Suất đầu tư cho nguồn điện khí, điện gió, mặt trời (cập nhật tháng 6/2024)

Trao đổi với đối tác Nhật Bản về khuyến nghị cơ chế phát triển điện khí ở Việt Nam Hiệp hội Doanh nghiệp Nhật Bản tại Việt Nam (JCCI) vừa gửi văn bản tới Bộ Công Thương về khuyến nghị đối với dự thảo Nghị định quy định về cơ chế phát triển các dự án điện sử dụng khí thiên nhiên trong nước và LNG nhập khẩu. Sau khi nghiên cứu nội dung đề xuất của JCCI, cũng như các tài liệu liên quan, Hội đồng Khoa học Tạp chí Năng lượng Việt Nam nêu một số quan điểm độc lập dưới đây. Rất mong nhận được sự chia sẻ của bạn đọc.

Chiến lược quốc gia hydrogen: Ba trụ cột, ba mục tiêu của Hoa Kỳ, gợi ý thí điểm ở Việt Nam Hydrogen là nguồn năng lượng sạch, được đánh giá là tương lai của ngành năng lượng, vì có tiềm năng ứng dụng đa dạng trong các lĩnh vực giao thông, lưu trữ năng lượng tái tạo, cung cấp nhiệt. Tuy nhiên, một trong những rào cản chính cho sự phát triển của năng lượng hydrogen chính là chi phí sản xuất, vận chuyển, lưu trữ và phân phối cao. Do vậy, giảm chi phí các khâu sản xuất là một thách thức lớn cần được giải quyết để tăng tính cạnh tranh cho nguồn năng lượng này. (Tổng hợp của chuyên gia PECC2 và Tạp chí Năng lượng Việt Nam).

Suất đầu tư điện khí:

Theo Motley Fool của Hoa Kỳ: Khí đốt tự nhiên là một nguồn tài nguyên phong phú, sạch hơn, rẻ hơn so với các loại nhiên liệu hóa thạch khác như dầu và than. Tuy nhiên, khí tự nhiên vẫn có nhược điểm liên quan đến vận chuyển từ khai thác đến nơi tiêu thụ bằng đường ống khiến nhiều thị trường quốc tế nằm ngoài tầm với. Do đó, phải biến khí tự nhiên thành chất lỏng (LNG) để vận chuyển bằng tàu chuyên dụng đến với thị trường tiêu thụ.

Theo hãng Shell: Thương mại khí thiên nhiên hóa lỏng (LNG) toàn cầu đạt 404 triệu tấn (MT) vào năm 2023, tăng 1,8% so với năm 2022. Thị trường LNG toàn cầu ổn định vào năm 2023 sau năm 2022 đầy biến động khi diễn ra xung đột tại Ukraine khiến giá tăng vọt. Shell kỳ vọng nhu cầu LNG toàn cầu sẽ tăng hơn 50% vào năm 2040. Thúc đẩy dự báo đó là quá trình khử carbon trong công nghiệp của Trung Quốc và nhu cầu ngày càng tăng từ các nước châu Á khác.

Nhiều nhà sản xuất LNG lớn nhất thế giới là các công ty do nhà nước kiểm soát. Ví dụ Qatargas, thuộc sở hữu của Chính phủ Qatar. Qatar là nhà sản xuất LNG hàng đầu thế giới cho đến năm 2023 khi Hoa Kỳ vượt qua Trung Đông để trở thành quốc gia dẫn đầu LNG lần đầu tiên trong lịch sử. Mặc dù các công ty nhà nước là thế lực trên thị trường LNG, nhưng họ không đơn độc. Một số công ty năng lượng đại chúng được xếp hạng trong số các nhà sản xuất lớn nhất của lĩnh vực LNG. Thế giới hiện có 5 ‘gã khổng lồ’ trong lĩnh vực LNG, trong đó Hoa Kỳ chiếm 3 (Cheniere Energy, Chevron, ExxonMobil), còn Hà Lan, Pháp mỗi nước 1 (Shell và TotalEnergies).

Tại Hoa Kỳ, nhà máy điện công nghệ chu trình hỗn hợp dùng khí tự nhiên (NGCC) để sản xuất điện đã phát triển và trở thành một trong những nguồn năng lượng hàng đầu thế giới và trong 60 năm trở lại đây, hiệu suất chu trình hỗn hợp khí tự nhiên đã được cải thiện nhờ tiến bộ kỹ thuật. Chi phí của một nhà máy NGCC công suất lớn hơn 200 MW dao động từ 450 USD đến 650 USD mỗi kW. Một nhà máy nhỏ hơn có giá từ 650 USD đến 1.200 USD mỗi kW.

Ngoài ra, một nhà máy NGCC lớn có thể được xây dựng trong vòng chưa đầy 24 tháng. Các nhà máy NGCC có lượng phát thải hydrocarbon không cháy hết, oxit nitơ và CO thấp hơn so với bất kỳ công nghệ nhà máy nhiệt điện nào (đến thời điểm hiện tại). Các nhà máy NGCC cũng có diện tích nhỏ gọn hơn so với các loại nhà máy điện lớn khác, giúp giảm thiểu hơn nữa tác động của chúng đến môi trường.

Hiệu suất cao nhất được ghi nhận của nhà máy NGCC là 63,08%. Theo một phân tích trên trên Tạp chí POWER, điều này đã đạt được tại Nhà máy Chubu Electric Nishi Nagoya (công suất 1.190 MW, tại Nhật Bản).

Theo một phân tích khác do Công ty Sargent & Lundy tư vấn cho Cơ quan Thông tin Năng lượng Hoa Kỳ chuẩn bị cho một nhà máy NGCC công suất 1.100 MW vào năm 2019 có chi phí vốn ước tính là 958 USD/kW. Một nhà máy khí chu trình đơn có công suất 240 MW sẽ có tổng chi phí vốn là 713 USD/kW.

Các nhà máy (NGCC) này sẽ thay thế điện than vào năm 2050 (theo kịch bản mô hình), trong đó các quốc gia công nghiệp hóa trung hòa khí thải CO2 vào năm 2050 thông qua định giá phát thải carbon. Các nền kinh tế lớn mới nổi như: Brazil, Trung Quốc và Ấn Độ sẽ trung hòa lượng khí thải CO2 vào năm 2060 và 2070 tương ứng.

So với các loại hình phát điện khác, chi phí vận hành và bảo trì (O&M) của nhà máy NGCC tương đối thấp (nếu không tính giá nhiên liệu). Dữ liệu từ Cơ quan Năng lượng Quốc tế cho thấy: NGCC có chi phí O&M trung bình là 25 USD/kW. Điều này tương đương với quang điện mặt trời (25 USD/kW) và thấp hơn hẳn điện than (43 USD/kW), điện gió trên bờ (46 USD/kW), thủy điện (53 USD/kW) và điện hạt nhân (198 USD/kW).

Theo Statista: Chi phí vốn của một nhà máy điện chu trình hỗn hợp khí tự nhiên điển hình dự kiến ​​sẽ lên tới 1.237 USD/kW vào năm 2023, nhưng dự báo sẽ giảm xuống 971 USD vào năm 2050. Chi phí vốn (CAPEX) của nhà máy điện đề cập đến với số tiền cần chi để đạt được hoạt động thương mại trong năm đó.

Chi phí vận hành một nhà máy điện tua bin khí phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau (từ quy mô của nhà máy, hiệu suất của tua bin, giá nhiên liệu, đến chi phí bảo trì và sửa chữa).

Nhìn chung, vận hành các nhà máy điện tua bin khí đắt hơn so với các loại nhà máy điện khác do chi phí khí tự nhiên cao. Cạnh đó là một số thành phần chi phí chính liên quan đến việc vận hành nhà máy điện tua bin khí bao gồm: Chi phí bảo trì, chi phí nhân công, chi phí tuân thủ môi trường, chi phí tài chính, bảo hiểm và các chi phí hoạt động khác.

Điều quan trọng cần lưu ý là chi phí vận hành nhà máy điện tua bin khí có thể rất khác nhau tùy thuộc vào hoàn cảnh cụ thể của nhà máy. Để ước tính chi phí vận hành chính xác hơn, cần phải xem xét các chi tiết cụ thể của nhà máy điện đang được đề cập.

Theo Cơ quan Thông tin Năng lượng Hoa Kỳ: Chi phí vận hành trung bình của một nhà máy điện tua bin khí vào năm 2020 là 3,7 cent mỗi kWh (bao gồm chi phí nhiên liệu và các chi phí vận hành khác). Tuy nhiên, chi phí thực tế có thể khác nhau tùy thuộc vào các yếu tố như vị trí, quy mô nhà máy và giá nhiên liệu.

Theo EWO: Đối với công suất phát điện, chi phí vốn thường được biểu thị bằng chi phí đầu tư trên mỗi kW. Chi phí ước tính đối với nhà máy điện chu trình hỗn hợp là 1.062-1.201 USD, còn nhà máy điện chu trình kết hợp (thu giữ 90% carbon) là 2.736-2.845 USD.

Suất đầu tư điện gió:

Theo báo cáo điện gió toàn cầu 2024 (Global Wind Report 2024) của Diễn đàn Kinh tế Thế giới (Weforum) công bố đầu năm 2024: Ngành công nghiệp gió toàn cầu đã lắp đặt công suất mới kỷ lục (117 GW vào năm 2023) - trở thành năm tốt nhất đối với năng lượng gió trong những năm đầu thế kỷ XXI. Ngành công nghiệp gió đang bước vào một kỷ nguyên mới với tốc độ tăng trưởng nhanh, được thúc đẩy bởi tham vọng chính trị gia tăng, thể hiện qua việc thông qua COP28 lịch sử về mục tiêu tăng gấp ba lần năng lượng tái tạo vào năm 2030.

Theo Weatherguardwind của Hoa Kỳ số cuối tháng 3/2024: Tính toán chi phí của một tua bin gió vào năm 2024 phức tạp hơn so với những gì đã biết. Trong những năm gần đây, các nhà sản xuất tua bin gió như Siemens bày tỏ lo ngại bởi giá thành năng lượng gió đang quá thấp để duy trì sự phát triển và tăng trưởng của thị trường. Tua bin gió thông thường có công suất 2-3 MW, vì vậy, hầu hết các tua bin có giá khoảng 2-4 triệu USD. Chi phí gia tăng và cơ cấu định giá của chính phủ đặt ra những thách thức liên tục cho các nhà sản xuất.

Vào năm 2022, Nordex đã tăng giá tua bin (khoảng 12%) do chi phí tăng và lãi suất tăng. Các nhà sản xuất tua bin khác cũng tăng giá. Năm 2023, giá tua bin gió ổn định hơn. Giữa năm, Nordex (có trụ sở tại Đức) ghi nhận giá bán trung bình là 890.000 Euro/MW, hay khoảng 965.000 USD/MW.

Trong số các yếu tố đó, chi phí năng lượng là yếu tố khó xác định nhất. Bởi vì các quốc gia khác nhau tài trợ cho năng lượng theo những cách rất khác nhau, nên ngành này hoàn toàn không có được một sân chơi bình đẳng. Trong khi nhiều quốc gia châu Âu kiểm soát hoàn toàn sự phát triển năng lượng - và các quốc gia khác (như Hoa Kỳ) có lịch sử lâu dài về các chương trình khuyến khích, trợ cấp - thì rất khó xác định chi phí thực tế (lãi, lỗ thực) và hầu như không thể so sánh chi phí năng lượng giữa các quốc gia. Ngay cả chi phí cứng, ‘đơn giản’ như cấu trúc cánh quạt và vỏ bọc cũng dao động do các chính sách chính trị, cũng như mức độ ảnh hưởng của chúng đến giá cả trong tương lai.

Theo hãng IntelStor của Hoa Kỳ: Chi phí tua bin gió ban đầu vào khoảng 2,6-4 triệu USD cho mỗi tua bin gió thương mại cỡ trung bình. Chi phí điển hình là 1,3 triệu USD cho mỗi MW công suất lắp đặt. Hầu hết các tua bin gió thương mại đều có công suất 2-3 MW, nhưng tua bin ngoài khơi có thể lớn tới 16-18 MW. Chi phí tăng khi kích thước tua bin tăng, mặc dù có những lợi ích khi sử dụng ít tua bin lớn hơn - độ phức tạp, cũng như việc xây dựng toàn bộ trang trại giảm đi đáng kể khi sử dụng ít tua bin hơn và lớn hơn.

Chi phí bảo trì tua bin gió: Sau khi được xây dựng, việc bảo trì là một khoản chi phí liên tục. Chi phí bảo trì dao động khoảng 1-2 US Cent cho mỗi kWh được sản xuất, hoặc 42.000-48.000 USD/năm. Chi phí vận hành và bảo trì có thể rất lớn, nhưng tất cả những chiếc máy này đều là những khoản đầu tư dài hạn và tiếp tục (hy vọng) sẽ tự thu hồi vốn theo thời gian.

Một nghiên cứu về tua bin gió sử dụng dữ liệu của Đức cho thấy rằng: Chi phí này có thể là 1-2 Euro Cent cho mỗi kWh được sản xuất. Con số này tăng lên khi tua bin già đi, điều này không có gì đáng ngạc nhiên khi xem xét sự hao mòn và môi trường khắc nghiệt mà các máy này vận hành.

Suất đầu tư điện mặt trời:

Theo Phòng thí nghiệm Năng lượng Tái tạo Quốc gia Hoa Kỳ (NREL): Các trang trại năng lượng mặt trời có giá 1,06 USD mỗi W, trong khi hệ thống năng lượng mặt trời dân dụng có giá 3,16 USD mỗi W. Nói cách khác, một trang trại năng lượng mặt trời 1 MW có thể có giá lên tới 1 triệu USD.

Theo Hiệp hội Công nghiệp Năng lượng Mặt trời Hoa Kỳ (SEIA): Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chi phí trang trại năng lượng mặt trời khiến một trang trại năng lượng mặt trời nhỏ cũng có thể có giá vài triệu USD.

Công suất lắp đặt là yếu tố chính quyết định chi phí của một trang trại năng lượng mặt trời. Với mức giá trung bình là 1,06 USD/W, một dự án 5 MW sẽ có mức đầu tư 5,3 triệu USD. Nhưng một dự án 100 MW có thể vượt quá 100 triệu USD.

NREL đã tiến hành phân tích chi phí năng lượng mặt trời chi tiết. Đây là bảng phân tích chi phí chung cho các dự án năng lượng mặt trời quy mô MW trên mỗi W (tính cho năm 2021), chi phí thành phần trang trại năng lượng mặt trời trên mỗi W như giá tấm panel (0,35 USD), giá biến tần (0,03 USD), nhân công lắp đặt và thiết bị (0,12 USD), chi phí chung của nhà thầu (0,06 USD)…; lợi nhuận của nhà thầu và nhà phát triển (0,05 USD), tổng chi phí 0,99 USD.

Theo số liệu mới nhất, ngày 30/5/2024 của hãng Forbes: Chi phí của các tấm panel mặt trời tại Hoa Kỳ dao động từ 2,40 USD đến 3,60 USD mỗi W (bao gồm cả lắp đặt), với hệ thống năng lượng mặt trời 6 kW trung bình khoảng 12.700 USD (sau khi áp dụng ưu đãi thuế năng lượng mặt trời). Tín dụng thuế năng lượng mặt trời của liên bang cho phép nhà đầu tư yêu cầu hoàn lại 30% chi phí lắp đặt năng lượng mặt trời cho đến năm 2033 và giảm dần cho đến khi hết hạn vào năm 2035./.

BBT TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM

Link tham khảo:

1. https://www.fool.com/investing/stock-market/market-sectors/energy/liquefied-natural-gas-stocks/#:~:text=Key%20Points,strong%20returns%20for%20their%20shareholders.

2. https://www.statista.com/statistics/243707/capital-costs-of-a-typical-us-combined-cycle-power-plant/#:~:text=The%20capital%20expenditure%20of%20a,dollars%20per%20kilowatt%20by%202050.

3. https://www.quora.com/How-much-does-a-gas-turbine-power-plant-cost-to-operate

4. https://blog.parker.com/site/usa/details-home-page/natural-gas-combined-cycle-power-plants-history-trends-and-outlook-us#:~:text=The%20capital%20cost%20of%20an,in%20less%20than%2024%20months.

5. https://gwec.net/global-wind-report-2024/

6. https://weatherguardwind.com/how-much-does-wind-turbine-cost-worth-it/

7. https://www.marketwatch.com/guides/solar/solar-farm-cost/