Tổng quan tiềm năng và triển vọng phát triển năng lượng tái tạo Việt Nam

Triển vọng phát triển năng lượng gió, mặt trời tại Việt Nam
Phát triển năng lượng tái tạo ở Việt Nam: Điều kiện cần và đủ

TS. NGUYỄN MẠNH HIẾN - HỘI ĐỒNG PHẢN BIỆN TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM                                      

Vai trò của các nguồn năng lượng tái tạo tại Việt Nam

Hiện nay tất cả các nước trên thế giới đang đối mặt với cuộc chiến chống biến đổi khí hậu toàn cầu, với việc thực hiện mục tiêu của Paris COP 21 là đảm bảo sự tăng nhiệt độ trung bình toàn cầu từ nay đến năm 2100 ở mức dưới 2°C, bằng biện pháp giảm sản xuất và sử dụng năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch (than, dầu, khí), nguyên nhân phát ra 2/3 lượng khí nhà kính (CO₂) mà thay thế bằng các nguồn năng lượng tái tạo (NLTT) như: gió, mặt trời, sinh khối...

Riêng đối với Việt Nam - đất nước sẽ chịu tác động khá trầm trọng của biến đổi khí hậu, lại có tiềm năng nguồn NLTT (thủy điện nhỏ, gió, mặt trời, sinh khối, địa nhiệt) phong phú, trong khi các nguồn năng lượng sơ cấp trong nước như thủy điện vừa và lớn, than, dầu khí đều ngày càng cạn kiệt, đang biến đổi từ một nước xuất khẩu năng lượng tịnh thành nước nhập khẩu tịnh thì việc tăng cường phát triển các nguồn NLTT có ý nghĩa hết sức to lớn trong việc giảm sử dụng nhiên liệu hóa thạch nhập khẩu, vừa góp phần giảm phát thải khí nhà kính trong mục tiêu toàn cầu, vừa đảm bảo an ninh năng lượng, phục vụ cho công cuộc phát triển kinh tế - xã hội của đất nước.

Thủy điện nhỏ

Thủy điện nhỏ (TĐN) được đánh giá là dạng năng lượng tái tạo khả thi nhất về mặt kinh tế - tài chính. Căn cứ vào các báo cáo đánh giá gần đây nhất, thì hiện nay nước ta có trên 1.000 địa điểm đã được xác định có tiềm năng phát triển TĐN, quy mô từ 100 kW tới 30 MW (với thế giới chỉ tới 10 MW), với tổng công suất đặt trên 7.000 MW (đứng đầu các nước ASEAN), các vị trí này tập trung chủ yếu ở vùng núi phía Bắc, Nam Trung bộ và Tây Nguyên.

Hiện nay, có khá nhiều doanh nghiệp tư nhân đã đầu tư và vận hành hiệu quả kinh tế cao các trạm thủy điện nhỏ tại một số tỉnh như: Hà Giang, Lào Cai, Nghệ An, Hà Tĩnh, Gia Lai…

TĐN vẫn được coi là nguồn NLTT, hiện cung cấp 19% sản lượng điện của toàn cầu. Công nghệ TĐN cũng bao gồm tua bin thủy lực, máy phát điện như thủy điện vừa và lớn, nhưng thường chỉ sử dụng lưu lượng dòng chảy (run-of-river) trên các nhánh sông nhỏ, hoặc suối để phát điện không cần đập và hồ chứa.

Năng lượng gió

Nguồn điện gió sử dụng luồng không khí (gió) đập vào cánh tua bin làm quay máy phát điện. Nguồn điện gió cũng là nguồn điện xoay chiều như thủy điện, nhiệt điện.

Nghiên cứu của Ngân hàng Thế giới chỉ ra rằng, Việt Nam là nước có tiềm năng gió lớn nhất trong 4 nước khu vực, với hơn 39% tổng diện tích của Việt Nam được ước tính là có tốc độ gió trung bình hàng năm lớn hơn 6m/s, ở độ cao 65m, tương đương với tổng công suất 512 GW. Đặc biệt, hơn 8% diện tích Việt Nam được xếp hạng có tiềm năng gió rất tốt (tốc độ gió ở độ cao 65m 7 - 8 m/giây), có thể tạo ra hơn 110 GW.

Tiềm năng gió của Việt Nam ở độ cao 65m:                                                                   

Vùng ven biển phía Nam nước ta có diện tích rộng khoảng 112.000 km2, còn khu vực có độ sâu từ 30m đến 60m, với diện tích rộng khoảng 142.000 km2 là khu vực có tiềm năng phát triển điện gió biển rất tốt. Đặc biệt, khu vực biển có độ sâu 0-30m từ Bình Thuận đến Cà Mau, rộng khoảng 44.000 km2.

Theo số liệu gió tại Phú Quý, Côn Đảo thì vùng này đạt tốc độ gió trung bình ở độ cao 100m, đạt hơn 5-8m/s. Hiện nay, trang trại gió biển đầu tiên với công suất gần 100 MW đã hoạt động và đang nghiên cứu triển khai các giai đoạn tới năm 2025, lên tới 1.000 MW (tức gấp 10 lần).

Cụ thể, các trang trại tua bin gió tại đảo Phú Quý và Bạc Liêu đã hoạt động tốt và mang lại hiệu quả kinh tế cao, cơ hội thu hồi vốn khoảng hơn 10 năm, so với tuổi thọ tua bin 20 năm. Trang trại gió biển Khai Long (Cà Mau) xây dựng từ tháng 1/2016, với công suất giai đoạn 1 là 100 MW. Trang trại gió biển hiện đóng góp ngân sách cho các địa phương với nguồn thu ổn định, như tỉnh Bạc Liêu (với 99 MW) đạt 76 tỷ đồng/năm, khi hoàn thành trang trại gió 400 MW sẽ lên tới gần 300 tỷ mỗi năm. Tỉnh Cà Mau, với 300 MW cũng sẽ thu được hơn 200 tỷ/năm.

Theo thông tin từ Bộ Công Thương, mới đây, Tập đoàn Dầu khí Việt Nam (PVN) cùng với các nhà đầu tư từ Singapore, Liên bang Nga đã khởi động dự án gió Kê Gà, trên biển Bình Thuận, với công suất 3.400 MW.

Về diện tích chiếm đất, một máy phát điện gió công suất 2 MW chiếm diện tích 0,6 ha. Các máy phát điện phải đặt cách xa nhau khoảng 7 lần đường kính cánh quạt của nó (ví dụ, với cánh quạt đường kính 80 m thì phải đặt cách nhau 560 m).

Năng lượng mặt trời

Nguồn điện mặt trời (ĐMT) là cơ cấu biến năng lượng từ ánh sáng mặt trời thành dòng điện một chiều, vì vậy, để đấu nối nguồn ĐMT vào hệ thống điện xoay chiều tần số 50 hz cần phải lắp thêm các bộ nghịch lưu (invertor) để biến dòng điện một chiều thành xoay chiều.  

Việt Nam có tiềm năng về nguồn năng lượng mặt trời, có thể khai thác cho các sử dụng như: đun nước nóng, phát điện và các ứng dụng khác như sấy, nấu ăn...

Với tổng số giờ nắng cao lên đến trên 2.500 giờ/năm, tổng lượng bức xạ trung bình hàng năm vào khoảng 230-250 kcal/cm2 theo hướng tăng dần về phía Nam là cơ sở tốt cho phát triển các công nghệ năng lượng mặt trời.

Theo kết quả nghiên cứu đánh giá sơ bộ của Chương trình Trợ giúp năng lượng MOIT/GIZ thì tổng tiềm năng kinh tế của các dự án điện mặt trời trên mặt đất, nối lưới tại Việt Nam khoảng 20 Gigawatt (GW), trên mái nhà (rooftop) từ 2 đến 5 GW.

Theo Quy hoạch điện VII (hiệu chỉnh) đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt thì công suất điện mặt trời đến của nước ta sẽ là 800 MW vào năm 2020; 4.000 MW vào 2025 và 12.000 MW vào năm 2030. Tuy nhiên, trong xu thế chi phí đầu tư và tài chính cho các dự án điện mặt trời đang ngày càng giảm, theo thông báo từ Bộ Công Thương, tính đến cuối năm 2018, các nhà đầu tư đã đăng ký tới hơn 11.000 MW điện mặt trời, chủ yếu tại các tỉnh phía Nam.

Theo nguồn tin của Tạp chí Năng lượng Việt Nam, tỉnh Ninh Thuận đã chấp thuận chủ trương khảo sát cho 48 dự án điện mặt trời, trong đó có 18 dự án được cấp quyết định chủ trương đầu tư. Riêng Tập đoàn Thiên Tân, theo báo Nhật Nikkei (05/02/2018), đã có 5 dự án tại tỉnh Ninh Thuận, từ nay cho đến năm 2020, với tổng trị giá gần 2 tỷ USD. Còn tập đoàn TTC đề ra kế hoạch xây 20 dự án điện mặt trời, cho đến năm 2020, tại tỉnh Tây Ninh (324 MW), Bình Thuận (300 MW), Ninh Thuận (300 MW)…

Nhược điểm lớn của nguồn điện mặt trời là diện tích chiếm dụng đất, với 1,8 đến 2,0 ha cho 1 MW và do sự phụ thuộc nhiều vào thời tiết và vị trí lắp đặt của các tấm pin mặt trời, cùng với việc phải lắp thêm thiết bị nghịch lưu nên khi dự án được đấu nối vào hệ thống điện quốc gia, độ tin cậy và chất lượng điện năng của hệ thống sẽ bị suy giảm. Vì vậy, để đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện và chất lượng điện năng, hệ thống cần được đầu tư tăng cường nguồn công suất dự phòng.

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.                          

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. Hiện nay, một số nhà máy đường đã sử dụng bã mía để phát điện, nhưng chỉ bán được với giá 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…

Năng lượng địa nhiệt

Theo các chuyên gia địa chất, công nghệ để khai thác nguồn năng lượng địa nhiệt không quá phức tạp. Cứ xuống sâu 33m thì nhiệt độ trong lòng đất tăng 1 độ C. Ở độ sâu 60km, nhiệt độ có thể đạt tới 1.800 độ C. Muốn khai thác địa nhiệt ở vùng 200 độ C, chỉ cần khoan các giếng sâu 3 - 5km, rồi đưa nước xuống, nhiệt độ trong lòng đất sẽ làm nước sôi lên, hơi nước theo ống dẫn làm quay tua bin và máy phát điện. 

Mặc dù nguồn địa nhiệt chưa được điều tra và tính toán kỹ. Tuy nhiên, với số liệu điều tra và đánh giá gần đây nhất cho thấy tiềm năng điện địa nhiệt trên đất liền tại Việt Nam có thể khai thác khoảng 300 MW.

Để khuyến khích phát triển NLTT, năm 2017, Chính phủ đã quy định giá mua điện từ các dự án NLTT (theo giá feed in tariff -FIT). Dưới đây là bảng tổng hợp về cơ chế hỗ trợ hiện tại cho các dạng NLTT: