Sau tăng giá điện: Điện gió, điện mặt trời được đưa vào sử dụng thế nào?

Thủy điện đã đến giới hạn, điện hạt nhân đứng trước những cảnh báo về thảm họa, điện mặt trời và điện gió là hai ngành công nghiệp năm lượng mới nổi dần được đưa vào thay thế.

Cuộc sống hiện đại không thể thiếu những thiết bị sử dụng điện. Ngày nay, khi nguồn than dần cạn kiệt, hậu quả của việc xây dựng đập thủy điện hiện hữu hay nguy cơ phóng xạ của những nhà máy điện hạt nhân đe dọa tiềm tàng. Lúc này, sử dụng điện gió, điện mặt trời, đặc biệt là kết hợp hệ thống điện gió và điện mặt trời trở thành phương án năng lượng xanh nên tham khảo và lựa chọn sớm.

Hiện nay tại Việt Nam, điện mặt trời và điện gió là hai ngành công nghiệp năm lượng mới nổi. Cả hai đều thu hút sự quan tâm của nhà nước và các nhà đầu tư nước ngoài. Xu hướng này cho thấy Việt Nam đang dần gia nhập vào các quốc gia phát triển nguồn năng lượng tái tạo trên thế giới.

Tiềm năng về năng lượng mặt trời và năng lượng gió

Thời gian chiếu sáng và lượng bức xạ nhiệt Việt Nam nhận được hàng năm tương đối lớn. Đặc biệt ở các vùng khô nắng nhu các tỉnh duyên hải và Nam Trung Bộ. Các vùng biển Việt Nam, từ Cà Mau đến Bình Thuận, tốc độ gió đạt từ 7 đến 11m/s. Đây cũng là các khu vực có tiềm năng công suất năng lượng gió lớn nhất trên thế giới.

Do đó, ngành công nghiệp điện mặt trời và điện gió cũng được nhà nước Việt Nam khuyến khích phát triển. Những ưu đãi về đầu tư xây dựng và phát triển năng lượng tái tạo đã thu hút sự quan tâm của các nhà đầu tư trong và ngoài nước.

Với những ưu điểm vượt trội, nguồn năng lượng tái tạo cũng thu hút được sự quan tâm của người tiêu dùng thực tế.

Năm 2014 - 2015, tổng cộng suất lắp đặt điện mặt trời trong cả nước đạt xấp xỉ 4,5MWp, trong đó khoảng 20% tổng công suất (tương đồng với 900kWp) được đấu nối vào lưới điện. Các trạm điện mặt trời nối lưới này có công suất trung bình khoảng 50kWp và thuộc sở hữu của một số tổ chức và doanh nghiệp lớn như Intel Corporation, Big C Hà Nội...

Năm 2018, điện mặt trời của Việt Nam ghi nhận mức tăng trưởng đáng kể nhưng con số này vẫn còn quá nhỏ so với một số quốc gia có tiềm năng tương tự như Mỹ, Ý, Philippines thậm chí còn thấp hơn Malaysia, Thái Lan. Cụ thể, tổng công suất điện mặt trời Việt Nam năm 2018 chỉ là 106 MWp, chưa bằng 1% so với Ý và chỉ bằng khoảng 4% của Thái Lan.

Năm 2019, tổng công suất điện mặt trời đã tăng lên khoảng 5 GWp, trong đó 4,5 GWp là của các nhà máy điện máy điện mặt trời nối lưới và gần 0,4 GWp của hệ thống điện mặt trời áp mái. Sự phát triển mạnh mẽ này là do các nhà đầu tư đã tăng tốc độ triển khai dự án để tận dụng các ưu đãi của Chính Phủ theo Quyết định số 11/2017/QĐ-TTg ngày 11/04/2017 về cơ chế khuyến khích phát triển các dự án điện mặt trời tại Việt Nam.

Tính hết năm 2020, nguồn điện mặt trời nối lưới đã được đưa vào vận hành lên tới 9 GW (trong đó, 2 tỉnh Ninh Thuận và Bình Thuận gần 3,5 GW). Quy mô công suất của các dự án điện mặt trời đã được bổ sung quy hoạch là trên 13 GW (tổng quy mô đăng ký xây dựng các dự án điện mặt trời nhưng chưa được bổ sung vào quy hoạch là khoảng 50 GM).

So sánh điện gió và điện mặt trời

Hệ thống điện gió gồm cánh quạt và tuabin. Quá trình vận hành này ít nhiều sinh ra tiếng ồn do lực ma sát của thiết bị cũng như ma sát từ sức gió. Nếu trời lặng gió hoặc sức gió không đủ lớn làm quay cánh quạt, hệ thống này không thể sản sinh ra điện năng.

Trong khi đó, với điện mặt trời, dòng điện sinh ra sau quá trình hấp thụ, chuyển hoá năng lượng ánh sáng mặt trời mà hoàn toàn không xuất hiện chuyển động của tua bin. Từ đây, quá trình sản sinh ra điện mặt trời rất êm ái, không gây tiếng ồn. Tuy nhiên, điện mặt trời lại chỉ có thể sinh ra trời đủ nắng, bức xạ nhiệt từ mặt trời phải đủ lớn để chiếu vào các tấm pin nhiệt chuyển hoá thành điện năng.

Xem xét về giá cả, so sánh điện mặt trời và điện gió, chi phí đầu tư vào hệ thống điện gió rẻ hơn rất nhiều so với điện mặt trời.

Tuy khác biệt nhưng cả điện gió cũng như điện mặt trời đều là nguồn năng lượng sạch, có khả năng tái tạo, sản xuất gần như vô tận mà không gây ảnh hưởng xấu đến môi trường. Nhược điểm của cả 2 là đều phụ thuộc vào thời tiết nên tính ổn định không cao.

Hệ thống điện mặt trời kết hợp điện gió lắp đặt ở đâu? Hoạt động thế nào?

Để tối ưu sản lượng điện sinh ra, mỗi thành phần trong hệ thống điện gió kết hợp điện năng lượng mặt trời cần được nghiên cứu, lắp đặt tại vị trí hợp lý.

Các tấm pin năng lượng mặt trời cần được đặt tại nơi thoáng, không bị bóng râm (bóng cây, bóng nhà, …) che khuất để hứng được 100% ánh nắng mặt trời vào ban ngày. Vị trí lý tưởng lắp đặt là mái nhà hoặc phía trên mái che, … Khi hấp thụ đủ ánh sáng, các tế bào quang điện trong pin sản xuất ra điện và truyền vào acquy cho phép tích trữ và sử dụng khi cần thiết.

Đối với điện gió, người ta cần lắp đặt quạt gió trên sân thượng đủ thoáng. Độ cao và mặt thoáng hợp lý cho phép cánh quạt nhận được nhiều gió, duy trì chuyển động quay trong thời gian dài nhất cùng tốc độ quay tốt nhất. Khi cánh quạt quay, tuabin gió, hoạt động, sinh ra điện và cũng nạp vào bình acquy tương tự như điện mặt trời.

Như vậy, việc triển khai, lắp đặt hệ thống điện gió kết hợp với điện mặt trời không quá phức tạp. Vấn đề ở đây là nguồn thiết bị, kỹ thuật và kinh nghiệm thi công.

Thuỷ điện không cung cấp đủ nhu cầu sử dụng

Mặc dù miền Bắc và miền Trung mới bắt đầu có dấu hiện nắng nóng nhưng thực tế sản lượng điện đã tăng cao. Dự báo trong các tháng 5, 6, 7 tiếp theo, miền Bắc bước vào cao điểm, phụ tải hệ thống điện quốc gia tiếp tục có xu hướng tăng và cao hơn kế hoạch đặt ra cuối 2022.

Vừa qua để đảm bảo cung ứng điện, Trung tâm Điều độ Hệ thống điện Quốc gia (EVNNLDC) đã phải huy động các tổ máy chạy dầu từ ngày 17/4, trong đó ngày nhiều nhất đã huy động 2.498 MW chạy dầu với sản lượng là 14.659 triệu kWh (ngày 21/4).

Trong khi đó, EVN lưu ý diễn biến thủy văn không thuận lợi. Các hồ thủy điện khu vực miền Bắc tiếp tục có nước về kém, lưu lượng nước về 4 tháng đầu năm bằng khoảng 70-90% so với trung bình nhiều năm, một số hồ khu vực miền Trung và miền Nam cũng có nước về kém như Đại Ninh, Trị An, Đăk R’Tih, Sông Côn 2...

Tính đến ngày 24/4, mực nước nhiều hồ thủy điện đã về thấp, có nguy cơ ảnh hưởng đến an ninh cung cấp điện và phục vụ nhu cầu dân sinh trong thời gian còn lại của mùa khô 2023. Đáng lưu ý, có 9 hồ đã về xấp xỉ hoặc dưới mực nước chết (tổng công suất khoảng 3.000 MW); 18/47 hồ thủy điện lớn có dung tích còn lại dưới 20%...

Năm 2022, thủy điện với lượng nước tốt, giá phát điện rẻ đã góp phần giảm gánh nặng tài chính cho EVN trong bối cảnh giá nhiệt điện than đắt đỏ. Nếu mực nước ở các hồ thủy điện thời gian tới không cải thiện, tình hình cung ứng điện sẽ rất căng thẳng.

Theo dự báo của Trung tâm Dự báo khí tượng thuỷ văn quốc gia, hiện tượng El Nino sẽ xảy ra vào các tháng cuối 2023, làm nền nhiệt độ tăng cao và lượng mưa giảm thấp so với trung bình nhiều năm. Điều này làm cho lưu lượng nước về hồ các tháng cuối năm tiếp tục có xu hướng giảm thấp.

EVN cũng lường đến trường hợp các tình huống cực đoan xảy ra, ảnh hưởng khả năng cung ứng điện. Đó là công suất đỉnh miền Bắc tăng trưởng 15% so với cùng kỳ năm 2022 (những ngày nắng nóng kéo dài); sự cố tổ máy hoặc chậm tiến độ sửa chữa, đưa vào vận hành nguồn mới; mức nước của các hồ thủy điện lớn giảm sâu...

"Khi đó, hệ thống điện miền Bắc sẽ gặp tình trạng không đáp ứng được phụ tải đỉnh trong các tháng 5, tháng 6 với công suất thiếu hụt lớn nhất ước tính lên tới khoảng 1.600-4.900 MW", EVN cảnh báo và cho hay phải tính đến giải pháp tiết kiệm điện, thậm chí cắt điện trong một số tình huống cực đoan.

Tình trạng thiếu điện, có khiến dự án về điện gió điện mặt trời vực dậy?

Công ty Trung Nam Đăk Lăk 1 (thuộc tập đoàn Trung Nam), vận hành dự án điện gió Ea Nam 400 MW báo lỗ 859 tỷ đồng. Hai dự án Ia Pết Đăk Đoa 1 – 2, công suất 99 MW mỗi dự án, đều báo lỗ trên 200 tỷ đồng. Dự án Yang Trung và Phước Hữu – Duyên Hải 1, đều thuộc tập đoàn T&T, lỗ lần lượt 91 tỷ đồng và 60 tỷ đồng…

Có 84 dự án điện gió, tổng công suất gần 4 GW đã kịp vận hành thương mại trước tháng 11/2021, hạn cuối để ghi nhận giá bán điện ưu đãi. Tuy nhiên, kết quả kinh doanh của một số đại diện trong năm 2022 tỏ ra không mấy sáng sủa. Đặc điểm chung của các dự án điện gió thua lỗ là họ đều sử dụng đòn bẩy tài chính cao. Không đến nỗi thua lỗ nặng nề như các dự án điện gió, nhưng lợi nhuận của các dự án điện mặt trời sụt giảm mạnh trong năm qua.

Một dự án điện mặt trời lỗ nặng là Ninh Thuận Energy Industry thuộc tập đoàn T&T, số lỗ từ 23 tỷ đồng năm 2021 tăng lên 106 tỷ đồng năm 2022. Dự án này ban đầu cũng được tài trợ bằng nguồn tiền trái phiếu chiếm tỷ trọng lớn. Tuy nhiên giá trị trái phiếu lưu hành đã giảm gần 900 tỷ đồng trong năm 2022, nhiều khả năng do công ty tiến hành mua lại.

Trong Quy hoạch phát triển điện lực Quốc gia thời kỳ 2021-2030, tầm nhìn 2045 (Quy hoạch điện VIII) đã đề ra mục tiêu cụ thể, tỷ trọng năng lượng tái tạo trong tổng công suất điện dự kiến tăng từ 27% năm 2021 lên 29% trong năm 2025 và 40% vào năm 2045. Việt Nam đã cam kết đưa mức phát thải ròng về “0” vào năm 2050, giảm 30% tổng phát thải khí metan vào năm 2030. Để thực hiện được mục tiêu này, không còn con đường nào khác là phải thay thế điện than bằng các nguồn điện tái tạo (gió, mặt trời...).

Theo nhiệm vụ quy hoạch phát triển điện lực quốc gia đã được Chính phủ phê duyệt, công suất lắp đặt nguồn điện cả nước sẽ lên đến 130.000 MW năm 2030 so với 47.000 MW hiện nay. Như vậy, khoảng 83.000 MW nguồn điện mới sẽ cần phải được xây dựng và đưa vào vận hành từ nay đến 2030. Nhưng để phát triển nguồn điện đáp ứng đủ nhu cầu lại trở thành một thách thức lớn khi mà trong bối cảnh chống biến đổi khí hậu nhiệt điện gây ô nhiễm, thủy điện đến đã đến giới hạn, điện hạt nhân đứng trước những cảnh báo về thảm họa.

Trong khi đó, Việt Nam có tiềm năng lớn để phát triển nguồn NLTT từ nắng, từ gió khi có vị trí địa lý thuận lợi ở các vùng miền trung và miền nam với tổng số giờ nắng trong năm dao động trong khoảng 1.400-3.000 giờ, cường độ bức xạ mặt trời trung bình khoảng 4-5 kWh/m2/ngày, số ngày nắng trung bình khoảng 300 ngày/năm. Năng lượng mặt trời ở Việt Nam có sẵn quanh năm, khá ổn định và phân bố rộng rãi trên các vùng miền khác nhau của đất nước.

Với đường bờ biển dài 3000 km, 39% lãnh thổ nước ta có tốc độ gió lớn hơn 6m/s, tương đương tiềm năng sản lượng điện gió 513 GW. Khoảng 10% trong số đó, được coi là có tiềm năng năng lượng điện gió rất lớn nằm tại các tỉnh miền trung - Tây Nguyên và Nam Bộ.