Những vấn đề cần ưu tiên trong ‘Chiến lược phát triển năng lượng’ [Kỳ 17]

Những vấn đề cần ưu tiên trong ‘Chiến lược phát triển năng lượng’ [Kỳ 1]
Những vấn đề cần ưu tiên trong ‘Chiến lược phát triển năng lượng’ [Kỳ 2]
Những vấn đề cần ưu tiên trong ‘Chiến lược phát triển năng lượng’ [Kỳ 3]
Những vấn đề cần ưu tiên trong ‘Chiến lược phát triển năng lượng’ [Kỳ 4]
Những vấn đề cần ưu tiên trong ‘Chiến lược phát triển năng lượng’ [Kỳ 5]
Những vấn đề cần ưu tiên trong ‘Chiến lược phát triển năng lượng’ [Kỳ 6]
Những vấn đề cần ưu tiên trong ‘Chiến lược phát triển năng lượng’ [Kỳ 7]
Những vấn đề cần ưu tiên trong ‘Chiến lược phát triển năng lượng’ [Kỳ 8]
Những vấn đề cần ưu tiên trong ‘Chiến lược phát triển năng lượng’ [Kỳ 9]
Những vấn đề cần ưu tiên trong ‘Chiến lược phát triển năng lượng’ [Kỳ 10]
Những vấn đề cần ưu tiên trong ‘Chiến lược phát triển năng lượng’ [Kỳ 11]
Những vấn đề cần ưu tiên trong ‘Chiến lược phát triển năng lượng’ [Kỳ 12]
Những vấn đề cần ưu tiên trong ‘Chiến lược phát triển năng lượng’ [Kỳ 13]
Những vấn đề cần ưu tiên trong ‘Chiến lược phát triển năng lượng’ [Kỳ 14]
Những vấn đề cần ưu tiên trong ‘Chiến lược phát triển năng lượng’ [Kỳ 15]
Những vấn đề cần ưu tiên trong ‘Chiến lược phát triển năng lượng’ [Kỳ 16]

KỲ 17: THIÊN NHIÊN, CON NGƯỜI VÀ NĂNG LƯỢNG [PHẦN 1]

Câu hỏi đầu tiên: Thưa ông, năng lượng có vai trò như thế nào trong cuộc sống của chúng ta?

TS. Nguyễn Thành Sơn: Nếu như ngày xưa, V.I. Lê Nin đã chỉ ra một cách kinh điển: “Than là bánh mỳ của công nghiệp”, ngày nay chúng ta có thể ví năng lượng (NL) đối với nền kinh tế - xã hội giống như máu đối với cơ thể sống. Nhiên liệu và nguyên liệu là thức ăn của nền kinh tế.

Không phải ngẫu nhiên, trong suốt hơn 300 năm qua, kể từ khi bắt đầu cuộc Cách mạng Công nghiệp lần thứ Nhất (CMCN #1), NL luôn là vấn đề được coi trọng hàng đầu ở mọi quốc gia. Trong Thế chiến lần II, sau khi đè bẹp châu Âu, Hitler chiếm ngay các mỏ dầu ở Rumani để nuôi chiến tranh.

Trước đó, vì ở Đức chỉ có than đá, các nhà khoa học Đức đã phải chế biến than rắn thành nhiên liệu lỏng với sản lượng khổng lồ (kể cả so với ngày nay) mỗi năm khoảng 200.000 tấn, nhưng vẫn không đủ. Khi tràn qua phía Đông, giáp mặt với Stalin, nhu cầu nhiên liệu NL càng tăng lên nhanh, Hitler đã phải dồn quân về vùng Caucasus - quê của Stalin để hòng chiếm nguồn dầu mỏ ở đây. May cho nhân loại, ý đồ này của Hiler đã bi Zucop - học trò của Stalin chặn đứng.

Sau khi mở mặt trận thứ hai, việc làm đầu tiên của Churchill là hy sinh hàng trăm máy bay của Anh chỉ để ném bom cơ sở lọc dầu của Hiler ở Rumani, nhưng đã bị Đức vô hiệu hóa. Trong kinh tế cũng tương tự, càng phát triển hay càng muốn phát triển, chúng ta càng phải quan tâm trước hết đến các nguồn NL. Chỉ khi dân số không gia tăng, kinh tế không cần phát triển và xã hội không cần tiến bộ, vai trò của NL mới bị lu mờ.

Ông có thể cho biết, vấn đề năng lượng đã bắt đầu được quan tâm từ khi nào?

TS. Nguyễn Thành Sơn: Như chúng ta đã biết, để phục vụ cho các nhu cầu của mình, trong đó có nhu cầu về năng lượng, con người phải khai thác các nguồn tài nguyên thiên nhiên (TNTN), trong đó có nguồn tài nguyên khoáng sản (TNKS).

Từ những năm 70 của thế kỷ trước, nền kinh tế toàn cầu đã bắt đầu cảm nhận thấy sự cạn kiệt của nguồn TNKS. Trong giai đoạn 1960-1980, nguồn NL từ TNKS đã được các quốc gia khai thác với tốc độ nhanh, đặc biệt là khí thiên nhiên và dầu mỏ. Điều này đã dẫn tới một thảm họa là than đá, dầu mỏ và khí thiên nhiên đã được sử dụng một cách rất lãng phí. Trong khi đó, kết quả “kiểm toán” của các nhà khoa học đã cho thấy, trữ lượng TNKS, té ra, rất hữu hạn so với tiềm năng của nó, điều kiện khai thác TNKS ngày càng khó khăn và việc khai thác ngày càng trở nên đắt đỏ. Từ đó, vấn đề NL đã bắt đầu được đặt ra trên phạm vi toàn cầu.

Vậy theo ông, đâu là thách thức của Việt Nam?

TS. Nguyễn Thành Sơn: Thách thức lớn nhất đối với Việt Nam (VN) là chúng ta đã ngộ nhận về tiềm năng TNKS của mình. Cái gì cũng “nhất, nhì” thế giới, trong khi, so với thế giới chúng ta chẳng có gì đáng kể.

Ở VN trước đây, TNKS, đặc biệt là than và dầu mỏ đã được khai thác nhiều hơn mức cần thiết, và được xuất khẩu ở dạng thô với giá rẻ mạt, mặc dù trữ lượng còn lại chẳng bao nhiêu. Giống như ‘con nhà nghèo nhưng lại đốt tiền’. Thách thức lớn thứ hai đối với VN hiện nay là ‘đói nhưng lại đi chợ muộn’. Khi lợi thế về TNKS của nền kinh tế (dựa quá nhiều vào xuất khẩu dầu thô) đã hết, VN bắt đầu phải nhập khẩu NL ngày càng nhiều, từ than đá đến xăng dầu và cả khí hóa lỏng, thì “chợ” NL trên thế giới đã “hết hàng”. Các công ty đầu sỏ về khai thác nhiên liệu NL đã phân chia với nhau xong mọi nguồn TNKS, và họ đang lũng đọan giá NL trên “chợ”. Chúng ta đã “chậm chân” trong việc đầu tư ra nước ngoài để khai thác các nguồn NL, đặc biệt là các dự án thủy điện của Lào và khí hóa lỏng ở vùng viễn Đông của Nga. Đây là điều rất đáng tiếc. VN đã và đang không thể nhập khẩu NL với giá rẻ (kể cả mua điện từ Lào).

Nhưng dù sao thì “muộn còn hơn không khi nào”, thưa ông?

TS. Nguyễn Thành Sơn: Đúng vậy, nhưng đó là câu châm ngôn rất vị tha của người Nga. Còn thị trường NL thì “chị không đi, chợ vẫn vui”. Đáng lẽ, thay vì đầu tư khai thác dầu mỏ ở Venezuela, nếu chúng ta tham gia đầu tư dự án khí hóa lỏng “Sakhalin 3” ở vùng Viễn Đông của Nga thì vấn đề đã khác hẳn.

Sau đợt khảo sát, tìm hiểu về khả năng hợp tác với Nga để khai thác than ở quần đảo Sakhalin, thấy việc khai thác than không khả thi, tôi đã có đề xuất với lãnh đạo về dự án LNG “Sakhalin-3”. Rất tiếc là không ai để ý cả. Chính phủ Nhật Bản đã nhanh chân hơn rồi.

Vậy, theo ông, chiến lược về đảm bảo an ninh năng lượng của Việt Nam nên như thế nào?

TS. Nguyễn Thành Sơn: Đối với VN, nói “an ninh năng lượng” thì có vẻ “câu” “chữ” quá. Nên nhìn thẳng vào thực tế, đó là vấn đề đảm bảo các nguồn cung cấp NL lâu dài, khả thi và bền vững.

Trước hết, nếu nói về nguồn NL “lâu dài”, thì cả thế giới đều hiểu (tuy có một vài người ở VN không hiểu), đó là than đá. “Tuổi thọ” của than đá (và của các nguồn NL nói chung) được tính bằng trữ lượng chắc chắn đã thăm dò được hiện có chia (:) cho sản lượng khai thác hàng năm. Theo cách tính như vậy của thế giới, than đá sẽ còn “thọ” khoảng 300 năm nữa, dầu mỏ khoảng 30-40 năm, khí thiên nhiên khoảng 40-50 năm.

Thứ hai, nói về nguồn NL “khả thi”, ở VN cũng như trên thế giới, khả thi nhất (dễ khai thác và khai thác rẻ nhất) vẫn là thủy điện. Rất tiếc, thực tế ở VN, do lĩnh vực thủy lợi gần đây (kể từ sau khi xây dựng xong hồ Kẻ Gỗ ở miền Trung và hồ Dầu Tiếng ở miền Nam) chỉ biết “ăn bám” vào thủy điện, không tự phát triển được, đã gây ra nhiều nỗi oan gia cho thủy điện, đến mức nhiều dự án thủy điện đã bị “loại ra khỏi qui hoạch” một cách rất vô trách nhiệm.

Thứ ba, nếu nói về nguồn NL “bền vững” thì ai cũng chỉ ra được ngay là các nguồn sinh khối, gió và mặt trời (hay còn gọi là nguồn NL tái tạo). Loài người đã và đang khai thác các nguồn NL này từ lâu rồi, nhưng chỉ đơn giản là sử dụng chúng một cách trực tiếp (ví dụ, sinh khối thì để nấu ăn, gió - làm thuyền buồm, mặt trời - phơi quần áo). Còn nếu khai thác các nguồn NL này để sử dụng một cách gián tiếp (thông qua phát điện) thì không hề đơn giản, giá thành rất cao.

Tại sao, như ông nói, loài người đã quen dùng các nguồn năng lượng tái tạo này từ lâu rồi, mà sao hiện nay chúng ta vẫn chưa khai thác chúng một cách có hiệu quả?

TS. Nguyễn Thành Sơn: Chúng ta chưa thể khai thác các nguồn NL tái tạo một cách có hiệu quả được vì loài người hiện nay vẫn còn đang tồn tại trong “Nền văn minh số 0”. Trong “Nền văn minh số 0” loài người chỉ biết tuân theo các qui luật cơ bản của tự nhiên, như qui luật bảo toàn và chuyển hóa NL, qui luật về cân bằng vật chất, qui luật vận vật hấp dẫn v.v... và theo các học thuyết cơ bản, như thuyết tiến hóa, thuyết đấu tranh giai cấp, thuyết vụ nổ lớn, hay hố đen... 

Nói cụ thể hơn, trong công nghệ chuyển đổi năng lượng, từ động năng (của gió), hay quang năng (của mặt trời), hay thế năng (của đập thủy điện) hay nhiệt năng (của than, dầu, khí, uranium) sang thành điện năng cho dễ sử dụng, thì chúng ta chưa thể vượt ra khỏi các định luật cơ bản nêu trên. Vì vậy, hiệu suất chuyển đổi NL còn rất thấp và giá thành cao.

Nhưng tại sao nền văn minh hiện nay vẫn được các nhà khoa học coi là “Nền văn minh số 0”?

TS. Nguyễn Thành Sơn: Các nhà khoa học - đúng ra là các nhà triết học (các triết gia) gọi nền văn minh hiện nay là “số 0” dựa trên sự phân tích một cách có hệ thống mối quan hệ quan trọng nhất trong bất cứ nền văn minh nào - đó là mối quan hệ giữa con người với thiên nhiên. Mối quan hệ con người - thiên nhiên đã và đang trải qua một quá trình phát triển.

Từ thời “đồ đá”, cơ thể con người hoàn toàn hòa nhập với thiên nhiên, sang thời kỳ “đồ đồng”, “đồ nhôm” và chủ yếu là “đồ sắt”, con người đã bắt đầu khai thác thiên nhiên để phục vụ cho các nhu cầu sống còn của mình. Quá trình phát triển của mối quan hệ “con người - thiên nhiên” đã trải qua nhiều giai đoạn.

Giai đoạn 1 - cách đây khoảng 30 thiên niên kỷ (30.000 năm), con người làm quen và thích nghi với thiên nhiên và hoạt động chủ yếu là thu lượm và săn bắt thức ăn.

Giai đoạn 2 - cách đây khoảng 7 thiên niên kỷ, con người chuyển từ săn bắt hái lượm sang canh tác trồng trọt - tức là con người bắt đầu cố gắng làm thay đổi thiên nhiên.

Giai đoạn 3 - từ Thế kỷ thứ 9 đến Thế kỷ 17, con người bắt đầu sản xuất thủ công (làm ra các mặt hàng bằng tay, chủ yếu dựa trên các nguồn NL tái tạo). Khi hàng hóa xuất hiện đã xuất hiện sự cạnh tranh và dẫn tới các cuộc xung đột, giao tranh đầu tiên.

Giai đoạn 4 - từ Thế kỷ 18 đến Thế kỷ 19, con người cố gắng để khai thác thiên nhiên chủ yếu là các nguồn NL hóa thạch để phục vụ cho 3 cuộc cách mạng công nghiệp (1, 2, 3) đã lần lượt nổ ra.

Giai đoạn 5 - chủ yếu từ nửa cuối của Thế kỷ 20 đến nay, mối quan hệ “con người - thiên nhiên” đang chuyển sang một giai đoạn mới - đối mặt với thiên nhiên, nhưng, cũng chỉ trong khuôn khổ của Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4.

Vậy “đối mặt với thiên nhiên” là gì? Sau giai đoạn 5 “đối mặt” này, giai đoạn 6 sẽ là gì? Và khi nào loài người sẽ chuyển sang “Nền văn minh số 1”, thưa ông?

TS. Nguyễn Thành Sơn: Trong Giai đoạn 5, hiện chúng ta đang chứng kiến mối quan hệ con người - thiên nhiên trong tình trạng đối mặt với các cái gọi là “vấn đề toàn cầu”. Trong số các vấn đề toàn cầu hiện nay, nguy hiểm nhất là “chiến tranh”, quan trọng nhất - “năng lượng”, thiết thực nhất - “lương thực”, khó khăn nhất - “tôn giáo”, nhắc đến nhiều nhất là “sinh thái”, mỏng manh nhất - “nhân khẩu học”, lúc nhớ lúc quên nhấ t- “nước ngọt” v.v...

Vì vậy, Giai đoạn 6 trong sự phát triển mối quan hệ con người - thiên nhiên sẽ là giai đoạn quay trở lại với thiên nhiên, nhưng ở mức độ cao hơn. Tức là, con người phải tự giải quyết hàng loạt các mâu thuẫn do chính mình gây ra, gồm: mâu thuẫn khách quan giữa con người và thiên nhiên; mâu thuẫn về văn hóa và thế giới quan trong xã hội của loài người; mâu thuẫn giữa gia tăng dân số theo cấp số nhân với tăng trưởng lương thực theo cấp số cộng; mâu thuẫn giữa phát triển “như vũ bão” của KHKT với sự trì trệ của triết học-chính trị; và đặc biệt là mâu thuẫn giữa nhu cầu sử dụng nhiên liệu NL ngày càng tăng với trữ lượng TNKS có hạn.

Nếu nhanh nhất, giai đoạn 6 sẽ thể hiện rõ từ sau năm 2100. Và như vậy, nếu gặp may, loài người sẽ chuyển sang “Nền văn minh số 1” sau năm 2100.

Ông nói “nếu gặp may” nghĩa là thế nào? Còn nếu “không gặp may” thì sao?

TS. Nguyễn Thành Sơn: Nghĩa là xuất hiện những con người thực sự là các “đức thánh sống” trong mọi lĩnh vực, giống như Hippocrates, Aristotle trong triết học; Galileo, Newton, Einstein trong khoa học; Volta, Tesla trong kỹ thuật; Adam Smith, Bill Gates trong kinh tế; Teresa, Mandela trong xã hội v.v...

Còn nếu không gặp may, và cả khi gặp may thì, ngoài việc quay trở lại với thiên nhiên, con người vẫn phải biết tự điều chỉnh mình và hoàn thiện mình.

Ví dụ, tiết kiệm NL cần phải trở thành một đức tính của con người. Trong quá khứ, và ngay cả hiện nay, ở VN chúng ta đang chứng kiến sự lãng phí về NL do chính con người gây ra. Nền kinh tế VN đã trải qua thời kỳ bao cấp quốc tế về NL: Trong chiến tranh, xăng, dầu được “xài” gần như “miễn phí” từ viện trợ của Liên Xô; công cuộc đổi mới của chúng ta (cho đến nay) vẫn đang trong giai đoạn NL “giá thấp” kéo dài của thế giới. Vì vậy, ở VN đã hình thành một nền kinh tế tiêu tốn nhiều năng lượng, một xã hội không biết tiết kiệm năng lượng và một thói quen lãng phí NL.

Trong lĩnh vực năng lượng, ông dự báo mối quan hệ “con người - thiên nhiên” sẽ như thế nào?

TS. Nguyễn Thành Sơn: Rất may, trong lĩnh vực NL, mối quan hệ “con người - thiên nhiên” phát triển nhanh hơn trong các lĩnh vực khác và giai đoạn 6 được bắt đầu sớm hơn.

Từ những năm 70 của Thế kỷ 19, con người đã biến nhiệt năng thành điện năng không dựa trên nguyên lý lò hơi - tua bin, hay chu trình carnot. Nhiều loại máy phát điện dựa trên các nguyên lý hoàn toàn mới đã ra đời và sẽ được sử dụng rộng rãi. Máy phát điện với pin nhiên liệu có hệ số công hữu ích khoảng 70% cao gấp 2 lần so với các máy phát điện thông thường, không có tiếng ồn, không cần sửa chữa, pin nhiên liệu lâu nay vẫn được dùng trong các tầu vũ trụ, đã được sử dụng ngày càng nhiều trong dân sự với tổng công suất vài chục triệu kW.

Ở New York và Tokyo đã có các trạm phát điện bằng pin nhiên liệu. Các nhà khoa học Liên Xô (trước đây) đã phát minh ra máy phát điện từ thủy động (magnetohydrodynamic - MHD). Năm 1971, máy phát MHD đầu tiên trên thế giới đã được đưa vào sử dụng ở ngay Moscow với công suất 25 MW. Đây là máy phát điện có hệ số công hữu ích khá cao, không có chất thải ra môi trường, có tính linh hoạt cao, khởi động nhanh.

Tương tự, máy phát điện cryogenic có rotor được làm mát bằng khí helium lỏng có hệ số công hữu ích rất cao, kích thước gọn nhẹ, có phiên bản đầu tiên đã được ra đời từ thời Liên Xô, hiện Nhật, Mỹ và một số nước khác cũng đang nghiên cứu phát triển.

Còn trong tương lai, để thay thế than, dầu, khí, con người sẽ chuyển sang khai thác và sử dụng hydro làm nhiên liệu. Từ những năm 1990, hãng xe Mazda đã chế tạo mẫu xe đầu tiên chạy bằng hydro tương đối thành công. Máy phát điện hóa học là những pin nhiên liệu hoạt động dựa trên phản ứng hóa học của hydro với ô xy. Khi được đốt, hydro sẽ giải phóng năng lượng hóa học để chuyển thành điện năng và tạo ra “chất thải” là nước sạch. Việc sử dụng hydro thay cacbon sẽ cho phép giải quyết vấn đề NL và nguyên liệu của loài người.

Ông dự báo như thế nào về nền năng lượng của thế giới đến năm 2045 và tầm nhìn đến năm 2100?

TS. Nguyễn Thành Sơn: Theo tôi, dự báo đến năm 2045, tổng nhu cầu NL của loài người khoảng 15-20 tỷ tấn dầu qui đổi. Trong đó, nhu cầu của các nước đang phát triển sẽ tương đương với các nước phát triển. Đây là một trạng thái cân bằng không đáng có. Điều đáng lo ngại của các nhà khoa học khi đưa ra các dự báo về NL là, các nước phát triển rất quan tâm tới sự cạn kiệt ngày càng nhanh của nhiên liệu hóa thạch, còn các nước đang phát triển như VN, thì ngược lại. Còn về “tầm nhìn” đến năm 2100, tôi vẫn hy vọng trong cân bằng NL của loài người hai nguồn NL “tái tạo” và “hóa thạch” sẽ tự cân bằng với nhau.

Nhưng, nhiều người vẫn dự báo nguồn năng lượng tái tạo sẽ sớm thay thế nguồn năng lượng hóa thạch, đặc biệt là ở Việt Nam. Ông nhìn nhận vấn đề này như thế nào?

TS. Nguyễn Thành Sơn: Tôi không tin được. Ngay như Mỹ - nền kinh tế số 1, theo qui hoạch chính thức của nhà nước Mỹ, đến năm 2050 cơ cấu của sản lượng điện phát ra như sau: Than - 17,22%; dầu - 0,13%; khí thiên nhiên - 38,85%; nguyên tử - 12,33%; NL tái tạo (kể cả thủy điện) - 31,12%; và các nguồn khác - 0,36%.

Việt Nam có thừa “khát vọng”, nhưng chắc không thể qua mặt Mỹ được. Nhất là trong lĩnh vực NL mặt trời, Mỹ và Nga từ lâu đã tự làm ra được các tấm pin mặt trời hiệu suất cao để sử dụng trên các con tầu vũ trụ, với chất lượng khác hẳn so với các PV đang được lắp ráp ồ ạt ở Bắc Ninh, Bắc Giang của Việt Nam.

Ông so sánh các nguồn năng lượng như thế nào?

TS. Nguyễn Thành Sơn: Kể cả “tái tạo” hay “hóa thạch” cũng đều là nguồn NL của thiên nhiên cả. Sai lầm của con người nói chung là hay ngộ nhận, và gán ghép một cách cảm tính không có cơ sở khoa học, theo kiểu “tái tạo” là “sạch” và “vô hạn”, còn “hóa thạch” là “bẩn” và “có hạn”. Mẹ Thiên nhiên đâu có nói như vậy. Nguồn NL tái tạo không phải là vô hạn và sạch, ngược lại nguồn NL hóa thạch đâu có phải là hữu hạn và bẩn.

Ví dụ, nguồn NL mặt trời: Phản ứng nhiệt hạch trên mặt trời có thể là vô hạn, nhưng diện tích trái đất là hữu hạn. Đâu có phải chỗ nào cũng lắp được pin mặt trời (PV), còn phải canh tác, đánh bắt hải sản, làm đường giao thông đi lại, dịch vụ, văn hóa vui chơi, hít thở v.v... Diện tích còn lại không phải chỗ nào có nắng là lắp được PV.

Nên nhớ rằng, trong quá trình phát điện, các PV phải được bảo dưỡng, thay thế, đặc biệt là phải được rửa sạch thường xuyên. Vì vậy, PV không nên lắp trên các vùng đồi núi khó tiệm cận và xa nguồn nước để rửa. Chỉ có các diện tích đất dễ tiệm cận là thuận lợi cho việc phát triển các dự án PV.

Vừa rồi rất may, Thủ tướng đã chỉ đạo rất thông minh là “chốt cứng” diện tích đất canh tác ở VN là 3,5 triệu hecta.

Còn nguồn điện năng lượng mặt trời, thưa ông?

TS. Nguyễn Thành Sơn: Nhìn qua thì rất “đẹp”, nhưng nhìn kỹ thì hơi “khó nhằn”. Nhìn chung, các dự án PV chỉ có 2 nhược điểm rất cơ bản là diện tích chiếm đất rất cao và hiệu suất chuyển đổi NL lại rất thấp.

Diện tích chiếm đất của PV lớn vì cường độ sản xuất năng lượng thấp. Con số gần đúng sẽ như thế này: Nếu dùng một diện tích trên 100 ha cho điện mặt trời, chúng ta có thể có được tổng công suất lắp đặt (DC) khoảng 100 MW, nhưng công suất phát lên lưới (AC) chỉ khoảng 75 ÷ 80MW (tùy thuộc vào loại PV và loại biến tần được sử dụng).

Hiệu suất điện tối đa của các PV phát điện một mặt (loại phổ biến nhất) hiện nay khoảng 20 ÷ 22%. Ví dụ, hiệu suất chuyển đổi quang năng thành điện năng của các PV do hãng Panasonic của Nhật chế tạo loại VBHN240SJ25 có hiệu suất điện tối đa 19%, loại VBHN330SJ47-J53 có hiệu suất điện tối đa cao nhất cũng chỉ 19,7%.

Hiệu suất điện tối đa được đánh giá trong các điều kiện tiêu chuẩn (STC) ở nhiệt độ 20 độ C trong phòng thí nghiệm, còn trên thực địa, nhiệt độ càng cao (nhiều nắng quá), sản lượng điện càng giảm. Bình quân (theo các khai báo của nhà chế tạo), khi nhiệt độ tăng 1 độ C, công suất điện sẽ giảm 0,25%, điện áp giảm 0,13%, và dòng điện sẽ tăng lên 0,03%.

Vì vậy, có nhiều nắng không phải là lợi thế để phát triển các dự án PV, như mọi người vẫn lầm tưởng. Nên nhớ rằng, các mức suy giảm trên là tính theo nhiệt độ làm việc (phát điện) của các tế bào quang điện, chứ không phải nhiệt độ môi trường không khí. Bình thường thì nhiệt độ làm việc bằng nhiệt độ môi trường không khí. Nhưng khi phát điện, nhiệt độ của các tế bào quang điện (do quá trình hấp thụ nhiệt và trao đổi nhiệt) sẽ cao hơn so với nhiệt độ không khí.

Nhiều nhà chế tạo khai báo các thông số kỹ thuật của PV cao để dễ tiêu thụ hàng ế thôi. Loại PV nào được người bán khai báo trong các tài liệu có hiệu suất trên 22% cần được xem kỹ. Đặc biệt khi được quảng cáo “giá rất cạnh tranh”, ta cần “để mắt” đến các thông số quan trọng khác (P, U, I).

Ngoài ra, mỗi năm hiệu suất tối đa này còn sẽ giảm (do bị mỏi) khoảng 2,5%. Chưa hết, theo thống kê ở Mỹ (chủ yếu là PV trên mái nhà) mỗi năm bình quân còn phải loại ra khoảng 4,5% PV vì lỗi chế tạo. Đây là loại chất thải vô cùng khó xử lý.

Thế còn nguồn điện gió, chắc cũng có cái “hay” và cái “dở”, thưa ông?

TS. Nguyễn Thành Sơn: Ở VN, cái hay thì ít, còn cái dở thì nhiều. Chỉ tiêu quan trọng nhất, nhưng “dở” nhất của điện gió ở VN là tốc độ gió thấp. Tốc độ gió trung bình trong năm trên đất liền ven biển và trên độ cao >100m ở VN chỉ ~7m/s. Ở tốc độ gió như vậy, công suất danh định (rated power) của tua bin gió chỉ nên chọn ở mức ~2MW (tương đương với loại tua bin V110 của Vetas). Chọn mức cao hơn là “ném tiền qua cửa sổ”.

Theo tính toán, công suất phụ thuộc vào hàm bậc 3 của tốc độ gió. Còn công suất danh định được tính ở tốc độ gió danh định (thường là như nhau và ở 13m/s) và chỉ phụ thuộc vào hàm bậc hai của sải cánh tua bin. Như vậy, trong cùng một tốc độ gió bình quân, chọn công suất danh định càng cao thì chi phí đầu tư càng lớn (giá tua bin cao), nhưng công suất không tăng lên tương ứng.

Ví dụ, tua bin gió V164 có công suất danh định cao hơn 4 lần so với V110. Nhưng chúng đều được thiết kế với cùng một tốc độ gió danh định là 13m/s. Nếu tính sản lượng với tốc độ gió thực tế 7.5m/s (ví dụ ở Ninh Thuận), thì sản lượng của V164 chỉ cao hơn 2.2 lần so với V110.

Tóm lại, đối với tua bin gió, “hàm bậc ba” trên đất liền của VN thuộc loại thấp và rất thấp. Còn ngoài khơi, vấn đề “hàm bậc ba” có thể được cải thiện, nhưng những vấn đề khác lại khó “ăn” hơn (như đấu nối, quản lý, vận hành v.v...)./.

(Đón đọc kỳ tới...)

HỘI ĐỒNG PHẢN BIỆN TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM (THỰC HIỆN)