Vì sao thủy điện tích năng (PHS) lại quan trọng với tương lai năng lượng của Việt Nam?

Phát triển thủy điện tích năng ở Việt Nam - Các thách thức và giải pháp chính sách Việt Nam, với sự phát triển mạnh mẽ của các nguồn năng lượng tái tạo (như điện gió, mặt trời) đang phải đối mặt với những thách thức lớn về việc duy trì sự ổn định của hệ thống điện quốc gia. Thủy điện tích năng đã và đang nổi lên như một giải pháp hiệu quả để lưu trữ năng lượng và đảm bảo cung cấp điện ổn định, đặc biệt trong bối cảnh các nguồn năng lượng tái tạo vẫn chưa ổn định hoàn toàn. Tuy nhiên, phát triển thủy điện tích năng ở Việt Nam không phải là một nhiệm vụ đơn giản. Mặc dù có tiềm năng lớn, nhưng việc triển khai các dự án nguồn điện này vẫn đối mặt với nhiều thách thức liên quan đến công nghệ, chi phí đầu tư và các yếu tố xã hội, môi trường.

Từ chạy nền, đến linh hoạt - Thủy điện tích năng được đánh thức trong quy hoạch điện Việt Nam:

Khi Việt Nam gia tăng tỷ trọng năng lượng tái tạo (NLTT) trong cơ cấu nguồn điện - hướng tới 28-36% vào năm 2030 và 74-75% vào năm 2050, ổn định hệ thống điện trở thành một thách thức chính. Các nguồn NLTT sử dụng bộ biến tần (inverter-based) như điện gió, mặt trời, vốn có tính biến đổi cao, do đó hệ thống điện cần có nguồn điện dự phòng ổn định để đảm bảo cung cấp điện liên tục, đặc biệt khi sản lượng từ các nguồn này suy giảm. Công nghệ lưu trữ năng lượng dài hạn, đặc biệt là thủy điện tích năng và hệ thống pin lưu trữ dài hạn (xả điện liên tục từ 5-8 giờ hàng ngày), đóng vai trò chủ chốt để thực hiện được điều này. Thiếu công nghệ lưu trữ dài hạn, Việt Nam có thể phải cắt giảm năng lượng sạch, tăng thêm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và có nguy cơ không hoàn thành mục tiêu chuyển đổi năng lượng.

Theo Quy hoạch điện VIII, hai thủy điện tích năng quy mô lớn là Bắc Ái và Phước Hòa (tỉnh Khánh Hòa), có công suất đặt mỗi dự án 1.200 MW, dự kiến đi vào vận hành từ giữa năm 2029 và 2030. Tuy nhiên, việc xây dựng đang chậm tiến độ và mặc dù mức giá tối đa cho thủy điện tích năng đã được ban hành, việc triển khai các dự án vẫn gặp nhiều thách thức.

Các địa phương khác như Điện Biên, Lai Châu, Kon Tum, Đắk Nông và cả Khánh Hòa [1] cũng đang đề xuất thêm các nhà máy thủy điện tích năng [2]-[3], nhưng những dự án này vẫn cần được đánh giá thêm và phải phù hợp với nhu cầu công suất thực tế.

Mặc dù pin lithium-ion đang ngày càng được ứng dụng rộng rãi, chi phí của giải pháp này vẫn ở mức cao đối với các nhu cầu lưu trữ dài hạn.

Ngược lại, thủy điện tích năng là một công nghệ đã trưởng thành, có tính bền vững và hiệu quả về chi phí, song đến nay vẫn chưa được khai thác tương xứng tại Việt Nam.

Ngày 3/1/2025, Phó Thủ tướng Bùi Thanh Sơn đã ký Quyết định số 1710/QĐ-TTg phê duyệt Nhiệm vụ lập điều chỉnh Quy hoạch phát triển điện lực quốc gia thời kỳ 2021-2030, tầm nhìn đến năm 2050. Bên cạnh việc khuyến khích Việt Nam phát triển các nguồn năng lượng tái tạo, thủy điện tích năng được đề cập như yếu tố mang tính chiến quyết định cho lưu trữ thời gian dài và cần được ưu tiên để đảm bảo an ninh năng lượng. Điều này báo hiệu sự chuyển đổi chiến lược từ tư duy nguồn điện nền (baseload)* chủ yếu dựa vào nhiên liệu hóa thạch sang hướng ngày càng dựa trên năng lượng tái tạo biến đổi (VRE) như năng lượng gió, mặt trời.

Sự thay đổi này tương tự như hướng đi của các quốc gia như Australia - nơi khái niệm nguồn “chạy nền” đã được định nghĩa lại - không còn là các nhà máy nhiên liệu hóa thạch lớn, cứng nhắc hoạt động 24/7, mà là sự kết hợp linh hoạt của các nguồn có thể điều tiết, điều phối như lưu trữ năng lượng, điều chỉnh phụ tải và các nguồn năng lượng tái tạo ổn định.

Bản Điều chỉnh Quy hoạch điện VIII được phê duyệt vào tháng 4/2025, đã mở ra cơ hội khai thác tiềm năng của thủy điện tích năng (PHS) nhằm đóng góp vào việc đảm bảo cung ứng điện cho hệ thống điện quốc gia thông qua việc nâng đáng kể các chỉ tiêu đối với cả PHS và hệ thống pin tích trữ năng lượng (BESS).

Cụ thể là từ mức 2.700 MW lên 12.400-22.300 MW vào năm 2030, và các mục tiêu tham vọng hơn vào năm 2050 ở mức 116.674-117.447 MW, so với các mục tiêu trong Quy hoạch điện VIII (ban đầu lần lượt là 3.600 MW và 45.550 MW).

Với khả năng cung cấp nguồn điện linh hoạt, PHS sẽ đóng vai trò then chốt trong việc nâng cao tính ổn định và độ tin cậy của lưới điện quốc gia thông qua việc cung cấp các dịch vụ phụ trợ như điều chỉnh tần số, dịch vụ khởi động đen và vận hành bắt buộc. Điều chỉnh Quy hoạch điện VIII cũng nhấn mạnh yêu cầu xây dựng cơ chế để phát triển thị trường các dịch vụ phụ trợ, mở rộng ra ngoài thị trường điện năng truyền thống.

Hình 1: Thay đổi mục tiêu của thủy điện tích năng và pin lưu trữ giữa Quy hoạch điện VIII và Quy hoạch điện VIII điều chỉnh. (Nguồn: AMPERES tổng hợp).

Kinh nghiệm của Australia và cơ hội cho Việt Nam:

Thông qua chương trình Tương lai ngành điện - Việt Nam (FE-V) do Bộ Ngoại giao và Thương mại Australia (DFAT) tài trợ, AMPERES đã nỗ lực làm nổi bật tiềm năng to lớn của công nghệ thủy điện tích năng (PHS) - một thành phần then chốt trong hành trình chuyển đổi năng lượng của Việt Nam.

Năm 2024, đội ngũ FE-V đã tổ chức chuyến tham quan học tập tại Australia nhằm tìm hiểu chuyên sâu về các công nghệ tiên tiến. Bên cạnh những điểm nhấn ấn tượng như hệ thống pin lưu trữ cộng đồng tại bang Victoria và trạm nạp nhiên liệu hydrogen tại lãnh thổ Thủ đô Australia (ACT), dự án Snowy Hydro 2.0 thực sự tạo được dấu ấn mạnh mẽ. Chuyến khảo sát tại Nhà máy Tumut 3 - với cột nước cao 151m, dung tích 6 tỷ lít nước và diện tích hồ chứa rộng 19 km² đã mang đến những hiểu biết quý báu về cách thức tích hợp thủy điện tích năng với năng lượng tái tạo để đảm bảo sự ổn định cho hệ thống điện. Trải nghiệm này có sự đồng điệu đặc biệt với địa hình và tiềm năng phát triển của Việt Nam.

Hình 2: Bên trong Nhà máy điện Tumut 3, thể hiện môi trường vận hành của các tua bin.

Khai phá tiềm năng - Dữ liệu thực tế, nhận định và lộ trình phía trước:

Việt Nam sở hữu tiềm năng PHS khổng lồ chưa được khai thác. Từ năm 2016, JICA ước tính tiềm năng thủy điện tích năng của Việt Nam khoảng 10.000 MW và hiện tại tổng công suất thủy điện tích năng tiềm năng được các tỉnh đề xuất tại Việt Nam là khoảng 54.000 MW. Tuy nhiên, theo Đại học Quốc gia Australia (ANU), Việt Nam có hơn 6.000 địa điểm thủy điện tích năng ngoài sông tiềm năng. Trong số đó, 248 địa điểm được xếp hạng AAA với tổng công suất 144.000 MW. Trong đó, 53 là các địa điểm “bluef” - chỉ cần xây dựng thêm một hồ chứa nữa để biến đổi các nhà máy thủy điện hiện có thành hệ thống thủy điện tích năng. Đây là cơ hội to lớn để Việt Nam tăng cường tính linh hoạt của lưới điện bằng công nghệ đã được chứng minh hiệu quả.

Hình 3: Các vị trí tiềm năng phát triển thủy điện tích năng tại Việt Nam. (Nguồn dữ liệu: ANU, minh họa bởi AMPERES).

Thủy điện tích năng có tính cạnh tranh cao về chi phí và tuổi thọ. Theo báo cáo của IRENA (năm 2023): Thủy điện tích năng là lựa chọn lưu trữ năng lượng dài hạn (LDES) cạnh tranh nhất toàn cầu, với chi phí lắp đặt trung bình 149 USD/kWh, rẻ hơn pin lithium-ion (235 USD/kWh), lưu trữ nhiệt (241 USD/kWh) và khí nén (384 USD/kWh). Mặc dù có vốn đầu tư ban đầu cao và yêu cầu quỹ đất lớn, thủy điện tích năng vẫn nổi bật về chi phí vòng đời, độ trưởng thành của công nghệ và tuổi thọ vận hành. Nhiều nhà máy thủy điện tích năng có thể hoạt động 40-90 năm; một trong đó là PHS Engeweiher ở Thụy Sĩ (xây dựng năm 1907) vẫn đang vận hành cho đến nay.

Sự rõ ràng trong chính sách và triển khai là chìa khóa để thủy điện tích năng đóng vai trò nền tảng cho chuyển đổi năng lượng công bằng. Quyết định 1710/QĐ-TTg được ký tháng 1/2024 đã công nhận thủy điện tích năng như một công nghệ đột phá và kêu gọi ưu tiên trong quy hoạch điện lực Việt Nam. Điều chỉnh QHĐ VIII, được hướng dẫn bởi nguyên tắc “mở và đóng”, tạo ra cơ hội để tích hợp thêm công suất thủy điện tích năng và thiết lập khung giá rõ ràng. Việc ban hành gần đây khung giá thủy điện tích năng theo Quyết định số 1198/QĐ-BCT đã đánh dấu bước đột phá chính sách quan trọng. Với mức giá cố định 3.457,02 VNĐ/kWh (0,13 USD/kWh), Việt Nam đã cung cấp mức độ rõ ràng nhất định cho các nhà đầu tư.

Hơn nữa, các dự án thủy điện tích năng được thiết kế tốt có thể tạo việc làm tại địa phương, góp phần quản lý tài nguyên nước và cải thiện khả năng phục hồi ở các vùng xa xôi. Các tỉnh đề xuất thủy điện tích năng nên được hỗ trợ kỹ thuật để thực hiện nghiên cứu khả thi phù hợp với cả nhu cầu năng lượng và ưu tiên phát triển cộng đồng. Góc nhìn chuyển đổi công bằng sẽ giúp đảm bảo những khoản đầu tư cơ sở hạ tầng lớn này mang lại lợi ích kinh tế và xã hội rộng rãi cho Việt Nam.

Kết luận:

Khi Việt Nam đẩy mạnh quá trình chuyển đổi năng lượng, thủy điện tích năng (PHS) nổi lên như một giải pháp đã được chứng minh, hiệu quả về chi phí và có tuổi thọ cao để ổn định các nguồn năng lượng tái tạo biến động và tăng cường sự ổn định của lưới điện. Quy hoạch điện VIII được điều chỉnh đã đặt nền tảng chính sách, nhưng việc biến tiềm năng thành tiến bộ thực tế đòi hỏi cơ chế định giá rõ ràng, sự chắc chắn về quy định và năng lực địa phương để thực hiện các dự án có thể huy động vốn và mang tính bao trùm xã hội.

Giờ đây khi khung giá đã được ban hành, bước tiếp theo là đảm bảo mức giá này có thể chuyển đổi thành các mô hình doanh thu khả thi, cung cấp sự chắc chắn về doanh thu có thể huy động vốn cho các nhà phát triển và nhà đầu tư vào thủy điện tích năng nhằm đạt được các mục tiêu lưu trữ năng lượng trong Điều chỉnh Quy hoạch điện VIII.

Bằng cách học hỏi từ kinh nghiệm quốc tế (như Snowy Hydro của Australia và tận dụng tiềm năng thủy điện tích năng khổng lồ của mình), Việt Nam có thể xây dựng hệ thống điện linh hoạt, có khả năng phục hồi cao - không chỉ hỗ trợ các mục tiêu năng lượng sạch, mà còn mang lại lợi ích kinh tế và cộng đồng dài hạn./.

LƯƠNG THỊ HỒNG LOAN

Tài liệu tham khảo:

[1]. Báo Khánh Hòa: Khánh Hòa đề xuất bổ sung danh mục 13 dự án điện - Báo Khánh Hòa điện tử

[2]. Đề xuất đưa Nhà máy thủy điện tích năng Ka Đô vào Quy hoạch điện VIII

[3]. Trung Nam Group và loạt thương vụ chuyển nhượng dự án năng lượng

[4]. FEV: Đánh giá các phương án về cơ chế thị trường ngoài thị trường điện đơn nhất

[5]. Đại học Quốc gia Australia: https://re100.eng.anu.edu.au/

[6]. IRENA, Chương 6. Pin lưu trữ: https://www.irena.org/Publications/2024/Sep/Renewable-Power-Generation-Costs-in-2023

[7]. Diễn đàn Thủy điện tích năng thế giới: Khả năng và chi phí- https://cdn.prod.website-files.com/64f9d0036cb97160cc26feba/64f9d0036cb97160cc2712aa_IFPSH%20-%20PSH%20Capabilities%20and%20Costs_15%20Sept.pdf

[8]. Vietnam Energy Online: Khung giá cho Thủy điện tích năng: https://nangluongvietnam.vn/khung-gia-nao-cho-nguon-thuy-dien-tich-nang-o-viet-nam-32860.html