – chi phí vốn để xây dựng, vận hành và bảo dưỡng, và chi phí nhiên liệu để chạy – trải rộng trên tổng số mega watt- giờ tạo ra trong suốt vòng đời tồn tại của nhà máy.

Theo Lazard, chi phí gió đã giảm 66% kể’ từ năm 2009, từ 140USD /MWh xuống 47USD/ MWh. Chi phí năng lượng mặt trời quy mô lớn thậm chí còn kịch tính hơn, giảm 85 phần trăm kể từ năm 2009 từ hơn 350USD/MWh đến 55USD/ MWh.

Trong khi giá thấp nhất của thế hệ đốt nhiên liệu (than, khí) thông thường hiện nay – các nhà máy nhiệt điện chạy bằng khí đốt tự nhiên có LCOE trung bình là 63 USD / MWh.

Các chính sách quốc tế và quốc gia hỗ trợ giảm giá và thuế thúc đẩy chi phí năng lượng tái cho gió và cho năng lượng mặt trời còn xuống thấp. Những mức giá thấp này không chỉ rẻ hơn việc xây dựng các nhà máy khí đốt tự nhiên mới mà còn rẻ hơn nhiều nhà máy điện nhiên liệu hóa thạch với chi phí biên (chi phí vận hành, bảo dưỡng, nhiên liệu…).

Ba rào cản hạn chế việc triển khai năng lượng tái tạo hiện nay: 1) khó tiếp cận nguồn gió và năng lượng mặt trời có chất lượng cao; 2) dự báo nguồn năng lượng còn sai lệch về độ tin cậy và 3) quan niệm sai về chi phí cao hòa lưới nguồn tái tạo. Tuy nhiên, các cơ sở dữ liệu mới của Mỹ và EU đã cho phép chính xác hóa nguồn thông tin dữ liệu, các khu vực tập trung NLTT cao khá chính xác và, công nghệ nối lưới điện thông thông minh đói với các nguồn điện đã được an toàn và giá thấp.

Phát triển năng lượng xanh nhìn từ kinh nghiệm của Đan Mạch

Với bờ biển dài, điện gió vừa là nền tảng của nền sản xuất năng lượng tái tạo, vừa là ngành xuất khẩu then chốt của Đan Mạch. Năm 1985, Đan Mạch quyết định xóa bỏ điện hạt nhân trong chiến lược năng lượng tương lai của mình, tập trung vào năng lượng thay thế chứ không theo đuổi các nguồn năng lượng truyền thống nữa.

Năm 2015, với 42% điện là từ nguồn gió, Đan Mạch đang vững vàng đáp ứng mục tiêu về điện gió là cung cấp 50% nhu cầu từ nay đến năm 2020.

Để nuôi dưỡng ngành công nghiệp điện gió, ban đầu Chính phủ Đan Mạch cấp 30% vốn đầu tư cho các dự án điện gió, nhưng chính sách trợ cấp này hiện không còn hiệu lực vì công nghệ điện gió hiện nay đã tiến bộ và tiết kiệm chi phí hơn nhiều. Khả năng đồng sở hữu các turbin gió cũng giúp điện gió trở nên phổ biến rộng rãi hơn, và hầu như toàn bộ dân chúng Đan Mạch đều ủng hộ việc mở rộng năng lực turbin. Điều đó giúp phát triển các turbin lớn và công nghiệp hóa mạnh hơn các nhà máy điện gió. Tuy hình thức đồng sở hữu có giảm, nhưng hiện nay, 3/4 turbin gió ở Đan Mạch vẫn do các công dân bình thường sở hữu. Rõ ràng cam kết của chính phủ với điện gió là nhân tố trọng yếu để Đan Mạch có thể trở thành nước dẫn đầu thế giới về năng lượng gió.

Năm 2014, doanh thu của ngành công nghiệp điện gió của Đan Mạch lên đến 12,8 tỉ USD, tăng 7,4% so với năm trước đó, và xuất khẩu của ngành này cũng tăng thêm 16,7%, đạt 8,1 USD.

Chính các mục tiêu chính sách nhất quán, dài hạn của Đan Mạch đã giúp tạo nền tảng cho hợp tác công – tư, và nhờ đó, các công ty Đan Mạch có được môi trường ổn định cần có để đầu tư dài hạn điện từ năng lượng tái tạo. Nhờ những nỗ lực nhất quán ấy, ngành năng lượng Đan Mạch hiện đang cung cấp việc làm cho 58.000 người trong một đất nước vỏn vẹn 5,5 triệu dân.

Xu hướng chuyển đổi từ năng lượng truyền thống sang năng lượng xanh tại Việt Nam

Tại tọa đàm “Chiến lược và Hợp tác thúc đẩy chuyển đổi năng lượng cho Việt Nam”, Cục Điện lực và Năng lượng tái tạo (Bộ Công thương) nhấn mạnh nhu cầu cấp thiết của chuyển đổi năng lượng, cũng như nêu ra các vấn đề liên quan trong quá trình thực hiện chuyển đổi.

Ông Hoàng Tiến Dũng, Cục trưởng Cục Điện lực và Năng lượng tái tạo cho biết, Việt Nam đang triển khai những bước đầu của quá trình chuyển đổi từ năng lượng truyền thống sang năng lượng tái tạo xanh và sạch hơn.

Đây cũng là xu hướng tất yếu giúp đảm bảo một nền kinh tế bền vững. Sự gia tăng của các nguồn điện mới khiến hệ thống phải đối mặt với các thách thức về sự bền vững và ổn định, đòi hỏi sự phối hợp về cả chính sách và công nghệ nhăm đảm bảo nguồn điện đáng tin cậy.

Ông Sean M.Lawlor, chuyên gia năng lượng, Đại sứ quán Hoa Kỳ tại Việt Nam cho biết Hoa Kỳ đã bắt đầu chuyển đổi từ hơn một thập kỷ trước, đến nay đã cắt giảm điện than còn một nửa, phát triển điện khí đạt 38% tổng hỗn hợp năng lượng đồng thời khuyến khích các giải pháp năng lượng sạch.

Chính quyền Tổng thống Joe Biden sẽ tiếp tục duy trì nỗ lực này bằng mục tiêu lắp đặt 30 GW điện gió ngoài khơi vào năm 2030 và nâng tỉ trọng điện mặt trời lên tới 40% trong hỗn hợp năng lượng vào năm 2035.

Ông Sean M.Lawlor khẳng định: "Là đối tác lâu dài của Việt Nam, chúng tôi đang khuyến nghị Chính phủ Việt Nam triển khai các giải pháp sáng tạo về chính sách để thu hút đầu tư nước ngoài, thúc đẩy chuyển đổi năng lượng, hướng đến thực hiện cam kết mà Thủ tướng Phạm Minh Chính đã nêu tại Hội nghị COP26".

Theo đó, các chính sách bao gồm cơ chế mua bán điện trực tiếp, đấu giá, tiêu chuẩn vay vốn và phê duyệt cho các khoản đầu tư cũng như dự án truyền tải điện. Hoa Kỳ sẵn sàng chia sẻ công nghệ, vốn, chuyên môn về chính sách và kỹ thuật để đồng hành cùng Việt Nam trong hành trình này.