Ba giải pháp giúp giải quyết ‘bộ ba thách thức’ năng lượng ở châu Á

Mục tiêu phát thải ròng bằng ‘0’ - Mỗi giây đều đáng giá Để đạt được các mục tiêu biến đổi khí hậu đã đề ra, lượng phát thải cac-bon toàn cầu cần đạt đỉnh vào năm 2025 và sau đó giảm 50% vào cuối thập kỷ này. Tại COP26, Việt Nam đã cam kết đạt mức phát thải ròng bằng “0” vào năm 2050. Rõ ràng, hành động cấp bách và giải pháp lúc này là: Thế giới cần tăng gấp ba lần công suất năng lượng tái tạo và gia tăng mạnh mẽ về mức đầu tư (lên đến 5,7 nghìn tỷ USD mỗi năm cho tới 2030) để đạt mục tiêu hạn chế nhiệt độ nóng lên trong phạm vi 1,5 độ C (theo Thỏa thuận Paris).

Điện khí linh hoạt trong lộ trình phát thải ròng bằng ‘0’ của Việt Nam Với quá trình chuyển dịch năng lượng trong lĩnh vực sản xuất điện, phù hợp với cam kết của Việt Nam đạt phát thải ròng bằng “0” vào năm 2050, điện khí thay thế dần điện than được coi là một trong những bước khởi đầu. Tuy nhiên, với đặc thù của cân đối hệ thống điện thời gian tới, hệ số công suất của các nguồn điện khí sẽ giảm đáng kể và ảnh hưởng đến tính kinh tế của loại hình nguồn này. Một trong các giải pháp khắc phục đã được đề xuất trong Quy hoạch điện VIII là bổ sung thêm loại hình nguồn linh hoạt, trong đó có loại hình tổ máy phát dùng động cơ đốt trong ICE (Internal Combustion Engine) được cho là một lựa chọn thích hợp, như phân tích dưới đây.

Nhu cầu năng lượng châu Á tăng ít nhất 3%/năm cho đến năm 2030:

Là nơi sinh sống của hơn một nửa dân số thế giới, tốc độ phát triển kinh tế của châu Á vẫn năng động bất chấp suy thoái toàn cầu. Khi các nền kinh tế trong khu vực tăng tốc và tìm cách thực hiện các cam kết giảm cacbon, người ta ước tính nhu cầu năng lượng sẽ tăng ít nhất 3% mỗi năm cho đến năm 2030 trong bối cảnh châu Á đang trên đà phục hồi và phát triển.

Mặc dù động lực chung đầy hứa hẹn, nhưng nó không hoàn toàn phản ánh những gì đang diễn ra trên thực tế trong khu vực. Mức độ phát triển kinh tế và cơ sở hạ tầng, nguồn vốn, công nghệ khác nhau ở các thị trường châu Á cho thấy các cuộc đối thoại xung quanh quá trình chuyển đổi năng lượng ở mỗi nơi một khác. Nhật Bản khác với Úc, Trung Quốc, Ấn Độ và toàn bộ khu vực sẽ tiếp tục đối mặt với những thách thức về nhiều mặt.

Ngoài ra, châu Á cũng phải hứng chịu nhiều thiên tai hơn bất kỳ nơi nào khác (như động đất, lốc xoáy, lũ lụt) thường ảnh hưởng đến cuộc sống của hàng trăm triệu người, vốn vẫn chưa có cơ hội tiếp cận cơ bản với nguồn điện đáng tin cậy và tiết kiệm chi phí.

Trong bối cảnh cuộc khủng hoảng năng lượng đang diễn ra, cần có hành động táo bạo, toàn diện và bền vững để giải quyết 3 vấn đề thách thức về năng lượng mà châu Á phải đối mặt. Quá trình chuyển đổi hiệu quả sang năng lượng tái tạo sẽ là một hành trình trường kỳ và gian khổ. Nó sẽ đòi hỏi một chiến lược với 3 hướng chính là đổi mới công nghệ, quan hệ đối tác bền vững và các chính sách hỗ trợ của chính phủ.

Điện khí là một giải pháp:

Các chuyên gia GE nhấn mạnh tầm quan trọng của ngành sản xuất điện ở châu Á - nơi thải ra 47% lượng khí thải CO2 của khu vực. Biến đổi khí hậu đang trở thành một vấn đề được quan tâm trên toàn cầu, việc chuyển đổi sang các công nghệ sản xuất điện bền vững hơn đã trở nên tối quan trọng. Tuy nhiên, có ba yếu tố cần được xem xét để đảm bảo cung cấp điện liên tục, hay bộ ba thách thức về năng lượng, đó là tính bền vững, độ tin cậy và khả năng chi trả.

Trong số các nguồn nhiên liệu truyền thống, các chuyên gia của GE nhấn mạnh nguồn điện khí đốt đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp năng lượng ở phụ tải nền đáng tin cậy. Công nghệ này có tiềm năng được trang bị thêm để đốt cháy hỗn hợp hydro và amoniac khi có cơ sở hạ tầng cần thiết. Hydro, amoniac đều là những loại nhiên liệu đốt sạch, hiệu quả và không tạo ra lượng khí thải carbon. Với mật độ năng lượng cao, chúng có thể là nhiên liệu thay thế, cung cấp điện và có nhiều ứng dụng khác nhau phù hợp với các lĩnh vực khác nhau.

“Các công nghệ sản xuất điện bằng khí đốt thải ra ít hơn một nửa lượng khí thải CO2 so với công nghệ sản xuất điện bằng than ngày nay. Điều này tạo ra cơ hội tuyệt vời cho các quốc gia và thị trường khác nhau ở châu Á để hỗ trợ quá trình cắt giảm cacbon nhiều hơn nữa” - báo cáo nhấn mạnh.

Ví dụ, Nhà máy điện Track 4A Sultan Ibrahim của Malaysia có thể được cấu hình lại để hỗ trợ tới 50% nhiên liệu hỗn hợp hydro, trong khi Australia đang có kế hoạch nâng cấp các tua bin khí hiện có để mở rộng quy mô sản xuất điện và bổ sung cho các hoạt động phát triển năng lượng tái tạo. Sự tích hợp như vậy tạo điều kiện cho quá trình chuyển đổi hướng tới một thế giới có hàm lượng carbon thấp hơn.

Các công ty và nhà cung cấp năng lượng phải xem xét nghiêm túc việc khử cacbon ở cả giai đoạn trước và sau đốt của các nhà máy điện khí hiện tại, cũng như trong tương lai. Cần đầu tư vào quá trình trước khi đốt, sử dụng nhiên liệu như NH3, hoặc H2, cũng như sau khi đốt amoniac.

Mới đây, phân ban GE Gas hợp tác với Reliance ở Ấn Độ nghiên cứu về điện khí hóa và tận dụng các nguồn tài nguyên sẵn có. Họ cũng hỗ trợ Tập đoàn Năng lượng Quảng Đông (Trung Quốc) trong việc vận hành tua bin khí loại 9HA hiện đại với tỷ lệ hỗn hợp hydro lên tới 10%. GE đang tích cực tham gia vào việc cải tiến tích hợp chu trình hỗn hợp cho quá trình sau đốt ở Hoa Kỳ và thực hiện các dự án thu giữ, cô lập carbon ở Anh.

Hiện tại phân ban Gas Power của GE Vernova còn có công nghệ đốt cháy tỷ lệ hỗn hợp hydro ngày càng tăng và hiện đang nghiên cứu các loại lò đốt sử dụng hydro hoàn toàn. Công ty cũng đã hợp tác với nhiều đối tác công nghệ khác nhau, những đối tác cũng đang nghiên cứu quá trình đốt cháy 100% amoniac. Cả công nghệ đốt hydro, amoniac đều cho phép cung cấp năng lượng đáng tin cậy và có thể điều phối được với lượng khí thải carbon bằng không.

Đổi mới công nghệ, chính sách và quan hệ đối tác:

Đổi mới công nghệ đóng một vai trò quan trọng trong việc giải quyết bộ ba thách thức về năng lượng. Những đổi mới như vậy sẽ tạo ra hệ thống điện vững chắc, hệ thống sản xuất tiên tiến và khả năng sửa chữa nâng cao tổng thể năng lực, độ tin cậy và an ninh.

Ví dụ, tua bin khí dẫn xuất hàng không di động TM2500 của GE hỗ trợ củng cố lưới điện ở vùng Darwin - Katherine ở Australia. Tại Đài Loan, Nhà máy điện Tung Hsiao tích hợp công nghệ dẫn xuất hàng không của GE sẽ bổ sung thêm 180 MW, nâng cao độ tin cậy của hệ thống điện. Những ví dụ này cho thấy những tiến bộ công nghệ cho phép tích hợp liền mạch các nguồn năng lượng tái tạo như thế nào, mở đường cho một tương lai có hàm lượng carbon thấp hơn.

Theo GE, quá trình chuyển đổi năng lượng là một “cách tiếp cận có nhiều bên liên quan”, lưu ý rằng các chính sách sẽ phải kết hợp với đổi mới công nghệ. Sự hợp tác giữa các nhà cung cấp năng lượng, các nhà hoạch định chính sách và các công ty công nghệ là công cụ thúc đẩy các nỗ lực giảm cacbon.

“Điều quan trọng không kém đổi mới công nghệ là nhu cầu về khung chính sách phù hợp - bất kỳ khung chính sách bền vững nào cũng có thể giúp chúng ta thực hiện đầu tư đúng đắn vào công nghệ. Chìa khóa của chúng tôi là đảm bảo rằng phải có các ưu đãi và biện pháp phù hợp để hỗ trợ giảm cường độ carbon. Tính minh bạch và khả năng dự đoán của những cơ chế ưu đãi này cũng rất quan trọng vì chúng tôi đang đưa ra quyết định đầu tư trong nhiều thập kỷ kể từ khi công nghệ mới xuất hiện trên thị trường” - chuyên gia GE nhấn mạnh.

Liên quan tới công nghệ, GE đã nỗ lực phát triển, tạo ra các công nghệ tiên tiến trong các công ty năng lượng của mình, đồng thời đang hợp tác với các doanh nghiệp năng lượng khí đốt và năng lượng tái tạo để đảm bảo có thể đáp ứng những thách thức trong tương lai tại các thị trường mà họ hỗ trợ.

GE đang hợp tác với Tập đoàn IHI ở Nhật Bản để phát triển hệ thống đốt có khả năng sử dụng 100% amoniac, có thể trang bị thêm và có thể lắp phù hợp cho một số tua bin khí của họ. Các giải pháp lưới điện và công nghệ chuyển đổi năng lượng cũng đóng một vai trò quan trọng trong việc tăng tổng thể công suất, độ tin cậy và an ninh. Những điều này đảm bảo đáp ứng các khía cạnh bền vững và độ tin cậy của bộ ba thách thức về năng lượng, cho phép tích hợp năng lượng tái tạo hơn nữa ở các thị trường khác nhau.

Cuối cùng, nhìn vào lưới điện của tương lai, an ninh mạng rất quan trọng để đảm bảo nguồn cung cấp năng lượng được an toàn.

Lời kết:

Việc giải quyết bộ ba thách thức về năng lượng của châu Á: “Tính bền vững, độ tin cậy và khả năng chi trả” cần có một chiến lược toàn diện kết hợp đổi mới công nghệ, quan hệ đối tác bền vững và các chính sách hỗ trợ của chính phủ. Năng lượng khí đốt, với tiềm năng cung cấp nguồn điện cơ bản đáng tin cậy, cũng như khả năng tương thích với hỗn hợp hydro và quá trình đốt cháy amoniac, cho phép tích hợp liền mạch các nguồn năng lượng tái tạo.

Những nỗ lực khử cacbon và quan hệ đối tác cũng góp phần hơn nữa vào một tương lai năng lượng bền vững. Bằng cách tiếp cận ba hướng này, các nước châu Á có thể đạt được mục tiêu tăng trưởng kinh tế trong khi thực hiện các cam kết hành động về khí hậu./.

KHẮC NAM - CHUYÊN GIA TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM

Link tham khảo:

https://asian-power.com/sponsored-articles/asia-tackles-energy-trilemma-technology-partnerships-government-support