Thủy điện Việt Nam trước bối cảnh biến đổi khí hậu và thị trường điện cạnh tranh

Tác động của Nghị quyết Quốc hội đến ngành năng lượng và gợi ý Chính phủ triển khai các bước tiếp theo Như chúng ta đã biết, tại Kỳ họp thứ 10, Quốc hội khoá XV (ngày 11/12/2025), Quốc hội đã biểu quyết thông qua Nghị quyết về các cơ chế, chính sách phát triển năng lượng quốc gia (giai đoạn 20262030) nhằm tháo gỡ những điểm nghẽn kéo dài trong quy hoạch, chuẩn bị đầu tư, lựa chọn nhà đầu tư phát triển các dự án năng lượng. Nhân sự kiện này, Hội đồng Khoa học Tạp chí Năng lượng Việt Nam có bài báo phân tích các tác động của thể chế mới đối với thị trường điện, tiến trình chuyển dịch năng lượng; đồng thời khuyến nghị, gợi ý những nội dung về cơ chế, chính sách mà Chính phủ cần ban hành để sớm đưa Nghị quyết đi vào cuộc sống.

Đặt vấn đề về cách tiếp cận:

Biến đổi khí hậu toàn cầu đang làm thay đổi sâu sắc chế độ thủy văn trên hầu hết các lưu vực sông lớn ở Việt Nam. Các hiện tượng mưa cực đoan có xu hướng gia tăng về cường độ và tần suất, ranh giới mùa mưa, mùa kiệt ngày càng biến động khó lường, trong khi yêu cầu phát triển nhanh các nguồn năng lượng tái tạo (NLTT) làm gia tăng đáng kể áp lực cân bằng hệ thống điện. Trong bối cảnh đó, thủy điện không chỉ còn là nguồn phát điện truyền thống, mà ngày càng phải đảm nhiệm vai trò điều tiết, dự phòng và ổn định hệ thống theo tín hiệu của thị trường điện cạnh tranh.

Bài viết tiếp cận vấn đề từ góc độ vận hành hệ thống điện, tập trung vào các hệ thống thủy điện bậc thang trên những lưu vực sông lớn. Trên cơ sở phân tích mối quan hệ tương tác giữa biến đổi khí hậu, quy trình vận hành liên hồ chứa và cơ chế thị trường điện để làm rõ vai trò, những thách thức đặt ra và yêu cầu đổi mới đối với thủy điện trong hệ thống điện hiện đại của Việt Nam.

Biến đổi khí hậu và sự gia tăng bất định của dòng chảy:

Trong khoảng một thập kỷ trở lại đây, nhiều lưu vực sông lớn như sông Đà, Vu Gia - Thu Bồn, sông Ba và sông Đồng Nai cho thấy xu hướng biến động ngày càng cực đoan về dòng chảy. Mùa mưa có xu hướng đến muộn hơn, nhưng tổng lượng mưa lại tăng và tập trung trong thời gian ngắn, trong khi mùa kiệt kéo dài và khắc nghiệt hơn. Những biến đổi này làm suy giảm đáng kể độ tin cậy của các phương pháp dự báo truyền thống dựa trên chuỗi số liệu lịch sử dài hạn.

Thực tiễn cho thấy, các quy trình vận hành liên hồ chứa hiện hành, vốn được xây dựng chủ yếu trên cơ sở dữ liệu quá khứ, đang bộc lộ những hạn chế rõ rệt trước xu thế khí hậu mới. Rủi ro trong quyết định tích nước và xả nước gia tăng, ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn công trình, hiệu quả phát điện, cũng như khả năng cắt, hoặc giảm lũ cho hạ du. Trong bối cảnh đó, yêu cầu đặt ra là phải chuyển từ tư duy “vận hành theo lịch” sang “vận hành thích ứng theo rủi ro”, trong đó các quyết định vận hành được hỗ trợ bởi dự báo xác suất, phân tích kịch bản và đánh giá rủi ro theo thời gian thực.

Vai trò điều tiết của thủy điện trong hệ thống điện khi tỷ trọng NLTT cao:

Theo các kịch bản phát triển nguồn điện, đến năm 2030 tỷ trọng điện gió, mặt trời trong tổng công suất đặt của hệ thống điện Việt Nam có thể đạt mức 30-40%. Sự gia tăng nhanh của các nguồn điện này (với đặc tính biến động mạnh và khó dự báo) làm nổi bật vai trò không thể thay thế của thủy điện trong việc ổn định tần số, bù phụ tải, điều áp và cung cấp dự phòng nhanh cho hệ thống.

Trong bối cảnh thị trường điện cạnh tranh từng bước được hình thành, hoàn thiện, vận hành thủy điện không còn đơn thuần nhằm tối đa hóa sản lượng điện, cắt và giảm lũ, cấp nước cho hạ du, mà còn phải đáp ứng đồng thời yêu cầu điều độ theo tín hiệu giá và nhu cầu hệ thống. Điều này làm gia tăng đáng kể độ phức tạp của công tác vận hành hồ chứa - khi các mục tiêu phát điện, phòng lũ, cấp nước và tối ưu doanh thu thị trường cần được xem xét trong một khung ra quyết định thống nhất, mang tính tổng thể và liên lưu vực.

Những hạn chế trong vận hành thủy điện bậc thang hiện nay:

Thực tiễn cho thấy, công tác vận hành thủy điện bậc thang ở Việt Nam vẫn còn tồn tại một số hạn chế mang tính hệ thống. Trước hết, các quy trình vận hành liên hồ chứa còn tương đối cứng nhắc và chậm được cập nhật để phản ánh đầy đủ tác động của biến đổi khí hậu, cũng như các kịch bản rủi ro mới. Bên cạnh đó, cơ chế phối hợp vận hành giữa các nhà máy trong cùng lưu vực chưa thực sự hiệu quả, do thiếu hệ thống dữ liệu thời gian thực đồng bộ và thiếu các cơ chế ràng buộc lợi ích giữa các bậc thang.

Công tác dự báo lưu lượng nước về hồ, mặc dù đã có những cải thiện nhất định, song vẫn còn phân tán, rời rạc giữa các đơn vị, chưa tích hợp đầy đủ giữa dự báo khí tượng, thủy văn và nhu cầu vận hành theo tín hiệu thị trường điện. Những hạn chế này trở nên đặc biệt rõ nét khi thủy điện tham gia thị trường bán buôn điện cạnh tranh - nơi các nhà máy phải chào giá và chịu rủi ro doanh thu trong khi vẫn phải thực hiện các nhiệm vụ xã hội (như phòng lũ và cấp nước cho hạ du).

Thủy điện trong thị trường điện cạnh tranh - xung đột lợi ích và yêu cầu mới:

Sự hình thành và phát triển của thị trường điện cạnh tranh, đặc biệt là thị trường bán buôn điện, đặt thủy điện trước những xung đột lợi ích ngày càng rõ rệt. Một mặt, thủy điện được kỳ vọng phát huy vai trò điều tiết, hỗ trợ hệ thống và hấp thụ biến động của các nguồn NLTT. Mặt khác, cơ chế thị trường hiện nay chưa phản ánh đầy đủ giá trị của các dịch vụ này trong cấu trúc giá điện.

Trên thực tế, thủy điện phải tham gia chào giá theo từng chu kỳ giao dịch, trong khi chi phí cơ hội của nước trong hồ - yếu tố then chốt quyết định hiệu quả dài hạn chưa được phản ánh đầy đủ trong mô hình giá. Điều này dẫn tới nghịch lý phổ biến trong vận hành: Nếu chào giá thấp để đảm bảo huy động, nhà máy có nguy cơ “bán rẻ” tài nguyên nước. Ngược lại, nếu chào giá cao nhằm tối ưu doanh thu, nhà máy có thể không được huy động, ảnh hưởng đến vai trò điều tiết hệ thống và an toàn vận hành bậc thang.

Đáng chú ý, trong thị trường điện cạnh tranh hiện nay, các dịch vụ mà thủy điện đang cung cấp cho hệ thống (như điều tần, dự phòng quay, bù công suất đỉnh, hay hỗ trợ hấp thụ công suất NLTT) vẫn chưa được định giá đầy đủ thông qua thị trường dịch vụ phụ trợ. Mặt khác, nhiệm vụ cắt lũ và điều tiết dòng chảy hạ du chủ yếu vẫn được thực hiện theo mệnh lệnh hành chính, chưa gắn với cơ chế bù đắp kinh tế tương xứng. Việc chưa tách bạch rõ ràng giữa doanh thu phát điện và giá trị của các chức năng “phi năng lượng” đang làm giảm động lực vận hành tối ưu của nhiều nhà máy thủy điện.

Về dài hạn, khi thị trường điện tiến tới vận hành theo giá thời điểm thực và tỷ trọng NLTT tiếp tục gia tăng, xung đột giữa tối ưu kinh tế ngắn hạn và tối ưu vận hành hệ thống sẽ ngày càng rõ nét. Nếu không sớm xây dựng cơ chế tích hợp giữa điều phối liên hồ chứa và tín hiệu thị trường điện, thủy điện khó có thể phát huy đầy đủ vai trò là nguồn linh hoạt nền tảng của hệ thống điện Việt Nam.

Gợi ý nhóm giải pháp thực hiện:

Từ các phân tích trên, có thể rút ra một số gợi ý chính sách quan trọng. Trước hết, cần sớm hoàn thiện và cập nhật các quy trình vận hành liên hồ chứa theo hướng thích ứng với biến đổi khí hậu, trong đó tích hợp các mô hình dự báo trung và dài hạn dựa trên xác suất rủi ro. Việc điều phối vận hành cần được thực hiện ở cấp lưu vực, vượt ra khỏi phạm vi tối ưu cục bộ của từng nhà máy.

Về thị trường điện, việc phát triển thị trường dịch vụ phụ trợ và xây dựng cơ chế thanh toán minh bạch cho các nhiệm vụ phòng lũ, cấp nước và dự phòng hệ thống là điều kiện tiên quyết để khuyến khích thủy điện vận hành linh hoạt theo tín hiệu thị trường. Đồng thời, cần từng bước chuyển cách tiếp cận đối với thủy điện từ “nguồn giá rẻ” sang “nguồn linh hoạt chiến lược” - phản ánh đúng giá trị mà thủy điện mang lại cho toàn hệ thống.

Song song với đó, đầu tư cho hạ tầng dữ liệu, dự báo và chuyển đổi số cần được coi là nền tảng bắt buộc. Việc xây dựng các mô hình mô phỏng số (Digital Twin) cho hồ chứa và hệ thống thủy điện bậc thang, kết hợp với dữ liệu lớn và trí tuệ nhân tạo, sẽ giúp nâng cao chất lượng ra quyết định điều độ, giảm rủi ro và tối ưu lợi ích tổng thể.

Kết luận:

Trong bối cảnh biến đổi khí hậu gia tăng mức độ bất định của dòng chảy và thị trường điện cạnh tranh ngày càng phát triển, vai trò của thủy điện trong hệ thống điện Việt Nam không những không suy giảm, mà còn trở nên quan trọng hơn.

Thực tiễn cho thấy, việc tiếp tục duy trì mô hình vận hành truyền thống (dựa chủ yếu vào dữ liệu lịch sử, mệnh lệnh hành chính) sẽ khó đáp ứng yêu cầu của một hệ thống điện hiện đại, linh hoạt và chịu tác động ngày càng mạnh của biến đổi khí hậu.

Do đó, vận hành hệ thống thủy điện bậc thang cần được chuyển dịch sang mô hình thích ứng theo rủi ro, dựa trên dữ liệu thời gian thực, cũng như tối ưu tổng thể ở cấp lưu vực và cấp hệ thống. Mặt khác, việc hoàn thiện cơ chế thị trường điện nhằm phản ánh đầy đủ giá trị của các dịch vụ mà thủy điện cung cấp là chìa khóa để bảo đảm an ninh năng lượng, an toàn hạ du, hiệu quả kinh tế, xã hội trong giai đoạn 2026-2030 và tầm nhìn dài hạn./.

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

Tài liệu tham khảo:

1. TS.Nguyễn Huy Hoạch (2022): Vận hành hệ thống thủy điện trong điều kiện biến đổi khí hậu và yêu cầu đảm bảo an ninh năng lượng, Tạp chí Năng lượng Việt Nam.

2. 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

3. TS. Nguyễn Huy Hoạch: Hiện tượng bất định của thiên nhiên và giải pháp vận hành hợp lý các hệ thống bậc thang thủy điện Việt Nam. NangluongVietNam online 06:48 | 08/12/2025

4. TS. Nguyễn Huy Hoạch: Thị trường điện cạnh tranh hướng tới bền vững: Khi nào trở thành hiện thực ở Việt Nam? NangluongVietNam online 05:48 | 10/12/2025