Kinh nghiệm phát triển năng lượng tái tạo ở Đức và Ấn Độ

Dù đã có bước phát triển mạnh mẽ về năng lượng tái tạo (NLTT) trong những năm gần đây, nhưng Việt Nam vẫn đi sau nhiều nước trên thế giới trong lĩnh vực mới mẻ này. Chính vì vậy, Việt Nam rất cần học tập kinh nghiệm của những quốc gia đi trước, có nhiều kinh nghiệm trong việc phát triển NLTT như Đức, Ấn Độ...

Trong những năm gần đây, Việt Nam đã có những bước tiến mạnh mẽ về phát triển NLTT. Tính đến tháng 7/2019, điện mặt trời (ĐMT) và điện gió là 2 nguồn NLTT chính được đưa vào vận hành với công suất lần lượt đạt 4.543,8MW (MegaWatt) và 626,8MW, chiếm hơn 9% tổng cơ cấu nguồn điện quốc gia.

Kết quả này vượt xa mục tiêu ban đầu đặt ra trong Quy hoạch điện VII hiệu chỉnh của Chính phủ Việt Nam đến năm 2020, tỷ trọng NLTT đạt 7%. Với kỷ lục về công suất ĐMT mới đưa vào vận hành, Việt Nam đã trở thành một trong những thị trường NLTT sôi động và hấp dẫn nhất trong khu vực Đông Nam Á. Tuy nhiên, quá trình phát triển “thần tốc” này cũng đặt ra những thách thức mới về sự phát triển đồng bộ của hệ thống lưới điện, sử dụng đất, cơ chế giá điện, nguồn nhân lực, việc làm, nguồn tài chính...

Để vượt qua những thách thức này, Việt Nam rất cần sự chung tay, ủng hộ và nỗ lực hành động của tất cả các bên, từ các nhà hoạch định chính sách, các doanh nghiệp, nhà nghiên cứu, chính quyền và cộng đồng địa phương đến các tổ chức phát triển hay khối tài chính, ngân hàng.

Dự án điện gió ngoài khơi Kê Gà (Bình Thuận) là dự án điện gió ngoài khơi đầu tiên tại Việt Nam (Ảnh: Internet).

Công suất của NLTT tại Ấn Độ đã tăng gấp đôi trong vòng 5 năm qua. Tính đến ngày 31/3/2019, tổng công suất điện tại Ấn Độ đạt 356 GW (Gigawatt). Trong đó, điện từ NLTT đạt 78 GW, khoảng 22% tổng công suất lắp đặt. Tỷ phần của NLTT trong hợp phần năng lượng tại Ấn Độ tăng mạnh trong 10 năm qua, từ 2% trong năm 2009 lên 9% trong năm 2019. Ấn Độ ngày càng tập trung phát triển NLTT vì các nguồn năng lượng khác đều có hạn do những thách thức trong từng phân khúc.

Điện than và hóa thạch vẫn chiếm gần 80% tỷ trọng năng lượng của Ấn Độ, nhưng chi phí ngày càng cao hơn và tác động đến môi trường cũng nhiều hơn. Năng lượng hạt nhân cũng có chi phí sản xuất cao và thời gian chuẩn bị dài, thủy điện tăng trưởng rất chậm do các hạn chế về địa chất, trong khi các dự án khí đốt bị mắc kẹt do không có khí đốt trong nước và chi phí mua khí thiên nhiên hóa lỏng (LNG) rất cao.

Chính phủ Ấn Độ đã có nhiều chính sách khuyến khích phát triển ĐMT áp mái tại quốc gia đông dân thứ 2 thế giới (Ảnh: Amplus Solar).

Trong hoàn cảnh này, Chính phủ Ấn Độ đã liên tục bổ sung công suất điện từ NLTT trong 5 năm qua để hướng đến việc không sử dụng điện than trong tương lai.

Cty Amplus Solar, nhà điều hành hàng đầu về sản phẩm năng lượng mặt trời phân tán/áp mái với 275 dự án và hơn 50 mạng lưới phân phối điện trên toàn châu Á, dự báo tỷ trọng NLTT trong hợp phần năng lượng tổng thể tại Ấn Độ sẽ tăng từ 9% trong 2019 lên 19% trong năm 2022 và 23% trong năm 2027.

Hiện tại, Chính phủ Ấn Độ đã ban hành rất nhiều chính sách để hỗ trợ việc phát triển ĐMT áp mái tại quốc gia này với tham vọng đạt được 100 GW điện mặt trời vào năm 2022, bao gồm 40 GW từ ĐMT áp mái.

Ông Ojavis Gupta - chuyên gia của Amplus Solar chia sẻ kinh nghiệm phát triển NLTT của Ấn Độ tại Tuần lễ NLTT Việt Nam 2019 (Ảnh: Hữu Mạnh).

Chính phủ Ấn Độ đã tổ chức đấu thầu mái nhà trên tất cả các bang để tạo ra thị trường phát triển cho ĐMT áp mái. Khoảng 2.032 MWp (MegaWatt-peak) công suất đã được phân bổ đến các địa phương, bao gồm 1.361 MW công suất thực đã được triển khai.

Bộ Năng lượng Mới và Tái tạo đã cung cấp 254 – 609 USD/KW trong khuôn khổ cơ chế khuyến khích cho các dự án ĐMT áp mái được lắp đặt trên các toà nhà Chính phủ. Các dự án ĐMT áp mái tại Ấn Độ cũng nhận được sự hỗ trợ lớn về lãi suất, khoản hỗ trợ chi phí đầu tư trung ương (15%) chuẩn bị được thay thế bằng khoản vay có lãi suất thấp hơn (8,5%).

Thậm chí, Chính phủ Ấn Độ còn áp dụng cả thời kì miễn thuế dành cho các doanh nghiệp dựa trên lợi nhuận của các dự án ĐMT trong thời hạn 10 năm liên tiếp trong vòng 15 năm đầu tiên dự án bắt đầu. Chính phủ cũng đặt ra mục tiêu cụ thể cho từng bang và các bang đã triển khai quy định về cơ chế bù trừ nhằm tích trữ điện năng thừa trên mức tiêu thụ.

Sự phát triển mạnh mẽ của NLTT tại Ấn Độ trong những năm qua cũng có tác động không nhỏ của việc chuyển đối mô hình phát triển dựa vào chi phí đầu tư (capex) sang mô hình chi phí hoạt động (Opex). Theo dự báo của Amplus Solar, tỷ lệ mô hình Opex trong phân khúc ĐMT áp mái phi tập trung sẽ còn tăng đến gần 50% trong năm 2020.

Hiện tại, Việt Nam đã có khung pháp lý cho việc phát triển NLTT như Quyết định số 11/2017/QĐ-TTg của Thủ tướng, Thông tư số 16/2017/TT-BCT của Bộ Công Thương, Thông tư số 05/2019/TT-BCT của Bộ Công Thương, hay Văn bản số 3450/EVN-KD của Tập đoàn Điện lực Việt Nam EVN.

Nhưng theo đánh giá của Amplus Solar, Chính phủ Việt Nam cần nhanh chóng đơn giản hóa các khung pháp lý đầu tư để tạo điều kiện cho các doanh nghiệp FDI đầu tư vào lĩnh vực ĐMT áp mái tại Việt Nam.

Trong khoảng thời gian 2017 – 2018, lượng điện tiêu thụ hàng năm tại Đức đạt mức 600TWh (TeraWatt/giờ), trong khi Việt Nam chỉ có 200TWh. Sản lượng điện than của hai nước xấp xỉ nhau (34% – 36%), nhưng Việt Nam vượt trội về sản lượng thủy điện (38% so với 3%), trong khi Đức có ưu thế về điện hạt nhân (12% so với 0%) và NLTT (25% so với 1%).

Phó Giám đốc Markus Steigenberger của Agora Energiewende chia sẻ kinh nghiệm phát triển NLTT của Đức tại Tuần lễ NLTT Việt Nam 2019 (Ảnh: Hữu Mạnh).

Ưu thế của nước Đức trong lĩnh vực NLTT là kết quả của một chiến lược dài hạn xoay quanh năng lượng gió và mặt trời được thúc đẩy bởi các mục tiêu kinh tế, xã hội và môi trường hết sức rõ ràng.

Chương trình phát triển NLTT của nước Đức có 5 mục tiêu chính là giảm thiểu biến đổi khí hậu (giảm phát thải khí nhà kính vào năm 2050 từ 80 - 95% so với mức năm 1990), phi hạt nhân hóa (đóng cửa tất cả các cơ sở hạt nhân vào cuối năm 2022), loại bỏ điện than (đóng cửa tất cả các nhà máy điện than vào cuối năm 2038), tăng cường hiệu quả năng lượng (giảm tiêu thụ năng lượng sơ cấp vào năm 2050 xuống 50% so với mức của năm 2008) và phát triển mạnh NLTT (tăng tỷ trọng của NLTT trong tổng tiêu thụ năng lượng lên mức 60% vào năm 2050).

Sự phát triển ấn tượng của NLTT trong ngành điện nước Đức đã chứng minh sự đúng đắn của chiến lược mà quốc này áp dụng. Trong nửa đầu năm 2019, nguồn điện từ NLTT đã chiếm đến 38% sản lượng điện của nước Đức. Trong đó, năng lượng gió và năng lượng mặt trời chiếm 2/3 lượng điện từ NLTT.

Quan trọng hơn, cả 2 nguồn năng lượng này có giá cả cạnh tranh và vẫn còn rất nhiều khả năng phát triển nên nước Đức càng có thêm lý do để phát triển mạnh lĩnh vực này.

Agora Energiewende, một tổ chức chuyên nghiên cứu, tư vấn và định hướng các quyết định chính sách về năng lượng sạch tại Đức, Châu Âu và trên toàn cầu, dự báo, sau khi chi phí sản xuất điện giảm mạnh, năng lượng gió và mặt trời hoàn toàn đủ sức cạnh tranh với các nguồn năng lượng hóa thạch tại nhiều quốc gia. Bằng chứng là NLTT đã chiếm đến 60% nguồn đầu tư mới vào công suất sản xuất điện trong năm 2017.

Nhưng bên cạnh thuận lợi, nước Đức cũng phải đối mặt với những khó khăn về biến đổi trong cơ cấu nguồn điện. Trong hệ thống điện năng lượng gió và mặt trời, sự linh hoạt chính là mẫu hình mới và các nhà máy vận hành theo chế độ tải cơ sở đã trở nên lỗi thời. Chính vì vậy, nước Đức đã loại bỏ tất cả các cơ chế liên quan đến tải nền và tăng độ linh hoạt trong cơ cấu năng lượng, cơ cấu phát và truyền tải điện nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng một cách ổn định.

Trong giai đoạn phát triển ban đầu khi tỷ trọng nguồn NLTT biến đổi chiếm dưới 2-3% sản lượng điện, tác động của nguồn NLTT biến đổi khá thấp ở mức độ hệ thống, nhưng có thể là thách thức cho các địa phương. Việt Nam đang ở trong giai đoạn này và Agora Energiewende có đề xuất những công việc Việt Nam cần làm là thay đổi các khung quy định, tài chính và kĩ thuật để đáp ứng phát triển nguồn NLTT; Thiết kế các quy định về kĩ thuật phù hợp cho việc hòa lưới các nguồn NLTT; Tránh các “điểm nóng” tác động tiêu cực lên mạng lưới địa phương; Đánh giá công suất của lưới điện hiện có và nhu cầu cho tối ưu hóa, củng cố đường dây mới.

Khi tỷ trọng nguồn NLTT vượt trên một ngưỡng nhất định (dưới 15% sản lượng điện), tác động của chúng bắt đầu rõ rệt hơn cho các bên vận hành. Các phương thức vận hành cần được thay đổi, việc quy hoạch và đưa ra sáng kiến thông minh cần được chú trọng.

Trong khoảng thời gian này, việc tích hợp các nguồn NLTT sẽ dễ dàng hơn đối với hệ thống có nhu cầu tiêu thụ điện tăng nhanh như Việt Nam. Khi đó, Việt Nam cần đảm bảo hệ thống vận hành theo thời gian thực để có thể quản lý sự biến thiên tốt hơn; Quy hoạch tài nguyên và lưới điện tích hợp, tối ưu hóa triển khai nguồn NLTT; Củng cố lưới điện và vận hành là phương án có chi phí thấp để bảo đảm độ tin cậy của hệ thống

Về mặt giải pháp kỹ thuật cho thách thức về tính linh hoạt của hệ thống, nước Đức đang áp dụng 2 giải pháp chính là phát triển mạng lưới truyền tải điện và hệ thống phát điện truyền thống linh hoạt.

Nước Đức có một lợi thế lớn được sử dụng mạng lưới điện bao phủ toàn bộ Châu Âu và lưới điện phụ tích hợp, có thể sản xuất điện ở Tây Ban Nha và cung cấp đến tận biên giới nước Nga. Mạng lưới điện này đảm bảo sự linh hoạt rất cao, có thể điều tiết điện một cách thông suốt trên một phạm vi rộng. Ngoài ra, các nhà máy điện than tại Đức đang bám theo phụ tải nhằm đảm bảo nguồn cung linh hoạt.

Một số giải pháp khác để đảm bảo tính loạt hoạt của hệ thống điện có thể kể đến công nghệ lưu trữ (ắc-quy, chuyển đổi điện thành khí ga), quản lý nhu cầu điện (DSM), nhà máy điện năng lượng hóa thạch và sinh học linh hoạt, phối hợp ngành điện, nhiệt và vận tải (chuyển đổi điện thành nhiệt, xe điện…).

Nước Đức đang chuyển đổi mạnh mẽ sang việc sử dụng các nguồn NLTT để sản xuất điện (Ảnh: Internet).

Tuy nhiên, Agora Energiewende cũng nhấn mạnh bản chất linh hoạt của hệ thống điện sẽ biến đổi tùy theo nguồn tài nguyên địa phương và Việt Nam không thể áp dụng rập khuôn tất cả những giải pháp của Đức. Nhưng có một điều chắc chắn là con đường phát triển hệ thống điện từ NLTT của Việt Nam sẽ bằng phẳng hơn nhiều các quốc gia đi trước.

Thực tế, Agora Energiewende đánh giá Việt Nam có tiềm năng phát triển ngành NLTT lớn hơn cả nước Đức nhờ số giờ nằng rất cao, khoảng 2.200 – 2.500 giờ nắng/năm, cao hơn gấp đôi nước Đức. Nhưng giá ĐMT ở Việt Nam trong thời điểm hiện tại vẫn đắt hơn nhiều nước Đức vì sự phát triển chưa tương xứng với tiềm năng.