RSS Feed for Năng lượng Nhật Bản [Kỳ 17]: Thách thức điện gió ngoài khơi | Tạp chí Năng lượng Việt Nam Thứ hai 17/01/2022 07:31
TRANG TTĐT CỦA TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM

Năng lượng Nhật Bản [Kỳ 17]: Thách thức điện gió ngoài khơi

 - Hiện nay, trung tâm của năng lượng tái tạo ở Nhật Bản là “điện mặt trời”. Tuy nhiên, nhìn ra thế giới, “điện gió” mới là trung tâm. Công suất lắp đặt của điện gió trên quy mô toàn cầu là khoảng 486 GW (tính đến cuối năm 2020). Mặt khác, sản lượng điện mặt trời khoảng 227 GW - tức là chưa bằng một nửa. Liệu điện gió có mở rộng ở Nhật Bản trong tương lai?
Năng lượng Nhật Bản [Kỳ 16]: ‘Điện hạt nhân châu Âu’ trên báo Nhật Năng lượng Nhật Bản [Kỳ 16]: ‘Điện hạt nhân châu Âu’ trên báo Nhật

Hội nghị lần thứ 26 các bên tham gia Công ước khung về biến đổi khí hậu của Liên hợp quốc (COP26) đã khai mạc ngày 31/10 tại Glasgow, Anh. Trong bối cảnh này, không có dấu hiệu nào cho thấy “cuộc khủng hoảng năng lượng” do giá khí đốt tự nhiên và giá điện tăng sẽ được giảm bớt ở châu Âu.

Năng lượng Nhật Bản [Kỳ 15]: Phong trào điện hạt nhân thế giới và động thái Hoa Kỳ Năng lượng Nhật Bản [Kỳ 15]: Phong trào điện hạt nhân thế giới và động thái Hoa Kỳ

Trong lúc năng lượng tái tạo được mở rộng như một biện pháp chống lại biến đổi khí hậu, thì tầm quan trọng của việc không thải ra carbon dioxide (CO2) trong quá trình sản xuất điện của điện hạt nhân đang được xem lại.

Năng lượng Nhật Bản [Kỳ 14]: Nhìn nhận của người Nhật về nguy cơ thiếu điện ở châu Âu Năng lượng Nhật Bản [Kỳ 14]: Nhìn nhận của người Nhật về nguy cơ thiếu điện ở châu Âu

Giá năng lượng tăng vọt ở châu Âu vừa qua đã phần nào cho chúng ta thấy chuyển dịch năng lượng nhằm chống biến đổi khí hậu tuy là xu thế tất yếu, nhưng nếu “giục tốc”, vội vã dựa chủ yếu vào các nguồn năng lượng tái tạo biến đổi như gió và mặt trời, khi chưa tạo đủ mức độ an ninh cung cấp năng lượng bằng các nguồn truyền thống ổn định, sẽ gây rủi ro cho chính nền kinh tế và người dân của mình. “Tác dụng phụ” của các biện pháp chống biến đổi khí hậu sẽ không hề nhẹ.

Năng lượng Nhật Bản [Kỳ 13]: Có thể ngăn được đứt gãy cung, cầu nguồn tài nguyên? Năng lượng Nhật Bản [Kỳ 13]: Có thể ngăn được đứt gãy cung, cầu nguồn tài nguyên?

Nhiều nước phát triển ở châu Âu và Mỹ đang giảm dần đầu tư vào khai thác tài nguyên (dầu mỏ, khí đốt tự nhiên). Điều này để nhằm đạt được mức giảm phát thải khí nhà kính “cơ bản về không” vào năm 2050. Tuy nhiên, vẫn chưa rõ liệu năng lượng tái tạo có phát triển theo kịch bản của các quốc gia hay không. Trong quá trình tiến tới không carbon, có nguy cơ các nguồn tài nguyên hiện có sẽ thiếu hụt và cung - cầu năng lượng sẽ bị gián đoạn. Thế giới đang phải chịu áp lực: Làm sao đầu tư nhưng vẫn giữ được cân bằng?

Năng lượng Nhật Bản [Kỳ 12]: Động thái của thế giới và Nhật Bản đối với LNG Năng lượng Nhật Bản [Kỳ 12]: Động thái của thế giới và Nhật Bản đối với LNG

Trước Hội nghị thượng đỉnh Liên hợp quốc về Biến đổi khí hậu (COP26) dự kiến ​​được tổ chức tại Glasgow (Anh) vào tháng 11 năm nay, các nhà hoạt động liên quan đến vấn đề nóng lên toàn cầu vốn đang hạn chế hoạt động do vi rút Corona đã hoạt động sôi nổi trở lại. Mục tiêu của họ là chuyển từ phản đối than đá sang phản đối khí thiên nhiên. Nhưng nếu phát sinh vấn đề trong cung cấp nhiên liệu hóa thạch, Nhật Bản sẽ sớm đứng trước nguy cơ thiếu điện.

Năng lượng Nhật Bản [Kỳ 11]: Thách thức chứng thực ‘Hydro xanh’ thương mại Năng lượng Nhật Bản [Kỳ 11]: Thách thức chứng thực ‘Hydro xanh’ thương mại

Trong khi các quốc gia trên thế giới coi năng lượng Hydro là một lựa chọn quan trọng để trung hòa Carbon, thì Nhật Bản cũng đang mở rộng đầu tư vào lĩnh vực này. Nhật Bản đang đi trước các quốc gia khác về mặt công nghệ trong việc sử dụng Hydro, nhưng câu hỏi đặt ra là liệu quốc gia này có thể tận dụng ưu thế này hay không?

Năng lượng Nhật Bản [Kỳ 10]: Chi phí phát điện của các nguồn điện năm 2030 Năng lượng Nhật Bản [Kỳ 10]: Chi phí phát điện của các nguồn điện năm 2030

Nhóm công tác kiểm tra chi phí phát điện (thuộc Nhóm nghiên cứu tài nguyên năng lượng toàn diện - Văn phòng Bộ Kinh tế, Thương mại và Công nghiệp Nhật Bản - METI) đã tóm tắt kết quả tạm tính chi phí phát điện của từng nguồn điện của Nhật Bản vào thời điểm năm 2020 và 2030. Điểm đáng chú ý là về chi phí sản xuất điện năm 2030 của Nhật Bản trong kết quả tạm tính lần này, chi phí cận biên của từng nguồn điện đã được thêm vào làm giá trị tham khảo.

Năng lượng Nhật Bản [Kỳ 9]: Dự thảo Kế hoạch ‘năng lượng cơ bản’ có khả thi? Năng lượng Nhật Bản [Kỳ 9]: Dự thảo Kế hoạch ‘năng lượng cơ bản’ có khả thi?

Cuối tháng 7 vừa qua, Bộ Kinh tế, Thương mại và Công nghiệp Nhật Bản (METI) đã tóm tắt Dự thảo Kế hoạch năng lượng cơ bản (lần thứ 6) - đây là phương châm chính sách năng lượng của Chính phủ. Nhưng câu hỏi đặt ra là: Những kế hoạch năng lượng cơ bản trong trung, dài hạn của quốc gia này có khả thi?

Năng lượng Nhật Bản [Kỳ 8]: Điện than ‘công nghệ mới nhất’ cũng gặp khó Năng lượng Nhật Bản [Kỳ 8]: Điện than ‘công nghệ mới nhất’ cũng gặp khó

Hội nghị thượng đỉnh 7 nước có nền công nghiệp hàng đầu thế giới (Hội nghị thượng đỉnh G7) được tổ chức tại Anh (từ ngày 11 - 13/6). Để ứng phó với biến đổi khí hậu, các nước đã nhất trí trong năm nay sẽ chấm dứt hỗ trợ xuất khẩu mới của chính phủ đối với nhiệt điện than - nguồn điện không thể thực hiện được các biện pháp giảm phát thải khí nhà kính. Bộ Kinh tế, Thương mại và Công nghiệp Nhật Bản (METI) vốn thể hiện rõ quan điểm tiếp tục hỗ trợ xuất khẩu đã buộc phải thay đổi chính sách chỉ trong 3 tuần.

Năng lượng Nhật Bản [Kỳ 7]: Cập nhật diễn tiến tái khởi động điện hạt nhân Năng lượng Nhật Bản [Kỳ 7]: Cập nhật diễn tiến tái khởi động điện hạt nhân

Công ty Điện lực Kansai đã tái khởi động lò phản ứng số 3 hơn 40 năm tuổi của Nhà máy điện hạt nhân Mihama (ngày 23/6/2021). Sau sự cố Nhà máy điện hạt nhân Fukushima số 1 thuộc Công ty Điện lực Tokyo (TEPCO) năm 2011, thời gian vận hành tối đa của một lò phản ứng hạt nhân được quy định là 40 năm. Do đó, đây là lò phản ứng trên 40 năm tuổi đầu tiên của Nhật Bản được tái khởi động kể từ khi ban hành quy định này. Cho đến nay, đã có 10 lò phản ứng hạt nhân được tái khởi động kể từ sau sự cố Fukushima và tất cả đều là lò PWR.

Năng lượng Nhật Bản [Kỳ 6]: Xu hướng của điện hạt nhân Năng lượng Nhật Bản [Kỳ 6]: Xu hướng của điện hạt nhân

Để đạt được mục tiêu mới năm 2030 giảm 46% khí nhà kính so với năm 2013, đã đến lúc Nhật Bản đối diện trực tiếp với các vấn đề liên quan đến điện hạt nhân. Theo mục tiêu hiện tại của quốc gia này, năm 2030 điện hạt nhân dự kiến sẽ chiếm khoảng 20% tổng sản lượng điện. Để đạt được mục tiêu này, cần tái khởi động khoảng 30 lò phản ứng hạt nhân. Tuy nhiên, hiện tại, ngoài 3 lò đang xây dựng, Nhật Bản chỉ còn 33 lò phản ứng hạt nhân.

Năng lượng Nhật Bản [Kỳ 5]: Thách thức giảm phát thải carbon Năng lượng Nhật Bản [Kỳ 5]: Thách thức giảm phát thải carbon

Mặc dù không được biết đến nhiều, nhưng Nhật Bản có công suất (dự kiến) điện mặt trời tương ứng với diện tích lãnh thổ lớn nhất trong các quốc gia có nền công nghiệp hàng đầu thế giới (vị trí số 2 là Đức và vị trí số 3 là Anh). Tuy là đất nước có nhiều vùng núi và khá ít diện tích đồng bằng, nhưng nếu so sánh về công suất dự kiến điện mặt trời tương ứng với diện tích đồng bằng, Nhật Bản với vị trí số 1 đang gấp hơn 2 lần Đức ở vị trí số 2.

Năng lượng Nhật Bản [Kỳ 4]: Tái khởi động nhà máy điện hạt nhân U40 Năng lượng Nhật Bản [Kỳ 4]: Tái khởi động nhà máy điện hạt nhân U40

Cuối tháng Năm vừa qua, Thống đốc tỉnh Fukui đã tuyên bố đồng ý tái khởi động 3 tổ máy điện hạt nhân đã vận hành trên 40 năm, gồm tổ máy số 1, 2 của Nhà máy điện hạt nhân Takahama và tổ máy số 3 của Nhà máy điện hạt nhân Mihama, thuộc Công ty Điện lực Kansai.

Năng lượng Nhật Bản [Kỳ 3]: Vấn đề xử lý nước thải tại Fukushima số 1 Năng lượng Nhật Bản [Kỳ 3]: Vấn đề xử lý nước thải tại Fukushima số 1

Đã 10 năm trôi qua (kể từ khi xảy ra sự cố Nhà máy điện hạt nhân Fukushima số 1), cuối cùng, Chính phủ Nhật Bản đã cho phép xả nước đã qua xử lý đang lưu trữ ở Nhà máy này ra biển.

Năng lượng Nhật Bản [Kỳ 2]: Nhìn lại 10 năm sau sự cố Fukushima Năng lượng Nhật Bản [Kỳ 2]: Nhìn lại 10 năm sau sự cố Fukushima

Tháng 3/2021 vừa qua tròn 10 năm kể từ sự cố Nhà máy điện hạt nhân Fukushima số 1 của Công ty Điện lực Tokyo (TEPCO). Trong khoảng thời gian đó, Nhật Bản đã quyết định ngừng hoạt động tất cả các nhà máy điện hạt nhân. Cho đến hiện nay, chỉ có 9 lò phản ứng hạt nhân được tái khởi động lại. Nhật Bản lần đầu tiên trải qua thảm họa hạt nhân lớn như vậy, do đó cần thời gian xem xét lại các quy định. Ngoài ra, yêu cầu ứng phó sự cố cũng có sự thay đổi, nên việc tái khởi động các lò phản ứng còn lại sẽ mất thêm thời gian.

Năng lượng Nhật Bản [Kỳ 1]: Thiếu điện và những thách thức trong cơ cấu nguồn điện Năng lượng Nhật Bản [Kỳ 1]: Thiếu điện và những thách thức trong cơ cấu nguồn điện

Ở Nhật Bản, sự sụt giảm đột ngột của điện hạt nhân và xu hướng giảm dần sự phụ thuộc vào nhiệt điện đã mở ra cơ hội cho năng lượng tái tạo. Trong 10 năm qua, tỷ trọng của nguồn năng lượng tái tạo đã tăng gần gấp đôi, từ 9,5% vào năm 2010 lên 18% vào năm 2020. Tuy nhiên, từ ngày 7/1/2021, Nhật Bản đã bắt đầu xảy ra tình trạng thiếu hụt điện trên toàn quốc. Liên đoàn các Công ty Điện lực Nhật Bản (FEPC) đã thông báo 2 lần vào ngày 10 và 12/1 về "Tình hình cung cầu điện và đề nghị tiết kiệm điện" tại quốc gia này. Vậy, vấn đề gì đã xảy ra ở Nhật Bản? Dưới đây, chúng tôi giới thiệu nội dung phân tích của JENED về tình trạng trên để bạn đọc và các nhà quản lý, nhà đầu tư tham khảo.


Về điện gió ngoài khơi của Nhật Bản, tính đến tháng 12/2020, có 28 tổ máy đã được lắp đặt tại 7 địa điểm, với công suất điện là 58,6 MW. Con số này chỉ chiếm khoảng 1,3% tổng công suất điện gió.

Mặt khác, không giống như trên bờ, có rất ít hạn chế trong việc lắp đặt thiết bị phát điện và với lượng gió ổn định không kể ngày hay đêm hay theo mùa nên dự báo thời gian tới điện gió ngoài khơi sẽ được triển khai rộng rãi.

Sản lượng điện gió ngoài khơi ở nước ngoài gấp khoảng 400 lần so với Nhật Bản:

Nhìn ra các nước, việc sản xuất điện gió ngoài khơi đang tăng lên hàng năm. Công suất điện phát là 1,5 GW vào năm 2008, đã tăng lên 23,1 GW vào năm 2018, gấp hơn 15 lần trong 10 năm. Cao hơn khoảng 400 lần so với lượng điện gió ngoài khơi ở Nhật Bản là 58,6 MW.

Châu Âu là trung tâm của năng lượng gió ngoài khơi, chiếm khoảng 80% tổng lượng. Trong những năm gần đây, các dự án lắp đặt các cơ sở sản xuất điện gió ngoài khơi ở châu Á (như Trung Quốc, Đài Loan) và Mỹ đang được xúc tiến nhanh.

Nỗ lực của Nhật Bản về điện gió ngoài khơi:

Đối với sản xuất điện gió ngoài khơi, ở Nhật Bản đã thành lập hội đồng bao gồm Chính phủ và các công ty tư nhân và đặt mục tiêu mở rộng lên 10 GW vào năm 2030 và 30 - 40 GW vào năm 2040.

Hiện tại, sản xuất điện gió ngoài khơi ở Nhật Bản có công suất phát điện hàng năm là 58,6 MW, vì vậy, ngay cả 10 GW cũng là một mục tiêu rất cao (khoảng 170 lần), nhưng để thúc đẩy việc sử dụng năng lượng gió ngoài khơi, năm 2019 đã thực thi “Luật sử dụng Năng lượng Tái tạo Khu vực Biển”. Kể từ khi Luật có hiệu lực, việc phát triển thiết bị ở các địa phương cũng được đẩy mạnh.

Tại sao điện gió ngoài khơi ở Nhật Bản không được thực hiện rộng rãi?

Ở châu Âu, nơi năng lượng gió phổ biến là do gió tây ôn đới mang lại nguồn cung cấp điện ổn định. Tuy nhiên, ở Nhật Bản, người ta nói rằng: Gió ổn định chỉ thổi ở một phần bờ biển.

Yếu tố đầu tiên là không có đủ quỹ đất để sản xuất điện gió. Yếu tố thứ hai là ở Nhật Bản thường xuyên xảy ra bão. Khi có gió lớn như bão, thông thường phải dừng phát điện để đảm bảo an toàn. Bão không thích hợp với điện gió.

Thứ ba là nguy cơ sét đánh. Ở Nhật Bản cùng với bão, không ít thiệt hại do sét đánh. Nếu sét đánh trúng các cột gió thì việc thay các cánh quạt là điều không thể tránh khỏi. Trong trường hợp đó, không chỉ chi phí của cánh quạt mà chi phí thay thế cũng sẽ rất lớn. Việc thay thế các cánh quạt ở độ cao không thể dễ dàng như năng lượng mặt trời.

Một điểm khó hơn nữa là các vấn đề đánh giá môi trường. Việc sản xuất điện gió, được cho là dễ bị ảnh hưởng bởi tiếng ồn và môi trường sống, thường mất 4 năm hoặc hơn để kiểm tra và nếu bị yêu cầu điều tra bổ sung, thì thời gian hoàn thành lại bị đẩy ra xa. Điện gió ở Nhật Bản khó có thể mở rộng vì chi phí khảo sát cao, giá mua bị kéo giảm, không biết bao giờ mới có lãi.

Khả năng của điện gió ngoài khơi:

Điện gió ngoài khơi đang được mở rộng trên toàn thế giới. Anh là một ví dụ tiêu biểu. Anh là một quốc đảo có vùng nước tương đối nông. Vì vậy, có thể nói việc lắp đặt thiết bị phát điện rất dễ dàng.

Thật không may, vùng biển gần Nhật Bản không phải là vùng biển nông nên rất khó phổ biến "kiểu móng cột cố định" như Anh áp dụng, đó là xây móng dưới đáy biển ở độ sâu dưới 50 m và lắp tua bin gió trên mặt biển.

Một phương pháp được coi là phổ biến ở Nhật Bản là phương pháp "kiểu nổi", trong đó móng được đẩy xuống đáy biển và tua bin gió được lắp trên mặt biển thông qua sợi cáp. Hiện tại, việc lắp đặt "kiểu nổi" đã được thực hiện ở Nhật Bản, nhưng nó vẫn đang trong giai đoạn kiểm chứng và vẫn còn nhiều vấn đề cần giải quyết.

Các sự cố từ điện gió:

Ngay cả ở Nhật Bản, khi điện gió chưa được triển khai rộng rãi thì đã có một loạt báo cáo về các vụ tai nạn do điện gió gây ra. Trong một số các trường hợp là do cánh quạt rơi.

Ngoài ra, có các sự cố hỏa hoạn do phát điện, công tác dập lửa gặp nhiều khó khăn do độ cao của tua bin gió và phải chờ dập lửa từ tự nhiên. Có thể nói, những vụ tai nạn này không chỉ xảy ra ở điện gió, nhưng qua đó cũng thấy được khó khăn khắc phục sự cố do độ cao.

Chi phí đắt đỏ:

Hiện nay, ở châu Âu điện gió ngoài khơi đang được đẩy mạnh dựa vào hình thức xây dựng "kiểu móng cột cố định", và chi phí phát điện trung bình (LCOE) là 8,6 yên/kWh. So sánh ta thấy, ở Nhật Bản, kêu gọi đầu tư được bắt đầu vào năm 2020 khi Luật sử dụng Năng lượng tái tạo Khu vực Biển được thực thi, tuy nhiên số lượng lắp đặt ít, kinh nghiệm lắp đặt thiếu, giá thầu tối đa là 29 yên/kWh cho kiểu móng cột cố định, 36 yên/kWh cho loại nổi, đắt hơn các nước khác gấp ba lần.

Tóm tắt:

Sản xuất điện gió ngoài khơi là một biện pháp mấu chốt để sử dụng năng lượng tái tạo, phù hợp với Nhật Bản được biển bao quanh bốn phía. So với việc phát điện gió trên bờ, khó đọc luồng gió hay các vấn đề tiếng ồn, thì việc phát điện gió ngoài khơi, có lượng gió ổn định và ít gây ra tiếng ồn hơn nên được kỳ vọng sẽ tiếp tục mở rộng.

Hiện tại, nó chỉ chiếm khoảng 1,3% công suất điện gió ở Nhật Bản, và không thể phủ nhận tiến độ đang chậm so với các nước khác. Tuy nhiên, khi Luật sử dụng Năng lượng Tái tạo Khu vực Biển vào năm 2019 có hiệu lực, việc xây dựng các cơ sở sản xuất điện gió ngoài khơi được lên kế hoạch ở nhiều nơi.

Mặt khác, để thực sự mở rộng sản xuất điện gió ngoài khơi, cần phải có các biện pháp như lưới truyền tải điện từ ngoài khơi vào đất liền, cơ sở hạ tầng, công nghệ phát triển.../.

(Đón đọc kỳ tới...)

NGUYỄN HOÀNG YẾN (TỔNG HỢP, BIÊN DỊCH)

Có thể bạn quan tâm

Các bài mới đăng

Các bài đã đăng

[Xem thêm]
Phiên bản di động