Biến đổi khí hậu - Phép thử trong vận hành thủy điện Việt Nam

Báo cáo nhận diện rủi ro, thách thức và gợi ý chính sách phát triển các phân ngành điện Việt Nam Để giúp các đại biểu Quốc hội tham dự Kỳ họp thứ 10 - Quốc hội khóa XV cập nhật một số thông tin tham khảo trong quá trình thảo luận, góp ý xây dựng dự án Luật, Nghị quyết của Quốc hội liên quan đến lĩnh vực điện lực, Hội đồng Khoa học Tạp chí Năng lượng Việt Nam vừa hoàn thiện Báo cáo về “Nhận diện rủi ro, thách thức và gợi ý giải pháp chính sách phát triển ngành điện của Việt Nam” - tháng 10/2025. Dưới đây là nội dung chính của Báo cáo.

Biến đổi khí hậu và hiện tượng cực đoan ngày càng gia tăng:

Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, có mạng lưới sông ngòi dày đặc với hơn 3.000 con sông lớn, nhỏ. Hệ thống thủy điện đóng vai trò quan trọng trong đảm bảo an ninh năng lượng, hiện chiếm khoảng 30% tổng công suất nguồn điện quốc gia. Tuy nhiên, biến đổi khí hậu đang làm thay đổi mạnh mẽ chế độ dòng chảy tự nhiên, gây ra nhiều khó khăn trong công tác vận hành hồ chứa.

Theo các nghiên cứu của Bộ Tài nguyên và Môi trường (năm 2023): Lượng mưa trung bình năm có xu hướng tăng nhẹ, do nhiệt độ tăng làm nước biển bốc hơi nhiều hơn, nhưng phân bố theo thời gian và không gian ngày càng bất thường. Một số khu vực miền Trung và Tây Bắc có lượng mưa cực đoan tăng 10-20% so với trung bình nhiều năm, trong khi mùa khô lại kéo dài hơn. Điều này dẫn đến sự thiếu hụt nước nghiêm trọng cho phát điện trong mùa khô và nguy cơ xả lũ khẩn cấp trong mùa mưa.

Năm 2023, Việt Nam trải qua một mùa khô khốc liệt, lượng nước về hồ chứa thấp, nhiều nhà máy thủy điện phải vận hành trong điều kiện mực nước tiệm cận, hoặc dưới mực nước chết. Hệ thống điện quốc gia chịu áp lực thiếu nguồn.

Sang năm 2024, thời tiết chuyển pha mạnh từ El Niño sang La Niña, dẫn đến mưa bão dồn dập. Siêu bão số 3 (Yagi) - mạnh nhất trong hơn 30 năm qua khi vào Biển Đông và mạnh nhất trong 70 năm khi vượt qua đảo Hải Nam - đã đổ bộ vào miền Bắc Việt Nam ngày 7/9/2024, gây ra mưa lũ vượt mức kỷ lục hơn 50 năm qua. Nhiều hồ thủy điện lớn như: Hòa Bình, Sơn La, Thác Bà, Tuyên Quang phải vận hành khẩn cấp để bảo đảm an toàn công trình, không thể cắt lũ, hoặc làm chậm lũ cho vùng hạ du. Riêng Thủy điện Thác Bà từng phải tính đến phương án phá đập phụ để phân lũ, khi nước hồ vượt khả năng xả tối đa - một tình huống cực kỳ hiếm trong lịch sử vận hành thủy điện của ngành điện.

Năm 2025 - Thời tiết cực đoan đạt đỉnh:

Năm 2025 được xem là điểm cực đại của chu kỳ thời tiết khắc nghiệt trong thập kỷ qua. Tính đến ngày 8 tháng 11, Việt Nam đã hứng chịu 13 cơn bão, trong đó siêu bão Wipha gây ra mưa lũ đặc biệt lớn tại Bắc Trung bộ - nơi trong tháng 7 hàng năm rất ít khi xuất hiện bão. Tại hồ Thủy điện Bản Vẽ, đỉnh lũ ngày 23/7/2025 vượt tần suất lũ kiểm tra p = 0,02% - tương ứng chu kỳ lặp 5.000 năm. Tuy nhiên, nhờ vận hành linh hoạt và chính xác, công trình đã cắt được khoảng 74% lưu lượng đỉnh lũ, góp phần đáng kể vào việc giảm và làm chậm lũ cho hạ du, bảo đảm an toàn công trình. Đây là thành tích vận hành xuất sắc trong điều kiện lũ vượt mức kiểm tra thiết kế.

Sau bão Wipha, các cơn bão Bualoi, Matmo, Fengshen tiếp tục đổ bộ, kết hợp hoàn lưu nhiệt đới gây mưa lớn trên diện rộng. Các hồ thủy điện ở miền Trung như: Đăk Mi 4, Sông Bung 2-4, A Vương, Sông Tranh 2, Tả Trạch, Bình Điền, Hương Điền... liên tục phải xả lũ điều tiết, đảm bảo an toàn công trình, nhưng đồng thời làm mực nước hạ du dâng cao, gây ngập úng nhiều khu vực ở Huế, Đà Nẵng và Quảng Nam.

Sự đảo chiều khí hậu và tác động đến vận hành hồ chứa:

Hiện tượng đảo pha giữa El Niño và La Niña đã làm xáo trộn quy luật tích - xả nước truyền thống của các hồ chứa. Theo quy trình vận hành liên hồ chứa khu vực miền Bắc, từ 19/9 hằng năm các hồ bắt đầu tích nước chuẩn bị mùa khô. Tuy nhiên, năm 2025, do mưa kéo dài, nhiều hồ vẫn phải xả lũ đến cuối tháng 10. Siêu bão Wipha gây lũ lịch sử ngay trong tháng 7 - thời điểm thường mới bắt đầu mùa mưa cho khu vực Bắc Trung bộ cho thấy mùa mưa đang trở nên kéo dài và bất định, làm tăng độ khó trong dự báo, điều hành và đảm bảo an toàn công trình.

Tác động trực tiếp đến vận hành hồ chứa và sản lượng điện:

Biến đổi khí hậu làm thay đổi chu kỳ và phân bố dòng chảy, khiến quy trình vận hành hồ chứa gặp nhiều khó khăn. Các hồ thủy điện lớn như: Hòa Bình, Sơn La, Bản Vẽ, A Vương thường xuyên phải điều chỉnh kế hoạch tích - xả nước ngoài lịch vận hành truyền thống.

Theo Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam (2024): Lượng nước về hồ trong mùa khô 2023 thấp hơn trung bình nhiều năm khoảng 20-25%, trong khi lượng mưa cực đoan mùa mưa lại tăng 15-30%. Sự chênh lệch này gây rủi ro kép: Thiếu nước cho phát điện mùa khô và nguy cơ xả lũ khẩn cấp trong mùa mưa.

Ảnh hưởng kỹ thuật và hiệu suất nhà máy:

Nhiệt độ nước hồ chứa tăng là một trong những hệ quả đáng chú ý của biến đổi khí hậu. Theo Trung tâm Dự báo Khí tượng Thuỷ văn Quốc gia (2024): Nhiệt độ trung bình năm 2024 của Việt Nam cao hơn 0,86°C so với giai đoạn 1991-2020. Nhiệt độ nước tại các hồ chứa tăng trung bình 0,7°C, khiến hiệu suất tua bin giảm 0,3-0,5%, tương đương giảm khoảng 350-450 GWh/năm sản lượng điện toàn hệ thống.

Ngoài ra, tần suất bão mạnh và lũ bất thường khiến chi phí bảo trì công trình thủy điện tăng 15-20% trong giai đoạn 2022-2025. Các sự cố như xói lở vai đập, bồi lấp cửa nhận nước, hoặc hư hại trạm phân phối điện cao áp xuất hiện nhiều hơn, buộc các đơn vị quản lý hồ phải đầu tư mạnh vào giám sát an toàn đập và cảnh báo sớm.

Hệ quả kinh tế, xã hội và yêu cầu quản trị rủi ro:

Tác động của biến đổi khí hậu đến thủy điện không chỉ mang tính kỹ thuật, mà còn lan tỏa đến kinh tế, xã hội. Theo Bộ Nông nghiệp và Môi trường (2025): Tổng thiệt hại do bão lũ năm 2024-2025 ước khoảng 1,3 tỷ USD, trong đó khoảng 15% liên quan đến cơ sở hạ tầng năng lượng, bao gồm đập, đường dây truyền tải và trạm biến áp.

Ngoài thiệt hại vật chất, biến đổi khí hậu còn làm gián đoạn chuỗi cung ứng nông nghiệp - năng lượng: Mưa lớn kéo dài gây ngập hơn 100.000 ha đất nông nghiệp vùng hạ du, đặc biệt ở lưu vực sông Hồng và sông Vu Gia - Thu Bồn.

Những năm gần đây, ngành năng lượng Việt Nam bắt đầu triển khai quản trị rủi ro tổng hợp (Integrated Risk Management - IRM), nhằm liên kết giữa quản lý nước, điều độ điện và phòng chống thiên tai. Việc chia sẻ dữ liệu khí tượng - thủy văn theo thời gian thực giữa các hồ chứa đã giúp giảm 20-25% thiệt hại kinh tế so với giai đoạn trước.

Giải pháp thích ứng và định hướng phát triển bền vững:

Để ứng phó hiệu quả, ngành thủy điện cần chuyển sang mô hình quản trị tích hợp khí hậu - thủy năng (Integrated Hydro - Climate Management - IHCM), gồm ba trụ cột chính:

1. Dữ liệu mở và dự báo sớm: Xây dựng Cơ sở dữ liệu khí hậu - thủy năng quốc gia (NHDH), liên thông dữ liệu từ Bộ Nông nghiệp và Môi trường, EVN và các đài KTTV địa phương, giúp dự báo dòng chảy 10-20 năm.

2. Mô phỏng liên ngành: Ứng dụng các mô hình WRF-Hydro, SWAT+, HEC-RAS để mô phỏng biến động mưa - dòng chảy theo các kịch bản khí hậu RCP 4.5 và RCP 8.5. Qua đó xây dựng chiến lược tích - xả nước tối ưu cho từng vùng.

3. Chính sách thích ứng động: Cập nhật quy trình vận hành liên hồ chứa linh hoạt, điều chỉnh theo dữ liệu thời tiết và khí hậu thực tế, thay vì cố định theo niên lịch.

Các kịch bản RCP - Representative Concentration Pathways là giả định về mức phát thải khí nhà kính trong tương lai do IPCC - Hội đồng Liên Chính phủ về Biến đổi Khí hậu xây dựng. Trong đó, RCP 4.5 - mô tả kịch bản phát thải trung bình (bao gồm các biện pháp giảm phát thải được áp dụng mạnh, mức tăng nhiệt độ toàn cầu vào cuối thế kỷ khoảng 2,4°C) và RCP 8.5 là kịch bản “phát thải cao”, nếu không có biện pháp kiểm soát, nhiệt độ toàn cầu có thể tăng 4,3°C vào năm 2100.

Hai kịch bản này giúp các cơ quan quản lý Việt Nam đánh giá tác động khí hậu lên tài nguyên nước và quy hoạch năng lượng, đặc biệt trong thiết kế hồ chứa và lưới điện chống chịu. Đáng chú ý, các kịch bản phát thải RCP là công cụ quan trọng để định hướng chiến lược vận hành thích ứng.

Kết luận:

Biến đổi khí hậu đã bước sang giai đoạn phi quy luật, cực đoan, đã và đang tác động sâu sắc đến mọi khâu trong vận hành thủy điện Việt Nam - từ nguồn nước, hiệu suất tua bin, đến an ninh năng lượng quốc gia. Đây không chỉ là thách thức trong vận hành, mà còn là phép thử về năng lực thích ứng, dự báo và phối hợp liên hồ.

Những hiện tượng như siêu bão Yagi 2024, Wipha 2025, hay mưa lũ miền Trung tháng 10/2025 là lời cảnh báo rõ ràng rằng mô hình vận hành “ổn định - tuyến tính” truyền thống đã lỗi thời.

Ngành thủy điện Việt Nam đang bước vào thời kỳ “vận hành thích ứng động” - nơi các quyết định điều độ phải dựa trên dữ liệu thời tiết và khí hậu theo thời gian thực, thay vì quy luật cố định theo mùa như trước đây. Việc chủ động xây dựng chiến lược thích ứng, cập nhật quy trình vận hành liên hồ chứa và ứng dụng công nghệ số sẽ là chìa khóa để duy trì hiệu quả, an toàn và phát triển bền vững ngành thủy điện trong giai đoạn tới.

Kỳ tới: Sự thích nghi trong vận hành thủy điện - Bài học từ những mùa bão lịch sử

TS. NGUYỄN HUY HOẠCH - HỘI ĐỒNG KHOA HỌC TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM

Tài liệu tham khảo:

1. Bộ Công Thương (2025): Báo cáo tình hình vận hành hệ thống điện quốc gia 2023-2025.

2. EVN (2025): Niên giám Thống kê ngành Điện Việt Nam.

3. Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Quốc gia (2024-2025): Bản tin khí hậu và mưa bão định kỳ.

4. IPCC (2023): AR6 Climate Change 2023: Synthesis Report.

5. TS. Nguyễn Huy Hoạch: 2023 - Một năm đầy sóng gió trong công tác vận hành thủy điện ở Việt Nam. NangluongVietNam online 11:08 | 14/12/2023

6. TS. Nguyễn Huy Hoạch: Thủy điện Việt Nam trong biến đổi khí hậu - Bài học từ công tác vận hành năm 2024 NangluongVietNam online 06:49 | 10/02/2025

7. TS. Nguyễn Huy Hoạch: Nhà máy Thủy điện Bản Vẽ đã ứng phó như thế nào trong lũ đặc biệt lớn? NangluongVietNam online 06:56 | 28/07/2025