Năng lượng tái tạo ‘phi thủy điện’ thế giới và vấn đề tham khảo cho Việt Nam

Góp ý về kịch bản lựa chọn cho Quy hoạch điện VIII
Đề nghị Ban KTTW, Bộ Công Thương nghiên cứu phản biện Tạp chí Năng lượng Việt Nam

PGS, TS. NGUYỄN CẢNH NAM [*]

I. Tổng quan tình hình tiêu thụ năng lượng tái tạo

Tình hình tiêu thụ năng lượng tái tạo (NLTT), bao gồm: Năng lượng gió, mặt trời, và các nguồn khác như: Địa nhiệt, sinh khối, sóng biển, thủy triều… (không bao gồm thủy điện và nhiên liệu sinh học) năm 2019 của thế giới, các khu vực và một số nước đại diện được trình bày trong bảng 1.

Bảng 1:

Nguồn: [1] và tính toán của tác giả. 

Ghi chú: EJ là đơn vị tính Exajoules = 10¹⁸ J, tương đương với: 239 x 10⁹ kcal, 23,9 x 10⁶ Toe, 40 triệu tấn than đá, 95 triệu tấn than nâu và á bitum, 278 tỉ kWh. Các nước đại diện gồm những nước chiếm tỷ trọng 1% trở lên trong tổng sản lượng NLTT của thế giới.

Qua số liệu ở bảng trên cho thấy:

Xét trên phạm vi toàn thế giới, tiêu thụ NLTT năm 2019 tiếp tục gia tăng, tuy nhiên tốc độ tăng bị giảm, năm 2019 tốc độ tăng thấp hơn tốc độ tăng bình quân giai đoạn 2008 - 2018.

Tất cả các khu vực đều có sự tăng trưởng so với năm 2018, trong đó các khu vực có mức tăng cao hơn mức tăng bình quân 2008 - 2018 gồm: Trung và Nam Mỹ, CIS, Trung Đông, châu Phi, còn lại các khu vực có mức tăng thấp hơn.

Chỉ riêng nước Ý có sự suy giảm so với năm 2018 (-1,4%), còn lại các nước đều có sự tăng trưởng. Trong đó, các nước có mức tăng cao hơn mức tăng bình quân giai đoạn 2008 - 2018 gồm: Mexico (59,5% >10,3%), Brazil (10,4% >9,9%), Pháp (13,9% >10,9), Tây Ban Nha (7,3% >6,3%), Thụy Điển (13,4% >9,3%), Úc (22,0% >13,1%), Indonesia (54,2% >12,2%), Nhật Bản (24,1% >13,3%).

Riêng Việt Nam có mức tăng đột biến, với 845,8%, cao gấp hàng chục lần mức tăng bình quân giai đoạn 2008 - 2018 là 23,6%.

Tỷ trọng tiêu thụ NLTT trong tổng tiêu thụ năng lượng sơ cấp (NLSC) của toàn thế giới năm 2019 là 5,0%. Trong đó, khu vực Bắc Mỹ (5,7%), Trung và Nam Mỹ (9,6%), châu Âu (9,8%), CIS (0,08%), Trung Đông (0,3%), châu Phi (2,1%), châu Á (4,2%), OECD (7,2%), ngoài OECD (3,5%) và EU (11,0%). Chỉ có một số ít nước có tỷ trọng trên 10% như: Bồ Đào Nha (17,3%), Phần Lan (16,4%), Brazil (16,3%), Đức (16,1%), Thụy Điển (16,1%), Vương quốc Anh (13,8%), Tây Ban Nha (13,1%), Chile (11,4%), New Zealand (10,9%), Ý (10,0%). Một số nước có tỷ trọng trong khoảng 5 - 10% và còn lại đa phần dưới 5%. Thậm chí nhiều nước dưới 1%. 

Có thể rút ra nhận xét rằng, tuy có sự phát triển nhanh, nhưng đến nay NLTT vẫn chỉ chiếm tỷ trọng rất thấp (dưới 10%) trong tổng tiêu thụ NLSC của toàn thế giới, các khu vực và nhóm nước, chỉ có một số ít nước, chủ yếu thuộc EU có tỷ trọng trên 10%.

II. Sản xuất điện từ năng lượng tái tạo

Sản lượng điện sản xuất từ năng lượng tái tạo năm 2019 của thế giới, các khu vực và một số nước đại diện được trình bày trong bảng 2.

Bảng 2:

Nguồn: [1] và tính toán của tác giả.

Bảng số liệu trên cho thấy:

Năm 2019, sản lượng điện NLTT của thế giới tăng 13,7% so với 2018, thấp hơn mức tăng bình quân 16,2% trong giai đoạn 2008 - 2018. Như vậy, tốc độ tăng có sự suy giảm. 

Các khu vực đều có sự tăng trưởng, tuy nhiên với mức tăng thấp hơn mức tăng bình quân giai đoạn 2008 - 2018 (ngoại trừ CIS, Trung Đông, châu Phi) là các khu vực có quy mô điện NLTT còn hết sức nhỏ.

Các nước đều có sự tăng trưởng điện NLTT, thậm chí một số nước tăng cao, tuy nhiên nhiều nước có mức tăng giảm so với mức tăng bình quân trong giai đoạn 2008 - 2018, nhất là những nước có sản lượng điện NLTT quy mô lớn. 

Tỷ trọng sản lượng điện NLTT trong tổng sản lượng điện của thế giới đã tăng từ 9,3% năm 2018 lên 10,4% năm 2019. Trong đó, các khu vực: Bắc Mỹ từ 9,6% lên 10,6%, Trung và Nam Mỹ từ 12,0% lên 13,8%, châu Âu từ 18,7% lên 20,9%, CIS từ 0,17% lên 0,2%, Trung Đông từ 0,6% lên 1,1%, châu Phi từ 3,7% lên 5,2%, OECD từ 13,0% lên 14,5%, ngoài OECD từ 6,6% lên 7,5%, EU từ 21,5% lên 28,9%.    

Một số nước đạt tỷ trọng trên 30%: Đức (36,6%), Anh (35,0%).

Trên 20%: Tây Ban Nha (28,1%), New Zealand (24,2%), Ý (23,8%).

Trên 15,0%: Thụy Điển (19,8%), Brazil (18,8%), Úc (15,5%).

Trên 10%: Thổ Nhĩ Kỳ (14,7%), Philipin (13,5%), Nhật Bản (11,7), Thái Lan (11,5%), Mỹ (11,1%), Mexico (10,4%).

Còn lại các nước có tỷ trọng dưới 10%, trong đó đa phần dưới 5%.

Các nước có tỷ trọng điện NLTT cao chủ yếu là các nước giàu, có nền kinh tế phát triển, thu nhập GDP bình quân đầu người cao và giá điện cao, đồng thời phải có nguồn điện truyền thống ổn định, tin cậy chiếm một tỷ trọng nhất định đi kèm, nhất là các nước EU (tại đây còn có lợi thế lưới điện kết nối trong khối để điều tiết cân đối cung cầu và tỷ trọng điện gió cao) [2,3].

Ví dụ ở Đức, trong 3 năm (2015 - 2017), tỷ trọng sản lượng và tỷ trọng công suất của nguồn điện gió, điện mặt trời và điện than trên tổng sản lượng , cũng như tổng công suất nguồn điện như sau:

Bảng 3:

Như vậy, như bảng 3, nguồn điện than bình quân mỗi năm chỉ chạy 4.655 - 4.905 giờ, thay vì lẽ ra phải chạy 6.000 - 6500 giờ/năm, có nghĩa là:

Thứ nhất: Điện mặt trời và điện gió phải tạo ra công suất lớn hơn nhiều để phát ra một sản lượng điện nhất định.

Thứ hai: Điện than vừa hoạt động, vừa dành một phần làm nhiệm vụ “canh chừng” cho điện mặt trời, điện gió. 

Một số nước khác có tỷ trọng điện NLTT cao chủ yếu nhờ nguồn điện NLTT khác và điện gió có độ ổn định tốt hơn chiếm tỷ trọng cao như Brazil, Thái Lan (xem bảng 3).   

Cơ cấu sản lượng điện NLTT và mức tăng theo từng nguồn năm 2019 của các khu vực và một số nước đại diện được nêu ở bảng 4.

Bảng 4:

Nguồn: [1] và tính toán của tác giả.

Qua bảng trên có thể rút ra một số nhận xét như sau:

Nguồn điện gió chiếm tỷ trọng chính trong NLTT trên phạm vi toàn thế giới (51%) và các khu vực: Bắc Mỹ (61,5%); Trung và Nam Mỹ (38,2%); châu Âu (55,2%); châu Á (44,9%); các nhóm nước OECD (52,1%); ngoài OECD (49,5%) và EU (56,1%).

Tại các nước: Canada (69,4%), Mexico (46,6%), Mỹ (61,9%), Brazil (47,4%) (tương đương với nguồn điện NLTT khác - 47,8%), Pháp (62,8%), Đức (56,2%), Tây Ban Nha (72,5%), Thụy Điển (59,2%), Thổ Nhĩ Kỳ (47,9%), Anh (56,5%), Úc (47,4%), Trung Quốc (55,4%), Ấn Độ (46,9%). 

Nguồn điện mặt trời chiếm tỷ trọng chính trong NLTT tại: Trung Đông (89,5%), CIS (45,5%), châu Phi (43,0%), Úc (43,8%) đứng sau điện gió là  47,4%.

Nguồn điện các loại NLTT khác chiếm tỷ trọng chính tại một số nước: Indonesia (98,1%), Thái Lan (64,0%), Hàn Quốc (49,0%), Brazil (47,8%), chiếm vị trí thứ 2 tại: Nhật Bản (30,8%), Ý (34,3%), Thụy Điển (39,0%), Anh (32,3%).

Từ phân tích trên đây cho thấy, cơ cấu nguồn điện NLTT phụ thuộc chủ yếu vào tiềm năng, lợi thế của từng nguồn NLTT tại từng nước.

III. Vấn đề tham khảo cho Việt Nam

Qua bức tranh toàn cảnh phát triển NLTT năm 2019 của thế giới, khu vực, nhóm nước và các nước đại diện có thể rút ra một số điều tham khảo cho Việt Nam như sau:

Thứ nhất: Phát triển năng lượng tái tạo nói chung và sản xuất điện từ NLTT nói riêng là xu thế tất yếu hiện nay trên thế giới vừa để đáp ứng nhu cầu năng lượng ngày càng tăng, vừa đảm bảo thân thiện với môi trường và ứng phó hiệu quả với biến đổi khí hậu.

Thứ hai: Với quy mô, tốc độ, tỷ trọng và cơ cấu của NLTT có sự khác nhau giữa các khu vực và giữa các nước, cho thấy tuy phát triển NLTT là tất yếu, nhưng các nước trên thế giới không phải “xếp hàng ngang cùng tiến” mà mỗi nước có lộ trình, bước đi, cách thức khác nhau phù hợp với hoàn cảnh, điều kiện cụ thể của từng nước theo tinh thần “liệu cơm gắp mắm”.

Thứ ba: Không có một cơ cấu, tỷ trọng NLTT hợp lý giống nhau cho tất cả các nước và thống nhất cho mọi thời kỳ. Điều cơ bản là phải đảm bảo an ninh năng lượng trên cơ sở đáp ứng đồng thời các yêu cầu: Cung cấp năng lượng đủ, kịp thời, ổn định, tin cậy, bảo vệ môi trường và giá cả phù hợp với khả năng chịu đựng của nền kinh tế, cũng như khả năng chi trả của người dân.

Theo đó, có chiến lược phát triển năng lượng nói chung, cũng như NLTT nói riêng, phù hợp với từng nước và từng thời kỳ, trong đó xác định cơ cấu hợp lý là bài toán thường xuyên phải cập nhật các dữ liệu mới có liên quan phù hợp với bối cảnh mới.

Thứ tư: Để phát triển NLTT một cách hiệu quả và bền vững cần phải: 

1/ Xác định đúng và khai thác hợp lý tiềm năng, lợi thế của từng nguồn NLTT sẵn có trong nước.

2/ Có các giải pháp đồng bộ về quy hoạch - kinh tế - kỹ thuật - cơ sở hạ tầng ứng phó thích hợp với đặc điểm của các nguồn NLTT nói chung và từng nguồn NLTT nói riêng, nhất là tạo điều kiện thuận lợi trong giai đoạn khởi nghiệp, hạn chế đến mức tối thiểu các tác động phát sinh bởi tính “đỏng đảnh” và phát huy tối đa nguồn cung dồi dào mang tính thời điểm và theo địa bàn của chúng./.

[*] HỘI ĐỒNG PHẢN BIỆN TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM; KHOA QUẢN LÝ CÔNG NGHIỆP VÀ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC HÀ NỘI

Tài liệu tham khảo:

[1] BP Statistical Review of World Energy 2019 và 2020.

[2] Nguyễn Cảnh Nam: Chính sách giá điện thế giới: Tham khảo cho trường hợp Việt Nam. 

[3] Lã Hồng Kỳ - Đỗ Thị Minh Ngọc: Đề xuất định hướng cơ cấu nguồn điện cho Quy hoạch VIII.