Tiềm năng và thách thức phát triển năng lượng tái tạo ở Việt Nam [Kỳ 1]

Việt Nam nên định hướng phát triển điện gió, mặt trời thế nào?
Vì sao gió, mặt trời chưa thể cung cấp năng lượng cho nền văn minh hiện đại?

KỲ 1: TỔNG QUAN VÀ TIỀM NĂNG PHÁT TRIỂN

1. Tổng quan

Việt Nam được đánh giá là quốc gia có nhiều tiềm năng để phát triển năng lượng tái tạo. Việc khai thác các nguồn năng lượng tái tạo có ý nghĩa hết sức quan trọng cả về kinh tế, xã hội, an ninh năng lượng và phát triển bền vững.

Quy hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2011 - 2020, có xét đến năm 2030 (Quy hoạch điện VII điều chỉnh, 2016) đặt ra mục tiêu và định hướng phát triển năng lượng tái tạo, cụ thể như: Ưu tiên phát triển nguồn điện sử dụng năng lượng tái tạo, tạo đột phá trong việc bảo đảm an ninh năng lượng quốc gia, góp phần bảo tồn tài nguyên năng lượng, giảm thiểu tác động tiêu cực tới môi trường trong sản xuất điện; Mục tiêu cụ thể là ưu tiên phát triển nguồn năng lượng tái tạo cho sản xuất điện; tăng tỷ lệ điện năng sản xuất từ các nguồn năng lượng tái tạo (không kể nguồn thủy điện lớn và vừa, thủy điện tích năng) đạt khoảng 7% năm 2020 và trên 10% năm 2030; Quy hoạch phát triển nguồn điện đẩy nhanh phát triển nguồn điện từ năng lượng tái tạo (thủy điện, điện gió, điện mặt trời, điện sinh khối...), từng bước gia tăng tỷ trọng của điện năng sản xuất từ nguồn năng lượng tái tạo trong cơ cấu nguồn điện, cụ thể như sau:

1/ Ưu tiên phát triển các nguồn thủy điện, nhất là các dự án lợi ích tổng hợp (chống lũ, cấp nước, sản xuất điện); nghiên cứu đưa nhà máy thủy điện tích năng vào vận hành phù hợp với phát triển của hệ thống điện quốc gia nhằm nâng cao hiệu quả vận hành của hệ thống điện. Tổng công suất các nguồn thủy điện (bao gồm cả thủy điện vừa và nhỏ, thủy điện tích năng) từ gần 17.000 MW hiện nay (2016) lên khoảng 21.600 MW vào năm 2020, khoảng 24.600 MW vào năm 2025 (thủy điện tích năng 1.200 MW) và khoảng 27.800 MW vào năm 2030 (thủy điện tích năng 2.400 MW).

2/ Đưa tổng công suất nguồn điện gió từ mức 140 MW hiện nay lên khoảng 800 MW vào năm 2020, khoảng 2.000 MW vào năm 2025 và khoảng 6.000 MW vào năm 2030.

3/ Phát triển điện sử dụng nguồn năng lượng sinh khối: Đồng phát điện tại các nhà máy đường, nhà máy chế biến lương thực, thực phẩm; thực hiện đồng đốt nhiên liệu sinh khối với than tại các nhà máy điện than; phát điện từ chất thải rắn... Tỷ trọng điện năng sản xuất từ nguồn năng lượng sinh khối đạt khoảng 1% vào năm 2020, khoảng 1,2% vào năm 2025 và khoảng 2,1% vào năm 2030.

4/ Đẩy nhanh phát triển nguồn điện sử dụng năng lượng mặt trời, bao gồm cả nguồn tập trung lắp đặt trên mặt đất và nguồn phân tán lắp đặt trên mái nhà. Đưa tổng công suất nguồn điện mặt trời từ mức không đáng kể hiện nay lên khoảng 850 MW vào năm 2020, khoảng 4.000 MW vào năm 2025 và khoảng 12.000 MW vào năm 2030.

2. Tiềm năng phát triển năng lượng tái tạo ở Việt Nam

Việt Nam có vị trí địa lý, đường bờ biển dài, đặc thù khí hậu nhiệt đới gió mùa và nền kinh tế nông nghiệp, có nguồn năng lượng tái tạo dồi dào và đa dạng, cho nên có thể khai thác cho sản xuất năng lượng như thủy điện, điện gió, điện mặt trời, sinh khối, địa nhiệt, nhiên liệu sinh học...

Tính đến cuối năm 2018, Việt Nam phát triển thành công nhiều dự án năng lượng tái tạo với 285 nhà máy thủy điện nhỏ, tổng công suất khoảng 3.322 MW; 08 nhà máy điện gió, tổng công suất 243 MW và 10 nhà máy điện sinh khối, tổng công suất nối lưới khoảng 212 MW. Về điện mặt trời, hơn 100 dự án đã ký hợp đồng mua bán điện (PPA) với Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN).

Tiềm năng phát triển điện gió:

Nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa và bờ biển dài hơn 3.200 km, hơn nữa còn có cả gió mùa Tây Nam thổi vào mùa hè, tốc độ gió trung bình ở biển Đông Việt Nam khá mạnh. Vì vậy, nhờ vào vị trí địa lý mà tiềm năng về năng lượng gió ở Việt Nam là rất triển vọng. Việt Nam là nước có tiềm năng năng lượng gió tốt nhất trong 4 nước (Campuchia, Lào, Thái Lan và Việt Nam) với 39% lãnh thổ có tốc độ gió lớn hơn 6m/s tại độ cao 65 m, tương đương với 513 GW. Đặc biệt, hơn 8% lãnh thổ, tương đương 112 GW được đánh giá là có tiềm năng năng lượng gió tốt (Bảng 1).

Ước tính trên đất liền, Việt Nam có thể phát triển khoảng 30 GW điện gió. Cùng với tiềm năng điện gió ngoài khơi, chúng ta có thể phát triển khoảng 100 GW công suất điện gió.

Bảng 1. Tiềm năng năng lượng gió tại Việt Nam ở độ cao 65m:

Nguồn: WB (2001).

Hiện có 9 nhà máy/trang trại điện gió đang vận hành với tổng công suất 304,6 MW (Bảng 2), trong đó lớn nhất là trang trại điện gió Bạc Liêu với gần 100 MW, nhỏ nhất là nhà máy điện gió Phú Quý 6 MW nối lưới độc lập (không nối lưới điện quốc gia) trên đảo Phú Quý, tỉnh Bình Thuận, còn lại là 7 nhà máy điện gió quy mô công suất nhỏ dưới 50 MW.

Bảng 2. Các nhà máy/trang trại điện gió đang vận hành:

Nguồn: EMC tổng hợp.

Bên cạnh đó, 18 dự án nhà máy/trang trại điện gió đã được khởi công và đang trong quá trình xây dựng với tổng công suất 812 MW (Bảng 3), trong đó có 2 dự án có công suất từ 100 MW trở lên là Bạc Liêu 3 và Khai Long (Cà Mau), còn lại 16 dự án có quy mô công suất nhỏ từ 20 MW đến 65 MW.

Bảng 3. Các nhà máy/trang trại điện gió đang xây dựng:

Nguồn: EMC tổng hợp.

Ngoài ra, theo quy hoạch phát triển điện gió giai đoạn đến 2020, có xét đến năm 2030, tiềm năng công suất dự kiến hơn 22.000 MW, chi tiết của một số tỉnh như sau: Bình Thuận 1.570 MW, Ninh Thuận 1.429 MW, Cà Mau 5.894 MW, Trà Vinh 1.608 MW, Sóc Trăng 1.155 MW, Bạc Liêu 2.507 MW, Bến Tre 1.520 MW, Quảng Trị 6.707 MW. Tuy nhiên, từ tiềm năng đến hiện thực luôn có khoảng cách, nhưng khoảng cách về điện gió ở Việt Nam lại “quá xa” mà nguyên nhân do có quá nhiều rào cản, khó khăn về pháp lý, kỹ thuật, tài chính, nhân lực và chủ đầu tư dự án.

Tiềm năng điện mặt trời:

Tiềm năng năng lượng mặt trời cũng được đánh giá cao khi Việt Nam là quốc gia có thời gian nắng nhiều trong năm với cường độ bức xạ lớn ở các khu vực miền Trung, miền Nam. Các tỉnh Tây Bắc (Lai Châu và Sơn La) số giờ nắng trong năm khoảng 1897 - 2102 giờ/năm. Các tỉnh phía Bắc còn lại và một số tỉnh từ Thanh Hóa đến Quảng Bình khoảng 1400 - 1700 giờ/năm. Các tỉnh từ Huế vào miền Nam khoảng 1900 - 2700 giờ/năm.

Theo đánh giá, những vùng có số giờ nắng từ 1.800 giờ/năm trở lên thì được coi là có tiềm năng để khai thác sử dụng. Đối với Việt Nam, thì tiêu chí này phù hợp với nhiều vùng, nhất là các tỉnh phía Nam.

Theo EVN, tính đến giữa tháng 4/2019, toàn hệ thống điện chỉ có 4 nhà máy điện mặt trời với tổng công suất chưa tới 150 MW. Chỉ trong vòng hơn 2 tháng, đến 30/6/2019 đã có trên 4.464 MW điện mặt trời đã hòa lưới, trong số đó có 72 nhà máy điện mặt trời thuộc quyền điều khiển của Trung tâm Điều độ hệ thống điện quốc gia (A0) với tổng công suất 4.189 MW và 10 nhà máy điện thuộc quyền điều khiển của các Trung tâm điều độ miền với tổng công suất 275 MW. Như vậy, nguồn điện mặt trời đã chiếm tỷ lệ 8,28% công suất đặt của hệ thống điện Việt Nam. 

Dự kiến, từ nay đến cuối năm 2019, A0 sẽ tiếp tục đóng điện đưa vào vận hành thêm 13 nhà máy điện mặt trời, với tổng công suất 630 MW, nâng tổng số nhà máy điện mặt trời trong toàn hệ thống lên 95 nhà máy.

Đây là sự bổ sung quý giá đối với hệ thống trong điều kiện nguồn điện đang khó khăn, tuy nhiên một số lượng lớn các nhà máy điện mặt trời đi vào vận hành trong thời gian ngắn đã và đang gây không ít khó khăn, thách thức cho công tác vận hành hệ thống điện. Nguyên nhân là do tính chất bất định, phụ thuộc vào thời tiết của loại hình nguồn điện này. Bên cạnh đó, việc phát triển nóng và ồ ạt các dự án điện mặt trời tập trung tại một số tỉnh như Ninh Thuận, Bình Thuận, Đắk Lắk đã gây ra hiện tượng quá tải lưới 110 kV, 220 kV tại các khu vực trên. 

Tiềm năng năng lượng sinh khối:

Là một nước nông nghiệp, Việt Nam có tiềm năng rất lớn về nguồn năng lượng sinh khối (NLSK). Các loại sinh khối chính là gỗ năng lượng, phế thải - phụ phẩm từ cây trồng, chất thải chăn nuôi, rác thải ở đô thị và các chất thải hữu cơ khác. Nguồn NLSK có thể sử dụng bằng cách đốt trực tiếp, hoặc tạo thành viên nhiên liệu sinh khối. Tiềm năng nguồn sinh khối từ phế thải nông nghiệp, chất thải chăn nuôi và rác thải hữu cơ có tổng công suất khoảng 400 MW.

Khả năng khai thác bền vững nguồn sinh khối cho sản xuất năng lượng ở Việt Nam đạt khoảng 150 triệu tấn mỗi năm. Một số dạng sinh khối có thể khai thác được ngay về mặt kỹ thuật cho sản xuất điện, hoặc áp dụng công nghệ đồng phát năng lượng (sản xuất cả điện và nhiệt) đó là: trấu ở Đồng bằng sông Cửu Long, bã mía dư thừa ở các nhà máy đường, rác thải sinh hoạt ở các đô thị lớn, chất thải chăn nuôi từ các trang trại gia súc, hộ gia đình và chất thải hữu cơ khác từ chế biến nông - lâm - hải sản.

Một số nhà máy đường đã sử dụng bã mía để phát điện, nhưng chỉ bán được với giá khoảng hơn 800 đồng/kWh (4 cent/kWh).

Cuối năm 2013, Bộ Công Thương đã trình Chính phủ xem xét cơ chế hỗ trợ sản xuất điện từ năng lượng sinh khối. Theo đó, mức giá cao nhất mà ngành điện mua lại điện được sản xuất từ nguồn nguyên liệu sinh khối lần lượt là 1.200 - 2.100 đồng/kWh. Mức giá như đề xuất trên sẽ góp phần tạo động lực cho việc phát triển nguồn điện từ nguồn nguyên liệu sinh khối ở nước ta.

Việc xây dựng các nhà máy điện đốt rác thải cũng đang được quan tâm với mục tiêu giảm thiểu ô nhiễm môi trường, đặc biệt tại các thành phố, đô thị lớn. Hiện nay, tại nước ta đã có một số dự án điện đốt rác đã đi vào hoạt động, hoặc đang được triển khai xây dựng tại thủ đô Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh, Cần Thơ, Hà Nam…

Tiềm năng thủy điện nhỏ:

Hệ thống sông ngòi của Việt Nam dày đặc, được phân bố trên nhiều vùng lãnh thổ khác nhau. Tiềm năng thủy điện nhỏ phân bố tập trung chủ yếu ở các vùng núi phía Bắc, Nam Trung bộ và Tây Nguyên. Thủy điện vẫn là nguồn năng lượng tái tạo có công suất cao nhất, đóng góp khoảng 40% vào tổng công suất điện quốc gia. Tiềm năng thuỷ điện nhỏ là rất lớn với hơn 2.200 sông suối với chiều dài hơn 10km. Trong đó 90% là các sông suối nhỏ, đây là cơ sở thuận lợi cho phát triển thủy điện nhỏ. Tiềm năng kỹ thuật các thủy điện nhỏ quy mô dưới 30 MW khoảng 25 tỷ kWh/năm (gần 7.000 MW) và đến cuối năm 2018 đã có trên 3.300 MW thủy điện nhỏ được đưa vào vận hành như đã nói ở trên./.

Đón đọc kỳ 2: Thách thức và kết luận

THS. VÕ HỒNG THÁI; THS. CAO THỊ THU HẰNG - VIỆN DẦU KHÍ VIỆT NAM
 

Tài liệu tham khảo:

1/ Tiềm năng phát triển năng lượng tái tạo ở Việt Nam, Cục thông tin khoa học và công nghệ Quốc gia (2015).

2/ Thách thức trong phát triển các dự án năng lượng tái tạo ở Việt Nam, Ms. Angelika Wasielke, GIZ (2012)

3/ Công nghệ mới về nguồn - lưới điện, năng lượng tái tạo và hệ thống lưu trữ năng lượng, Tài liệu hội thảo quốc tế (2017).

4/ Đánh giá tiềm năng NLG tại Việt Nam. Thực trạng triển khai ở Việt Nam hiện nay và đề xuất các giải pháp cho việc đầu tư các dự án NLG của Tập đoàn Dầu khí Việt Nam, Đào Văn Tuân, VPI (2011).

5/ Nghiên cứu, lựa chọn giải pháp nối lưới và hoạt động hỗn hợp tuabin gió - nguồn phụ trợ vào lưới điện Quốc gia và độc lập nhằm đảm bảo hoạt động ổn định, hiệu quả các dự án điện gió của PVN, Võ Hồng Thái, VPI (2013).

6/ Nghiên cứu các giải pháp giảm giá thành sản xuất điện gió tại Việt Nam, Lê Việt Trung, VPI (2013).

7/ https://www.evn.com.vn/c2/nang-luong-tai-tao/Nang-luong-tai-tao-141.aspx

8/ https://www.vietnamplus.vn/tiem-nang-va-co-hoi-phat-trien-dien-gio-dien-mat-troi-o-viet-nam/577040.vnp.