Tại sao nước Đức vẫn phải duy trì các nguồn điện từ nhiên liệu hóa thạch?

Quy hoạch điện VIII được thông qua, khó khăn vẫn ở phía trước Dự thảo Quy hoạch điện VIII đã được Hội đồng Thẩm định thông qua, chỉ còn một số chỉnh sửa là có thể được phê duyệt, kết thúc quá trình thẩm định kéo dài hơn một năm qua. Đã có những thay đổi lớn trong dự thảo quy hoạch kể từ bản đầu tiên (tháng 3/2021), nhưng theo nhìn nhận của chuyên gia Tạp chí Năng lượng Việt Nam: Việc thực hiện Quy hoạch lần này có thể sẽ khó khăn hơn cả Quy hoạch điện VII điều chỉnh.

Đảm bảo an ninh năng lượng - Trông người lại ngẫm đến ta Đảm bảo an ninh năng lượng và phát triển bền vững được xác định là mục tiêu xuyên suốt trong chiến lược phát triển năng lượng quốc gia của nước ta, trong đó, các vấn đề về giá cả và sự đa dạng về nguồn cung cấp là những yếu tố có tính quyết định. Thế giới đang lúng túng đối phó với cuộc khủng hoảng giá dầu và khí đốt hiện nay, thậm chí có xu hướng quay lại duy trì nhiệt điện than để đảm bảo nguồn cung năng lượng. Trong bối cảnh đó, Việt Nam cần ứng phó ra sao, nhất là khi chúng ta đang xây dựng Quy hoạch phát triển điện lực quốc gia thời kỳ 2021 - 2030, tầm nhìn đến năm 2045? Phân tích của chuyên gia Tạp chí Năng lượng Việt Nam.

Nếu nhìn vào công suất lắp đặt của nước Đức hiện tại, ta thấy tỷ lệ năng lượng tái tạo (NLTT) cao vào loại nhất thế giới. Cộng các nguồn NLTT bao gồm thủy điện (chưa tính thủy điện tích năng), sinh khối, gió, mặt trời, nước Đức đã có 141 GW, trong khi nhu cầu điện tối đa chỉ có 80 GW. Vậy là công suất đặt của NLTT ở Đức vượt 1,76 lần so với nhu cầu, hay gọi là có 76% dự trữ. May là phụ tải đỉnh ở Đức xảy ra vào giữa trưa - tức là khi điện mặt trời phát được tối đa công suất. Hệ thống điện của Đức kết nối rất tốt với toàn bộ châu Âu. Vậy thì còn thiếu gì nữa mà vẫn phải cần đến điện hạt nhân, than, khí và cả dầu?

Bảng công suất đặt các nguồn điện ở Đức:

Nguồn: Energy-charts.info và www-genesis.destatis.de.

Nhưng nếu nhìn vào cơ cấu sản lượng điện năm 2021 của nước Đức ta thấy điện từ NLTT, bao gồm cả thủy điện, chỉ đáp ứng được 45,7% nhu cầu điện. Phần còn lại là sản lượng điện từ nhiên liệu hóa thạch (than, khí, dầu), 41,1% và năng lượng hạt nhân, 13,2%.

Cơ cấu sản lượng điện của nước Đức năm 2021. Nguồn: energy-charts.info.

Đó là do bản chất của điện gió và mặt trời. Ta hãy xem một tuần gần đây (từ 11/7 đến 18/7/2022). Trong tuần đó, lúc đỉnh điểm trưa ngày 17/7 điện mặt trời phát được 40,16 GW, bằng 65% công suất đặt. Nhưng chỉ là thời điểm ngắn ngủi, trước đó và sau đó, dù mùa hè nước Đức có ánh sáng đến 10 giờ tối, công suất điện mặt trời cũng tụt giảm nhanh chóng. Ngày kém nhất trong tuần, 11/7, đỉnh công suất điện mặt trời đạt 25,39 GW, bằng 41% công suất đặt. Sau 9 giờ tối tất nhiên là công suất phát bằng 0.

Sản lượng điện gió và mặt trởi ở Đức trong tuần 28 năm 2022. Nguồn energy-charts.info.

Gió có kiểu thất thường khác, lúc cao nhất là 7 giờ tối ngày 14/7 công suất điện gió đạt đỉnh của tuần, đạt 21,40 GW cả trên bờ và ngoài khơi - tức là thời điểm cao nhất gió cũng chỉ đạt 33% công suất đặt. Thời điểm lặng gió nhất, 8 giờ sáng ngày 12 tháng 7 công suất điện gió chỉ đạt 1,37 GW, tương đương 2% công suất đặt. Chưa hết, trong suốt hai ngày 11 và 12/7, công suất điện gió chỉ đạt trung bình 4 GW, tức là 6% công suất đặt.

Một lý do nữa khiến cho điện gió không bao giờ được phát hết công suất là hệ thống cần duy trì 15-20 GW công suất chạy nền ổn định. Phần chạy nền do điện hạt nhân, sinh khối, thủy điện (chủ yếu loại dòng chảy), một phần nhiệt điện than nâu và than đá đảm nhận. Chỉ còn 40-60 GW cho các nguồn biến thiên, trong khi tổng công suất đặt của điện gió và mặt trời là 126 GW, hơn gấp đôi nhu cầu. Nếu vào thời điểm hiếm hoi nào đó, điện gió và mặt trời phát được hết công suất thì điều độ không cần sử dụng thủy điện tích năng.

Cùng là năng lượng tái tạo, thủy điện và sinh khối cấp điện ổn định hơn nhiều so với gió và mặt trời. Nhưng công suất của chúng ở Đức quá nhỏ để có thể bù lại được cho điện mặt trời vào buổi đêm. Công suất thủy điện tích năng của Đức rất đáng nể, nhưng cũng chỉ bù được một thời gian ngắn trong ngày, không thể gánh việc thiếu hụt điện gió liền trong hai ngày được.

Chính vì sự thất thường của gió và mặt trời nên dù công suất đặt của hai loại này cao hơn nhiều so với nhu cầu, Đức vẫn phải duy trì các nguồn điện từ nhiên liệu hóa thạch. Và năng lượng hóa thạch ở Đức cung cấp sản lượng điện không kém so với NLTT. Đặc biệt là điện khí có độ linh hoạt cao nên phải cáng đáng bù cho NLTT. Năm 2021 điện khí đóng góp 10,4% sản lượng điện của nước Đức. Điện than của nước Đức cũng phải vận dụng hết độ linh hoạt công suất để bù cho NLTT.

May là nước Đức còn có điện hạt nhân. Các nhà máy điện hạt nhân xây từ những năm 1980 đến nay vẫn phát điện trong khi nhiều nhà máy khác đã bị đóng cửa. Nếu không có điện hạt nhân, nước Đức đã phải dùng nhiều điện từ nhiên liệu hóa thạch, trong đó có khí đốt, hơn là từ NLTT./.

ĐÀO NHẬT ĐÌNH - CHUYÊN GIA TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM