Triển vọng phát triển năng lượng gió, mặt trời tại Việt Nam

Phát triển điện gió Việt Nam: Cơ hội và thách thức
Tổng quan năng lượng tái tạo toàn cầu và vấn đề đặt ra
Một góc nhìn khác về năng lượng tái tạo

TS. PHẠM CẢNH HUY - ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Nhu cầu điện năng và cơ cấu các nguồn năng lượng cho phát điện

Việt Nam là một trong những nước đang phát triển ở Đông Nam Á có mức độ gia tăng nhu cầu sử dụng điện khá cao, đồng thời tỷ trọng năng lượng hóa thạch sử dụng trong phát điện vẫn còn khá lớn. Bên cạnh nguy cơ thiếu hụt nguồn năng lượng hóa thạch do trữ lượng đang dần cạn kiệt thì việc sử dụng năng lượng hóa thạch đang gây ô nhiễm, ảnh hưởng lớn đến môi trường cũng là một thực trạng mà Việt Nam phải đối mặt.

Trong khi đó, Việt Nam được biết đến là một nước có tiềm năng khá lớn về năng lượng tái tạo (NLTT) nhưng hiện tại mới chỉ khai thác và sử dụng một tỷ lệ rất nhỏ. Cho đến nay số các dự án có tầm cỡ và quy mô ở nước ta rất ít, tỷ trọng công suất lắp đặt các nhà máy điện từ NLTT trong tổng công suất đặt của cả hệ thống còn rất khiêm tốn. Mặc dù đã có nhiều nỗ lực thúc đẩy phát triển NLTT và nguồn điện từ NLTT trong các Quy hoạch phát triển điện lực gần đây, đặc biệt là Quy hoạch điện VII, nhưng việc phát triển NLTT ở Việt Nam vẫn chưa tương xứng với tiềm năng.

Bên cạnh đó, Việt Nam cũng chưa đáp ứng được mục tiêu phát triển trong Chiến lược phát triển NLTT của Việt Nam đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2050 mới được phê duyệt, cũng như Chiến lược quốc gia về tăng trưởng xanh, đồng thời chưa đảm bảo các cam kết của Việt Nam trong Hội nghị Thượng đỉnh Liên Hợp quốc về Biến đổi khí hậu (Thỏa thuận Paris).

Đẩy mạnh sử dụng NLTT đang là xu thế của các nước trên thế giới bởi vai trò quan trọng và tính ưu việt của chúng, đặc biệt trong bối cảnh công nghệ sản xuất điện từ NLTT đang phát triển rất nhanh, dần đảm bảo khả năng cạnh tranh với các nguồn năng lượng truyền thống. Chính vì vậy, việc gia tăng tỷ lệ điện năng sản xuất từ NLTT là một đòi hỏi tất yếu cho sự phát triển của hệ thống điện, cần được đưa vào cụ thể hơn trong Quy hoạch nguồn điện Việt Nam.

Theo Quy hoạch điện VII (điều chỉnh), năm 2020 nhu cầu điện năng của Việt Nam đạt 265 tỷ kWh và đến năm 2030 đạt trên 572 tỷ kWh. Tổng công suất lắp đặt năm 2020 là 60.000 MW và sẽ tăng lên 129.500 MW vào năm 2030, trong đó nhiệt điện than sẽ chiếm tỷ trọng ngày càng cao cho đến năm 2030. Cụ thể, nếu như trong năm 2015-2016 nhiệt điện than chỉ mới chiếm 34% thì đến năm 2020 lên đến 49,3%, năm 2025 lên 55% và đến năm 2030 sẽ ở mức 53,2%.

Đối với điện từ năng lượng tái tạo (bao gồm cả thủy điện nhỏ) mức tăng còn hạn chế. Cụ thể năm 2020 khoảng 6,4%, năm 2025 khoảng 6,9% và đến năm 2030 là 10,7%. Xét về cơ cấu các nguồn năng lượng cho phát điện, theo báo cáo của Trung tâm Điều độ Hệ thống điện Quốc gia năm 2015, nhiệt điện chiếm 54,15% công suất nguồn theo loại nhiên liệu (trong đó nhiệt điện than 28,88%, nhiệt điện khí 21,85% và nhiệt điện dầu 3,42%); thủy điện 39,96% và 5,9% là NLTT trong đó chủ yếu là thủy điện nhỏ, điện gió và điện mặt trời còn chiếm một tỷ lệ rất nhỏ.

Hiện nay, ba nguồn phát điện chính là thủy điện, nhiệt điện khí và nhiệt điện than, chiếm tới trên 94% tổng công suất nguồn điện trong hệ thống điện nước ta. NLTT chưa được sử dụng nhiều cho phát điện, hơn nữa có đến 88,6% điện năng sản xuất từ NLTT ở nước ta là từ các nhà máy thủy điện nhỏ (Nguyễn Ngọc Hoàng, 2015). Trong đó, điện gió và điện mặt trời chỉ đóng góp rất nhỏ trong cơ cấu sản xuất điện cả nước. Theo báo cáo tổng kết hàng năm của Trung tâm Điều độ Hệ thống điện Quốc gia, công suất lắp đặt các nguồn điện sản xuất từ NLTT đến năm 2014 là 2.009 MW. Cụ thể, thủy điện nhỏ là 1.938 MW, sinh khối 24 MW, gió 46 MW, điện mặt trời 1MWp (Trung tâm Điều độ Hệ thống Điện Quốc gia, 2015).

Tiềm năng năng lượng gió và năng lượng mặt trời

Nguồn năng lượng gió

Theo báo cáo của Công ty cổ phần Tư vấn xây dựng điện 3 (PECC3), tiềm năng năng lượng gió tại độ cao 80m của Việt Nam có vận tốc trung bình năm lớn hơn 6 m/s là khoảng 10.637 MW, với diện tích khoảng 2.659 km², tương đương khoảng 0,8% diện tích cả nước. PECC3 cho rằng khu vực này mới khả thi về tài chính. Còn theo GreenID tiềm năng kỹ thuật của năng lượng gió ở Việt Nam là khoảng 27.750 MW

Bộ Công Thương (MoIT) với sự hỗ trợ của Ngân hàng Thế giới, đã tiến hành mô hình đo gió tại ba điểm lựa chọn, góp phần vào việc xác định lại tiềm năng gió ở Việt Nam (2007). Các kết quả của nghiên cứu này cùng với số liệu khác đã được MoIT sử dụng để cập nhật bản đồ gió cho Việt Nam. Kết quả đánh giá tiềm năng gió ở độ cao 80m được thể hiện như trong bảng dưới.

Nguồn: Thông tin về năng lượng gió Việt Nam - Dự án năng lượng gió GIZ, 2011

Nói chung, tiềm năng năng lượng gió Việt Nam qua số liệu đánh giá còn chênh lệch nhau do quy mô và mức độ nghiên cứu có khác nhau. Tuy nhiên, Việt Nam được đánh giá là có tiềm năng lớn về nguồn năng lượng này.

Nguồn năng lượng mặt trời

Tiềm năng năng lượng mặt trời có thể khai thác được căn cứ vào bức xạ mặt trời. Việt Nam là khu vực có bức xạ mặt trời hàng năm tương đối lớn và ổn định, đặc biệt là các khu vực Cao nguyên miền Trung, duyên hải miền Trung và miền Nam, Đồng bằng sông Cửu Long. Tính trung bình toàn quốc thì năng lượng bức xạ mặt trời là 4-5kWh/m² mỗi ngày. 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, tiêu chí này phù hợp với nhiều vùng, nhất là các tỉnh phía Nam. Tiềm năng lý thuyết điện mặt trời tại Việt Nam được dự tính như bảng sau:

Nguồn: Trung tâm số liệu khí tượng thủy văn, 2014.

Khu vực Nam Trung bộ và Tây Nguyên có tiềm năng điện mặt trời cao nhất do có diện tích đất và tổng xạ mặt trời cao nhất nước.

Theo GreenID, tiềm năng có thể khai thác cho sản xuất điện năng từ năng  lượng mặt  trời  tại Việt Nam ước tính khoảng 13.000 MW. Trong khi đó, tổng công suất lắp đặt pin mặt trời để sản xuất điện mới chỉ khoảng 5 MW vào năm 2015, chủ yếu cho mục đích nghiên cứu và điện khí hóa nông thôn.

Xu thế chi phí phát điện từ năng lượng tái tạo

Với sự phát triển nhanh về khoa học công nghệ, chi phí phát điện từ các nguồn năng lượng tái tạo hiện đang giảm nhanh và ngày càng cạnh tranh hơn. Theo đánh giá của IRENA, chi phí phát điện từ năng lượng mặt trời có thể giảm 59% và năng lượng gió có thể giảm 26% trong khoảng thời gian từ năm 2015 đến năm 2025. Cụ thể chi phí phát điện trung bình đối với điện gió trên bờ có thể giảm 26% và lên đến 35% với điện gió ngoài khơi. Đối với Công nghệ hội tụ năng lượng mặt trời CSP (concentrated solar power) có thể giảm ít nhất 37% và Công nghệ quang điện PV (Solar Photovoltaic) có thể giảm đến 59%.

Nguồn: International Renewable Energy Agency (IRENA), 2016.

Theo đánh giá của Lazard, chi phí sản xuất điện gió năm 2017 tại Mỹ chỉ bằng 33% so với năm 2009, giảm từ $140/MWh xuống $46/MWh chỉ trong 8 năm. Chi phí sản xuất điện từ năng lượng mặt trời còn có mức giảm thậm chí còn lớn hơn nhiều, giảm 86% kể từ năm 2009 xuống mức 46-53 USD/ MWh hiện nay.

Hơn nữa, áp lực cạnh tranh ngày càng gia tăng sẽ thúc đẩy sự đổi mới liên tục, triển vọng chi phí phát điện từ các nguồn năng lượng mặt trời, năng lượng gió sẽ giảm khá nhanh trong tương lai.

Triển vọng cho sản xuất điện từ năng lượng tái tạo

Cơ cấu các nguồn điện cho giai đoạn 2011-2020 tầm nhìn 2030 đã được đề ra trong Quy hoạch điện VII (điều chỉnh) và được tóm tắt ở bảng 4. Theo đó, điện năng sản xuất từ các nguồn NLTT chiếm 6,5% đến năm 2020; đến năm 2030 con số này tăng lên là 10,7%.

Nguồn: Quyết định số 428/QĐ-TTg, 2016.

Khi tỷ lệ điện sản xuất từ NLTT gia tăng do suất đầu tư cho điện gió và điện mặt trời giảm mạnh theo xu thế hiện nay thì tỷ lệ công suất nguồn điện từ NLTT hoàn toàn là khả thi theo như quy hoạch đã đưa ra. Theo tính toán sơ bộ thì thậm chí tỷ lệ NLTT có thể được tăng lên đến 12,6% vào năm 2030 khi đảm bảo một số điều kiện ràng buộc nhất định.

Đồng thời, khi các thị trường toàn cầu và khu vực về công nghệ năng lượng mặt trời, năng lượng gió phát triển, quy mô thị trường tăng lên sẽ mang lại cơ hội để nâng cao hiệu quả của chuỗi cung ứng, qua đó suất đầu tư còn có cơ hội giảm sâu. Mặc dù trong quy hoạch điện Việt Nam cũng đã có tính đến sự tham gia của NLTT trong phát điện, nhưng vẫn chưa xét cụ thể cơ cấu từng nguồn năng lượng tái tạo. Việc xây dựng quy hoạch vì vậy cần phải có nhiều dữ liệu chi tiết hơn và phải được thu thập, phân tích một cách có hệ thống để xác định cụ thể và chính xác tiềm năng các nguồn NLTT, xu thế công nghệ cũng như sự đánh đổi của các lựa chọn chính sách. Điều này đặc biệt quan trọng vì xu hướng giảm nhanh chi phí sản xuất điện từ NLTT trong tương lai. Đặc biệt, chi phí sản xuất điện từ NLTT cần được so sánh với chi phí sản xuất từ các nguồn năng lượng hóa thạch khi tính đầy đủ những chi phí ngoại biên liên quan đến cảnh quan bị phá hủy, sức khỏe con người và sinh kế bị ảnh hưởng, cũng như môi trường bị ô nhiễm.

Tóm lại, xu thế công nghệ phát điện từ NLTT cho thấy, phát triển các nguồn NLTT nói chung, năng lượng gió và năng lượng năng lượng mặt trời nói riêng cho phát điện đã và đang có triển vọng lớn và là giải pháp hiệu quả nhằm đạt được những mục tiêu đã đề ra về an ninh năng lượng cũng như cam kết giảm khí thải của Việt Nam trong Thỏa thuận tại COP21. Nó cũng là cơ sở cho một tương lai chuyển đổi mạnh mẽ trong ngành năng lượng và trong phát điện bằng NLTT. Sự thiếu hụt nguồn năng lượng truyền thống phục vụ sản xuất điện ở Việt Nam hoàn toàn có thể được bù đắp bằng việc khai thác và sử dụng các nguồn NLTT nếu có những chính sách thích hợp. Hiện vẫn còn thiếu các thông tin và chính sách khuyến khích để phát triển NLTT, những rào cản này cần được khắc phục để thực hiện có hiệu quả nhằm đảm bảo sự phối hợp tối ưu giữa các nguồn năng lượng truyền thống và tái tạo. Đối với một quốc gia đang phát triển như Việt Nam, việc đẩy nhanh sự tham gia của các nguồn NLTT nói chung và nguồn năng lượng gió, năng lượng mặt trời nói riêng cho phát điện đóng vai trò quan trọng không chỉ trong việc đáp ứng nhu cầu điện năng mà còn đảm bảo cho phát triển bền vững của nền kinh tế.

Tài liệu tham khảo:

1. Quyết định số 428/QĐ-TTg, 2016, Phê duyệt điều chỉnh quy hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2011-2020 có xét đến năm 2030.

2. Bộ Công thương, 2013, Dự án PECC3 “Đánh giá nguồn gió tại một số vị trí đã lựa chọn ở Việt Nam”.

3. Bộ Công Thương, 2011, Quy hoạch phát triển Điện lực Quốc gia giai đoạn 2011 - 2020, có xét đến năm 2030 (Quy hoạch điện VII).

4. Nguyễn Ngọc Hoàng, 2015, Báo cáo ngành Điện – Thông điệp từ thị trường cạnh tranh.

5. Bùi Huy Phùng, 2013, Phát triển năng lượng và Chiến lược tăng trưởng xanh ở Việt Nam, Tạp chí Khoa học năng lượng.

6. Dự án năng lượng gió GIZ, 2011, Thông tin về năng lượng gió Việt Nam.

7. Trung tâm Phát triển Sáng tạo Xanh (GreenID), 2016, Đính chính những hiểu lầm về năng lượng tái tạo tại Việt Nam.

8. Trung tâm Điều độ Hệ thống Điện Quốc gia, 2015, Báo cáo tổng kết hàng năm, 2015.

9. Trung tâm số liệu khí tượng thủy văn, 2014.

10. International Renewable Energy Agency (IRENA), 2016, The power to change: Solar and Wind cost reduction potential to 2025.

11. International Renewable Energy Agency (IRENA, Renewable Generation costs in 2014.

12.  https://www.lazard.com/

NGUỒN: BẢN TIN CHÍNH SÁCH SỐ 26 (TRUNG TÂM CON NGƯỜI VÀ THIÊN NHIÊN)